JP2005344264A - Method for producing ion exchange spacer and ion exchange spacer obtained by the method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気式透析装置等に使用されるイオン交換スペーサーの新規な製造方法、及び該製造方法により得られるイオン交換スペーサーに関する。 The present invention relates to a novel method for producing an ion exchange spacer used in an electrodialyzer and the like, and an ion exchange spacer obtained by the production method.
電気透析装置は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互にガスケットを介して配置して電極間に多数配列し、締め付けた構造からなり、一般に塩類の濃縮、脱塩等に広く用いられている。この際、透析性能をできるだけ高く、また、長期間安定に維持するために、ガスケットにより形成される脱塩室及び濃縮室と呼ばれる室内へ、被処理溶液を均一に分散させることが必要となる。このため、一般的には室内に網状物よりなるスペーサーを充填しており、特に塩類の脱塩処理において、高効率化及び高性能化等を目的として、脱塩室に樹脂状のイオン交換体を充填する方法による、電気再生脱塩装置・方法（例えば特許文献１、特許文献２参照）が提案される等様々な改良型が提案されている。
しかしながら、これらの提案された方法は、いずれも脱塩室内に充填物を緊密充填することから、作業の煩雑さに加え、脱塩室における被処理水の流速維持のため、流入圧力を高く保持する必要があるなどのさまざまな課題があり、長期に安定した透析性能を得ることが困難であった。
Electrodialyzers have a structure in which a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are alternately arranged via gaskets and arranged between electrodes and are clamped, and are generally widely used for salt concentration, desalting, etc. ing. At this time, in order to maintain the dialysis performance as high as possible and stably for a long period of time, it is necessary to uniformly disperse the solution to be treated in chambers called desalting chambers and concentration chambers formed by gaskets. For this reason, generally, a spacer made of a net-like material is filled in the room, and in particular, in the desalination treatment of salts, a resinous ion exchanger is provided in the desalination chamber for the purpose of improving efficiency and performance. Various improved types have been proposed, such as an electric regeneration desalination apparatus / method (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2) by a method of filling the material.
However, these proposed methods all tightly fill the desalting chamber with the packing material, so that the inflow pressure is kept high in order to maintain the flow rate of the water to be treated in the desalting chamber in addition to the complexity of the work. It was difficult to obtain stable dialysis performance over a long period of time.
一方、スペーサーを充填する従来の電気透析槽の構造をそのまま生かして、消費電力を低減させるために、脱塩室にイオン交換基を付与したイオン交換スペーサーを充填する方法が考えられている。このようなイオン交換スペーサーに関する方法としては、例えば放射線グラフト重合法を利用した製造方法及び電気式脱塩装置への適用法が既に報告されている（特許文献３参照）。
しかし、放射線グラフト重合法は、設備コストがかかり、操作も煩雑であるという問題があった。
However, the radiation graft polymerization method has a problem that the equipment cost is high and the operation is complicated.
上記したように、従来提案されているイオン交換スペーサーの製造方法では、イオン交換スペーサーを安価に且つ簡易・簡便な方法で製造できる方法ではなく、イオン交換スペーサーを安価に且つ簡易・簡便に製造できる製造方法の開発が要望されているのが現状である。
本発明は、イオン交換基を付与したイオン交換スペーサーを、従来の製造方法と比較し、安価かつ簡易・簡便に製造することができるイオン交換スペーサーの製造方法を提供することを目的とするものである。
As described above, in the conventionally proposed method for producing an ion exchange spacer, the ion exchange spacer can be produced inexpensively, easily and simply, not an inexpensive method which can be produced simply and simply. At present, development of manufacturing methods is demanded.
An object of the present invention is to provide an ion exchange spacer production method that can produce an ion exchange spacer provided with an ion exchange group at a low cost, in a simple and simple manner, as compared with a conventional production method. is there.
