KR101806186B1 - Manufacturing method of ion exchange electrode, Ion exchange electrode, and Filter using ion exchange electrode - Google Patents

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KR101806186B1 KR1020170054111A KR20170054111A KR101806186B1 KR 101806186 B1 KR101806186 B1 KR 101806186B1 KR 1020170054111 A KR1020170054111 A KR 1020170054111A KR 20170054111 A KR20170054111 A KR 20170054111A KR 101806186 B1 KR101806186 B1 KR 101806186B1
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손원근
김태일
강경석
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주식회사 이노켐텍
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Abstract

The present invention relates to the production of an ion exchange electrode by the adhesion of an ion exchange sheet inserted between a roller and a roller. Specifically, the present invention relates to a method for manufacturing an ion exchange electrode, which comprises the following steps: a sheet manufacturing step for manufacturing a cation exchange sheet and an anion exchange sheet, respectively; an ion film adhesion step for adhering a cation membrane and an anion membrane on one side of the cation exchange sheet and the anion exchange sheet; an inserting step for inserting the cation exchange sheet and the anion exchange sheet into two rollers so that the cation membrane and the anion membrane are located on both sides of a catalyst layer; and a pressurizing step for pressurizing the cation exchange sheet and the anion exchange sheet, wherein the method increases the productivity through continuous production.

Description

이온교환전극 제조방법, 이온교환전극, 이온교환필터{Manufacturing method of ion exchange electrode, Ion exchange electrode, and Filter using ion exchange electrode}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion exchange electrode manufacturing method, an ion exchange electrode,

본 발명은 롤러와 롤러 사이에 삽입되는 이온교환시트의 접착으로 이온교환전극을 제조하는 방법, 이온교환전극 제조방법으로 제조된 이온교환 전극 및 이온교환전극을 이용한 필터에 대한 발명이다. The present invention relates to a method of manufacturing an ion exchange electrode by adhering an ion exchange sheet inserted between a roller and a roller, an ion exchange electrode manufactured by an ion exchange electrode manufacturing method, and a filter using the ion exchange electrode.

특허문헌 001은 2개의 롤러 사이에 접착되는 폴리머(PP, PE, PVC 등)의 방수시트에 관한 것으로, 방수시트는 모재시트; 모재시트의 일면에 도포되는 무용제타입의 점접착층; 및 점접착층에 부착되는 이형지를 포함하되, 점접착층은 가열된 용해주제 오일에 고무와 점착부여제 그리고 열 안정제, 노화방지제, 보강제, 충진제 등의 첨가제를 혼합하여 만든 무용제타입의 점접착층이 형성된 것을 특징으로 한다.Patent Document 001 relates to a waterproof sheet of a polymer (PP, PE, PVC, etc.) adhered between two rollers, wherein the waterproof sheet comprises a base material sheet; A pressure-sensitive adhesive layer of a solventless type applied on one side of the base material sheet; And a release paper adhered to the pressure-sensitive adhesive layer, wherein the pressure-sensitive adhesive layer is formed by forming a pressureless adhesive type pressure-sensitive adhesive layer made by mixing rubber, tackifier, heat stabilizer, antioxidant, reinforcing agent, .

특허문헌 002는 a)이온교환관능기를 가진 엔지니어링 플라스틱, 전극활물질 및 유기용매를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; b)상기 슬러리를 집전체에 도포하는 단계; 및 c)상기 슬러리가 도포된 집전체를 건조하는 단계;를 포함하여 제조되는 축전식 탈염 전극의 제조방법에 관한 것이다. 또한 양이온 교환기를 가진 엔지니어링 플라스틱, 전극활물질 및 유기용매를 혼합한 슬러리를 집전체에 도포한 음극 전극; 음이온 교환기를 가진 엔지니어링 플라스틱, 전극활물질 및 유기용매를 혼합한 슬러리를 집전체에 도포한 양극 전극; 또는 상기 음극 전극 및 상기 양극 전극; 을 포함하여 구비된 축전식 탈염 제거 장치에 관한 것이다.Patent Document 002 discloses a method for producing a slurry, comprising the steps of: a) mixing an engineering plastic having an ion exchange functional group, an electrode active material and an organic solvent to prepare a slurry; b) applying the slurry to a current collector; And c) drying the current collector coated with the slurry. A negative electrode having a current collector coated with an engineering plastic having a cation exchanger, a slurry obtained by mixing an electrode active material and an organic solvent; A positive electrode having a current collector coated with an engineering plastic having an anion exchanger, a slurry obtained by mixing an electrode active material and an organic solvent; Or the cathode electrode and the anode electrode; The present invention relates to a system for desalinization.

전극의 흡착용량을 높이면서 공정상의 운전과정에서 이온들의 흡착 및 탈착효율이 높고 가교반응 없이도 물속에서 안정한 전극으로 제조공정이 간단하다는 장점을 제시하고 있다. It has advantages of high adsorption and desorption efficiency of ions in the process of operation and a simple manufacturing process of stable electrode in water without crosslinking reaction while increasing the adsorption capacity of the electrode.

특허문헌 003은 염수 중의 이온을 제거하기 위한 전기흡착 탈염 장치의 이온교환막 일체형 전극을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이온교환수지를 분쇄하여 분말로 형성하는 단계, 상기 이온교환수지의 분말을 용매에 녹여 슬러리를 형성하는 단계 및 상기 슬러리를 전기방사법에 의해 전극 표면에 방사하여 상기 전극을 코팅하는 단계를 포함하는 이온교환막 일체형 전극 제조방법을 제공한다.Patent Literature 003 relates to a method for producing an ion exchange membrane integrated electrode of an electrodeposition desalination apparatus for removing ions in brine, comprising the steps of: pulverizing an ion exchange resin to form a powder; dissolving the ion exchange resin powder in a solvent Forming a slurry on the surface of the electrode; and spinning the slurry on the surface of the electrode by electrospinning to coat the electrode.

특허문헌 004는 페라이트 시트 복합체 제조용 접착 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 이형 필름; 상기 제1 이형 필름 상에 구비된 열접착층; 상기 열접착층 상에 구비된 아크릴 점착층; 및 상기 아크릴 점착층 상에 구비된 제2 이형 필름을 포함함으로써, 페라이트 시트의 보호를 위한 별도의 보호기재를 요하지 않으며, 페라이트 시트와의 부착시에 정렬이 용이하고 이물 혼입을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 기능성 첨가제를 포함하여, 시트 복합체를 제조할 수 있도록 하는 페라이트 시트 복합체 제조용 접착 시트에 관한 것이다.Patent Document 004 relates to an adhesive sheet for manufacturing a ferrite sheet composite, and more particularly to a first release film; A thermal adhesive layer provided on the first release film; An acrylic adhesive layer provided on the thermal adhesive layer; And the second release film provided on the acryl pressure-sensitive adhesive layer, it is possible to provide a pressure-sensitive adhesive sheet which does not require a separate protective substrate for protecting the ferrite sheet, and is easy to align when bonded to the ferrite sheet, The present invention also relates to an adhesive sheet for producing a ferrite sheet composite, which enables a sheet composite to be produced, including functional additives.

KR 10-0952689 B1 (등록일자 2010년04월06일)KR 10-0952689 B1 (Registered on April 06, 2010) KR 10-1029090 B1 (등록일자 2011년04월06일)KR 10-1029090 B1 (Registration date April 06, 2011) KR 10-2013-0068950 A (공개일자 2013년06월26일)KR 10-2013-0068950 A (released June 26, 2013) KR 10-1510301 B1 (등록일자 2015년04월02일)KR 10-1510301 B1 (Registered on April 02, 2015)

본 발명은 롤러와 롤러 사이에 삽입되는 이온교환시트의 접착으로 이온교환전극을 제조하는 방법, 이온교환전극 제조방법으로 제조된 이온교환 전극 및 이온교환전극을 이용한 필터에 대한 발명이다.The present invention relates to a method of manufacturing an ion exchange electrode by adhering an ion exchange sheet inserted between a roller and a roller, an ion exchange electrode manufactured by an ion exchange electrode manufacturing method, and a filter using the ion exchange electrode.

종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 양이온교환시트(110) 및 음이온교환시트(210)를 각각 제조하는 시트제조단계(S110);, 상기 양이온교환시트 및 상기 음이온교환시트 일면에 양이온막(120) 및 음이온막(220)을 부착하는 이온막부착단계(S120);, 촉매층(310) 양측에 양이온막 및 음이온막이 위치되도록 양이온교환시트 및 음이온교환시트를 부착하는 시트부착단계(S130);의 시계열적 절차로 이루어진다. In order to solve the problems of the prior art, the method for producing an ion exchange electrode according to the present invention comprises: a sheet production step (S110) of producing a cation exchange sheet (110) and an anion exchange sheet (210) An ion-exchange membrane attaching step (S120) for attaching the cation membrane 120 and the anion membrane 220 to one surface of the anion exchange sheet; a cation exchange membrane and an anion exchange sheet attached so that the cation membrane and the anion membrane are positioned on both sides of the catalyst layer 310 And a sheet attaching step (S130).

본 발명의 이온교환전극 제조방법은 양이온교환시트(110) 및 음이온교환시트(210)를 각각 제조하는 시트제조단계(S210);, 촉매층(310) 양측에 양이온막(120) 또는 음이온막(220)을 결합하여 바이폴라멤브레인(400)을 제조하는 멤브레인제조단계(S220);, 상기 바이폴라멤브레인, 상기 양이온시트, 상기 음이온시트를 부착하는 시트부착단계(S230);의 시계열적 절차로 이루어진다. The method for producing an ion exchange electrode of the present invention includes a step S210 of producing a cation exchange sheet 110 and an anion exchange sheet 210 respectively; a step of forming a cation film 120 or an anion film 220 A step of manufacturing a membrane (S220) for producing a bipolar membrane (400) by bonding the bipolar membrane, the cationic sheet and the anion sheet (S230).

