电解水用隔膜的制备方法以及电解水的生成方法技术

本发明专利技术公开了电解水用隔膜的制备方法以及电解水的生成方法。本发明专利技术的制备方法包括(1)将阳离子交换膜浸泡于浓度为2～15wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(2)将步骤(1)所得的阳离子交换膜浸泡于2～12wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(3)将步骤(2)所得的阳离子交换膜浸泡于2～10wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为6～20小时，得到所述电解水用隔膜；其中，步骤(1)、(2)和(3)中的碱金属盐均相同，且均为水溶性的碱金属盐。本发明专利技术的制备方法获得的电解水用隔膜在由自来水生成电解水时，能够同时得到酸性水和碱性水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隔膜的制备方法，尤其是一种电解水用隔膜的制备方法，还涉及电解水的生成方法。
技术介绍
离子交换膜是一种高分子功能膜，其是在有一定空隙的聚合体上携带离子交换基团。在溶液中，膜上的离子交换基团发生解离，解离产生的离子进入溶液，膜的表面和微孔通道中则留下带有一定电荷的固定基团形成内电场。在外电场的作用下，由于内电场的存在，离子交换膜只允许与其内电场电荷相反的离子通过，而与内电场电荷相同的离子则不能通过。这就是离子交换膜的选择透过性。利用离子交换膜的选择透过性的电渗析技术主要用于生产高纯水。目前，电渗析技术已经广泛用于海水淡化、苦咸水淡化、工业水脱盐、锅炉用水软化等。CN104671365A公开了一种实验室用超纯水机所用连续电去离子装置，其包括淡水隔板、浓水隔板等元件，阳离子交换膜、阴离子交换膜、淡水隔板、浓水隔板都位于阳极电极板和阴极电极板之间，阳离子交换膜、阴离子交换膜、淡水隔板、浓水隔板相互交替排列，阳极电极板位于最外侧浓水隔板的外侧，阳极端板覆盖在阳极电极板上，离子交换树脂层位于阳离子交换膜和阴离子交换膜之间，阴极端板覆盖在阴极电极板上，阳极端板的顶端侧设有一个原水进口和一个废水出口，阳极端板的底端侧设有浓水进口，阴极端板的顶端侧设有一个纯水出口。该装置利用离子交换膜可以生产高纯水。CN103880124B公开一种去离子纯水处理装置，有若干个方形的正极基板和若干个方形的负极基板间隔交错布置，每个正极基板和每个负极基板之间布置一个方形绝缘框体组件；每个绝缘框体组件均由绝缘框体、隔板、绝缘网、活性炭纤维层、阴离子交换膜及阳离子交换膜组成，正极基板与阴离子交换膜同侧，负极基板与阳离子交换膜同侧；在与隔板平行的绝缘框体的一对侧边上的绝缘网处设有孔，一侧边上是进水孔，另一侧边上是出水孔，在每个隔板上均开有流水孔，所有相邻绝缘框体组件上的进水孔和出水孔依次连接；通过施加静电场，强制离子向带有相反电荷的电极迁移，使其被电极表面产生的双电层吸附并从溶液中去除。该装置利用离子交换膜可以生产高纯水，去离子效率高。在目前的制水设备中，大多数是利用离子交换膜生产高纯水，很少利用离子交换膜生产电解水(酸性水或碱性水)。从节约成本和拓展膜的普适性考虑，如何将一种离子交换膜经过简单处理后就可以用于生产不同种类的电解水成为当前重要的课题。
技术实现思路
本申请专利技术人惊奇地发现，当采用特定方法对阳离子交换膜进行处理后，阳离子交换膜的性能发生了有趣的变化，在电解自来水的过程中使用该方法获得隔膜，可以同时生成酸性水和碱性水，从而完成本专利技术。基于此，本专利技术的一个目的在于提供一种电解水用隔膜的制备方法，所得隔膜能够在自来水的电解过程中同时生成酸性水和碱性水。本专利技术的另一目的在于提供一种电解水的生成方法，其采用上述方法制备得到的隔膜。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的。本专利技术提供一种电解水用隔膜的制备方法，包括如下步骤：(1)将阳离子交换膜浸泡于浓度为2～15wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(2)将步骤(1)所得的阳离子交换膜浸泡于2～12wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(3)将步骤(2)所得的阳离子交换膜浸泡于2～10wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为6～20小时，得到所述电解水用隔膜；其中，步骤(1)、(2)和(3)中的碱金属盐均相同，且均为水溶性的碱金属盐。根据本专利技术的方法，优选地，所述碱金属盐选自氯化钠、氯化钾、硝酸钠或硝酸钾中的一种。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(1)中，所述碱金属盐溶液的浓度为3～10wt％，所述浸泡时间为18～28小时。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(1)中，所述碱金属盐溶液的温度为22～28℃；晾干的条件为：温度为15～35℃，相对湿度为25～60％，晾干时间为2～15小时。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(2)中，所述碱金属盐溶液的浓度为2～8wt％，所述浸泡时间为18～28小时。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(2)中，碱金属盐溶液的温度为22～28℃；晾干的条件为：温度为15～35℃，相对湿度为25～60％，晾干时间为2～15小时。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(3)中，所述碱金属盐溶液的浓度为2～8wt％，所述浸泡时间为10～16小时，所述碱金属盐溶液的温度为25～30℃。