CN108368650A - 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法 - Google Patents

一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108368650A
CN108368650A CN201780005100.5A CN201780005100A CN108368650A CN 108368650 A CN108368650 A CN 108368650A CN 201780005100 A CN201780005100 A CN 201780005100A CN 108368650 A CN108368650 A CN 108368650A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyphenylene sulfide
woven fabric
fiber surface
sulfide woven
oxygen groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780005100.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108368650B (zh
Inventor
张晓静
刘同娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201610238962.XA external-priority patent/CN107304494A/zh
Priority claimed from CN201610607900.1A external-priority patent/CN107663693A/zh
Application filed by Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd filed Critical Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Publication of CN108368650A publication Critical patent/CN108368650A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108368650B publication Critical patent/CN108368650B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
    • C25B13/04—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material
    • C25B13/08—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material based on organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/76—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products
    • D01F6/765—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products from polyarylene sulfides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0088—Fabrics having an electronic function
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法，构成该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且所述纤维表面的氧元素含量为15重量%以上，所述亲水基团包括碳氧基团和硫氧基团，所述碳氧基团为羧基、羰基、醛基中的至少一种，所述碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62～72%，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～15%。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物具有亲水性好、气密性高的特点，同时还具有工艺简单、省能源、对环境污染小的特点。

Description

一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法 技术领域
本发明涉及一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法。
背景技术
隔膜布是水电解槽的主要核心材料，被置于水电解槽的阳极、阴极之间，阻止阳极侧气体和阴极侧气体的混合，以保证气体的纯度、提高电流效率和安全性。而且水电解槽隔膜必须具有优异的亲水性，由于其纤维原料聚苯硫醚本身为疏水性纤维，因此为了赋予其亲水性，需要对制得的织物进行亲水加工。目前主要通过等离子加工赋予聚苯硫醚水电解槽隔膜亲水性，等离子加工只对纤维表层进行处理，在织物表层接上亲水基团，导致水素隔膜的亲水时效性较差，随着长时间的使用，隔膜的亲水性和气密性会逐渐下降，影响生产效率。
如中国公开专利CN103938337A公开了一种采用聚苯硫醚纤维制成的隔膜布，该隔膜布的形态为机织物、非织造布或针织物，并对该隔膜布表面进行等离子体加工，赋予其亲水性，制得水电解槽隔膜，但由于等离子体加工只能对纤维表层进行处理，亲水时效性较差，随着隔膜的使用，亲水性和气密性逐渐下降，无法真正满足使用要求。
又如中国公开专利CN101372752A公开了一种采用聚苯硫醚纤维制成的非织造布，并将非织造布在70～130℃，90～98％的H2SO4中进行磺化处理20～40分钟，赋予其亲水性，制得水电解槽隔膜，但由于非织造布本身强度就不高，在浓硫酸溶液中的处理时间又较长，会导致该非织造布的强度大大降低，从而影响隔膜的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气密性高、亲水时效性好的水电解槽用聚苯硫醚机织物。
本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、省能源、对环境污染小的水电解槽用聚苯硫醚机织物的制造方法。
本发明的技术解决方案如下：构成本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且所述纤维表面的氧元素含量为15重量％以上，所述亲水基团包括碳氧基团与硫氧基团，所述碳氧基团为羧基、羰基、醛基中的至少一种，所述碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62～72％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～15％。
上述亲水基团优选包括碳氧基团、羟基、硫氧基团和氨基，所述碳氧基团和羟基的总含量优选为纤维表面基团总数的61～80％，硫氧基团的含量优选为纤维表面基团总数的6～ 10％，氨基的含量优选为纤维表面基团总数的2～10％。
上述碳氧基团与硫氧基团的总含量优选为纤维表面基团总数的72～85％。
构成本发明聚苯硫醚机织物的经纱纤度优选280～3000dtex，纬纱纤度优选280～3000dtex。
构成本发明聚苯硫醚机织物的经纱密度优选100～220根/10cm，纬纱密度优选60～180根/10cm。
本发明聚苯硫醚机织物的厚度优选0.50～2.00mm。
本发明聚苯硫醚机织物的克重优选300～1000g/m2。
经耐久性处理后，本发明聚苯硫醚机织物的吸水速度优选15s以下。
本发明聚苯硫醚机织物的气密性优选500mmH2O以上。
本发明聚苯硫醚机织物的吸水高度优选160～280mm。
经耐久性处理后，本发明聚苯硫醚机织物纤维表面的氧元素含量的降低率优选30％以下。
本发明的有益效果是：本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物具有气密性高、亲水性时效好的特点，同时还具有工艺简单、省能源、对环境污染小的特点。
具体实施方式
