JPS63229122A - ガス浸透膜の製造方法 - Google Patents
ガス浸透膜の製造方法Info
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- JPS63229122A JPS63229122A JP62328802A JP32880287A JPS63229122A JP S63229122 A JPS63229122 A JP S63229122A JP 62328802 A JP62328802 A JP 62328802A JP 32880287 A JP32880287 A JP 32880287A JP S63229122 A JPS63229122 A JP S63229122A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
U産業上の利用分野」
本発明は、水溶液の電気分解装置の電極等に好適に用い
られるガス透過性を有する模の製造方法に関するもので
ある。
られるガス透過性を有する模の製造方法に関するもので
ある。
「従来の技術6およびその問題点」
水溶液の電気分解等に用いられる電解装置は、従来、溶
液が貯えられる容器と、この容器内に設けられた陰極お
よび陽極と、これら陽極、陰極に生じた電解生成物の混
合を防止するために両極間に設けられた隔膜とからなる
ものであった。
液が貯えられる容器と、この容器内に設けられた陰極お
よび陽極と、これら陽極、陰極に生じた電解生成物の混
合を防止するために両極間に設けられた隔膜とからなる
ものであった。
そして、この種の電解装置の隔膜には、一般にアスベス
ト等が圧縮成形されてなるものが用いられている。
ト等が圧縮成形されてなるものが用いられている。
ところが、アスベストは発ガン性を有する等の問題が指
摘されており、このような隔膜を備えた電解装置の設置
には、様々な制限が伴う不満があった。
摘されており、このような隔膜を備えた電解装置の設置
には、様々な制限が伴う不満があった。
このような問題に対処するためにガス透過性と導電性と
を合わせ持つ膜を用いることが提案されている。
を合わせ持つ膜を用いることが提案されている。
ところが、従来の製造方法でこの種の膜を製造する場合
、膜に良好なガス透過性と導電性を付与しようとすると
、膜の耐圧強度が大幅に低下してしまう不満があった。
、膜に良好なガス透過性と導電性を付与しようとすると
、膜の耐圧強度が大幅に低下してしまう不満があった。
「発明の目的」
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、良好なガス
透過性と導電性を有しかつ優れた耐圧強度を有するガス
浸透膜を製造できる製造方法を提供することを目的とす
る。
透過性と導電性を有しかつ優れた耐圧強度を有するガス
浸透膜を製造できる製造方法を提供することを目的とす
る。
「問題点を解決するための手段」
本発明の製造方法では、以下の工程によりガス浸透膜を
作成する。
作成する。
■ 触媒の担体となる微粒子とバインダー材料の微粒子
と液状潤滑剤とを混練してペースト状の混合物を作成し
、このものを加圧してシート状に成形し、反応層の担体
となるシート八を作成する。
と液状潤滑剤とを混練してペースト状の混合物を作成し
、このものを加圧してシート状に成形し、反応層の担体
となるシート八を作成する。
これと共に、導電性を有す微粒子とバインダー材料の微
粒子と液状潤滑剤とを混練してペースト状の混合物を作
成し、このものを加圧してシート状に成形し、ガス浸透
層となるシートBを作成する。
粒子と液状潤滑剤とを混練してペースト状の混合物を作
成し、このものを加圧してシート状に成形し、ガス浸透
層となるシートBを作成する。
■ これらシートA、Bを重ね合わせて圧接し、接合し
つつ薄肉化する。
つつ薄肉化する。
■ 次いで、このものに乾燥処理を施す。
■ 次いでさらに、このものに熱処理を施す。
■ このらのをホットプレスしてさらに薄肉化する。
第1図は、本発明のガス浸透膜の製造方法によって製造
されるガス浸透膜の一例を示すもので、図中符号1は反
応層、符号2はガス浸透層である。
されるガス浸透膜の一例を示すもので、図中符号1は反
応層、符号2はガス浸透層である。
反応層lは担体に触媒が担持固定されてなるもので、こ
の反応11の担体は上記シートAから形成される。また
、ガス浸透層2は上記シートBから形成される。
の反応11の担体は上記シートAから形成される。また
、ガス浸透層2は上記シートBから形成される。
反応ff1lの担体となるシートAを作成するために用
いる“触媒の担体をなる微粒子“には、アルミナ(Ai
2*Os)、シリカ(Sift)等のセラミックスから
なる微粒子や、有機高分子化合物からなる微粒子あるい
は導電性を有する材料からなる微粒子など各種のものを
利用できる。中でも、導電性微粒子は、反応T!J1の
電気抵抗を小さくできる点で好ましく用いられる。その
ような導電性微粒子には、鉄、アルミニウム、銀、銅、
金等の金属、無定形炭素、黒鉛等の炭素、ジルコニアセ
ラミックス、 β−アルミナセラミックス、ホウ素化合
物[ランタンポライド(L a[3s)、 チタンポラ
イド(’r iB z) ]等の導電性セラミックスな
ど種々のものを挙げることができる。その中でも、炭素
は、優れた撥水性と耐食性を有し、得られるガス浸透膜
が長寿命でかつ良好な耐薬品性を有するものとなるので
好ましく用いられる。
いる“触媒の担体をなる微粒子“には、アルミナ(Ai
2*Os)、シリカ(Sift)等のセラミックスから
なる微粒子や、有機高分子化合物からなる微粒子あるい
は導電性を有する材料からなる微粒子など各種のものを
利用できる。中でも、導電性微粒子は、反応T!J1の
電気抵抗を小さくできる点で好ましく用いられる。その
ような導電性微粒子には、鉄、アルミニウム、銀、銅、
金等の金属、無定形炭素、黒鉛等の炭素、ジルコニアセ
ラミックス、 β−アルミナセラミックス、ホウ素化合
物[ランタンポライド(L a[3s)、 チタンポラ
イド(’r iB z) ]等の導電性セラミックスな
ど種々のものを挙げることができる。その中でも、炭素
は、優れた撥水性と耐食性を有し、得られるガス浸透膜
が長寿命でかつ良好な耐薬品性を有するものとなるので
好ましく用いられる。
この導電性微粒子としては、粒径0,5μl以下らのが
好適に用いられる。粒径が0.5μ次を越えると、作成
されるがガス浸透膜の反応層lに口径の大きな孔が形成
される不都合を生じる。
好適に用いられる。粒径が0.5μ次を越えると、作成
されるがガス浸透膜の反応層lに口径の大きな孔が形成
される不都合を生じる。
また、シートAを作成するために用いるバインダ材料と
しては、低融点金属や有機高分子化合物等のバインダー
機能を有するものを各種利用できるが、通常有機高分子
化合物が好適に用いられる。
しては、低融点金属や有機高分子化合物等のバインダー
機能を有するものを各種利用できるが、通常有機高分子
化合物が好適に用いられる。
好適な有機高分子化合物としては、フッ素樹脂、ケイ素
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニ
トリル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチ
レンテレフタレート等種々の合成樹脂材料を利用するこ
とができる。中でもポリテトラフルオロエチレン(PT
FE)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリ
デンフルオライド、四フッ化エヂレンー六フッ化プロピ
レン共重合体等のフッ素樹脂等は好適である。その中で
も特にPTFEは、酸にもアルカリにも侵されない優れ
た耐食性を有すると共に優れた撥水性を有し、得られる
ガス浸透膜が長寿命でかつ耐薬品性を有するものとなる
ので、好ましく用いられる。
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニ
トリル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチ
レンテレフタレート等種々の合成樹脂材料を利用するこ
とができる。中でもポリテトラフルオロエチレン(PT
FE)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリ
デンフルオライド、四フッ化エヂレンー六フッ化プロピ
レン共重合体等のフッ素樹脂等は好適である。その中で
も特にPTFEは、酸にもアルカリにも侵されない優れ
た耐食性を有すると共に優れた撥水性を有し、得られる
ガス浸透膜が長寿命でかつ耐薬品性を有するものとなる
ので、好ましく用いられる。
シートAから形成される反応WItは、水溶液と適度に
接触し得るように、親水性の部分と撥水性の部分が網目
状に微細に分布した構造であることが望ましい。そのよ
うな構造の反応r!Itを形成するためには、前記シー
トAを作成する際に親水性の微粒子と撥水性の微粒子と
を混合して用いる。
接触し得るように、親水性の部分と撥水性の部分が網目
状に微細に分布した構造であることが望ましい。そのよ
うな構造の反応r!Itを形成するためには、前記シー
トAを作成する際に親水性の微粒子と撥水性の微粒子と
を混合して用いる。
このような微粒子としては、例えば撥水性のものとして
一般のカーボンブラック、親水性のものとしてVulc
anX C−72n Cm水性カーボン、商品名:バル
カンキャボット社製)などを挙げることができる。
一般のカーボンブラック、親水性のものとしてVulc
anX C−72n Cm水性カーボン、商品名:バル
カンキャボット社製)などを挙げることができる。
上記触媒の担体となる微粒子とバインダーとなる微粒子
とを混練する際に用いる液体潤滑剤としては、これら微
粒子を溶解しない溶剤であれば各種利用できるが、ナフ
サ等の有機溶剤が好適に用いられる。
とを混練する際に用いる液体潤滑剤としては、これら微
粒子を溶解しない溶剤であれば各種利用できるが、ナフ
サ等の有機溶剤が好適に用いられる。
これら微粒子と液体潤滑剤とからなる混合物は、加圧成
形されてシートAとされるが、このシートAの厚さは、
目的とするガス浸透膜の反応5tの厚さよりもかなり厚
く設定される。
形されてシートAとされるが、このシートAの厚さは、
目的とするガス浸透膜の反応5tの厚さよりもかなり厚
く設定される。
上記ガス浸透r?12を形成するシートBを作成する際
に用いる導電性微粒子には、反応T!ilとなるシート
Aを作成する材料として挙げた導電性微粒子と同様のも
の、すなわち銀、銅、金等の金属や無定形炭素、黒鉛等
の炭素などからなる微粒子を挙げることができる。
に用いる導電性微粒子には、反応T!ilとなるシート
Aを作成する材料として挙げた導電性微粒子と同様のも
の、すなわち銀、銅、金等の金属や無定形炭素、黒鉛等
の炭素などからなる微粒子を挙げることができる。
こシートBを作成するときに用いる導電性微粒子は、粒
径0.1μ肩以下ものが好適である。粒径が0.1μ!
