[發(fā)明專利]一種高密封性電滲析膜堆的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911424486.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111001300B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東栗子科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D61/42
• 分類號(hào): B01D61/42
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

本發(fā)明的一種高密封性電滲析膜堆的制備方法，包括以下步驟：(1)將具有熱塑性高分子材料塑料邊框的隔板和含有熱塑性高分子材料的膜片層層疊裝后，安裝上下蓋板并壓緊支撐膜堆(2)將步驟(1)的膜堆加熱，使得隔板四周的塑料邊框與膜片上的熱塑性高分子材料熔融滲透，膜堆實(shí)現(xiàn)一體密封；(3)將步驟(2)制備得到的一體密封的膜堆放入室溫冷卻。通過直接加熱膜堆的方式，使得隔板四周的熱塑性塑料和膜片上的熱塑性粘結(jié)劑軟化，在蓋板和螺栓的高壓力下，高分子鏈蠕變緩慢滲透到膜片表面層，達(dá)到熔接的效果。本發(fā)明所使用的方法過程簡(jiǎn)單，且制備的電滲析膜堆密封性好，承壓能力強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電滲析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高密封性電滲析膜堆的制備方法。

背景技術(shù)

電滲析過程是電化學(xué)過程和滲析擴(kuò)散過程的結(jié)合，在外加直流電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，利用離子交換膜的選擇透過性，陰、陽離子分別向陽極和陰極移動(dòng)。離子遷移過程中，若膜的固定電荷與離子的電荷相反，則離子可以通過，如果它們的電荷相同，則離子被排斥，從而實(shí)現(xiàn)溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。電滲析器由膜堆、極區(qū)和壓緊裝置三大部分構(gòu)成，其主要結(jié)構(gòu)單元包括陽膜、隔板、陰膜，一個(gè)結(jié)構(gòu)單元也叫一個(gè)膜對(duì)，一臺(tái)電滲析器由許多膜對(duì)組成，這些膜對(duì)總稱為膜堆。為了把極區(qū)和膜堆組成不漏水的電滲析器整體，可采用壓板和螺栓拉緊的方式，也可采用液壓壓緊的方式。

電滲析膜堆層壓式結(jié)構(gòu)決定了其不能承受很大的水壓，通常運(yùn)行壓力不能超過0.2MPa，很大的限制了電滲析的廣泛應(yīng)用。膜堆的密封性是由膜片和隔板的平整度和壓彈性配合而成，稍微的不平整或者層間有異物，就會(huì)造成滲漏。隨著膜堆運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，還會(huì)出現(xiàn)膜片變形的情況，漏水風(fēng)險(xiǎn)更高。現(xiàn)有技術(shù)中為提高密封性，有隔板使用三層材料，上下兩層是硅膠墊提高密封性的方法，還有在隔板上增加凸起的筋狀結(jié)構(gòu)等方法。最關(guān)鍵的是這些方法要確保長(zhǎng)時(shí)間高壓力下膜堆上下蓋板保持完全的平整，通常需要使用10mm以上厚度的鋼板。這些方法均只能改善密封性，漏水還是有可能發(fā)生。還有用聚氨酯或者環(huán)氧膠把膜堆的四個(gè)側(cè)面密封的方法，但是膠水和每一層膜片、隔板、上下蓋板和電極層的粘合性不能保證，尤其在長(zhǎng)時(shí)間暴露在外界，各個(gè)部分老化形變，會(huì)導(dǎo)致膠面開裂。Evoqua闡述了一種密封方法，隔板直接使用聚丙烯隔網(wǎng)而沒有四周密封，在膜堆裝好后把膜堆的四個(gè)側(cè)面依次用灌封膠固化，達(dá)到一個(gè)完整密封的膜堆組件，但是此方法耗時(shí)長(zhǎng)，需要4-8個(gè)面依次固化，且進(jìn)出水口需要塑料薄膜保護(hù)，最后進(jìn)行沖孔，工藝復(fù)雜。

因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種高密封性電滲析膜堆的制備方法以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種高密封性電滲析膜堆的制備方法，通過直接加熱膜堆的方法，使得隔板四周的熱塑性塑料和膜片上的熱塑性粘結(jié)劑熔融滲透連接，達(dá)到一體密封膜堆的效果，方法簡(jiǎn)單，且制備的膜堆承壓能力強(qiáng)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)。

提供一種高密封性電滲析膜堆的制備方法，包括以下步驟：

(1)將具有熱塑性高分子材料塑料邊框的隔板和含有熱塑性高分子材料的膜片層層疊裝后，安裝上下蓋板并壓緊支撐膜堆；

(2)將步驟(1)的膜堆加熱，使得隔板四周的塑料邊框與膜片上的熱塑性高分子材料熔融滲透，膜堆實(shí)現(xiàn)一體密封；

(3)將步驟(2)制備得到的一體密封的膜堆放入室溫冷卻。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述隔板設(shè)置有支撐網(wǎng)和塑料邊框，塑料邊框連接于支撐網(wǎng)四周。

優(yōu)選的，所述塑料邊框材質(zhì)為熱塑性高分子材料EVA、PVC、PP、PE或PET，所述支撐網(wǎng)材質(zhì)為聚丙烯。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述膜片為異相離子交換膜或半均相離子交換膜。

優(yōu)選的，步驟(2)中將步驟(1)的膜堆放入烘箱中加熱。