본 발명의 이온교환전극 제조방법은 앞서서 제시한 방법들에 있어서, 상기 시트부착단계(S130, S230)는 2개의 롤러(510, 520)에 삽입하는 삽입단계(S501);, 상기 롤러에 의해 압착되는 압착단계(S502);를 포함하는 단계로 이루어진다. In the method of manufacturing an ion exchange electrode according to the present invention, in the above-described methods, the step of attaching the sheets (S130, S230) includes inserting (S501) into two rollers (510, 520) (S502). ≪ / RTI >

본 발명의 이온교환전극 제조방법에 있어서, 앞서서 제시한 방법의 멤브레인제조단계는 음이온솔루션용액으로 박막을 형성하는 음이온막 생성단계(S221);, 음이온막 생성단계 후, 촉매층을 형성하는 촉매층 생성단계(S222);, 촉매층 생성단계 후, 양이온솔루션용액으로 박막을 형성하는 양이온막 생성단계(S223);를 포함하는 단계로 이루어진다. In the method of manufacturing an ion exchange electrode according to the present invention, the membrane manufacturing step of the above-described method includes an anion membrane forming step (S221) of forming a thin film with an anion solution solution, a catalyst layer forming step (S222); and a cationic membrane producing step (S223) of forming a thin film with the cation solution solution after the catalyst layer producing step.

본 발명의 이온교환전극 제조방법은 앞서서 제시한 방법에서, 시트제조단계(S110, S210)는 압출단계, 캘린더링제조단계, 섬유제조단계 중 선택된 어느 하나로 제조되는 것을 포함한다. In the method of manufacturing an ion exchange electrode according to the present invention, the sheet manufacturing step (S110, S210) includes one selected from an extrusion step, a calendering step, and a fiber manufacturing step.

본 발명의 이온교환전극은 앞서서 제시한 방법으로 제조된 이온교환전극을 포함한다. The ion exchange electrode of the present invention includes an ion exchange electrode manufactured by the above-described method.

본 발명의 이온교환필터는 일측에 투입공(811)을 형성하며, 타측에 배출공(821)이 형성되며, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(800);, 상기 수용공간에 장착되며, 앞에서 제시한 이온교환전극이 말려진 형태 또는 적층된 형태로 수용되는 전극(100);을 포함한다. The ion exchange filter of the present invention includes a case 800 formed with a charging hole 811 at one side thereof and a discharge hole 821 formed at the other side thereof and a housing space formed therein, And the electrode (100) in which the ion exchange electrode is received in a rolled or laminated form.

본 발명은 이온교환전극을 생산하는 방법에 대한 발명으로서, 이온교환시트와 이온막이 미리 제작된 후, 롤러에 의해 2개의 이온교환시트를 접착하므로 자동화 및 대량생산을 가능하게 한다. The present invention relates to a method for producing an ion exchange electrode, in which an ion exchange sheet and an ion membrane are preliminarily manufactured, and then two ion exchange sheets are bonded by a roller, thereby enabling automation and mass production.

본 발명의 이온교환전극은 시트와 막의 폭 차이에 의해 접촉면을 허용하며, 또한, 공간에 의해 접촉면을 추가 허용하므로 2개의 시트접착이 용이하다. The ion exchange electrode of the present invention permits the contact surface by the difference in the width of the sheet and the membrane, and additionally allows the contact surface by the space, so that the two sheet adhesion is easy.

본 발명의 이온교환전극은 2개의 롤러로 이온교환시트를 이송시키며, 롤러의 압력으로 2개의 이온교환시트를 접합하며, 접합과 동시에 시트표면에 유로홈을 형성할 수 있다. The ion exchange electrode of the present invention transfers the ion exchange sheet to the two rollers, and the two ion exchange sheets are bonded by the pressure of the roller, and the flow path groove can be formed on the sheet surface at the same time as bonding.

본 발명의 이온교환전극 제작용 롤러는 롤러의 표면에 피딩돌기를 형성하므로 시트의 이송속도를 정확하게 제어하며 시트와 롤러의 미끄러짐을 방지할 수 있다. The roller for manufacturing an ion exchange electrode according to the present invention forms a feeding protrusion on the surface of the roller, thereby precisely controlling the feeding speed of the sheet and preventing slippage between the sheet and the roller.

본 발명의 이온교환전극용 시트는 압출방법, 캘린더링방법, 섬유제조방법에 용이하게 적용할 수 있다. The sheet for ion exchange electrode of the present invention can be easily applied to an extrusion method, a calendering method, and a fiber production method.

도 1은 본 발명의 양이온교환시트 및 음이온교환시트 결합개념도
도 2는 본 발명의 이온교환시트 및 이온막 결합 사시도
도 3은 본 발명의 롤러압착에 따른 이온교환시트 결합사시도
도 4는 본 발명의 멤브레인 제작공정도
도 5는 본 발명의 이온교환시트 제작공정도
도 6은 본 발명의 이온교환전극 활용한 필터 사시도
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a cation exchange sheet and anion exchange sheet
Fig. 2 is a cross-sectional view of the ion-
Fig. 3 is a perspective view of the ion-exchange sheet combined with the roller pressing according to the present invention
4 is a view showing a process of manufacturing the membrane of the present invention
5 is a view showing a process for producing an ion exchange sheet according to the present invention
FIG. 6 is a perspective view of a filter utilizing an ion exchange electrode of the present invention

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(실시예 1-1) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 양이온교환시트(110) 및 음이온교환시트(210)를 각각 제조하는 시트제조단계(S110);, 상기 양이온교환시트 및 상기 음이온교환시트 일면에 양이온막(120) 및 음이온막(220)을 부착하는 이온막부착단계(S120);, 촉매층(310) 양측에 양이온막 및 음이온막이 위치되도록 양이온교환시트 및 음이온교환시트를 부착하는 시트부착단계(S130);를 포함한다. (Example 1-1) A method for producing an ion exchange electrode according to the present invention comprises a sheet manufacturing step (S110) of producing a cation exchange sheet (110) and an anion exchange sheet (210), respectively; A step of attaching a cation membrane 120 and an anion membrane 220 on one side of the catalyst layer 310; a step of attaching a cation exchange membrane and an anion exchange membrane such that the anion membrane is positioned on both sides of the catalyst layer 310; Step S130.

실시예 1-1은 양이온막이 부착된 양이온교환시트 및 음이온막이 부착된 음이온교환시트를 상호 접촉하여 이온교환전극을 제조하는 방법발명이다. 구체적으로 양이온교환시트 표면에 양이온막을 부착하며, 동시에 음이온교환시트 표면에 음이온막을 부착한다. 양이온막 및 음이온막이 부착된 각각의 이온교환시트는 양이온막과 음이온막이 형성된 면에서 부착된다. 또한 양이온막 및 음이온막 사이에는 촉매층을 형성한다. Example 1-1 is a method of manufacturing an ion exchange electrode by contacting a cation exchange membrane having a cation membrane and an anion exchange sheet having anion membrane attached thereto. Specifically, a cation membrane is attached to the surface of the cation exchange sheet, and at the same time, an anion membrane is attached to the surface of the anion exchange sheet. Each of the ion-exchange sheets to which the cationic membrane and the anion membrane are attached is attached on the surface where the cationic membrane and the anionic membrane are formed. A catalyst layer is also formed between the cation membrane and the anion membrane.

(실시예 1-2) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 1-1에 있어서, 이온막부착단계에서, 양이온막 및 음이온막의 폭(B2)은 양이온교환시트 및 음이온교환시트의 폭(B1)보다 작게 형성되는 것을 포함한다. (Example 1-2) In the ion-exchange electrode manufacturing method of the present invention, the width (B2) of the cation membrane and the anion membrane in the ion-membrane-adhering step in Example 1-1 is the same as that of the cation-exchange sheet and the anion- B1).

이온교환시트 표면 전면에 이온막을 형성하면, 이온교환시트의 접착이 원활하지 않다. 즉, 이온교환시트에 접촉면 형성을 위해 이온막 폭은 이온교환시트 폭보다 작게 형성한다. 따라서 이온막이 형성되지 않은 모서러 부분은 접촉부를 형성하여 2개의 이온교환시트 접촉을 가능하게 한다. When an ion membrane is formed on the entire surface of the ion exchange sheet, adhesion of the ion exchange sheet is not smooth. That is, in order to form a contact surface on the ion exchange sheet, the ion membrane width is formed smaller than the width of the ion exchange sheet. Therefore, the corrugated portion where no ion membrane is formed forms a contact portion, thereby enabling the contact of two ion exchange sheets.

(실시예 1-3) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 1-2에 있어서, 양이온막 및 음이온막은 일정간격으로 형성되며, 각각의 이온막 사이에는 일정한 크기의 공간(S1)을 형성한다. (Example 1-3) The ion exchange electrode manufacturing method of the present invention is characterized in that in Embodiment 1-2, the cation membrane and the anion membrane are formed at regular intervals, and a space S1 having a constant size is formed between each ion membrane do.

이온교환시트의 원활한 접착을 위해 이온막은 일정한 길이로 이온교환시트 표면에 형성되며, 이온막 사이에는 접착공간을 형성한다. 상기 접착공간은 이온교환시트간의 접착을 위한 공간으로 활용된다. For smooth adhesion of the ion exchange sheet, the ion membrane is formed on the surface of the ion exchange sheet with a certain length, and an adhesion space is formed between the ion membranes. The adhesive space is utilized as a space for adhesion between the ion exchange sheets.

(실시예 2-1) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 양이온교환시트(110) 및 음이온교환시트(210)를 각각 제조하는 시트제조단계(S210);, 촉매층(310) 양측에 양이온막(120) 또는 음이온막(220)을 결합하여 바이폴라멤브레인(400)을 제조하는 멤브레인제조단계(S220);, 상기 바이폴라멤브레인, 상기 양이온시트, 상기 음이온시트를 부착하는 시트부착단계(S230);를 포함한다. (Example 2-1) A method for producing an ion exchange electrode according to the present invention comprises a sheet production step (S210) of producing a cation exchange sheet (110) and an anion exchange sheet (210), respectively; A step S230 of manufacturing a bipolar membrane 400 by combining the bipolar membrane, the cationic sheet 120 and the anion membrane 220 to form a bipolar membrane 400; do.

