CN107583473B - 一种扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，先将可热塑的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，与少量的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，在高混机中混合均匀；再用两辊开炼机反复炼制，出片；随后连续供胶给四辊压延机，压延出膜；最后裁边、收卷后制得成卷的扩散渗析用离子交换膜产品。采用本发明方法制得的卷式离子交换膜，生产效率高、厚度均匀、离子交换容量高，不仅对反离子具有较高的扩散传递效果，而且对同离子的阻隔作用十分明显，特别适合于用扩散渗析技术从酸性废液中回收酸液(使用阴离子交换膜)，或从碱性废液中回收碱液(使用阳离子交换膜)。
Description
技术领域
本发明属于功能膜制造和膜分离技术领域，特别涉及一种扩散渗析用卷式离子交换膜(包括阳离子交换膜和阴离子交换膜)的连续制造方法。
背景技术
扩散渗析(Diffusion dialysis，简称DD)是一种基于离子交换膜(Ion-exchangemembrane，简称IEM)两边溶质浓度差为推动力的自发分离过程。对于基于阴离子交换膜的扩散渗析过程而言，渗析液(一般为含金属离子的待处理酸液)和扩散液(一般为金属离子含量极低的酸性回收液)分别位于阴离子交换膜的两侧。在浓度差的驱使下，位于渗析液的氢离子、金属离子和酸根离子，都有穿过阴离子交换膜进入扩散液的趋势。但由于阴离子交换膜本身带有荷正电(如季胺基)基团，因此，只有荷负电的酸根离子(如硝酸根)的水合离子可以通过膜，而正电荷的金属离子的水合离子则由于受到膜上荷正电基团的排斥而无法穿过膜。同时，由于氢离子具有较小的水合离子半径、较少的电荷和较高的活性，所以能够轻松地通过疏松的膜结构而穿过膜，而被迫“带入”扩散液侧，进而满足扩散液侧的电中性的平衡需求，同带正电的金属离子则受到来自膜间隙区相对较强的摩擦作用和筛分效应，被强制性地阻隔在渗析液侧。结果，在渗析液中的酸扩散进入扩散液的同时，金属离子等杂质被阻隔而不能进入，酸液得到纯化和回收，扩散渗析过程得以顺利实现。同理，基于具有疏松结构的阳离子交换膜的扩散渗析过程，氢氧根离子离子会被迫“带入”扩散液侧，从而能够实现从碱性溶液中回收碱液(如氢氧化钠)。扩散渗析仅依靠浓度差的驱动而实现自然扩散分离，因此，分离过程的能耗非常小，已在从钛材加工业混合酸回收(硝酸和氢氟酸)、湿法炼铜业电解贫液中酸回收(硫酸)、铝材加工业中酸回收(盐酸和硫酸)、有机物生产中酸回收(如间甲酚生产时回收硫酸)、铝炼制液中回收氢氧化钠等领域获得了广泛的工程应用。
扩散渗析过程的核心部件是离子交换膜，一般来讲，扩散渗析用离子交换膜具有比普通离子交换膜更为疏松的膜结构，其制造方法有薄膜辐射接枝法、本体聚合切削法、基膜浸吸法和涂浆法等。这些方法都涉及较为复杂的物理处理(如含浸、切削)或者化学反应(如功能化反应和后交联)过程，膜性能难以予以精确地控制，且生产效率较低，因而导致生产成本居高不下。
发明内容
本发明的目的是为了提高扩散渗析膜的生产效率和降低生产成本，提供一种厚度均匀、离子交换容量高、扩散渗析分离性能优异的卷式离子交换膜的连续化工业制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，包括如下步骤：先将可热塑的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，与少量的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，在高混机中混合均匀；再用两辊开炼机反复炼制，出片；随后连续供胶给四辊压延机，压延出膜；最后裁边、收卷后制得成卷的扩散渗析用离子交换膜产品。
优选的，起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，同时具有聚乙烯可热塑的高分子骨架和磺化或季胺化的聚苯乙烯荷电功能高分子，是由聚乙烯和聚异丁烯熔融共混得到的颗粒，再含浸苯乙烯和二乙烯基苯组成的单体溶液之后聚合，最后经过磺化反应而得到阳离子交换合金树脂粉或经过氯甲基化和季胺化反应而得到阴离子交换合金树脂粉。
优选的，起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，需粉碎到能经过100目泰勒标准筛，即粒径小于0.15毫米。
