JP3338121B2 - アルカリイオン水製造用隔膜 - Google Patents
アルカリイオン水製造用隔膜Info
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- diaphragm
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリイオン水を生成
するのに好適な隔膜に関する。
するのに好適な隔膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリイオン水は、水を電解して得ら
れるアルカリ性の水であり、人体に対して有用であると
されている。この場合、被電解液である水中にカルシウ
ム分や炭酸ガス等が溶解しているので、これを電解する
と、カルシウムイオンが電解中に陰極室に蓄積し、炭酸
カルシウムとしての濃度が上昇する。さらに、同時に発
生する水酸イオンのためにｐＨ値が上昇し、炭酸カルシ
ウムとなって陰極側の膜面に析出し、電解電圧の上昇を
招く原因となっている。これを防止するため、できるだ
け平滑な膜を用いることが行われているが、その防止効
果は低い。
れるアルカリ性の水であり、人体に対して有用であると
されている。この場合、被電解液である水中にカルシウ
ム分や炭酸ガス等が溶解しているので、これを電解する
と、カルシウムイオンが電解中に陰極室に蓄積し、炭酸
カルシウムとしての濃度が上昇する。さらに、同時に発
生する水酸イオンのためにｐＨ値が上昇し、炭酸カルシ
ウムとなって陰極側の膜面に析出し、電解電圧の上昇を
招く原因となっている。これを防止するため、できるだ
け平滑な膜を用いることが行われているが、その防止効
果は低い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、隔膜に直接
炭酸カルシウムが析出したり、それにより電解電圧が上
昇したりするのを防止し、電解電圧をむしろ下げうる隔
膜を提供する。
炭酸カルシウムが析出したり、それにより電解電圧が上
昇したりするのを防止し、電解電圧をむしろ下げうる隔
膜を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン交換基
を有するフィルムまたはイオン交換基を有さないフィル
ムの両面に、目付量１０〜１００ｇ／ｍ2 、見掛け上の
厚さ３０〜２００μｍの不織布を融着してなるアルカリ
イオン水製造用隔膜である。
を有するフィルムまたはイオン交換基を有さないフィル
ムの両面に、目付量１０〜１００ｇ／ｍ2 、見掛け上の
厚さ３０〜２００μｍの不織布を融着してなるアルカリ
イオン水製造用隔膜である。
【０００５】本発明において、目付量とは、不織布１ｍ
2 当りの重量（ｇ）である。また見掛け上の厚さとは、
不織布の厚さの一番厚い部分をいう。
2 当りの重量（ｇ）である。また見掛け上の厚さとは、
不織布の厚さの一番厚い部分をいう。
【０００６】本発明において、用いられるイオン交換基
を有するフィルムとしては、イオン交換容量が０．５〜
５．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、特に０．７〜２．０ミリ
当量／ｇ乾燥樹脂のものが好ましい。イオン交換容量が
上記の上限を超えるとフィルムとしての強度が低く、長
時間の使用に耐えなくなり、逆に上記の下限に満たない
場合には電気抵抗値が高くなるので好ましくない。
を有するフィルムとしては、イオン交換容量が０．５〜
５．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、特に０．７〜２．０ミリ
当量／ｇ乾燥樹脂のものが好ましい。イオン交換容量が
上記の上限を超えるとフィルムとしての強度が低く、長
時間の使用に耐えなくなり、逆に上記の下限に満たない
場合には電気抵抗値が高くなるので好ましくない。
【０００７】イオン交換基としては陽イオン交換基が適
当であり、陽イオン交換基を有するイオン交換膜として
は、例えばパーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜、
炭化水素系陽イオン交換膜が使用できるが、なかでもパ
ーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜が好ましい。か
かる陽イオン交換膜としては、化１に示される一般式を
有するパーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜が好ま
しい。なお、化１においてｐ，ｑは正の整数であり、ｐ
／ｑは２〜１６、ｍは０または１、ｎは１〜５の整数で
ある。
当であり、陽イオン交換基を有するイオン交換膜として
は、例えばパーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜、
炭化水素系陽イオン交換膜が使用できるが、なかでもパ
ーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜が好ましい。か
かる陽イオン交換膜としては、化１に示される一般式を
有するパーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜が好ま
しい。なお、化１においてｐ，ｑは正の整数であり、ｐ
／ｑは２〜１６、ｍは０または１、ｎは１〜５の整数で
ある。
【０００８】
【化１】
【０００９】本発明に用いられるイオン交換基を有さな
いフィルムとしては、例えば特開昭６２−４２７２３に
記載された芳香族ポリイミド膜、特開昭５４−１１４８
１、特開昭５４−１５２５７９、特開昭６０−１８３０
２５、特開昭６１−１９５１１７、特開昭６２−４２７