を越えると、ガス浸透層2に口径の大きな孔が形成され
る不都合を生じる。
径0.1μ肩以下ものが好適である。粒径が0.1μ!
を越えると、ガス浸透層2に口径の大きな孔が形成され
る不都合を生じる。
またシートBを作成する際に用いるバインダー材料には
、有機高分子化合物が好適に用いられる。
、有機高分子化合物が好適に用いられる。
そのような有機高分子化合物としては、上記シートAで
挙げたものと同様のものを利用できる。
挙げたものと同様のものを利用できる。
このようにバインダー材料として有機高分子化合物を用
いる場合、有機高分子化合物の添加量は、有機高分子化
合物にPTFE、導電性微粒子にカーボンブラックを用
いた場合を例にとると、通常、それらの合計量に対する
重量比でPTFEが10%〜Gθ%程度とされる。有機
高分子化合物の添加量が60%を越えると、形成される
ガス浸透層2の電気抵抗が大きくなるうえ、ガス浸透層
2のガス透過性が悪化する。また、添加量が10%未満
になると導電性微粒子の結合が不十分になり、ガス浸透
層2の強度が低下する。
いる場合、有機高分子化合物の添加量は、有機高分子化
合物にPTFE、導電性微粒子にカーボンブラックを用
いた場合を例にとると、通常、それらの合計量に対する
重量比でPTFEが10%〜Gθ%程度とされる。有機
高分子化合物の添加量が60%を越えると、形成される
ガス浸透層2の電気抵抗が大きくなるうえ、ガス浸透層
2のガス透過性が悪化する。また、添加量が10%未満
になると導電性微粒子の結合が不十分になり、ガス浸透
層2の強度が低下する。
上記導電性微粒子とバインダーとなる微粒子とを混練す
る際に用いる液体潤滑剤には、シートへの場合と同様、
ナフサ等の有機溶剤が好適に用いられる。
る際に用いる液体潤滑剤には、シートへの場合と同様、
ナフサ等の有機溶剤が好適に用いられる。
これら微粒子と液体潤滑剤とからなる混合物は、加圧成
形されてシートBとされるが、このシートBの厚さは、
目的とするガス浸透膜のガス浸透層2の厚さよりもかな
り厚く設定される。
形されてシートBとされるが、このシートBの厚さは、
目的とするガス浸透膜のガス浸透層2の厚さよりもかな
り厚く設定される。
以上のようにして作成されたシートA、13は重ね合わ
された後、ローラ等で圧接されて一体化されると共に薄
肉化される。
された後、ローラ等で圧接されて一体化されると共に薄
肉化される。
この後シートA、Bの接合されたものは、液体潤滑剤の
除去のために乾燥処理に供される。
除去のために乾燥処理に供される。
次ぎに、この乾燥処理されたものは熱処理に供させる為
に行なわれる処理で、バインダー微粒子が溶融する温度
より若干低い温度、P 71’ F E等のフッ素樹脂
にあってはゲル化する温度より若干低い温度で行なわれ
る。具体的には、P T F I”:をバインダーとし
た場合は280℃程度で行なわれることが望ましい。
に行なわれる処理で、バインダー微粒子が溶融する温度
より若干低い温度、P 71’ F E等のフッ素樹脂
にあってはゲル化する温度より若干低い温度で行なわれ
る。具体的には、P T F I”:をバインダーとし
た場合は280℃程度で行なわれることが望ましい。
上記熱処理が終了したシートはホットプレスにより、さ
らに薄肉化される。ホットプレスの際に加える温度は、
バインダー微粒子が溶融する温度以上、PTFE等のフ
ッ素樹脂ではゲル化する温度以上で行なわれる。具体的
には、PTFEをバインダーとした場合は380℃程度
で行なわれることが望ましい。
らに薄肉化される。ホットプレスの際に加える温度は、
バインダー微粒子が溶融する温度以上、PTFE等のフ
ッ素樹脂ではゲル化する温度以上で行なわれる。具体的
には、PTFEをバインダーとした場合は380℃程度
で行なわれることが望ましい。
本発明の製造方法において、シート八により形成された
部分に触媒を担持さU゛る工程を何処で行うかは特に限
定されないが、通常ホットプレス工程の後に行なわれる
。
部分に触媒を担持さU゛る工程を何処で行うかは特に限
定されないが、通常ホットプレス工程の後に行なわれる
。
触媒を担持せしめる方法としては、触媒が溶かされた溶
液(触媒溶液)を、シート表面に塗布あるいはスプレー
してシート内に浸透せしめ、この後これを乾燥する方法
が簡便である。このようにすると、反応層1の内部にま
で触媒が担持せしめられる。
液(触媒溶液)を、シート表面に塗布あるいはスプレー
してシート内に浸透せしめ、この後これを乾燥する方法
が簡便である。このようにすると、反応層1の内部にま
で触媒が担持せしめられる。
用いる触媒としては、電気分解等の化学反応を促進する
ニッケル(N i)、コバルト(co)、鉄(Fe)等
の鉄族元素あるいは、 白金(P t)、ルテニウl。
ニッケル(N i)、コバルト(co)、鉄(Fe)等
の鉄族元素あるいは、 白金(P t)、ルテニウl。
(Ilu)、金(A u)、銀(Δg)、銅(Cu)、
クロム(Cr)マンガン(M n)、パラジウム(r’
d)等の貴金属元素あるいはそれらの酸化物またはそれ
らの合金等からなる触媒など各種のものを利用できる。
クロム(Cr)マンガン(M n)、パラジウム(r’
d)等の貴金属元素あるいはそれらの酸化物またはそれ
らの合金等からなる触媒など各種のものを利用できる。
中で6、水溶液等の電気分解には、Ni、 r’t、
fluなどからなる触媒が、電解効率を大幅に向上し得
る点で好ましく用いられる。
fluなどからなる触媒が、電解効率を大幅に向上し得
る点で好ましく用いられる。
以上の工程で製造されるガス浸透膜の反応層lの担体は
多孔質となるので、多量の触媒を担持し得る利点がある
。この担体の孔の口径は、0.5μJI〜0.01μl
程度であることが望ましい。
多孔質となるので、多量の触媒を担持し得る利点がある
。この担体の孔の口径は、0.5μJI〜0.01μl
程度であることが望ましい。
反応層1の口径が0.5μlを越えると、反応層Iの強
度が低下する。また、口径が0.01R1未満になると
反応層lに溶液が浸透し難たくなり、反応層1の表面の
みしか電気分解等の反応に寄与せず、反応効率が低下す
る不都合が生じる。
度が低下する。また、口径が0.01R1未満になると
反応層lに溶液が浸透し難たくなり、反応層1の表面の
みしか電気分解等の反応に寄与せず、反応効率が低下す
る不都合が生じる。
また、反応層Iの空孔率は40%〜80%程度であるこ
とが望ましい。
とが望ましい。
反応層重をなず担体の空孔率が80%を越えると、得ら
れる反応層lは耐圧強度が不十分なもなとなり好ましく
ない。空孔率が40%未満になると十分な量の触媒を担
持せしめることができず好ましくない。
れる反応層lは耐圧強度が不十分なもなとなり好ましく
ない。空孔率が40%未満になると十分な量の触媒を担
持せしめることができず好ましくない。
また反応層!は、厚さが約1.Oxm以下に形成される
ことが望ましい。この反応層1の厚さが1、Oxmを越
えると、反応層!で生成されたガスがガス浸透層2へ透
過し難くなり、ガス浸透膜のガス透過性が損なわれる不
都合が生じる。
ことが望ましい。この反応層1の厚さが1、Oxmを越
えると、反応層!で生成されたガスがガス浸透層2へ透
過し難くなり、ガス浸透膜のガス透過性が損なわれる不
都合が生じる。
本発明の製造方法によって製造されたガス浸透膜のガス
浸透H2は、導電性微粒子が、バインダーを介して、あ