优选的，起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，它的离子交换容量大于或等于2.5毫摩尔/每克干树脂粉。
优选的，起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2,3-丙三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、1,2,3,4,5-戊五醇等有机醇；还包括聚乙二醇，特别指平均分子量小于或等于2000的市售聚乙二醇商品。
优选的，起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，其加入量为聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末质量的0.5～5％。
优选的，卷式离子交换膜的干膜厚度为0.08～0.15毫米。
本发明的有益效果是：本发明的方法制得的离子交换膜，因为采用了可热塑的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，因而可以通过工业上非常成熟的四辊压延机连续出膜，可以得到成卷的膜产品，生产效率大为提高，膜厚度和质地更加均匀。同时，因为掺入了少量的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，大幅提高了膜的亲水性，使得膜在经过水洗处理之后添加剂能够迅速溶出，有效调节了离子交换膜的微结构，在阻隔同离子杂质通过的同时，显著提高了对反离子和氢离子或氢氧根离子的扩散渗透效果。因而，这种离子交换膜特别适合应用于扩散渗析过程回收酸或碱。
具体实施方式
本发明涉及的扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，包括如下步骤：先将可热塑的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，与少量的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，在高混机中混合均匀；再用两辊开炼机反复炼制，出片；随后连续供胶给四辊压延机，压延出膜；最后裁边、收卷后制得成卷的扩散渗析用离子交换膜产品。
起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，同时具有可热塑的聚乙烯高分子骨架和磺化或季胺化的聚苯乙烯荷电功能高分子，是由聚乙烯和聚异丁烯熔融共混得到的颗粒、再含浸苯乙烯和二乙烯基苯组成的单体溶液之后聚合、最后经过磺化反应而得到阳离子交换合金树脂粉，或经过氯甲基化和季胺化反应而得到阴离子交换合金树脂粉。制造过程描述如下：a)先将聚乙烯颗粒与聚异丁烯颗粒，用双螺杆挤出机熔融共混、造粒。挤出时通过特殊加工的多孔道细丝喷头，挤出、拉伸、水冷却后得到直径为2～3毫米的连续丝条，用脉冲截断机截断后得到长度为3～5毫米的柱形颗粒。颗粒尺寸应尽可能小，以增加后续步骤的含浸效率和功能基化反应的可及性和均匀性。b)让此柱形共混颗粒在室温下充分含浸、吸收由苯乙烯、二乙烯基苯和引发剂组成的混合单体溶液，用离心机甩去多余的单体液体之后悬浮、分散于水中，加热整个分散体系引发自由基聚合，即可得到聚乙烯-聚苯乙烯系合金白粒。单体溶液中的二乙烯基苯(作为交联剂)实际含量以不超过3wt％为宜，以免交联度过大而影响后续得到的离子交换合金树脂的热塑性。含浸时，含浸比例(定义为合金白粒中含浸、聚合后增加的质量与含浸之前的柱形颗粒的质量之比)控制在0.8～1.2。含浸比例不足，将导致树脂的离子交换膜容量不高；含浸比例太高，将影响其热塑性。c-1)由合金白粒经过磺化反应制得阳离子交换树脂，可以参照常规的凝胶型强酸性阳离子交换树脂(如001×7阳离子交换树脂)的制造工艺，加入二氯乙烷溶胀后与浓硫酸反应而得；c-2)由合金白粒经过氯甲基化和季胺化制得阴离子交换树脂，可以参照常规的凝胶型强碱性阴离子交换树脂(如201×7阴离子交换树脂)的制造工艺，加入无水氯化锌作催化剂与氯甲醚反应，用甲缩醛洗涤之后再与三甲胺水溶液反应而得。d)最后，所述的离子交换合金树脂粉末，需粉碎到能经过100目泰勒标准筛(即0.15毫米以下)。这可以通过磨粉机配合振筛机来自动实现。如粉末尺寸太大，将不利于与水溶性有机添加剂的充分共混，难以得到质地均匀的离子交换膜产品。离子交换合金树脂的离子交换容量须大于或等于2.5毫摩尔/每克干树脂粉，如果太小，将导致离子交换膜的含水量和在水溶液中的溶胀性不足，不利于扩散渗析效果的发挥。
