CH377321A - Procédé de fabrication d'une membrane et membrane obtenue par ce procédé - Google Patents

Procédé de fabrication d'une membrane et membrane obtenue par ce procédé

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CH377321A
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Description


  
 



  Procédé de fabrication d'une membrane et membrane obtenue par ce procédé
 On a déjà utilisé des membranes de matières cellulosiques, éventuellement imprégnées d'alcool polyvinylique, comme composante de piles galvani  que s,    accumulateurs d'électricité, cellules électrolytiques et autres dispositifs électrolytiques, en particulier comme diaphragmes, sacs d'anodes séparateurs et entretoises. Les membranes connues présentent toutefois divers inconvénients auxquels l'invention se propose de remédier. En particulier, leurs propriétés chimiques et mécaniques sont insuffisantes.



   L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une membrane pour dispositif électrolytique.



  Ce procédé est   caractérisé    en ce qu'on imprègne une feuille de matière cellulosique perméable au moyen d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique en présence d'un ester d'un acide carboxylique aliphatique dibasique de 4 à 14 atomes de carbone, et en ce qu'on sèche la feuille imprégnée.



   L'acide carboxylique dibasique dont dérive l'ester est de préférence l'acide glutarique ou l'acide adipique.   I1    peut tre avantageux d'ajouter à la solution d'alcool polyvinylique un plastifiant tel qu'un glycol ou du glycérol.



   La feuille de matière cellulosique peut tre une feuille de cellulose régénérée, de papier ou plus particulièrement de cellulosate d'argent.



   L'invention comprend une membrane obtenue par mise en oeuvre dudit procédé. Cette membrane est caractérisée en ce que les chaînes d'alcool polyvinylique sont réticulées sur la matière cellulosique.



   Cette réticulation, ou formation de chaînons transversaux entre l'alcool polyvinylique et la matière cellulosique est attribuable à la présence de l'ester de l'acide carboxylique dibasique dans la solution.



   La composition ci-dessous convient généralement à l'imprégnation de la feuille de matière cellulosique perméable :
Alcool polyvinylique (au moins 50 % hydrolisé) 5-20 %
Plastifiant.   10-40 %   
Ester tel que défini 1- 5 %
Eau, q. s. ad 100 %
 Le mélange peut tre appliqué à chaud sur la feuille, puis séché. L'application du mélange peut tre effectuée par pulvérisation, trempage, calendrage ou badigeonnage, et on peut sécher par exposition à l'air, en accélérant éventuellement le séchage par chauffage par rayonnement ou par conduction.



   Le plastifiant est de préférence rendu résistant à l'oxydation, par un traitement d'oxydation préliminaire, qui peut tre effectué dans une solution à 3 % de peroxyde d'hydrogène, pendant 15 minutes.



   Exemple   1    100 parties d'eau.



   10 parties d'alcool polyvinylique 99 % hydrolisé.



   20 parties de diéthylène glycol (traité au   H,O,).   



   5 parties de sébaçate de dibutyle.



   On a chauffé les substances ci-dessus et on les a mélangées jusqu'à dissolution complète. On a ensuite pulvérisé la solution chaude sur une feuille de 0,08 mm d'épaisseur de cellulose régénérée non plastifiée   cellophane   (marque déposée) et on a séché à l'air le film résultant.



   On a découpé le film ci-dessus en éléments de séparateurs et on a réuni ces derniers à des électrodes négatives de zinc et des électrodes positives au peroxyde d'argent, pour former des cellules. Les cellules ainsi préparées ont fourni avec un électrolyte alcalin une tension en circuit ouvert d'environ 1,85 volt. On a soumis ces cellules à une succession ou cycles de charge et de décharge et, par comparaison avec des cellules témoins ne différant que par l'utilisation de   cellophane   non traitée pour les sépa  rateurs, on a constaté qu'elles supportent un plus grand nombre de cycles et qu'elles présentent une plus grande résistance à la pénétration du zinc et à l'oxydation.



     Exemple    2
 On a appliqué par trempage la composition de l'exemple 1, sur une feuille de   0,08    mm d'épaisseur en acétate de cellulose, que   l'on    a ensuite séchée à l'air. On a mis la feuille obtenue sous la forme de séparateurs pour cellule argent-zinc. Ces cellules se sont signalées par un excellent nombre de cycles. Des cellules-témoins utilisant des séparateurs en acétate de cellulose ordinaire n'ont pu supporter qu'un nombre de cycles insignifiant.