构成本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且所述纤维表面的氧元素含量为15重量％以上，所述亲水基团包括碳氧基团与硫氧基团，所述碳氧基团为羧基(-COOH)、羰基(C＝O)、醛基(-CHO)中的至少一种，所述碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62～72％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～15％。这里的纤维表面是指纤维的表层。其中，纤维表面的氧元素含量的值为聚苯硫醚机织物上5个被测点的平均值。构成聚苯硫醚机织物纤维表面的亲水基团中氧元素含量影响着聚苯硫醚机织物的亲水性能，氧元素含量越高，亲水性能越好。亲水加工后的聚苯硫醚机织物在电解槽中使用时，表面会形成一层水膜，从而阻隔了隔膜两侧的气体穿过到另一侧，进一步提升隔膜的气密性，并且保证了安全性。如果纤维表面的氧元素含量小于15％，就会导致聚苯硫醚机织物作为隔膜的亲水性改善不佳，隔膜不能被电解液充分润湿，而且隔膜的电阻大，电解效率低，能源损失大。考虑到隔膜的亲水性和加工成本，上述纤维表面的氧元素含量优选20～75重量％，更优选20～40重量％。
上述亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62～72％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～15％。如果亲水基团中碳氧基团的含量在纤维表面基团总数小于62％， 硫氧基团的含量在纤维表面基团总数小于6％的话，由于在使用过程中，聚苯硫醚机织物受到碱液和高温的影响，含量很少的碳氧基团和硫氧基团会发生分子链的旋转或少量脱落，从而导致聚苯硫醚机织物的亲水效果不佳，随着聚苯硫醚机织物的使用时间变长，其亲水性和气密性就会逐渐下降，从而影响生产效率；如果亲水基团中碳氧基团的含量在纤维表面基团总数大于72％，硫氧基团的含量在纤维表面基团总数大于15％的话，聚苯硫醚机织物的亲水效果虽好，但由于过多的碳氧基团、硫氧基团使得聚苯硫醚的分子结构发生变化，聚苯硫醚机织物变得脆弱易破，从而其拉伸强度变低，极端的话，甚至会断布。综合考虑聚苯硫醚机织物的亲水性和拉伸强度等因素，既能保证聚苯硫醚机织物在使用过程中的亲水性，又不会对聚苯硫醚机织物的拉伸强度造成影响，因此优选亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的64～70％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～10％，更优选硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的8～10％。
上述碳氧基团中羧基所占比例为40～60％，羰基所占比例为0～30％，醛基所占比例为30～40％，由于生成这几种化学基团的反应属于平行竞争反应，且化学反应活化能不同，所以生成官能团的量不同。
上述亲水基团优选包括碳氧基团、羟基、硫氧基团和氨基，所述碳氧基团和羟基的总含量优选为纤维表面基团总数的61～80％，硫氧基团的含量优选为纤维表面基团总数的6～10％，氨基的含量优选为纤维表面基团总数的2～10％。上述羟基、氨基是由于在紫外线照射的作用下，空气中的氧、氢元素连接到聚苯硫醚的苯环上产生的。由于羟基和氨基为碱性基团，在KOH溶液中不容易脱落，随着聚苯硫醚机织物在KOH碱性溶液中的使用，羟基和氨基的含量也不会有明显降低，因此能保持更好的亲水效果和气密性。如果碳氧基团和羟基的总含量占纤维表面基团总数的含量过少的话，说明紫外线照射处理不充分，会影响聚苯硫醚机织物的亲水时效性，随着聚苯硫醚机织物的使用时间变长，纤维表面的碳氧基团和羟基含量会越来越少，其亲水性和气密性就会逐渐下降，从而影响生产效率；如果碳氧基团和羟基的总含量占纤维表面基团总数的含量过多的话，说明紫外线照射处理过度了，聚苯硫醚机织物的亲水效果虽好，但由于过多的碳氧基团和羟基使得聚苯硫醚的分子结构发生巨大变化，使聚苯硫醚机织物变得脆弱易破，从而其拉伸强度变低，极端的话，甚至会断布，并且还会使聚苯硫醚机织物的孔径变大，从而影响其气密性。综合考虑聚苯硫醚机织物的亲水性、气密性和拉伸强度等因素，既能保证聚苯硫醚机织物在使用过程中的亲水性和气密性，又不会对聚苯硫醚机织物的拉伸强度造成影响，因此更优选碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的65～70％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～9％。
本发明优选氨基的含量为纤维表面基团总数的2～10％，如果氨基的含量占纤维表面基团总数的含量过少的话，由于在使用过程中，聚苯硫醚机织物受到碱液和高温的影响，含量过少的羟基会部分脱落或发生分子链的旋转，从而导致聚苯硫醚机织物的亲水效果不佳。随着聚苯硫醚机织物的使用时间变长，其亲水性和气密性就会逐渐下降，从而影响生产效率；如果氨基的含量占纤维表面基团总数的含量过多的话，说明紫外线照射处理过度了，氨基含量高，聚苯硫醚机织物的亲水效果虽然好，但同时过多的亲水基团会使得聚苯硫醚的分子结构发生巨大变化，使聚苯硫醚机织物变得脆弱易破，从而其拉伸强度变低，极端的话，甚至会断布，并且还会使聚苯硫醚机织物的孔径变大，从而影响其气密性，考虑到聚苯硫醚机织物的亲水性、气密性和拉伸强度等因素，既能保证聚苯硫醚机织物在使用过程中的亲水性和气密性，又不会对聚苯硫醚机织物的拉伸强度造成影响，因此更优选氨基的含量为纤维表面基团总数的3～8％。
本发明中优选碳氧基团与硫氧基团的总含量为纤维表面基团总数的72～85％，如果亲水基团中碳氧基团与硫氧基团的总含量之和过少的话，聚苯硫醚机织物的亲水时效性不佳，随着聚苯硫醚机织物的使用时间变长，其亲水性和气密性就会逐渐下降，从而影响生产效率；如果碳氧基团与硫氧基团的总含量过多的话，聚苯硫醚机织物的亲水效果虽好，但由于过多的碳氧基团、硫氧基团使得聚苯硫醚的分子结构发生巨大变化，聚苯硫醚机织物变得脆弱易破，从而其拉伸强度变低，极端的话，甚至会断布，并且还会使聚苯硫醚机织物的孔径变大，从而影响其气密性。
构成本发明聚苯硫醚机织物的经纱纤度优选为280～3000dtex，纬纱纤度优选为280～3000dtex。如果构成聚苯硫醚机织物的经、纬纱纤度过小的话，织物中的交织点较多，通气度较大，从而导致气密性不佳，同时还会影响聚苯硫醚机织物的机械性能；如果构成聚苯硫醚机织物的经、纬纱纤度过大的话，制得的聚苯硫醚机织物厚度较厚，会导致隔膜的电阻增大，这样会增加制氢过程中的能耗。
构成本发明聚苯硫醚机织物的经纬纱的捻系数优选为250～500，如果构成聚苯硫醚机织物的经纬纱的捻系数过小的话，纱线的强力低，毛羽多，影响织造；如果构成聚苯硫醚机织物的经纬纱的捻系数过大的话，织物中交织点孔隙明显，气密性就会受到影响。
构成该聚苯硫醚机织物的经纱密度优选为100～220根/10cm，纬纱密度优选为60～180根/10cm。如果构成该聚苯硫醚机织物的经、纬纱密度过小的话，织物的覆盖系数低，织物的孔隙大，因此隔膜的气密性不能满足要求；如果构成该聚苯硫醚机织物的经、纬纱密度过大的话，会增加织造难度，同时织物的克重过大，会增加生产成本。
本发明聚苯硫醚机织物的厚度优选为0.50～2.00mm，如果聚苯硫醚机织物的厚度过小的话，制得隔膜的硬挺度较低，这样就会增加隔膜的安装难度；如果聚苯硫醚机织物的厚度过大的话，会导致该隔膜电阻增大，增加制氢过程中的能耗，使生产成本提高。考虑到所得隔膜的硬挺度以及生产成本等因素，本发明聚苯硫醚机织物的厚度更优选0.50～1.50mm。
本发明聚苯硫醚机织物的克重优选为300～1000g/m2，如果聚苯硫醚机织物的克重过小的话，聚苯硫醚机织物的硬挺度较低，会增加隔膜的安装难度；如果聚苯硫醚机织物的克重过大的话，不仅增加织物成本，而且会增加隔膜电阻，会增加制氢过程的能耗，使生产成本提高。
经耐久性处理后，该聚苯硫醚机织物的吸水速度优选为15s以下。这里的耐久性处理是指在浓度为30％的KOH溶液、80～120℃的温度下处理一个月，这里的处理温度是根据隔膜实际使用环境而定的。该聚苯硫醚机织物的吸水速度优选为15s以下，更优选10s以下，这样保证了随着聚苯硫醚机织物在水电解槽中的长时间使用，仍然能够保证优良的亲水性。一般的聚苯硫醚机织物经耐久性处理后，吸水速度大于300s。
考虑到聚苯硫醚机织物具有优异的气密性、离子的通过效率以及机织物的加工性，本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的气密性优选为500mmH2O。
本发明聚苯硫醚机织物的吸水高度优选为160～280mm。吸水高度也是判断隔膜吸水效果的指标之一，吸水高度越高，说明吸水效果越好。如果聚苯硫醚机织物的吸水效果不佳，即磺化处理或者等离子加工处理或者紫外线照射处理不充分。吸水高度更优选200～280mm。
经耐久性处理后，该聚苯硫醚机织物纤维表面氧元素含量的降低率优选小于30％。这里的耐久性处理是指在浓度为30％的KOH溶液、80～120℃的温度下处理一个月后，该聚苯硫醚机织物纤维表面氧元素含量的降低率在30％以内，这样保证了随着聚苯硫醚机织物在水电解槽中的长时间使用，仍然能够保证优良的亲水性。
