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JP6862232B2 - A method for manufacturing a diaphragm and a method for manufacturing an electrode unit using the diaphragm. - Google Patents

A method for manufacturing a diaphragm and a method for manufacturing an electrode unit using the diaphragm. Download PDF

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JP6862232B2 JP2017054767A JP2017054767A JP6862232B2 JP 6862232 B2 JP6862232 B2 JP 6862232B2 JP 2017054767 A JP2017054767 A JP 2017054767A JP 2017054767 A JP2017054767 A JP 2017054767A JP 6862232 B2 JP6862232 B2 JP 6862232B2
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Description

本発明の実施形態は、電解に用いる隔膜の製造方法およびそれを用いた電極ユニットの製造方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a method for producing a diaphragm used for electrolysis and a method for producing an electrode unit using the same.

アルカリイオン水、オゾン水または次亜塩素酸水などを生成する電解装置として、3室型の電解槽を有する電解装置が用いられている。3室型の電解槽は、ナフィオン等の陽イオン交換膜および四級アンモニウム塩や四級ホスホニウム塩等を有する陰イオン交換膜によって、電解槽が陽極室、中間室および陰極室と3室に区切られる。陽極室および陰極室には、貫通した多孔構造を有する陽極および陰極がそれぞれ配置されている。 As an electrolyzer that produces alkaline ionized water, ozone water, hypochlorous acid water, or the like, an electrolyzer having a three-chamber type electrolytic cell is used. In the three-chamber type electrolytic cell, the electrolytic cell is divided into an anode chamber, an intermediate chamber, and a cathode chamber by a cation exchange membrane such as Nafion and an anion exchange membrane having a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt. Be done. An anode and a cathode having a penetrating porous structure are arranged in the anode chamber and the cathode chamber, respectively.

このような電解装置では、例えば、中間室に食塩水を流し、左右の陰極室および陽極室に水を流して、中間室の食塩水を陰極および陽極で電解することにより、陽極室で発生した塩素ガスから次亜塩素酸水を生成するとともに、陰極室で水酸化ナトリウム水を生成する。生成した次亜塩素酸水は殺菌消毒水として、水酸化ナトリウム水は洗浄水として活用される。 In such an electrolyzer, for example, a saline solution is passed through the intermediate chamber, water is passed through the left and right cathode chambers and the anode chamber, and the saline solution in the intermediate chamber is electrolyzed by the cathode and the anode, thereby generating the anode chamber. Hypochlorite water is produced from chlorine gas, and sodium hydroxide water is produced in the cathode chamber. The generated hypochlorous acid water is used as sterilizing water, and the sodium hydroxide water is used as washing water.

このような3室型電解槽では陰イオン交換膜は塩素や次亜塩素酸により劣化しやすいために、パンチング等で作製した多孔陽極と陰イオン交換膜の間に、オーバーラップや切り込みを入れた不織布を挿入して塩素による劣化を低減させる技術があった。また、多数の穴の開いた電極に穴をふさがないように多孔膜を配置することは知られている。 In such a three-chamber type electrolytic cell, the anion exchange membrane is easily deteriorated by chlorine and hypochlorous acid. Therefore, an overlap or a notch is made between the porous anode prepared by punching or the like and the anion exchange membrane. There was a technique to reduce deterioration due to chlorine by inserting a non-woven fabric. Further, it is known that a porous membrane is arranged so as not to block a large number of perforated electrodes.

しかしながら、上記の構造では非常に長期間の運転によって電解槽の劣化は避けられなかった。 However, with the above structure, deterioration of the electrolytic cell was unavoidable due to operation for a very long period of time.

特開2012−172199号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-172199 特開2006−322053号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-322053 特開平11−100688号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-100688

本発明が解決しようとする課題は、高効率で長寿命の隔膜の製造方法および電極ユニットの製造方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a highly efficient and long-life diaphragm manufacturing method and an electrode unit manufacturing method.