起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，要保证在室温下呈液态，或者在两辊开炼机中加热(120～140℃)炼制时呈液态，且沸点要明显高于炼制温度。为了保证制造过程安全可靠，还要求所加入的添加剂最好无毒、无味。经过尝试，这类水溶性添加剂包括乙二醇(熔点-11.5℃、沸点198℃)、1,2-丙二醇(熔点-60℃、沸点187.3℃)、1,3-丁二醇(熔点-77℃、沸点207.5℃)、1,4-丁二醇(熔点20.2℃、沸点228℃)、1,6-己二醇(熔点43℃、沸点250℃)、1,2,3-丙三醇(熔点18.2℃、沸点290℃)、1,1,1-三羟甲基丙烷(熔点58.8℃、沸点295℃)、1,2,3,4,5-戊五醇(熔点61℃、沸点215℃)等有机醇，也可以是它们以任意质量比例的混合物。还包括聚乙二醇(PEG)，特别指平均分子量小于或等于2000的市售聚乙二醇商品，例如PEG 200、PEG 400、PEG 600、PEG 800、PEG 1000、PEG 1500、PEG 2000等，也可以是它们以任意质量比例的混合物。这些水溶性有机添加剂的加入量，为可热塑性聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末质量的0.5～5wt％。如果加入量太低，起不到明显的致孔和促进扩散渗析效果；如果加入量太高，又会影响合金树脂粉末在热塑加工的相互粘结特性，造成相分离现象，得不到质地均匀的离子交换膜产品。
两辊开炼机炼制过程，两辊的开炼温度为120～140℃，视离子交换合金树脂粉末的种类、交联度、离子交换容量等情况而予以微调。一般而言，阳离子交换树脂粉末的开炼温度要比阴离子交换树脂粉末开炼时偏高5～10℃。有机添加剂对开炼过程有明显的影响，特别是加入量偏高(如4～5wt％)时，需要反复炼制更长的时间，才能将树脂粉末挤压、粘结在一起，同时将有机添加剂吸收、渗透进入膜片内部。一般要通过打“三角包”方式，反复炼制10次以上，才能形成质地均匀的胶片。通常，两辊开炼机出来的胶片厚度一般为2～3毫米。所述的四辊机连续压延的温度为110～130℃，一般随着膜片被压延变薄，四辊的辊面温度应相应地逐渐调低，如依次为125±1℃、122±1℃、118±1℃、114±1℃。实践证明，这样的辊面温度渐次降低的方式对四辊压延机实现连续、顺畅地压出质地均匀的离子交换膜产品是有必要的；并且，辊面的温度波动越小越好，通常要求不超过1℃，这可以通过对每只辊加装循环导热油温度控制器，来实现对各辊的单独、精确控温，这在生产装备上很容易配备、实现。
最终，卷式离子交换膜的干膜厚度为0.08～0.15毫米；如果太厚了，将导致扩散渗析速度减弱，所述的离子交换膜产品用于扩散渗析过程的优势下降；如果太薄了，将导致膜产品的机械强度下降，很容易在使用过程中撕裂、破损，同时对四辊压延机提出了更高的要求，会因为辊面距离(尤其是三辊和四辊之间)太近而出现相互磨损甚至碰撞的现象，减少了生产设备的有效使用寿命。所述的裁边和收卷，可以使用带有恒张力控制的收卷机来实现，并根据膜产品的规格实时裁剪成所需的宽度，如40厘米、60厘米、80厘米等规格；一般每卷的收卷长度为100至200米，用聚乙烯缠绕膜包装、封存、入库。
以下通过优选实施例对本发明作进一步的解释说明。
实施例1：
热塑性聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末的制造：a)称取80千克线性低密度聚乙烯颗粒(三井化学，牌号4570)和50千克聚异丁烯切片颗粒(巴斯夫，牌号B200)，投入卧式搅拌机中混合10分钟；用双螺杆挤出机，150℃下熔融，强迫通过特殊加工的多孔道细丝喷头，挤出、拉伸、水冷却后得到直径约为2.5毫米的连续丝条，用脉冲截断机截断后得到长度约为4.0毫米的柱形颗粒。可按照此投料比例放大生产，连续投料，造粒之后得到所需的柱形颗粒产量。b)将100千克上述柱形颗粒浸入由117千克苯乙烯、3千克二乙烯基苯(含量63.2wt％，交联度为3×63.2wt％/120＝1.9wt％)和1.2千克过氧化苯甲酰(BPO)组成的混合单体溶液中，于室温下自然浸吸100分钟；取出，用离心机甩干，投入到含有1.2千克聚乙烯醇(作为分散剂)和600升去离子水的1000升聚合釜中，搅拌，实施悬浮聚合；75℃聚合2小时，85℃聚合3小时，95℃聚合10小时，过滤、干燥后得到187.5千克聚合物合金白粒(含浸率为87.5/100＝0.875)。