本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的制造方法如下：将纤度为280～3000dtex的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机或重磅箭杆织机上进行织造，制得坯布；将制得的坯布在温度为90～95℃、速度20～40m/min下进行精练，然后在温度为130～150℃下用锡林干燥机进行干燥，再在95％的浓硫酸下进行磺化处理，磺化的处理温度为80～130℃，处理时间为6～12min，磺化处理后清洗并干燥，最终制得成品；或者，将干燥后的聚苯硫醚机织物在照射温度为60～90℃下紫外线照射10～60小时，最终制得成品；或者将精练后的聚苯硫醚机织物先在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度80～130℃，处理时间6～12min，磺化处理后清洗并干燥，再将磺化处理后的聚苯硫醚机织物在处理强度为50～500KW·s/m2 下进行等离子体加工，最终制得成品。
如果精练温度低于90℃时，布面上的污迹不易去除；如果精练温度高于95℃时，不仅消耗能源，而且还增加生产成本；如果精练速度低于20m/min时，会影响生产效率；如果精练速度高于40m/min时，精练液不能与滤布充分接触，布面上的污迹不能完全洗净；如果干燥温度低于130℃时，精练后的滤布不易变干，干燥生产效率较低；如果干燥温度高于150℃时，会增加能源消耗，在一定程度上增加了生产成本。
本发明将制得的聚苯硫醚机织物采用磺化加工或者是磺化加工处理后，再进行等离子体加工，优选聚苯硫醚机织物磺化处理后，再进行等离子体加工，这样可以使所有的纤维得到处理，能使织物表层和内层均接上亲水基团，因此通过上述亲水加工方法制得的聚苯硫醚机织物的亲水时效性优于只采用等离子加工的隔膜。而且磺化处理的温度、时间必须控制在一定的范围内，如果磺化处理温度低于80℃，处理时间小于6min的话，硫酸对聚苯硫醚机织物的磺化处理不够充分，就会导致聚苯硫醚机织物中碳氧基团的含量与硫氧基团的含量就变少，聚苯硫醚机织物形成的隔膜亲水性就变差，在经耐久处理后，隔膜的吸水速度变慢，最终导致隔膜不能被电解液充分润湿；如果磺化处理温度高于130℃，处理时间大于12min的话，虽然使得聚苯硫醚机织物中的碳氧基团、硫氧基团的含量增加，亲水性变高，但过多的亲水基团，反而会造成能源浪费，聚苯硫醚的分子结构就会发生变化，聚苯硫醚机织物中的苯环和碳氧键均受到过度破坏，影响分子结构的稳定，而且还会灼伤布面，影响聚苯硫醚机织物的拉伸断裂强度。考虑到聚苯硫醚机织物的亲水性和拉伸断裂强度，磺化处理温度优选100～130℃。
上述等离子体处理为常压等离子体表面处理或低压等离子体表面处理。在空气作用下，处理强度为50～500KW·s/m2，处理强度的计算公式如下：
处理强度＝放电功率(KW)/处理速度(m/s)/处理幅宽(m)。
本发明聚苯硫醚机织物的磺化加工处理后，聚苯硫醚机织物还在处理强度为50～500KW·s/m2下进行等离子体加工，如果等离子体的处理强度过低的话，等离子带电粒子的能量较小，纤维表面发生的接枝反应较弱，纤维表面亲水基团的数量就会变少，从而说明聚苯硫醚机织物中碳氧基团的含量与硫氧基团的含量就变少；如果等离子体的处理强度过高的话，聚苯硫醚机织物会被电流灼伤，从而影响聚苯硫醚机织物的拉伸断裂强度。
本发明制得的聚苯硫醚机织物还可以采用紫外线照射处理，紫外线照射处理能够使聚苯硫醚纤维表面产生亲水基团羟基和氨基，由于羟基和氨基为碱性基团，在隔膜的使用过程中羟基和氨基不会受碱液影响，与磺化加工或等离子体加工相比，采用紫外线照射处理方法制 得的聚苯硫醚机织物的亲水时效性更长，从而能够提高生产效率。紫外线照射的温度优选60～90℃、时间优选10～60小时，如果紫外线照射温度过低、照射时间过短的话，紫外线对聚苯硫醚机织物的处理不够充分，就会导致聚苯硫醚机织物中碳氧基团、羟基、硫氧基团和氨基的含量变少，聚苯硫醚机织物形成的隔膜亲水性就变差，随着隔膜的使用，导致隔膜不能被电解液充分润湿；如果紫外线照射温度过高、照射时间过长的话，虽然使得聚苯硫醚机织物中的碳氧基团、羟基、硫氧基团和氨基的含量增加，亲水性变高，但过多的亲水基团，反而会造成能源浪费，聚苯硫醚的分子结构就会发生变化，聚苯硫醚机织物中的苯环和碳氧键均受到过度破坏，影响分子结构的稳定，而且还会过度灼伤布面，影响聚苯硫醚机织物的拉伸断裂强度，又增加成本。
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。
【捻系数】
捻系数α＝t*T1^(1/2)，
其中，t-捻度(T/10cm)，T1-纱线纤度(tex)。
【经纬向密度】
根据JIS L1096 8.6密度法，用密度计来测量织物的经纬向密度，密度计的测量范围为1英寸(2.54cm)，测得经纱密度为m根/2.54cm，纬纱密度为n根/2.54cm，经纱密度即换算为(m/2.54*10)根/10cm，纬纱密度即换算为(n/2.54*10)根/10cm，经纬纱密度为5个测量值的平均值。
【克重】
根据JIS L1096 8.4.2法，在标准状态下用圆盘取样器裁取面积为100cm2的实验片3枚，每个在标准状态下称其质量，按照计算公式：克重＝质量/面积，求出每块实验片的克重，取平均值。
【厚度】
根据JIS L1096 8.4.3法，在标准状态下剪取20cm×20cm的实验片3枚，用厚度仪(型号THC-3ND，压力240gf/cm2)分别测每片实验片中间的厚度，取平均值。
【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气密性能测试方法，实验样品取样大小为20cm×20cm，将样品在水中浸泡30分钟，待其完全浸透后，将样品平整地安装在测试设备上，确保其密封不漏水，在样品上方加水至距布面10cm处，观察水面， 保证水面2分钟不漏气，记录此时的气密性测试值，每组样品至少3片，取平均值。
【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，在滴定管中加入一定量的去离子水，将滴定管垂直固定好，将被测隔膜布用箍圈崩平，水平放置在滴定管下方，调节滴定管的位置，使滴定管的底部距布面1cm，慢慢打开滴定管的活塞，确保滴到布面上的水量为一滴，用秒表记录该水滴完全被吸收的时间，每组样品至少测5次，取平均值。
【吸水高度】
根据JIS L1907-2010纤维制品的吸水性试验方法中7.1.2爬高法进行测试，实验样品取样大小为30cm×2.5cm，将样品垂直夹在测试夹上，在下方的注水容器中加入一定量的去离子水，使样品下端2cm浸到水中，保持10分钟，在样品吸水的最高处做上标记，从样品夹上取下样品，水平测量吸水高度值，每组样品至少测3次，取平均值。
【拉伸断裂强度】
根据JIS L1096 8.12.1A法(基布扯边法)，对于一般织物，实验样品取样大小为30cm×6cm，从边的两边扯去相同根数的纱线，使剩余实验样品幅宽满足规定幅宽：5cm。在拉伸实验机上，用夹具夹住样品两端，夹头间距为20cm，在定速20cm/min的速度下，测定样品被拉断时的断裂强度，每组样品至少3回，取平均值。
【亲水基团成分及其氧元素】
利用X射线光电子能谱分析仪(德国Thermo公司产品；仪器型号：ESCALAB 250Xi)对纤维表面化学成分进行定性和定量分析。根据X射线光电子能谱计算出纤维表面的氧元素含量。并根据X射线光电子能谱中可以明显识别的各碳氧峰的结合能，确定亲水基团成分。每组样品测3个点，每个点对应一个氧元素含量，取3个点测试值的平均值。
【碳氧基团、硫氧基团、羟基和氨基的含量】
利用X射线光电子能分析仪(德国Thermo公司产品；仪器型号：ESCALAB 250Xi)对纤维表面化学成分进行定性和定量分析。根据X射线光电子能谱计算出的氧元素含量进行分峰，根据对应的峰值，判断出碳氧基团、硫氧基团和羟基，并计算出对应的含量；根据X射线光电子能谱计算出的氮元素含量进行分峰，根据对应的峰值，判断出氨基，并计算出其含量。
【氧元素含量的降低率】
利用X射线光电子能分析仪(德国Thermo公司产品；仪器型号：ESCALAB 250Xi)对处理前的聚苯硫醚机织物纤维表面的化学成分进行定性和定量分析，根据X射线光电子能谱计算 出纤维表面的氧元素含量M；然后对聚苯硫醚机织物纤维表面在30％的KOH溶液、温度为80～120℃、时间为1个月下进行耐久性处理，对耐久性处理后的聚苯硫醚机织物纤维表面的化学成分进行定性和定量分析，根据X射线光电子能谱计算出纤维表面的氧元素含量N，通过耐久性处理前后纤维表面氧元素的含量计算出氧元素含量的降低率。其计算公式如下：
氧元素含量的降低率(％)＝(N-M)/M*100％。
实施例1
