UA47449C2 - Безазбестовий компонент катода, що використовують для електролізу розчину хлориду натрію, та спосіб його одержання - Google Patents

Abstract

Даний винахід охоплює безазбестовий катодний елемент, що отримують осаджуванням після фільтрації через пористе середовище водомісткої суспензії, що містить електропровідні волокна, принаймі один катіоноактивний полімер, принаймі один електрокаталітичний агент, принаймі один поростворюючий агент і принаймі одне зв’язувальне, вибране з фторполімерів. Винахід також включає метод виготовлення такого катодного елемента.

Description

Опис винаходу

Предметом настоящего изобретения является компонент катода, лишенньій волокон асбеста, способ его 2 изготовления и его использованиє в получений раствора гидроксида щелочного металла.

Вещества, используемье для изготовления компонента катода злектролитической ячейки, должнь соответствовать нескольким конкретньмм характеристикам. Так, они должнь )иметь низкое злектрическое удельное сопротивлениє, пригодное для работьь при оприемлемом уровне ознергии злектролизера, оборудованного таким компонентом катода. Кроме того, они должньі также давать возможность получить 70 компонент, которьій имеет малую толщину, в то же время предоставляя на указанном компоненте большую удельную поверхность, которая может превьшать несколько квадратньїх метров.

Такие компоненть! катода обьічно получают осаждением посредством фильтрации через пористую подложку дисперсии используемьхх материалов. Одна из трудностей способа такого типа заключаєтся в том, что необходимо иметь возможность управлять количеством продукта, зффективно удерживаємого на поверхности 719 пористой подложки, последняя должна показьівать значение внутренних габаритов просветов или диаметров отверстий, которне являются большими относительно размера используемьх материалов. К тому же, слой должен проявлять управляемье и воспроизводимье характеристики пористости и однородности, в смьісле толщинь слоя и распределения зтих составньх частей, если компоненть! катода, которье являются непригодньіми или плохими по характеристикам, не должнь бьїть получень.

Одно из первьїх производств компонента катода состояло в осаждении суспензии, содержащей волокна углерода, волокна асбеста, фторированного полимера, связьвающего волокна, злектрокаталитического агента и порообразующего агента.

Преимущество зтого типа компонента катода в настоящее время ограничено из-за ожидаемьх новьх инструкций, касающихся волокон асбеста. Зто связано с исследованной токсичностью зтих волокон, и позтому с 22 умеется тенденция больше не допускать использование зтого вещества. ге)

Кроме того, бьіло обнаружено, что длительная стабильность волокон асбеста в злектролитической среде, содержащей концентрированное основание и соль, должна бьть улучшена, чтобьії ограничить замену компонентов катода, считающуюся чрезмерно частой.

Во-первьїх, бьіли предпринять! мерьі! предосторожности, чтобь! распределить полностью и просто волокна о 30 асбеста в волокнистой суспензии. Однако получающийся в результате слой, оказалось, бьіл непригодньм при «І злектролизе промьшленньм способом, потому что бьло невозможно зффективно управлять толщиной и пористостью указанного слоя. Кроме того, его когезия с катодом также не бьіла удовлетворительна. М

В свете таких результатов предложение состояло в замене волокон асбеста органическими волокнами типа фторированного полимера. Однако характеристики компонента катода также не бьіли удовлетворительнь. Зто 35 происходило потому, что пористость и толщина не могли бьть всегда управляємьми, в особенности после М стадии отверждения указанного слоя (или агломерации).

Располагая зтими фактами, предлагаеєтся новьій тип безасбестового компонента катода, в котором зти волокна заменень! смесью органических волокон, типа фторированного полимера, ий неорганических волокон, «4, таких, как в частности, волокна титаната. З 70 Точно так же, как и предшествующее производство компонента катода на основе волокон асбеста, зта новая с композиция волокнистого слоя даєт возможность получать достаточно удовлетворительнье свойства при з» злектролизе растворов хлорида натрия.