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、イオン交換基を導入可能な官能基またはイオン交換基を有する重合性単量体、架橋剤及び重合開始剤を主成分として含有する重合性組成物と網状高分子基材とを利用することで、上記目的が達成することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記の各構成を提供することにより上記目的を達成したものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have, as a main component, a polymerizable monomer having a functional group or an ion exchange group capable of introducing an ion exchange group, a crosslinking agent, and a polymerization initiator. The present inventors have found that the above object can be achieved by using a polymerizable composition and a reticulated polymer substrate, and have completed the present invention.
That is, this invention achieves the said objective by providing the following each structure.
（１）イオン交換基を導入可能な官能基を有する重合性単量体、架橋剤及び重合開始剤を主成分として含有する重合性組成物を、網状高分子基材に含浸させた後、該重合性単量体を重合させて高分子基材中間体とし、該高分子基材中間体にイオン交換基を導入することを特徴とするイオン交換スペーサーの製造方法。
（２）イオン交換基を有する重合性単量体、架橋剤及び重合開始剤を主成分として含有する重合性組成物を、網状高分子基材に含浸させた後、該重合性単量体を重合させることを特徴とするイオン交換スペーサーの製造方法。
（３）前記網状高分子基材が、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール又はこれらの共重合体を原料成分とすることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のイオン交換スペーサーの製造方法。
（４）前記（１）記載の製造方法により得られたイオン交換スペーサー。
（５）前記（２）記載の製造方法により得られたイオン交換スペーサー。
(1) After impregnating a polymerizable polymer containing a polymerizable monomer having a functional group capable of introducing an ion exchange group, a crosslinking agent and a polymerization initiator as main components into a network polymer substrate, A method for producing an ion exchange spacer, comprising polymerizing a polymerizable monomer to obtain a polymer substrate intermediate, and introducing an ion exchange group into the polymer substrate intermediate.
(2) After impregnating a polymerizable composition containing as a main component a polymerizable monomer having an ion exchange group, a crosslinking agent, and a polymerization initiator into a reticulated polymer substrate, the polymerizable monomer is A method for producing an ion exchange spacer, characterized by polymerizing.
(3) The reticulated polymer substrate is made from polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene, polyvinyl alcohol or a copolymer thereof as a raw material component, as described in (1) or (2) above A method for producing an ion exchange spacer.
(4) An ion exchange spacer obtained by the production method described in (1) above.
(5) An ion exchange spacer obtained by the production method described in (2) above.
本発明によれば、従来、設備コストや操作性の面から、より汎用的な製造方法が求められてきたイオン交換スペーサーの製造方法について、従来の方法よりも安価かつ簡易な方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a method that is cheaper and simpler than a conventional method for a method for manufacturing an ion exchange spacer, which has conventionally been required to have a more general manufacturing method in terms of equipment cost and operability.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のイオン交換スペーサーの製造方法は、イオン交換基を導入可能な官能基またはイオン交換基を有する重合性単量体、架橋剤及び重合開始剤を主成分として含有する重合性組成物を、網状高分子基材に含浸させた後、該重合性単量体を重合させ、さらに必要に応じてイオン交換基を導入することを特徴とし、これにより、複雑な工程を要せず、安価でかつ簡易に製造可能である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for producing an ion exchange spacer of the present invention comprises a polymerizable composition having a functional group capable of introducing an ion exchange group or a polymerizable monomer having an ion exchange group, a crosslinking agent and a polymerization initiator as main components, After impregnating the reticulated polymer base material, the polymerizable monomer is polymerized, and further, an ion exchange group is introduced as necessary, which does not require a complicated process and is inexpensive. And it can be easily manufactured.
まず、本発明において使用する網状高分子基材について説明する。
基材となる上記網状高分子基材の原料成分は特に制限されるものではないが、イオン交換基を導入可能な官能基またはイオン交換基を有する重合性単量体をより多く含浸可能な素材が好ましい。このような性能を有する素材としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール及びこれらの共重合体からなる素材等が挙げられる。これらの中でもポリ塩化ビニルが好ましい。
網状高分子基材の形状は特に制限されるものではないが、一般的に電気透析装置で使用されるスペーサーと同様の形状が好ましく採用される。具体的には、坪量は、２０〜３００ｇ／ｍ2とするのが好ましく、より好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ2である。また密度は５〜３０メッシュとするのが好ましく、より好ましくは７〜２５メッシュである。
First, the network polymer substrate used in the present invention will be described.
