CN107574525B - 一种水电解槽用混纺隔膜布 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水电解槽用混纺隔膜布,该隔膜布为由聚苯硫醚纤维与维纶纤维的混纺纱线所形成的机织物或无纺布,其平均孔径为0.1~15μm;其中所述聚苯硫醚纤维的含量为90~50重量%,所述维纶纤维的含量为10~50重量%。本发明的水电解槽用混纺隔膜布具有气密性高、亲水性好的特点,同时本发明的隔膜布还具有生产工艺简单、省能源、对环境无污染的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水电解槽用混纺隔膜布。
背景技术
隔膜布是水电解槽的主要核心材料,广泛用于军事、石化、钢铁等制造领域以及水电解制氢、制氧设备,目前国内主要的碱性水电解制氢设备厂家仍然使用石棉布作为隔膜。但是,随着工业化进程的推进和技术进步,在生产实践过程中,人们也逐渐认识到石棉隔膜存在安全及健康的问题。因此,国际社会都会加大了对新型隔膜材料的研发力度。为适应日益激烈的国际竞争,把产品推向国际市场,用新一代非石棉隔膜布取代石棉隔膜布已势在必行。如采用聚苯硫醚纤维制得的隔膜布来代替石棉隔膜布,解决了污染、气密性低等问题。然而,由于聚苯硫醚纤维存在吸水性差的缺陷,导致制得的隔膜布亲水性差,无法真正满足使用要求。
如中国公开专利CN101372752公开了一种采用普通聚苯硫醚纤维制成的非制造布,然后通过70~130℃,90~98%的H2SO4进行磺化处理20~40分钟,再用30%的氢氧化钾处理,最后得到耐高温碱性水电解槽隔膜。该发明由于非织造布的吸液率相对较强,经过强酸处理后,在清洗过程中需要消耗大量宝贵的水资源和化学药品,清洗时间也较长,且工艺操作复杂,易对环境造成污染。同时安全性也差,不宜进行工业化生产。
又如中国公开专利CN101195944公开了一种采用聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚丙烯纤维中的一种、两种或三种为原料织造而成的机织物作为无石棉环保节能型隔膜布,虽然该隔膜布的气密性满足了石棉隔膜的标准要求,但由于上述化学纤维的吸水性差,导致制得的隔膜布亲水性差,无法真正满足使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气密性高、亲水性好的水电解槽用混纺隔膜布。
本发明的技术解决方案如下:本发明的水电解槽用混纺隔膜布为由聚苯硫醚纤维与维纶纤维的混纺纱线所形成的机织物或无纺布,其中所述聚苯硫醚纤维的含量为90~50重量%,所述维纶纤维的含量为10~50重量%,该混纺隔膜布的吸水速度小于10s。
上述混纺纱线的经纱捻系数为3.4~4.0,纬纱捻系数为1.3~2.8。
本发明隔膜布的平均孔径为0.1~8μm,其中小于5μm的孔径数占总体孔径数的60~90%以上。
本发明的隔膜布优选为平纹机织物。
上述聚苯硫醚纤维的直径为0.1~15μm,维纶纤维的直径为0.1~15μm。
上述聚苯硫醚纤维的截面为圆形、十字形、田字形、多边形、叶形、椭圆形或扁平形,维纶纤维的截面为圆形、十字形、田字形、多边形、叶形、椭圆形或扁平形。
本发明隔膜布的厚度优选为0.2~1.8mm。
本发明隔膜布的电阻优选为50mΩ.cm2以下。
本发明隔膜布的气密性优选为200~800mmH20。
本发明的有益效果是:本发明的水电解槽混纺隔膜布是采用聚苯硫醚纤维与维伦纤维原料制得,具有气密性高、亲水性好的特点,弥补了单一某种纤维在吸水性能差、强度低性能方面的不足,同时本发明的隔膜布还具有生产工艺简单、省能源、对环境无污染的特点。
具体实施方式
本发明的水电解槽用混纺隔膜布为由聚苯硫醚纤维与维纶纤维的混纺纱线所形成的机织物或无纺布,其平均孔径为0.1~15μm;其中所述聚苯硫醚纤维的含量为90~50重量%,所述维纶纤维的含量为10~50重量%。由于维纶纤维具有亲水性,在高温20~30Wt%碱中不会溶解,制得的隔膜布在使用过程中碱液的润湿性和离子透过性优异。但维纶纤维在隔膜布的含量必须控制在一定的范围内,如果维纶纤维的含量低于10重量%的话,隔膜布的亲水性大于300秒,亲水性能改善不好,影响隔膜在使用过程中碱液的润湿性和离子透过性;如果维纶纤维的含量高于50重量%的话,那么聚苯硫醚纤维的含量势必会减少,隔膜布的强度就会下降,这将影响隔膜的使用寿命。考虑到隔膜布的亲水性能和使用耐久性这两方面的综合性能。所述聚苯硫醚纤维的含量优选90~70重量%,维纶纤维的含量优选10~30重量%。
