CN1021828C - 异相离子交换膜连续制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种异相离子交换膜的连续制备方法发明，在本发明中离子交换树脂的粘接材料采用线性低密度聚乙烯基合金，以四辊压延机连续成膜，压网装置连续压网、卷取辊连续收卷成品。产品平整度优良、膜的厚度公差小于±0.02mm，原料利用率达95%以上，生产效率比间歇法高二倍以上，膜的离子选择性大于90%，膜的化学性能和电化学性能均匀。
Description
本发明是关于异相离子交换膜的连续制备方法的发明。
异相离子交换膜是目前我国产量最大的功能性分离膜，它与均相离子膜相比具有离子浓度大、机械强度高和实用性好等特点。随着应用范围的扩大，产品产量不断更新，国际市场销售量五年内翻一番，国内销售量同期翻二番。目前水处理工程例如电渗析及配套设备，对膜的质量和数量要求越来越大，然而在目前的已有技术特开昭54-5888中，将聚烯烃树脂和粉状阳离子交换树脂以辊筒或挤出机混炼，接着形成膜状物。该法为了不使膜的电阻率大幅度地上升，并得到离子迁移数高及机械强度较好的异相离子交换膜，需要用75℃以上的热水对膜进行处理，以使膜产生部分微裂，然后再以能与膜的微裂部分及膜表面交联的具有离子交换基的聚合物或单体对膜处理，整个工艺是非连续进行的。
本发明的目的是为了提供一个异相离子交换膜的连续制备方法。在本发明中用四辊压延机连续成膜、压网装置连续压网、卷取辊连续收卷成品。本发明克服了已有技术的缺点，相比之下提高了膜的平整度、原料的利用率和生产效率。
本发明用线性低密度聚乙烯基合金（也称为低压低密度聚乙烯）与粉状离子交换树脂共混，四辊压延机连续成膜、压网装置连续压网、卷取辊连续收卷成品。以致提供一个异相离子交换膜连续制备方法。
在本发明中线性低密度聚乙烯基合金组成包括30～50%线性低密度聚乙烯（LLDPE），30～50%乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）
和20～40%聚异丁烯（PIB）。
本发明用四辊压延机连续成膜，该四辊压延机是由SY4F1120A改装而成的。
其辊筒直径为360mm，辊筒长度为1120mm转速3～10m/min，操作温度范围80～150℃。
本发明压网采用高温瞬时连续压网工艺，利用辊筒之间的压力与膜片表面的熔融状态将网布压入膜片内，压网温度范围为130～180℃。
本发明连续制备异相离子交换膜，整套装置处于同步工作状态，卷取辊、冷却辊、网布导开辊、贴合辊和托辊与四辊压延机和压网装置是同步连续运行的。
采用连续法制备的异相离子交换膜、膜平整度优良，膜宽度和长度方向的厚度公差小于±0.02mm，原料利用率达95%以上，生产效率比间歇法高二倍以上，膜的离子选择性大于90%，膜的化学性能及电化学性能均匀。
附图是异相离子膜连续放片及连续压网流程示意图。
图序号是1、2、3、4为四辊压延机，5、6、7、8为冷却辊，9、10为网布，11、12为网布导开辊，13、14为压网装置，15、16为贴合辊，17为卷取辊，18、19、20、21、22为托辊。
物料在附图中的运行过程是：经过塑炼的富含有离子交换树脂粉的基料不断加入四辊压延机的辊1和辊2的上部，经辊1、辊2、辊3和辊4压延成符合要求的膜片。用于离子膜增强的上下二层网布，分别由网布导开辊12和11导开后引入离子膜的上面和下面。上下
二层网布经压网装置13和14将网布压入膜内，然后经冷却辊5、6、7、8冷却，经切边装置连续切边后，由卷取辊17卷取产品。产品经质量检查合格后，按用户要求的尺寸裁剪、包装出厂。参照下列实例可以更好的了解本发明的优点。
实例1
将重量比为1∶4至1∶2的LLDPE基合金（其组成为30～50%LLDPE，30～50%EVA和20～40%PIB）和粉状离子交换树脂在开放式双辊混炼机中于120～160℃下共混5～15分钟制成膜坯，输送膜坯到四辊压延机的辊1和辊2的上部，经辊1、辊2、辊3和辊4压延成符合要求的膜片。这里四辊压延机的操作温度为80～150℃，继之让膜片与导开辊12导开的上层网布和导开辊11导开的下层网布同时送入辊13和辊14组成的压网装置，在130～180℃温度条件下将网布连续压入膜体内，然后经冷却辊5、6、7、8冷却，经切边装置连续切边后，由卷取辊17卷取产品，产品经质量检查合格后，按用户要求的尺寸裁剪、包装出厂。产品质量见表1。
表1 连续法制备的异相离子交换膜性能（阳膜）
项目 单位 数值
选择性 % 91.1
面电阻 Ω/cm24.2
水份 % 44.9
交换量 meq/g（干） 2.48
项目 单位 数值
爆破强度 MPa 0.31
厚薄公差 mm ±0.02
颜色 淡黄色
对比实施例1
除用和实例1相同的配料比和共混条件外，混合好的膜坯冷却到室温后投入双辊混炼机拉松，继之将拉松的膜坯投入混炼机中于80～100℃温度下压延成膜后用刀割开手工拉下，在拉下的膜面上铺上不锈钢样板进行手工裁边，整理后在膜的上下两面铺上网布，并放上抛光的不锈钢板，然后送入压机，加压4～8MPa，升温至130～150℃，保温1小时后冷却，泄压取出产品，产品质量除平整度为±0.04mm外，其它质量和实例1相同。
Claims (1)
1、一个包括富含离子交换树脂与线性低密度聚乙烯基合金的共混料用四辊压延机连续成膜、压网装置连续压网、卷取辊连续收卷成品的异相离子交换膜的制备方法，其特征在于线性低密度聚乙烯基合金组成包括：30～50%线性低密度聚乙烯(LLDPE)、30～50%乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)和20～40%聚异丁烯(PIB)。
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