c-1)阳离子交换树脂粉末的生产：将100千克上述合金白粒，投入1000升搪玻璃磺化反应釜之中，加入50升二氯乙烷和400升浓硫酸(浓度大于95wt％，事先配制)，室温下搅拌溶胀2小时，85～90℃下放空、冷凝回流反应10小时，滤干反应液；分别用300升60wt％、40wt％、20wt％稀硫酸水溶液洗涤1遍，滤干酸洗液；转料至洗涤釜，自来水洗3遍，然后加入550升去离子水和50升液碱，碱液洗1小时，即转换成钠型；滤干碱洗液，再用去离子水洗涤至中性，滤干，出料；置于沸腾干燥机中，90～95℃鼓风干燥2小时，用磨粉机磨粉、振动筛过筛(粗粒不断返回磨粉机)之后即制得粒度小于100目的聚苯乙烯系阳离子交换合金树脂粉末。称重为138.6千克，含水率小于3wt％，测得阳离子交换容量为2.87mmol/g干重；c-2)阴离子交换树脂粉末的生产：将100千克上述合金白粒，投入1000升搪玻璃氯甲基化反应釜中，加入500升氯甲醚和50千克无水氯化锌，室温下搅拌溶胀2小时，45～48℃下放空、冷凝回流反应12小时，滤干反应液；分别用300升甲缩醛洗涤3遍，转料至1000升胺化釜中，加入600升三甲胺水溶液(含量10～15％)，于38～40℃反应15小时，滤干反应液；转料至洗涤釜，水洗3遍，然后加入550升去离子水和50升浓盐酸，酸液洗1小时，即转换成氯型；再用去离子水洗涤至中性，滤干，出料，置于沸腾干燥机中，80～85℃鼓风干燥2小时，用磨粉机磨粉、振动筛过筛之后制得粒度小于100目的聚苯乙烯系阴离子交换合金树脂粉末。称重为132千克，含水率小于3wt％，测得阴离子交换容量为2.95mmol/g干重。
扩散渗析用卷式阳离子交换膜的制造：a)称取25千克上述阳离子交换合金树脂粉末(100目以下)，置于50升带夹套油浴循环控温的不锈钢高速混合机之中，加入1.0千克工业甘油(丙三醇，4wt％加量)，80～85℃设定温度、2000转/分转速之下高速搅拌混合20分钟以上。b)趁热将物料分批转移至两辊开炼机中，辊面温度设定为125～130℃，反复炼制，打“三角包”10次以上，将热塑炼制好的胶片趁热拉出；调节好两辊间距，控制出片厚度为2～3毫米。c)趁热将胶片转入保温传送带(110～120℃)，连续供料、传送至四辊压延机，精确控制四辊(直径360毫米，辊长1120毫米)辊面的温度依次为125±1℃、122±1℃、118±1℃、114±1℃，最后出来的膜片经过导向辊自然冷却之后连续收卷于恒张力收卷机上，收卷前两边裁边，裁出宽度为60厘米的卷式阳离子交换膜产品，干膜厚度为0.12±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
按照行业标准(HY/T 034.2-1994)所述的测定方法，测出所制得的阳离子交换膜产品的性能，结果列于表1。并使用典型的2.0mol/L氢氧化钠/0.4mol/L硫酸钠溶液体系来测试扩散渗析回收碱的性能，分别用氢氧根离子扩散系数(单位时间内单位膜面积在单位摩尔浓度差之下的溶质扩散的物质的量)、硫酸根扩散系数、扩散分离系数(定义为氢氧根离子扩散系数与硫酸根扩散系数之比)表征，结果也列于表1。同时，以未加入有机添加剂的阳离子交换膜样品作为对照品(所用的热塑性树脂和制膜工艺一样)，其测试数据一并列入表1。测试表明：有机添加剂的加入，使所制得的阳离子交换膜具有较高的氢氧根离子扩散系数和扩散分离系数，适合于作为碱液回收的扩散渗析用阳离子交换膜。
扩散渗析用卷式阴离子交换膜的制造：a)称取25千克上述阴离子交换合金树脂粉末(100目以下)，置于50升带夹套油浴循环控温的不锈钢高速混合机之中，加入125克PEG800(0.5wt％加量)，80～85℃设定温度、2000转/分转速之下高速搅拌混合20分钟以上。b)趁热将物料分批转移至两辊开炼机中，辊面温度设定为120～125℃(比阳树脂炼制时略低)，反复炼制，打“三角包”10～12次，将热塑炼制好的胶片趁热拉出；调节好两辊间距，控制出片厚度为2～3毫米。c)趁热将胶片转入保温传送带(110～120℃)，连续供料、传送至四辊压延机，精确控制四辊的辊面温度依次为122±1℃、120±1℃、116±1℃、112±1℃(比阳膜压延时略低)，最后出来的膜片经过导向辊自然冷却之后连续收卷于恒张力收卷机上，收卷前两边裁边，裁出宽度为60厘米的卷式阴离子交换膜产品，干膜厚度为0.12±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