２３等に記載されたポリスルホン多孔膜、ポリプロピレ
ン多孔膜、ポリテトラフルオロエチレン多孔膜と他の膜
との複合膜等が適宜用いられる。
いフィルムとしては、例えば特開昭６２−４２７２３に
記載された芳香族ポリイミド膜、特開昭５４−１１４８
１、特開昭５４−１５２５７９、特開昭６０−１８３０
２５、特開昭６１−１９５１１７、特開昭６２−４２７
２３等に記載されたポリスルホン多孔膜、ポリプロピレ
ン多孔膜、ポリテトラフルオロエチレン多孔膜と他の膜
との複合膜等が適宜用いられる。
【００１０】イオン交換基を有するフィルムまたはイオ
ン交換基を有さないフィルムはいずれも厚さは３〜３０
０μｍ程度が適当である。フィルムの厚さが前記範囲を
逸脱する場合には、フィルムにピンホールが発生した
り、電気抵抗値が高くなり、実用的でなくなるので好ま
しくない。そして、フィルムの厚さとして５〜５０μｍ
を採用する場合には、フィルム内にカルシウム化合物が
沈殿することがないので特に好ましい。
ン交換基を有さないフィルムはいずれも厚さは３〜３０
０μｍ程度が適当である。フィルムの厚さが前記範囲を
逸脱する場合には、フィルムにピンホールが発生した
り、電気抵抗値が高くなり、実用的でなくなるので好ま
しくない。そして、フィルムの厚さとして５〜５０μｍ
を採用する場合には、フィルム内にカルシウム化合物が
沈殿することがないので特に好ましい。
【００１１】本発明において、前記フィルムの両面には
目付量１０〜１００ｇ／ｍ2 、見掛け上の厚さ３０〜２
００μｍの不織布が融着される。目付量が前記範囲を逸
脱すると、これを設けない平滑なフィルムとほぼ変らな
い効果しか出ないので不適当である。また、見掛け上の
厚さが前記範囲を逸脱すると、本発明の効果がほとんど
得られないので不適当である。
目付量１０〜１００ｇ／ｍ2 、見掛け上の厚さ３０〜２
００μｍの不織布が融着される。目付量が前記範囲を逸
脱すると、これを設けない平滑なフィルムとほぼ変らな
い効果しか出ないので不適当である。また、見掛け上の
厚さが前記範囲を逸脱すると、本発明の効果がほとんど
得られないので不適当である。
【００１２】これら範囲のうち目付量１５〜３０ｇ／ｍ
2 、見掛け上の厚さ８０〜１５０μｍを採用する場合に
は、効果も顕著であり、またその効果も安定して得られ
るので特に好ましい。
2 、見掛け上の厚さ８０〜１５０μｍを採用する場合に
は、効果も顕著であり、またその効果も安定して得られ
るので特に好ましい。
【００１３】不織布の材質としては、例えばポリエステ
ル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ナイロ
ン繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、
ポリウレタン繊維等を適宜用い得るが、とりわけポリエ
ステル繊維、ポリプロピレン繊維を用いると、酸、アル
カリに耐性を示し、また溶出がなく無害であるので食品
衛生法上も好ましい。
ル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ナイロ
ン繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、
ポリウレタン繊維等を適宜用い得るが、とりわけポリエ
ステル繊維、ポリプロピレン繊維を用いると、酸、アル
カリに耐性を示し、また溶出がなく無害であるので食品
衛生法上も好ましい。
【００１４】本発明の隔膜はフィルムと不織布とから構
成されるが、フィルムと不織布との融着は、熱融着また
は超音波融着が適当である。熱融着を行う場合、その条
件として温度５０〜１５０℃で０．５〜１秒程度加熱す
るのが適当である。融着温度が高すぎるか、融着時間が
長すぎると、フィルムが有するイオン交換基や多孔体を
一部損傷したり、不織布の一部が溶けすぎてフィルムや
不織布の性能を阻害するので好ましくない。また、超音
波融着を行う場合には、そのエネルギー量として５０〜
３００Ｗを採用するのが適当である。
成されるが、フィルムと不織布との融着は、熱融着また
は超音波融着が適当である。熱融着を行う場合、その条
件として温度５０〜１５０℃で０．５〜１秒程度加熱す
るのが適当である。融着温度が高すぎるか、融着時間が
長すぎると、フィルムが有するイオン交換基や多孔体を
一部損傷したり、不織布の一部が溶けすぎてフィルムや
不織布の性能を阻害するので好ましくない。また、超音
波融着を行う場合には、そのエネルギー量として５０〜
３００Ｗを採用するのが適当である。
【００１５】次に本発明の隔膜を用いてアルカリイオン
水を製造する一例を説明する。隔膜によって陰極室と陽
極室に仕切った電解槽を用い、陽極室及び陰極室には水
道水をそれぞれ導入して通電する。水中のカルシウムイ
オンは陰極室に集まり、陰極室中の水酸イオンや炭酸イ
オンと結合し、水酸化カルシウムや炭酸カルシウムとし
て析出する濃度に高まり、不織布部分に析出する。
水を製造する一例を説明する。隔膜によって陰極室と陽
極室に仕切った電解槽を用い、陽極室及び陰極室には水
道水をそれぞれ導入して通電する。水中のカルシウムイ
オンは陰極室に集まり、陰極室中の水酸イオンや炭酸イ
オンと結合し、水酸化カルシウムや炭酸カルシウムとし
て析出する濃度に高まり、不織布部分に析出する。
【００１６】この状態で電極の極性及び液の流れを切り
替えて運転すると、析出物が溶解し、電解槽内のカルシ
ウム濃度が、水道水中に溶存しているカルシウム濃度よ
り高くなり、水の見掛けの電気伝導度が上り、電解槽の
電解電圧を下げる作用がある。極性と液の流れとを切り
替えての運転を、１０回程度繰り返して行うことによ
り、安定して電解槽電圧が下がった状態となる。この繰
り返しの運転を、なじみ運転と称す。
