DE69710666T2

DE69710666T2 - Alkalischer Batterieseparator und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69710666T2
Application number: DE69710666T
Authority: DE
Inventors: Koji Kimura; Masanao Tanaka; Nobutoshi Tokutake
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: US6183913B1; KR100415797B1; DE69710666D1; KR19980025046A; EP0834938B1; EP0834938A2; EP0834938A3

Description

STAND DER TECHNIK FÜR DIE ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Alkalibatterietrennschicht, d. h. eine Trennschicht für Alkalibatterien, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Trennschicht für Alkalibatterien, die aus einem durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven besteht, das feine Fasern enthält, die von aufteilbaren Verbundfasern abgeleitet sind, besitzt viele feine Hohlräume zwischen den feinen Fasern und daher ein ausgezeichnetes Festhaltevermögen für Elektrolyte.
So ist beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-147154 eine Trennschicht für Alkalibatterien offenbart, die hergestellt wird, indem einem durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven, das aus Polyolefinfasern aufgebaut ist, die hauptsächlich feine Fasern sind, die von aufteilbaren Polyolefinverbundfasern abgeleitet sind, hydrophile Eigenschaften verliehen werden und die Trennschicht für Alkalibatterien durch Verkleben des durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwovens mit haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern mit einem niedrigeren Schmelzpunkt hergestellt wird. Die Trennschichten für Alkalibatterien, die hauptsächlich aus feinen Fasern aufgebaut sind, die von aufteilbaren Verbundfasern abgeleitet sind, besitzen ein ausgezeichnetes Elektrolythaltevermögen. Weiterhin besitzt die Trennschicht für alkalische Batterien, die mit den haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern verklebt ist, eine ausgezeichnete Zugfestigkeit.
Dennoch reicht die Bruchfestigkeit der Trennschichten für Alkahibatterien, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-147154 offenbart sind, nicht aus. So brechen beispielsweise, wenn die Trennschichten für Alkalibatterien mit Elektrodenstreifen für den Zusammenbau der Alkalibatterie zusammengerollt werden, durch die Kanten der Elektrodenplatten die Trennschichten leicht. Die Trennschichten haben auch den Nachteil eines geringen Wirkungsgrades und einer ungleichmäßigen Batterieleistung.
Weiterhin ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-29561 eine Trennschicht für Alkalibatterien offenbart, die aus einem durch Wasserstrahlen verwirbelten, nass abgelegten Nonwoven aufgebaut ist, das durch Wasserstrahlen- Verwirbeln von (1) 60 bis 80 Gew.-% aufteilbaren Verbundfasern (Faserlänge = 5 bis 15 mm), die aus einem Polyolefinpolymer und einem Ethylen-Vinylalkohol-Polymer bestehen, (2) 20 bis 30 Gew.-% haftfähigen wärmeempfindlichen Fasern und (3) 10 bis 20 Gew.-% Synthesefasern (Faserlänge = 5 bis 15 mm) mit einem Denier von größer als demjenigen der feinen Fasern, die von den aufteilbaren Verbundfasern abgeleitet sind, und demjenigen der haftfähigen wärmeempfindlichen Fasern hergestellt wird. Die Trennschicht für Alkalibatterien besitzt ein ausgezeichnetes Elektrolythaltevermögen und eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, wobei jedoch der hydrophile Charakter der Trennschicht für Alkalibatterien nur durch die aufteilbaren Verbundfasern verliehen wird. Deshalb ist es notwendig, den Anteil der aufteilbaren Verbundfasern zu erhöhen, weshalb der Anteil der Synthesefasern mit einem Denier von größer als demjenigen der feinen Fasern und der haftfähigen wärmeempfindlichen Fasern niedriger wird. Im Ergebnis haben einige Trennschichten für Alkalibatterien eine unzureichende Bruchfestigkeit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Deshalb liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, eine Trennschicht für Alkalibatterien mit ausgezeichneter Bruchfestigkeit sowie praktisch ausreichender Zugfestigkeit und praktisch ausreichendem Elektrolythaltevermögen bereitzustellen.
Weitere erfindungsgemäße Aufgaben und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung erläutert.
Erfindungsgemäß wird eine Trennschicht für Alkalibatterien bereitgestellt, die ein hydrophiles Nonwoven (1) umfasst, das durch Wärmeverschmelzen und Wasserstrahlen-Verwirbeln von aufteilbaren Polyolefinverbundfasern mit einer mittleren Faserlänge von 20 bis 60 mm, hochfesten Fasern (2) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm und einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier oder höher und wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern (3) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm, wobei die wärmeempfindliche haftfähige Polyolefinfaser einen haftfähigen Polyolefinbestandteil enthält, dessen Schmelzpunkt niedriger als derjenige der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser und der hochfesten Faser ist, um ein wärmeverschmolzenes, durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven zu erhalten, und dem resultierenden wärmeverschmolzenen, durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven hydrophile Eigenschaften Verleihen erhältlich ist, wobei die hochfesten Fasern 20 bis 45 Gew.-% der Gesamtmasse aus aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, hochfesten Fasern und wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern ausmachen.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer Trennschicht für Alkalibatterien bereitgestellt, das die Stufen:
- im Wesentlichen gleichmäßiges Vermischen der aufteilbaren Polyolefinverbundfasern (1) mit einer mittleren Faserlänge von 20 bis 60 mm, der hochfesten Fasern (2) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm und einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier oder höher und der wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern (3) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm, wobei die wärmeempfindliche haftfähige Polyolefinfaser einen haftfähigen Polyolefinbestandteil mit einem Schmelzpunkt enthält, der niedriger als derjenige der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser und der hochfesten Faser ist, um ein Fasergewirr zu bilden, wobei die hochfesten Fasern 20 bis 45 Gew.-% der Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, den hochfesten Fasern und den wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern ausmachen,
- das resultierende Fasergewirr einer Wärme-Schmelz- Behandlung und einer durch Wasserstrahlen verwirbelnden Behandlung zu unterziehen, um ein wärmeverschmolzenes, durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven zu erhalten, und
- dem resultierenden wärmeverschmolzenen, durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven hydrophile Eigenschaften verleihen
umfasst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

- Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendbar ist,
- Fig. 2 ist ein Querschnitt, der eine weitere aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die für erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendbar ist,
- Fig. 3 ist ein Querschnitt, der eine andere aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendbar ist,
- Fig. 4 ist ein Querschnitt, der eine noch andere aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendbar ist, und
- Fig. 5 ist ein Querschnitt, der eine wieder andere aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendbar ist,
schematisch zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendbar ist, ist aus zwei oder mehreren Polyolefinharzkomponenten aufgebaut, die fast parallel zur Längsrichtung der Verbundfaser derart ausgerichtet sind, dass die verschiedenen Harzkomponenten miteinander in Berührung gebracht werden. Die aufteilbare Polyolefinverbundfaser kann in feine Fasern aus den verschiedenen Harzkomponenten durch beispielsweise eine Behandlung mit einem Wasserstrahl aufgeteilt werden.
Dabei ist die Anordnung der Harzkomponenten in der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendet werden kann, nicht beschränkt. Beispiele für die Anordnung der Harzkomponenten werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wenn die aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die erfindungsgemäß verwendbar ist, aus zwei Harzkomponenten besteht. In den Fig. 1 und 2 ist eine aufteilbare Polyolefinverbundfaser 1 veranschaulicht, die aus einer Polyolefinharzkomponente 11 und einer anderen Polyolefinharzkomponente 12 aufgebaut ist und einen Querschnittsaufbau hat, worin die Komponenten durch gerade (Fig. 1) oder gekrümmte (Fig. 2) Linien, die vom Zentrum ausgehen, getrennt sind; in den Fig. 3 und 4 ist eine aufteilbare Polyolefinverbundfaser 1 veranschaulicht, die aus einer Polyolefinharzkomponente 11 und einer anderen Polyolefinharzkomponente 12 aufgebaut ist und einen Querschnittsaufbau hat, in welchem die Komponenten durch gerade (Fig. 3) oder gekrümmte (Fig. 4) Linien, die vom zentralen Bereich ausgehen, getrennt sind, wobei eine der Polyolefinharzkomponenten 11 und 12 sich im zentralen Bereich befindet; und in Fig. 5 ist eine aufteilbare Polyolefinverbundfaser 11 veranschaulicht, die eine Querschnittsstruktur hat, in welcher die Polyolefinharzkomponenten 11 und 12 Schichten bilden. Dabei sind die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern mit den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Querschnittsstrukturen wegen der Gleichmäßigkeit im Durchmesser der davon abgeleiteten feinen Fasern bevorzugt.
Die Polyolefinharzkomponenten der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser können beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Buten- Propylen-Copolymer oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer sein. Die aufteilbare Polyolefinverbundfaser kann zwei oder mehrere Polyolefinharzkomponenten und eine oder mehrere andere Harzkomponenten, insbesondere nur zwei oder mehrere Polyolefinharzkomponenten, enthalten. Die Kombination aus Polyolefinharzkomponenten ist nicht beschränkt, wobei aber die Kombination aus Polyethylen und Polypropylen bevorzugt ist und die Kombination aus Polyethylen hoher Dichte und Polypropylen besonders bevorzugt ist, da dadurch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Alkalien und Säuren sichergestellt wird. Durch die aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die Ethylen-Vinylalkohol- Copolymer als eine der Polyolefinharzkomponenten enthält, kann das Elektolythaltevermögen und das Adsorptionsvermögen für Sauerstoff im überlasteten Zustand verbessert und somit auch die Leistung hinsichtlich des Innendrucks der Batterie verbessert werden. Dabei ist es bevorzugt, das Ethylen-Vinylalkohol- Copolymer, das die Leistungsfähigkeit hinsichtlich des Innendrucks verbessert, mit Polypropylen, das ausgezeichnete Alkalibeständigkeit besitzt, zu kombinieren.
Die mittlere Faserlänge (vor der Aufteilung) der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Alkalibatterie verwendet werden kann, beträgt 20 bis 60 mm und vorzugsweise 25 bis 45 mm. Wenn die mittlere Faserlänge weniger als 20 mm beträgt, können einige Fasern zerbrechen, wenn ein Fasergewirr gebildet wird, oder die feinen Fasern können nicht immer ausreichend verwirbelt werden, weshalb eine genügende Zugfestigkeit nicht immer erhalten werden kann. Beträgt die mittlere Faserlänge mehr als 60 mm, wird die Bildung eines einheitlichen Fasergewirrs schwierig oder mitunter wird auch die Bildung eines Fasergewirrs an sich schwierig. Dabei bedeutet der Ausdruck "mittlere Faserlänge", der hierin in Bezug auf die Fasern wie die aufteilbare Polyolefinverbundfaser benutzt wird, einen Mittelwert der Faserlängen von 100 Fasern wie 100 aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, die zufällig ausgewählt worden sind. Dabei verändert sich die Faserlänge der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser nach der Aufteilung nicht, weshalb sich auch ihre mittlere Faserlänge nach der Aufteilung nicht verändert.
Der mittlere Faserdurchmesser der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser, die für die erfindungsgemäße Alkalibatterie verwendet werden kann, ist nicht beschränkt, kann jedoch gemäß dem gewünschten mittleren Faserdurchmesser der davon abgeleiteten feinen Fasern bestimmt werden. Dabei bedeutet der Ausdruck "mittlerer Faserdurchmesser", der hier in Bezug auf die Fasern wie die feinen Fasern benützt wird, einen Mittelwert von Faserdurchmessern von 100 Fasern wie 100 feinen Fasern, die zufällig ausgewählt worden sind. Der Durchmesser der Faser wie der feinen Faser mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt bedeutet einen Durchmesser einer Faser mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einer Fläche, welche dieselbe wie die Fläche des nicht-kreisförmigen Querschnitts davon ist.
Der mittlere Faserdurchmesser der feinen Faser ist nicht beschränkt, beträgt jedoch vorzugsweise 1 bis 10 um und besonders bevorzugt 2 bis 7 um. Liegt der mittlere Faserdurchmesser unter 1 um, kann die Aufteilung der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser mitunter nicht zufriedenstellend sein. Liegt der mittlere Faserdurchmesser über 10 um, kann nicht immer ein ausreichendes Elektrolythaltevermögen erhalten werden.
Der Gehalt an aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, die für die erfindungsgemäße Alkalibatterie verwendet werden können, ist nicht beschränkt. Die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern können 30 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 55 Gew.-%, und besonders bevorzugt 40 bis 50 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtmasse aus aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, hochfesten Fasern und haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern ausmachen. Liegt dieser Gehalt unter 30 Gew.-%, kann ein ausreichendes Elektrolythaltevermögen nicht immer erhalten werden. Liegt der Gehalt über 60 Gew.-%, nimmt der Anteil der anderen Fasern ab, weshalb Zugfestigkeit und Bruchfestigkeit erniedrigt werden können. Wenn eine aufteilbare Polyolefinverbundfaser, die ein Ethylen- Vinylalkohol-Copolymer enthält, verwendet wird, macht eine solche aufteilbare Polyolefinverbundfaser vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 35 Gew.-%, und am meisten bevorzugt 10 bis 30 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, hochfesten Fasern und haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern aus. Liegt dieser Gehalt über 40 Gew.-%, kann die Alkalibeständigkeit verschlechtert werden.