本发明混纺隔膜布的吸水速度为10s以下。吸水速度快,体现了隔膜布的亲水性能优异。隔膜布的亲水性能好,在使用过程中可以增加离子透过性,可以减少能耗,降低生产成本;除此之外,由于隔膜的亲水性能好,在使用过程中,可以在隔膜的表层形成一层水膜,使得隔膜的孔径减小,从而可以有效地阻止生成的氢气、氧气的相互通过,使得氢气、氧气的纯度增加。
本发明的混纺隔膜布是应用在制氢设备中,主要作用是使离子通过,气体分子不通过。由于不同客户对制得的氢气、氧气的纯度要求不一样,所以对隔膜布的孔径大小及气密性要求也不一样,这和隔膜的类型及组织无关,只要气密性满足要求即可。本发明隔膜布的类型可以为机织物或无纺布,但是机织物的孔径均一,而且在所有组织结构的隔膜布中,紧密性是最好的。考虑到隔膜布的孔径的均一性、气密性的优越性,本发明混纺隔膜布优选机织物。进一步在所有的织物组织中,平纹织物的交织点最多,紧密度最大,所以机织物优选平纹织物,机织物的覆盖系数是表征织物紧密程度的参数,覆盖系数越高,织物越紧密,通气度和孔径就越小,隔膜布为平纹织物时,覆盖系数为2000~2800,更优选2400~2800,如果平纹织物的覆盖系数低于2000,由于织物紧度不够,导致织物的气密性低,这样隔膜布就难于阻挡气体的通过,从而不能保证气体的纯度以及生产过程的安全性;如果平纹织物的覆盖系数高于2800,对织机有较高的要求,织造困难。
本发明混纺隔膜布的平均孔径为0.1~15μm,隔膜布的平均孔径控制在上述范围内的话,就能保证气密性高,这样气体分子、气泡就难于通过,从而阻止阳极侧气体和阴极侧气体的混合,以保证气体的纯度且安全性好。若混纺隔膜布的平均孔径小于0.1μm,导致隔膜布的气密性太高,导致隔膜布在制氢设备使用过程中阻抗高,消耗的电能高,最终导致生产成本增大;若混纺隔膜布的平均孔径大于15μm,由于隔膜布的孔径过大,隔膜布在制氢设备中使用时,起不到隔离的作用,最终导致制备的氢气、氧气纯度低,达不到客户的使用要求。考虑到隔膜布能够保持长期稳定且优越的气密性,优选上述隔膜布的平均孔径为0.1~8μm,更优选隔膜布的平均孔径为 1~6μm。为了保证本发明隔膜布的气密性使用要求,同时提高气体的发生效率,并提高生成气体的纯度,在平均孔径在3~13μm范围内的前提下,优化织造条件,提高孔径的均匀性,使孔径在0.1~10μm之间的孔占全部孔的70%以上,优选80%以上。优选隔膜布的平均孔径小于5μm的前提下,更优选0.2~5μm之间的孔占全部孔的80%以上。
上述混纺纱线用作经纱的捻系数为3.4~4.0,用作纬纱的捻系数为1.3~2.8,若混纺纱线的经纱捻系数过小的话,在整经、织造过程中与机械部件摩擦、以及纱线与纱线间摩擦,导致纱线起毛、断纱,在织造时,纱线开口不清,最终导致布面会出现跳纱、断经等的疵点;若混纺纱线的经纱捻系数过大的话,纤维间的抱合力增大,纤维与纤维间的间距变小,最终导致制得的隔膜布的孔径变大,隔膜在水电解制氢设备实际使用过程中,阻气能力下降,收集的气体纯度下降。若混纺纱线的纬纱捻系数过小的话,纤维间的抱合力减弱、纱线的强力变弱,织造困难,假如纱线的捻系数更低时,则造成纺纱困难;混纺纱线的纬纱捻系数过大的话,纤维间的抱合力增大,纤维与纤维间的间距变小,最终导致织造的隔膜布的孔径变大,隔膜在水电解制氢设备实际使用过程中,阻气能力下降,收集的气体纯度下降。如果混纺纱线的纬纱的捻系数比经纱的捻系数大的话,在织造过程中,由于纱线与机械部件以及纱线与纱线间的摩擦,容易使得纱线起毛、发生断裂;纬纱的捻系数比经纱的捻系数小,是为了使得隔膜的孔径分布更均匀,孔径更小,使得隔膜在水电解制氢设备实际使用过程中,阻气能力上升,收集的气体纯度变高。
本发明隔膜布的孔径小且分布均一,具备这样特性的隔膜布,可以提高隔膜布的阻气性能,最终导致制备的氢气、氧气纯度变高,为了制得高性能的PPS隔膜布,该隔膜布的平均孔径控制在0.1~8μm的范围内,其中小于5μm的孔径数占总体孔径数的60~90%以上的范围,如果该隔膜布的平均孔径过小的话,隔膜布的孔径太小,离子的流路就变长、离子的透过性就变差,最终导致隔膜的电阻增加、能耗增加;如果该隔膜布的平均孔径过大的话,隔膜布的孔径变大,隔膜在水电解制氢设备实际使用过程中,阻气能力就会下降,收集的气体纯度也会下降。如果该隔膜布中小于5μm的孔径数占总体孔径数的比例过大的话,说明隔膜布的孔径太小,离子的流路就变长、离子的透过性就变差,最终导致隔膜的电阻增加、能耗增加;如果该隔膜布中小于5μm的孔径数占总体孔径数的比例过小的话,说明隔膜布的孔径变大,隔膜在水电解制氢设备实际使用过程中,阻气能力就会下降,从而使得阳极侧气体和阴极侧气体易于穿过隔膜,使收集的气体纯度下降。