将6根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1800dtex，捻系数为320的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为154根/10cm、纬纱密度为106根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为90℃，速度为30m/min下进行精练，然后在130℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度80℃，处理时间12min，磺化处理后清洗并干燥，然后在处理强度为50KW·s/m2下进行等离子体加工，最终制得厚度为0.90mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为26重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的64％，碳氧基团中羧基所占比例为40％，羰基所占比例为30％，醛基所占比例为30％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的10％。该聚苯硫醚机织物在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为8s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
实施例2
将4根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1200dtex，捻系数为435的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为177根/10cm、纬纱密度为122根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为95℃，速度为35m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度90℃，处理时间10min，磺化处理后清洗并干燥，然后在处理强度为100KW·s/m2下进行等离子体加工，最终制得厚度为0.77mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为33重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的64％，碳氧基团中羧基所占比例为42％，羰基所占比例为28％，醛基所占比例为30％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的8％。该聚苯硫醚机织物在100℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为9s。本发明的水电解 槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
实施例3
将8根纤度为500dtex，捻系数为350的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为4000dtex，捻系数为300的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为110根/10cm、纬纱密度为70根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为92℃，速度为25m/min下进行精练，然后在135℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度100℃，处理时间9min，磺化处理后清洗并干燥，然后在处理强度为200KW·s/m2下进行等离子体加工，最终制得厚度为1.50mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为40重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的68％，碳氧基团中羧基所占比例为48％，羰基所占比例为20％，醛基所占比例为32％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的9％。该聚苯硫醚机织物在110℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为6s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
实施例4
将纤度为400dtex，捻系数为475的聚苯硫醚单纱作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为220根/10cm、纬纱密度为180根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为93℃，速度为20m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度85℃，照射时间30h，最终制得厚度为0.60mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为35重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的69％，碳氧基团中羧基所占比例为44％，羰基所占比例为20％，醛基所占比例为36％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的10％，氨基的含量为纤维表面基团总数的8％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为5s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例5
将5根纤度为500dtex，捻系数为350的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为2500dtex，捻系数为316的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为120根/10cm、纬纱密度为90根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织 物在温度为95℃，速度为40m/min下进行精练，然后在145℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度90℃，照射时间20h，最终制得厚度为1.20mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为32重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的65％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的74％，碳氧基团中羧基所占比例为48％，羰基所占比例为16％，醛基所占比例为36％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的8％，氨基的含量为纤维表面基团总数的6％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为8s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例6
将10根纤度为500dtex，捻系数为350的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为5000dtex，捻系数为268的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为100根/10cm、纬纱密度为60根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为95℃，速度为40m/min下进行精练，然后在150℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度90℃，照射时间10h，最终制得厚度为2.00mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为27重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的70％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的78％，碳氧基团中羧基所占比例为40％，羰基所占比例为25％，醛基所占比例为35％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6％，氨基的含量为纤维表面基团总数的4％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为9s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例7