Однако недостаток зтой последней композиции слоя - его внісокая стоимость, главньім образом благодаря органическим и неорганическим волокнам, которне представляют не малую часть композиции. 45 Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобь! создать волокнистую композицию слоя, лишенную е асбеста и органических и неорганических волокон, таких как те, которье бьіли упомянуть. -І Таким образом, изобретение относится к компоненту катода, лишенного волокон асбеста, получаеємого осаждением посредством фильтрации через пористую подложку водородсодержащей суспензии, содержащей е злектропроводящие волокна, по меньшей мере, один катионосактивньй полимер, по меньшей мере, один ї» 20 зплектрокаталитический агент, по меньшей мере, один порообразующий агент и, по меньшей мере, одно связующее, вьібранное из фторированньїх полимеров. с Изобретениє также касаєтся способа изготовления такого компонента катода, которьій заключается в вьіполнении следующих стадий:

Іа) готовят водосодержащую суспензию, содержащую злектропроводящие волокна, по меньшей мере, один катионоактивньй полимер, по меньшей мере, один злектрокаталитический агент, по меньшей мере, одно (ФІ связующее, вьібранное из фторированньїх полимеров и, по меньшей мере, один порообразующий агент,

ІБ указанную суспензию осаждают на пористую подложку посредством фильтрации в программно о управляемом вакууме,

ІС| слой, полученньїйй таким образом, обезвоживают и необязательно сушат, 60 ІЗ) полученное в результате соеєдинение агломерируют при температуре, большей или равной температуре плавления или размягчения связующего,

І(е| удаляют порообразующий агент, в случае необходимости, обработкой, вьіполняемой до использования компонента катода или во время его использования.

Совершенно неожиданно бьло обнаружено, что можно получить компоненть! катода с характеристиками, 62 сравнимьми с характеристиками компонентов, описанньх вьіше и известньх специалистам, без использования -Д-

волокон асбеста, органических волокон, на основе фторированного полимера, и неорганических волокон, в частности на основе титаната. Зтого нельзя бьіло ожидать из-за того, что до сих пор существовала тенденция всегда сохранить соединения с волокнистой природой в дополнение к проводящим волокнам.

Аналогично бьіло обнаружено, в отличие от того, что принято в данной области техники, что можно получить стабильнье слой после тепловой обработки без использования неорганических наполнителей или волокон, предварительно рассматриваемьїх как необходимье.

К тому же, настоящее изобретение позволяет получить суспензию, которую можно фильтровать вертикально, то есть в промьішленньїх условиях. Зта характеристика не бьіла очевидна также, потому что 7/0 формирование суспензии согласно изобретению осуществляют без способствующего загустению агента типа ксантановой смоль, предварительно рассматриваемого как необходимого для получения зтого результата.

Однако другие преимущества и характеристики станут более очевидньіми при рассмотрении описания и примеров, которье приведень ниже.

Как бьіло отмечено вьше, компонент катода, согласно изобретению, может бьть получен осаждением 7/5 посредством фильтрации через пористую подложку дисперсии, содержащей злектропроводящие волокна, по меньшей мере, один катионоактивньій полимер, по меньшей мере, один злектрокаталитический агент, по меньшей мере, один порообразующий агент и, по меньшей мере, одно связующее.

Обьічно целесообразно, чтобь! зта дисперсия бьіла водосодержащей.

Злектропроводящие волокна могут бьть естественно проводящими волокнами или же волокнами, Ообразованньїми таким образом, чтобь! сделать их проводящими.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, используются естественно проводящие волокна, такие как, в частности волокна углерода или волокна графита.

Более конкретно, зти волокна поставляются в виде нитей с диаметром обьічно меньше їмм и, более конкретно, от 1073 до 0.Тмм и с длиной больше, чем 0.5мм и, более конкретно, от 1 до 20мм. Га

Кроме того, проводящие волокна преимущественно проявляют монодисперсное распределение длинь, то есть такое распределение, что длина, по меньшей мере, 8095 и предпочтительно, по меньшей мере, 9095 о волокон соответствует средней длине 1095.

Что касается связующего, последнее вьібирают из фторированньїх полимеров.

Под "фторированньми полимерами" понимают гомополимерь или сополимерь!, полученнье, по меньшей Фд) мере, частично из олефиновьїх мономеров, замещенньїх атомами фтора, или замещенньїх соединением атомов фтора и, по меньшей мере, одного из атомов хлора, брома или йода, на мономер. З

Примерь фторированньїх гомополимеров или сополимеров могут содержать полимерь и сополимерь, «ф полученнье из тетрафторзтилена, гексафторпропилена, хлортрифторзтилена или бромтрифторзтилена.