The raw material component of the above-mentioned reticulated polymer base material used as the base material is not particularly limited, but is a material that can be impregnated with a larger amount of a polymerizable monomer having a functional group or an ion exchange group capable of introducing an ion exchange group. Is preferred. Examples of the material having such performance include materials made of polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene, polyvinyl alcohol, and copolymers thereof. Among these, polyvinyl chloride is preferable.
The shape of the reticulated polymer base material is not particularly limited, but generally the same shape as a spacer used in an electrodialysis apparatus is preferably employed. Specifically, the basis weight may preferably be 20 to 300 g / m 2, more preferably from 50 to 200 g / m 2. Further, the density is preferably 5 to 30 mesh, more preferably 7 to 25 mesh.
次に、上記網状高分子基材に含浸させる重合性組成物について説明する。
上記重合性組成物に必須成分として用いられる重合性単量体は、イオン交換基を導入可能な官能基またはイオン交換基を有する化合物である。具体的には、従来公知であるイオン交換樹脂やイオン交換膜において用いられる単量体が特に制限されず使用でき、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、α−メチルスチレン、アセナフチレン、ビニルナフタレン、α−ハロゲン化スチレン等、α,β,β'−トリハロゲン化スチレン、クロロスチレン類等が挙げられるが、スチレン等の上記網状高分子基材に含浸しやすい物質が好ましい。
Next, the polymerizable composition to be impregnated into the network polymer base material will be described.
The polymerizable monomer used as an essential component in the polymerizable composition is a compound having a functional group or an ion exchange group capable of introducing an ion exchange group. Specifically, monomers used in conventionally known ion exchange resins and ion exchange membranes are not particularly limited and can be used, for example, styrene, vinyl toluene, vinyl xylene, α-methyl styrene, acenaphthylene, vinyl naphthalene, Examples include α-halogenated styrene and the like, α, β, β′-trihalogenated styrene, chlorostyrenes, and the like, and materials that are easily impregnated in the network polymer base material such as styrene are preferable.
特にイオン交換スペーサーとして陽イオン交換スペーサーを製造する場合には、α−ハロゲン化ビニルスルホン酸、メタクリル酸、アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、無水マレイン酸、ビニルリン酸、これらの塩類やエステル類などが用いられる。また、イオン交換スペーサーとして陰イオン交換スペーサーを製造する場合には、ビニ
ルピリジン、メチルビニルピリジン、エチルビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、アミノスチレン、アルキルアミノスチレン、トリアルキルアミノスチレン、クロロメチルスチレン、アクリル酸アミド、アクリルアミド、オキシウム等が用いられる。これらの使用に際しては単独若しくは２種以上混合して用いることができる。
In particular, when producing a cation exchange spacer as an ion exchange spacer, α-halogenated vinyl sulfonic acid, methacrylic acid, acrylic acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, maleic anhydride, vinyl phosphoric acid, salts and esters thereof. And the like are used. In the case of producing an anion exchange spacer as an ion exchange spacer, vinyl pyridine, methyl vinyl pyridine, ethyl vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl carbazole, vinyl imidazole, aminostyrene, alkylaminostyrene, trialkylaminostyrene, chloro Methyl styrene, acrylic acid amide, acrylamide, oxium and the like are used. In using these, it can use individually or in mixture of 2 or more types.