るいは焼結等により結合されてなる多孔性で導電性を有
する層となる。
浸透H2は、導電性微粒子が、バインダーを介して、あ
るいは焼結等により結合されてなる多孔性で導電性を有
する層となる。
このガス浸透71212に形成される孔は、口径0.5
μ麓以下、好ましく800Å以下の連続した孔であるこ
とが望ましい。孔の口径が0.5μlを越えるとガス浸
透層2は、気体状態の分子だけでなく液体状態の分子を
も透過し得るものとなり、気液分離機能が低下する不都
合を生じる。
μ麓以下、好ましく800Å以下の連続した孔であるこ
とが望ましい。孔の口径が0.5μlを越えるとガス浸
透層2は、気体状態の分子だけでなく液体状態の分子を
も透過し得るものとなり、気液分離機能が低下する不都
合を生じる。
また、ガス浸透層2の空孔率は40%〜80%程度であ
ることが望ましい。ガス浸透r!J2の空孔率が80%
を越えろと得られるガス浸透膜の耐圧強度が不十分とな
り、空孔率が40%未満になるとガス浸透層2のガス透
過速度が低下し分解生成ガスを効率良く放出できなくな
るので、いずれの場合も好ましくない。
ることが望ましい。ガス浸透r!J2の空孔率が80%
を越えろと得られるガス浸透膜の耐圧強度が不十分とな
り、空孔率が40%未満になるとガス浸透層2のガス透
過速度が低下し分解生成ガスを効率良く放出できなくな
るので、いずれの場合も好ましくない。
このガス浸透層2は、厚さ0.3xz〜2xx程度に形
成されることが望ましい。このガス浸透層2の厚さが2
m肩を越えると、ガス浸透層2のガス透過速度が低下す
る不都合が生じ、0.3x肩未満になると、ガス浸透F
m2の強度が低下する不都合が生じろ。
成されることが望ましい。このガス浸透層2の厚さが2
m肩を越えると、ガス浸透層2のガス透過速度が低下す
る不都合が生じ、0.3x肩未満になると、ガス浸透F
m2の強度が低下する不都合が生じろ。
「実施例」
以下、本発明のガス浸透膜の製造方法を詳しくf8 1
1口 十 ス、 説明は、バインダとしての有機高分子化合物に1) T
F Eを用い、導電性微粒子にカーボンブラックを用
いたガス浸透膜を例にして行なう。
1口 十 ス、 説明は、バインダとしての有機高分子化合物に1) T
F Eを用い、導電性微粒子にカーボンブラックを用
いたガス浸透膜を例にして行なう。
まずシートAを作成するために、 平均粒径0.042
μlのカーボンブラック70重量部と平均粒径0.25
μ肩のPTFE30重量部とを十分混合してなる混合物
A1 および親水性を有するV ulcanX C−7
2R,70fflffl部と平均粒径0.25μlのP
TFEとを十分混合してなる混合物Bをそれぞれ作成し
た。ついでこれら混合物A1BをA:n=4:6の比で
混合し、有機溶媒(ナフサ)を加えて、均一に混練した
。これを加圧して厚さ0.4ytxのシート八を成形し
た。
μlのカーボンブラック70重量部と平均粒径0.25
μ肩のPTFE30重量部とを十分混合してなる混合物
A1 および親水性を有するV ulcanX C−7
2R,70fflffl部と平均粒径0.25μlのP
TFEとを十分混合してなる混合物Bをそれぞれ作成し
た。ついでこれら混合物A1BをA:n=4:6の比で
混合し、有機溶媒(ナフサ)を加えて、均一に混練した
。これを加圧して厚さ0.4ytxのシート八を成形し
た。
これとは別にシートBを作成するために、平均粒径0.
042μlのカーボンブラック70重量部と平均粒径0
.25μlのPTFE30重量部を十分混合した混合物
Cを作成し。ついで、これに有機溶媒(ナフサ)を加え
ペースト状にし、均一になるように十分混線した。この
ものを加圧して、厚さ2 、5 xzのシートBを成形
した7このように成形された2種類のシートA113を
重ね合わせてローラで圧接して一体に接合しつつ厚さ0
.9mmのシートとした。このものを乾燥処理して、用
いた溶媒を揮散させ、ついで280℃の加熱炉中で熱処
理した。次に、このものを380℃で所定時間ホットプ
レスして、厚さ0 、8 xxのシート状に成形した。
042μlのカーボンブラック70重量部と平均粒径0
.25μlのPTFE30重量部を十分混合した混合物
Cを作成し。ついで、これに有機溶媒(ナフサ)を加え
ペースト状にし、均一になるように十分混線した。この
ものを加圧して、厚さ2 、5 xzのシートBを成形
した7このように成形された2種類のシートA113を
重ね合わせてローラで圧接して一体に接合しつつ厚さ0
.9mmのシートとした。このものを乾燥処理して、用
いた溶媒を揮散させ、ついで280℃の加熱炉中で熱処
理した。次に、このものを380℃で所定時間ホットプ
レスして、厚さ0 、8 xxのシート状に成形した。
ついで、上記シートAにより形成された部分に触媒が溶
かされた溶液(触媒溶液)を塗布してシート内に浸透せ
しめた後、これを乾燥して触媒を担持せしめた。
かされた溶液(触媒溶液)を塗布してシート内に浸透せ
しめた後、これを乾燥して触媒を担持せしめた。
なお、本発明のガス浸透膜の製造方法は、上記実施例に
限られるものではない。例えば、作成されるガス浸透膜
には必要により金属網を貼看しても良い。金属網を貼着
する場合、その位置は、ガス浸透層2の表面、反応層1
の表面、ガス浸透層2と反応Elとの間のいずれであっ
てもよい。この金属網としては、銅等の電気伝導性の良
い金属からなるものが好適に用いられる。また、金属網
のメツシュは30〜100程度であることが望ましく、
金171#14をなす金属繊維には径100μm〜50
0μl程度のものが好適に用いられる。
限られるものではない。例えば、作成されるガス浸透膜
には必要により金属網を貼看しても良い。金属網を貼着
する場合、その位置は、ガス浸透層2の表面、反応層1
の表面、ガス浸透層2と反応Elとの間のいずれであっ
てもよい。この金属網としては、銅等の電気伝導性の良
い金属からなるものが好適に用いられる。また、金属網
のメツシュは30〜100程度であることが望ましく、
金171#14をなす金属繊維には径100μm〜50
0μl程度のものが好適に用いられる。
このような金属網の貼看は、例えば上記シートΔ、Bを
重ね合わせる際に適宜な位置に金属網をセットし、これ
をホットプレスすることにより行なわれる。
重ね合わせる際に適宜な位置に金属網をセットし、これ
をホットプレスすることにより行なわれる。
「実験例1 」
本発明の製造方法によって作成されるガス浸透膜の性質
を調べた。
を調べた。
まず、ガス浸透層2のガス透過速度と、ガス浸透層2の
組成との関係を調べた。
組成との関係を調べた。
まず、ガス浸透層2に相当する膜をI’TFEとカーボ
ンブラックを用いて作成した。 この膜をPTFEの割
合を変えて各種作成した。P ’r F Eには平均粒
径0.25μlのものを用い、カーボンブラックには平
均粒径0.042μlのものを用い、これらPTFEと
カーボンを合わせて100w1%とじた。
ンブラックを用いて作成した。 この膜をPTFEの割
合を変えて各種作成した。P ’r F Eには平均粒
径0.25μlのものを用い、カーボンブラックには平
均粒径0.042μlのものを用い、これらPTFEと
カーボンを合わせて100w1%とじた。
この実験に供した膜の製造は以下のようにして行った。
まず、カーボンブラックとPTFEとを十分混合して混
合物を作成した。これにナフサを加えて十分に混練した
、ついでこれを常温下でロール法にて成形し、厚さ1.
