MXPA99000005A - Separadores de fibra de vidrio para baterias - Google Patents

Abstract

Se presenta un material para reparador de fibras de vid1a. El separador consiste de una masa de fibras de vidrio entremezcladas, sustancialmente la totalidad de las fibras tiene un diámetro de fibra no mayor que aproximadamente 20æm, y al manos un 5%peso/peso de las fibras tienen un diámetro de fibra menor que 1æm, y, se encuentran distribuidas en la fibra de vidrio, y de 0-2%peso/peso a 20%peso/peso de fibrílas de celulosa. Las fibrilas provienen de una pasta que tiene una libertad canadiense suficientemente baja de tal manera que el material de separador tenga una resistencia a la tensión mayor que un separador por otra parte idéntico donde fibras de vidrio que tienen un diámetro promedio mayor que 1æm reemplazan las fibrílas de celulosa.

Description

SEPARADORES DE FIBRAS DE VIDRIO PARA BATERÍAS. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere genera Imenie al campo de las baterías y, más específicamente, a separadores que contienen fibras de vidrio los cuales están colocados entre-las placas positivas y negativas de las baterías y a un método para la producción de t les sep_ radores . Co o se comentará subsecuentemente con mayores detalles, se conocen bien los separadores que contienen fibras de vidrio. Mucho antes de los separadores de fibra de vidrio, sin embargo, se empleaban chapas de cedro como material separador, las cuales fueron reempl zadas por separadores de i o cancho duro, microporosos y separadores cíe celulosa impregnados con resinan ~~ DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Se conocen los acumuladores de plomo regulados por válvulas ("selladas" - "reco binante" ) (VP.LA. ; comprenden habi ualmente una pluralidad de placas positivas y negativas, en una celda prismática, o bien capas de separador y electrodos positivos y "negativos enrollados juntos, como en una celda de tipo "brazo de gitano". Las placas se arreglan de tai manera que alternen, negativa-positiva—negativa , etc., con material separador y pasta separando cada placa de las placas adyacentes. El separador que es típicamente una estera de fibra de vidrio es un material inerte; almacena el -Cida de la batería, aplica una fuerza sobre las ínterfaces pasta — rejilla, y proporciona una baja resistencia eléctrica. Además, en baterías de i o VPLA existen numerosos canales de gas en el material separador a través de los cuales el oxígeno puede migrar del electrodo positivo, cuando se genera ahí, hacia el electrodo negativo donde puede recombinarso con hidrógeno, de conformidad con el ciclo del oxígeno. Una de las funciones más importantes de un separador en una batería de tipa VPLA es empujar la pasta en cor. acto con las placas y provocar una presión entre las placas. Un material separador de fibra de vidrio, típicamente, se p raáuc comer i l mente en un equipo para fabricar papel incluyendo m_qu?r?__ faurdrmier y rotofor adare , máquinas fourdpnier inclinadas y rotoformßdores de alambres extendidos. En la p \- diicc s. án. de separador elaborado de fibras de vidrio para baterías de tipo VPLA, se prefiere no agregar ningiln material orgánico a una materia prima a partir de la cual se elaboran las hojas de separador? el entremez lado de fibras individuales sirve para mantener la haja en una estructura cohesiva, y vidrio soluble que se forma a veces en las superficies de las fibr-ts sirve como aglomerante. Ag omerantes orgánicos, sin embargo, tienden a disminuir la capacidad del separador de absorber ácido, y de disminuir ? canti ad de áci o que un separador puede retener. Se realizaron numerosos estudios para modificar la materia prima de fibra de vidrio a partir de la cuil se producen los separadores con el objeto de mejorar el desempeño de bat_»rí_ y/o disminuir el costo del separador. Algunos de* los trabajos se enfocaron hacia la adición de fib as sintéticas por varias razones, por ejemplo el uso de fibras plásticas termsformables con el objeto de que el separador pueda ser sellado tér ir .mente sobre sus bordes para envolver una placa. Otros estudio. que pertenecen al ámbito de esta invención, se han enfocado hacia el uso de reí leñador, por ejemplo sílice, para proporcionar separadores que son comparables a los separadores totalmente de fibra de vidrio, a un costo menor. Se propusieron también separadores elaborados de fibras de vidrio a las cuales se agregó celulosa y fibras de poliolefina a las cuales se agregó celulosa. A continuación presentamos patentes de la técnica anterior. La patente norteame icana No. 4,465,748 íHarris. presenta material de hoja de fibra de vidrio para su uso como separador en una celda elec oquímica, y elaborado 5 a 355. peso/peso de fibras de vidrio de un diámetro inferior a i µm? la patente presenta también la ho a de fibras de vidrio para dicho uso donde se encuentran fibras de un rango continuo de diAmel ros y longitudes de fibra, y la ßiayorí. de las fibras no tienen una longitud superior a 5 m . La patente norteamericana Na. 4,2i_,2B friona et al.) presenta material de ho a de fibras de vidrio para su uso co o separador de placas en una batería, y dicho material se elabora de SO a 95# peso/peso de fibra de vidrio de un di-inotra inferior a 1 ¡ax\ y de 50 a 5% peso/pnso de fibras de vidrio más gruesas, las fibras de vidrio más gruesas, según la referencia, tienen un diámetro de vidrio mayor que 5 µm, de preferencia mayor que 10 µm, y es provechoso que algunas de las fibras más gruesas tengan diámetros de 10 µm a 30 µm. La patente no teame icana No, 4,205,122 (Minra et al) presenta un separador de batería de resistencia eléctrica reducida que comprende una estera no tejida, autosoportada que consiste esencialmente de una mezcla de fibras de resma olefínica que tienen un tamaña de 4 a 13 decigrax y fibras de resma alefímca que tienen un grosor menor de 4 decigrex, estas últimas fibras están presentes en una cantidad no menor que 3 partes en peso por 100 partes en peso de fibras; hasta aproximadamente ?OO partes en peso de materiales de relleno inertes por 100 partes en peso de fibras pueden también emplearse. El separador de batería se produce mediante el sometimiento de una dispersión acuosa adecuada a una operación de formación de ho a, el secado de la estera no tejida, húmeda resultante, y el tratamiento térmico de la estera seca a una temperatura hubi ada desds un punto 20° inferior al punto de fusión de las fibras antes mencionadas hasta un punto a roximadamente 50° por enzima del punto de fusión. La patente norteamericana Na, 4,216,281 (O'Rell et al.) presenta un material separador producido a partir de una materia prima que contiene de 30 a 70*/* peso/peso de pulpa sintética de poliolefina, de 15 a 65% peso/peso de un reí leñador de sílice y de 1 a 35 pesa/peso de fibras "largas" que pueden ser fibras de poliéster, fibras de vidrio, o una mezcla de las dos. La celulosa en una cantidad de hasta apro imadamente 10'/. peso/pesa se presenta como un ingrediente opcional de la materia prima. La patente norteamerican No» 4,363,856 (Waterhouseí presenta un material separador elaborado de una materia prima compuesta. de fibras de pulpa de poliolefina y fibras de vidio, y menciona fibras brutas de poliéster, fibras brutas de palialefina y fibras de pulpa de celulosa co a consti uyentes alternativos de la materia prima. La patente norteamericana No. 4,387,144 (McCallu ) presenta un separador de batería que tiene una baja resistencia eléctrica después de largo tiempo de uso que se elabora mediante la consolidación térmica y repujado de un tejido de papel formado a partir de una m e i prima que con iene una pulpa sintética cuyas fibrias están llenadas con un rellenador inorgánica, el tejido incorpora un agente de humede imiento que es de preferencia un sulfonato orgánico, y succinada orgánico, o bien etox?l„ta de fenol. La patente norteame icana No. 4,373,015 fPeters et al.), presenta un material en hojas para su uso como separador en una batería, y "que comprende fibras poliméricas orgánicas"; ambos ejemplos de la referencia describen el material de hoja co o "estera de paliéster de fibra bruta corta ds aproximadamente 0.3 mm cíe espesor'', e indican que las fibras de poliéster se encuentran dentro del un rango de aproximadamente 1 µm a aproxi adamente 6 µm de diámetro. Separadores de hoja para su uso en bate ías conven ion les (no reguladas por válvula) y que comprenden fibras de vidrio así co o fibras orgánicas se presentan en las siguientes patentes norteaaisp canas Í NO. 4,529,677 íBodendorf ) ¡¡ No. 4,363,856 fWa berhause) ; y No» 4,359,511 (Strzemp.