実施形態によれば、フッ素原子を含有する疎水性の多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程と、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程と、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面に疎水性のアルミナ水和物層を形成する工程と、
前記アルミナ水和物層が形成された前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して親水化する工程とを有する隔膜の製造方法が提供される。
According to the embodiment, a step of immersing a hydrophobic porous film containing a fluorine atom in a hydroalcohol-containing dispersion of alumina hydrate particles, and
The step of removing the porous membrane from the dispersion and
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form a hydrophobic alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane, and a step of forming the hydrophobic alumina hydrate layer.
Provided is a method for producing a diaphragm, which comprises a step of immersing the porous membrane on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution to make it hydrophilic.

図1は、第1の実施形態に係る隔膜の製造方法を示すフロー図である。FIG. 1 is a flow chart showing a method for manufacturing a diaphragm according to the first embodiment. 図2は、第2の実施形態に係る電極ユニットの概略図である。FIG. 2 is a schematic view of the electrode unit according to the second embodiment. 図3は、第2の実施形態に係る電極ユニットの製造方法を示すフロー図である。FIG. 3 is a flow chart showing a method of manufacturing the electrode unit according to the second embodiment. 図4は、第3の実施形態に係る電解水生成装置の製造方法を示すフロー図である。FIG. 4 is a flow chart showing a method of manufacturing the electrolyzed water generator according to the third embodiment. 図5は、実施形態に係る電解水生成装置を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing an electrolyzed water generator according to an embodiment.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。 It should be noted that the same reference numerals are given to common configurations throughout the embodiment, and duplicate description will be omitted. In addition, each figure is a schematic view for facilitating the understanding of the embodiment, and the shape, dimensions, ratio, etc. thereof may differ from those of the actual device, but these are based on the following explanation and known techniques. The design can be changed as appropriate.

(第1の実施形態)
図1に、第1の実施形態にかかる隔膜の製造方法を表すフロー図を示す。
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a flow chart showing a method for manufacturing a diaphragm according to the first embodiment.

図1に示すように、実施形態にかかる隔膜の製造方法は、フッ素原子を含有する多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程(BL11)と、多孔質膜を分散液から取り出す工程(BL12)と、分散液で被覆された多孔質膜を加熱し、多孔質膜表面にアルミナ水和物層を形成する工程(BL13)と、アルミナ水和物層が形成された多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程(BL14)を有する。
BL11では、疎水性の多孔質膜を、含水アルコールで分散された疎水性を有するアルミナ水和物粒子に接触する。アルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液は、分散性が良好でゲル化しにくいため、取り扱いが容易である。BL12では、疎水性の多孔質膜表面に、疎水性を有するアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液の塗布層を形成する。BL13では、加熱により、塗布層中のアルミナ水和物粒子が融合して、剥がれにくいアルミナ水和物被覆層となる。BL14では、アルミナ水和物粒子の疎水基が外れて親水性となり、安定化する。第1実施形態にかかるアルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質隔膜が得られる。
As shown in FIG. 1, the method for producing a diaphragm according to the embodiment includes a step (BL11) of immersing a porous membrane containing a fluorine atom in a hydrous alcohol dispersion of alumina hydrate particles and dispersing the porous membrane. A step of taking out from the liquid (BL12), a step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form an alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane (BL13), and an alumina hydrate layer were formed. It has a step (BL14) of immersing the porous membrane in an acidic aqueous solution.
In BL11, the hydrophobic porous membrane is brought into contact with the hydrophobic alumina hydrate particles dispersed in the hydroalcohol. The hydroalcohol-containing dispersion of alumina hydrate particles has good dispersibility and is difficult to gel, so that it is easy to handle. In BL12, a coating layer of a hydrous alcohol dispersion of hydrophobic alumina hydrate particles is formed on the surface of a hydrophobic porous film. In BL13, the alumina hydrate particles in the coating layer are fused by heating to form an alumina hydrate coating layer that is difficult to peel off. In BL14, the hydrophobic group of the alumina hydrate particles is removed to become hydrophilic and stabilized. A porous diaphragm containing a fluorine atom coated with the alumina hydrate according to the first embodiment can be obtained.