本発明において上記重合性組成物に用いられる、架橋性単量体としては、特に制限されるものではないが、例えばｍ−、ｐ−、ｏ−ジビニルベンゼン、ジビニルスルホン、ブタジエン、クロロプレン、イソプレン、トリビニルベンゼン類、ジビニルナフタリン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、ジビニルピリジン類等のジビニル化合物が用いられ、使用に際しては２種以上混合して用いることができる。 The crosslinkable monomer used in the polymerizable composition in the present invention is not particularly limited. For example, m-, p-, o-divinylbenzene, divinylsulfone, butadiene, chloroprene, isoprene, Divinyl compounds such as trivinylbenzenes, divinylnaphthalene, diallylamine, triallylamine, and divinylpyridines are used. When used, two or more kinds can be mixed and used.
本発明において上記重合性組成物に用いられる重合開始剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等の公知の重合開始剤が用いられ、使用に際しては２種以上混合して用いることができる。 In the present invention, the polymerization initiator used in the polymerizable composition is not particularly limited. For example, known polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile and benzoyl peroxide are used and used. In this case, two or more kinds can be mixed and used.
上記重合性組成物の配合割合は、特に制限されないが、一般には、上記重合性単量体１００質量部に対して、架橋性単量体１〜３０質量部、重合開始剤０．１〜５質量部とするのが好ましく、特に重合性単量体１００質量部に対して架橋性単量体５〜１５質量部、重合開始剤を０．２〜２質量部使用することが好ましい。 The blending ratio of the polymerizable composition is not particularly limited, but generally 1 to 30 parts by weight of a crosslinkable monomer and 0.1 to 5 parts of a polymerization initiator with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer. It is preferable to set it as a mass part, and it is especially preferable to use 5-15 mass parts of crosslinkable monomers and 0.2-2 mass parts of a polymerization initiator with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers.
また、本発明では上記重合性組成物に必要に応じて上記重合性単量体と共重合可能な他の単量体を用いても良い。こうした他の単量体としては、例えば、アクリロニトリル、ビニルクロライド、アクロレイン、メチルビニルケトン、マレイン酸やその塩またはエステル類、イタコン酸やその塩またはエステル類等が挙げられ、使用に際しては単独若しくは２種以上混合して用いることができる。 Moreover, in this invention, you may use the other monomer copolymerizable with the said polymerizable monomer as needed for the said polymerizable composition. Examples of such other monomers include acrylonitrile, vinyl chloride, acrolein, methyl vinyl ketone, maleic acid and its salts or esters, itaconic acid, its salts or esters, etc. A mixture of more than one species can be used.
また、オクチルフタレート、ジブチルフタレート、リン酸トリブチル、スチレンオキシドあるいは脂肪族酸、芳香族酸のアルコールエステル等の可塑剤や、メタノールやエタノール等の単量体を希釈するための溶媒などを適宜添加して用いることもでき、これらの使用に際しても単独若しくは２種以上混合して用いることができる。 In addition, plasticizers such as octyl phthalate, dibutyl phthalate, tributyl phosphate, styrene oxide or aliphatic acid, alcohol ester of aromatic acid, solvents for diluting monomers such as methanol and ethanol, etc. are added as appropriate. These can be used alone or in admixture of two or more.
本発明において必要に応じて用いられる上述の各成分の配合割合は、特に制限されない。一般には、上記重合性単量体１００質量部に対して、他の単量体を１２０質量部以下とするのが好ましい。 The blending ratio of each of the above-described components used as necessary in the present invention is not particularly limited. Generally, it is preferable that other monomers are 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
本発明においては、まず、上記重合性組成物を上記網状高分子基材に含浸させる。該含浸は、通常、重合性組成物中に網状高分子基材を浸漬させることで行う。
浸漬時間は特に制限するものではないが、０．５〜２４時間浸漬させるのが望ましい。
In the present invention, first, the reticulated polymer substrate is impregnated with the polymerizable composition. The impregnation is usually performed by immersing the reticulated polymer base material in the polymerizable composition.
The immersion time is not particularly limited, but it is desirable to immerse for 0.5 to 24 hours.