- a) . La patente norteamericana Ns . 4,367,271, de Hasagawa , presenta separadores de batería de almacenamiento compuestos de fibrilas acrílicas en una cantidad de hasta aproximadamente 10.. peso/peso, el resto siendo fibras de idrio. El document ! de patente japones 55/146,872 presenta un material de separador que comprende fibras de vidrio (SO—15*4 peso/peso) y fibras orgánicas Í50— 15*4 peso/peso). La patente norteamericana No. 4,245,013, de Clegg et & l . , presenta un separador elaborado mediante el recubrimiento de una primera ho a de material fibroso que incluye fibras de palietileno con una segunda ho a de material fibroso que incluye poli bileno y que tiene un contenido de pulpa sintética superior a la primera ho a. La patente norteamericana No. 4,908,202 de BAdger, presenta un separador e comprende una ho a elaborada a partir de primeras fibras que proporcionan a la ho a una absorbencia mayar que el 90% y segundas fibras que proporcionan a ia ho a una absorbencia enor que ei 80*4, donde las primeras y segundas fibras presentes en proporcionas tales que )a ho a tenga una absorbencia de 75 a 95* . Esta patente muestra que fibras de vidrio finas tienen una absorbencia alta, que fibras de vidrio gruesas tienen una absrobencia ba a, y que fibras orgánicas hidraf?bicas tienen una absorbencia ex t re.nadame..te ba a y que, cuando el separador se encuentra saturado con electrolito, permanecen huecos no llenador de tal manera el gas pueda t an fe i se de placa a placa para rerüfflbmición. La presentaci n de Badger se incorpora aquí por referencia. La pa ente norteamericana No. 5,091,275 (Erecht et al.) presenta un separador de fibra de vidrio que sa expande cuando se expone a un electrolito. El separador comprende fibras de vidrio impregnadas con una solución acuosa de partículas de sílice coloidal y una sal de sulfato. El separador se p roduce mediante la formación de un tejido para la elaboración de papel de fibras de vidrio, la impregnación del tejido can la mezcla acuosa de sílice y la s l, la compresión ligera del tejido impregnado para remover cierta parte de la solución acuosa, el secado parcial del tejido, la compresión del te ido hasta un espesor final y l-_ terminación del secado del te ido. El. tejido es de preferencia comprimido hasta un espesar menor que la distancia entre las placas en una celda dada para que se fací litis la inserción de una pila de celda ensamblada e una caja. Cuando se agrega electrolito a la caja, la sal se disuelve en el electrolito y el separador se expande para proporcionar un buen contacto entre las placas y los separadores. De conformidad con la patente, la sílice contribuye al desempeño de recamb inac ion de celdas que incorporan el separador preco pr i ida. La silice contribuye también en gran medida a la rigidez del separador, de tal manera que el separador puede caracterizarse coma rígido. Se ha determinado que la producción de separador de batería par técnica de elaboración de papel a partir de una materia prima de fibras de vidri . y polvo de silice provoca problemas causados por variaciones en cuanto a la concen a ión de polvo de sílice en la materia prima. Materias primas de fibra de vidrio típicas tienen un contenido en líquido que rebasa el t?B% peso/peso. En el transcurso de la elaboración de hojas de separador, la mayor parte del agua es removida de la materia prima en los primeros metros de una pantalla an donde se coloca la materia prima. El agua, conocida co o agua blanca, as reciclada y regresa a la cabeza de la máquina. Si la materia prima se encuentra compuesta exclu i amente de fibras de vidrio, virtualmente ninguna de las fibras pasa a través de la malla y llega al agua blanca. Sin embargo, materias primas que comprenden fibras de vidrio y polvo de sílice no funcionan también. En ausencia de auxiliar de retención, cantidades significa ivas de polvo de sílica provenientes de tales materias primas pasan a través de la malla para hacer papel y llegan al agua blanca. Si na -se corrige, este fenómeno provoca la elevación de la concentración de polvo de sílice en la materia prima, la que cambia de manera indeseable las propiedades de la materia prima. Hasta la fecha el problema del polvo de sílice y similares que pasa a través de la malla para hacer papel ha sido evitada mediante el usa de aglomerantes co o auxiliares de retención. La patente norteameric na No. 2,477,000 presenta un papel de fibra sintética producido a partir de fibrias y fibras elaboradas por métodos de una solución de la fibra es sometida a extrusión a través de orificios muy pequeñas (hileras) y después la solución extruida se deja congelar ya seau en un baño de precipitación o bien mediante evaporación del sálvente a bien por cambios de temperatura (véase columna 2, reglones 25 y siguiente). La patento dice que las fibras de acetato de celulosa, nitrato de celulosa, celulosa regenerada a partir de viscosa, "Vinylite Cuna resina sintética elaborada por polime i ación de compuestos de vi ni lo), ?ralac _n producto fibroso elaborado a partir de caseína de leche descremada) y vidrio hilado" que se hubican dentra de una longitud de í S pulgada hasta 1 pulgada y con un diámetro de 12 a OO mieras y fibrilas derivadas de preferencia de lino, c ñamo de Manila, ca. ras. o bien cáñamo pueden emplearse para elaborar el papel. Al menos el 90% de las fibrilas deben tener una longitud de 0.0015 a 0.0025 pulgada y una anchura de 0_Ct000027 a .OO 0 44 pulgada. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN La presente invención se basa en el descubr imierita que adicionas compar i amente pequeñas de punta de madera, batida o refinada hasta un grado suficiente para p roduc i r una fibra de celulosa alta proporción de fibrilas, una materia prima de fifsra de vidrio adecuada para su uso en un ma e i l de separador de batería, (1) provoca incrementos sorp endentemente elevados en algunas de las pro i edades de resistencia de separador elaborado a partir da la materia prima, f2) mejora la resistencia al corte del separador elaborado a pa ir de la materia pri a, (3) y tiene una característica única en la medida en qus i 1 conserva una proporción mayor de ácido introducido ahí cuando el separador ss subsecuentemente com rimido. Además, el separador puede formarse de nuevo en pulpa, en el sentido en que puede emplearse co o cons i uyente de una fibra de vidrio que se emplea para producir separador "nueva"; además, las baterías elaborada a partir de material de separador de fibra de vidrio que contiene cantidades comparativamente bajas de pulpa de madera que ha sido batida o refinada p a lo suficiente, tienen vidas de servicio especialmente largas, de conformidad con lo indicada por su desempeño en pruebas de ciclo. En general, la pasta de pulpa debe ser batida o refinada hasta una libertad canadiense no mayor que aprax imadamente 650 c , o bien a una libertad equivalente por otras técnicas de medición, y se logra un incremento notable de la resistencia a la tracción cuando la pulpa o batida o refinada hasta una ibertad canadiense no mayor que aproximadamente 120 az , o bien a una libertad equivalente por abras técnicas de medición. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica del porcentaje pesa/peso de celulosa agregada en un material de separador de fibra da_ vidrio de conformidad con la presente invención versus litros por segundo de a re que fluye a trasvés del material de separador ba o condiciones de prueba que se descr?ben_ subsecuentemente aquí .