0JIIのシートBとした。
合物を作成した。これにナフサを加えて十分に混練した
、ついでこれを常温下でロール法にて成形し、厚さ1.
0JIIのシートBとした。
このように成形されたシートBを乾燥して、用いた溶媒
を揮散させ、ついで、280℃の加熱炉中で熱処理した
。ついで、このものを19ずつホットプレスして、面積
12.56CI!’、厚さ1度肩のシート状に成形しつ
つ焼成した。ホットプレスの条件は、温度380℃、圧
力600 kg/ax″、時間3秒であった。
を揮散させ、ついで、280℃の加熱炉中で熱処理した
。ついで、このものを19ずつホットプレスして、面積
12.56CI!’、厚さ1度肩のシート状に成形しつ
つ焼成した。ホットプレスの条件は、温度380℃、圧
力600 kg/ax″、時間3秒であった。
また、得られた膜に形成された孔の口径を水銀ポロシメ
ーターで調べたところ、いずれも800〜200人であ
った。
ーターで調べたところ、いずれも800〜200人であ
った。
このガス透過実験は、密閉容器の中央に膜をセットして
、容器を二基に気密に仕切り、一方の室にゲージ圧力1
kg7am”で水素ガスを導入して、大気圧に保持さ
れた他方の室に透過して(る水素ガスの量を測定するこ
とによって行った。
、容器を二基に気密に仕切り、一方の室にゲージ圧力1
kg7am”で水素ガスを導入して、大気圧に保持さ
れた他方の室に透過して(る水素ガスの量を測定するこ
とによって行った。
第2図かられかるように、本発明のガス浸透膜の製造方
法によって得られたガス浸透層2は、1) ’r F
Eの割合が少ないほどガス透過速度が大きなものとなる
。
法によって得られたガス浸透層2は、1) ’r F
Eの割合が少ないほどガス透過速度が大きなものとなる
。
「実験例2J
本発明の製造方法によって作成されるガス浸透層2のガ
ス透過速度が差圧によりどのように変化するか調べた。
ス透過速度が差圧によりどのように変化するか調べた。
この実験に供した膜は、平均粒径0.25μlのPTF
E30wt%と平均粒径0.042μmのカーボン70
wt%とからなる、膜厚さ「■、および0.5xmのも
ので、形成された孔の口径は、700〜200人であっ
た。膜の作成は、実験例1と同様の方法によって行った
。
E30wt%と平均粒径0.042μmのカーボン70
wt%とからなる、膜厚さ「■、および0.5xmのも
ので、形成された孔の口径は、700〜200人であっ
た。膜の作成は、実験例1と同様の方法によって行った
。
実験は、密閉容器の中央に膜をセットして、容器を2室
に気密に仕切り、一方の室を大気圧に保持して、他方の
室に前記一方の室との圧力差が0 、5 aLm、
l 、 OaLl”’となるように水素ガスあるいは酸
素ガスを導入しつつ、それぞれの条件下で一方の常に遺
禍j、τ(スフに麦ザI又訊スいけ酸査ガスのmを測定
することによって行った。
に気密に仕切り、一方の室を大気圧に保持して、他方の
室に前記一方の室との圧力差が0 、5 aLm、
l 、 OaLl”’となるように水素ガスあるいは酸
素ガスを導入しつつ、それぞれの条件下で一方の常に遺
禍j、τ(スフに麦ザI又訊スいけ酸査ガスのmを測定
することによって行った。
結果を第3図に示す。
第3図から、本発明のガス浸透膜の製造方法によって作
成されるガス浸透52のガス透過速度は、差圧に比例す
ることが確認された。また、透過速度は酸素よりら水素
の方が速いこと、さらに本発明の製造方法によって得ら
れるガス浸透膜はガス浸透層2が薄いほど透過速度が大
になることが確認された。
成されるガス浸透52のガス透過速度は、差圧に比例す
ることが確認された。また、透過速度は酸素よりら水素
の方が速いこと、さらに本発明の製造方法によって得ら
れるガス浸透膜はガス浸透層2が薄いほど透過速度が大
になることが確認された。
「実験例3 」
本発明のガス浸透膜の製造方法において、ガス浸透層2
の空孔率が、ガス浸透層2を形成する際のプレス圧、お
よびPTFEに施す前処理でどのように変化するかを調
べた。
の空孔率が、ガス浸透層2を形成する際のプレス圧、お
よびPTFEに施す前処理でどのように変化するかを調
べた。
まず、ガス浸透層2に相当する膜を実験例1と同等の方
法作成した。その際、ポットプレスの11三力を10〜
600 kg/ax″の間で変化させた。用いたPTP
F:は平均粒径0.25μlのもので、この1’TFE
30ffi量部に、平均粒径0.042μ肩のカーボン
70重量部を混合した。この混合物にはつぎの3MMの
処理、すなわち■フリーズドライ処理、■凍結処理、■
アルコール浸漬処理を施すこととした。
法作成した。その際、ポットプレスの11三力を10〜
600 kg/ax″の間で変化させた。用いたPTP
F:は平均粒径0.25μlのもので、この1’TFE
30ffi量部に、平均粒径0.042μ肩のカーボン
70重量部を混合した。この混合物にはつぎの3MMの
処理、すなわち■フリーズドライ処理、■凍結処理、■
アルコール浸漬処理を施すこととした。
これらの処理が施された混合物を1.0gずつを成型し
た。ホットプレス時の成型温度は材料温度で380℃で
あった。形成された膜の孔の口径はいずれら平均500
オングストロ一ム程度であった。
た。ホットプレス時の成型温度は材料温度で380℃で
あった。形成された膜の孔の口径はいずれら平均500
オングストロ一ム程度であった。
成型された膜に水銀を圧入して膜の空孔mを測定した。
結果を第4図に示す。
第4図から、高いプレス圧で成型されたもの程空孔率が
低いことが確認された。また、P ’r I? Eとカ
ーボンの混合物をアルコール浸漬処理すると、空孔率の
高いがガス浸透膜を作成できることが確認された。
低いことが確認された。また、P ’r I? Eとカ
ーボンの混合物をアルコール浸漬処理すると、空孔率の
高いがガス浸透膜を作成できることが確認された。
「実験例4 」
本発明のガス浸透膜の製造方法によって作成されるガス
浸透層2の空孔率が、PTFEの割合でどのように変化
するかを調べた。
浸透層2の空孔率が、PTFEの割合でどのように変化
するかを調べた。
ガス浸透層2に相当する膜を実験例4と同様の方法で作
成した。PTFEには凍結処理を施したものを用い、P
TFE:カーボンブラック=30重量部ニア0重量部お
よび40重量部=60重量部の場合について調べた。形
成された膜の孔の[I径はいずれも平均500人程度で
あった。
成した。PTFEには凍結処理を施したものを用い、P
TFE:カーボンブラック=30重量部ニア0重量部お
よび40重量部=60重量部の場合について調べた。形
成された膜の孔の[I径はいずれも平均500人程度で
あった。
成形された膜に水銀を圧入して膜の空孔mを測定した。
結果を第5図に示す。
第5図から、PTPEの割合が多いものの方が空孔率が
低いことが確認された。さらにPTl−1〕の割合が多
いものはプレス圧が」二昇すると急激に空孔率が低下す
ることが確認された。
低いことが確認された。さらにPTl−1〕の割合が多
いものはプレス圧が」二昇すると急激に空孔率が低下す
ることが確認された。
「実験例5 」
本発明のガス浸透膜の製造方法によって作成されるガス
浸透層2の空孔率と耐水圧の関係を」4べた。