Die hochfeste Faser, die für die erfindungsgemäße Alkalibatterie verwendet werden kann, ist nicht beschränkt, solange die mittlere Faserlänge 30 bis 60 mm und vorzugsweise 35 bis 45 mm und die Faserfestigkeit, d. h. die Zugfestigkeit der Faser, 5 g/Denier oder darüber, vorzugsweise 7 g/Denier oder darüber, und besonders bevorzugt 9 g/Denier oder darüber beträgt. Als hochfeste Faser können Synthesefasern für eine allgemeine Verwendung wie Polypropylen, Polyethylen oder Polyamid verwendet werden. Dabei kann Polypropylen aufgrund seiner beispielsweise Langzeitbeständigkeit gegenüber Alkalien und Säuren, Oberflächenmodifizierbarkeit und Faserleistungsfähigkeit vorzugsweise verwendet werden. Die Faserfestigkeit (Zugfestigkeit der Faser) wird gemäß dem JIS (Japanese Industrial Standard) L1015, einem Prüfverfahren für künstliche Stapelfasern, gemessen.
Liegt die mittlere Faserlänge unter 30 mm, können die Fasern unzureichend verwirbelt werden, und mitunter kann keine ausreichende Bruchfestigkeit erhalten werden. Liegt die mittlere Faserlänge über 60 mm, kann es schwierig werden, ein Fasergewirr zu bilden.
Liegt die Faserfestigkeit unter 5 g/Denier, kann eine ausreichende Bruchfestigkeit nicht immer erhalten werden.
Der mittlere Faserdurchmesser der hochfesten Faser ist nicht beschränkt, beträgt aber vorzugsweise 8 bis 30 um und besonders bevorzugt 12 bis 25 um. Liegt der mittlere Faserdurchmesser unter 8 um, kann es schwierig werden, ein Fasergewirr zu bilden. Liegt der mittlere Faserdurchmesser über 30 um, sinkt die Anzahl der hochfesten Fasern, weshalb die Bruchfestigkeit gesenkt werden oder es schwierig werden kann, die Dicke einzustellen.
Es ist bevorzugt, eine ultrahochfeste Polyethylenfaser mit einer Faserfestigkeit von 25 g/Denier oder darüber und besonders bevorzugt von 30 g/Denier oder darüber als hochfeste Faser zu verwenden, da eine solche ultrahochfeste Polyethylenfaser auch ausgezeichnete Elastizität besitzt, weshalb wirkungsvoll verhindert werden kann, dass die Trennschicht aufgrund einer während des Zusammenbaus der Batterie angelegten Spannung, eines Kurzschlusses, der zwischen den Elektroden durch einen Elektrodenblitz verursacht wird, der durch die Trennschicht von einer Elektrode bis zur anderen Elektrode durchschlägt, oder durch Zerreißen durch eine Elektrodenkante zerbricht.
Inder erfindungsgemäßen Trennschicht für Alkalibatterien wird die hochfeste Faser mit einem Anteil von 20 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 40 Gew.-%, und besonders bevorzugt 30 bis 40 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, hochfesten Fasern und haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern eingesetzt. Dabei variiert die Zugfestigkeit der erfindungsgemäßen Trennschicht für Alkalibatterien hauptsächlich mit der Verwirbelung der aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern abgeleiteten feinen Fasern und dem Schmelzen der haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern. Liegt der Anteil der hochfesten Fasern über 45 Gew.-%, kann eine ausreichende Zugfestigkeit nicht immer erhalten werden. Liegt der Anteil der hochfesten Fasern unter 20 Gew.-%, sinkt der Anteil der hochfesten Fasern, so dass eine ausreichende Bruchfestigkeit nicht immer erhalten werden kann.
Der Anteil der ultrahochfesten Polyethylenfaser mit einer Faserfestigkeit von 25 g/Denier oder darüber, die als hochfeste Faser verwendet wird, beträgt vorzugsweise 1 bis 45 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 40 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, den hochfesten Fasern und den haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern.
Die haftfähige wärmeempfindliche Polyolefinfaser, die in der erfindungsgemäßen Trennschicht für Alkalibatterien verwendet werden kann, enthält einen haftfähigen Polyolefinanteil, der einen Schmelzpunkt besitzt, der niedriger als der Schmelzpunkt der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser und niedriger als der Schmelzpunkt der hochfesten Faser ist. Als haftfähiger Polyolefinbestandteil kann beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymer oder Ethylen- Buten-Propylen-Copolymer verwendet werden. Dabei ist Polyethylen niedriger Dichte bevorzugt, aufgrund seines niedrigen Schmelzpunktes und der Tatsache, dass es die anderen Fasern nicht beeinflusst.
Die haftfähige wärmeempfindliche Polyolefinfaser kann eine vollständig schmelzbare Faser sein, die im Wesentlichen aus einem haftfähigen Polyolefinbestandteil besteht, oder eine teilweise schmelzbare Faser sein, die zwei oder mehrere Harzkomponenten enthält und eine haftfähige Polyolefinkomponente auf der Faseroberfläche trägt. Als vollständig schmelzbare Faser sind beispielsweise Polyethylen- oder Polypropylenfasern zu nennen. Als teilweise schmelzbare Faser sind beispielsweise exzentrische, Kern/Hülle- oder Schichtverbundfasern zu nennen.
Die mittlere Faserlänge der haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfaser, die in der erfindungsgemäßen Trennschicht für Alkalibatterien verwendet werden kann, beträgt 30 bis 60 mm und vorzugsweise 35 bis 50 mm. Liegt die mittlere Faserlänge unter 30 mm oder über 60 mm, kann die Bildung eines Fasergewirrs schwierig werden.
Der mittlere Faserdurchmesser der haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfaser, die in der erfindungsgemäßen Trennschicht für Alkalibatterien verwendet werden kann, ist nicht besonders beschränkt, beträgt jedoch vorzugsweise 12 bis 25 um und besonders bevorzugt 15 bis 21 um. Liegt der mittlere Faserdurchmesser unter 12 um, kann die Bildung eines Fasergewirrs schwierig werden. Liegt der mittlere Faserdurchmesser über 25 um, sinkt die Anzahl der haftfähigen wärmeempfindlichen Fasern und damit die Anzahl der verschmolzenen Stellen, weshalb die Zugfestigkeit mitunter erniedrigt wird.
Der Gehalt an haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern, der für die erfindungsgemäße Alkalibatterie eingehalten werden kann, ist nicht beschränkt. So können die haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern 10 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, und besonders bevorzugt 20 bis 30 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, den hochfesten Fasern und den haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern ausmachen. Liegt dieser Gehalt unter 10 Gew.-%, wird die Zugfestigkeit mitunter gesenkt. Liegt dieser Gehalt über 40 Gew.-%, nimmt der Anteil der anderen Fasern ab, weshalb Elektrolythaltevermögen und Bruchfestigkeit mitunter gesenkt werden können.
Die erfindungsgemäße Alkalibatterie ist aus einem hydrophilen Nonwoven aufgebaut, das beispielsweise durch folgendes Verfahren hergestellt werden kann.
Die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, die hochfesten Fasern und die haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern werden im Wesentlichen gleichmäßig vermischt, wobei sich ein Fasergewirr bildet; das resultierende Fasergewirr wird in einer beliebigen Abfolge einer Wärmeschmelzbehandlung und einer durch Wasserstrahlen verwirbelnden Behandlung unterworfen, wobei ein wärmeverschmolzenes und durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven erhalten wird, wonach dem resultierenden wärmeverschmolzenen und durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven hydrophile Eigenschaften verliehen werden, um das hydrophile Nonwoven zu erhalten.
Das Fasergewirr kann vorzugsweise durch trockenes Ablegen gebildet werden. Das trockene Ablegen kann ein herkömmliches Verfahren wie das Kardieren oder durch Luftstrahlen Ablegen sein. Die konstitutiven Fasern können durch das trockene Ablegen gleichmäßig vermischt werden. Beim trockenen Ablegen können längere Fasern als konstitutive Fasern verwendet werden, weshalb eine ausgezeichnete Verwirbelung und eine hohe Zugfestigkeit erhalten werden können.