La Figura 2 es una gráfica de la resistencia a la tracción, tanta en la dirección de la máquina ("tracción, MD" ) y dirección transversal '"tracco?n, CD" ) , versus el porcentaje peso/peso de celulosa agregada en un separador de batería de fibra de vidria de conformidad con la invención. La Figura 3 es una gráfica del porcentaje de capacidad ini i l VO V- I número de ciclos de prueba para una batería de conformidad con la pre -ente invención y para una batería de control . Las Figuras 9 son gráficas de espesar (los valores indicados en l gráfica son 1000 veces el espesor del separador en mm) versus carga espesor de rebote versus carga para 5 ateml s separadores de fibra de vidrio de conformidad con la invención y un control, donde el espesor de rebote es lOOO vece el espesor de un material separador en m después que al separador haya sido sometido a una carga y la carga haya sido reducida a 0.55 libras por pul ada cuadrada C3.79 KPa); los datos en las Figura.» 4 a 9 son para material separador seco. Las Figuras 10 a 15 son gráficas similares a las gráficas de las Figuras 9, que muestran espesor versus carga y espesor de rabote versus carga para los 5 materiales separadores de fibra de vidrio de conformidad con la presente invención y para el control, paro se basan en datos en donde, antes de la prueba, cada uno de las materiales de separador ha. sido humedec ida con 7 veces su peso de ácido sulfúrico que tiene una gravedad espe ífica, de 1.286. Las Figuras 16 y 17 son gráficas similares a las gráficas de las Figuras 4 y 5, pera difieren en la medida en que ios puntos interpolados están graficadas en ia primera de tal manera que puntos sucesivos a lo largo del eje X representen incrementos iguales del contenido de celulosa, mientras que los valores expe imentales están graficados en la segunda y, por consiguiente, coma se explica subsecuentemente aquí, puntos sucesivos a lo larga del eje X. no representan siempre incrementos iguales del contenido de celulosa. DEFINICIONES Subsecuentemente aquí, el término "porcentaje volumen/volumen" se refiere al porcentaje en volumen; el término "porcentaje pesa/peso" y el símbolo ".. indica porcentaje en pesa; el término "maya" cuando se aplica a una máquina para hacer papel , se refiere a la superficie de la máqui a en la cual se coloca la materia prima en la producción de papal y puede ser, por ejempla, la pantalla de una máquina de Fc?urdr inie , o Liien el tambor de vacío de una máquina ratofarmador ; los tamaños de poro reportados aquí, a menos que se indique lo contrario, son en mieras, y sa determinan por medio del método dia primera burbuja o bien por poro imetría líquida, Coultar; todas las temperaturas sa presentan en QC; y las siguientes abreviaturas tienen los signif icados indiciados; µm= icra o mieras; mg=mi 1 igra a o miligramos; g-gramo a gramos; kg--ki lagrama o kilogramos, l = iitro a litros; mi -mi 1 i 1 i tro o mililitros; cc=centímetro cúbico o bien centímetros cúbicos; pcf=libra por pie cúgica o libras por pie cúbico; m=metro o metras, cm=cen ímet o o centímetros; mm=mi 1 í etro o milímetros; m=met;ra o metros; mil --pulgada x 1/1000 a bien pulgadas x 1/1000 (multiplique por 25.4 para convertir a m); Pa-presión en miles de ewfcons por metro cuadrada; psi-libras por pulgada cuadrada (multiplique por 6.89 para convertir a KPa); y .t. =fuerza en miles de Newtons. EJEMPLO 1 Sa produjeron hojas manuales de separador de fibra de vidrio en un aparato de laboratorio mediante- el depósito de una materia prima sobre una malla o pantalla, y mediante el drenado de la materia prima. El aparato comprendía un tanque con una pantalla en el fonda, un drenaje debajo de la pantalla, una válvula que abría y cerraba el drenaje, y una aspa manual movid hacia adelante y hacia atrás para- imular el movimiento de una materia prima en un aparato comercial para elaborar papel y establecer una "dirección da máquina paralela a ia dirección de movimiento daJ. aspa. La materia prima fue producida mediante la carga al tanque de agua acidificada, pH 2.7, y sólidos compuestos de 74.5% peso/peso de fibras de vidrio Schuller, diámetro promedio de fibra .76/ µm, 12.8*/; peso/peso de fibras de vidrio Evani.be 610, diámetro nominal de fibra 2.6 µm, y 12.8 pesa/pesa de fibras de vidrio A20—BC— _ pulgada, diámetro nominal de fibra 13 µm, con agitación durante apro imadamente 1 minuto, mediante ia carga a un tanque de pasta de pulpa para papel kraft can una libertad canadiense de 57 ce y una consistencia le 1.235*/., y con agitación durante 2 minutos adicionales. La composición en la mezcladora, después de la adición de la pulpa contení 73*4 peso/peso de fibra de vidrio Schuller 206, 12.5% de fibra de vidrio Evanite 610 peso/peso, 12.5% peso/peso de fibras de vidrio A20—BC-_ pulgada y 2% peso/peso de fibrila de pulpa. La materia prima y la pulpa fueron agitadas durante aproximadamente 2 minutos, después de lo cual se abrió la válvula de tal manera que sa drenara el agua a través de la pantalla, mientras el separador era retenido en la pantalla. La materia prima contenía suficientes fibras de vidria para producir un separador con un grama je de 30 g/m2 y un espesor de 0.15 mm . La hoja manual de separador fue calentada en un horno seco a una temper ura de apro imadamente _5C°C durante 30 minutos. Das hojas de separador producidas de conformidad con lo descrito arriba fueron probadas y varios datos, resumidos a continuación, fueron recogidos (las datos son promedios da las determinaciones de las dos hojas). La permeabilidad de Frazier, an los siguientes datos y en otras partes en esta-documento, sa establece en L/scc/m2 a 20 mm de H2D. Las pruebas, inst umenta y aparato empleados para detarminar varias propiedades en el ejemplo 1 y en otras partes en al presente documento se describan en una publicación titulada BCI/RBSM Stx_ndard Test Methods, Battery Copupc i 1 Intern tion l (la presentación de esta publicación se presenta aquí por referencia). Grama je Íg/m2) 36» 7 Espesor, mm (b jo una carga de 10.34 KP ) Í 0.15 Tracción, MD f.Newtons/m) Í 363 Tracción, CD {Ne?tons/m); 275 Elongación, MD f.1. del total) ; 1 »3 Elongación, CD <*/. del tot l ) . 1.4 Tamaño de poro — método de primera burbuja, µ 30 Permeabilidad de Frazier 98 Tamaño da paro — poros ime ría líquida, Coul e , µm minimo 5.1 máximo 18.5 «¡ed ia 5.5 Los valares de "Permeab i 1 iad de Frazier" reportados aquí fueron determinados empleando al probador de Permeabilidad de Frai ier 91 (TAPPI T2510M-85). La "Absorción" de conformidad con lo reportado arriba y subsecuentemente aquí, fue determinada por el procedimiento descrito an la patente norteame icana Na . 