Такие полимерь! могут также содержать до 7595 молекулярньїх веществ, полученньїх из других зтиленово - 3з5 ненасьіщенньїх мономеров, содержащих, по меньшей мере, столько атомов фтора, сколько атомов углерода, «ф таких как, например, винилиденіди)фторид или винилперфторалкильнье зфирь, таких как перфтороалкоксизтилен.

Зтот фторированньій полимер, или связующее, более конкретно поставляется в виде водосодержащей « дисперсии, содержащей от 30 до 8095 весовьїх безводного полимера, размер частицьї которого составляет от 0.1 и 5мкм и предпочтительно от 0.1 и мкм. - с Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, фторированньм полимером является й политетрафторзтилен. "» Возможно, использовать в качестве злектрокаталитического агента любой тип металла, известного в технике, для активации реакции злектролиза.

Однако, согласно первому конкретному альтернативному виду изобретения, используют металл Ренея, «» такой как, предпочтительно, никель, или же предшествующий продукт зтого металла Ренея, состоящий - фактически из сплава на основе указанного металла в соединений с другим, которьій может легко бьіть удален.

Более конкретно, им является сплав, включающий алюминий, которьій может бьіть вьіщелачен, например «» обработкой, осуществляемой в щелочной среде. Зтот тип злектрокаталитического агента описан, в частности, в Европейском Патенте ЕР 296, 076, на которьій может бьіть сделана ссьілка по зтому вопросу. ве Согласно второму альтернативному виду в качестве злектрокаталитического агента могут использоваться (Че) частицьї, включающие оксид рутения, оксид платинь, оксид иридия или оксид палладия или смесь зтих оксидов.

Под смесью понимают частицьії, содержащие в себе смесь оксидов, но также частицьі на основе одного оксида металла, смешанного с другими частицами, содержащими различнье оксидь. Очевидно, промежуточнье комбинации зтих двух возможностей можно вполне представить.

Указанньій агент, к тому же, может бьіть в виде частиц, состоящих из злектропроводящей подложки, о содержащей покрьїтие в виде оксида рутения, оксида платинь, оксида иридия или оксида палладия; зти оксидь! ко являются единственньїми или в качестве смеси в смьісле, которьй бьіл обьяснен.

Без отступления от обьема настоящего изобретения можно обьединить зти два альтернативньх вида, то бо есть частицьї на основе оксида или покрьїтье оксидом.

Злектрокаталитический агент, согласно изобретению, предпочтительно поставляется в виде покрьтия подложки, такой как, в частности, железа, кобальта, никеля, железа Ренея, кобальта Ренея, никеля Ренея, злементов групп МА и МА периодической классификации, углерода или графита. Здесь и во всем последующем описаний, периодической классификацией злементов, на которую сделана ссьілка, является та, что 65 опубликована в добавление к Виїейп де Іа Зосієїе Спітідне де Ргапсе (Мо1, 1966).

Зтот тип злектрокаталитического агента описан, в частности, в заявке на патент Франции ЕК 94 01702.

Следует отметить, что снова соединение двух типов злектрокаталитических агентов, описанньїх вьіше, является возмМможньМ.

Водосодержащая дисперсия дополнительно содержит, по меньшей мере, один порообразующий агент.

Все составляющие являются подходящими, поскольку они могут бьіть удаленьі, например, химической или тепловой обработкой.

Таким образом, согласно первому альтернативному виду изобретения, используют производнье на основе двуокиси кремния. Зти соединения являются особенно вьігодньіми, так как они фактически не оказьнвают никакого зффекта в ослаблений злектропроводимости микропористого вещества и образуют сетки с 7/0 полимером, связьвающим волокна, когда зтот полимер используется в виде латекса. Кроме того, зти соединения удаляются вьиіщелачиванием основанием, таким как гидроксид натрия.

Под "производньіми на основе двуокиси кремния" понимают, согласно изобретению, осажденнье двуокиси кремния и двуокиси кремния сгорания или пирогеннье двуокиси кремния (полученнье при сухой перегонке). Они более конкретно проявляют ВЕТ удельную поверхность от 100м 2/г до З00м2/г й/или размер частиць, оцененньй 75 с использованием счетчика Сошеге), от 1 до 5О0мкм и предпочтительно от 1 до 15мМкм.

Таюке возможно предусмотреть использование вместо вьішеупомянутьїх парообразующих агентов или в качестве смеси с ними системь! с наночастицами, которне являются термически разрушаемьми, более конкретно по время операции агломерации компонента катода, такие как наносетки или сетки с размером менее 10Омкм.