実施形態にかかる方法を用いると、疎水性の多孔質膜にアルミナ水和物を簡便に均一に被覆することが可能となり、親水化も容易である。これにより、塩素イオンの透過性を向上し、ナトリウムイオンの透過抑制が可能である。このため、実施形態によれば、効率よく電解が可能であり、高寿命で多孔質隔膜が得られる。 By using the method according to the embodiment, the hydrophobic porous membrane can be easily and uniformly coated with alumina hydrate, and hydrophilicity can be easily achieved. As a result, the permeability of chlorine ions can be improved and the permeation of sodium ions can be suppressed. Therefore, according to the embodiment, electrolysis can be performed efficiently, and a porous diaphragm can be obtained with a long life.

実施形態に使用される多孔質膜とは、複数の貫通孔を有する膜であり、貫通しない開口を有することも可能である。 The porous membrane used in the embodiment is a membrane having a plurality of through holes, and it is also possible to have an opening that does not penetrate.

実施形態に使用される含水アルコール分散液は、例えば、アルミナ水和物粒子ゲルを、アルコール溶液あるいはアルコール水溶液に分散することにより得られる。含水アルコール分散液の水分量は、例えば、0.1%〜80%にすることができる。 The hydrous alcohol dispersion used in the embodiment can be obtained, for example, by dispersing an alumina hydrate particle gel in an alcohol solution or an alcohol aqueous solution. The water content of the hydrous alcohol dispersion can be, for example, 0.1% to 80%.

アルミナ水和物として、ベーマイトもしくは擬ベーマイトを用いることができる。また、アルミナ水和物粒子を疎水性基で被覆することができる。
アルミナ水和物は、組成式Al・(HO) (x=1〜2)で表すことができる。
Boehmite or pseudo-boehmite can be used as the alumina hydrate. Further, the alumina hydrate particles can be coated with a hydrophobic group.
Alumina hydrate can be represented by the composition formula Al 2 O 3 · (H 2 O) x (x = 1-2).

好ましくは、x=1〜1.5であり、さらに好ましくはx=1〜1.3である。xが1に近いほどベーマイトの比率は大きくなる。 Preferably, x = 1 to 1.5, and more preferably x = 1 to 1.3. The closer x is to 1, the greater the ratio of boehmite.

組成はアルミニウムの含有量を元素分析で測定してAlとしての量を決めることができる。 The composition can determine the amount as Al 2 O 3 by measuring the content of aluminum by elemental analysis.

具体的には、多孔質膜の一部を塩酸と硝酸の混合溶液中で煮沸してアルミニウムを完全に溶解させる。ICP−AES(Inductively Coupled Plasma− Atomic Emission Spectrometry:高周波誘導結合プラズマ発光分光分析)でアルミニウム含有量を定量する。次に、多孔質膜の一部を室温真空下において弱く吸着している水分を除く。次に、熱分析装置で130〜1000℃で脱離する水の量を分析し、質量分析装置やガスクロマト装置で測定することによりxの値を決定することができる。 Specifically, a part of the porous membrane is boiled in a mixed solution of hydrochloric acid and nitric acid to completely dissolve aluminum. The aluminum content is quantified by ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy). Next, the water that is weakly adsorbed on a part of the porous membrane under a vacuum at room temperature is removed. Next, the value of x can be determined by analyzing the amount of water desorbed at 130 to 1000 ° C. with a thermal analyzer and measuring with a mass spectrometer or a gas chromatograph.

熱水もしくは水蒸気で加熱する工程を有することができる。70℃以上の熱水で処理するとベーマイトが主となりやすい。より好ましくは、80℃以上であり、さらに好ましくは、100℃以上である。100℃を超える場合は加圧して行うことができる。ベーマイト微粒子には擬ベーマイト微粒子も含まれる。擬ベーマイトはベーマイトより水和量が多く、加熱により容易にベーマイトとなる。加熱は80℃以上300℃以下が好ましく、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは150℃以上である。 It can have a step of heating with hot water or steam. When treated with hot water of 70 ° C or higher, boehmite tends to be the main component. More preferably, it is 80 ° C. or higher, and even more preferably 100 ° C. or higher. If the temperature exceeds 100 ° C., pressurization can be performed. Boehmite fine particles also include pseudo-boehmite fine particles. Pseudo-boehmite has a higher water content than boehmite and easily becomes boehmite by heating. The heating is preferably 80 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher, still more preferably 150 ° C. or higher.

