水电解氢气发生器用隔膜纸及其制造方法技术

水电解氢气发生器用隔膜纸及其制造方法，属于水电解隔膜技术领域。它由石棉纤维、海泡石纤维和玻璃棉纤维在增强剂存在下经湿法特种纸造纸工艺抄造而成。石棉纤维经净化处理和打浆处理后与海泡石纤维和玻璃棉纤维混合，加水配成浆料，加增强剂，采用湿法造纸工艺抄造和后处理而制成。按上述方法制造的水电解氢气发生器用隔膜纸，厚度为０．７－１．１ｍｍ，紧度≥０．７ｇ／ｃｍ３，纵向抗张强度≥３．０ｋＮ／ｍ，吸碱率≥１００％，面电阻≤０．８Ω.ｃｍ２，气密性能在３００ｍｍ水柱压力下２ｍｉｎｓ之内无气泡产生，具有气密性好，离子导通能力强，吸碱率高、化学稳定性好等特点，能满足为气相色谱分析配套的水电解氢气发生器的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水电解隔膜
，具体涉及一种水电解氢气发生器用隔膜纸及其 制造方法。
技术介绍
气相色谱是一种以气体作为流动相且建立在色谱学理论上的分离方法。在气相色 谱中，根据用途不同，可将气源分为载气和支持气两类。氢气在气相色谱中既用作载气，又 用作支持气，是一种十分重要的气源，得到广泛应用。以往气相色谱中采用钢瓶氢气作为气源，压力通常在15MPa左右，使用时须通过 减压阀将压力减至0. 4-0. 5MPa才能使用。由于钢瓶氢气压力高，且氢气是易燃易爆气体， 在搬运、贮存和使用过程存在一定的安全隐患，因此国外早在上个世纪90年代就采用氢气 发生器替代钢瓶氢气作为气相色谱分析的气源。氢气发生器具有现场制备，现场使用，无须 减压阀，使用方便，安全可靠等优点。目前国内气相色谱分析已广泛采用氢气发生器作为气 相色谱分析的气源。氢气发生器是利用电解水的原理来制取氢气，为提高产氢速度，通常在水中加入 一定量的KOH或NaOH。电解时，阴极产生氢气，阳极产生氧气，为了高度隔离氢气和氧气，必 须在阴、阳两极之间安装一层专用的分离隔膜材料。这种隔膜应具有良好的阻气性能，使氢 气和氧气不能互相穿透，保证氢气的纯度，同时又能让电解液中的离子自由通过。此外，它 还必须具有耐碱、化学性质稳定等特性。因此，它是氢气发生器中十分关键的功能性材料。 国内大型制氢装置中采用石棉布作为隔膜材料(JC211-2000)，其最小厚度为2.5mm。为气 相色谱配套的氢气发生器，要求隔膜厚度仅为0. 7-1. 1mm，现有的石棉布无法满足，且经纬 编织的布料，由于孔隙较大，氢气和氧气容易相互穿透，无法保证氢气的纯度。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，为满足水电解氢气发生器对隔膜材料的要求， 本专利技术提供一种性能好的氢气发生器用隔膜纸及其制造方法。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于由原料石棉纤维、海泡石纤维和 玻璃棉纤维在增强剂存在下经湿法特种纸造纸工艺抄造而成，1)所述的原料重量百分含量为石棉纤维60-100%，海泡石纤维0-25%，玻璃棉纤维 0-25% ；2)所述的增强剂对绝干纤维重量百分含量为0.2-10%，所述的增强剂为羟基丁腈胶乳、 丁苯胶乳、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯中的一种或一种以上的混合物；3)制得的隔膜纸厚度为0.7-1. 1mm，紧度彡0. 7g/cm3，纵向抗张强度彡3. 0 kN/m，吸碱率彡100%，面电阻彡0.8 Q ·cm2,气密性能在300mm水柱压力下2mins之内无气泡产生。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于所述的原料重量百分含量为石棉 纤维60-100%，海泡石纤维0-20%，玻璃棉纤维0-20%。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于所述的原料重量百分含量为石棉 纤维70-100%，海泡石纤维1_15%，玻璃棉纤维0-15%。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于所述的原料重量百分含量为石棉 纤维80-100%，海泡石纤维5-15%，玻璃棉纤维0-10%。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于所述的增强剂的添加量为 0.5-1%。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于其制备方法包括如下工艺步骤1)将原料石棉纤维进行净化除砂处理；2)将步骤1)中经净化除砂处理后的原料石棉纤维投入打浆机中，打浆浓度为3-3.5%， 打浆至打浆度50-85 ° SR,湿重2_12g ；3)将海泡石纤维和玻璃棉纤维分别在打浆机中进行轻刀疏解至单根纤维；4)按需要将步骤2)和步骤3)中所述的浆料混合，加水配浆至浆料浓度为0.2-0. 8% ； 再加入0. 