Наконец, одной из необходимьїх составляющих дисперсии, используемой согласно изобретению, является составляющая из катионоактивного полимера.

Следует сказать, что среди подходящих катионоактивньїх полимеров существуют две категории полимера, органические полимерьі и неорганические полимерьі, которье могут использоваться в отдельности или как смесь. с

В качестве примера полимеров первой категорий можно привести синтетические полимерь, вьібраннье из зпихлоргидрина, полииминов, полиакриламидов или полиакриламинов, которье являются полимерами, о способньіми формировать часть композиции суспензии, используемой в изобретенийи. Полимерь! естественного происхождения, такие как, в частности, катионоактивнье крахмаль! или катионоактивньсе кизельгурьії, являются подходящими соединениями для изобретения. Ге»!

Следует сказать, что среди неорганических полимеров, без предполагаемого ограничения, используют глиньї, бентонитьії, сульфат алюминия или полихлорид алюминия. З

Согласно предпочтительному варианту осуществления, суспензия, согласно изобретению, содержит, по «Її меньшей мере, один полимер типа полиакриламина, продаваемого, в частности, под маркой Ріоегдеге компанией Ріоегдег, типа катионоактивного крахмала, такие как катионоактивнье крахмаль!, которне являются в 3з5 растворимьми при нагреваниий (Ні-Сакю катионоактивнье крахмаль), продаваємье компанией Кодиеце) и «ж катионоактивнье крахмальі, которье являются растворимьми при охлаждении, или типа катионоактивного кизельгура, продаваемого под торговой маркой Меурго?ж компанией МеупНаїЇ; возможно присутствие зтих полимеров в отдельности или в качестве смеси. «

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, когда 70 Мспользуется система наночастиц, она соединяется по меньшей мере, одним катионоактивньім полимером. В - с таком случає используют, более конкретно, катионоактивньій полимер, вьібранньй из зпихлоргидрина й полииминов, полиакриламидов или катионоактивньїх крахмалов. «» Суспензия, используемая в способе, согласно изобретению, может, кроме того, включать дополнительнье соединения.

Таким образом, согласно первому альтернативному виду изобретения, суспензия содержит, если уместно, «» волокнистьій материал. Более конкретно, волокнистьій материал вьібирают из волокон на основе целлюлозьі, волокон на основе целлюлозьі с положительно заряженньми ионами, стекловолокон или волокон силиката і кальция. «» Следует сказать, что в качестве положительно заряженньх волокон целлюлозь), используют волокна ВесойосФе или, в качестве волокон силиката кальция-волокна Рготахопо). шк Следует отметить, что добавки могут формировать часть композиции суспензии, согласно изобретению.

Ге) Таким образом, суспензия содержит, в дополнение к вбиішеупомянутьмм составляющим компонентам, по меньшей мере, один поверхностно-активньй агент.

Более конкретно, в качестве поверхностно-активного вещества используют нейоннье соединения, такие как Ззтоксилированньюе спиртьі или фторуглероднье соединения, содержащие функционализированньсе группьї, обьічно имеющие цепочки атомов углерода, содержащие от б до 20 атомов углерода. Предпочтительно іФ) используют зтоксилированньсе спирть, вьібраннье из зтоксилированньїх алкилфенолов, таких как, в частности, ко ОоКтТОКсСИиНОЛльі.

Суспензию, согласно изобретению, таким образом, осаждают на пористую подложку. Зта пористая подложка бо обьічно проводит злектричество. Следует отметить, что без отступления от обьема настоящего изобретения, суспензию осаждают на подложку, которая не является злектропроводящей таким образом, чтобь! создать волокнистьй слой, которьй бьл бьї впоследствийи соединен с пористой злектропроводящей подложкой.

Пористая подложка более конкретно состоит из тканей или решеток, для которьїх размер отверстий перфорации или пористости может бьіть от 20мкм до 5мм. Пористая подложка может иметь одну или более 65 плоских или цилиндрических поверхностей, обьічно известньїх как "наперсток", показьвающий открьтую поверхность.

Проводящая пористая подложка состоит, в частности, из железа, никеля или любого вещества, обработанного таким образом, чтобьі оно стало менее чувствительньім к коррозионной агрессивности средь,, такого как, например, железо, на которое бьл осажден никель.