In der Stufe zur Bildung des Fasergewirrs ist es bevorzugt zu verhindern, dass die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern sich aufteilen und die haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern schmelzen. Im Allgemeinen ist es jedoch sehr schwierig, die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, die hochfesten Fasern und die haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern, die erfindungsgemäß verwendet werden, durch trockenes Ablegen gleichmäßig zu kardieren. So werden beispielsweise, wenn die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, insbesondere die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, die in der Lage sind, feine Fasern mit einem Durchmesser von 1 bis 10 um zu erzeugen, einfach beim trockenen Ablegen kardiert werden, die Fasern aufgeteilt und miteinander verwirbelt, was mitunter darin resultiert, dass nur ein Fasergewirr erhalten wird, das eine unbefriedigende Textur oder Gestalt hat. Ferner werden, wenn die haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern einfach durch trockenes Ablegen kardiert werden, die Fasern durch Reibungswärme und Druck angeschmolzen, was mitunter darin resultiert, dass nur ein Fasergewirr mit einer unbefriedigenden Textur oder Gestalt erhalten wird. Die hochfesten Fasern besitzen hohe Festigkeit und hohe Steifigkeit. Deshalb ist es möglich, dass, wenn hochfeste Fasern einfach durch trockenes Ablegen kardiert werden, sich Faserklumpen bilden, die mitunter dazu führen, dass nur ein Fasergewirr mit unbefriedigender Textur oder Gestalt erhalten wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Kardieren der Fasern durchgeführt, nachdem den Faser ein Gleitöl zugegeben worden ist, wonach ein Fasergewirr mit ausgezeichneter Textur oder Gestalt durch trockenes Ablegen gebildet werden kann. Der Anteil des zugegebenen Gleitöls beträgt vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,6 bis 2 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtmasse der Fasern. Liegt der Anteil des zugegebenen Gleitöls unter 0,5 Gew.-%, kann eine ausreichende Verbesserung der Kardierfähigkeit nicht immer erhalten werden. Liegt der Anteil des zugegebenen Gleitöls über 3 Gew.-%, ist es mitunter schwierig, ein Fasergewirr zu erhalten. Das Gleitöl, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, ist nicht beschränkt, solange es den gewünschten Zweck erfüllen kann, vorzugsweise wird jedoch ein anionisches Gleitöl wie ein Polyethylenglykolester einer höheren aliphatischen Säure verwendet.
Danach kann das resultierende Fasergewirr wahlweise als Teil der Schmelzstufe oder als eine Vorbehandlung, die von der Schmelzstufe unabhängig ist, vorverschmolzen werden. Das resultierende Fasergewirr, das gegebenenfalls vorverschmolzen worden ist, wird durch Wasserstrahlen verwirbelt, wodurch die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern in aus der jeweiligen Harzkomponente bestehende feine Fasern aufgeteilt werden, wobei gleichzeitig die aufteilbaren Polyolefinverbundfäsern und/oder die davon abgeleiteten feinen Fasern mit den hochfesten Fasern und den haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern verwirbelt werden, wobei ein durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven oder ein vorverschmolzenes und durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven erhalten wird. Wenn das Fasergewirr vor dem Verwirbeln durch Wasserstrahlen vorverschmolzen wird, sind die Fasern im Fasergewirr vorläufig miteinander verschmolzen, weshalb die Beweglichkeit der aufteilbaren Polyolefinverbundfasern mehr oder weniger begrenzt ist und die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern leicht aufgeteilt werden können.
Die Bedingungen für das Wasserstrahlen-Verwirbeln sind nicht besonders beschränkt, wobei es jedoch unter herkömmlichen Bedingungen durchgeführt werden kann. So kann beispielsweise eine Düsenplatte, die eine oder mehrere Linien aus Düsen mit einem Durchmesser von 0,05 bis 0,3 mm und einem Abstand von 0,2 bis 3 mm hat, mit einem Wasserstrahl unter einem Druck von 1 bis 30 MPa verwendet werden. Das Wasserstrahlen-Verwirbeln kann erforderlichenfalls ein-, zwei- oder dreimal auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Fasergewirrs durchgeführt werden. Wird das Fasergewirr auf einem Träger wie einem Netz oder einer Lochplatte, die große Löcher enthält, durch Wasserstrahlen verwirbelt, hat das resultierende, durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven auch große Poren. Dann werden in der Alkalibatterie, die ein solches Nonwoven enthält, Kurzschlüsse auftreten. Deshalb ist es bevorzugt, ein Gewebe mit Rechteckbindung oder mit Leinwandbindung mit feinen Poren (beispielsweise 50 mesh oder mehr) oder eine Lochplatte mit einem Lochabstand von 0,4 mm oder kleiner zu verwenden.
Das Wärmeverschmelzen kann durchgeführt werden, indem das Fasergewirr oder das durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher als der Schmelzpunkt des haftfähigen Polyolefinbestandteils in den haftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern ist, aber niedriger als der Schmelzpunkt der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser und niedriger als der Schmelzpunkt der hochfesten Faser ist. Das Wärmeverschmelzen kann erforderlichenfalls auf einmal oder in zwei Etappen durchgeführt werden. Wird das Wärmeverschmelzen in zwei oder mehr Etappen durchgeführt, kann jede Behandlung unter denselben oder teilweise bzw. völlig anderen Bedingungen durchgeführt werden. Wird das Wärmeverschmelzen in zwei oder mehr Etappen durchgeführt, entspricht die erste Schmelzstufe oder entsprechen zwei oder mehrere Stufen einer ersten Schmelzstufe, aber ohne eine abschließende Schmelzstufe, der Vorschmelzbehandlung. Wenn die eingesetzte hochfeste Faser die ultrahochfeste Polyethylenfaser enthält, wird das Wärmeverschmelzen vorzugsweise bei einer Temperatur durchgeführt, die unter dem Erweichungspunkt der ultrahochfesten Polyethylenfaser liegt, beispielsweise bei unter 125ºC.
Die Abfolge des Wärmeverschmelzens und des Wasserstrahlen-Verwirbelns ist nicht festgelegt. Das wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven kann erhalten werden, indem eine Behandlung und anschließend die andere oder eine Behandlung und dann die andere Behandlung und danach die erste Behandlung unter denselben Bedingungen oder teilweise oder vollständig anderen Bedingungen durchgeführt wird. So ist es beispielsweise bevorzugt, das erste Vorverschmelzen und danach das Wasserstrahlen-Verwirbeln und anschließend das Wärmeverschmelzen durchzuführen, da die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern im vorverschmolzenen Fasergewirr leicht aufgeteilt werden können und die Zugfestigkeit und Steifigkeit durch die zweite Schmelzbehandlung verbessert werden können.
Das resultierende wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven wird mit den häftfähigen wärmeempfindlichen Polyolefinfasern verschmolzen und besitzt daher eine hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit.
Das hydrophile Nonwoven, das als erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien verwendet werden kann, kann erhalten werden, indem dem wärmeverschmolzenen und durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven hydrophile Eigenschaften verliehen werden. Die Behandlung, die angewendet wird, um hydrophile Eigenschaften zu verleihen, kann beispielsweise eine Sulfonierung, eine Behandlung mit gasförmigem Fluor, eine Pfropfcopolymerisation mit Vinylmonomeren, eine Behandlung mit einem oberflächenaktiven Mittel, eine Behandlung, durch welche hydrophile Harze anhaften gelassen werden, und eine Entladungsbehandlung sein.
Die Sulfonierung umfasst, ist aber nicht darauf beschränkt, beispielsweise eine Behandlung mit rauchender Schwefelsäure, Schwefelsäure, Schwefeltrioxid, Chlorschwefelsäure und Sulfurylchlorid. Von diesen Behandlungen ist die Sulfonierung mit rauchender Schwefelsäure bevorzugt, da ihre Reaktivität hoch ist und eine leichtere Sulfonierung erhalten wird.