上述聚苯硫醚纤维的直径为0.1~15μm,维纶纤维的直径为0.1~15μm。如果聚苯硫醚纤维、维纶的纤维的直径过小的话,由于纤维太细,在梳理过程中会出现纤维梳理不开,出现棉结的现象,就会影响所得隔膜布的厚度、孔径,从而致使隔膜布的孔径、厚度不均匀,导致隔膜布的气密性差;如果聚苯硫醚纤维、维纶纤维的直径过大的话,由于纤维的直径过粗,导致隔膜的孔径大,隔膜的气密性小,最终导致制备的氢气、氧气纯度不好;而且维纶纤维的直径过粗的话,还会导致纤维的比表面积小,最终导致纤维的亲水性能不好。考虑到隔膜布的亲水性以及气密性等综合因素,聚苯硫醚纤维的直径优选1~10μm,维纶纤维的直径优选1~10μm。
上述聚苯硫醚纤维的截面为圆形、十字型、田字形、多边形、叶型、椭圆形或扁平型,维纶纤维的截面为圆形、十字型、田字形、多边形、叶型、椭圆形或扁平型。考虑到能制得优异的亲水性隔膜布,优选十字形、多边形截面的聚苯硫醚纤维,多边形截面中优选六角形截面的聚苯硫醚纤维。维纶纤维为异型截面的话,纤维之间的比表面积就变大,从而增加纤维和溶液的接触面积,加快了液体润湿纤维表面的速度,使制得隔膜布的亲水性能增加。
本发明混纺隔膜布的厚度为0.2~1.8mm。若隔膜布的厚度太薄,隔膜布的耐穿刺能力差,很容易损坏;若隔膜布的厚度太厚,导致隔膜布的阻抗大,增加电能的消耗,而且生产成本也增加。
本发明隔膜布的电阻为50mΩ.cm2以下,如果隔膜布的面电阻过大话,导致布帛的阻抗大,增加电能的消耗,而且生产成本也增加。
本发明混纺隔膜布的气密性为200~800mmH20,在满足200mm以上H2O压力下,保持2min不透气的条件下,可以基本满足实际水电解槽中隔膜布的气密性使用要求,且同时考虑到隔膜布能具有优异的气密性、离子的通过效率以及隔膜布的加工性。如果气密性小于200mmH2O压力,无法满足隔膜基本需求,生成的气体纯度受影响;如果气密性高于800mmH2O压力,一方面织造困难,成本高,另一方面会提高隔膜的电阻,进而提高单位产气的能源消耗量。本发明的水电解槽用隔膜布的气密性优选400~800mmH2O压力。
本发明混纺隔膜布在温度为70~110℃下,可以使用的年限为5到10年;该隔膜在压力为0~3.2KPa条件下,该隔膜布在气密性为350~800毫米水柱压力下,2分钟之内不允许有气泡产生。
本发明的水电解槽用混纺隔膜布的生产方法包括如下步骤:
(1)混纺纱线的制备:
将直径为0.1~15μm的聚苯硫醚纤维和0.1~15μm的维纶纤维以重量比为90~50:10~50进行混棉,然后通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱,制得支数为5~80s的聚苯硫醚和维纶的混纺纱线;或者将直径为0.1~15μm的聚苯硫醚纤维和0.1~15μm的维纶纤维分别通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-加捻的棉纺工艺进行纺纱,然后以重量比为90~50:10~50的比例进行合股-并捻-热定型,最终制得支数为5~80s的聚苯硫醚和维纶的混纺纱线;
(2)隔膜布的制备:
将制得的混纺纱线通过织机进行织造,制得经向密度为20~200根/英寸、纬向密度为40~200根/英寸的高密度机织物作为隔膜布;或者是将直径为0.1~15μm的聚苯硫醚纤维和直径为0.1~15μm的维纶纤维以重量比为 90~50:10~50进行混棉、开松、梳理、交叉铺网、针刺、制成的平均孔径为0.1~15μm的无纺布作为隔膜布。
或者是将直径为0.1~15μm的聚苯硫醚纤维和100nm~15μm的维纶纤维分别通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-加捻的棉纺工艺进行纺纱,分别制得聚苯硫醚纱线、维纶纱线;在织造过程,将制得的聚苯硫醚纱线、维纶纱线以重量比为90~50:10~50的比例进行交织,制得经向密度为20~200根/英寸、纬向密度为40~200根/英寸的平纹机织物作为隔膜布。
通过以下实施例,对本发明作进一步说明。但本发明的保护范围并不限于实施例,实施例中的各物性由下面方法测定。
【覆盖系数】
(1)机织物的覆盖系数的计算公式如下:
其中:NW:织物的经向密度(根/英寸);
DW:织物中经向长丝的细度(dtex);
Nf:织物的纬向密度(根/英寸);
Df:织物中纬向长丝的细度(dtex)。
【平均孔径】
根据ASTMF316-03标准,采用毛细管流动气孔计测量织物孔径,将织物样品放在样品室中,用表面张力为19.1dynes/cm的斯维克酮液(silwick silicone Fluid)润湿。样品室的底部夹件具有直径2.54cm、厚度为3.175mm的多孔金属盘插件,样品室的顶部夹件具有3.175mm直径的孔洞,织物孔径的值是两次测量的平均值。
【气密性】
根据中国建材行业标准JCT 211-2009 「隔膜石棉布」标准,4.5.2气密性能测试。
【吸水率】
根据GB/T21655.1-2008标准测试经过亲水处理前后的吸水率。
【面电阻】
根据中华人民共和国电子工业行业标准SJ/T 10171.5-91碱性蓄电池隔膜面电阻的测试标准,设置的测试PPS隔膜面电阻的设备,设备的设置参数如下:
(1)低温恒温槽控制装置
a.恒温槽控制装置的温度范围-5~100℃,温控偏差±0.05
(该仪器为上海庚庚仪器设备有限公司,型号为:DC0506);
b.温度低于5℃时,液体介质一般选用酒精;
c.温度在5℃~80℃时,液体介质一般选用纯净水;
d.温度在80℃~90℃时,液体介质一般选用水油混合物;
e.温度在90℃~100℃时,液体介质一般选用油。
(2)电池内阻测试仪
a.号:AT526(常州安柏精密仪器有限公司);
b.电阻准确度:0.5%、电压:0.01%;
c.范围:电阻0.0005毫欧~33欧、电压:0.00001~120v的直流电压;
d.仪配件:1m 测试探针 ATL502A;1m 测试线 ATL502;1.8Mrs232通行电缆ATL108;保险丝(在电源插座内)0.5A SB。
(3)测试电阻槽的设置参数
a.槽的材质:PTFE材料;
b.电极材料纯银(99.9999%);
c.两电极间的距离:23mm;
d. PPS隔膜的面积长*宽=4cm*2cm。
【吸水速度】
根据JIS L1907-2010纤维制品的吸水性试验方法中7.1.1滴下法 进行测试。
实施例1
将直径为8μm的圆形截面的聚苯硫醚纤维与直径为8μm的圆形截面的维纶纤维以重量比为60:40进行均匀混合,然后再通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱,制得支数为20s的聚苯硫醚和维纶的混纺纱线;该混纺纱线中经纱的捻系数为3.4、纬纱的捻系数为1.3,将制得的混纺纱线作为经纱和纬纱通过织机进行织造,制得经向密度为95根/英寸、纬向密度为56根/英寸的平纹机织物,然后进行精练、干燥,最终制得覆盖系数为2595、厚度为0.42mm、平均孔径为8.3μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的70%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例2
将直径为10μm的圆形截面的聚苯硫醚纤维与直径为10μm的圆形截面的维纶纤维以重量比为80:20进行均匀混合,然后再通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱,制得支数为20s/2的聚苯硫醚和维纶的混纺纱线;该混纺纱线中经纱的捻系数为3.6、纬纱的捻系数为1.8,将制得的混纺纱线作为经纱和纬纱通过织机进行织造,制得经向密度为68根/英寸、纬向密度为45根/英寸的平纹机织物,然后进行精练、干燥最终制得覆盖系数为2758、厚度为0.61mm、平均孔径为6.5μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的90%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例3