Согласно прейимущественному альтернативному виду изобретения, волокнистьій слой, осажденньй на пористую злектропроводящую подложку, соединяют с микропористой диафрагмой.

Первьій вариант осуществления состоит в осаждениий диафрагмь! на волокнистьій слой. Зтот тип процесса известен специалистам.

Согласно второму варианту осуществления зтого альтернативного вида, диафрагму не осаждают на 7/0 Волокнистьй слой, а размещают отдельно, чтобь! разделить отделения катода и анода.

Такие диафрагмь! коммерчески доступнь! и вьіполнень, в частности, на основе волокон керамического типа или на тефлоне.

Согласно второму альтернативному виду изобретения, катод, содержащий волокнистьйй слой, осажденньй на злектропроводящую подложку, соединяют с мембраной.

Следует заметить в качестве примеров мембран, подходящих для способа, согласно изобретению, перфторосульфоновье мембрань типа Маїйоп (продаваемье компанией Ои Ропі) или перфорированнье мембраньі, содержащие функциональнье карбоксильньсе группь! (ряд 890 или Ех-50, продаваемье компанией

Азапі Сіазв). Кроме того, можно использовать двухслойнье мембраньі, содержащие на одной " поверхности, сульфоновьгсе группньі, а на другой - карбоксильньсе группь.

Ниже будет описан процесс подготовки, пригодньій для изготовления компонента катода, согласно изобретению:

Іа| готовят водосодержащую суспензию, содержащую злектропроводящие волокна, по меньшей мере, один катионоактивньій полимер, по меньшей мере, один злектрокаталитический агент, по меньшей мере, одно связующее, вьібранное из фторированньїх полимеров и, по меньшей мере, один парообразующий агент, с

ЇБ| указанную суспензию осаждают на пористую подложку посредством фильтрации в программно о управляемом вакууме,

ІС| слой, полученньїйй таким образом, обезвоживают и необязательно сушат, (4 полученное в результате соединение агломерируют при температуре, большей или равной температуре плавления или размягчения связующего, б зо І(е|Ї парообразующий агент удаляют, в случае необходимости, обработкой, вьіполняемой до использования катода или во время его использования. -

Таким образом, на первой стадии (а) готовят водосодержащую суспензию на основе составляющих, которье -«ф бьіли описань! вьіше.

Содержание проводящих волокон определяют так, чтобьі общее удельное сопротивление полученного -

Зв ВолокнистоГго слоя бьіло меньше или равно 0.4ОмОсм. «Е

Суспензия, более конкретно, содержит от 20 до 100 весовьїх частей проводящих волокон. Согласно конкретному альтернативному виду изобретения, содержание проводящих волокон составляет от 50 до 90 весовьїх частей.

Что касается связующего, его содержание составляет от 10 до 60 весовьїх частей в пересчете на сухую « основу. шщ с Количество каталитического агента может изменяться в широких пределах.

Более конкретно, содержание зтой составляющей в водосодержащей суспензии находится в пределах от 20 з до 200 весовьїх частей. Более конкретно, содержание составляет от 60 до 120 весовьїх частей.

Количество парообразующего агента, формирующего часть композиции самой дисперсии, также изменяется

В широких пределах. ї5» В случає, когда парообразующий агент может бьть удален химической обработкой, как в случає с производньмми на основе двуокиси кремния, в частности, его содержание обьічно составляет от 30 до 200 ш- частей. Более конкретно, количество парообразующего агента, формирующего часть композиции., суспензийи їх составляєт от 30 до 100 весовьїх частей.

В случає, когда парообразующий агент может бьть удален термически, таком как для систем с о нанометрическими частицами типа решеток с размером, меньшим 100 мкм или нанометрическими решетками,

Ге количество зтого типа составляющей находится более конкретно в пределах от 10 до 200 весовиьіїх частей.

Возможно, предусмотреть комбинацию из зтих двух последних возможностей. В последнем случае количество парообразующих агентов, соответствующих смеси агентов, которьіе могут бьіть удалень! химически дв Мли термически, более конкретно находится в пределах от З0 до 200 весовьїх частей.

Водосодержащая суспензия, согласно изобретению, дополнительно содержит, по меньшей мере, один (Ф, катионоактивньій полимер. Содержание зтого полимера в суспензий является таким, что измеренное ка помутнение образующейся сверху жидкости после отстаивания суспензии составляет величину, большую или равную 50 и, предпочтительно, большую или равную 75. Следует отметить, что-то же самое измерение, бо Вьіполненное для чистой водь, дает значение 100. Помутнение измеряется пропусканием излучения с длиной волньі 63Онм на нефелометре типа Ме(пгот. 662 Рпоїотегбего).