실시예 2-1은 미리 완성된 바이폴라멤브레인 양측에 양이온시트 및 음이온시트를 접착하는 방식으로 이온교환전극을 제조하는 방법이다. 바이폴라멤브레인은 촉매층 일측에 양이온막을 형성하며, 촉매층 타측에 음이온막을 형성한다. 즉 3개의 층이 하나의 구조로 형성된다. 바이폴라멤브레인 양측에 양이온시트 및 음이온시트를 부착하며, 양이온시트는 양이온막이 형성된 측으로 부착되며, 음이온시트는 음이온막이 형성된 측으로 부착된다. Example 2-1 is a method of manufacturing an ion exchange electrode by bonding a cation sheet and an anion sheet to both sides of a bipolar membrane completed in advance. The bipolar membrane forms a cationic membrane on one side of the catalyst layer and an anion membrane on the other side of the catalyst layer. That is, the three layers are formed into a single structure. A cation sheet and an anion sheet are attached to both sides of the bipolar membrane, and the cation sheet is attached to the side where the cation membrane is formed, and the anion sheet is attached to the side where the anion membrane is formed.

(실시예 2-2) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 양이온교환시트 및 음이온교환시트는 일정한 폭으로 연속 생산되며, 바이폴라멤브레인은 일정한 길이로 형성되며, 바이폴라멤브레인 폭은 이온교환시트 폭보다 작게 형성한다. (Example 2-2) In the method for producing an ion-exchange electrode of the present invention, the cation-exchange sheet and the anion-exchange sheet are continuously produced at a constant width in Example 2-1, the bipolar membrane is formed to have a constant length, The width is formed smaller than the width of the ion exchange sheet.

2개의 이온교환시트 사이에 바이폴라멤브레인을 삽입하며, 이온교환시트를 부착한다. 이온교환시트의 원활한 부착을 위해 바이폴라멤브레인 폭은 이온교환시트 폭보다 작게 형성하여, 이온교환시트 양측 모서리가 접착될 수 있도록 한다. 또한, 바이폴라멤브레인은 동일한 길이로 복수로 형성되며, 이온교환시트 사이에 일정한 공간을 두고 연속공급되어 결합된다. 즉, 상기 공간에 의해 2개의 이온교환시트가 접촉될 수 있는 위치를 확보할 수 있다. A bipolar membrane is inserted between two ion exchange sheets, and an ion exchange sheet is attached. In order to smoothly adhere the ion exchange sheet, the width of the bipolar membrane is formed to be smaller than the width of the ion exchange sheet so that both sides of the ion exchange sheet can be adhered. In addition, the bipolar membranes are formed in plural in the same length, and are continuously supplied and coupled with a certain space between the ion exchange sheets. That is, it is possible to secure a position at which the two ion exchange sheets can be contacted by the space.

(실시예 3-1) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 1-1 또는 실시예 2-1에 있어서, 상기 시트부착단계(S130, S230)는 2개의 롤러(510, 520)에 삽입하는 삽입단계(S501);, 상기 롤러에 의해 압착되는 압착단계(S502);를 포함한다.(Example 3-1) In the ion-exchange electrode manufacturing method of the present invention, in the embodiment 1-1 or the embodiment 2-1, the sheet attaching step S130 or S230 is inserted into the two rollers 510 and 520 (S501); and a squeezing step (S502) which is squeezed by the roller.

2개의 롤러가 회전하며, 롤러 사이에는 양이온시트 및 음이온시트를 삽입하며, 롤러 회전 및 압착에 의해 양이온시트 및 음이온시트가 이송 및 부착된다. 실시예 1-1은 양이온시트 및 음이온시트만 이송되나, 실시예 2-1은 양이온시트 및 음이온 시트 사이에 바이폴라멤브레인을 함께 삽입한다. 롤러는 80℃ 내지 120℃의 열을 발생하며, 열에 의해 양이온교환시트 및 음이온교환시트를 부착한다. 상기 온도범위는 폴리머소재의 이온교환시트가 부착될 수 있는 수치범위이며, 효과적인 결합력 구현을 위한 임계적의미를 가진다. 또 다른 실시예로서, 롤러는 열과 함께 초음파를 발진하여 초음파 진동에 의해 양이온시트 및 음이온 시트를 결합한다. Two rollers are rotated, a cation sheet and an anion sheet are inserted between the rollers, and the cation sheet and the anion sheet are conveyed and attached by roller rotation and squeezing. In Example 1-1, only the cation sheet and the anion sheet were transferred, while in Example 2-1, the bipolar membrane was inserted between the cation sheet and the anion sheet. The roller generates heat of 80 to 120 캜, and attaches the cation exchange sheet and the anion exchange sheet by heat. The temperature range is a numerical range in which an ion exchange sheet of a polymer material can be attached, and has a critical meaning for achieving an effective binding force. In another embodiment, the roller oscillates ultrasonic waves together with heat to couple the cation sheet and the anion sheet by ultrasonic vibration.

(실시예 3-2) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 3-1에 있어서, 상기 압착단계 및/또는 삽입단계 시 양이온교환시트 및 음이온교환시트의 롤러접촉 표면에 유로홈(601)를 성형하는 유로형성단계(240);를 포함한다.(Example 3-2) A method for producing an ion-exchange electrode of the present invention is the same as the method for producing an ion-exchange electrode according to the embodiment 3-1, except that the channel groove 601 is formed on the roller contact surface of the cation-exchange sheet and the anion- And a flow path forming step 240 for forming a flow path.

롤러 표면에는 돌기를 형성한다. 롤러 표면과 접촉된 양이온교환시트 및 음이온교환시트는 돌기에 의해 홈을 연속형성되며, 홈은 이온교환전극의 유로로 활용된다. 즉, 롤러는 양이온교환시트 및 음이온교환시트 부착과 동시에 유로홈을 형성한다. The roller surface forms a projection. The cation exchange sheet and the anion exchange sheet which are in contact with the roller surface are continuously formed by the protrusions, and the grooves are utilized as the flow path of the ion exchange electrode. That is, the roller forms a flow channel at the same time as the cation exchange sheet and the anion exchange sheet are attached.

(실시예 3-3) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 3-1에 있어서, 상기 롤러표면에 형성되며, 일정간격으로 이격되며, 복수로 형성된 피딩돌기(604)에 의해 이온교환시트를 이송시키는 단계를 포함한다. (Example 3-3) The ion exchange electrode manufacturing method of the present invention is the same as the example 3-1 except that the ion exchange electrode manufacturing method according to the embodiment 3-1 is carried out by the ion exchange sheet 604 formed on the surface of the roller, .

양이온교환시트 및 음이온교환시트의 접촉위치는 정확해야 된다. 이온교환시트 이송과정 중 시트가 롤러표면에서 미끄러진다면, 접촉위치 오차를 유발한다. 이를 방지하기 위해 롤러 표면에는 균일간격으로 롤러 원주면에 복수의 피딩돌기를 형성한다. 즉 피딩돌기는 롤러회전시 이온교환시트를 강제로 이송시키므로 미끄러짐을 방지할 수 있다. 따라서 양이온교환시트 및 음이온교환시트의 접촉위치를 정확하게 일치시킬 수 있다. The contact position of the cation exchange sheet and the anion exchange sheet should be accurate. If the sheet slips on the roller surface during the ion exchange sheet transfer process, it will cause a contact position error. In order to prevent this, a plurality of feeding projections are formed on the roller circumferential surface at uniform intervals on the roller surface. That is, the feeding protrusion forcibly feeds the ion exchange sheet during the rotation of the rollers, so that slipping can be prevented. Therefore, the contact positions of the cation exchange sheet and the anion exchange sheet can be precisely matched.

(실시예 4-1) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 상기 멤브레인제조단계는 음이온솔루션용액으로 박막을 형성하는 음이온막생성단계(S221);, 음이온막 생성단계 후, 촉매층을 형성하는 촉매층 생성단계(S222);, 촉매층 생성단계 후, 양이온솔루션용액으로 박막을 형성하는 양이온막생성단계(S223);를 포함한다.(Example 4-1) The method for producing an ion-exchange electrode of the present invention is the same as the method for producing an ion-exchange electrode according to the embodiment 2-1, wherein the membrane preparation step comprises: an anion membrane production step (S221) of forming a thin film with an anion solution solution; (S222) a catalyst layer forming step (S222) for forming a catalyst layer, and a cationic membrane forming step (S223) for forming a thin film with a cation solution solution after the catalyst layer forming step.

바이폴라멤브레인은 양이온막과 음이온막 사이에 촉매층을 형성한다. 바이폴라멤브레인 제조과정은 이형필름면에 음이온솔루션용액을 캐스팅한 후 건조하여 미소두께의 음이온막을 형성한다. 건조된 음이온막 상단에 촉매를 균일하게 분산한 후 건조하여 촉매층을 형성한다. 건조된 촉매층 상단에 양이온솔루션용액을 분산한 후 건조하여 양이온막을 형성한다. 따라서 이형필림 표면에는 음이온막, 촉매층 및 양이온막의 적층순서로 형성된 바이폴라멤브레인을 제조하며, 이후 이형필림을 제거하여 바이폴라멤브레인을 확보할 수 있다. The bipolar membrane forms a catalyst layer between the cationic membrane and the anionic membrane. In the bipolar membrane manufacturing process, anion solution solution is cast on the release film surface and dried to form an anion film with a small thickness. The catalyst is uniformly dispersed on top of the dried anion membrane and dried to form a catalyst layer. The cation solution solution is dispersed on the dried catalyst layer and dried to form a cation membrane. Accordingly, a bipolar membrane formed in the order of lamination of an anion membrane, a catalyst layer, and a cation membrane can be manufactured on the mold release film surface, and then the bipolar membrane can be secured by removing the mold film.