実施形態にかかる隔膜の製造方法において、多孔質膜をプラズマ処理、電子線処理もしくはUVオゾン処理を行うことにより、予め表面処理することができる。これらの処理により多孔質膜の表面には水酸基やカルボキシル基などの親水性基が導入されアルミナ水和物被覆層との結合が強くなり、よりはがれにくくなる。 In the method for producing a diaphragm according to the embodiment, the porous membrane can be surface-treated in advance by performing plasma treatment, electron beam treatment, or UV ozone treatment. By these treatments, hydrophilic groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups are introduced on the surface of the porous film, the bond with the alumina hydrate coating layer becomes stronger, and the peeling becomes more difficult.

酸性水溶液として、0.1重量%から10重量%の塩酸を使用することができる。
酸性水溶液が0.1重量%未満であると、疎水性基の脱離に時間がかかる傾向があり、10重量%を超えると、処理時間が飽和する傾向がある。
As the acidic aqueous solution, 0.1% by weight to 10% by weight of hydrochloric acid can be used.
If the acidic aqueous solution is less than 0.1% by weight, it tends to take time to remove the hydrophobic group, and if it exceeds 10% by weight, the treatment time tends to be saturated.

多孔質膜としてポリビニリデンジフルオルライドもしくはポリテロラフルオロエチレンを用いることができる。これらは化学的にも安定であり、また多孔質膜を形成しやすい。 Polyvinylidene difluoride or polyvinylidene fluoroethylene can be used as the porous membrane. These are chemically stable and easily form a porous membrane.

空気中に取り出す工程として引き上げ法を用いることができる。引き上げ法を用いると、両面が同様にコートできることから、より均一な塗布が可能となる。 The pulling method can be used as a step of taking out into the air. When the pulling method is used, both sides can be coated in the same manner, so that more uniform coating is possible.

多孔質膜の平均孔径は、100nmから300nmにすることができる。平均孔径が100nmより小さいとアルミナ水和物で被覆した時にイオンの透過量が小さすぎる傾向があり、300nmより大きいとイオンの透過量が大きすぎる傾向がある。
アルミナ水和物の一次粒子の長径は10nmから100nmにすることができる。 長径が10nmより小さいと多孔質膜への被覆が不十分になる傾向があり、100nmより大きいとイオン透過率が大きすぎる他、剥がれやすい傾向がある。
The average pore size of the porous membrane can be 100 nm to 300 nm. If the average pore size is smaller than 100 nm, the amount of ion permeation tends to be too small when coated with alumina hydrate, and if it is larger than 300 nm, the amount of ion permeation tends to be too large.
The major axis of the primary particles of alumina hydrate can be 10 nm to 100 nm. If the major axis is smaller than 10 nm, the coating on the porous membrane tends to be insufficient, and if it is larger than 100 nm, the ion transmittance is too large and it tends to be easily peeled off.

加熱する工程が130℃以上にすることができる。加熱温度は基材に制限されるが130℃以上であればアルミナ水和物間の結合が強くなり剥がれにくくなる。好ましくは150℃以上でさらに好ましくは200℃以上である。加熱温度の上限は、300℃にすることができる。300℃を超えると、脱水が進みすぎて膜が脆くなる傾向がある。 The heating step can be 130 ° C. or higher. The heating temperature is limited to the base material, but if it is 130 ° C. or higher, the bond between the alumina hydrates becomes strong and it becomes difficult to peel off. It is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher. The upper limit of the heating temperature can be 300 ° C. If it exceeds 300 ° C., dehydration proceeds too much and the film tends to become brittle.