Die Behandlung mit gasförmigem Fluor umfasst beispielsweise, ist aber nicht darauf beschränkt, eine Behandlung mit einem Gasgemisch aus Fluor, das mit einem inaktiven Gas (wie Stickstöffoder Argon) und mit mindestens einem Gas, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Sauerstoff, Kohlendioxid und Schwefeldioxid besteht, verdünnt ist. Die hydrophilen Eigenschaften können effizient und dauerhaft verliehen werden, indem das wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven Schwefeldioxid adsorbiert und anschließend das Nonwoven in Berührung mit gasförmigem Fluor gebracht wird.
Beispiele für das Vinylmonomer, das bei der Pfropfcopolymerisation eingesetzt werden kann, sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylat, Methacrylat, Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon und Styrol. Wenn Styrol pfropfcopolymerisiert wird, ist es bevorzugt, weiterhin die Sulfonierungsbehandlung durchzuführen, um eine Affinität zum Elektrolyten zu verleihen. Acrylsäure hat eine gute Affinität zu einem Elektrolyten und kann vorzugsweise eingesetzt werden.
Die Vinylmonomeren können beispielsweise durch Eintauchen des wärmeverschmolzenen und durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwovens in eine Lösung, die die Vinylmonomeren und einen Starter enthält, und Erwärmen; durch Beschichten der Vinylmonomeren auf das wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven und Einwirkung einer Strahlung; durch Einwirkung einer Strahlung auf das wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven und anschließendes In-Berührung-Bringen des Nonwovens mit den Vinylmonomeren; durch Imprägnieren des wärmeverschmolzenen und durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwovens mit einer Lösung, die die Vinylmonomeren und ein Sensibilisierungsmittel enthält, und Einwirkung von Ultraviolettstrahlung polymerisiert werden. Die Pfropfcopolymerisation kann effizient durchgeführt werden, indem die Oberfläche des wärmeverschmolzenen und durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwovens mit Ultraviolettstrahlung, einer Koronaentladung oder einer Plasmaentladung behandelt wird, bevor das Nonwoven in Berührung mit der Vinylmonomerlösung gebracht wird, um die Affinität zur Vinylmonomerlösung zu erhöhen und leicht Radikale durch polare hydrophile Gruppen zu erzeugen, die in der Vorbehandlung gebildet worden sind. Die Pfropfcopolymerisation mit Vinylmonomeren kann unter milden Bedingungen, im Vergleich zur Sulfonierungsbehandlung, durchgeführt werden, weshalb diese Behandlung per se einen sehr geringen Einfluss auf die Faserfestigkeit hat, weshalb sie hinsichtlich der Faserfestigkeit bevorzugt ist.
Die Behandlung mit einem oberflächenaktiven Mittel kann durchgeführt werden, indem beispielsweise eine Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels (wie eines Alkalimetallsalzes einer höheren Fettsäure, eines Alkalisulfonats oder eines Sulfosuccinats) oder eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (wie eines Polyoxyethylenalkylethers oder Polyoxyethylenalkylphenolethers) auf das wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven gesprüht oder beschichtet wird oder das Nonwoven in die Lösung getaucht wird.
Die Behandlung, durch welche hydrophile Eigenschaften verliehen werden, kann durchgeführt werden, indem hydrophile Harze wie Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol oder Polyacrylsäure an das wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven anhaften gelassen werden. Die hydrophilen Harze können auf das Nonwoven durch Sprühen oder Beschichten mit einer Lösung oder Dispersion aus den hydrophilen Harzen in einem geeigneten Lösungsmittel oder Dispersionsmittel oder Tauchen des Nonwovens in die Lösung oder Dispersion und anschließendes Trocknen anhaften gelassen werden.
Weiterhin kann die Behandlung, durch welche hydrophile Eigenschaften verliehen werden, durchgeführt werden, indem am Nonwoven vernetzte Polyvinylalkohole anhaften gelassen werden. Der vernetzte Polyvinylalkohol kann beispielsweise gebildet werden durch Vernetzen eines lichtempfindlichen Polyvinylalkohols, der durch eine lichtempfindliche Gruppe als Teil der Hydroxygruppen mit der Formel substituiert ist:
worin R&sub1; eine quaternisierte stickstoffhaltige aromatische heterocyclische Gruppe, R&sub2; ein Wasserstoffatom oder eine Alkoxygruppe, m 0 oder 1 und n eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet, oder eines acylierten Derivates davon, das durch Acylierung eines Teils der Hydroxylgruppen des lichtempfindlichen Polyvinylalkohols hergestellt ist.
Spezielle Strukturformeln der lichtempfindlichen Polyvinylalkohole wie derjenigen, die durch eine lichtempfindliche Gruppe substituiert sind, sind folgende: (1) Lichtempfindliche Polyvinylalkohole mit einer lichtempfindlichen Styrylpyridiniumgruppe: (2) Lichtempfindliche Polyvinylalkohole mit einer lichtempfindlichen Styrylchinoliniumgruppe: (3) Lichtempfindliche Polyvinylalkohole mit einer lichtempfindlichen Styrylbenzothiazoliniumgruppe:
Der lichtempfindliche acylierte Polyvinylalkohol ist beispielsweise ein lichtempfindlicher acylierter Polyvinylalkohol mit einer lichtempfindlichen Styrylpyridiniumgruppe, wobei eine spezielle Strukturformel davon wie folgt ist:
Die vernetzten Polyvinylalkohole können am wärmeverschmolzenen und durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven beispielsweise anhaften gelassen werden durch (1) Auflösen oder Dispergieren der vernetzten lichtempfindlichen Polyvinylalkohole oder vernetzten lichtempfindlichen acylierten Polyvinylalkohole, (2) Eintauchen des Nonwovens in die resultierende Lösung oder Dispersion oder Aufsprühen oder Beschichten der resultierenden Lösung oder Dispersion auf das Nonwoven, (3) Trocknen der Lösung oder Dispersion auf dem Nonwoven und (4) Licht-Bestrahlung, um die Vernetzungsreaktion auszulösen.
Die Vernetzungsreaktion der lichtempfindlichen Polyvinylalkohole verläuft beispielsweise wie in folgendem Schema gezeigt:
Von diesen hydrophilen Harzen können vernetzte Polyvinylalkohole, die durch Vernetzen der lichtempfindlichen Polyvinylalkohole oder lichtempfindlichen acylierten Polyvinylalkohole mit einer lichtempfindlichen Gruppe wie der Styrylpyridinium-, Styrylchinolinium- oder Styrylbenzthiazoliniumgruppe gebildet sind, bevorzugt eingesetzt werden. Dies deshalb, da sie nicht nur eine ausgezeichnete Alkalibeständigkeit besitzen, sondern auch funktionelle Gruppen, d. h. Hydroxylgruppen, enthalten, die mit einem Ion ein Chelat bilden können, weshalb die funktionellen Gruppen Chelate mit Ionen bilden können, bevor sich die Ionen auf Elektroden in Form von Brücken, während des Ladens und/oder Entladens ablagern, wodurch ein Kurzschluss zwischen den Elektroden wirksam verhindert wird. Der Anteil der anhaftenden hydrophilen Harze beträgt vorzugsweise 0,3 bis 1 Gew.-% in Bezug auf die Masse der Trennschicht, sodass die Luftdurchlässigkeit nicht beeinträchtigt wird.
Als Entladungsbehandlung sind beispielsweise Behandlungen mit einer Koronaentladung, Plasmaentladung, Glimmentladung, Oberflächenentladung oder Elektronenstrahlen zu nennen.
Das Flächengewicht der erfindungsgemäßen Trennschicht beträgt vorzugsweise 30 bis 100 g/m² und besonders bevorzugt 40 bis 80 g/m². Liegt das Flächengewicht unter 30 g/m², kann keine ausreichende Zugfestigkeit erhalten werden. Liegt das Flächengewicht über 100 g/m², kann es schwierig werden, eine Batterie mit hoher Kapazität zu erhalten.
Die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien besitzt eine Zugfestigkeit, ein Elektrolythaltevermögen und eine Bruchfestigkeit, die ausreichen, um einen Zusammenbau der Batterie zu erlauben, weshalb sie als Trennschicht für alkalische Primär- oder Sekundärbatterien verwendet werden kann. Als alkalische Primärbatterie sind beispielsweise Alkali-Mangan- Batterien, Quecksilberbatterien, Silberoxidbatterien und Luftbatterien zu nennen. Als alkalische Sekundärbatterie sind beispielsweise Nickel-Cadmium-Batterien, Silber- Zink-Batterien, Silber-Cadmium-Batterien, Nickel-Zink- Batterien und Nickel-Wasserstoff-Batterien zu nennen.