Кроме того, другой критерий в отношений вьібора содержания катионоактивного полимера зависит от вязкости, приданной суспензиий. Последняя должна предпочтительно бьть такой, чтобь не вьїізьівать чрезмерную трудность в фильтрации суспензии. 65 В более конкретном случаеє катионоактивного крахмала его содержание изменяется от 10 до 80 весовьїх частей в пересчете на сухую основу. Предпочтительно, содержание катионоактивного полимера изменяется от

20 до 40 весовьїх частей в пересчете на сухую основу.

Содержание волокнистого материала, отличного от волокон целлюлозь), причем волокна могут бьіть или могут не бьіть положительно заряженьі, управляется теми же самьми условиями, что и вьішеупомянутье проводящие волокна. Таким образом, их содержание является таким, что общее удельное сопротивление волокнистого конечного листа является меньшим или равньїм 0.4ОмОсм.

В конкретном случає, когда суспензия содержит волокна на основе целлюлозьі в качестве волокнистого вещества, причем волокна могут бьіть или могут не бьіть положительно заряжень, их содержание составляет не более 60 весовьїх частей в пересчете на сухую основу. Согласно конкретному альтернативному виду 7/0 содержание волокон целлюлозь! составляет от 10 до 40 весовьх частей.

Количество поверхностно-активного вещества, формирующего часть композиции суспензии, обьчно изменяется от 0.5 до 5 весовьїх частей, хотя можно предусмотреть количества вне зтого диапазона.

Водосодержащую суспензию, подготовленную таким образом, обьічно оставляют стоять в течение, по меньшей мере, 1 часа.

На следующей стадии |р| суспензию, полученную ранее, осаждают на пористую подложку, которая предпочтительно является злектропроводящей.

Слой осаждают на пористую подложку посредством фильтрации в программно управляемом вакууме.

Последний получают способом, по сути известньм, например, непрерьівньмм или пошаговьім способом до отрицательного конечного давления от 1.5ХЛОЗ до 5х1 07 Па.

В самом предпочтительном способе полученная суспензия может бьїть отфильтрована вертикально, что представляет особенно вьігодное прейимущество для работьї в промьішленном масштабе. Очевидно, что, возможно вполне предусмотреть осаждение суспензии посредством горизонтальной фильтрации.

Как только такой слой осажден, последний обезвоживают, поддерживая вакуум в течение нескольких мгновений, а затем необязательно вьісушивают на воздухе при температуре от комнатной до 150760. с

Слой затем агломерируют посредством нагрева при температуре. большей или равной температуре плавления фторированного полимера. В течение зтой стадиий агломерации часть составляющих смеси, из і) которой сформирован волокнистьй слой, обьічно термически уменьшается. Зто является, в частности, случаем, когда порообразующий агент, по меньшей мере, частично составлен из системь! с наночастицами, упомянутой вьіше. Ге»!

Когда порообразующий агент, по меньшей мере, частично составлен из агентов, таких как производнье двуокиси кремния, впоследствий вьшполняют стадию удаления поробразующего агента, в частности, З посредством водосодержащего раствора гидроксида щелочного металла. Следует отметить, что удаление «ф зтого порообразующего агента может бьіть вьіполнено не только "іп зі", то есть в течение первьїх мгновений использования катода, то также перед использованием злектропроводящего микропористого материала. -

Последняя возможность имеет преимущество в сведении к минимуму загрязнения злектролитической средь!. «І

В случае, когда катод, используемьй в способе согласно изобретению, содержит соединенную диафрагму в смьісле, что диафрагма осаждена непосредственно на волокнистьїй слой, стадии (а) к (4) вьіполняют так, как указано вьіше. Волокнистьій слой диафрагмь! затем осаждают согласно способам, известнь!м в технике. Таким « образом, суспензию, содержащую составляющие компоненть! волокнистого слоя диафрагмь, как описано, в 70 частности, в патентах ЕР 412,917 и ЕР 642,602, можно осадить или на агломерированньй или не 8 с агломерированньій волокнистьій слой, над" которьім будет или не будет вьіполнена обработка для удаления й порообразующего агента. Как только осаждение вьшполнено, соединение впоследствий обезвоживают и "» необязательно сушат. Затем вьіполняют стадию агломерации при температуре, большей или равной температуре плавления или размягчения связующего, имеющегося в волокнистом слое диафрагмь!, перед 435 удалением порообразующего агента обработкой, вьіполненной до использования катода или во время «» использования последнего.