2-10%的绝干纤维重量的增强剂并搅拌均勻；5)将步骤4)的浆料采用湿法特种纸抄造设备抄出隔膜纸，经压光和整饰处理。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸的制造方法，其特征在于步骤1)中所述的净化 除砂过程为用锥形除砂器进行离心除砂，除砂时的浆料浓度为1 %。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸的制造方法，其特征在于步骤2)中所述的打浆 度为 60-85 ° SR，湿重为 2. 5-1 Ig。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸的制造方法，其特征在于步骤2)中所述的打浆 度为 70-80 ° SR,湿重为 3. 5-6g。所述的水电解氢气发生器用隔膜纸的制造方法，其特征在于步骤4)中所述的增强 剂为羟基丁腈胶乳、丁苯胶乳、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯中的一种或一种以 上的混合物。与现有技术相比，本专利技术的水电解氢气发生器隔膜纸是以石棉纤维、海泡石纤维 和玻璃棉纤维为原料，石棉纤维经净化处理和打浆处理，然后与海泡石纤维和玻璃棉纤维 混合，加水配成一定的浆料浓度，同时添加一定量的增强剂，采用湿法造纸工艺抄造和后处 理而制成，确保该隔膜纸既具有优异的阻气性能和离子导通性能，又具有良好的化学稳定 性。按照上述方法制造的水电解氢气发生器用隔膜纸，厚度为0. 7-1. 1mm，紧度>0. 7g/cm3, 纵向抗张强度彡3.0 kN/m，吸碱率彡100%，面电阻彡0.8 Q *cm2,气密性能在300mm水柱 压力下2mins之内无气泡产生，具有气密性好，离子导通能力强，吸碱率高、化学稳定性好 等特点，能满足为气相色谱分析配套的水电解氢气发生器的使用要求。具体实施例方式以下结合实施例进一步说明本专利技术专利所述的水电解氢气发生器用隔膜纸及其 制造方法，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。实施例1 按石棉纤维海泡石纤维玻璃棉纤维=80% 15% 5%的重量比例投料， 将石棉纤维用锥形除砂器进行离心除砂处理，除砂时的浆料浓度为1%，处理过的石棉纤维 投入打浆机中，打浆浓度为3%，(即石棉纤维占石棉纤维与水混合物总重量的3%，下同)，下 刀打浆至打浆度为70 ° SR，湿重5_6g，海泡石纤维和玻璃棉纤维分别在打浆机中进行轻刀4疏解至单根纤维，然后将石棉纤维浆料与疏解分散好的海泡石纤维、玻璃棉纤维充分混合， 加水配至浆料浓度为0. 2%，并加入重量为绝干纤维重量1. 0%的羟基丁腈胶乳，搅拌均勻。 采用湿法特种纸抄造设备抄出隔膜纸，并经适当的压光和整饰处理，得到的隔膜纸厚度为 0. 7mm,紧度0. 9g/cm3,纵向抗张强度3. 0 kN/m,吸碱率120%，面电阻0. 7 ￡2 *cm2,气密性 能在300mm水柱压力下2mins之内无气泡产生。实施例2 按石棉纤维玻璃棉纤维=80% 20%的重量比例投料，将石棉纤维用锥 形除砂器进行离心除砂，除砂时的浆料浓度为1%，再将处理过的石棉纤维投入打浆机中， 打浆浓度为3. 5%，下刀打浆至打浆度为80 ° SR,湿重3. 5-4. 0g，玻璃棉纤维分别在打浆机 中进行轻刀疏解至单根纤维，然后将石棉纤维浆料与疏解分散好的玻璃棉纤维混合，加水 配至浆料浓度为0.8%，并加入重量为绝干纤维重量0.5%的丁苯胶乳，搅拌均勻。采用湿法 特种纸抄造设备抄出隔膜纸，并经适当的压光和整饰处理，得到的隔膜纸厚度为1. 1mm，紧 度0. 9g/cm3,纵向抗张强度3. 0 kN/m,吸碱率120%，面电阻0. 7 Q Rm2,气密性能在300mm 水柱压力下2mins之内无气泡产生。实施例3 按石棉纤维海泡石纤维玻璃棉本文档来自技高网...

【技术保护点】
水电解氢气发生器用隔膜纸，其特征在于由原料石棉纤维、海泡石纤维和玻璃棉纤维在增强剂存在下经湿法特种纸造纸工艺抄造而成，　　１）所述的原料重量百分含量为石棉纤维６０－１００％，海泡石纤维０－２５％，玻璃棉纤维０－２５％；　　２）所述的增强剂对绝干纤维重量百分含量为０．２－１０％，所述的增强剂为羟基丁腈胶乳、丁苯胶乳、聚乙烯醇、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯中的一种或一种以上的混合物；　　３）制得的隔膜纸厚度为０．７－１．１ｍｍ，紧度≥０．７ｇ／ｃｍ↑［３］，纵向抗张强度≥３．０　ｋＮ／ｍ，吸碱率≥１００％，面电阻≤０．８Ω.ｃｍ↑［２］，气密性能在３００ｍｍ水柱压力下２ｍｉｎｓ之内无气泡产生。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李红祝，李荣年，张春林，王虹，陆燕华，
申请(专利权)人：浙江省普瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[]