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(1)的所述阳离子交换膜选自磺酸型离子交换膜、磷酸离子交换膜型、羧酸型离子交换膜中的任一种。根据本专利技术的方法，优选地，步骤(1)的所述阳离子交换膜为异相膜，所述的异相膜包含离子交换树脂和粘合剂；所述的离子交换树脂选自苯乙烯系阳离子交换树脂；粘合剂选自聚烯烃。本专利技术还提供一种电解水的生成方法，包括如下步骤：(A)采用上述方法制备得到电解水用隔膜；(B)将自来水同时引入电解装置的阳极室和阴极室中进行电解，所述阳极室和阴极室是通过所述电解水用隔膜分隔所述电解装置而形成的；在阴极室中生成碱性水，在阳极室中生成酸性水；其中，自来水的水压设置为0.2～0.6MPa，自来水的流速设置为1～5L/min，电解过程的电压设置为3～15V。采用本专利技术的特定方法处理阳离子交换膜得到的隔膜能够在电解水过程中同时生成酸性水和碱性水，且所得电解水质量达标。根据本专利技术优选的技术方案，能够更有效地生成酸性水和碱性水。另外，本专利技术的制备方法简单，易于操作，可直接应用于现有的电解水装置中，成本低，应用前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。＜阳离子交换膜＞本专利技术中，将阳离子交换膜作为处理对象，以使得其可以用于生成电解水，包括酸性水和碱性水。本专利技术的阳离子交换膜可以选自磺酸型、磷酸型、羧酸型中的任一种，优选为磺酸型或羧酸型，更优选为磺酸型。本专利技术的阳离子交换膜可以为异相膜。本专利技术的异相膜包含离子交换树脂和粘合剂，还可以包括添加剂。离子交换树脂可以为苯乙烯系阳离子交换树脂；粘合剂可以为聚烯烃。在本专利技术中，作为离子交换树脂的苯乙烯系阳离子交换树脂的实例包括但不限于001×7型阳离子交换树脂、001×7FC型阳离子交换树脂、001×7MB型阳离子交换树脂、001×8型阳离子交换树脂、001×10型阳离子交换树脂、D001型阳离子交换树脂、D001FC型阳离子交换树脂、D001MB型阳离子交换树脂。具体的生产厂家包括杭州争光树脂有限公司。作为优选，本专利技术的苯乙烯系阳离子交换树脂包括001×7型阳离子交换树脂、001×7FC型阳离子交换树脂、001×7MB型阳离子交换树脂、001×8型阳离子交换树脂、001×10型阳离子交换树脂。作为更优选，本专利技术的苯乙烯系阳离子交换树脂包括001×7型阳离子交换树脂、001×7FC型阳离子交换树脂、001×7MB型阳离子交换树脂。在本专利技术中，作为粘合剂的聚烯烃可以包括聚烯烃均聚物、聚烯烃共聚物、聚烯烃均聚物的衍生物以及聚烯烃共聚物的衍生物。具体的实例包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚正丁烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、氯磺化聚乙烯等。本专利技术的聚乙烯可以为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和/或线性低密度聚乙烯。作为优选，本专利技术的聚乙烯为低密度聚乙烯和/或线性低密度聚乙烯。在本专利技术中，所述的添加剂包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解水用隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将阳离子交换膜浸泡于浓度为2～15wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(2)将步骤(1)所得的阳离子交换膜浸泡于2～12wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(3)将步骤(2)所得的阳离子交换膜浸泡于2～10wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为6～20小时，得到所述电解水用隔膜；其中，步骤(1)、(2)和(3)中的碱金属盐均相同，且均为水溶性的碱金属盐。

【技术特征摘要】
1.一种电解水用隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将阳离子交换膜浸泡于浓度为2～15wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(2)将步骤(1)所得的阳离子交换膜浸泡于2～12wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为12～36小时，晾干；(3)将步骤(2)所得的阳离子交换膜浸泡于2～10wt％的碱金属盐溶液中，浸泡时间为6～20小时，得到所述电解水用隔膜；其中，步骤(1)、(2)和(3)中的碱金属盐均相同，且均为水溶性的碱金属盐。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属盐选自氯化钠、氯化钾、硝酸钠或硝酸钾中的一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱金属盐溶液的浓度为3～10wt％，所述浸泡时间为18～28小时。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱金属盐溶液的温度为22～28℃；晾干的条件为：温度为15～35℃，相对湿度为25～60％，晾干时间为2～15小时。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱金属盐溶液的浓度为2～8wt％，所述浸泡时间为18～28小时。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋玉琴，
申请(专利权)人：宋玉琴，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15