Ниже приводятся конкретньсе, но не ограничивающие примерь!. Примерь! 1 і Зти примерьі иллюстрируют подготовку волокнистого листа, содержащего катионоактивньй полимер и «» волокна целлюлозь.

Суспензию готовят из следующих компонентов: ве - дейонизированная вода, количество которой вьічисляют, чтобьі получить приблизительно 4 литра (Че) суспензии и содержание твердьїх частиц приблизительно 3905 весовьїх, - З5г политетрафторзтилена в виде латекса с содержанием твердьх частиц 609, - 20г волокон целлюлозьї ВесойосФе (Ведегому), - 20 или 40г катионоактивного крахмала Ні-Саке 165 (Кодицеце), -100 г или 200г осажденной двуокиси кремния в виде частиц со средним размером частицьі Змм и с ВЕТ

ІФ) удельной поверхностью 250м2Ог, іме) - т7б0г волокон углерода, диаметр которьх - приблизительно 10мм и средняя длина которьх - 1.5мм, - З.З3г Тіп Х 1009 от компаний Копт апа Наазх, 60 - 121г никеля Ренея в виде 10мм порошка (Мі 20, продаваемьй компанией Ргосаїа|узе).

Крахмал и затем волокна целлюлозь! вводят при перемешиваний в 4 литра дейонизированной водь.

После перемешивания добавляют двуокись кремния, РТЕРЕ латекс, Топ Х 1009, волокна углерода и, наконец, никель Ренея.

После перемешивания полученную суспензию фильтруют в вакууме через сплетенную и ламинированную 65 железную сетку из стали типа "Сапіоів", просвет которой составляет 2мм и диаметр проводов которой равен 1мм, площадь поверхности осаждения составляет 1.21дм 2,

Таким образом устанавливают отрицательноє давлениє и увеличивают на 50х102Па в минуту, чтобь достичь отрицательного давления, показанного в таблице ниже. Зто отрицательное максимальное давление поддерживается приблизительно в течение 15 минут.

Соединение затем сушат и затем усиливают, расплавляя фторированньїй полимер при 3507С.

Двуокись кремния удаляют "іп зйш" в злектролизере растворением в щелочной среде, в частности, в течение первьїх часов злектролиза.

Результать! обьединень! в Таблице 1, приведенной ниже: о

Состав (весовне части)

Результать

Тест 1 бьл вьіполнен через один час после приготовления водосодержащей суспензии.

Тесть 2 и З бьіли вьіполненьї соответственно через 5 и 4 дня после приготовления суспензии.

Тесть! 1 и 2 показьшвают, что хранение суспензий имеет небольшое влияние на условия фильтрации для последней и вместо зтого способствует улучшению в конечном вакууме для того же самого осажденного веса.

Осуществимость операции таким образом увеличивается. Ге

Примерь 2 о

Зти примерьі иллюстрируют приготовление волокнистого слоя, содержащего катионоактивньій полимер без волокон целлюлозь.

Приготовление вьіполнено так же, как в предшествующем примере, за исключением того, что количества крахмала и волокон целлюлозьї различньї. Ге»)

Результать! и содержание обьединень! в Таблице 2, приведенной ниже. З « в

Состав (весовне части) 00 Целлюлога| 0). 0. ч;Е « , 2 с

Claims (1)

1. ;» Формула винаходу ЧК»

   1. Безасбестовьій компонент катода, используемого для злектролиза раствора хлорида натрия и ї получаемьй осаждением посредством фильтрации через пористую подложку водосодержащей суспензии, т» содержащей злектропроводящие волокна, по меньшей мере, один катионоактивньй полимер, по меньшей мере, один злектрокаталитический агент, по меньшей мере, один порообразующий агент и, по меньшей мере, одно т связующее, вьібранное из фторированньїх полимеров. (Че) 2. Компонент катода по п. 1, отличающийся тем, что злектропроводящими волокнами являются волокна углерода и волокна графита.