   Exemple 3 100 parties d'eau.



   20 parties d'alcool polyvinylique hydrolisé à 85 %.



   25 parties de propylène-glycol (soufflé à l'air).



   5 parties de glutarate de diéthyle.



   On a mélangé toutes ces substances et on les a chauffées jusqu'à dissolution complète. On a roulé la solution résultante chaude sur une feuille de   cellophane   de 0,08 mm d'épaisseur, en enlevant l'excès de solution d'imprégnation au moyen d'une racle, et on a séché à l'air le film obtenu. On a confectionné des séparateurs pour batteries argent-zinc au moyen du film ci-dessus, et on a soumis des batteries contenant ces séparateurs à des cycles de charge et de décharge. On a constaté une amélioration d'au moins 25 % dans le nombre de cycles admissible, par rapport à des témoins contenant de la   cellophane  non traitée.



   Exemple 4
 On a projeté par pulvérisation la composition de l'exemple 3 sur une feuille de papier absorbant de 0,12 mm d'épaisseur et on a enlevé l'excès en faisant passer la feuille entre des rouleaux. On a séché à l'air la feuille imprégnée obtenue, sous des ampoules infrarouges normales. On a confectionné au moyen de cette feuille des séparateurs pour batteries argentzinc et on a soumis les batteries contenant ces séparateurs à des cycles de charge et de décharge. On a constaté que le traitement des séparateurs leur a donné une résistance très élevée à la pénétration du zinc, par rapport à des cellules-témoins contenant du papier non traité.



   On a exécuté des soudures à chaud avec les feuilles des exemples 1, 2, 3 et 4. Dans chaque cas on a obtenu une soudure à chaud de résistance au moins égale à 50 % de la résistance du matériau de support, la comparaison étant effectuée à l'état sec, ou après trempage de 24 heures dans de la potasse caustique à 40 %. Ces feuilles se soudent à des températures comprises entre 120 et 2500 C, sans décomposition.



   Exemple 5
 On a appliqué d'autre part au moyen de rouleaux la composition de l'exemple 1 sur une feuille en cellulosate d'argent de 0,05 mm d'épaisseur, formée par réaction de cellulose régénérée avec un sel d'argent, comme décrit dans le brevet des USA   N"    2785106 du 12 mars 1957. On a enlevé l'excès de solution d'imprégnation au moyen d'une racle et on a séché à l'air le film résultant. On a préparé des séparateurs pour batterie alcalines argent-zinc au moyen du film ci-dessus et on a soumis les batteries contenant ces séparateurs aux cycles de charge et de décharge. On a constaté une amélioration d'au moins 30 % dans le nombre de cycles admissible avec ces séparateurs, par rapport à des témoins contenant de la   cellophane   non traitée.



   Les séparateurs conformes à la présente invention obtenus par exemple comme décrit à l'exemple 1, se sont montrés utilisables dans des batteries autres que celles du type alcalin, du fait qu'ils supportent l'immersion dans des électrolytes du genre utilisé dans les batteries acides, comme les solutions d'acide   sul-    furique à 20 %. On peut confectionner un séparateur de ce type ayant la forme d'un sac dont les bords sont soudés à chaud de manière qu'une électrode puisse tre complètement enfermée.



   REVENDICATIONS
 I. Procédé de fabrication d'une membrane pour dispositif électrolytique, caractérisé en ce qu'on imprègne une feuille de matière cellulosique perméable au moyen d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique en présence d'un ester d'un acide carboxylique aliphatique dibasique de 4 à 14 atomes de carbone, et en ce qu'on sèche la feuille imprégnée.
  

Claims (1)

  1. II. Membrane obtenue par le procédé selon la revendication I, caractérisée en ce que les chaînes d'alcool polyvinylique sont réticulées sur la matière cellulosique.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'alcool polyvinylique est au moins 50 % hydrolysé.
    2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la matière cellulosique est un film de cellulose régénérée.
    3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la matière cellulosique est un film de cellulosate d'argent.
    4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la solution contient en outre un plastifiant constituant en un alcool bi ou trihydroxylé.
    5. Procédé selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que l'on soumet le plastifiant à un traitement préalable d'oxydation avant de l'incorporer à ladite solution.
    6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'ester d'un acide carboxylique est un ester de l'acide glutarique ou de l'acide sébacique.
CH5908958A 1957-05-02 1958-05-02 Procédé de fabrication d'une membrane et membrane obtenue par ce procédé CH377321A (fr)

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