(실시예 4-2) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 4-1에 있어서, 상기 음이온막 생성단계는 음이온솔루션용액을 이형필림표면에 도포하는 음이온솔루션용액도포단계(221a);, 상기 음이온솔루션용액도포단계 후, 도포된 용액을 건조시키는 제1건조단계(221b);,포함한다.(Example 4-2) The method for producing an ion exchange electrode of the present invention is the same as the method for producing an ion exchange electrode according to Example 4-1, wherein the step of forming the anion membrane comprises the step (221a) of applying an anion solution solution for applying an anion solution solution onto a release film surface; And a first drying step (221b) for drying the applied solution after the anion solution solution application step.

음이온솔루션용액은 4급 암모늄염(-NH3), 1~3급 아민(-NH2, -NHR, -NR2), 4급 포스포니움기(-PR4), 3급 술폰니움기(-SR3) 등의 음이온교환기를 가지는 고분자 이오노머(Ionomer)가 용매에 용해되어 있는 것으로 음이온을 교환할 수 있는 물질이다. The anion solution solution contains a quaternary ammonium salt (-NH 3 ), a primary to tertiary amine (-NH 2 , -NHR, -NR 2 ), a quaternary phosphonium group (-PR 4 ), a tertiary sulfonium group 3 ), which is an ion exchanger, is dissolved in a solvent and is capable of exchanging negative ions.

상기 음이온교환기를 가지는 고분자 아이노머는 유기용매에 녹여 용액으로 존재할 수 있는 것으로, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리이서술폰, 폴리아미드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리글리시딜메타크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이와 균등한 조건의 음이온교환기를 가질 수 있는 고분자로 치환될 수 있다. The polymer ionomer having an anion exchanger may be dissolved in an organic solvent and may be present as a solution. Examples of the polymer ionomer include polystyrene, polysulfone, polyisocyanurate, polyamide, polyphenylene oxide, polyester, polyimide, polyether, polyethylene, polytetra Fluoroethylene and polyglycidyl methacrylate may be used, or a polymer capable of having an anion exchanger of the same condition may be used.

상기 유기용매는 음이온교환기를 가지는 고분자 아이노머의 종류에 따라 선택하며, 고분자 아이노머가 용해되는 용매로는 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 아세톤, 클로로포름, 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 에탄올, 메탄올, 노르말헥산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용 가능하다. 또한 이와 균등한 물질이 치환되어 사용될 수 있다. The organic solvent may be selected according to the kind of the polymer ionomer having an anion exchange group. Examples of the solvent in which the polymer ionomer is dissolved include dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone acetone, chloroform, dichloromethane , Trichlorethylene, ethanol, methanol, n-hexane, or mixtures of two or more thereof. In addition, equivalent substances can be used as substitutes.

상기 음이온솔루션용액 제조 시 고형분 함량이 1 ~ 30중량%인 것이 바람직하나 더욱 좋게는 3 ~ 10중량%가 바람직하다. 고형분 함량이 1중량% 미만이면 이온교환용액 농도가 너무 낮아 용매 증발시간이 길고 막 두께가 너무 얇은 단점을 가지며, 30중량%를 초과하는 경우는 이온교환용액 농도가 너무 높아 음이온교환용액 케스팅이 어렵고 두께 조절 및 평활도가 좋지 않아 물 분해 효율이 떨어지는 단점을 가진다. The solids content of the anion solution solution is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 3 to 10% by weight. If the solid content is less than 1% by weight, the concentration of the ion exchange solution is too low and the solvent evaporation time is long and the film thickness is too thin. If the solid content is more than 30% by weight, the concentration of the ion exchange solution is too high, It has a disadvantage in that it has poor thickness control and smoothness and water decomposition efficiency is low.

상기 음이온솔루션용액은 필름으로 건조된 후 함수율이 5 ~ 70%인 것이 좋으나 더욱 좋게는 10 ~ 50%인 것이 바람직하다. 함수율이 5% 이하일 경우 막 저항이 높아 물 분해 효율이 낮아지는 단점을 갖게 되며 70% 이상일 때는 수중에서의 내구성이 떨어지는 단점이 있다.The anion solution solution preferably has a water content of 5 to 70%, more preferably 10 to 50%, after drying the film. When the moisture content is less than 5%, the membrane resistance is high and the water decomposition efficiency is low. When the water content is 70% or more, the durability in water is inferior.

상기 음이온솔루션용액을 이형 필름위에 캐스팅하여 음이온교환막을 제조할 때 음이온솔루션용액의 코팅층 두께가 0.1 ~ 200㎛일 수 있으나 좋게는 5 ~ 30㎛ 적합하다. 0.1㎛ 이하일 경우에는 막 저항이 낮으나 선택성이 떨어져 효율이 낮아지고 200㎛ 이상일 경우 선택성이 좋으나 막 저항이 증가하여 물 분해 효율이 낮아지게 된다.When the anion solution solution is cast on a release film to produce an anion exchange membrane, the thickness of the coating layer of the anion solution solution may be 0.1 to 200 mu m, preferably 5 to 30 mu m. When the thickness is less than 0.1 탆, the film resistance is low but the selectivity is low and the efficiency is low. When the thickness is more than 200 탆, the selectivity is good, but the membrane resistance is increased and the water decomposition efficiency is low.

상기 음이온솔루션용액은 건조된 후 촉매를 함유하고 있는 용액이나 양이온교환용액에 의해 용해되지 않고 일정한 막을 유지하고 있어야만 물 분해 효율이 우수한 바이폴라멤브레인을 만들 수 있으며, 용해될 경우 균질한 막을 형성할 수 없어 물 분해 효율이 낮아지는 단점이 있다.The anion solution solution can be formed into a bipolar membrane having excellent water decomposition efficiency by maintaining a certain membrane without being dissolved by a solution containing a catalyst or a cation exchange solution after drying, and when it is dissolved, a homogeneous membrane can not be formed The water decomposition efficiency is lowered.

상기 이형필림은 소수성을 가지는 고분자필름으로 건조온도에 열변형 되지 않으며, 바이폴라멤브레인 형성 후, 쉽게 분리될 수 있는 고분자 필름이다. The modified film is a hydrophobic polymer film that is not thermally deformed at a drying temperature and can be easily separated after formation of a bipolar membrane.

(실시예 4-3) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 4-2에 있어서, 상기 촉매층 생성단계는 촉매액을 제1이온교환막 표면에 도포하는 촉매용액도포단계(S221c);, 상기 촉매용액도포단계 후, 도포된 촉매용액을 건조시키는 촉매용액건조단계(S221d);를 포함한다.(Example 4-3) The method for producing an ion exchange electrode of the present invention is the same as the method for producing an ion exchange electrode according to the embodiment 4-2, wherein the catalyst layer producing step comprises a catalyst solution applying step (S221c) of applying a catalyst solution to the surface of the first ion exchange membrane And a catalyst solution drying step (S221d) for drying the applied catalyst solution after the catalyst solution applying step.

촉매층 생성단계는 음이온막 층에 물 분해 촉매를 코팅하여 촉매 층을 형성하는 단계로 촉매 층은 물 분해를 촉진할 수 있는 물질로 물에 용해되지 않는 분말을 사용한다. The catalyst layer forming step is a step of forming a catalyst layer by coating a water decomposition catalyst on the anion film layer, and the catalyst layer is a material capable of accelerating water decomposition and not soluble in water.

상기 촉매층은 금속수산화물 나노입자를 용매에 분산시킨 촉매슬러리를 코팅 및 건조하여 형성한다. 상기 금속수산화물은 철수산화물(FeOH3, FeOH2)이나 크롬수산화물(CeOH3)의 나노입자를 사용하는 것이 바람직하며, 이와 균등한 물질이 치환 가능하다. 촉매입자의 분산 용매는 음이온막에 용해되지 않는 분산용매를 사용하는 것이 바람직하다. The catalyst layer is formed by coating and drying a catalyst slurry in which metal hydroxide nanoparticles are dispersed in a solvent. The metal hydroxide is preferably used for nano-particle oxide of withdrawal (FeOH 3, FeOH 2) or chromium hydroxide (CeOH 3), it is possible to this uniform material substitution. The dispersion solvent for the catalyst particles is preferably a dispersion solvent which is not dissolved in the anion membrane.

코팅방법은 스프레이, 딥 코팅, 나이프 캐스팅, 닥터블레이드, 스핀코팅 등이 사용되며, 촉매의 코팅양은 단위면적당(cm2) 0.01mg 이상 100mg 이하면 가능하나 좋게는 10 ~ 50mg 바람지하다. 촉매의 양이 0.01mg 이하에서는 물 분해 전압이 급격히 높아지고, 100mg 이상에서는 음이온막과 양이온막 사이의 계면접착력이 떨어져 물 분해 효율이 낮아진다.The coating method is spraying, dip coating, knife casting, doctor blade, spin coating, etc. The coating amount of the catalyst is 0.01 to 100 mg per unit area (cm 2 ), but it is preferably 10 to 50 mg. When the amount of the catalyst is less than 0.01 mg, the decomposition voltage of the water rapidly increases. When the amount of the catalyst is more than 100 mg, the interfacial adhesion between the anion membrane and the cation membrane deteriorates and the water decomposition efficiency decreases.

(실시예 4-4) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 4-3에 있어서, 양이온막 생성단계는 촉매층 표면에 양이온솔루션용액을 도포하는 양이온솔루션도포단계(S221e);, 상기 양이온솔루션도포단계 후, 도포된 용액을 건조시키는 제2건조단계(S221f);를 포함한다.(Example 4-4) In the method for producing an ion-exchange electrode of the present invention, in the embodiment 4-3, the cationic membrane producing step includes a cation solution applying step (S221e) for applying a cation solution solution to the surface of the catalyst layer (S221e) And a second drying step (S221f) for drying the applied solution after the application step.

상기 양이온솔루션용액은 술폰산기(-SO3H), 카르복실기(-COOH), 포스포닉기(-PO3H2), 포스피닉기(-HPO2H), 아소닉기(-AsO3H2), 셀리노닉기(-SeO3H) 등의 양이온교환기를 가지는 고분자 이오노머(Ionomer)가 용매에 용해되어 있는 것으로 양이온을 교환할 수 있는 물질이다.The cationic solution is a solution of a sulfonic acid group (-SO 3 H), carboxyl group (-COOH), phospho nikgi (-PO 3 H 2), Phosphinicosuccinic nikgi (-HPO 2 H), oh sonic group (-AsO 3 H 2 ) And a cellinonicking group (-SeO 3 H), which are soluble in a solvent, are capable of exchanging cations.