将纤度为400dtex，捻系数为475的聚苯硫醚单纱作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为220根/10cm、纬纱密度为180根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为93℃，速度为20m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度85℃，照射时间20h，最终制得厚度为0.60mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为33重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的63％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总 数的71％，碳氧基团中羧基所占比例为46％，羰基所占比例为20％，醛基所占比例为34％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的7％，氨基的含量为纤维表面基团总数的5％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为6s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例8
将10根纤度为500dtex，捻系数为350的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为5000dtex，捻系数为268的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为100根/10cm、纬纱密度为60根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为95℃，速度为40m/min下进行精练，然后在150℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度60℃，照射时间10h，最终制得厚度为2.00mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为20重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的66％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的70％，碳氧基团中羧基所占比例为40％，羰基所占比例为22％，醛基所占比例为38％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6％，氨基的含量为纤维表面基团总数的4％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为13s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例9
将4根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1200dtex，捻系数为435的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为177根/10cm、纬纱密度为122根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为95℃，速度为35m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度85℃，照射时间50h，最终制得厚度为0.77mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为41重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的68％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的75％，碳氧基团中羧基所占比例为45％，羰基所占比例为18％，醛基所占比例为37％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6％，氨基的含量为纤维表面基团总数的12％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为10s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例10
将纤度为400dtex，捻系数为475的聚苯硫醚单纱作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为220根/10cm、纬纱密度为180根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为93℃，速度为20m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度85℃，照射时间20h，最终制得厚度为0.60mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为46重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的72％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的82％，碳氧基团中羧基所占比例为46％，羰基所占比例为20％，醛基所占比例为34％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6％，氨基的含量为纤维表面基团总数的3％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为15s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚机织物的各物性参见下表1。
实施例11
将6根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1800dtex，捻系数为320的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为154根/10cm、纬纱密度为106根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为90℃，速度为30m/min下进行精练，然后在130℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度130℃，处理时间12min，磺化处理后清洗并干燥，然后在处理强度为50KW·s/m2下进行等离子体加工，制得厚度为0.90mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为55重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的72％，碳氧基团中羧基所占比例为50％，羰基所占比例为15％，醛基所占比例为35％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的15％。该聚苯硫醚机织物在110℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为10s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
实施例12