替えて運転すると、析出物が溶解し、電解槽内のカルシ
ウム濃度が、水道水中に溶存しているカルシウム濃度よ
り高くなり、水の見掛けの電気伝導度が上り、電解槽の
電解電圧を下げる作用がある。極性と液の流れとを切り
替えての運転を、１０回程度繰り返して行うことによ
り、安定して電解槽電圧が下がった状態となる。この繰
り返しの運転を、なじみ運転と称す。
【００１７】
【実施例】［実施例１］ 厚さ１０μｍのパーフルオロスルホン酸フィルム（イオ
ン交換容量１．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、有効膜面積
０．０３ｍ2 ）の両面に、温度１３０℃で１秒間不織布
を熱融着した。不織布はポリエステル繊維からなり、目
付量３０ｇ／ｍ2、見掛け上の厚さ５０μｍであった。
ン交換容量１．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、有効膜面積
０．０３ｍ2 ）の両面に、温度１３０℃で１秒間不織布
を熱融着した。不織布はポリエステル繊維からなり、目
付量３０ｇ／ｍ2、見掛け上の厚さ５０μｍであった。
【００１８】かくして得られた隔膜にて陽極室と陰極室
に仕切り、陽極及び陰極としてチタンに白金をメッキし
たものを用いて電解槽を組んだ。水道水を陽極室に流量
３リットル／分、陰極室に流量１０リットル／分で流
し、上記の切り替え運転を１０回繰り返して、なじみ運
転を行った。初期の平均電圧は２５Ｖ±１Ｖであった
が、なじみ運転後では平均電圧が２１Ｖ±１Ｖと低下し
た。
に仕切り、陽極及び陰極としてチタンに白金をメッキし
たものを用いて電解槽を組んだ。水道水を陽極室に流量
３リットル／分、陰極室に流量１０リットル／分で流
し、上記の切り替え運転を１０回繰り返して、なじみ運
転を行った。初期の平均電圧は２５Ｖ±１Ｖであった
が、なじみ運転後では平均電圧が２１Ｖ±１Ｖと低下し
た。
【００１９】［実施例２］ 厚さ５０μｍのポリテトラフルオロエチレンフィルム
（商品名：ゴアテックス）の両面に温度１３０℃で１秒
間不織布を熱融着した。不織布はポリプロピレン繊維か
らなり、目付量３０ｇ／ｍ2 、見掛け上の厚さ１００μ
ｍであった。
（商品名：ゴアテックス）の両面に温度１３０℃で１秒
間不織布を熱融着した。不織布はポリプロピレン繊維か
らなり、目付量３０ｇ／ｍ2 、見掛け上の厚さ１００μ
ｍであった。
【００２０】これを用いて実施例１と同様に電解槽を組
み、同様に運転を行ったところ、初期の平均電圧は２３
Ｖ±１Ｖであったが、なじみ運転後では平均電圧が２０
Ｖ±１Ｖと低下した。
み、同様に運転を行ったところ、初期の平均電圧は２３
Ｖ±１Ｖであったが、なじみ運転後では平均電圧が２０
Ｖ±１Ｖと低下した。
【００２１】
【発明の効果】本発明の隔膜を用いてアルカリイオン水
を製造すると、電解電圧を低くできる。
を製造すると、電解電圧を低くできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/46
Claims (1)
- 【請求項１】イオン交換基を有するフィルムまたはイオ
ン交換基を有さないフィルムの両面に、目付量１０〜１
００ｇ／ｍ2 、見掛け上の厚さ３０〜２００μｍの不織
布を融着してなるアルカリイオン水製造用隔膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11413593A JP3338121B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | アルカリイオン水製造用隔膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11413593A JP3338121B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | アルカリイオン水製造用隔膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296964A JPH06296964A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3338121B2 true JP3338121B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14630019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11413593A Expired - Fee Related JP3338121B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | アルカリイオン水製造用隔膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3338121B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3536824B1 (en) * | 2016-11-04 | 2021-04-21 | Nihon Trim Co., Ltd. | Solid polymer film electrode |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP11413593A patent/JP3338121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06296964A (ja) | 1994-10-25 |
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