[發明專利]一種離子交換膜的連續制造設備

在審

• 申請號: 202010796139.7
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111716618A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 吳圳堯;吳友武;楊夢南;楊澤滔;林志沖;林仰
• 申請（專利權）人: 巨輪智能裝備股份有限公司;深圳市東博水凈化科技有限公司
• 主分類號: B29C43/28
• 分類號: B29C43/28;B29C43/46;B29C43/52;B29C43/34;B29C43/32;B29C69/00;B29L7/00
• 代理公司: 揭陽市博佳專利代理事務所(普通合伙) 44252
• 代理人: 黃少松;劉顯通

本發明涉及一種離子交換膜的連續制造設備，包括溶液灌注部、膜放卷輥、膜邊封接部、平板加熱部、封邊切斷部、膜層回收輥和膜片裁切部；膜放卷輥的上膜層、下膜層和介于上膜層、下膜層之間的支撐層通過第一組膠輥平整牽引，經膜邊封接部對上、下膜層在兩側邊處連續密封為三層結構的雙邊封袋；灌注可反應性溶液的雙邊封袋經第二組膠輥的牽引進入平板加熱部固化；內含固化后離子交換膜的雙邊封袋通過封邊切斷部切斷封邊，通過膜層回收輥對上、下膜層剝離，中間的離子交換膜通過膜片裁切部裁切為單片的離子交換膜。具有工藝及流程簡單、生產效率高、制造成本低的優點。

技術領域

本發明涉及一種離子交換膜的連續制造設備。

背景技術

離子交換膜是指具有固定離子電荷和對應移動反離子電荷膜狀材料，根據電荷類型不同可以分為陰離子交換膜、陽離子交換膜和雙極膜等；因其具有獨特的電荷結構，在直流電驅動下，造成陰陽離子在膜內具有不同的遷移數，從而可以實現具有工業價值的陰陽離子選擇透過性。

作為重要的核心的部件，離子交換膜發揮著不可以替代的作用，其設計制造技術也一直被廣泛的關注，離子交換膜的制造成本和性能是最為重要兩個方面，這也是制約離子交換膜應用的主要障礙。在成本方面，主要通過簡化離子交換膜的制造工藝過程，減少膜片制造過程中溶劑的使用，提高膜片良率等方面進行改善；日本專利JP2012058157配制苯乙烯和二乙烯基苯作為可引入離子交換基團的聚合前驅體，浸潤支撐層，然后聚合成為基膜，然后進行磺化處理，堿性調節制備陽離子交換膜，制膜過程無溶劑，但是，制造過程冗長繁復，尤其是引入磺化基團過程需要一至兩天。難以進行離子交換膜的連續制造，造成膜片的價格居高不下，因此急需要開發出一種快速的離子交換膜制造設備，滿足膜片高效制造的需要。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在問題，提供一種工藝及流程簡單、生產效率高、制造成本低的離子交換膜的連續制造設備。

本發明的目的是這樣實現的，一種離子交換膜的連續制造設備，包括溶液灌注部、膜放卷輥、膜邊封接部、平板加熱部、封邊切斷部、膜層回收輥和膜片裁切部；溶液灌注部包括存儲罐和輸送管道，膜放卷輥的上膜層、下膜層和介于上膜層、下膜層之間的支撐層通過第一組膠輥平整牽引，經膜邊封接部對上、下膜層在兩側邊處連續密封為三層結構的雙邊封袋；輸送管道插入至封接后的雙邊封袋中，灌注可反應性溶液的雙邊封袋經第二組膠輥的牽引進入平板加熱部固化；內含固化后離子交換膜的雙邊封袋通過封邊切斷部切斷封邊，通過膜層回收輥對上、下膜層剝離，中間的離子交換膜通過膜片裁切部裁切為單片的離子交換膜。

本發明，在設備的末端設置廢料回收輥，對裁切的單片離子交換膜的余下廢料經廢料回收輥回收。

本發明，存儲罐為具有惰性氣體保護氛圍的恒溫存儲罐，存儲罐用于盛放提前配制好的可反應性溶液，并保持在將罐體內的溶液保持在4-10℃的可調溫度范圍，輸送管道配有蠕動泵，可計量調節溶液量的供給。

本發明，膜放卷輥包括支撐層放卷輥、上膜層放卷輥和下膜層放卷輥，支撐層放卷輥、上膜層放卷輥和下膜層放卷輥的線速度相同，以籍此上膜層、下膜層和支撐層各層之間同步移動。各膜放卷輥通過伺服電機驅動，可調節線速度及牽引張力。

本發明，膜邊封接部對上、下膜層在兩側邊處連續密封采用熱氣流加熱連續封接的密封。

本發明，第一組膠輥的膠輥之間的夾縫寬度為5-10mm，熱氣流通過夾縫，熔融上、下膜層，輸送可反應性溶液的膠管伸入到膜邊封接部的下方，根據支撐層的厚度和雙邊封袋的牽引速度，定量調節溶液供給量，溶液保持高度低于膜邊封接部的下方處。

本發明，第二組膠輥的上、下膠輥之間的夾縫寬度為上、下膜層和支撐層的厚度總和的80-90%，灌注可反應性溶液的雙邊封袋經通過第二組膠輥的上、下膠輥之間的夾縫后，支撐層內的所有孔隙被可反應性溶液填充，上、下膜層對浸漬的支撐層構成上、下平整握持結構。