将纤度为400dtex，捻系数为475的聚苯硫醚单纱作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为220根/10cm、纬纱密度为180根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为93℃，速度为20m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度120℃，处理时间10min，磺化处理后清洗 并干燥，制得厚度为0.60mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为40重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62％，碳氧基团中羧基所占比例为50％，羰基所占比例为15％，醛基所占比例为35％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的8％。该聚苯硫醚机织物在110℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为7s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
实施例13
将6根纤度为500dtex，捻系数为350的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为3000dtex，捻系数为320的聚苯硫醚纱线。在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为120根/10cm、纬纱密度为90根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为95℃，速度为20m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度126℃，处理时间12min，磺化处理后清洗并干燥，制得厚度为1.30mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为30重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的66％，碳氧基团中羧基所占比例为48％，羰基所占比例为17％，醛基所占比例为35％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的10％。该聚苯硫醚机织物在110℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为6s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
实施例14
将6根纤度为500dtex，捻系数为350的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为3000dtex，捻系数为320的聚苯硫醚纱线。在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为120根/10cm、纬纱密度为90根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为95℃，速度为20m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度110℃，处理时间11min，磺化处理后清洗并干燥，制得厚度为1.30mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为35重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的71％，碳氧基团中羧基所占比例为55％，羰基所占比例为7％，醛基所占比例为38％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的12％。该聚苯硫醚机织物在110℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为8s。本发明的水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表1。
比较例1
将4根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1200dtex，捻系数为435的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为165根/10cm、纬纱密度为94根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为91℃，速度为30m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在处理强度为60KW·s/m2下进行等离子体加工，制得厚度为0.75mm的水电解槽隔膜。将制得的隔膜经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得隔膜表面含有的氧元素含量为25重量％，其中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的55％，碳氧基团中羧基所占比例为60％，羰基所占比例为10％，醛基所占比例为30％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的5％，碳氧基团与硫氧基团的总含量为纤维表面基团总数的60％。该隔膜在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度大于300s。该水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表2。
比较例2
将7根纤度为400dtex，捻系数为475的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为2800dtex，捻系数为300的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为105根/10cm、纬纱密度为80根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为94℃，速度为35m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度70℃，处理时间4min，磺化处理后清洗干净，最终制得厚度为1.30mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为12重量％，其中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的46％，碳氧基团中羧基所占比例为50％，羰基所占比例为10％，醛基所占比例为40％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的4％，碳氧基团与硫氧基团的总含量为纤维表面基团总数的50％。该聚苯硫醚机织物在100℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度大于300s。该水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表2。
比较例3
将4根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1200dtex，捻系数为435的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为165根/10cm、纬纱密度为94根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为94℃，速度为35m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，然后在95％的浓硫酸下进行磺化处理，处理温度160℃，处理时间20min，磺化处理后清洗干 净，最终制得厚度为0.70mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为60重量％，其中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的74％，碳氧基团中羧基所占比例为60％，羰基所占比例为10％，醛基所占比例为30％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的16％，碳氧基团与硫氧基团的总含量为纤维表面基团总数的90％。该聚苯硫醚机织物在100℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为12s。由于该机织物在浓硫酸中处理时间过长，从而导致该织物强度降低。该水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表2。