次に、上記網状高分子基材に含浸させた上記重合性組成物の重合を行い、イオン交換スペーサー又はイオン交換基導入前の高分子基材中間体を得る。すなわち、前記重合性単量体としてイオン交換基を有する化合物を用いた場合にはイオン交換スペーサーが得られ、前記重合性単量体として前記イオン交換基を導入可能な官能基を有する化合物を用いた場合には前記高分子基材中間体が得られる。この際の重合温度は、使用する網状高分子基材の耐熱性によるが、１２０℃未満、好ましくは３０℃以上１２０℃未満の温度で実施する。 Next, the polymerizable composition impregnated in the reticulated polymer base material is polymerized to obtain a polymer base material intermediate before introduction of an ion exchange spacer or ion exchange group. That is, when a compound having an ion exchange group is used as the polymerizable monomer, an ion exchange spacer is obtained, and a compound having a functional group capable of introducing the ion exchange group is used as the polymerizable monomer. In such a case, the polymer base material intermediate is obtained. The polymerization temperature at this time depends on the heat resistance of the reticulated polymer substrate used, but is less than 120 ° C., preferably 30 ° C. or more and less than 120 ° C.
また、高分子基材中間体については、更にイオン交換基の導入を行い、イオン交換スペーサーを得る。ここでイオン交換基の導入方法としては、公知の方法、例えば、スルホン
化、クロロスルホン化、クロロメチル化、及びアミノ化、第４級アンモニウム塩化、第４級ピリジニウム塩素化、ホスホニウム化、スルホニウム化、加水分解などの公知の処理方法が採用できる。これらのイオン交換基の導入により所望のイオン交換基を導入して、陽イオン交換スペーサー又は陰イオン交換スペーサーとすることができる。
得られるイオン交換スペーサーにおけるイオン交換基の含有量は特に制限されないが、通常、イオン交換容量が０．１〜１０．０meq／g−dryの範囲となる量とするのが好ましい。
In addition, for the polymer base intermediate, an ion exchange group is further introduced to obtain an ion exchange spacer. Here, as a method for introducing an ion exchange group, a known method such as sulfonation, chlorosulfonation, chloromethylation, and amination, quaternary ammonium chloride, quaternary pyridinium chlorination, phosphoniumation, sulfonation A known processing method such as hydrolysis can be employed. By introducing these ion exchange groups, a desired ion exchange group can be introduced to form a cation exchange spacer or an anion exchange spacer.
The content of ion exchange groups in the obtained ion exchange spacer is not particularly limited, but it is usually preferable that the ion exchange capacity be in the range of 0.1 to 10.0 meq / g-dry.
このような本発明の製造方法により得られるイオン交換スペーサーは、網状高分子基材に陰イオン交換基又は陽イオン交換基を有する高分子相が形成されてなるものであり、長期間安定して高い透析性能を発揮できるものである。本発明の製造方法は、イオン交換スペーサーを安価かつ簡易に得ることができる。 The ion exchange spacer obtained by the production method of the present invention is formed by forming a polymer phase having an anion exchange group or a cation exchange group on a network polymer base material, and is stable for a long period of time. High dialysis performance can be demonstrated. The production method of the present invention can obtain an ion exchange spacer inexpensively and easily.
本発明のイオン交換スペーサーの使用例を図１を参照して説明する。
ここで、図１は、本発明のイオン交換スペーサーの一使用形態を示す模式図である。
図１に示すイオン交換スペーサーは、陰極板と陽極板とがそれぞれ両端に設けられた装置のセル内において、該陰極板及び該陽極板と平行に複数枚を所定間隔において配置されている。セルの下部には供給口が設けられていると共に上部には排出口が設けられている。このような構造は従来一般に知られている電気透析装置の構造を模倣したものである。
An example of use of the ion exchange spacer of the present invention will be described with reference to FIG.
Here, FIG. 1 is a schematic view showing one usage pattern of the ion exchange spacer of the present invention.
A plurality of ion exchange spacers shown in FIG. 1 are arranged at predetermined intervals in parallel with the cathode plate and the anode plate in a cell of an apparatus in which a cathode plate and an anode plate are provided at both ends. A supply port is provided at the lower part of the cell and a discharge port is provided at the upper part. Such a structure imitates the structure of an electrodialyzer generally known in the art.