Beispiele

Die Erfindung wird anschließend anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Aufteilbare Verbundfasern (längenbezogene Masse = 0,14 mg/m; Faserlänge = 38 mm), die einen Querschnitt wie in Fig. 3 gezeigt hatten, worin Polypropylenkomponenten in der Lage waren, feine Fasern mit einem Faserdurchmesser von 4,3 um zu erzeugen, Polyethylenkomponenten hoher Dichte in der Lage waren, feine Fasern mit einem Durchmesser von 4,2 um zu erzeugen, die vom zentralen Bereich ausgingen und in jeweils 8 Bereiche unterteilt waren, und eine kreisförmige Polypropylenkomponente in der Lage war, feine Fasern mit einem Durchmesser von 2,5 um zu erzeugen und sich im zentralen Bereich befand, exzentrische haftfähige wärmeempfindliche Verbundfasern (längenbezogene Masse = 0,22 mg/m, Faserlänge = 45 mm, Faserdurchmesser = 17,6 um), die aus einer Kernkomponente aus Polypropylen und einer Hüllkomponente aus Polyethylen niedriger Dichte bestanden, und hochfeste Polypropylenfasern (längenbezogene Masse = 0,17 mg/m, Faserlänge = 45 mm; Fäserdurchmesser = 15,3 um) mit einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier wurden mit einem Massenverhältnis von 60 : 20 : 20 vermischt und 1,5 Gew.-% (in Bezug auf die Gesamtmasse der vermischen Fasern) eines Gleitöls aus Polyethylenglykolester einer höheren aliphatischen Säure zu den Fasern zugegeben. Danach wurden die Fasern durch eine Kardiermaschine kardiert, wobei ein parallel ausgerichtetes Fasergelege gebildet wurde. Das resultierende Fasergelege wurde auf 128ºC erhitzt, um ausschließlich das Polyethylen niedriger Dichte der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern vorzuschmelzen. Das vorverschmolzene Gelege wurde auf ein Gewebe mit Rechteckbindung mit 80 mesh aufgebracht und durch Wasserstrahlen mit einem Wasserdruck von 9,8 MPa unter Verwendung einer Düsenplatte mit Düsendurchmessern von 0,13 mm und Abständen von 0,6 mm zweimal auf jeder Seite für beide Seiten verwirbelt. Danach wurde das Fasergewirr auf 130ºC erhitzt, um ausschließlich das Polyethylen niedriger Dichte der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern zu schmelzen und dadurch ein wärmeverschmolzenes und durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven zu erhalten. Das resultierende wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven wurde unter einer längenbezogenen Kraft von 9,8 N/cm kalandriert und anschließend mit gasförmigem Fluor behandelt, wobei ein Gasgemisch aus Fluor, Sauerstoff und Schwefeldioxid eingesetzt wurde, um eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien zu erhalten.

Beispiel 2

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass das Masseverhältnis von aufteilbaren Verbundfasern, exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern und hochfesten Polypropylenfasern 50 : 20 : 30 betrug, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 3

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass das Masseverhältnis von aufteilbaren Verbundfasern, exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern und hochfesten Polypropylenfasern 40 : 20 : 40 betrug, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 4

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass das Masseverhältnis von aufteilbaren Verbundfasern, exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern und hochfesten Polypropylenfasern 40 : 25 : 35 betrug, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 5

Die im Beispiel 4 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 9 g/Denier, einer längenbezogenen Masse von 0,22 mg/m, einer Faserlänge von 45 mm und einem Faserdurchmesser von 17,7 um als hochfeste Fasern verwendet wurden, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 6

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 9 g/Denier, einer längenbezogenen Masse von 0,22 mg/m, einer Faserlänge von 45 mm und einem Faserdurchmesser von 17,7 um als hochfeste Fasern verwendet wurden, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 7

Die im Beispiel 2 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 9 g/Denier, einer längenbezogenen Masse von 0,22 mg/m, einer Faserlänge von 45 mm und einem Faserdurchmesser von 17,7 um als hochfeste Fasern verwendet wurden, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 8

Die im Beispiel 3 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 9 g/Denier, einer längenbezogenen Masse von 0,22 mg/m, einer Faserlänge von 45 mm und einem Faserdurchmesser von 17,7 um als hochfeste Fasern verwendet wurden, wobei eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 9

Aufteilbare Verbundfasern (längenbezogene Masse = 0,33 mg/m, Faserlänge = 38 mm), die einen wie in Fig. 1 gezeigten Querschnitt hatten, worin Ethylen- Vinylalkohol-Copolymer-Komponenten in der Lage waren, feine Fasern mit einem Faserdurchmesser von 4,8 um zu erzeugen, und Polypropylenkomponenten in der Lage waren, feine Fasern mit einem Durchmesser von 5,4 um zu erzeugen, die vom zentralen Bereich ausgingen und in jeweils 8 Bereiche unterteilt waren [mit einem Anteil von 20 Gew.-%], aufteilbare Verbundfasern wie diejenigen im Beispiel 1, außer dass sie eine Faserlänge von 25 mm hatten [mit einem Anteil von 20 Gew.-%], exzentrische haftfähige wärmeempfindliche Verbundfasern wie die im Beispiel 1 verwendeten, außer dass sie eine Faserlänge von 38 mm hatten [mit einem Anteil von 25 Gew.-%] und hochfeste Polypropylenfasern (längenbezogene Masse = 0,22 mg/m, Faserlänge = 45 mm, Faserdurchmesser = 17,7 um) mit einer Faserfestigkeit von 9 g/Denier [mit einem Anteil von 35 Gew.-%] wurden vermischt, wonach den Fasern 1,5 Gew.-% (in Bezug auf die Gesamtmasse aus vermischten Fasern) eines Gleitöls aus Polyethylenglykolester einer höheren aliphatischen Säure zugegeben wurden. Danach wurden die Fasern durch eine Kardiermaschine kardiert, wobei ein parallel ausgerichtetes Fasergelege gebildet wurde. Das resultierende Fasergelege wurde auf 125ºC erhitzt, um ausschließlich das Polyethylen niedriger Dichte der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern vorzuschmelzen.
Danach wurde gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise, außer dass ein Wasserstrahl mit einem Wasserdruck von 12,7 MPa verwendet wurde, ein durch Wasserstrahlen verwirbeltes Fasergewirr gebildet.
Danach wurde das Fasergewirr auf 125ºC erhitzt, um ausschließlich das Polyethylen niedriger Dichte der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern zu schmelzen, wodurch eine wärmeverschmolzenes und durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven erhalten wurde. Das resultierende wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven wurde unter einer längenbezogenen Kraft von 9,8 N/cm kalandriert und anschließend mit gasförmigem Fluor behandelt, wobei ein Gasgemisch aus Fluor, Sauerstoff und Schwefeldioxid eingesetzt wurde, wonach eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Beispiel 10