5,225,298, columna 7, renglones 20 y siguientes, empleando agua en vez de ácida sulfúrico como se describe ahí; la prueba es conocida como e1 m todo E t ndar I ndust r ia 1 onés. La composición de ias fibras de vidrio Schuller 206 empleada en el Ejemplo 1 y en los Ejemplos subsecuentes varía ligeramente de vez en cuando. Los valares medios, en porcentaje paso/peso, calculados a partir de los datos proporcionados por Schuller para el período cuando los ejemplos fueron realizados se proporcionan a continuación, Si02 6_.40 Na2Q 16.11 A1203 2.99 K20 0.69 CaO 5.88 B203 5.31 MgO 2.79 F2 1.02 Schuller también indica que el vidrio contiene F220, Ti.02, Zr02, Cr203, SrO, BaO, MnO, ZnO, Li20, S03 y Pb en cantidades inferiores a 0.1% . La composición nominal de las fibras de vidrio Evanita 6ÍO empleadas en al Ejemplo l y en los ejemplos subsecuentes varía, en *Á peso/peso, dent ro da los siguientes rangos: Si02 60.0 - 69. O A1203 3.0 - 6.0 CaO 5.0 - 7. MgO 2.5 - 4.5 Na20 8. O - 12.O K.20 0.5 - 3 .0 B203 0.02 F2 O . O - 1 .0 Z nO 0.04 Fe203 0.02 Las fibras da vidrio A20—BC— _ pulgada empleadas en el proce imiento arriba descrito y en otros procedimientos descritos aquí se consiguen en el comercio en Schuller bajo la designación indicada. Las hojas de separador de fibra de vidrio de conformidad con la presente invención fueron producidas en una máquina de hacer papel de planta. pilota mediante al depósito de una materia prima sobre una malla que avanza, a través de la cual se drena el agua d ela materia prima. La materia prima fue producida en una mezcladora a partir de agua acidificada, pH 2.7, y sólidos compuestos de fibras de vidrio Schuller 206, fibras de vidrio Schuller 210X, diámetro nominal de fibr 3. O µ , y la misma composición que las fibras 206, y fibras de vidrio A20~BC-y= pulgadas. La materia prima fue agitada en la mezcladora durante aproxi adamente una, después da lo cual la pasta de pulpa para papel i raft que tenía una libertad canadiense de 57cc y una consistencia de 1.235% fuá agregada a la materia prima en la mezcladora. La composición en la mezcladora, después de la adición de la pulpa, contenía apro uñadamente 7 partes en paso de fibras de vidrio Schuller 206, aproxi adamente una parte en paso de cada una. de fibras de vidrio Schullar 210, fibras de vidria A2G-BC-_ pulgada, y apro imadamente 0.6 parte en pas. de fibrilas de pulpa. La materia prima y la pulpa fueron agitadas durante apro imadamente 2 minutos, después de lo cual la materia prima que contiene pulpa fue cargada en la ca a da la máquina de planta piloto. Una adición de 0.6 parte en peso de fibril s de pulpta a partir-de pulpa de secoya que había sido batida hasta una libertad canadiense inferior a 100 ce fue después efectuada al material en la caja, y la materia prima que resultó fluyó en la malla que avanza para p radu ir un separador con un grama a da 30 g/m2 en un espesor cíe O.15 m. El separador fuá finalmente calentado en un horno de secado a una temperatura de apro i adamente ÍSO'C durante 30 minutos. El separador tuvo una pérdida al encenderse ligeramente superior al 12% peso/peso, lo que indica un contenido total de pulpa de apro¡< imadamanta 12% peso/paso. El procedimiento descrito an este párrafo constituya la mejor modalidad contemplada actualmente par las inventores en cuanta a la producción de material de separador de batería de conformidad con la invención. Celdas de conformidad con la presente invención empleando el material de separador producido en la máquina de papel de planta piloto descrita arriba, y fuá on some idas a prueba de vida en comparación con baterías elaboradas usando separadoras totalmente de vidrio, convencionales, paro por otra parte idénticos. La capacidad de batería después ds cada ciclo, como porcentaje de la capacidad inicial, se plantea en la Tabla I, a continuación (la prueba de batería de control fue terminada después de 7 cíelos) ; TABLA I Numera de cíelos Canacidad, del ni val ini ial De conforaíidad con Control la invención 1 !_--•-) 103.6 1 ÍJ *o 93.6 111.9 76.0 109.3 53.4 107.4 34.0 25.1 1 3.6 20.9 8 l?i.7 # * * 9 1OO . O •* # * iO 98.6 -? * * 11 97.2 # * * 12 95.5 # •» # 13 93.7 # *• * 1 90.1 -* -» # 15 87.6 # * # 16 86.1 # * # 17 80.0 # * -i. 18 74.9 19 74.0 * # * 20 67.3 .£ 3. .

Las datos en la Tabla I se presenta gráficamente en la Figura 3, que fue generada por computadora mediante el registro de los datos anteriores para la batería de la invención y para el control después de los ciclos 1 a 7, pero registrando para el porcentaje de capacidad inicial después da los cíelos 8 a 20. EJEMPLOS 2-6 Sa prcidujeron también hojas manuales de separador de fibra de vidrio a partir de otras materias primas que contenían varias cantidades de pulpa para papal kraft que había sido batida hasta una consistencia de 0.9906% y una libertad canadiense de 57 ce. Las materias primas contenían también las fibras de vidrio Schuller 206, 210X y A?0-BC-_ pulgada previamente identificadas. Las hojas de mano fueron producidas en un aparata de laboratorio mediante el depósi o de una mataría prima sobre una malla o pantalla, y mediante el drenaje de la mataría prima» El aparato consistía de un tanque con una pantalla en el fonda, un drenaje debajo de la panta la, una válvula que abría y cerraba el drenaje, y aspas qua fueron movidas hacia atrás y hacia adelanta para simular al movimiento de una mataría prima en un aparato comercial para elabarar papel y establecer una "dirección de máquina" paralela a la dirección de movimiento del aspa. La materia prima y la pulpa fueron agitadas durante aproximadamente 2 minutos, después de la cual se abrió la válvula de tal manera qua al agua se drenara a través de la pantalla mientras que al separador fue retenido en la pantalla. La mataría pruna que fue cargada contenía suficientes fibras de vidrio para producir un separador con un grama e de 30 g/m2 en un espesor de O.15 mm. La ho a manual de separador fue calentada en un horno da secado a una temperatura de aproximadamente 10O°C durante 30 minutos. Las compo iciones fi les, en porcentaje peso/peso, de las materias primas representa ivas y las propiedades de las hojas de mano producidas aparecen en la Tabla II, a con i uaci n, donde, como en otras tablas en el p resente documento, a menos que sa indique lo contrario, la resistencia a ia tracción se establece en libras por pulgada de anchura del separador {multiplique por 0.175 para convertir a k i lonawtons por metro), la elongación se proporciona en porcentaje, ia rigidez es "rigidez da Gurle ". en mg , los tamaños de pora se establecen en µm, la resistencia eléctrica es en ohms por pulgada cuadrada del separador, y la pérdida ai encender se establece en porcentaje peso/paso. Las composiciones de las materias primas sa proporcionan en la siguiente Tabla Í Compasic i ón de Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo materia prima — 3 4 5 6 210X 79 77 70 65 f ib ras A20-BC-. lO lO l ?o 10 pulgada 206 iO 10 lO ?o ÍO Ce1u1osa 1 __ 10 15 TABLA II Propiedad Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejem lo 2 3 4 5 6 g ama e 119.9 121.7 119.3 119.9 119.4 g/ü_2 Espesor, mm íí?.34 KPA) 0.765 " 0.850 0. 53 .620 0.591 (20 KPa) 0.726 O.753 0. 44 0.590 0.570 Tracción, ewtons/ MD 71.7 35. O i __í_ _ / 139.2 149.5 CD 84.7 "117.8 IOS.9 125.4 130.2 Elongac ion % MD 1.37 2.00 1.96 2.08 2.?; CD 1.83 1. 7 1.61 i .70 i .9: Per eabi l ida d de Fra ier 65.7 50.2 13.4 5.9 n.d Absorción segundos/ l mm 83 89 104 153 247 Rigidez, mg MD 3800 3900 5200 4300 3200 CD 3100 35OO 3900 3500 3000 Tamaño de poro — método de p imera hufa ¡ja. µm 16.5 16.0 20.1 21.6 24. O Resistencia 0.002 0.003 0.009 O. Oí 1 0.014 el c rica - LOI, % 3.3 5.2 9.0 1_ *_~?