多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程(BL14)の後、3重量%以上の濃度を有する塩化ナトリウム水溶液に浸漬した後、乾燥させる工程をさらに設けることができる。 After the step of immersing the porous membrane in an acidic aqueous solution (BL14), a step of immersing the porous membrane in an aqueous solution of sodium chloride having a concentration of 3% by weight or more and then drying it can be further provided.

BL14において親水化したアルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質隔膜に塩化ナトリウムを含浸させることにより、電解運転時の立ち上がりを早くすることができる。 By impregnating the porous diaphragm containing a fluorine atom coated with the hydrophilic alumina hydrate in BL14 with sodium chloride, the start-up during the electrolytic operation can be accelerated.

濃度3重量%未満では膜に残る塩化ナトリウムの量が少なく、装置の立ち上がりが遅くなる傾向がある。より好ましくは10重量%以上であり、さらに好ましくは15重量%以上であるが20重量%を超えると多孔質隔膜表面についた塩化ナトリウムが剥がれやすくなり、ハンドリングが難しくなる傾向がある。 If the concentration is less than 3% by weight, the amount of sodium chloride remaining on the film is small, and the start-up of the device tends to be delayed. More preferably, it is 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, but if it exceeds 20% by weight, sodium chloride attached to the surface of the porous diaphragm tends to be easily peeled off, and handling tends to be difficult.

アルミナ水和物被覆層の表面での膜厚は、0.1〜10μmにすることができる。0.1μmより小さいとイオン透過性に対する効果が少なくなる傾向があり、10μmより大きいと膜が剥がれやすくなる傾向がある。より好ましくは1〜8μmであり、さらに好ましくは2〜6μmである。 The film thickness on the surface of the alumina hydrate coating layer can be 0.1 to 10 μm. If it is smaller than 0.1 μm, the effect on ion permeability tends to be small, and if it is larger than 10 μm, the film tends to peel off easily. It is more preferably 1 to 8 μm, still more preferably 2 to 6 μm.

多孔質隔膜の膜厚は10〜200μmにすることができる。膜厚が10μmより薄いと、膜の機械的強度が弱くなり破膜しやすくなる傾向がある。200μmより厚いとイオン透過性が小さくなり、電解効率が低下する傾向がある。膜厚は、好ましくは30〜150μmであり、さらに好ましくは40〜120μmである。 The film thickness of the porous diaphragm can be 10 to 200 μm. If the film thickness is thinner than 10 μm, the mechanical strength of the film is weakened and the film tends to break easily. If it is thicker than 200 μm, the ion permeability tends to decrease and the electrolysis efficiency tends to decrease. The film thickness is preferably 30 to 150 μm, more preferably 40 to 120 μm.

(第2の実施形態)
図2に、実施形態に用いられる電極ユニットの構成の一例を表す概略図を示す。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a schematic view showing an example of the configuration of the electrode unit used in the embodiment.

図示するように、実施形態にかかる電極ユニット20は、複数の開口と貫通孔を含む多孔構造を有する多孔電極基板21と、対向電極22とを有し、その間に配置された多孔質隔膜23を有する。対向電極22側の隔膜24および電解質保持部25をさらに設けることができる。 As shown in the figure, the electrode unit 20 according to the embodiment has a porous electrode substrate 21 having a porous structure including a plurality of openings and through holes, and a counter electrode 22, and a porous diaphragm 23 arranged between them. Have. A diaphragm 24 on the counter electrode 22 side and an electrolyte holding portion 25 can be further provided.

図3に、第2の実施形態にかかる電極ユニットの製造方法の一例を表す図を示す。 FIG. 3 shows an example of a method for manufacturing the electrode unit according to the second embodiment.

図示するように、第2の実施形態にかかる電極ユニットの製造方法は、アルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質膜を親水化し、多孔質隔膜を形成する工程(BL31)と、多孔質隔膜が水分を含んだ状態で、複数の貫通孔を有する多孔電極基板と対向電極との間に配置し、電極ユニットを組み立てる工程(BL32)とを有する。 As shown in the figure, the method for manufacturing the electrode unit according to the second embodiment includes a step of hydrophilizing a porous film containing a fluorine atom coated with alumina hydrate to form a porous diaphragm (BL31). In a state where the porous diaphragm contains water, the porous electrode substrate is arranged between a porous electrode substrate having a plurality of through holes and a counter electrode, and an electrode unit is assembled (BL32).

アルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質隔膜を酸性水溶液に浸漬して親水化する工程は、例えば、第1の実施形態にかかる隔膜の製造方法と同様に、フッ素原子を含有する多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程、多孔質膜を分散液から取り出す工程、分散液で被覆された多孔質膜を加熱して、多孔質膜表面にアルミナ水和物層を形成する工程、及び多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程を含む。好ましくは、多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程の後、多孔質膜を洗浄して酸性水溶液を除去する工程をさらに含むことができる。 The step of immersing the porous diaphragm containing a fluorine atom coated with alumina hydrate in an acidic aqueous solution to make it hydrophilic is, for example, similar to the method for producing a diaphragm according to the first embodiment, containing a fluorine atom. A step of immersing the porous film in a hydroalcohol-containing dispersion of alumina hydrate particles, a step of removing the porous film from the dispersion, and heating the porous film coated with the dispersion to surface the surface of the porous film with alumina. It includes a step of forming a hydrate layer and a step of immersing the porous film in an acidic aqueous solution. Preferably, after the step of immersing the porous membrane in the acidic aqueous solution, a step of washing the porous membrane to remove the acidic aqueous solution can be further included.

BL31では、アルミナ水和物被覆と、フッ素原子を含む多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して、親水化して多孔質隔膜を得ることができる。 In BL31, the alumina hydrate coating and the porous membrane containing fluorine atoms can be immersed in an acidic aqueous solution to make them hydrophilic to obtain a porous diaphragm.

BL32では、親水化された多孔質隔膜を水分を含んだまま電極ユニットに組み込むことにより、初期運転立ち上げ時間を短くすることができる。 In BL32, the initial operation start-up time can be shortened by incorporating the hydrophilic porous diaphragm into the electrode unit while containing water.

実施形態によれば、アルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質隔膜を用いることにより、効率よく電解が可能であり、高寿命な電極ユニットが得られる。 According to the embodiment, by using a porous diaphragm coated with alumina hydrate and containing a fluorine atom, electrolysis can be performed efficiently and an electrode unit having a long life can be obtained.

酸性水溶液としては、0.1重量%から10重量%の塩酸、硝酸、及び硫酸等を使用することができる。 As the acidic aqueous solution, 0.1% by weight to 10% by weight of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and the like can be used.

多孔質膜の洗浄には、例えば、水、食塩水を使用することができる。 For cleaning the porous membrane, for example, water or saline solution can be used.

多孔電極基板の基材としてはチタン、クロム、アルミニウム、ステンレスやその合金等を用いることができる。好ましくはチタンやステンレスを使用することができる。 As the base material of the porous electrode substrate, titanium, chromium, aluminum, stainless steel, an alloy thereof, or the like can be used. Titanium or stainless steel can be preferably used.

多孔電極基板の電極表面には触媒層を形成することができる。多孔電極基板を陽極に用いる場合には、触媒として、白金等の貴金属触媒や酸化イリジウム等の酸化物触媒を使用することができる。多孔電極基板に適用される触媒の単位面積当たりの量が電極の両面で異なることも可能である。これにより副反応等を抑制することができる。 A catalyst layer can be formed on the electrode surface of the porous electrode substrate. When the porous electrode substrate is used as the anode, a noble metal catalyst such as platinum or an oxide catalyst such as iridium oxide can be used as the catalyst. The amount of catalyst applied to the porous electrode substrate per unit area can be different on both sides of the electrode. As a result, side reactions and the like can be suppressed.

基材は、0.01μm〜3μmの平面粗さを有することができる。 The substrate can have a planar roughness of 0.01 μm to 3 μm.

0.01μm未満では電極の実質の表面積が減少する傾向がある。3μmを超えると、電極の凸部に多孔質膜に対する応力が集中しやすくなる傾向がある。 Below 0.01 μm, the parenchymal surface area of the electrode tends to decrease. If it exceeds 3 μm, the stress on the porous film tends to be easily concentrated on the convex portion of the electrode.