   З. Компонент катода по п. 2, отличающийся тем, что проводящие волокна проявляют монодисперсное распределение длинь!.

   4. Компонент катода по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что злектрокаталитическим агентом является ІФ) металл Ренея или предшествующий продукт зтого металла, или частицьі, содержащие оксид рутения, оксид ко платинь, оксид иридия, или оксид палладия, или смесь зтих оксидов или частиц, содержащих злектропроводящую подложку, имеющую покрьїтие в виде оксида рутения, оксида платиньі, оксида иридия или 60 оксида палладия или смеси зтих оксидов.

   5. Компонент катода по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что порообразующий агент, удаляемьй посредством химической или тепловой обработки, вьібран из производньїх на основе двуокиси кремния или систем с наночастицами, которне термически разрушаются, такие как нанорешетки или решетки с размером менее 100 мкм. 65 6. Компонент катода по любому из пп. 1-5, отгличающийся тем, что катионоактивньій полимер вьібран из органических полимеров, таких как синтетические полимерьі, вьібраннье из зпихлоргидрина, полииминов,

   полиакриламидов или полимеров естественного происхождения, таких как, в частности, катионоактивнье крахмаль! или катионоактивньсе кизельгурь.

   7. Компонент катода по любому из пп. 1-6, отгличающийся тем, что катионоактивньій полимер вьібран из Ннеорганических полимеров, таких как глинь, бентонитьі, сульфат алюминия или полихлорид алюминия.

   8. Компонент катода по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что суспензия дополнительно содержит волокнистьій материал, вьібранньй из волокон на основе целлюлозь, волокон на основе целлюлозь! с положительно заряженньіми ионами, стекловолокон или волокон силиката кальция.

   9. Компонент катода по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что он соединен с диафрагмой. 70 10. Компонент катода по любому из пп. 1-8, огличающийся тем, что он соединен с мембраной.

   11. Способ получения компонента катода по любому из пп. 1-8, заключающийся в вьіполнений следующих стадий: Іа| готовят водосодержащую суспензию, содержащую злектропроводящие волокна, по меньшей мере, один катионоактивньій полимер, по меньшей мере, один злектрокаталитический агент, по меньшей мере, одно 7/5 связующее, вьібранное из фторированньйх полимеров и, по меньшей мере, один порообразующий агент, ЇБ| указанную суспензию осаждают на пористую подложку посредством фильтрации в программно управляемом вакууме, ІС| слой, полученньїй таким образом, обезвоживают и, при необходимости, сушат, ІЯЇЇ полученное в результате соединение агломерируют при температуре большей или равной температуре 2о плавления или размягчения связующего, І(е| порообразующий агент удаляют, в случае необходимости, обработкой, вьіполняемой до использования компонента катода или во время его использования.

   12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что водосодержащая суспензия содержит от 20 до 100 мас. частей злектропроводящих волокон. с

   13. Способ по любому из пп. 11 или 12, отличающийся тем, что водосодержащая суспензия содержит от 10 до 60 мас. частей связующего. і)

   14. Способ по любому из пп. 11 - 13, отличающийся тем, что водосодержащая суспензия содержит от 30 до 200 мас. частей порообразующего агента, если последний удаляют химической обработкой, или от 10 до 200 мас. частей порообразующего агента, если последний удаляют термически, или от ЗО до 200 мас. частей, если ду зо порообразующий агент является смесью агентов, которне удаляют химически и термически.

   15. Способ по любому из пп. 11 - 14, отличающийся тем, что водосодержащая суспензия содержит от 20 до « 200 мас. частей злектрокаталического агента. «г

   16. Способ по любому из пп. 11 - 15, отличающийся тем, что водосодержащая суспензия содержит, по меньшей мере, один катионоактивньій полимер в таком количестве, что измеренное помутнение образующейся - з5 сверху жидкости после отстайвания суспензии составляет величину большую или равную 50, причем то же «г самое измерение, вбіполненное для чистой водь, дает значение 100.

   17. Способ по любому из пп. 11 - 16, отличающийся тем, что водосодержащая суспензия содержит не более 6О мас. частей в пересчете на сухую основу волокон на основе целлюлозь! и, в частности, от 10 до 40 мас. частей таких волокон, причем указаннье волокна могут бьїть или могут не бьіть положительно заряжень. « - с Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 7, 15.07.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ;» науки України. щ» -І щ» їз 50 іЧе) Ф) іме) бо б5