_ . ^•_* 18.1 Tamaño de poro porosimet ría 1 íquida Caulter, ¡m Min 5.570 5.386 3.734 2.628 1.697 Max 42.24 42.24 26.07 17.8C< 12.43 Med i a 8.875 8.507 5.753 4.425 3.497 En la Tabla anterior y en las Tablas subsecuentes, la entrada "n.d." significa dete aimado, en los casos de os Ejemplos 6 y 11, puesto que la porosidad fue demasiado ba a para una determinación deü «t Per eabí 1 i ad de Frazier. Se produjeron hojas manuales de separador de fibra de vidrio da contru por el mismo método a partir de una materia prima compuesta da 00% peso/paso de fibras de vidrio Schuller 2ÍOX, 10% peso/peso de fibras de vidrio A20-BC— _ pulgada y 10% peso/pesa de fibras de vidrio Schuller 206. Los resultados por asedio de la prueba para las dos hojas de control aparecen en la Tabla SIÍ, a continuación! TABLA III grama e, g/a.2 117.1 Espesor, mm ÍIO.34 KPA) .857 g/m_ (20 KPa) 0.717 g/m: Tracción, Nanftons por M MD 10.8 CD 11.0 Elongación % MD 0.70 CD 1.21 Permeabilidad de Frazier 178.4 Absorc ion segundos/ lO mm Rigidez, mg MD 980 CD 655 Tamaño de poro — método de primera bubu a, µm 11.0 Tamaño de poro — porosi a ía líquida, Caulte>r, µm Min o _86 Max 65.97 Mad i a 12.98 Re istencia n.d. eléct ica LOI, % 0.31 El espesor an mm x 1000 de muestras de las hojas de aiano _7 producidas de conformidad con lo descrito en los Ejemplos 2 a 6 y de las hojas de control se determinó también bajo varias cargas, tatito en la condición producida como después de haber sides humidif icadas con 7 veces su peso seco de ácido sulfúrico, gravedad especifica 1.286,. Todos los espesores reportados aquí fueron determinados por el método descrito en la patenta no eameric na Na . 5,336,275. Los números de ejemplo son encabezados de columna en la Tabla IV, abajo, y espesores (las valoras reportados comer espesores medidos en mm x 100O) cuando las muestras estaban en la condición de producción en cargas aplicadas en KPa indicadas en la columna izquierda, se establecen bajo los encabezados de iden ificación: TABLA IV Ca.rga ap l icada , Contro l. E j . 2 E j . 3 E j . 4 E j E j KPa 3.79 38 36.5 31 28.5 26 27 6.06 35 30.5 26 25.5 _____ 22 9.51 29.5 __. * 23 23.5 21 19.5 13.91 25.5 25.5 21 22.5 20 18.5 17.57 *"?**? 23.5 20 21.5 19 17.5 23.98 20 22.5 18.5 20 19 17 28.87 19 21.5 17.5 19.5 18 16» %} 42.65 16.5 19 16.5 18.5 17 15.5 Los espesores de "rebota" en mm x 1000 (después de la_ remoción del exceso de la carga arriba de 3.79 KPa de cada muestra "según lo producido") aparecen en la Tabla V, bajo los encabezados que proporcionan la carga aplicada, y a partir de lo cual cada muestra "rabotó"; los valoras reportados san 100*0 x espesores en mm en las cargas indicadas en la columna izquierda de la Tabla: TABLA V Carga aplicada, Control Ej . 2 Ej. Ej Ej E KPa 6.06 33.5 28.5 27.5 4.5 .6.5 9.51 33 ^5 30.5 29 26.5 __xS » O 25.5 13.91 31.5 27 25 .5 __.._! 26 17.57 29.5 28.5 25 .5 5 26 23.98 29 *_, > _. 25 25 .5 25 28.87 28 27.5 25 24.5 42.65 27 27 24 24.5 Los datos en las Tabla IV y V se presenta gráficamente en las Figuras 4 a 9 generadas por computadora de los dibujos, donde las cargas aparecen en psi y puntos sucesivos a lo largo del eje X, igualmente espaciados entre ellos, representan .55 psi (3.79KPa), O.88 psi (6.06 KPa), 1.38 psi (9.51 .'Pa), 1.99 psi (13.71 K'Pa), 2.55 psi (17.57 KPa), 3.48 psi (23.98 KPa ) , 4.19 psi (28.87 KPa), y 6.19 psi (42.65 KPa). Por con iguiente, las Figuras 4 a 9 están cesgadas en el sentido q , por ejemplo, una distancia dad_ entra el p r i mer punto y el segundo punto representa un cambio de 0.55 psi (3.79 KPa) a 0.88 psi (6.06 I Pa ) , mientras que la misma distancia entre los últimos dos puntos representa un cambio de 4.39 psi (28.87 KPa) a 6.19 psi (42.65 KPa). Con al objeto da representar los datos de las hojas de control y del Ejemplo 2 en una gráfica más convencional, el espesor y el espesor de rebote (en mas x 1000), se calcularon asediante la interpolación a partir de los datos es.par lasanta las para las cargas de 0.69pas? f4.75 KPa), 1.19 psi (8.20 HPa. , 1.69 psi (11.64 KPa), 2.19 ps i (15.09 KPa), 2.69 p i (18.53 KPa), 3.19 (21.98 KPa), 3.69 p_? (25.42 KPa), 4.69 psi (32.31 KPa), 5.39 psi (35.76 KPa), y 5.69 psi (39.20 KPa). Estos y los valores expe iméntalas (en m ,. 1000) a 4.19 psi (28.86 KPa) y a 6.19 psi (42.65 KPa) aparecen an las Tablas VI y Vil, repsact ivamente : EJEMPLO VI Carga aplicada, Control, Ejeaiplo 2, Control, Ejemplo 2, KPa aspasor espesor rebote rebote .75 36.7 34 8.20 31.6 28.6 .4.8 so 11.64 28. O 26.7 32.3 30 15.09 24.3 2 .8 30.5 29.6 18.53 22.8 23.8 29.5 28. 4 21.98 20.6 > 1 29.2 28.4 25.42 20.3 **^***> y 28.7 27 .5 28.86 30 22.5 28 27 .5 32.31 19.2 21 .7 27.8 27.4 35.76 18.3 20.8 27 .5 27 .3 39.20 17 .4 20.2 27.3 27.2 42.65 16.5 1 27 27 Los datos de la Tabla VI son representados gráficamente an las Figuras 16 y 17, que son gráficas generadas por cómputo usando cargas en KPa. Sa observará. qua las curvas de las Figuras 16 y 17 son similares en cuanto a foraia a las curvas correspondientes de las Figuras 4 y 5, la que se considera qua indica que conclusiones válidas puedan alcanzarse a partir de las curvas cesgadas. Las mediciones da espesor y espesor de rebcste fueron también hechas en los materiales separadores de los Ejemplos 2 a 6 y los controlas después de la humidif icación de los materiales con ácido sulfúrico qua tiene una gravedad específica de 1.286. Las cargas aplicadas en KPa se proporcionan en la coluama de izquierda de la Tabla VII, a con inuación, y los espesores sa presentan baja los encabezados que identifican las muestras, los espesores reportados son ÍOOO veces lo; espessres medidos del separador en mm: TABLA VII Carga aplicada, Control Ej. 2 Ej. 3 Ej. 4 Ej E.i . 6 KPa 36 20.5 28 29 27.5 27.5 6.06 T»"7 26 26 25 24_5 9.51 28.5 24 23 24 r-^r- 13.91 _6.5 *"? ^ 21 22.5 20.5 20.5 17.57 24 21.5 20 21.7 19.5 19 23.98 20.5 20.5 19 20 19 17.5 28.87 19 19.5 18 19 18 16.5 42.65 17.5 17.5 16.5 17.5 16.5 15.5 Los espesores "de rebote" (después de la remoción dei exceso de carga arriba de 3.79 KPa de cada muestra que huaiidi f icada con ácido sulfúrico) aparecenen la Tabla VIII, a con inuación entradas adyacentes en la columna izquierda proporcionan la carga que fue aplicada, y a partir de lo cual cada muestra "rebotó"; los valores reportados son 1000 x espesores medidos en m) s TABLA VIII Carga aplicado, Control E . 2 Ej. Ej. 4 Ej. 5 Ej. 6 KPa 6.06 32.5 27.5 26.5 27.5 27 25.5 9.53 v_ 3 25 »5 2 . 26.5 25 24.5 13.91 29 22.5 25 25 25 17.57 27.5 25.5 25 25 25 23.5 23.98 24.5 24.5 24 25 24. 5 23.5 28.87 24 24.5 2_¡ 25 24 42. 5 23.5 24.5 24 24.5 24. 