浸透層2の空孔率と耐水圧の関係を」4べた。
実験例3で作成した膜を容器の開口部を有する側壁に液
密に取り付け、容器に水を注入した。容の水圧を調べ耐
水圧とした。
密に取り付け、容器に水を注入した。容の水圧を調べ耐
水圧とした。
結果を第6図に示した。
第6図から、本発明のガス浸透膜の製造方法によって作
成されたガス浸透層2は、空孔率が低いほど耐水圧が高
いことが確認された。
成されたガス浸透層2は、空孔率が低いほど耐水圧が高
いことが確認された。
「実験例6 」
本発明のガス浸透膜の製造方法によって作成されたガス
浸透52の耐水圧が、PTFEの割合でどのように変化
するかを調べた。
浸透52の耐水圧が、PTFEの割合でどのように変化
するかを調べた。
実験は、実験例4で作成した膜を容器の開口部を有する
側壁に液密に取り付け、容器に水を注入して圧力を加え
ることによって行った。
側壁に液密に取り付け、容器に水を注入して圧力を加え
ることによって行った。
結果を第7図に示す。
第7図から、PTr’Eの量が30wt%のものと40
vt%のものとでは、ガス浸透層2の耐水圧には顕著な
差が生じないことが確認された。
vt%のものとでは、ガス浸透層2の耐水圧には顕著な
差が生じないことが確認された。
「実験例7 」
本発明のガス浸透膜の製造方法によって作成されたガス
浸透層2の耐水圧と製造時のプレス圧の実験例3で作成
した膜を容器の開口部を有する側壁に液密に取り付け、
容器に水を注入して、膜の耐水圧を調べた。
浸透層2の耐水圧と製造時のプレス圧の実験例3で作成
した膜を容器の開口部を有する側壁に液密に取り付け、
容器に水を注入して、膜の耐水圧を調べた。
結果を第8図に示す。
第8図から、本発明の製造方法によって製造されたガス
浸透膜のガス浸透層2は、高いプレス圧で製造されたも
のほど優れた耐水圧を有するものになることが確認され
た。
浸透膜のガス浸透層2は、高いプレス圧で製造されたも
のほど優れた耐水圧を有するものになることが確認され
た。
「実験例8 」
本発明のガス浸透膜の製造方法によって作成されたガス
浸透層2の耐水圧が、I’TFEの割合でどのように変
化するかを調べた。
浸透層2の耐水圧が、I’TFEの割合でどのように変
化するかを調べた。
実験は、実験例4で作成された膜を容器のIJfJ口部
を有する側壁に液密に取り付け、容器に水を注入して圧
力を加えることによって行った。
を有する側壁に液密に取り付け、容器に水を注入して圧
力を加えることによって行った。
結果を第9図に示す。
第9図から、本発明のガス浸透膜の製造方法によって作
成されるガス浸透FrJ2は、PTF’Eの割合が多い
ほど、また製造時のプレス圧が高いほど高い耐水圧を有
するものとなるがことが確認された。
成されるガス浸透FrJ2は、PTF’Eの割合が多い
ほど、また製造時のプレス圧が高いほど高い耐水圧を有
するものとなるがことが確認された。
「実験例9 」
本発明の製造方法で製造されたガス浸透膜を利用して、
ガス分離精製装置3を試作し、空気から酸素の分離を行
った。
ガス分離精製装置3を試作し、空気から酸素の分離を行
った。
第10図は、試作したガス分離精製装置3の概略構成を
示すものである。この装置は、原料ガス室4と溶液流a
室5とガス回収室6とが並列に設けられてなるもので、
原料ガス室4と溶液流通室5との間はガス浸透膜Aで、
ガス回収室6と溶液流通室5との間はガス浸透膜Bでそ
れぞれ仕切られている。また、ガス浸透膜A1Bは、そ
れぞれ反応層1.1が溶液流通室5側に而するように取
り付けられている。膜Δ、8間の距離はIJIjIに設
定されている。
示すものである。この装置は、原料ガス室4と溶液流a
室5とガス回収室6とが並列に設けられてなるもので、
原料ガス室4と溶液流通室5との間はガス浸透膜Aで、
ガス回収室6と溶液流通室5との間はガス浸透膜Bでそ
れぞれ仕切られている。また、ガス浸透膜A1Bは、そ
れぞれ反応層1.1が溶液流通室5側に而するように取
り付けられている。膜Δ、8間の距離はIJIjIに設
定されている。
この実験に用いられたガス浸透膜A、[(の仕様は以下
の通りである。
の通りである。
■)ガス浸透膜A
構造:厚さO,La+xの反応層1と厚さ0.5mmの
ガス浸透T!j2と銅網とが順次積層されてなる3層溝
造。
ガス浸透T!j2と銅網とが順次積層されてなる3層溝
造。
面積:900CI”
a)反応層1
組成:カーボン70重量部、平均粒径0.038μ11
)TFE3G重量部、平均粒径0.25μl触媒:白金
系、平均粒径50人 b)ガス浸透層2 組成:カーボン70mm部、平均粒径0,042711
1PTFE70重量部、平均粒径0.25μ肩空孔率=
65% 孔の口径:平均450人 ■)ガス浸透膜B 構造:Fl−サQ、1xxcD反応層1と厚す0.5x
x(1) :// 7゜浸透FeI2と銅網とが順次積
層されてなる3層構造。
)TFE3G重量部、平均粒径0.25μl触媒:白金
系、平均粒径50人 b)ガス浸透層2 組成:カーボン70mm部、平均粒径0,042711
1PTFE70重量部、平均粒径0.25μ肩空孔率=
65% 孔の口径:平均450人 ■)ガス浸透膜B 構造:Fl−サQ、1xxcD反応層1と厚す0.5x
x(1) :// 7゜浸透FeI2と銅網とが順次積
層されてなる3層構造。
面積:900ci’
a)反応層I
組成:カーボン30重1部、平均粒径0.Q48μlP
T F E3G重量部、平均粒径0.25μl触媒:
ニッケル系、平均粒径aOO人 b)ガス浸透層2 組成:カーボン65重量部、平均粒径0.042μズ1
’TFFl:35重量部、平均粒径0.25μx空孔率
=65% 孔の口径:平均450人 このようなガス浸透膜A、Bが取り付けられたガス分離
精製袋ji123の溶液流通室5に、水酸化カリウム(
Kol−I)の20wt%溶液を0.1212/分、2
、2 kg7am”・G(ゲージ圧)で供給した。ま
た、原料ガス室4に0 、01 ky/ax”・Gの空
気を80Q/分で供給した。そして、ガス浸透膜へを陰
極、ガス浸透膜Bを陽極とし、ガス浸透膜A、I1間に
水の電解に必要な電圧(1,25V)よりも低い電圧0
.96Vと、電流450Aを印加した。
T F E3G重量部、平均粒径0.25μl触媒:
ニッケル系、平均粒径aOO人 b)ガス浸透層2 組成:カーボン65重量部、平均粒径0.042μズ1
’TFFl:35重量部、平均粒径0.25μx空孔率
=65% 孔の口径:平均450人 このようなガス浸透膜A、Bが取り付けられたガス分離
精製袋ji123の溶液流通室5に、水酸化カリウム(
Kol−I)の20wt%溶液を0.1212/分、2
、2 kg7am”・G(ゲージ圧)で供給した。ま
た、原料ガス室4に0 、01 ky/ax”・Gの空
気を80Q/分で供給した。そして、ガス浸透膜へを陰
極、ガス浸透膜Bを陽極とし、ガス浸透膜A、I1間に
水の電解に必要な電圧(1,25V)よりも低い電圧0
.96Vと、電流450Aを印加した。
以上の条件で装置を運転したところ、ガス回収室6から
純度99.99%、圧力2 kg/ax″・G(約3
atm)の酸素が毎分1.5612(標準状@)得られ
た。
純度99.99%、圧力2 kg/ax″・G(約3