상기 양이온교환기를 가지는 고분자 아이노머는 유기용매에 녹여 용액으로 존재할 수 있는 것으로, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리이서술폰, 폴리아미드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리글리시딜메타크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이들에 제한되지 않고 양이온교환기를 가지는 고분자라면 사용할 수 있다.The polymer ionomer having a cation-exchange group may be dissolved in an organic solvent and may be present as a solution. Examples of the polymer ionomer include polystyrene, polysulfone, polyisocyanurate, polyamide, polyphenylene oxide, polyester, polyimide, polyether, Fluoroethylene, and polyglycidyl methacrylate may be used. However, a polymer having a cation-exchange group may be used without limitation.

상기 유기용매는 양이온교환기를 가지는 고분자 아이노머의 종류에 따라 선택하여 사용하며, 상술한 고분자 아이노머가 용해되는 용매로는 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 아세톤, 클로로포름, 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 에탄올, 메탄올, 노르말헥산에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용 가능하며, 이와 균등한 물질이 치환 가능하다. The organic solvent may be selected according to the type of the polymer ionomer having a cation exchanger. Examples of the solvent in which the polymeric ionomer is dissolved include dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone acetone, Any one or a mixture of two or more selected from chloroform, dichloromethane, trichlorethylene, ethanol, methanol and n-hexane can be used, and equivalent substances can be substituted.

상기 양이온솔루션용액 제조 시 고형분 함량이 1 ~ 30중량%인 것이 바람직하나 더욱 좋게는 3 ~ 10중량%가 바람직하다. 고형분 함량이 1중량% 미만이면 양이온솔루션용액의 농도가 너무 낮아 용매의 증발시간이 길고 막의 두께가 너무 얇은 단점을 갖고 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우는 양이온솔루션용액의 농도가 너무 높아 용액 코팅이 어렵고 두께 조절 및 평활도가 좋지 않아 물 분해 효율이 떨어지는 단점을 갖고 있다. In preparing the cationic solution, the solid content is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 3 to 10% by weight. If the solid content is less than 1% by weight, the concentration of the cation solution solution is too low, and the evaporation time of the solvent is long and the thickness of the membrane is too thin. When the solid solution content is more than 30% by weight, It is difficult to control the thickness and the smoothness is poor and the water decomposition efficiency is low.

상기 양이온솔루션용액은 필름으로 건조된 후 함수율이 5 ~ 70%인 것이 좋으나 더욱 좋게는 10 ~ 50%인 것이 바람직하다. 함수율이 5% 이하일 경우 막 저항이 높아 물 분해 효율이 낮아지는 단점을 갖게 되며 70% 이상일 때는 수중에서의 내구성이 떨어지는 단점이 있다. The cationic solution solution is preferably dried to a film and then preferably has a water content of 5 to 70%, more preferably 10 to 50%. When the moisture content is less than 5%, the membrane resistance is high and the water decomposition efficiency is low. When the water content is 70% or more, the durability in water is inferior.

상기 양이온솔루션용액을 촉매층 위에 코팅하여 양이온막을 형성할 때 양이온솔루션용액의 코팅 층 두께가 0.1 ~ 200㎛일 수 있으나 좋게는 5 ~ 30㎛ 적합하다. 0.1㎛이하일 경우에는 막 저항은 낮으나 선택성이 떨어져 물 분해효율이 낮아지고 200㎛이상일 경우 선택성을 좋으나 막 저항이 증가하여 물 분해 효율이 낮아지게 된다. 또한 상기 복합 막을 제조할 때 함수율이 동일한 음이온교환 용액과 양이온교환 용액을 사용하여 동일한 두께로 제조하는 것이 바람직하다. When the cation solution solution is coated on the catalyst layer to form a cationic membrane, the coating layer thickness of the cation solution solution may be 0.1 to 200 탆, but is preferably 5 to 30 탆. When the thickness is less than 0.1 탆, the membrane resistance is low but the selectivity is low and the water decomposition efficiency is low. When the thickness is more than 200 탆, the selectivity is good, but the membrane resistance is increased and the water decomposition efficiency is low. In addition, when the composite membrane is manufactured, it is preferable to use the same anion exchange solution and cation exchange solution having the same water content to make the same thickness.

(실시예 5-1) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 1-1 또는 실시예 2-1에 있어서, 시트제조단계(S110, S210)는 압출단계, 캘린더링제조단계, 섬유제조단계 중 선택된 어느 하나로 제조되는 것을 포함한다.(Example 5-1) The ion-exchange electrode manufacturing method of the present invention is the same as the production method of Example 1-1 or Example 2-1 except that the sheet manufacturing step (S110, S210) is an extrusion step, a calendering step, Or the like.

(실시예 5-2) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 5-1에 있어서, 상기 압출단계는 이온교환분말수지 및 바인더를 혼합하는 혼합단계(S011);, 상기 혼합단계 후, 가열하는 용융단계(S012);, 용융단계 후, 시트배합물이 압출금형에 의해 시트를 생성하는 압출단계(S013);를 포함한다.(Example 5-2) A method for producing an ion-exchange electrode according to the present invention is characterized in that in the method for producing an ion-exchange electrode according to the embodiment 5-1, the extruding step is a mixing step (S011) of mixing an ion-exchange powder resin and a binder (S012) which, after the melting step, an extrusion step (S013) in which the sheet combination produces a sheet by means of an extrusion die.

양이온교환시트 및 음이온교환시트는 음이온수지분말과 양이온교환수지 분말을 각각 용융하여 바인더와 혼합한 후, 혼합물을 압출기로 압출하여 시트를 제조한다. In the cation exchange sheet and the anion exchange sheet, the anion resin powder and the cation exchange resin powder are melted and mixed with the binder, respectively, and then the mixture is extruded by an extruder to produce a sheet.

양이온교환수지 분말은 술폰산기(-SO3H), 카르복실기(-COOH), 포스포닉기(-PO3H2), 포스피닉기(-HPO2H), 아소닉기(-AsO3H2), 셀리노닉기(-SeO3H) 등의 양이온교환기를 가지는 이온교환수지의 분말이고, 음이온교환수지 분말은 4급 암모늄염(-NH3), 1~3급 아민(-NH2, -NHR, -NR2), 4급 포스포니움기(-PR4), 3급 술폰니움기(-SR3) 등의 음이온교환기를 가지는 음이온교환수지 분말을 사용하나. 양이온과 음이온을 교환할 수 있는 물질을 치환하여 사용할 수 있다. Cation-exchange resin powder is a sulfonic acid group (-SO 3 H), carboxyl group (-COOH), phospho nikgi (-PO 3 H 2), Phosphinicosuccinic nikgi (-HPO 2 H), oh sonic group (-AsO 3 H 2 ) And a celinonick group (-SeO 3 H), and the anion exchange resin powder is a quaternary ammonium salt (-NH 3 ), a primary to tertiary amine (-NH 2 , -NHR , An anion exchange resin having an anion exchange group such as -NR 2 , a quaternary phosphonium group (-PR 4 ) and a tertiary sulfonium group (-SR 3 ) is used. A substance capable of exchanging a cation and an anion may be substituted.

이온교환수지 분말은 평균입경이 1 ~ 500㎛인 것이 바람직하며, 1 ~ 100㎛이하인 것이 보다 바람직하며, 상기 범위를 벗어나면 바이폴라멤브레인에 균일한 이온교환 흡착시트의 형성이 어렵거나 일정한 이온교환용액의 코팅층 형성이 어려워질 수 있다. The ion exchange resin powder preferably has an average particle diameter of 1 to 500 μm, more preferably 1 to 100 μm or less. If it is out of the above range, it is difficult to form a uniform ion exchange adsorbent sheet on the bipolar membrane, It may become difficult to form a coating layer on the substrate.

상기 바인더는 LLDPE, LDPE, PE계공중합체, PP, EVA, EOR 등 이온교환수지 분말의 작용기가 분해되지 않는 이하의 온도에서 용융될 수 있는 것이면 모두 가능하나 좋게는 분말형태의 LLDPE나 EVA가 적합하며, 분말의 평균입경은 1 ~ 2,000㎛인 것이 바람직하며, 1 ~ 700㎛ 이하인 것이 보다 바람직하나 이에 한정되지 않고 이온교환수지 분말과 균일하게 혼합하고 바인딩 해줄 수 있는 열가소성 고분자 수지이면 사용 가능하다.The binder may be any material that can be melted at a temperature below which the functional groups of the ion exchange resin powders such as LLDPE, LDPE, PE copolymer, PP, EVA, and EOR are not decomposed. Preferably, powdery LLDPE or EVA is suitable The average particle diameter of the powder is preferably 1 to 2,000 μm, more preferably 1 to 700 μm or less, but not limited thereto, and it is possible to use a thermoplastic polymer resin that can uniformly mix and bind with the ion exchange resin powder.

상기 이온교환수지 분말과 바인더의 혼합물의 제조시 바인더의 함량이 10 ~ 70중량%인 것이 바람직하며, 30 ~ 50중량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 바인더의 함량이 10중량% 미만이거나 70중량%를 초과하는 경우는 용융 흐름성이 낮아 용융압축 시트의 제조가 어렵거나 고분자 바인더가 이온교환수지 분말을 완전히 감싸거나 다공성을 갖지 못하게 되어 이온교환시트 저항이 높아 이온의 흡착능이 떨어지거나 물 분해 효율이 떨어질 수 있다.The content of the binder in the preparation of the mixture of the ion exchange resin powder and the binder is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 30 to 50% by weight. When the content of the binder is less than 10 wt% or more than 70 wt%, the melt flowability is low, so that the melt compression sheet is difficult to manufacture or the polymer binder completely encapsulates the ion exchange resin powder or does not have porosity, The resistance of the ion may be lowered or the water decomposition efficiency may be lowered.