5 Los datos de las Tablas VII y VIII apa ecen en las figuras 10 a 15 en forma de gráficas, donde as cargas se establecen en KPa. Los datos de las Tablas IV, V, Vil y VI I ? y las figuras 4—15 indican que los materiales separadoras de los ejemplos 2 a 6, arriba, tienen codos una elasticidad suficiente de tal manera que puedan ser coaipr lasidos entra la<= placas de una batería de plomo, y qua sus superficies principales sean eaipu adas contra las placas adyacentes con una fuerza suficiente para que la batería tenga un desempeño sa tisfa toría. FJEMPLOS 7-11 Hojas de mano de separador da fibra de vidrio fueron también producidas por el método descri o en el ejemplo 1 a partir-de otras materias primas que contenían varias cantidades de pulpa psa ra papel .raft que había sido batida hasta lograr una consistencia de 0.9906% y una libertad Canadiense e-57cc , y que fueron después sumergidas en un látex, 3% peso/pseso de sólidos. Las composiciones finales, en porcentaje peso/paso, de lasa materias primas representativas aparecen en la Tabla IX, a conti uació , y las propsiedades de los separadores producidas a partir de las materias primas se establecen en la. Tabla X a continuación, donde el espesor del material separador se e p e a, en m s TABLA IX Composición Ejemp 1o Ejeas lo Ejemplo Ejeaiplo E jemp o de materia 7 8 9 lO 11 p r i«.a 210X 79 73 70 6„ Fibras A20-BC 10 lO IC10 lO _ pulgada 206 10 lO IO 10 lO Celulosa 1 7 lO 15 TABLA X Prop iedad Eje plo Ejeatpla Ejemplo Ejemplo Ejeai lo 7 8 9 10 11 raaia je 121.6 121.9 127.5 123.1 122.7 g/m2 Espesar, mm (10.34 KPA) 0.792 0.778 0.750 0.74: 0.603 (20 KPa) 0.760 0.745 O.720 0.698 0.585 Trace i ón, ewfcons/m MD 93. O 120.6 3.39.2 CD 80.6 102.0 122.0 1x39, 1 _) Cf « -" Elongac i ón % MD 1.8 *^> * 1.9 2.3 1.9 CD 1.5 2.1 2.0 2.1 2.0 Per«,eab i 1 idad de Fr i er 8.91 5.08 1.39 O. 18 n.d. Absorc i n segupda / 10 m 225 184 253 261 391 Ri idez, mg MD 2500 3400 4300 4700 4600 CD 220O 2800 .900 3900 3700 Taai o de poro — método de pri era bubuja, µm 16.8 16.1 19.4 ÍO.S .5.4 Tamaño de poro po os imet ia 1 iqui da Coul er, µm 55 Min 5.283 4.726 3.427 I .092 Max 46.54 40.89 27.52 21.73 I I .88 Medi 9.550 7.881 5.839 4.902 2.920 LOI, % 6.7 8.4 12.7 17.3. 21.3 EJEMPLOS 12-16 Se produjeron otras hojas manuales de separador de fibra de vidrio por el método descrito an el ejemplo 1 a part de sustancialmente la materia prima de los ejemplos 7-11 que contenía varias cantidades pequeñas de pulpa para papal kraft que había sido batida hasta una consistencia de 1.2x35% y una libertad Canadiense de 57cc. Las composiciones finales, en porcentaje peso/peso, de las materias priatas representativas aparecen en la Tabla XI, a continuación, y sus propiedades se establecen en la Tabla XII, a continuación, donde al espesor sa establece en mm: TABLA XI Compo ición Ejem io Ejemplo Ejemplo Ejeatp la E em lo de mate ia 12 13 14 15 16 prima 210X 77 79 79^ 7 % Fibra A20-BC lO 10 10 lO 10 _ pulgada ~-20_ 10 lO lO 10 lO Celulosa ?l TABLA XII Propiedad Ejem lo Ejemplo Ejempslo E j em lo E j em 1 o 1 T 14 15 16 grama je 118.4 115.6 117.2 116.4 116.3 g/m2 Espesor, asm ÍIO.34 KPA) 0.757 0.751 O .778 O, 74 0.79" (20 KPa) O . 6 O „ 694 0.716 Tracción, Newtons/as MD 49.5 25.3 23.8 20.0 18.5 CD 43.8 20.2 20.7 20.0 ! . ?J« Elongación % MD 8.41 5.75 6.58 6.68 7.82 CD 8.23 6.48 6.06 6.13 8.89 Permeab i 1 idad da Frazier 129.6 175.: 175.2 186.4 200.8 Absorc ion segu ndos/ 10 asm ' 72 67 62 Área superficial 0. 874 O .63.3. O . 603 O.6513 0.7030 Car . 9.9970 9.9962 9.9991 9.9962 9.9970 Txfn o de poro poros imet r ía 1 íquida Caul er, µm Mi 6. OSO 5.941 7.OSO 6.496 7.589 Ma 44.71 50.49 6 .08 70.13 78.26 Med ia 10.65 12.04 12.59 12.17 LOI , % O.46 1.56 1.28 O.89 0.75 Se produjeron hojas manuales de separador de fibra de vidrio de control por al asisaso asestado a partir de una materia prima que estaba compuest de 80% peso/paso de fibra de idrio Schuller 210X, 10% peso/peso de fibras de vidrio A—20-BC 1/2 pulgada y 10% peso/peso de fibra de idrio Schuller 206. Los resultados de la prueba, un promedio de das, aparecen an la Tabla XIII, a. con inuación, donde el espesor se plantea en m s TABLA XIII grama e, g/fts_ 113.7 Espesor, sisas (10.34 KPa) O.742 (20 KPa) 0.600 Trace ion, Newtons/ MD lO.l CD 11.0 Elongac i ón % MD 0.96 CD 1.27 Peraseab i 1 idad de Frazier Absorción segundos/ 1O mm Los datos en cuanto a la permeabilidad de Frazier de la Tabla X (ejemplos 12 a 16) y de la Tabla XI (para los controles correspondientes) aparecen gráf icaaiente en la figura 1, qua es una gráfica generada por computes de la parsiiea i 1 idad de Frazier (llainada CFM en al dibuje.) versus el contenido de celulosa. Se observará, que la figura 1 tiene: puntos an el aja X para 1.25, 1.5, 1.75, 2.0, 2.25, 2.5 y 2.75% de pulpa. Para hacer que la gráficx_ muestre astas psunto , para los cuales no hay datos experimentales, se calculó la permeatb i 1 idad de F'razier para cada uno de estos contenidos de pulpa mediante interpolación entre los valores experimentales a 1.0% y a 3.0%. Los datos experimentales y calculados entrados para generar la figura 2 aparecen a cont i nuacion: % peso/peso celulosa Permeabilidad de Frazier' O. O 27.8 0.25 | 25 » 05 O.5 | 23.25 0.75 j 21.9 1.0 | 21.85 1.25 (cale) | 21.14 1.5 (cale) | 20.44 1.75 (cale) | 19.73 2.0 (cale) | 19.03 2.25 (cale) j 18.32 2.5 (cale) | 17.61 2.75 (cale) | 16.91 3.0 j 1.6.2 Los datos en cuanto a la resistencia a la tracción provenientes de la Tabla XII y de la Tabla XSII se representan gráficamente en la figura 2, que sa compone de dos gráficas generadas por computo de la resistencia a la tracción en libras por pulgada (en la dirección de la máquina, en un caso, y en la dirección transversal en al otro caso) versus contenido da celulosa. Se observará que la figura 2 tiene puntos en el eje de X psara 1.25, 1.5, 1.75, 2.0, 2.25, 2.5 y 2.75% de pulpa. Para ser que la gráfica muestre estos puntos en ordenada, para los cuales na hay datos exper ipsentales , se calculó la resistencia a la tracción en ambas direcciones para cada uno de estos contenidos de pulpa mediante interpolación entra los valores expe imentales a 1.0% y a 3.C<%. Los datos experimentales y calculados entrados para generar la figura 2 aparecen a cont i uae ion; % de paso/peso de celulosa tracción, MD (libras por pulgada ) 0.O 1.46 O.25 2.685 0.5 2.90 0.75 2.455 0 l.O 4.07 1.5 (cale) 4.52 1.75 (cale) 4.96 2.0 (cale) 5.41 5 2.25 (cale) 5.85 2.5 (cale) 6.29 2.75 (cale) 6.74 3.0 7.18 -O % de peso/peso de celulosa tracción, CD (libras por pulgad ) 0.0 1.55 0.25 2.54 0.5 __» 0.75 3.005 l.O '". , 93 1.25 (cale) 3 , . 36 1.5 (cale) 3.79 1.75 (cale ) 4. 22 2.0 (cale) 4.65 2.25 (cale) 0 . O7 2.5 (cale) 5 , .50 Si los datos calculados no fueran graficados, la gráfica generada por computadora desplazaría el punto qua representa 3.0% paso/peso de pulpa hacia ia izquierda hasta el punta que representa 1.25% peso/peso de pulpa en la figura 2, de tal sianara que las curvas sa elevarían fuartemente a partir da las resistencias a la tracción de 1.93 y 3.63 a 1.0% peso/peso de pulpa hasta resistencias a la tracción de 6.36 y 7.10 a 3.0% peso/peso de pulpa, pero la distancia a la largo del e e X de l.O a 3.0 sería la misma qua l a distancia entre O.75 y l.O. EJEMPLOS 17-24 Sa produjeron otras ho ea manuales de separador de fibra de vidrio mediante el método descrito en el ejemplo 1 con materias priasas que contenían 35 partes en peso de fibra de vidrio 206, 65 partes en paso de fibra de vidrio 210 y a ox lasadaftsente 1-2 partas en peso de pulpa graft qua había 4: sido batida a varias libertades Canadienses. La libertad Canadiense de una materia prima representativa y varias propiedades de ios separadores producidos a partir de ahí se presentan en la Tabla XIV, a continuación, donde el espesor sa estable en asm. Debido al tamaño pequeño de las muestras y debido a la f l a de uniformidad de las materias primas, la pérdida al encender ("LOI") de las hojas manuales es la mejor indicación del contenido de celulosa de la «satería pri?isa a partir de la cu l fue producida. Se puede asperasque una hoja sisanual que no contiene celulos tenga una pérdida al encendido de aproximadamente 1/2%.