Aufteilbare Verbundfasern wie diejenigen im Beispiel 1, außer dass sie eine Faserlänge von 25 mm hatten [mit einem Anteil von 40 Gew.-%], exzentrische haftfähige wärmeempfindliche Verbundfasern wie diejenigen im Beispiel 1 verwendeten, außer dass sie eine Faserlänge von 38 mm [mit einem Anteil von 25 Gew.-%] hatten, hochfeste Polypropylenfasern (Faserfestigkeit = 9 g/Denier, längenbezogene Masse = 0,22 mg/m, Faserlänge = 45 mm, Faserdurchmesser = 17,7 um) [mit einem Anteil von 25 Gew.-%] und ultrahochfeste Polyethylenfasern (Faserfestigkeit = 33 g/Denier, längenbezogene Masse = 0,11 mg/m, Faserlänge = 38 mm, Faserdurchmesser = 12, 1 um) [mit einem Anteil von 10 Gew.-%] wurden vermischt, wonach zu den Faser 1,5 Gew.-% (in Bezug auf die Gesamtmasse aus den vermischten Fasern) eines Gleitöls aus Polyethylenglykolester einer höheren aliphatischen Säure zugegeben wurden. Danach wurden die Fasern durch eine Kardiermaschine kardiert, wobei ein parallel ausgerichtetes Fasergelege gebildet wurde.
Das resultierende Fasergelege wurde auf 115ºC erhitzt, um ausschließlich das Polyethylen niedriger Dichte der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern vorzuschmelzen.
Danach wurde gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise, außer dass ein Wasserstrahl mit einem Wasserdruck von 12,7 MPa verwendet wurde, ein durch Wasserstrahlen verwirbeltes Fasergewirr gebildet. Danach wurde das Fasergewirr auf 115ºC erhitzt, um ausschließlich das Polyethylen niedriger Dichte der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern zu schmelzen, wodurch ein wärmeverschmolzenes und durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven erhalten wurde. Das resultierende wärmeverschmolzene und durch Wasserstrahlen verwirbelte Nonwoven wurde unter einer längenbezogenen Kraft von 9,8 N/cm kalandriert und anschließend mit gasförmigem Fluor behandelt, wobei ein Gasgemisch aus Fluor, Sauerstoff und Schwefeldioxid eingesetzt wurde, um eine erfindungsgemäße Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass anstatt die aufteilbaren Verbundfasern, exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern und hochfesten Polypropylenfaser zu vermischen, die aufteilbaren Verbundfasern und die exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern, die im Beispiel 1 verwendet worden waren, mit einem Masseverhältnis von 80 : 20 vermischt wurden, wobei eine Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass das Masseverhältnis von aufteilbaren Verbundfasern, exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern und hochfesten Polypropylenfasern 70 : 20 : 10 betrug, wobei eine Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/cm², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Vercrleichsbeispiel 3

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass das Masseverhältnis von aufteilbaren Verbundfasern, exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern und hochfesten Polypropylenfasern 30 : 20 : 50 betrug, wobei eine Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Vercrleichsbeispiel 4

Die im Beispiel 2 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass anstelle der hochfesten Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier 30 Gew.-% Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 4 g/Denier verwendet wurden, wobei eine Trennschicht für Alkalibatterien (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Die im Beispiel 4 beschriebene Vorgehensweise wurde wiederholt, außer dass Polypropylenfasern (Faserfestigkeit = 4 g/Denier, längenbezogene Masse = 0,22 mg/m, Faserlänge = 45 mm, Faserdurchmesser = 17,7 ptm) anstelle der hochfesten Polypropylenfasern mit einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier verwendet wurden, wobei eine Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 6

Aus einem Brei, der 45 Gew.-% aufteilbare Fasern, die in der Lage waren, feine Fasern aus Ethylen-Vinylalkohol- Copolymer zu bilden, wobei die aufteilbaren Fasern wie diejenigen im Beispiel 9 waren, außer, dass sie eine Faserlänge von 6 mm hatten, 30 Gew.-% hochfeste Fasern, welche wie diejenigen im Beispiel 5 waren, außer, dass sie eine Faserlänge von 10 mm hatten, und 25 Gew.-% exzentrische haftfähige wärmeempfindliche Verbundfasern, die wie diejenigen im Beispiel 1 waren, außer, dass sie eine Faserlänge von 10 mm hatten, enthielt, wurde durch nasses Ablegen ein Fasergewirr geformt. Anschließend wurden eine Wärmebehandlung, ein Aufteilen und durch Wasserstrahlen Verwirbeln, eine Wärmebehandlung, ein Kalandrieren und eine Behandlung mit gasförmigem Fluor durchgeführt, wobei die im Beispiel 9 beschriebene Vorgehensweise wiederholt wurde, wonach eine Trennschicht (Flächengewicht = 60 g/m², Dicke = 0,15 mm) für Alkalibatterien erhalten wurde.

Bewertung der Eigenschaften

(1) Elektrolythaltevermögen unter Druck

Die in den Beispielen 1 bis 10 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 hergestellten Trennschichten für Alkalibatterien wurden jeweils zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 30 cm zugeschnitten. Die Scheibe wurde bei 20ºC und einer relativen Luftfeuchte von 65% so angeordnet, dass sich ein Feuchtigkeitsgleichgewicht einstellte. Anschließend wurde die Masse (m&sub0;) gemessen. Danach wurde die Scheibe 1 Stunde lang in eine wässrige Kaliumhydroxidlösung mit einem spezifischen Gewicht von 1,3 (bei 20ºC) eingetaucht, um die Luft in der Scheibe durch die Kaliumhydroxidlösung zu ersetzen. Die Scheibe, welche die Kaliumhydroxidlösung festhielt, wurde zwischen sechs Filterpapieren mit einem Durchmesser von 30 cm (drei Filterpapiere auf jeder Seite) eingeschlossen, und es wurde durch eine Druckpumpe 30 Sekunden lang ein Druck von 5,7 MPa aufgebracht. Danach wurde die Masse (m&sub1;) der zusammengedrückten Scheibe gemessen. Das Vermögen (X; %) für das Festhalten eines Elektrolyten unter Druck wurde berechnet mittels der Gleichung:
X = [(m&sub1; - m&sub0;)/m&sub0;] · 100.
Die Mittelwerte, die aus vier Messungen für jede Trennschicht für Alkalibatterien erhalten wurden, sind in Tabelle 1 aufgeführt.

(2) Zugfestigkeit

Die in den Beispielen 1 bis 10 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 hergestellten Trennschichten für Alkalibatterien wurden jeweils zu einem Streifen mit einer Breite von 50 mm zugeschnitten. Der Streifen wurde in ein Zugfestigkeitsmessgerät (TENSILON UCT-500, hergestellt von ORIENTEC, Co.) eingespannt und die Zugfestigkeit (Einheit = N/50 mm Breite) mit einem Zug- Zug-Abstand von 100 mm und einer Ziehgeschwindigkeit von 300 mm/m gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Kennwert der Widerstandsfähigkeit gegenüber Durchdringung

Der Widerstandskennwert gegenüber Durchdringung wurde durch einen Drucktester (KES-G5, hergestellt von KATO TECH Co., Ltd.) gemessen. Es wurde ein Schichtstoff mit einer Dicke von etwa 2 mm aus jeder der in den Beispielen 1 bis 10 und Vergleichsbeispielen 1 bis 6 hergestellten Trennschichten für Alkalibatterien gebildet. Eine Nadel aus rostfreiem Stahl (Dicke = 0,5 mm, Kantenwinkel = 60º) wurde senkrecht von der oberen Schicht in den Schichtstoff mit einer Geschwindigkeit von 0,01 cm/s gestoßen und die zum Zerschneiden der oberen Schicht erforderliche Kraft gemessen. Das Verhältnis von der Kraft, die zum Zerschneiden der oberen Schicht einer jeden Trennschicht erforderlich war, zur Standardkraft (100), die zum Zerschneiden der Oberschicht der Trennschicht erforderlich war, die im Vergleichsbeispiel 5 hergestellt worden war, ergab den Widerstandskennwert (%) gegen Durchdringung. Tabelle 1
In Tabelle 1 ist mit (A) der Masseprozentanteil an aufteilbaren Polyolefinverbundfasern an allen konstitutiven Fasern, mit (B) der Masseprozentanteil der exzentrischen haftfähigen wärmeempfindlichen Verbundfasern an allen konstitutiven Fasern, mit (C) der Masseprozentanteil der hochfesten Polypropylenfasern an allen konstitutiven Fasern [im Beispiel 10 bezeichnet (C) die Summe (35 Gew.-%) aus 25 Gew.-% hochfesten Polypropylenfasern und 10 Gew.-% ultrahochfesten Polyethylenfasern], mit (1) ist das Elektrolythaltevermögen unter Druck, mit (2) die Zugfestigkeit und mit (3) die Widerstandskennzahl gegenüber Durchdringung bezeichnet.
Wie weiter oben festgestellt, haben die in den Beispielen 1 bis 10 hergestellten Trennschichten für Alkalibatterien ein praktikables und ausreichendes Elektrolythaltevermögen unter Druck und die erforderliche Zugfestigkeit. Weiterhin haben sie einen ausgezeichneten Widerstandskennwert gegenüber Durchdringung, d. h., Zugfestigkeit, und deshalb eine lange Lebensdauer, was sich in einem niedrigen Defektanteil äußert, und zeigen eine geringere Variabilität der Batterieleistung.