또한, 상기 이온교환수지 분말을 고분자 바인더와 균일하게 섞어 반죽 덩어리를 만드는 혼련(kneading) 공정은 상기 이온교환수지 분말과 열가소성 고분자 바인더를 첨가한 후 가압 분산 혼련기를 이용하여 혼련(kneading)하며, 열가소성 고분자 바인더의 종류에 따라 혼련 온도 및 시간을 달리할 수 있다. 이때, 상온에서 2시간 정도 혼련한 후 혼련기의 온도를 고분자 바인더의 연화점 이상으로 하되 승온 온도가 너무 낮으면 고분자의 점도가 높아져 혼합이 곤란해지므로 통상 연화점보다 10℃ 이상의 높은 온도로 설정하는 것이 바람직하며, 연화점 보다 20℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이때, 가열온도가 너무 높으면 바인더의 분해에 의해 균일한 혼합물이 잘 만들어지지 않고 너무 낮으면 혼련하는 시간이 길어진다. The kneading step of uniformly mixing the ion-exchange resin powder with the polymer binder to knead a kneaded mass is performed by kneading the ion-exchange resin powder and the thermoplastic polymer binder by using a pressure dispersion kneader, The kneading temperature and time may be varied depending on the kind of the polymer binder. If the temperature of the kneader is kneaded at room temperature for about 2 hours, the temperature of the kneader is set to be higher than the softening point of the polymer binder. If the temperature is too low, the viscosity of the polymer becomes higher and mixing becomes difficult. More preferably 20 ° C or more higher than the softening point. At this time, if the heating temperature is too high, a homogeneous mixture is not well formed due to the decomposition of the binder, and if it is too low, the mixing time becomes long.

상기 혼련기는 교반 날개를 갖는 기종이나 롤(roll)혼련기가 바람직하나 균일하게 혼련이 될 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않는다. 혼련기에 투입하는 원료의 양은 통상 혼합기 용적의 10부피% 이상인 것이 바람직하며, 15 ~ 50부피%인 것이 보다 바람직하다. 혼련시간은 5분 ~ 5시간인 것이 바람직하며, 점성변화를 초래하는 시간까지로 30분 ~ 120분인 것이 보다 바람직하다. 얻어진 혼련물은 핸들링하기 쉽도록 일정한 크기로 펠렛으로 제공하는 것이 좋으며, 펠렛의 제조방법은 압출기의 호퍼에 들어가서 용이하게 제품을 만들 수 있는 형상을 유지하는 것이라면 제한되지 않고 가능하다. The kneader is preferably a type having a stirring blade or a roll kneader, but is not limited thereto as long as it can be uniformly kneaded. The amount of the feedstock to be added to the kneading machine is preferably 10 vol% or more, more preferably 15 to 50 vol%, of the volume of the mixer. The kneading time is preferably from 5 minutes to 5 hours, and more preferably from 30 minutes to 120 minutes until the time to cause viscosity change. The obtained kneaded product is preferably provided as pellets in a predetermined size so as to be easy to handle, and the production method of the pellets is not limited as long as it can enter the hopper of the extruder and maintain a shape that can easily produce a product.

상기 이온교환수지 분말과 열가소성 고분자 바인더의 혼련물을 용융압출 가공을 통하여 이온교환시트를 만들 때 압출기 내부온도는 바인더의 종류에 따라 결정되나 좋게는 바인더의 용융온도 이상의 온도에서 하는 것이 좋으나 이온교환수지 분말의 작용기가 분해되지 않는 온도로 하는 것이 좋다. When the kneaded product of the ion exchange resin powder and the thermoplastic polymer binder is formed through the melt extrusion process, the temperature inside the extruder is determined depending on the type of the binder, but preferably the temperature is higher than the melting temperature of the binder, It is preferable to set the temperature at which the functional group of the powder is not decomposed.

(실시예 5-3) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 5-2에 있어서, 상기 압출단계 후, 시트표면을 박리하는 박리단계(S014);를 포함한다.(Example 5-3) The ion-exchange electrode manufacturing method of the present invention includes the peeling step (S014) of Example 5-2 in which the sheet surface is peeled off after the above-mentioned extrusion step.

압출금형을 통과한 이온교환시트의 표면은 성형과정 중 조직이 국부적으로 조밀해지므로 저항이 증대되는 문제를 가진다. 이를 해결하기 위해 조밀해진 조직을 제거하며, 이는 샌드블라스팅 공정으로 표면을 박리시킨다. The surface of the ion exchange sheet that has passed through the extrusion die has a problem that the resistance is increased because the structure becomes locally dense during the molding process. To solve this, the dense tissue is removed, which causes the surface to peel off by a sandblasting process.

(실시예 5-4) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 5-1에 있어서, 상기 캘린더링제조단계는 이온교환분말수지 및 바인더를 혼합하여 반죽하는 혼련단계(S021);, 상기 반죽단계 후 혼합된 재료를 펼치는 연신단계(S022);를 포함한다. (Example 5-4) The ion exchange electrode production method of the present invention is the same as the production method of Example 5-1, wherein the calendering production step is a kneading step (S021) of kneading an ion exchange powder resin and a binder, And a stretching step (S022) of stretching the mixed material after the step.

양이온교환기 또는 음이온교환기를 가지는 고분자 수지분말을 결착하여 시트형태로 제조할 수 있는 고분자 바인더 용액을 제조하며, 상기 고분자 용액에 양이온 또는 음이온교환수지 분말을 첨가하여 반죽하는 혼련(kneading)단계를 거치며, 혼련된 물질은 연신단계를 거처 시트를 생성한다. A polymer binder solution having a cation exchange resin or anion exchange resin is kneaded to prepare a polymer binder solution which can be produced in the form of a sheet and a kneading step in which a cation or anion exchange resin powder is added to the polymer solution and kneaded, The kneaded material is subjected to a stretching step to produce a sheet.

양이온교환기를 가지는 고분자 수지분말은 술폰산기(-SO3H), 카르복실기(-COOH), 포스포닉기(-PO3H2), 포스피닉기(-HPO2H), 아소닉기(-AsO3H2), 셀리노닉기(-SeO3H) 이며, 양이온교환기를 가지는 고분자 수지분말은 4급 암모늄염(-NH3), 1~3급 아민(-NH2, -NHR, -NR2), 4급 포스포니움기(-PR4), 3급 술폰니움기(-SR3)를 사용한다. The polymer resin powder having a cation exchanger may be a polymer resin powder having a sulfonic acid group (-SO 3 H), a carboxyl group (-COOH), a phosphonic group (-PO 3 H 2 ), a phosphonic group (-HPO 2 H) 3 H 2), cell Reno nikgi (-SeO 3 H), and the polymer resin powder having a cation exchange group is a quaternary ammonium (-NH 3), 1 ~ 3 primary amine (-NH 2, -NHR, -NR 2 ) , A quaternary phosphonium group (-PR 4 ), and a tertiary sulfonium group (-SR 3 ) are used.

용매는 상기 고분자 수지의 종류에 따라 선택하여 사용하며, 상술한 고분자 수지가 용해되는 유기용매로는 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 아세톤, 클로로포름, 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 에탄올, 메탄올, 노르말헥산, 수용액에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용된다. The organic solvent in which the polymer resin is dissolved is selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone acetone, chloroform, dichloromethane, trichloro , One or a mixture of two or more selected from ethylene, ethanol, methanol, n-hexane and aqueous solution is used.

또한 본 발명은 필요에 따라 상기 이온교환수지분말과 함께 기공형성물질을 더 추가하여 사용할 수 있으며, 시트의 기공을 형성할 수 있는 물질이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 소금, 다공성 실리카, 활성탄소 등의 시트에 기공형성할 수 있는 물질을 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be used by adding a pore-forming material together with the above-described ion-exchange resin powder as needed, and any material capable of forming pores of the sheet can be used without limitation. Specifically, for example, a material capable of forming pores in a sheet such as salt, porous silica, or activated carbon can be used.

또한 상기 이온교환수지 분말을 고분자 바인더 용액과 균일하게 섞어 반죽 덩어리로 만드는 혼련하는(kneading) 것은 상기 성분들을 순차적으로 계량하여 첨가한 후 가압 분산 혼련기를 이용하여 혼련(kneading)하나 바인더의 종류에 따라 혼련온도와 혼련시간이 정해진다. 이온교환수지 분말 및 기공형성 물질등의 원료는 우선 건식 혼련이 된 후 바인더 용액을 혼련하며, 이온교환 수지분말 혼합물에 액상의 바인더가 함침된 상태가 된다. 이때 혼련기를 혼련온도까지 승온하며, 승온온도 바인더의 연화점 이상으로 하되 승온온도가 너무 낮으면 바인더 점도가 높아져 혼합이 곤란해지므로 통상 연화점보다 10℃ 이상의 높은 온도가 좋으나 바람직하게는 연화점 보다 20℃로 하는 것이 좋다. 가열온도가 너무 높으면 바인더의 분해에 의해 갤린더 가공을 위한 반죽 덩어리가 잘 만들어지지 않고 너무 낮으면 혼련하는 시간이 길어진다. 혼련기는 교반 날개를 갖는 기종이나 롤(roll)혼련기가 바람직하나 균일하게 혼련이 될 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않는다. 혼련기에 투입하는 원료의 양은 통상 혼합기 용적의 10체적% 이상하는 것이 좋으나 바람직하게는 15 ~ 50체적%로 하는 것이 좋다. 혼련시간은 5분 ~ 5시간이 필요하나 좋게는 큰 점성변화를 초래하는 시간까지로 통상 30분 ~ 120분 이다. 얻어진 혼련물은 그대로 캘린더 가공에 사용해도 되는데 바람직하게는 핸들링하기 쉽도록 일정한 크기로 성형하여 제공하는 것이 좋다. 성형방법은 형상을 유지하는 것이 가능하면 특별히 제한은 없다.The kneading of the ion-exchange resin powder with the polymer binder solution to knead the kneaded material into kneaded mass is performed by kneading the kneaded materials by a pressurized dispersion kneader, The kneading temperature and the kneading time are determined. The raw materials such as the ion-exchange resin powder and the pore-forming material are first kneaded dry, then the binder solution is kneaded, and the ion-exchange resin powder mixture is impregnated with a liquid binder. At this time, the temperature of the kneader is raised to the kneading temperature, and the temperature is higher than the softening point of the temperature-raising binder. If the temperature is too low, the viscosity of the binder increases and mixing becomes difficult. It is good to do. If the heating temperature is too high, the kneading mass for the galvanizing process is not well formed by the decomposition of the binder, and if it is too low, the kneading time becomes longer. The kneader is preferably a type having a stirring blade or a roll kneader, but is not limited thereto as long as it can be kneaded uniformly. The amount of the feedstock to be added to the kneading machine is usually 10 vol% or more, preferably 15 to 50 vol%, relative to the volume of the mixer. The kneading time is from 5 minutes to 5 hours, preferably from 30 minutes to 120 minutes, until a time when a large viscosity change occurs. The obtained kneaded product may be used for calendering as it is, and it is preferable to provide the kneaded product in a predetermined size so as to be easily handled. The molding method is not particularly limited as long as the shape can be maintained.