TABLA XIV Prap iedad Ejemplo Ejemp 1o Ejemplo E jeatp 1o 17 18 19 20 Liba ad canadiense 660 548 420 8 ama je 147 143 141 143 g/m2 Espsasar, asm ÍO KPa 0.96 0.92 0.88 O.89 KP 0.84 0.81 0.81 O.88 50 KPa 0.79 0.70 0.70 0.68 Tracción total prorn., 1.8 2.3 2.3 1.9 libras por pulgada Elongación promedio, % 2.2 2.4 2.8 2.1 Pérdida de encender, % 1.6 Tracción promedio 0.0122 0.0161 0.0163 0.0133 g/m2 Prap iadad E jem 1o Ejemp lo Ejemplo E jeiisplo 21 22 24 Libertad canadiense 120 40 30 20 Grama je 143 14: 137 146 g/a.2 10 Espesor, mm lO KPa O. .97 O.91 0.94 0.92 20 KPa 0. .84 0.80 0.82 0.82 50 KPa o. ,73 0.70 0.70 0.72 Tracción total pram., ^> .4 2.5 3.0 4.5 5 1 ibras por pulgada. Elongación promedio, % 2.2 2.3 2.3 *? Eñ Pérdida da encender, % 1.8 1.5 1.8 Tracción proírtedio 0.0133 0.0176 0.0219 0.0308 g/m2 0 EJEMPLOS 25-32 Se produjeron otras hojas manuales de separador de fibra de vidrio por el método descrito en el ejemplo 1 a. partir de matarías priasas que contenían 35 partes en paso de fibra de _.-> vidrio 206, 65 partes an peso de fibra da vidrio 2Í.O y 3—5 partes en peso de pulpa para papel kraft que había sido batidla a varias libertades Canadienses. La libertad Canadiense de una materia prima representativa y varias propiedades de los separadores producidos a partir de ahí aparecen en la Tabla XV, a continuación, donde el espesar se proporciona en mm; TABLA XV Prop iedad Ejemplo Ejemplo E e plo Ejemp 1 o 25 26 27 28 Litaertad canadiense 660 548 420 225 Graaia je 148 1 4 1 -Q 141. g/m2 T¡"acci?n total pro . , 3.0 :.7 :.S libras par pulgada Elongación proasedia, % 1.9 2.5 3.1 *- *7 Pérdida de encender, % T sñ 3.7 0f _ o 4.0 Tracción promedio O . O 176 O .0208 O . O 1 6 0.0199 g/m2 _.V Propied d E jem 1o Ejemp lo E jem 1o Ejemp l s 29 30 31 32 Libertad canadiense 120 40 30 20 S aas je 141 140 141 141 g/m2 Tracción total proas., ;.s 5.1 7.0 libras por pulgada Elongación promedio, % 1.9 2.0 2.1 2.0 Pérdida de encender, % 4.5 3.6 3.6 4.1 Tracción promedia 0.0*2 8 0.0250 0.0362 0.0496 g/m2 EJEMPLOS 33-40 Se p radujaron otras hojas manuales de sepas-ador da fibra de vidrio por el étada descrito en el ejaßTsplo 1 a partir de materias primas que contenían 35 partes en peso de fibra de vidrio 20¡6, 65 partas en peso de fibras de vidrio 210, y 9 a 11 partes en peso de pulpa para papel kraft que había sido batida a varias libertades Canadienses. La libertad Canadiense de una materia prima representa iva y varias propiedades de ios separadoras producidos a partir de ella aparecen en la Tabla XIV, a continuación, donde el espesar se proporciona en ms _o TABLA X\ n Prop iedad Ejemp1o ejemplo Ejaasp1o Ejemp 1o 33 34 35 36 Libertad cañad iense 660 548 420 Brama ja 148 146 1 0 145 __o g/ _ Tracción total pram», 2.5 ,8 4.5 5.1 libras por pulgada Elongación promedio, % 2.1 2.1 2.

Pérdida da encender, % 13.3 11.5 8.7 1O.0 Tracción promedio O . 169 0.0261 0.031 0.0364 g/m2 Pro i edad E e lo E jampio E easplo E ¿emp a 37 38 39 40 Libertad canadiense 120 -q 30 20 Grama je 138 144 1 0 150 g/m2 Tracc i ón tota l p roas . , 6.9 7.8 9. libras por pulgada Elongación promedio, % -^ __. 2. 1.8 T1 T Pérdida de encender, % 12. O 10.6 13.5 11.0 Tracción proíiedio 0.05OO 0.0542 0.0643 .0887 g/m2 Co o arriba indicada, se logra un incremento notable de la resistencia a la tracción cuando se produce un material separador da conformidad con la presenta invención empleando pulpa que ha sido batid, o refinada hasta una ibertad Canadiense no mayor que aproi madamepte 120 ce. Esta incremente, se ilustra por medio de los datos de los ejemplos 17 a 40 en cuanto a la resistencia a la tracción de materiales separadores de conformidad con la presente invención .producidos a partir de materias primas que contienen varias cantidades de pulpa de madera que ha sido refinada a libertades Canadienses diferentes. Los datos en cuanto a la resistencia promedio a la tracción en g/m2 varsus libertad Canadiense aparecen gráficamente en los diagramas A, B y C, a con inuación. El diagrama A es una gráfica de los datos indicados a partir da los ejemplos 17 a 24; al diagrama B es una gráfica de los datos indicados a partir de los ejemplos 25 a 32; y el diagrama C es una gráfica de los datos indicados a partir de los ejemplos 33 a 40.

Tracción 0 Libertad Canadiense Diagrama A 100 200 300 400 500 600 700 L iber tad Canad iense D iagrama B Tracc i ón 100 200 300 400 500 ßoo 700 L ibertad Canad iense Diagrama C Se ha encontrado que el material separador producido de conformidad con lo descrito en cada uno de los ejemplos anterioras puede ser cargado a aparato convencional para elaborar papel, y "formado da nuevo en pulpa", ys. sea co o la única fuente de fibra de vidrio y fibrilas de celulosa s bien complementado con fibras de vidrio adicionales y fibrilas de celulosa adicionales para produci una materia prima que puede ser depositada sobre ia malla en movimiento de un aparato para elaborar papal de conformidad con lo descrito arriba para producir un material separador. Co o consecuencia, no hay ninguna necesidad de desechar ninguna parte del material separador de conformidad con la presente invención; l contrario puede ser reciclada. Ademáí el asates-ial separador de conformidad con la presenta invención tiene una resistencia mejorada a. los pinchazos en comparación con un material separador idéntico que no contiene fibras de celulosa; comes consecuencia, se puedan lograr rendimientos incrementados de baterías de ploaics ace ablas que tienan reticulados de metal expsandido o bien calados continuamente. Coms se ha explicado arriba, un material de separador elaborado a partir de µs lasaras fibras que proporcionan a la ho a una absorbencia mayor que al 90% y segundas fibras qua proporcionan a la ho a una absorbencia inferior al 80% donde las primeras fibras y las segundas fibras están presentes, en proporciones tales qua la hoja tanga una absorbencia costsprand ida entre 75 y 95%, cuando está saturada con electrolito, tiene todavía huecos no rellenos de tal manera que el gas pueda pasar de placa a placa para su recomb i nación. Un material separador de esta tipo puede SÜI producido de conformidad con la presente invención mediante la adición a una pasta qua contiene, en proporcionas adecuadas, primeras fibras qua proporcionan a la ho a una absorbencia mayor que al 90% y segundas f ibr.s que proporcionan a la ho a una absorbencia menor qua el 80%, de 0.2% p^sa peso a 20% peses/paso de una pasta de fifcsrilas de celulosa que tiene una libertad Canadiense suf ic lanteaiante baja da tal manera que un material separador producido a partir da la pa_>ta resultante tenga una resistencia a la tracción mayor que un separadar por otra parte idéntico an donde l s fibras de vidrio que tienen un diámetro promedio mayor que 1 jias reemplazan las fibrilas de celulosa. De preferencia, las fibras qua proporcionan a la ho a una absorbencia menor qua el 80% incluyen fibras de v idr a rel i vamente gruesas así como fibras orgánicas hidro f óbicas, Fibras de pul i e i lena, polipropi eno, acrílico y psliéster son ejemplos de fibras orgánicas hidrofóbicas preferida . Un separador preferido de conformidad con la invención qua tiene una absorbencia (de conformidad con lo definido e¡? la patente antas identificada de Badger, de 75 a 95% que, en estado saturado con electrolito, sigue teniendo huecos no rellenos de tal atañera que el gas pueda transfer?r_e de placa a placa piara recomo i nación contiene 33.6 partes en peso de fibras de vidrio Schullar 206 o un equiv lente, 50.4 parte_ ars peso de fibras Schuller 210X o un equivalente, 11 partas en peso de fibras de vidries Schullar A20—BC 1/2 pulgada a equivalente, y 5 partea en paso de fibras de palietileno, y, además, de . % peso/paso a 20% peso/poso de fibrilas de celulosa a partir de una pasta qua tiene una libertad Canadiense suficientemente ba a de tal manara que el asa epal separador t>?nga una resistencia a la tracción may-sr que un separador por otra parta idéntico en donde as fibras de vidrio qua tienen un diámetro promedio mayor que 1 µm reempl zan las f ib p l xas da celulosa. Se observará que varios cambios y modificaciones pueden realizarse a los destalles específicos de la invención da conformidad con lo descrito arrilsa sin salirse ni de l „t- espíritu n del alcance de l a mi ma según lo definido en las re i v i nd i c a c i o as a ne xa.