atm)の酸素が毎分1.5612(標準状@)得られ
た。
ついで、上記水酸化カリウム溶液の代わりに、20wt
%水酸化ナトリウム溶液を用いて同様の実験を行ったと
ころ、空気から標準状態で1.5512/分の酸素(純
度99.99%)を分離することができた。
%水酸化ナトリウム溶液を用いて同様の実験を行ったと
ころ、空気から標準状態で1.5512/分の酸素(純
度99.99%)を分離することができた。
本発明の製造方法で作成されたガス浸透膜は強い耐圧強
度(約20 kg/ax”以上)を有するので、本発明
のガス浸透膜を備えたガス分離精製装置3は、溶液流通
室5の圧力を高く維持し得るものとなる。
度(約20 kg/ax”以上)を有するので、本発明
のガス浸透膜を備えたガス分離精製装置3は、溶液流通
室5の圧力を高く維持し得るものとなる。
この装置では溶液流通室5の圧力とほぼ等しい圧力のガ
スを得られるので、溶液流通室5の圧力を高めることに
より、高圧の酸素を多量に生産することができる。
スを得られるので、溶液流通室5の圧力を高めることに
より、高圧の酸素を多量に生産することができる。
「実験例10J
実験例9と同様のガス分離精製装y13を用いて、水素
ガスの精製を行った。
ガスの精製を行った。
この実やに用いられたガス浸透膜A113の仕様は以下
の通りである。
の通りである。
■)ガス浸透膜A
構造:厚さO,Lxmの反応層Iと厚さ0.5xgのガ
ス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
ス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
面積:0OOcz”
a)反応層1
組成:カーボン?0ffi量部、平均粒径0.038μ
lr’Tr;”E30重量部、平均粒径0.25μ肩触
媒:白金系、粒径50人 b)ガス浸透層2 組成:カーボン70重量部、平均粒径0.042μ次P
TI?E30fflff1部、平均粒径0.25μx空
孔率二64% 孔の口径:平均440人 「)ガス浸透膜B 構造:厚さO,1IIJFの反応層lと厚さ0.5xx
のガス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造
。
lr’Tr;”E30重量部、平均粒径0.25μ肩触
媒:白金系、粒径50人 b)ガス浸透層2 組成:カーボン70重量部、平均粒径0.042μ次P
TI?E30fflff1部、平均粒径0.25μx空
孔率二64% 孔の口径:平均440人 「)ガス浸透膜B 構造:厚さO,1IIJFの反応層lと厚さ0.5xx
のガス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造
。
面積:900CJII’
a)反応if
組成:カーボン70重量部、平均粒径0.038μIP
T F E 30重量部、平均粒径0.25μl触媒
:白金系、粒径50人 b)ガス浸透T!J2 組成:力−yi! 770ffi m N、平均粒11
0.042μxPTF’E30重量部、平均粒径0.2
5μ履空孔率:64% 孔の口径:平均440人 このようなガス浸透膜Δ、Bが取り付けられたガス分離
精製装置3の溶液流通室5に5重量%の希硫酸溶液を0
.212/分、2 、2 kg/ax” −Qで供給し
た。また、原料ガス室4に酸素と窒素を含む純度99%
の水素ガスを0.01に97cm”・G。
T F E 30重量部、平均粒径0.25μl触媒
:白金系、粒径50人 b)ガス浸透T!J2 組成:力−yi! 770ffi m N、平均粒11
0.042μxPTF’E30重量部、平均粒径0.2
5μ履空孔率:64% 孔の口径:平均440人 このようなガス浸透膜Δ、Bが取り付けられたガス分離
精製装置3の溶液流通室5に5重量%の希硫酸溶液を0
.212/分、2 、2 kg/ax” −Qで供給し
た。また、原料ガス室4に酸素と窒素を含む純度99%
の水素ガスを0.01に97cm”・G。
812/分で供給した。そして、ガス浸透膜Aを陽極、
ガス浸透膜Bを陰極とし、ガス浸透rtXA、 B間に
電圧0.2V(この値は水電解に最低必要な電圧1.2
5Vよりも低い)と、電流900Aを印加した。
ガス浸透膜Bを陰極とし、ガス浸透rtXA、 B間に
電圧0.2V(この値は水電解に最低必要な電圧1.2
5Vよりも低い)と、電流900Aを印加した。
以」二の条件で装置を運転したところ、ガス回収室6か
ら純度99.999%、圧力2 kg/cm” −cの
水素ガスが標準状態に換算して毎分6.2G(l得られ
た。
ら純度99.999%、圧力2 kg/cm” −cの
水素ガスが標準状態に換算して毎分6.2G(l得られ
た。
この装置において、標準状態で1m’の水素ガスを精製
するのに要したエネルギーは0.48KW・hrであっ
た。これに対して、従来のパラジウム欣を利用した水素
精製の場合は1 、 OKW−hr/ff3、深冷水素
精製の場合は1 、2 KW −hr/z’であり、本
発明の製造方法で作成されたガス浸透膜を備えたガス分
離精製装置3によれば水素ガスの精製を効率良く行える
ことが確認できた。
するのに要したエネルギーは0.48KW・hrであっ
た。これに対して、従来のパラジウム欣を利用した水素
精製の場合は1 、 OKW−hr/ff3、深冷水素
精製の場合は1 、2 KW −hr/z’であり、本
発明の製造方法で作成されたガス浸透膜を備えたガス分
離精製装置3によれば水素ガスの精製を効率良く行える
ことが確認できた。
また、この装置3においては、膜A、B間の距離をさら
に挟めることにより、エネルギー効率をより向上できる
ものと考えられる。
に挟めることにより、エネルギー効率をより向上できる
ものと考えられる。
「実験例11J
本発明の製造方法で作成されたガス浸透膜を利用たガス
発生装置7を試作して、水素ガスと酸素ガスを生産した
。
発生装置7を試作して、水素ガスと酸素ガスを生産した
。
第11図は、試作したガス発生装置7の概略構成を示ず
ものである。この装置は、溶液流通室8の両側に発生ガ
ス回収室9、IOが設けられてなるもので、溶液流通室
8と発生ガス回収室9、IOと間はそれぞれガス浸透膜
A、Bで仕切られている。ガス浸透膜A、Bは、それぞ
れ反応B112が溶液流通室8側に面するように取り付
けられ、GA、111間の距離はf axに設定されて
いる。
ものである。この装置は、溶液流通室8の両側に発生ガ
ス回収室9、IOが設けられてなるもので、溶液流通室
8と発生ガス回収室9、IOと間はそれぞれガス浸透膜
A、Bで仕切られている。ガス浸透膜A、Bは、それぞ
れ反応B112が溶液流通室8側に面するように取り付
けられ、GA、111間の距離はf axに設定されて
いる。
この実験に用いられたガス浸透膜A、Bの仕様は以下の
通りである。
通りである。
【)ガス浸透膜A
構造:+7さ0,1mmの反応層lと厚さ0.5zxの
ガス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
ガス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
面積+900ca+@
a)反応層!