(실시예 5-5) 본 발명의 이온교환전극 제조방법은 실시예 5-1에 있어서, 상기 섬유제조단계는 고분자 섬유에 방사선을 조사하여 라디칼을 형성하는 라디칼단계(S031);, 상기 라디칼 단계후 단량체를 중합용액내에서 고분자섬유에 그라프트 반응시키는 그라프트 반응단계(S032);, 상기 그라프트 반응단계 후, 고분자 섬유를 술폰화 하는 술폰단계(S033);를 포함한다.(Example 5-5) The ion-exchange electrode manufacturing method of the present invention is similar to that of Example 5-1, except that the fiber manufacturing step includes a radical step (S031) of forming a radical by irradiating the polymer fiber with radiation, A graft reaction step (S032) in which a monomer is graft-reacted with a polymer fiber in a polymerization solution; and a sulfone step (S033) in which a polymer fiber is sulfonated after the grafting step.

고분자 섬유는 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리카보네이트 섬유, 폴리페닐렌에테르 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리비닐클로라이드 섬유, 폴리메틸메타아크릴레이트 섬유 및 폴리아미드계 섬유 등의 고분자 섬유를 사용할 수 있다.The polymer fibers may be selected from the group consisting of polyethylene fibers, polypropylene fibers, polycarbonate fibers, polyphenylene ether fibers, polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polyvinyl chloride fibers, polymethylmethacrylate fibers and polyamide fibers Polymer fibers can be used.

방사선조사는 이온빔, 전자빔, 감마선, 알파선 및 베타선 등일 수 있다. 방사선 조사량은 10kGy ~ 500kGy가 바람직하고, 25kGy ~ 200kGy가 더 바람직하며, 50 kGy ~ 150kGy가 가장 바람직하다. 단, 10kGy 미만일 경우, 방사선 조사량이 부족하여 라디칼 형성이 부족하기 때문에 고분자 섬유에 단량체를 그라프트하는데 어려운 문제점이 있으며, 500kGy를 초과할 경우 고분자 섬유가 분해되는 문제점이 있다.The irradiation may be an ion beam, an electron beam, a gamma ray, an alpha ray and a beta ray. The irradiation dose is preferably from 10 kGy to 500 kGy, more preferably from 25 kGy to 200 kGy, and most preferably from 50 kGy to 150 kGy. However, when it is less than 10 kGy, there is a problem that grafting of monomers to polymer fibers is difficult because of insufficient irradiation dose and insufficient formation of radicals, and when it exceeds 500 kGy, polymer fibers are decomposed.

중합용액은 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide), 포름알데히드(Formaldehyde), 클로로포름(Chloroform), 디메틸아세트아미드(Dimethylacetamide), 피리딘(Pyridine), 프로판올(Propanol), 벤젠(Benzene), 자일렌(Xylene), 톨루엔(Toluene), 다이옥산(1,4-dioxane), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran) 등의 용매가 사용된다. The polymerization solution is prepared by dissolving the polymer in a solvent such as ethanol, methanol, dimethylformamide, formaldehyde, chloroform, dimethylacetamide, pyridine, propanol, benzene Benzene, xylene, toluene, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran and the like are used.

단량체는 스티렌, 비닐톨루엔, 알파메틸스티렌, t-부틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐나프탈렌, 이소프로페닐나프탈렌, 아크릴산 및 메타크릴산 등의 단량체를 사용한다. 그라프트 반응 온도는 30℃ ~ 90℃의 온도가 바람직하고, 45℃ ~ 75℃의 온도가 가장 바람직하다. 또한, 그라프트 반응 시간은 1시간 ~ 72시간 동안 진행이 가능하다. Monomers such as styrene, vinyl toluene, alpha methyl styrene, t-butyl styrene, chlorostyrene, vinyl naphthalene, isopropenyl naphthalene, acrylic acid and methacrylic acid are used. The graft reaction temperature is preferably from 30 캜 to 90 캜, and most preferably from 45 캜 to 75 캜. Also, the graft reaction time can be from 1 hour to 72 hours.

고가의 용매에 의해 생산원가가 증가하기 때문에 술폰산기 시약을 적하시킴과 동시에 내산성 펌프를 사용하여 용매를 순환함으로써 술폰화 반응에 소비되는 용매 양을 최소화 하는 방법을 사용한다. As the production cost increases due to the expensive solvent, a method of dropping the sulfonic acid group reagent and circulating the solvent using an acidic pump is used to minimize the amount of solvent consumed in the sulfonation reaction.

술폰화 반응이란 유기화합물에 SO3H기를 도입하여 술폰산을 합성하는 반응을 의미한다. 방사선 조사 후 그라프트 중합법으로 그라프트 된 고분자 섬유를 용액 내에서 술폰화 반응하는 단계 단계로는 술폰화 반응에 필요한 용액을 제조하는 단계, 그라프된 고분자 섬유를 용액에 침지시키는 단계로 이루어진다. 술폰화 반응 용액의 유도체는 벤젠고리를 갖는 방향족 화합물로써, 스티렌, 벤젠, 페놀, 벤조산, 니트로벤젠 등의 유도체를 포함한다. The sulfonation reaction means a reaction in which a SO3H group is introduced into an organic compound to synthesize a sulfonic acid. The step of sulfonating the polymer fibers grafted by the graft polymerization method after the irradiation of the radiation comprises preparing a solution necessary for the sulfonation reaction and immersing the grafted polymer fibers in the solution. Derivatives of the sulfonation reaction solution are aromatic compounds having a benzene ring and include derivatives such as styrene, benzene, phenol, benzoic acid, and nitrobenzene.

술폰산기를 포함하는 시약으로는 황산, 발연 황산, 삼산화황 및 클로로황산 등을 포함하나, 이제 제한되지 않으며, 반응용매는 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide), 포름알데히드(Formaldehyde), 클로로포름(Chloroform), 디메틸아세트아미드(Dimethylacetamide), 피리딘(Pyridine), 프로판올(Propanol), 벤젠(Benzene), 자일렌(Xylene), 톨루엔(Toluene), 다이옥산(1,4-dioxane), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran) 등의 용매를 사용할 수 있다. Reagents containing sulfonic acid groups include, but are not limited to, sulfuric acid, fuming sulfuric acid, sulfur trioxide, and chlorosulfuric acid, and the reaction solvent is ethanol, methanol, dimethylformamide, formaldehyde ), Chloroform, dimethylacetamide, pyridine, propanol, benzene, xylene, toluene, 1,4-dioxane, tetra A solvent such as tetrahydrofuran may be used.

술폰산 반응 시간은 1시간 ~ 10시간이 바람직하다. 술폰화 반응 시간이 1시간 미만의 경우, 충분한 술폰화 반응이 진행되지 않고, 10시간을 초과할 경우, 고분자 섬유가 탄화되는 현상이 발생한다. The sulfonic acid reaction time is preferably from 1 hour to 10 hours. When the sulfonation reaction time is less than 1 hour, sufficient sulfonation reaction does not proceed. When the sulfonation reaction time exceeds 10 hours, the polymer fibers are carbonized.

술폰산기를 포함하는 시약의 농도는 1wt% ~ 5wt%의 농도가 가장 바람직하다. 하지만, 시약의 농도가 1wt% 미만의 경우, SO3H가 부족하여 정상적인 술폰화 반응이 진행되지 않고, 5wt%를 초과할 경우, 고분자 섬유의 탄화현상이 발생한다.The concentration of the sulfonic acid group-containing reagent is most preferably 1 wt% to 5 wt%. However, when the concentration of the reagent is less than 1 wt%, the SO 3 H is insufficient and the normal sulfonation reaction does not proceed. When the concentration exceeds 5 wt%, carbonization of the polymer fiber occurs.

아민화 반응이란 유기화합물에 -NR3기를 도입하여 4급 암모늄을 합성하는 반응을 의미한다. 방사선 조사 후 그라프트 중합법으로 그라프트 된 고분자 섬유를 용액 내에서 클로로 메틸화 반응하는 단계와 아민화 반응단계로 이루어지며, 유도체는 벤젠고리를 갖는 방향족 화합물로써, 스티렌, 벤젠, 페놀, 벤조산, 니트로벤젠 등의 유도체를 포함한다.The amination reaction means a reaction in which an -NR 3 group is introduced into an organic compound to synthesize quaternary ammonium. And a step of carrying out chloromethylation of the polymer fiber grafted by the graft polymerization method after the irradiation with the radiation and an amination reaction step. The derivative is an aromatic compound having a benzene ring and is a styrene, benzene, phenol, benzoic acid, nitro Benzene and the like.