将直径为5μm十字形截面的聚苯硫醚纤维、直径为5μm十字形截面的维纶纤维分别通过通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-加捻的棉纺工艺进行纺纱,分别制得支数为20s的聚苯硫醚单纱和20s的维纶单纱;然后再将上述两种单纱以重量比为70:30的比例通过并线-合股-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱, 制得支数为20s/4的聚苯硫醚和维纶的混纺纱线;该混纺纱线中经纱的捻系数为3.8、纬纱的捻系数为2.0,将制得的混纺纱线作为经纱和纬纱通过织机进行织造,制得经向密度为45根/英寸、纬向密度为28根/英寸的平纹机织物,然后进行精练、干燥,最终制得覆盖系数为2508、厚度为0.83mm、平均孔径为10.0μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的80%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例4
将直径为5μm十字形截面的聚苯硫醚纤维、直径为5μm十字形截面的维纶纤维分别通过通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-加捻的棉纺工艺进行纺纱,分别制得支数为15s的聚苯硫醚单纱和15s的维纶单纱;然后再将上述两种单纱以重量比为90:10的比例通过并线-合股-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱, 制得支数为15s/4的聚苯硫醚和维纶的混纺纱线;该混纺纱线中经纱的捻系数为4.0、纬纱的捻系数为2.8,将制得的混纺纱线作为经纱和纬纱通过织机进行织造,制得经向密度为39根/英寸、纬向密度为27根/英寸的平纹机织物,然后进行精练、干燥最终制得覆盖系数为2619、厚度为1.10mm、平均孔径为5.4μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的73%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例5
将直径为15μm的六角形截面的聚苯硫醚纤维、直径为15μm的六角形截面的维纶纤维,分别通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱,分别制得支数为20s/4的聚苯硫醚纱线和20s/4的维纶纱线;在织造过程,将制得的聚苯硫醚纱线、维纶纱线以重量比为50:50的比例进行混织,其中经纱的捻系数为3.4、纬纱的捻系数为1.6,制得经向密度为45根/英寸、纬向密度为28根/英寸的平纹机织物,然后进行精练、干燥,最终制得覆盖系数为2508、厚度为0.81mm、平均孔径为10.3μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的65%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例6
将直径为15μm的六角形截面的聚苯硫醚纤维、直径为15μm的六角形截面的维纶纤维,分别通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-加捻-热定型的棉纺工艺进行纺纱,分别制得支数为13s/4的聚苯硫醚纱线和13s/4的维纶纱线;在织造过程,将制得的聚苯硫醚纱线、维纶纱线以重量比为60:40的比例进行混织,其中经纱的捻系数为3.6、纬纱的捻系数为2.3,制得经向密度为35根/英寸、纬向密度为28/英寸的平纹机织物,然后进行精练、干燥,最终制得覆盖系数为2685、厚度为0.82mm、平均孔径为5.0μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的75%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例7
将直径为11μm、长度为51mm、截面为叶形的聚苯硫醚纤维与直径为11μm、截面为叶形的维纶纤维以重量比为70:30进行混棉、开松、梳理、交叉铺网、针刺,再在温度为230℃、压力为8Kpa下进行轧光处理,最终制得体积密度为0.94g/m3、厚度为0.88mm、平均孔径为12.0μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的70%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
实施例8