按照行业标准(HY/T 034.2-1994)所述的测定方法，测出所制得的阴离子交换膜产品的性能，结果列于表1。并使用典型的2.0mol/L硫酸/0.4mol/L硫酸亚铁溶液体系来测试扩散渗析回收酸的性能，分别用氢离子扩散系数、亚铁离子扩散系数、扩散分离系数(定义为氢离子扩散系数与亚铁离子扩散系数之比)表征，结果也列于表1。同时，以未加入有机添加剂的阴离子交换膜样品作为对照品(所用热塑性树脂和制膜工艺一样)，其测试数据一并列入表1。测试表明：有机添加剂的加入，使所制得的阴离子交换膜具有较高的氢离子扩散系数和扩散分离系数，适合于作为酸液回收的扩散渗析用阴离子交换膜。
实施例2：
扩散渗析用卷式阳离子交换膜的制造：采用实施例1中所述的阳离子交换合金树脂粉末(100目以下)，用1.2千克乙二醇(4.8wt％加量)代替1.0千克工业甘油，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为40厘米的卷式阳离子交换膜产品，干膜厚度为0.10±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
扩散渗析用卷式阴离子交换膜的制造：采用实施例1中所述的阴离子交换合金树脂粉末(100目以下)，用1.2千克PEG 200(4.8wt％加量)代替125克PEG 800，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为80厘米的卷式阴离子交换膜产品，干膜厚度为0.10±0.01毫米，每卷的收卷长度为150米。
上述两种离子交换膜产品的测试数据列于表1，表明有机添加剂的加入使所制得的离子交换膜的酸(或碱)扩散系数和扩散分离系数，都得到了显著的提高，适合于作为扩散渗析用离子交换膜。
实施例3：
扩散渗析用卷式阳离子交换膜的制造：采用实施例1中所述的阳离子交换合金树脂粉末(100目以下)，用1.0千克1,2,3,4,5-戊五醇(4.0wt％加量)代替1.0千克工业甘油，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为60厘米的卷式阳离子交换膜产品，干膜厚度为0.11±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
扩散渗析用卷式阴离子交换膜的制造：采用实施例1中所述的阴离子交换合金树脂粉末(100目以下)，用1.25千克PEG 1000(5.0wt％加量)代替125克PEG 800，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为60厘米的卷式阴离子交换膜产品，干膜厚度为0.10±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
上述两种离子交换膜产品的测试数据列于表1，表明有机添加剂的加入使所制得的离子交换膜的酸(或碱)扩散系数和扩散分离系数，都得到了显著的提高，因此适合于作为扩散渗析用离子交换膜。
实施例4：
扩散渗析用卷式阴离子交换膜的制造：采用实施例1中所述的阴离子交换合金树脂粉末(100目以下)，用1.2千克乙二醇(4.8wt％加量)代替125克PEG 800，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为40厘米的卷式阴离子交换膜产品，干膜厚度为0.09±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。上述阴离子交换膜产品的测试数据列于表1，表明乙二醇的加入使所制得的阴离子交换膜的酸扩散系数和扩散分离系数，与对照品相比都得到了显著的提高。
实施例5：
扩散渗析用卷式阴离子交换膜的制造：采用实施例4相同的阴离子交换合金树脂粉末、有机添加剂及加量、制膜工艺和条件，将干膜厚度由0.09±0.01毫米调整到0.14±0.01毫米。测试数据列于表1，表明厚度的增加能够显著提高膜的爆破强度和扩散分离系数，且对酸扩散系数有所影响(降低大约15％)。
实施例6：
热塑性聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末的制造：将实施例1中的自然浸吸时间，由100分钟增加到2小时，含浸率因此由0.875增加到1.15。并实施与实施例1中相同的磺化反应工艺和条件，制得聚苯乙烯系阳离子交换合金树脂粉末，其离子交换容量为2.96mmol/g干重；本实施例与实施例1中相同的氯甲基化和胺化反应工艺和条件，制得聚苯乙烯系阴离子交换合金树脂粉末，其离子交换容量为3.14mmol/g干重。