組成:カーボン65重量部、平均粒径0.042μ11
)TFE35重量部、平均粒径0.25B m触媒:1
1uOt系、粒径100人 b)ガス浸透層2 組成ニーJ) −ホ:z 70fflfL5J、平均粒
径0 、042 μzPTFE30重量部、平均粒径Q
、25μz空孔率=65% 孔の口径:平均460人 +1 >ガス浸透膜B 構造:厚さ0.1xxの反応層lと厚さ0 、5xmの
ガス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
)TFE35重量部、平均粒径0.25B m触媒:1
1uOt系、粒径100人 b)ガス浸透層2 組成ニーJ) −ホ:z 70fflfL5J、平均粒
径0 、042 μzPTFE30重量部、平均粒径Q
、25μz空孔率=65% 孔の口径:平均460人 +1 >ガス浸透膜B 構造:厚さ0.1xxの反応層lと厚さ0 、5xmの
ガス浸透層2と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
面積:900cz”
a)反応Ji!1
組成:カーボン70重量部、平均粒径0.038μ肩P
’l’FE30重量部、平均粒径0.25μx触媒:白
金系、粒径50人 b)ガス浸透P!2 組成:カーボン70重量部、平均粒径0.042μlP
’r F E 30fflff1部、平均粒径0.2
5B x空孔率:65% 孔の口径:平均450人 このようなガス浸透膜Δ、Bが取り付けられたガス発生
装置7の溶液流通室8に20mo1%の希硫酸溶液を0
.1212/分、2 、2 kg/ax”−Gで供給し
つつ、ガス浸透膜A、 8間に電圧1.8 VS電流9
00Aを印加した。この際、ガス浸透膜Aを陽極、ガス
浸透膜Bを陽極とした。
’l’FE30重量部、平均粒径0.25μx触媒:白
金系、粒径50人 b)ガス浸透P!2 組成:カーボン70重量部、平均粒径0.042μlP
’r F E 30fflff1部、平均粒径0.2
5B x空孔率:65% 孔の口径:平均450人 このようなガス浸透膜Δ、Bが取り付けられたガス発生
装置7の溶液流通室8に20mo1%の希硫酸溶液を0
.1212/分、2 、2 kg/ax”−Gで供給し
つつ、ガス浸透膜A、 8間に電圧1.8 VS電流9
00Aを印加した。この際、ガス浸透膜Aを陽極、ガス
浸透膜Bを陽極とした。
以上の条件で装置を運転したところ、発生ガス回収室9
から酸素ガスを毎分3.1312(標準状態下)、発生
ガス回収室!0から水素ガスを毎分6.2512(標準
状態下)ずつ得ることができた。
から酸素ガスを毎分3.1312(標準状態下)、発生
ガス回収室!0から水素ガスを毎分6.2512(標準
状態下)ずつ得ることができた。
ついで、上記硫酸溶液の代わりに、アルカリ溶液(25
wt%水酸化カリウム溶液)、中性溶液(20wL%硫
酸ナトリウム溶液)等を用いて同様の実験を行ったとこ
ろ、同様に酸素ガス、水素ガスを効率良く生産すること
ができた。
wt%水酸化カリウム溶液)、中性溶液(20wL%硫
酸ナトリウム溶液)等を用いて同様の実験を行ったとこ
ろ、同様に酸素ガス、水素ガスを効率良く生産すること
ができた。
なお、浸透膜A、I’3のうち一方を従来の電解装置の
電極に取り替えて、ガス発生装置7を運転したところ、
同様に酸素ガス、水素ガスを得ることができた。このよ
うに装置7を運転したところ膜の寿命を延ばすことがで
きた。
電極に取り替えて、ガス発生装置7を運転したところ、
同様に酸素ガス、水素ガスを得ることができた。このよ
うに装置7を運転したところ膜の寿命を延ばすことがで
きた。
「実験例12 」
実験例IIのガス発生装置7を用いて、炭酸ガスと水素
ガスを生産した。
ガスを生産した。
この実験に用いられたガス浸透膜A、Bの仕様は以下の
通りである。
通りである。
■)ガス浸透膜A
(11彦造:厚さ0,1xtxの反応層!と厚さ0.5
m肩のガス浸透Fr32と銅網とが順次積層されてなる
3層構造。
m肩のガス浸透Fr32と銅網とが順次積層されてなる
3層構造。
而vt:90Qcm”
a)反応層!
組成:カーボン70重量部、平均粒径0.042μlP
’rFE30重量部、平均粒径0.25μm触媒二拉径
5粒径の白金系触媒および粒径100人のn u Oを
系触媒 b)ガス浸透層2 組成:カーボンフロ重ffi部、平均粒径0.042μ
1PTFE30重量部、平均粒径0.25μz空孔率:
65% 孔の口径:平均450人 ■)ガス浸透膜B 構造:厚さ0Axxの反応JF!菫と厚さ0,5xxの
ガス浸透52と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
’rFE30重量部、平均粒径0.25μm触媒二拉径
5粒径の白金系触媒および粒径100人のn u Oを
系触媒 b)ガス浸透層2 組成:カーボンフロ重ffi部、平均粒径0.042μ
1PTFE30重量部、平均粒径0.25μz空孔率:
65% 孔の口径:平均450人 ■)ガス浸透膜B 構造:厚さ0Axxの反応JF!菫と厚さ0,5xxの
ガス浸透52と銅網とが順次積層されてなる3層構造。
面積:900cm”
a)反応層!
組成:カーボン70ffl量部、平均粒径0.038μ
次P T F 930mm部、平均粒径0.25μm触
媒:白金系、粒径50人 b)ガス浸透届2 組成:カ−ホ77Otlff m部、平均1elO,0
42μxPTFE30重量部、平均粒径0.25μ肩空
孔率=65% 孔のロ掻:平均450人 まず、0 、5 mol#希硫酸溶液にメタノールを1
0vo1%混合した原料溶液を作成した。そして、ガス
発生装置7の溶液流通室8にこの原料溶液を0、LU分
、2 、0 kg/ax”・Gで供給しつつ、ガス浸透
膜Δ、8間に電圧0.6〜0.7 V、電流450Aを
印加した。この際、ガス浸透膜へを陽極、ガス浸透膜B
を陰極とした。また、原料溶液の温度は65℃であった
。
次P T F 930mm部、平均粒径0.25μm触
媒:白金系、粒径50人 b)ガス浸透届2 組成:カ−ホ77Otlff m部、平均1elO,0
42μxPTFE30重量部、平均粒径0.25μ肩空
孔率=65% 孔のロ掻:平均450人 まず、0 、5 mol#希硫酸溶液にメタノールを1
0vo1%混合した原料溶液を作成した。そして、ガス
発生装置7の溶液流通室8にこの原料溶液を0、LU分
、2 、0 kg/ax”・Gで供給しつつ、ガス浸透
膜Δ、8間に電圧0.6〜0.7 V、電流450Aを
印加した。この際、ガス浸透膜へを陽極、ガス浸透膜B
を陰極とした。また、原料溶液の温度は65℃であった
。
以上の条件で装置を運転したところ、発生ガス回収室9
から純度99.9%、圧力I 、 5 ky/am’
−Gの炭酸ガスを標準状態に換算して毎分1.0312
、発生ガス回収室10から純度99.9%、圧力1 、
5 kg/Cm”・Gの水素ガスを標準状態に換算して
毎分6.24Q得ることができた。
から純度99.9%、圧力I 、 5 ky/am’
−Gの炭酸ガスを標準状態に換算して毎分1.0312
、発生ガス回収室10から純度99.9%、圧力1 、
5 kg/Cm”・Gの水素ガスを標準状態に換算して
毎分6.24Q得ることができた。
この装置にあっては、メタノールが減極作用を果たすの
で、電力使用量を大幅に低減できた。
で、電力使用量を大幅に低減できた。
ここで、本発明の製造方法で作成されたガス透過膜を備
えた上記、ガス分離精製装置3、ガス発生装置7の特徴
を列記する。
えた上記、ガス分離精製装置3、ガス発生装置7の特徴
を列記する。
なお、本発明の製造方法で作成されたガス透過膜を利用
すると、イオン化できる気体であれば、酸素ガスや水素
ガスだけでなく、塩素ガスなど6種のガスを生産、精製
できる装置を製作することができる。
すると、イオン化できる気体であれば、酸素ガスや水素
ガスだけでなく、塩素ガスなど6種のガスを生産、精製
できる装置を製作することができる。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明のガス浸透膜の製造方法は
、■まず、触媒の担体となる微粒子とバインダー材料の
微粒子と液状潤滑剤とでペースト状の混合物を作成しこ
のものを加圧しシート状に成形してシートAを作成する
と共に、導電性を有す微粒子とバインダー材料の微粒子
と液状潤滑剤とでペースト状の混合物を作成して、この
ものを加圧してシート状に成形してシートBを作成し、
■ついで、これらシートA、Bを重ね合わせ圧接して接
合しつつ薄肉化し、■ついでこのものに乾燥処理と熱処
理を順次施したあと、■ホットプレスしてさらに薄肉化
することによってガス浸透膜を製造である。よって、本
発明の製造方法によれば、良好なガス透過性能と導電性
を有し、そのうえ優れた耐圧強度(20kv/ax”以
上)を有するガス浸透膜を製造することができる。従っ
て、本発明の製造方法によって作成されたガス浸透膜に
よれば、ガス浸透膜で仕切られる溶液流通室の圧力を高
く設定できて高圧のガスを多量に精製したり生産できる
小型のガス分離精製装置やガス発生装置を構成すること
ができる。
、■まず、触媒の担体となる微粒子とバインダー材料の
微粒子と液状潤滑剤とでペースト状の混合物を作成しこ
のものを加圧しシート状に成形してシートAを作成する
と共に、導電性を有す微粒子とバインダー材料の微粒子
と液状潤滑剤とでペースト状の混合物を作成して、この
ものを加圧してシート状に成形してシートBを作成し、
■ついで、これらシートA、Bを重ね合わせ圧接して接
合しつつ薄肉化し、■ついでこのものに乾燥処理と熱処
理を順次施したあと、■ホットプレスしてさらに薄肉化
することによってガス浸透膜を製造である。よって、本
発明の製造方法によれば、良好なガス透過性能と導電性
を有し、そのうえ優れた耐圧強度(20kv/ax”以
上)を有するガス浸透膜を製造することができる。従っ
て、本発明の製造方法によって作成されたガス浸透膜に
よれば、ガス浸透膜で仕切られる溶液流通室の圧力を高
く設定できて高圧のガスを多量に精製したり生産できる
小型のガス分離精製装置やガス発生装置を構成すること
ができる。
また、本発明の製造方法によって作成されたガス浸透膜
は、優れた耐圧強度を有するので、この膜を用いたガス
分離精製装置やガス発生装置は、電解液に圧力を加える
ことが可能となる。従って、本発明の製造方法で作成さ
れたガス透過膜によれば、各極から高圧のガスを混合す
ることなく得ることができるガスの昇圧機能をも有する
装置を提供することができる。
は、優れた耐圧強度を有するので、この膜を用いたガス
分離精製装置やガス発生装置は、電解液に圧力を加える
ことが可能となる。従って、本発明の製造方法で作成さ
れたガス透過膜によれば、各極から高圧のガスを混合す