将直径为13μm、长度为51mm、截面为叶形的聚苯硫醚纤维与直径为13μm、截面为叶形的维纶纤维以重量比为80:20进行混棉、开松、梳理、交叉铺网、针刺,再在温度为230℃、压力为10Kpa下进行轧光处理,最终制得体积密度为0.96g/m3、厚度为0.99mm、平均孔径为8.0μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的78%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价本发明混纺隔膜布的各物性参见下表1。
比较例1
采用直径为15μm的圆形截面的100%聚苯硫醚纤维,通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-热定型的棉纺工艺进行纺纱,制得20s/2的聚苯硫醚纱线,该聚苯硫醚纱线中经纱的捻系数为5.0、纬纱的捻系数为5.0,将制得的聚苯硫醚纱线作为经纱和纬纱通过织机进行织造,制得经向密度为47根/英寸、纬向密度为55根/英寸的平纹机织物,然后进行精炼、干燥,最终制得覆盖系数为2478、厚度为0.62mm、平均孔径为6.7μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的60%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价该隔膜布的各物性参见下表1。
比较例2
将纤度为1.0dtex(直径10μm)、切断长度51mm、圆形截面的100%牵伸聚苯硫醚纤维(东丽生产的“TORCON®”、规格S301)进行开松、梳理、交叉铺网、针刺、轧光过程制成无纺布。最终制得体积密度为0.70、平均孔径为11.0μm、厚度为1.9mm、气密性为240H20mm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的60%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价该隔膜布的各物性参见下表1。
比较例3
采用直径为30μm的圆形截面的100%聚苯硫醚纤维,通过清绵-梳绵-并条-粗纱-细纱-络筒-并纱-热定型的棉纺工艺进行纺纱,制得20s/6的聚苯硫醚纱线,该聚苯硫醚纱线中经纱的捻系数为4.0、纬纱的捻系数为4.0,将制得的聚苯硫醚纱线作为经纱和纬纱通过织机进行织造,制得经向密度为33根/英寸、纬向密度为23根/英寸的平纹机织物,然后进行精炼、干燥,最终制得覆盖系数为2358、厚度为1.0mm、平均孔径为18.0μm、且其中孔径小于5μm的孔占全部孔的40%以上的水电解槽用混纺隔膜布,评价该隔膜布的各物性参见下表1。
表1
Claims (8)
1.一种水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:该隔膜布为由聚苯硫醚纤维与维纶纤维的混纺纱线所形成的机织物;其中所述聚苯硫醚纤维的含量为90~50重量%,所述维纶纤维的含量为10~50重量%;该混纺隔膜布的吸水速度小于10s,所述混纺纱线的经纱捻系数为3.4~4.0,纬纱捻系数为1.3~2.8。
2.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:该隔膜布的平均孔径为0.1~8μm,其中小于5μm的孔径数占总体孔径数的60~90%以上。
3.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:该隔膜布为平纹机织物。
4.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:所述聚苯硫醚纤维的直径为0.1~15μm,所述维纶纤维的直径为0.1~15μm。
5.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:所述聚苯硫醚纤维的截面为圆形、十字形、田字形、多边形、叶形、椭圆形或扁平形,所述维纶纤维的截面为圆形、十字形、田字形、多边形、叶形、椭圆形或扁平形。
6.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:该隔膜布的厚度为0.2~1.8mm。
7.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:该隔膜布的面电阻为50mΩ.cm2以下。
8.根据权利要求1所述的水电解槽用混纺隔膜布,其特征在于:该隔膜布的气密性为200~800mmH20。
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