(1) Innendruck-Leistungsversuch

Als Stromsammler für Elektroden wurde eine positive Pastenelektrode aus Nickel (Breite = 33 mm, Länge 182 mm), hergestellt aus einer Nickelschwammbasis, und eine negative Pastenelektrode aus einer Legierung mit Wasserstoffeinschluss (Mischmetalllegierung, Breite 33 mm, Länge = 247 mm) gebildet. Die in den Beispielen 4 und 9 hergestellten Trennschichten für Alkalibatterien wurden zu Trennschichtproben zugeschnitten (Breite = 35 mm, Länge = 410 mm). Die Trennschichtprobe wurde zwischen der positiven und der negativen Elektrode eingeschlossen und zu einer spiralförmigen Form gewalzt, wobei SC-Elektroden erhalten wurden. Die Elektroden wurden in einen Außenbehälter gesteckt, es wurde 5N Kaliumhydroxid und 1N Lithiumoxid als Elektrolyten hineingegossen und der Behälter verschlossen, wodurch eine zylindrische Nickel- Wasserstoff-Batterie erhalten wurde.
Danach wurde die Batterie bei 0,5 C (Coulomb) und 20ºC entladen und der Innendruck der Batterie bei einem Volumen von 150% gemessen. Im Vergleich mit dem Innendruck (100) der Batterie, die mit der Trennschicht des Beispiels 4 hergestellt worden war, betrug der Innendruck der Batterie, die mit der Trennschicht des Beispiels 9 hergestellt worden war, 70. Dies zeigt, dass die Batterie, die aus der Trennschicht des Beispiels 9 hergestellt worden war, keinen Elektrolytaustritt aufweist, wenn sie überlastet ist.

Industrielle Verwendbarkeit

Die erfindungsgemäße Trennschicht für Alkalibatterien weist eine ausgezeichnete Bruchfestigkeit auf. So findet beispielsweise, wenn die Trennschichten für Alkalibatterien mit Elektrodenstreifen für den Zusammenbau einer Alkalibatterie zusammengewickelt werden, nur ein sehr kleiner Anteil an Bruch der Trennschichten durch Kontakt mit den Kanten der Elektrodenstreifen statt. Ferner hat die erfindungsgemäße Trennschicht der Alkalibatterie eine praktikable und ausreichende Zugfestigkeit und ein praktikables und ausreichendes Elektrolythaltevermögen.

Claims

1. Trennschicht für Alkalibatterien, die ein hydrophiles Nonwoven (1) umfasst, das durch Wärmeverschmelzen und Wasserstrahlen-Verwirbeln von aufteilbaren Polyolefinverbundfasern mit einer mittleren Faserlänge von 20 bis 60 mm, hochfesten Fasern (2) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm und einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier oder höher und wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern (3) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm, wobei die wärmeempfindliche haftfähige Polyolefinfaser einen haftfähigen Polyolefinbestandteil enthält, dessen Schmelzpunkt niedriger als derjenige der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser und der hochfesten Faser ist, um ein wärmeverschmolzenes, durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven zu erhalten, und dem resultierenden wärmeverschmolzenen, durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven hydrophile Eigenschaften verleihen erhältlich ist, wobei die hochfesten Fasern 20 bis 45 Gew.-% der Gesamtmasse aus aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, hochfesten Fasern und wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern ausmachen.

2. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 1, wobei die aus Harz bestehenden Komponenten der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser eine Kombination von zwei Harz-Komponenten sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Buten-Propylen- Copolymer und Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer besteht.

3. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 2, wobei die aus Harz bestehenden Komponenten der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser eine Kombination aus Polyethylen und Polypropylen sind.

4. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 2, wobei die aus Harz bestehenden Komponenten der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser eine Kombination aus Polyethylen hoher Dichte und Polypropylen sind.

5. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 2, wobei die aus Harz bestehenden Komponenten der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser eine Kombination aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer und Polypropylen sind.

6. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 1, wobei der mittlere Durchmesser der feinen Fasern, die aus der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser abgetrennt worden sind, 1 bis 10 um beträgt.

7. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 1, wobei die aufteilbaren Polyolefinverbundfasern 30 bis 60 Gew.-% der Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, den hochfesten Fasern und den wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern ausmachen.

8. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 1, wobei die hochfeste Faser eine Polypropylen- oder Polyethylenfaser ist.

9. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 8, wobei die hochfeste Faser eine Polyethylenfaser mit einer Faserfestigkeit von 25 g/Denier oder höher ist.

10. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 1, wobei die wärmeempfindliche haftfähige Polyolefinfaser als haftfähige Komponente Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymer oder Ethylen-Buten-Propylen-Copolymer enthält.

11. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 10, wobei die wärmeempfindliche haftfähige Polyolefinfaser eine vollständig schmelzbare Faser, die im Wesentlichen aus einer haftfähigen Polyolefinkomponente besteht, oder eine teilweise schmelzbare Faser, die zwei oder mehr Komponenten aus Harz enthält und eine haftfähige Polyolefinkomponente auf der Faseroberfläche trägt, ist.

12. Trennschicht für Alkalibatterien nach Anspruch 1, wobei die wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern 10 bis 40 Gew.-% der Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, den hochfesten Fasern und den wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern ausmachen.

13. Verfahren zur Herstellung einer Trennschicht für Alkalibatterien, das die Stufen:

- im Wesentlichen gleichmäßiges Vermischen der aufteilbaren Polyolefinverbundfasern (1) mit einer mittleren Faserlänge von 20 bis 60 mm, der hochfesten Fasern (2) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm und einer Faserfestigkeit von 5 g/Denier oder höher und der wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern (3) mit einer mittleren Faserlänge von 30 bis 60 mm, wobei die wärmeempfindliche haftfähige Polyolefinfaser einen haftfähigen Polyolefinbestandteil mit einem Schmelzpunkt enthält, der niedriger als derjenige der aufteilbaren Polyolefinverbundfaser und der hochfesten Faser ist, um ein Fasergewirr zu bilden, wobei die hochfesten Fasern. 20 bis 45 Gew.-% der Gesamtmasse aus den aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, den hochfesten Fasern und den wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern ausmachen,

- das resultierende Fasergewirr einer Wärme-Schmelz- Behandlung und einer durch Wasserstrahlen verwirbelnden Behandlung zu unterziehen, um ein wärmeverschmolzenes, durch Wasserstrahlen verwirbeltes Nonwoven zu erhalten, und

- dem resultierenden wärmeverschmolzenen, durch Wasserstrahlen verwirbelten Nonwoven hydrophile Eigenschaften verleihen

umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Fasergewirr durch trockenes Ablegen gebildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Fasergewirr durch Vermischen der aufteilbaren Polyolefinverbundfasern, der hochfesten Fasern und der wärmeempfindlichen haftfähigen Polyolefinfasern, anschließendes Zugeben eines Gleitöls und danach Ausbilden dieses Fasergewirrs durch trockenes Ablegen gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Gleitöl in einem Anteil von 0,5 bis 3 Gew.-% der Gesamtmasse der Fasern zugegeben wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Fasergewirr erwärmt wird, um ein vorverschmolzenes Fasergewirr zu erhalten, das resultierende vorverschmolzene Fasergewirr durch Wasserstrahlen verwirbelt und anschließend das resultierende, durch Wasserstrahlen verwirbelte Fasergewirr verschmolzen wird.