電極の貫通孔は端が丸い長方形や円、楕円もしくは角が丸いひし形を有することができる。端が丸いと多孔質膜との接触において荷重の不均一性を低減することができる。開口面積を大きくする場合には、端が丸い長方形を用いることができる。一方、開口面積を小さくする場合には円を用いることができる。 The through holes of the electrodes can have a rectangle or circle with rounded ends, an ellipse or a rhombus with rounded corners. If the edges are rounded, the non-uniformity of the load can be reduced in contact with the porous membrane. When increasing the opening area, a rectangle with a rounded end can be used. On the other hand, a circle can be used to reduce the opening area.

多孔電極基板の開口部には外側が広くなるテーパーや曲面を形成することができる。開口部には外側が広くなるテーパーや曲面が形成されることにより、多孔質隔膜と穴部との接触角が鈍角になり、多孔質隔膜への応力集中が低減する傾向がある。開口数密度は多孔質隔膜側が大きい方が物質の拡散が良好となる傾向がある。 A taper or a curved surface that widens the outside can be formed in the opening of the porous electrode substrate. By forming a taper or a curved surface that widens the outside of the opening, the contact angle between the porous diaphragm and the hole becomes obtuse, and the stress concentration on the porous diaphragm tends to be reduced. As for the opening number density, the larger the porous diaphragm side, the better the diffusion of the substance tends to be.

(第3の実施形態)
図4に、第3の実施形態にかかる電極ユニットの製造方法の一例を表す図を示す。
(Third Embodiment)
FIG. 4 shows a diagram showing an example of a method for manufacturing the electrode unit according to the third embodiment.

第3の実施形態にかかる電極ユニットの製造方法は、アルミナ水和物で被覆され、塩化ナトリウムが含浸された、フッ素原子を含有する多孔質隔膜を、複数の貫通孔を有する多孔電極基板と、対向電極との間に配置し、電極ユニットを組み立てる工程(BL41)、及びこの電極ユニットを組み込み電解水生成装置を組み立てる工程(BL42)、電極ユニットの予備運転を行う工程(BL43)を含む。 In the method for producing an electrode unit according to the third embodiment, a porous electrode substrate containing a fluorine atom, which is coated with alumina hydrate and impregnated with sodium chloride, is provided with a porous electrode substrate having a plurality of through holes. It includes a step of assembling the electrode unit by arranging it between the counter electrode and the electrode unit (BL41), a step of assembling the electrolyzed water generator by incorporating the electrode unit (BL42), and a step of performing a preliminary operation of the electrode unit (BL43).

実施形態に使用されるアルミナ水和物粒子で被覆され、塩化ナトリウムが含有されたフッ素原子を含有する多孔質隔膜を形成する方法は、例えば、第1の実施形態にかかる隔膜の製造方法と同様に、フッ素原子を含有する多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程、多孔質膜を前記分散液から取り出す工程、分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、多孔質膜表面にアルミナ水和物層を形成する工程、アルミナ水和物層が形成された多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して親水化する工程を含み、さらに、親水化された多孔質膜を3重量%以上の濃度を有する塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、乾燥させる工程を含む。 The method for forming a porous diaphragm coated with the alumina hydrate particles used in the embodiment and containing a fluorine atom containing sodium chloride is, for example, the same as the method for producing a diaphragm according to the first embodiment. In addition, a step of immersing the porous membrane containing a fluorine atom in a hydrous alcohol dispersion of alumina hydrate particles, a step of removing the porous membrane from the dispersion, and heating the porous membrane coated with the dispersion. , A step of forming an alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane, a step of immersing the porous membrane on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution to make it hydrophilic, and further making the porous membrane hydrophilic. It includes a step of immersing the membrane in an aqueous solution of sodium chloride having a concentration of 3% by weight or more and drying it.

BL41では、電極ユニットに、塩化ナトリウム、及びアルミナ水和物被覆を有し、フッ素原子を含有する多孔質隔膜を電極ユニットに組み込むことができる。 In BL41, a porous diaphragm having a sodium chloride and alumina hydrate coating on the electrode unit and containing a fluorine atom can be incorporated into the electrode unit.