比较例4
将7根纤度为400dtex，捻系数为475的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为2800dtex，捻系数为300的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为105根/10cm、纬纱密度为80根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为94℃，速度为35m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度50℃，照射时间5h，最终制得厚度为1.30mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为12重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的48％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总数的50％，碳氧基团中羧基所占比例为40％，羰基所占比例为25％，醛基所占比例为35％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的1％，氨基的含量为纤维表面基团总数的1％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度大于300s。该水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表2。
比较例5
将4根纤度为300dtex，捻系数为310的聚苯硫醚单纱合股，形成纤度为1200dtex，捻系数为435的聚苯硫醚纱线。将合股得到的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机上进行织造，制得经纱密度为165根/10cm、纬纱密度为94根/10cm的平纹织物，将制得的平纹织物在温度为94℃，速度为35m/min下进行精练，然后在140℃下用锡林干燥机进行干燥，再经过紫外线照射处理，照射温度100℃，照射时间70h，最终制得厚度为0.70mm的水电解槽用聚苯硫醚机织物。将制得的聚苯硫醚机织物经过X射线光电子能谱分析仪进行测试，测得该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且纤维表面的氧元素含量为35重量％，亲水基团中碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的53％、碳氧基团和羟基的含量为纤维表面基团总 数的58％，碳氧基团中羧基所占比例为35％，羰基所占比例为35％，醛基所占比例为30％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的15％，氨基的含量为纤维表面基团总数的12％。在90℃温度下经30％的KOH溶液处理后，吸水速度为10s。由于该机织物的照射温度过高，照射时间过长，从而导致该织物强度降低。该水电解槽用聚苯硫醚隔膜的各物性参见下表2。
表1
表2

Claims (14)

  1. 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：构成该聚苯硫醚机织物的纤维表面含有亲水基团，且所述纤维表面的氧元素含量为15重量％以上，所述亲水基团包括碳氧基团和硫氧基团，所述碳氧基团为羧基、羰基、醛基中的至少一种，所述碳氧基团的含量为纤维表面基团总数的62～72％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～15％。
  2. 根据权利要求1所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：所述亲水基团包括碳氧基团、羟基、硫氧基团和氨基，所述碳氧基团和羟基的总含量为纤维表面基团总数的61～80％，硫氧基团的含量为纤维表面基团总数的6～10％，氨基的含量为纤维表面基团总数的2～10％。
  3. 根据权利要求1所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：所述碳氧基团与硫氧基团的总含量为纤维表面基团总数的72～85％。
  4. 根据权利要求1所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：构成该聚苯硫醚机织物的经、纬纱纤度为280～3000dtex。
  5. 根据权利要求1或4所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：构成该聚苯硫醚机织物的经纱密度为100～220根/10cm，纬纱密度为60～180根/10cm。
  6. 根据权利要求1或4所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：该聚苯硫醚机织物的厚度为0.50～2.00mm。
  7. 根据权利要求1或4所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：该聚苯硫醚机织物的克重为300～1000g/m2。
  8. 根据权利要求1或2所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：经耐久性处理后，该聚苯硫醚机织物的吸水速度为15s以下。
  9. 根据权利要求1或2所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：该聚苯硫醚机织物的气密性为500mmH2O以上。
  10. 根据权利要求1或2所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：该聚苯硫醚织物的吸水高度为160～280mm。
  11. 根据权利要求1或2所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物，其特征在于：经耐久性处理后，该聚苯硫醚织物纤维表面的氧元素含量的降低率为30％以下。
  12. 一种权利要求1所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物的制造方法，其特征在于：将纤度为280～5000dtex的聚苯硫醚纱线作为经、纬纱，在片梭织机或重磅箭杆织机上进行织造，制得坯布；将制得的坯布在温度为90～95℃、速度20～40m/min下进行精练，然后在温度为130～150℃下用锡林干燥机进行干燥，再在95％的浓硫酸下进行磺化处理，或磺化、等离子体处理或紫外线照射处理，所述磺化的处理温度80～130℃，处理时间6～12min，磺化处理后清洗并干燥，最终制得成品。
  13. 根据权利要求12所述的水电解槽用聚苯硫醚机织物的制造方法，其特征在于：所述将干燥后的聚苯硫醚机织物在照射温度为60～90℃下紫外线照射10～60小时。
  14. 根据权利要求12所述的水电槽用聚苯硫醚机织物的制造方法，其特征在于：所述将干燥后的聚苯硫醚机织物磺化处理后，还在处理强度为50～500KW·s/m2下进行等离子体加工。
CN201780005100.5A 2016-04-18 2017-04-17 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法 Active CN108368650B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610238962.XA CN107304494A (zh) 2016-04-18 2016-04-18 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其生产方法
CN201610238962X 2016-04-18
CN2016106079001 2016-07-28
CN201610607900.1A CN107663693A (zh) 2016-07-28 2016-07-28 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其生产方法
PCT/CN2017/080699 WO2017181915A1 (zh) 2016-04-18 2017-04-17 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108368650A true CN108368650A (zh) 2018-08-03
CN108368650B CN108368650B (zh) 2021-07-09

Family

