[發明專利]嵌入式電化學裝置

有效

• 申請號: 200910165500.X
• 申請日: 2009-08-11
• 公開（公告）號: CN101643913A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 楊利堅;陳敏強;莫崧鷹;胡奉偉
• 申請（專利權）人: 香港紡織及成衣研發中心
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司
• 代理人: 成義生;羅永前

【技術領域】

本發明涉及電化學裝置，特別是涉及一種用于紡織工業中漂白工藝的嵌入式電化學裝置。

【背景技術】

在紡織工業的傳統漂白工藝中，通常在絲光槽或洗凈槽中添加氧化劑進行漂白，典型的漂白劑包括次氯酸鹽、過氧化氫、過硼酸鹽、過磷酸鹽等，有時也用到臭氧。傳統漂白過程會產生大量廢水，同時需要大量的漂白劑，污染問題十分突出，甚至超過絲光工藝。傳統絲光和漂白工藝由于水和化學藥品消耗量大，以及廢水處理成本高導致企業成本的增加。

電化學過程因無需添加過多的化學劑，并可容易達到自動控制的目的，可以提供一個干凈，低成本，低能量消耗的過程。電化學方法可用于生態絲光漂白工藝，由于該工藝處理過程不會產生額外的堿和氧化劑，可大大減少廢水產生和化學試劑的消耗。

【發明內容】

本發明旨在解決傳統漂白工藝中的問題，而提供一種無化學試劑，可大大減少廢水產生，能量消耗及成本低的嵌入式電化學裝置。

為實現上述目的，本發明提供一種嵌入式電化學裝置，該裝置包括催化氣體反應電極和含有所述催化氣體反應電極的嵌入式電解池。

所述催化氣體反應電極包括海棉鎳層、導電板、氣體擴散層及殼體，其中，在所述海棉鎳層涂覆并滲透有催化氣體反應材料，所述氣體擴散層密封連接于殼體的開口側，海棉鎳層則固定于碳纖維布氣體擴散層外側，所述殼體上設有氣體出口和氣體入口。

海棉鎳層的厚度為1.3～2.0mm，面密度為300～600g/m²，孔數為80～110PPI。

導電板由金屬導電制成。

氣體擴散層由碳纖維布制成。

催化氣體反應材料是由高導電碳粉、催化物料及粘合劑按8～10∶0.5～2∶5～10的重量比混合而成。

催化物料為鎳鈷鐵類絡合物，粘合劑為氟碳物粘合劑。

含有所述催化氣體反應電極的嵌入式電解池包括質子交換膜、陽極區入口、惰性金屬鈦基底電極、陽極區出口、電源、陰極區出口、催化氣體反應電極、催化氣體反應電極氣體出口管、催化氣體反應電極氣體入口管、陰極區入口、電解池殼體，其中，質子交換膜豎向密封連接于電解池殼體中央，將電解池殼體內部分隔成陽極區和陰極區，質子交換膜的上下兩端伸出電解池殼體外；在陽極區的電解池殼體內的側壁上裝有惰性金屬鈦基底電極；在陰極區的電解池殼體內裝有催化氣體反應電極；所述催化氣體反應電極與電源的負極相連，所述惰性金屬鈦基底電極與電源的正極相連；在陽極區的電解池殼體上設有陽極區入口、陽極區出口，在陰極區的電解池殼體上設有陰極區入口和陰極區出口；催化氣體反應電極氣體出口管、催化氣體反應電極氣體入口管設置在催化氣體反應電極的殼體上，并引出電解池殼體，且催化氣體反應電極氣體出口管和催化氣體反應電極氣體入口管與電解池殼體相密封。

惰性金屬鈦基底電極由鈦基鉑金、釕合金氧化物鈦基板材或網材中的一種制成。

本發明的貢獻在于，其所提供的催化氣體反應電極單元能夠高效率地通過陰極產生氫氧化鈉而用于絲光工藝。過程中也可能產生過氧化氫對于預漂白并在陽極產生次氯酸作迭加的漂白過程，因此能充分利用電能達到絲光漂白的目的。本發明的含有電催化氣體反應電極的嵌入式電解池，具有高反應效率和易于應用到實際工藝中，并具有高效率低成本的優點。

【附圖說明】

圖1是本發明的催化氣體反應電極結構示意圖。

圖2是本發明的含有催化氣體反應電極的嵌入式電解池結構示意圖。

圖3是本發明用于漂白工藝的應用實例示意圖。

【具體實施方式】

實施例1

參閱圖1，本例中，選用厚度為1.6mm，面密度為450g/m²，孔數為80-110PPI的海綿鎳材料，將高導電碳粉、催化物料及粘合劑按9∶1∶7的重量比混合成催化氣體反應材料，其中，本例中，高導電碳粉為Cabot?VulanXC-72R，催化物料為鎳鈷鐵類絡合物，粘合劑為氟碳物，選用杜邦公司PTFE30-J產品。將混合后的催化氣體反應材料地涂覆在海綿鎳材料上，應使整塊海綿鎳材料充分滲透催化氣體反應材料，然后在120℃烘爐上烤干一小時，再放入330℃烘爐燒結10分鐘，形成含催化氣體反應材料的海棉鎳層11，氣體擴散層13用的碳纖維布選用GEFC-GDL產品，導電板12為不銹鋼材料制成。將上述的氣體擴散層13和含催化氣體反應材料的海棉鎳層11用螺釘固定到塑料殼體14的開口側，并將導電板12連接到殼體上部，形成成圖1所示的催化氣體反應電極10。

實施例2