以下、本発明の製造例、実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の例中「部」とは質量部を示す。 Hereinafter, although the manufacture example, Example, and comparative example of this invention are shown, this invention is not limited to these. In the following examples, “part” means part by mass.
〔実施例１〕
スチレン９０部、ジビニルベンゼン（純度５５％）１０部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部からなる重合性組成物を調整した。得られた重合性組成物中にポリ塩化ビニル製の網状高分子基材（坪量１００ｇ／ｍ2、１８メッシュ）を２４時間浸漬したのち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにて両面を覆い、８５℃で１４時間加熱重合し、高分子基材中間体を得た。
次いで、氷浴下に静置し、０〜４℃に冷却したクロロスルホン酸（５部）とジクロロエタン（９５部）とからなる混合溶液中に、高分子基材中間体を浸漬し、２時間静置することで、イオン交換基の導入を行い、イオン交換スペーサーとしての陽イオン交換スペーサーを得た。得られた陽イオン交換スペーサーはメタノールでよく洗浄し、０．５Ｎ−ＮａＣｌ水溶液中に保存した。陽イオン交換スペーサーの交換容量は０．５meq／g−dryであった。
[Example 1]
A polymerizable composition comprising 90 parts of styrene, 10 parts of divinylbenzene (purity 55%), and 0.2 part of azobisisobutyronitrile was prepared. After immersing a polymer polymer substrate made of polyvinyl chloride (basis weight 100 g / m 2 , 18 mesh) in the resulting polymerizable composition for 24 hours, both sides are covered with a polyethylene terephthalate (PET) film, and 85 Polymerization was carried out at 14 ° C. for 14 hours to obtain a polymer base material intermediate.
Next, the polymer base material intermediate was immersed in a mixed solution composed of chlorosulfonic acid (5 parts) and dichloroethane (95 parts) which was allowed to stand in an ice bath and cooled to 0 to 4 ° C. for 2 hours. By allowing to stand, an ion exchange group was introduced to obtain a cation exchange spacer as an ion exchange spacer. The obtained cation exchange spacer was thoroughly washed with methanol and stored in 0.5N-NaCl aqueous solution. The exchange capacity of the cation exchange spacer was 0.5 meq / g-dry.
〔実施例２〕
スチレン９０部、ジビニルベンゼン（純度５５％）１０部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部からなる重合性組成物を調整した。得られた重合性組成物中に、塩化ビニル製の網状高分子基材（坪量１００ｇ／ｍ2、１８メッシュ）を２４時間浸漬したのち、ポリエステルフィルムにて両面を覆い、８５℃で１４時間加熱重合し、高分子基材中間体を得た。
次いで、高分子基材中間体をクロロメチルメチルエーテル中に浸漬し、４０℃で２時間攪拌した。常温としたのち、高分子基材中間体１０gあたり０．０２ｍｏｌの塩化亜鉛を溶液中に加え、２４時間攪拌した。得られた高分子基材中間体をエタノールでよく洗浄した後、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジアミン３０質量％エタノール溶液に２４時間浸漬し、陰イオン交換スペーサーを得た。得られた陰イオン交換スペーサーは、メタノールでよく洗浄し、０．５Ｎ−ＮａＣｌ水溶液中に保存した。陰イオン
交換スペーサーの交換容量は０．２meq／g−dryであった。
[Example 2]
A polymerizable composition comprising 90 parts of styrene, 10 parts of divinylbenzene (purity 55%), and 0.2 part of azobisisobutyronitrile was prepared. In the obtained polymerizable composition, a reticulated polymer base material made of vinyl chloride (basis weight 100 g / m 2 , 18 mesh) was immersed for 24 hours, then covered on both sides with a polyester film, and then at 85 ° C. for 14 hours. Polymerization by heating was performed to obtain a polymer base material intermediate.