ることなく得ることができるガスの昇圧機能をも有する
装置を提供することができる。
そしてまた、本発明の製造方法によって作成されたガス
浸透膜は良好な気液分離機能を有するので、この膜を備
えたガス分離精製装置、ガス発生装置は純度の高い(9
9,999%以上)ガスを得ることができるものとなる
。
浸透膜は良好な気液分離機能を有するので、この膜を備
えたガス分離精製装置、ガス発生装置は純度の高い(9
9,999%以上)ガスを得ることができるものとなる
。
第1図は本発明の製造方法によって作成されたガス浸透
膜の一実施例を示す断面図、第2図ないし第9図はそれ
ぞれ実験の結果を示すものであって、第2図はガス透過
速度とガス浸透層の組成との関係を示すグラフ、第3図
はガス浸透層のガス透過速度および差圧との関係を示す
グラフ、第4図はガス浸透層の空孔率と製造時のプレス
圧およびPTFEに施す前処理との関係を示すグラフ、
第5図はガス浸透層の空孔率と製造時のプレス圧および
PTFEの割合との関係を示すグラフ、第6図はガス浸
透層の空孔率と耐水圧の関係を示すグラフ、第7図はガ
ス浸透層の耐水圧とPTFEの割合の関係を示すグラフ
、第8図はガス浸透層の耐水圧と製造時のプレス圧の関
係を示すグラフ、第9図はガス浸透層の耐水圧とPTF
Eの割合の関係を示すグラフ、第10図および第1!図
はそれぞれ本発明のガス透過膜を利用したガス発生装置
を示す概略構成図である。 I・・・反応石、2・・・ガス浸透膜。
膜の一実施例を示す断面図、第2図ないし第9図はそれ
ぞれ実験の結果を示すものであって、第2図はガス透過
速度とガス浸透層の組成との関係を示すグラフ、第3図
はガス浸透層のガス透過速度および差圧との関係を示す
グラフ、第4図はガス浸透層の空孔率と製造時のプレス
圧およびPTFEに施す前処理との関係を示すグラフ、
第5図はガス浸透層の空孔率と製造時のプレス圧および
PTFEの割合との関係を示すグラフ、第6図はガス浸
透層の空孔率と耐水圧の関係を示すグラフ、第7図はガ
ス浸透層の耐水圧とPTFEの割合の関係を示すグラフ
、第8図はガス浸透層の耐水圧と製造時のプレス圧の関
係を示すグラフ、第9図はガス浸透層の耐水圧とPTF
Eの割合の関係を示すグラフ、第10図および第1!図
はそれぞれ本発明のガス透過膜を利用したガス発生装置
を示す概略構成図である。 I・・・反応石、2・・・ガス浸透膜。
Claims (2)
- (1)微粒子が結合されてなる担体に触媒を担持させた
反応層が、導電性を有する微粒子が結合されてなる多孔
性のガス浸透層に積層されてなるガス浸透膜の製造方法
であって、 まず、触媒の担体となる微粒子とバインダー材料の微粒
子と液体潤滑剤とを混練しペースト状の混合物を作成し
てこのものを加圧しシート状に成形して反応層の担体と
なるシートAを作成すると共に、導電性を有す微粒子と
バインダー材料の微粒子と液体潤滑剤とを混練しペース
ト状の混合物を作成してこのものを加圧しシート状に成
形してガス浸透層となるシートBを作成し、ついで上記
シートA、Bを重ね合わせ圧接して接合しつつ薄肉化し
、その後このものに乾燥処理と熱処理を順次施し、つい
でこのものをホットプレスしてさらに薄肉化することを
特徴とするガス浸透膜の製造方法。 - (2)上記シートAとなる微粒子に、撥水性のものと親
水性のものとを合わせて用いたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のガス浸透膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62328802A JPH0668157B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ガス浸透膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62328802A JPH0668157B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ガス浸透膜の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60154882A Division JPS6217193A (ja) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | 電極・隔膜組立体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63229122A true JPS63229122A (ja) | 1988-09-26 |
JPH0668157B2 JPH0668157B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=18214266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62328802A Expired - Lifetime JPH0668157B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | ガス浸透膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0668157B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03284327A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-16 | Shinko Pantec Co Ltd | 電気濾過用無機質非対称膜 |
US5259870A (en) * | 1990-08-10 | 1993-11-09 | Bend Research, Inc. | Hydrogen-permeable composite metal membrane |
JPH07211323A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気電極及びその製造方法並びにその電極を有する空気電池 |
JP2000017471A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-18 | Permelec Electrode Ltd | 水素発生装置 |
JP2002052325A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Toyo Kohan Co Ltd | ガス分離ユニット及びその製造方法 |
JP2018090838A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 昭和シェル石油株式会社 | 二酸化炭素還元装置 |
WO2023119779A1 (ja) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 国立大学法人横浜国立大学 | 水溶液電解方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55148778A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-19 | Asahi Glass Co Ltd | Manufacture of caustic alkali used ion exchange membrane |
JPS59133386A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-07-31 | Asahi Glass Co Ltd | ガス拡散電極の製造法 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62328802A patent/JPH0668157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55148778A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-19 | Asahi Glass Co Ltd | Manufacture of caustic alkali used ion exchange membrane |
JPS59133386A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-07-31 | Asahi Glass Co Ltd | ガス拡散電極の製造法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03284327A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-16 | Shinko Pantec Co Ltd | 電気濾過用無機質非対称膜 |
US5259870A (en) * | 1990-08-10 | 1993-11-09 | Bend Research, Inc. | Hydrogen-permeable composite metal membrane |
JPH07211323A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気電極及びその製造方法並びにその電極を有する空気電池 |
JP2000017471A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-18 | Permelec Electrode Ltd | 水素発生装置 |
JP2002052325A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Toyo Kohan Co Ltd | ガス分離ユニット及びその製造方法 |
JP2018090838A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 昭和シェル石油株式会社 | 二酸化炭素還元装置 |
WO2023119779A1 (ja) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 国立大学法人横浜国立大学 | 水溶液電解方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0668157B2 (ja) | 1994-08-31 |
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