扩散渗析用卷式阳离子交换膜的制造：采用本实施例中所述的阳离子交换合金树脂粉末(100目以下)，代替实施例1中的阳离子交换合金树脂粉末，仍然加入1.0千克工业甘油(4.0wt％加量)，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为60厘米的卷式阳离子交换膜产品，干膜厚度为0.11±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
扩散渗析用卷式阴离子交换膜的制造：采用本实施例中所述的阴离子交换合金树脂粉末(100目以下)，代替实施例1中的阴离子交换合金树脂粉末；采用1.25千克1,4-丁二醇(5.0wt％加量)代替125克PEG 800，其余制膜工艺和条件与实施例1中一致，制得宽度为60厘米的卷式阴离子交换膜产品，干膜厚度为0.10±0.01毫米，每卷的收卷长度为200米。
上述两种离子交换膜产品的测试数据列于表1，表明有机添加剂的加入使所制得的离子交换膜的酸(或碱)扩散系数和扩散分离系数，都得到了提高。
表1卷式离子交换膜的性能测试结果
备注：1)添加剂加量指与可热塑离子交换合金树脂粉末的质量百分比；2)对阳离子交换膜而言，酸碱扩散系数指氢氧根离子，同离子扩散系数指硫酸根，扩散分离系数为两者之比值；3)对阴离子交换膜而言，酸碱扩散系数指氢离子，同离子扩散系数指亚铁离子，扩散分离系数为两者之比值；4)阳离子交换膜和阴离子交换膜的对照品，均指于实施例1中所述。
上述实施例是用来解释和说明本发明的，而不是对本发明进行限制。在本发明的精神和权利要求的保护范围之内，对本发明所作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，其特征是按如下步骤：先将可热塑的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，与少量的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，在高混机中混合均匀；再用两辊开炼机反复炼制，出片；随后连续供胶给四辊压延机，压延出膜；最后裁边、收卷后制得成卷的扩散渗析用离子交换膜产品；
所述的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2,3-丙三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇；
所述的起离子传导促进作用的水溶性有机添加剂，其加入量为聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末质量的0.5～5％；
所述的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，同时具有可热塑的聚乙烯高分子骨架和磺化的聚苯乙烯荷电功能高分子，是由聚乙烯和聚异丁烯熔融共混得到的颗粒，再含浸苯乙烯和二乙烯基苯组成的单体溶液之后聚合，最后经过磺化反应而得到阳离子交换合金树脂粉；
或者，所述的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，同时具有可热塑的聚乙烯高分子骨架和季胺化的聚苯乙烯荷电功能高分子，是由聚乙烯和聚异丁烯熔融共混得到的颗粒，再含浸苯乙烯和二乙烯基苯组成的单体溶液之后聚合，最后经过氯甲基化和季胺化反应而得到阴离子交换合金树脂粉。
2.根据权利要求1所述的扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，其特征在于，所述的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，需粉碎到能经过100目泰勒标准筛，即粒径小于0.15毫米。
3.根据权利要求1-2任一项所述的扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，其特征在于，所述的起离子交换作用的聚苯乙烯系离子交换合金树脂粉末，它的离子交换容量大于或等于2.5毫摩尔/每克干树脂粉。
4.根据权利要求1所述的扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，其特征在于，所述聚乙二醇选用平均分子量小于或等于2000的聚乙二醇。
5.根据权利要求1或2或4所述的扩散渗析用卷式离子交换膜的制造方法，其特征在于，所述的卷式离子交换膜的干膜厚度为0.08～0.15毫米。
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