Subsequently, the polymer base material intermediate was immersed in chloromethyl methyl ether and stirred at 40 ° C. for 2 hours. After setting to room temperature, 0.02 mol of zinc chloride per 10 g of the polymer substrate intermediate was added to the solution and stirred for 24 hours. The resulting polymer base intermediate was thoroughly washed with ethanol, and then immersed in a 30% by weight ethanol solution of N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-hexanediamine for 24 hours to perform anion exchange. A spacer was obtained. The obtained anion exchange spacer was thoroughly washed with methanol and stored in 0.5N-NaCl aqueous solution. The exchange capacity of the anion exchange spacer was 0.2 meq / g-dry.
〔試験例１〕
実施例１で得られた陽イオン交換スペーサーを、図１に示す装置内のセルに充填した。セルの寸法は２０×８０ｍｍ×厚さ７ｍｍ（３個１組、総厚２１ｍｍ）であった。陽イオン交換スペーサーを充填したセル内に、ＮａＣｌ水溶液（０．００５〜０．０３ｍｏｌ／Ｌ）を流速６ｃｍ／ｓで通液し、電流（０．００５Ａ／ｃｍ２）を印加することで比抵抗を得た。なお、充填した陽イオン交換スペーサーは、寸法２０×８０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ、イオン交換容量０．５meq／g−dryであり、これをセル１個につき各１０枚計３０枚充填した。得られた比抵抗と脱塩室に供給するＮａＣｌ水溶液との関係を図２に示す。
[Test Example 1]
The cation exchange spacer obtained in Example 1 was filled in a cell in the apparatus shown in FIG. The dimensions of the cell were 20 × 80 mm × thickness 7 mm (one set of three, total thickness 21 mm). A NaCl aqueous solution (0.005 to 0.03 mol / L) is passed through the cell filled with the cation exchange spacer at a flow rate of 6 cm / s and a specific resistance is applied by applying a current (0.005 A / cm 2 ). Got. The filled cation exchange spacer had a size of 20 × 80 mm × thickness of 0.5 mm and an ion exchange capacity of 0.5 meq / g-dry. A total of 30 cation exchange spacers were filled for each 10 cells. FIG. 2 shows the relationship between the specific resistance obtained and the NaCl aqueous solution supplied to the desalting chamber.
〔比較試験例１〕
実施例１と同様の装置及び条件で、イオン交換基を導入していないポリ塩化ビニル製網状高分子基材を用い、比抵抗を測定した。なお、充填した塩化ビニル製網状高分子基材は、寸法２０×８０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍであり、これを各１０枚計３０枚充填した。得られた比抵抗と脱塩室に供給するＮａＣｌ水溶液との関係を図３に示す。
図２及び図３に示す結果から明らかなように、得られた比抵抗は、陽イオン交換スペーサー使用時と比較し高い値を示したことから、セル内においてイオン交換スペーサーを使用することによるセルの低抵抗化が確認された。
[Comparative Test Example 1]
Using the same apparatus and conditions as in Example 1, a specific resistance was measured using a polyvinyl chloride reticulated polymer base material into which no ion exchange group was introduced. The filled polymer base material made of vinyl chloride had dimensions of 20 × 80 mm × thickness of 0.5 mm. FIG. 3 shows the relationship between the specific resistance obtained and the NaCl aqueous solution supplied to the desalting chamber.
As apparent from the results shown in FIGS. 2 and 3, the specific resistance obtained was higher than that obtained when the cation exchange spacer was used. Therefore, the cell obtained by using the ion exchange spacer in the cell was used. Of low resistance was confirmed.
Claims (5)
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| JP2004168518A JP2005344264A (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Method for producing ion exchange spacer and ion exchange spacer obtained by the method |
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| JP2004168518A JP2005344264A (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Method for producing ion exchange spacer and ion exchange spacer obtained by the method |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227801A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Solt Industry Center Of Japan | Solid-state cation exchanger and method for producing the same |
-
2004
- 2004-06-07 JP JP2004168518A patent/JP2005344264A/en active Pending
Cited By (1)
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