ID=60116538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780005100.5A Active CN108368650B (zh) 2016-04-18 2017-04-17 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190078221A1 (zh)
EP (1) EP3447177B1 (zh)
JP (1) JP6848982B2 (zh)
CN (1) CN108368650B (zh)
WO (1) WO2017181915A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113201839A (zh) * 2020-01-15 2021-08-03 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水电解槽用聚苯硫醚织物及其制备方法和用途

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7078041B2 (ja) * 2018-03-29 2022-05-31 東レ株式会社 複合電解質膜
JP7110316B2 (ja) 2020-12-22 2022-08-01 三菱製紙株式会社 アルカリ水電解隔膜用基材及びアルカリ水電解隔膜

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101372752A (zh) * 2007-08-21 2009-02-25 天津工业大学 耐高温碱性水电解槽隔膜及其制备方法
CN101971399A (zh) * 2008-03-14 2011-02-09 昭和电工株式会社 燃料电池用隔板及其制造方法
CN103938337A (zh) * 2013-01-18 2014-07-23 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水电解槽用隔膜布及其生产方法
CN104746202A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水电解槽用隔膜布及其生产方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57137490A (en) * 1981-01-16 1982-08-25 Du Pont Film, electrochemical tank and electrolytic method
DE3321159A1 (de) * 1983-06-11 1984-12-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Gewebtes diaphragma fuer waessrige elektrolyte
US4707228A (en) * 1986-06-06 1987-11-17 Treadwell Corporation Diaphragm for electrolytic and electrochemical cells
IT1205166B (it) * 1987-06-22 1989-03-15 Testori Spa Flli Elemento separatore poroso completamente costituito da polifenilensolfuro,per l'elettrolisi dell'acqua
JP2004285536A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Toray Ind Inc 耐熱性湿式不織布

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101372752A (zh) * 2007-08-21 2009-02-25 天津工业大学 耐高温碱性水电解槽隔膜及其制备方法
CN101971399A (zh) * 2008-03-14 2011-02-09 昭和电工株式会社 燃料电池用隔板及其制造方法
CN103938337A (zh) * 2013-01-18 2014-07-23 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水电解槽用隔膜布及其生产方法
CN104746202A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水电解槽用隔膜布及其生产方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113201839A (zh) * 2020-01-15 2021-08-03 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种水电解槽用聚苯硫醚织物及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017181915A1 (zh) 2017-10-26
CN108368650B (zh) 2021-07-09
EP3447177B1 (en) 2023-10-25
EP3447177A4 (en) 2019-09-11
EP3447177A1 (en) 2019-02-27
JP6848982B2 (ja) 2021-03-24
JP2019513902A (ja) 2019-05-30
US20190078221A1 (en) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105027324B (zh) 水电解槽用隔膜布及其制造方法
CN108368650A (zh) 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其制造方法
JP6930527B2 (ja) 高性能なｐｐｓ繊維構造体およびその製造方法と用途
CN104746202B (zh) 一种水电解槽用隔膜布及其生产方法
CN104695088A (zh) 一种玻璃纤维电子布的生产方法
CN104862734B (zh) 一种水电解槽用隔膜及其生产方法
CN113201839B (zh) 一种水电解槽用聚苯硫醚织物及其制备方法和用途
TW201711263A (zh) 固態電解質補強材及含有該補強材的固態電解質膜
CN107304494A (zh) 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其生产方法
CN109554724A (zh) 一种水电解隔膜及其制造方法
CN107663693A (zh) 一种水电解槽用聚苯硫醚机织物及其生产方法
JP2013049941A (ja) 耐久制電撥水性ポリアミド繊維布帛及びその製造方法
JP5297583B2 (ja) 電解用隔膜
CN107574525B (zh) 一种水电解槽用混纺隔膜布
CN118668250A (zh) 水电解槽用聚苯硫醚隔膜布
CN106283333A (zh) 一种电解隔膜、其制备方法及用途
CN108858945A (zh) 一种用于制备燃料电池用氢的聚苯硫醚隔膜及制备方法
CN118547337A (zh) 水电解槽用隔膜
CN115538006A (zh) 一种pps纺织隔膜布
Palaskar et al. DYEING PROPERTIES OF HELIUM-OXYGEN PLASMA TREATED NYLON 66 FABRICS.
CN105459531A (zh) 一种工业滤布及其生产方法和用途
CN117328101A (zh) 复合多孔隔膜及其制备方法和应用
CN117904870A (zh) 一种碱性水电解用聚苯硫醚织物及制备方法
CN116024825A (zh) 一种碱性电解水新型微孔隔膜的制备方法、所得产品及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240117

Address after: Japan Tokyo central Nihonbashi Muromachi 1-1-2

Patentee after: TORAY INDUSTRIES, Inc.

Address before: 226009 No. 58 South Road, Nantong economic and Technological Development Zone, Jiangsu, China

Patentee before: TORAY FIBERS & TEXTILES RESEARCH LABORATORIES (CHINA) Co.,Ltd.