Claims (13)

1. RE1VINDíCAC IONCS 1. Un material separador de fibra da vidrio que comprende una masa de fiLsras de vidrio en emezcladas, sustanc la lasante todas las cu-les tienen un diámetro de fibra no mayor que aproximadamente 20µm, y al sísenos 5% peso/peso de las cuales tienen un diámetro de fibra inferior a 1 µm y, distribuido en las fibras de vidrio, da 0.2% peso/peso a 20% peso/peso de fibrilas de celulosa a partir de una pasta que iene una libertad canadiense suficientemente baja de tal asanara que el material sepa radcsr tanga una resistencia a la a.cc ? ¿n mayor que un separador por otra parta idéntico donde las fibras de vidrio qua tienen un diámetro propsedio mayor que 1 µm reemplazan las fibrilas do celulosa.
2. 2. Un material da separador de fibras de vidria de conformidad con la reivindicación 1 donde las fibrilas de celulosa están impregnadas con una resina soli ificada, intét ica .
3. 3. Un material separador de fibras da vidrio de conformidad con la reivin icación 2 dande la resina sintética solidificada con la cual las fibrilas de celulosa están impregnadas es un l tas. sintética, soli ificada.
4. 4. Un material da separador de fibras de vidrio de conformidad co la reivindicación 1 donde las fibrilas de celulosa son fibrilas de secoya es bien fibrilas da cedro.
5. 5. Lín material separador de fibras de vidrio de conformidad can la rei indicación 1 donde Ixas fibrilas de celulosa provienen de una pasta que tiene una lilsartad canadiense na mayor que lOO e
6. 6. Un material separador de fibras de v?dr_?ex_de conformidad con la reivindicación 1 donde las fibrilas de celulosa adyacentes a una de las dos superficies principales opuestas están impregnadas con una resina sintética, solidificada, mientras que las fibrilas da celulosa adyacentes a la otra de las dos superficies principales opuestas na están impregnadas de esta manara.
7. 7. Un material separados- de fibras de vidrio de conformidad con la reivin icación 5 donde l resina si si té tica solidificada con la cual las fibrilas da celulosa están lítspregnadas es un látex sintético, solidificado.
8. 8. Un material separador da fibras de vidrio de conformidad con la reivindicación 1 donde existen también fibras sintéticas hidrof?bieas en la aiasa de fibras da vidrio, las fibras sintéticas están entremezcladas con las fibras de vidrio y entre alias, y la distribución de tamaños da las fibras de vidrio y l s proporciones entra fibras de vidrio y fibras sintéticas son txiles que al separador tiene una absorbencia para electrolito de ácido sulfúrico de 75% volumen/vol men a 95% volumen/volumen.
9. 9. Un material separador de fibras de vidrio de conforsisi dad con la reivindicación 8 donde las fibras sintéticas hidrofóbicas incluyan fibras de polietilano, ibras de polipropileno, fibras acrílicas, o fibras de paliéster.
10. 10. Un material separador da fibras de v i d r ia que comp rende una asasa da fibs-as da vidrio entremezcladas, sustancial ente todas las cuales tienen un diámetro de fibra no mayor que aproximadamente 20 µ , y al aserias 5% peso/peso de lia cuales tienen un diámetro de fibra menor que 1 µ , y, distribuidas en las fibras de vidrio, de 0.2% aso/peso a 20*4 paso/peso de fibrilas de celulosa provenientes de una pasta qua tiene una libertad canadiense su fie i anteasen te ba a de tal snanara que una batería elaborada con el separador tenga un vida útil, cuando se sosate a ciclos, al manos 30% mayor que un sepas-ador por otra ¡sarta idéntico en donde fibras de v idr ia que tienen un diámetro promedio mayor que 3 µm reemplazan las fibrilas de celulosa.
11. 11. Un material separador de fibras da vidrio de conformidad con la reivindicación 1 donde están también fibras hidrofóbicas l,^ o a lado o bien b_camµanen< a envoltura-núcleo qua incluyen sisa tari ales de pol lat lleno, polipro ileno, acrílico o poliéster.
12. 12. Una batería de almacenamiento recombinante de ploaso/ácido sulfúrico sallada que comprende una pluralidad de placas de p 3 orno en una c ja cerrad a. , un separador de placa de hoja fibroso entre placas adyacentes, y un cuerpo de electrolito de ácido sulfúrico absorbido por cada uno de _>!_• dichos separadores y mantenido en contacto con cada una de dichas p Incas adyacentes, cada una de dichas hojas de separador comprende una masa de fibras de vidrio entremezcladas, sustanc i alasenta todas las cuales tienen un diámetro de fibra no mayor qua aproximadamente 20* µs, al menos 5% paso/peso de las cuales tienen un diámetro de fibra menor qua 1 µm, y, distribuido en las fibras de vidrio, de 0.2% paso/peso a 20% peso/peso de fibrilas de celulosa a partir de una pasta que tiene una libertad canadiense suficientemente ba a da tal manera que al material separador tenga una resistencia a la tracción sisayar qua un separador par otra parte idéntico en donde fibras de vidrio qua ienen un diámetro promedio mayor que 1 µm reemplazan las fibrilas de celulosa.
13. 13. Ursa batería da lmacenamiento recomb manta de plomo/ácido sulfúrico sellada que comprenda una. pluralidad da placas de plauso en una ca a cerrada ^ un separador de placa de ho a fibs-oso entre placas adyacentes, y un cuerpo de electrolito de ácido sulfúrico absorbido por cada uno de dichos separadoras y mantenido en contacto con cada una de dichas placas adyacentes, cada una de dichas hojas de separador comprenda una masa de fibras de vidrio entremezcladas, sus tanc ? l mente todas las cuales tienen un diámetro da fibra no mayor que aproxi adamente 20 µm, y al menos 5% peso/peso de las cuales tienen un diámetro de fibra menor que 1 µas , y, distribuidas a través de las fibras de vidrio, do O.2% peso/paso a 20% peso/peso de fibrilas de celulosa a partir de una pa_ta que tiene una libertad canadiense s ficientemente baja de tal asanera que la batería tenga una vida útil, cuando se saßtseta a ciclos, al sue os 3 C<% stsayor que ¡-\a batería elaborada a partir de un separador por otra parte idéntico donde fibra da vidrio que tienen un diámetro promedio mayor qua 1 µm reemplazan las fibrilas de celulosa.