클로로 메틸화 반응은 교반기, 질소주입장치, 온도조절장치, 환류냉각기를 부착한 2 L의 반응기에 질소 가스를 서서히 통과시키면서, 그라프트 된 고분자 섬유(20g), 파라포름알데하이드(PFA)(13.56g), 클로로트라이메틸실란(CTMS)(49.2g), 틴(Ⅳ)클로라이드(TC)(2.356g)를 클로로포름(CF)(660㎖)에 첨가하고 72시간 동안 반응한 후 메탄올에 침전분리하고 증류수로 여러 번 세척하여 건조했다.The chloromethylation reaction was carried out in a 2 L reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, a temperature controller, and a reflux condenser, while slowly passing nitrogen gas through the reactor, grafted polymer fibers (20 g), paraformaldehyde (PFA) Was added to chloroform (CF) (660 ml), and reacted for 72 hours. Then, the reaction mixture was separated by precipitation into methanol, distilled water was added thereto, Washed several times and dried.

상기 건조된 클로로메틸화된 고분자섬유를 디클로에탄(dichloroethane) 500 mL에 넣은 후 3급 아민인 트리메틸아민(TMA) 100g과 N,N,N',N'-테트라메틸 헥사메틸렌 디아민(TMHDA) 33.3g을 혼합하여 30℃에서 48시간 동안 아민화 반응을 하였으며, 메탄올에 세척 건조하여 아민화된 고분자 섬유를 얻는다. The dried chloromethylated polymer fibers were placed in 500 mL of dichloroethane, and then 100 g of tertiary amine, trimethylamine (TMA), and 100 g of N, N, N ', N'-tetramethylhexamethylenediamine (TMHDA) 33.3 g, and the mixture was subjected to amination reaction at 30 ° C for 48 hours, and washed with methanol to obtain aminated polymer fibers.

(실시예 6-1) 본 발명의 이온교환전극은 실시예 3-1의 방법으로 제조된 이온교환전극을 나타낸다. (Example 6-1) The ion-exchange electrode of the present invention is an ion-exchange electrode manufactured by the method of Example 3-1.

본 발명의 이온교환전극은 실시예 3-1의 방법뿐 아니라, 본 명세서에 제시된 모든 실시예에서 제시된 모든 방법으로 제조될 수 있다. The ion exchange electrode of the present invention can be manufactured by the method of Example 3-1 as well as by all the methods shown in all the examples presented in this specification.

(실시예 7-1) 본 발명의 이온교환필터는 일측에 투입공(811)을 형성하며, 타측에 배출공(821)이 형성되며, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(800);, 상기 수용공간에 장착되며, 실시예 6-1의 이온교환전극이 말려진 형태 또는 적층된 형태로 수용되는 전극(100);을 포함한다. (Example 7-1) The ion exchange filter of the present invention comprises a case 800 forming a charging hole 811 on one side, a discharge hole 821 on the other side and forming a receiving space therein, And an electrode (100) mounted in the accommodation space, the ion exchange electrode of Example 6-1 being received in a rolled or laminated form.

이온교환필터는 앞에서 제시한 실시예의 이온교환전극 제작방법으로 제작된 전극을 롤형식으로 말거나 판재형식으로 적층한다. 말려지거나 적측된 이온교환전극은 케이스 내부에 수용되며, 케이스 일측에는 투입공을 형성되여 투입수가 공급되고, 타측에는 배출공을 형성하여 이온 교환된 투입수를 배출된다. 케이스 내부에는 직류전류가 통전되어 시트에 전류를 흐르게 된다. 양이온교환시트와 음이온교환시트는 각각 양이온과 음이온을 수용하며, 양이온막과 음이온막은 각각의 이온만을 통과시켜 용이하게 이온 교환된 투입수를 배출할 수 있다. In the ion exchange filter, the electrodes manufactured by the ion exchange electrode fabrication method of the above-described embodiment are laminated in a roll form or in a plate form. The ion exchange electrode which is dried or photographed is accommodated in the case, and a charging hole is formed at one side of the case to supply the input water, and a discharge hole is formed at the other side to discharge the ion-exchanged input water. A DC current is energized in the case and current flows through the seat. The cation exchange sheet and the anion exchange sheet each contain cations and anions, and the cation membranes and the anion membranes can pass only respective ions, and can easily discharge the ion exchanged water.

100 : 전극 110 : 양이온교환시트
120 : 양이온막 210 : 음이온교환시트
220 : 음이온막 310 : 촉매층
400 : 바이폴라멤브레인 510 : 롤러
520 : 롤러 601 : 유로홈
604 : 피딩돌기 800 : 케이스
811 : 투입공 821 : 배출공
100: electrode 110: cation exchange sheet
120: Cationic membrane 210: Anion exchange sheet
220: anion membrane 310: catalyst layer
400: bipolar membrane 510: roller
520: roller 601:
604: Feeding protrusion 800: Case
811: input hole 821: exhaust hole

Claims (7)

이온교환전극 제조방법에 있어서,
양이온교환시트(110) 및 음이온교환시트(210)를 각각 제조하는 시트제조단계(S110);,
상기 양이온교환시트 및 상기 음이온교환시트 일면에 양이온막(120) 및 음이온막(220)을 부착하는 이온막부착단계(S120);,
촉매층(310) 양측에 양이온막 및 음이온막이 위치되도록 양이온교환시트 및 음이온교환시트를 부착하는 시트부착단계(S130);,
상기 시트부착단계(S130, S230)는 2개의 롤러(510, 520)에 삽입하는 삽입단계(S501);,
상기 롤러에 의해 열을 이용하여 압착되는 압착단계(S502);,
상기 이온막부착단계에서, 양이온막 및 음이온막의 폭(B2)은 양이온교환시트 및 음이온교환시트의 폭(B1)보다 작게 형성되며, 양이온막 및 음이온막은 일정간격으로 형성되며, 각각의 이온막 사이에는 일정한 크기의 공간(S1)을 형성되는 것을 포함하는 이온교환전극 제조방법.
In the ion exchange electrode manufacturing method,
A sheet manufacturing step S110 for manufacturing the cation exchange sheet 110 and the anion exchange sheet 210, respectively;
(S120) of attaching a cation membrane (120) and an anion membrane (220) to one side of the cation exchange sheet and the anion exchange sheet;
A step S130 of attaching a cation exchange sheet and an anion exchange sheet so that the cation membrane and the anion membrane are positioned on both sides of the catalyst layer 310;
The sheet attaching step (S130, S230) is an inserting step (S501) of inserting into the two rollers (510, 520);
A squeezing step (S502) in which the sheet is squeezed using heat by the roller;
In the ion film deposition step, the width (B2) of the cation membrane and the anion membrane is formed to be smaller than the width (B1) of the cation exchange sheet and the anion exchange sheet, and the cation membrane and the anion membrane are formed at regular intervals, And forming a space (S1) having a predetermined size.
이온교환전극 제조방법에 있어서,
양이온교환시트(110) 및 음이온교환시트(210)를 각각 제조하는 시트제조단계(S210);,
촉매층(310) 양측에 양이온막(120) 또는 음이온막(220)을 결합하여 바이폴라멤브레인(400)을 제조하는 멤브레인제조단계(S220);,
상기 바이폴라멤브레인, 상기 양이온교환시트, 상기 음이온교환시트를 부착하는 시트부착단계(S230);,
상기 시트부착단계(S130, S230)는 2개의 롤러(510, 520)에 삽입하는 삽입단계(S501);,
상기 롤러에 의해 열을 이용하여 압착되는 압착단계(S502);,
상기 양이온교환시트 및 음이온교환시트는 일정한 폭으로 연속 생산되며, 바이폴라멤브레인은 일정한 길이로 형성되며, 바이폴라멤브레인 폭은 이온교환시트 폭보다 작게 형성되는 것을 포함하는 이온교환전극 제조방법.
In the ion exchange electrode manufacturing method,
A sheet manufacturing step S210 for manufacturing the cation exchange sheet 110 and the anion exchange sheet 210, respectively;
A membrane fabrication step S220 of fabricating the bipolar membrane 400 by bonding the cation membrane 120 or the anion membrane 220 to both sides of the catalyst layer 310;
A step of attaching the bipolar membrane, the cation exchange sheet, and the anion exchange sheet (S230);
The sheet attaching step (S130, S230) is an inserting step (S501) of inserting into the two rollers (510, 520);
A squeezing step (S502) in which the sheet is squeezed using heat by the roller;
Wherein the cation exchange sheet and the anion exchange sheet are continuously produced at a constant width, the bipolar membrane is formed to have a constant length, and the bipolar membrane width is formed to be smaller than the width of the ion exchange sheet.
삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 멤브레인제조단계는 음이온솔루션용액으로 박막을 형성하는 음이온막 생성단계(S221);,
음이온막 생성단계 후, 촉매층을 형성하는 촉매층 생성단계(S222);,
촉매층 생성단계 후, 양이온솔루션용액으로 박막을 형성하는 양이온막 생성단계(S223);를 포함하는 이온교환전극 제조방법.
The method of claim 2,
The membrane manufacturing step may include an anion film forming step (S221) for forming a thin film with an anion solution solution;
A catalyst layer forming step (S222) for forming a catalyst layer after the anion-film forming step;
And (C223) a cationic membrane producing step (S223) of forming a thin film with the cation solution solution after the catalyst layer producing step.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
시트제조단계(S110, S210)는 압출단계, 캘린더링제조단계, 섬유제조단계 중 선택된 어느 하나로 제조되는 것을 포함하는 이온교환전극 제조방법.
The method according to claim 1 or 2,
The sheet manufacturing step (S110, S210) comprises producing the ion exchange electrode by any one of an extrusion step, a calendering step, and a fiber manufacturing step.
청구항 1 또는 2의 방법으로 제조된 이온교환전극.
An ion exchange electrode produced by the method of claim 1 or 2.
일측에 투입공(811)을 형성하며, 타측에 배출공(821)이 형성되며, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(800);,
상기 수용공간에 장착되며, 청구항 6의 이온교환전극이 말려진 형태 또는 적층된 형태로 수용되는 전극(100);을 포함하는 이온교환필터.

A case 800 forming a charging hole 811 at one side and a discharge hole 821 at the other side and forming a receiving space therein;
And an electrode (100) mounted in the accommodation space, the ion exchange electrode of claim 6 being received in a rolled or laminated form.

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