また、BL42では、塩化ナトリウム、及びアルミナ水和物被覆を有し、フッ素原子を含有する多孔質隔膜を電解水生成装置に組み入れることができる。 Further, in BL42, a porous diaphragm having a coating of sodium chloride and alumina hydrate and containing a fluorine atom can be incorporated into an electrolyzed water generator.

さらに、BL43において、電極ユニットの予備運転を行うことにより、多孔質隔膜中に電解質を存在させることができ、次回からの運転開始を速くすることができる。また電極ユニットを取りはずして別の電解水生成装置に組み込むことができ、この場合にも長時間の予備運転は必要がなくなる。 Further, in BL43, by performing the preliminary operation of the electrode unit, the electrolyte can be present in the porous diaphragm, and the start of operation from the next time can be accelerated. Further, the electrode unit can be removed and incorporated into another electrolyzed water generator, and in this case as well, a long-time preliminary operation is not required.

このように、実施形態によれば、効率よく電解が可能であり、高寿命な電極ユニットが得られる。 As described above, according to the embodiment, electrolysis can be efficiently performed, and an electrode unit having a long life can be obtained.

図5は、第1実施形態にかかる隔膜、第2実施形態及び第3実施形態にかかる電極ユニットを適用可能な電解水生成装置の構成の一例を模式的に表す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of an electrolyzed water generator to which the diaphragm according to the first embodiment and the electrode units according to the second embodiment and the third embodiment can be applied.

電解水生成装置50は、3室型の電解槽508および電極ユニット507を備えている。電解槽508は、偏平な矩形箱状に形成され、その内部は、隔壁509および電極ユニット507により、陽極室510と陰極室511と、電極間に形成された中間室506との3室に仕切られている。 The electrolyzed water generator 50 includes a three-chamber type electrolytic cell 508 and an electrode unit 507. The electrolytic cell 508 is formed in a flat rectangular box shape, and the inside thereof is partitioned by a partition wall 509 and an electrode unit 507 into three chambers, an anode chamber 510, a cathode chamber 511, and an intermediate chamber 506 formed between the electrodes. Has been done.

電極ユニット507は、陽極室510内に位置する第1電極503と、陰極室511内に位置し、所定の複数の貫通孔を有する第2電極(対向電極)504と、第1電極503の第2電極側の表面上に第1多孔質隔膜(電解質膜)501を有する。第2電極504の第1電極側表面に第2多孔質隔膜502を設けることができる。第1電極503および第2電極504は、隙間をおいて互いに平行に対向し、これらの多孔質隔膜501、502間に、電解液を保持する中間室(電解液室)506を形成している。中間室506内に、電解液を保持する図示しない保持体を設けても良い。第1電極503および第2電極504は、絶縁性を有する複数の図示しないブリッジにより、互いに連結してもよい。 The electrode unit 507 includes a first electrode 503 located in the anode chamber 510, a second electrode (counter electrode) 504 located in the cathode chamber 511 and having a plurality of predetermined through holes, and a first electrode 503. It has a first porous diaphragm (electrolyte film) 501 on the surface on the two electrode side. A second porous diaphragm 502 can be provided on the surface of the second electrode 504 on the side of the first electrode. The first electrode 503 and the second electrode 504 face each other in parallel with a gap, and form an intermediate chamber (electrolyte solution chamber) 506 for holding the electrolytic solution between the porous diaphragms 501 and 502. .. A holding body (not shown) for holding the electrolytic solution may be provided in the intermediate chamber 506. The first electrode 503 and the second electrode 504 may be connected to each other by a plurality of insulating bridges (not shown).

電解水生成装置50は、電極ユニット507の第1および第2電極503、504に電圧を印加するための電源514、およびこれを制御する制御装置513を備えている。電源514と第1および第2電極503、504との間に電流計516、電圧計515を備えることができる。電流計516、電圧計515を制御装置513と接続することができる。 The electrolyzed water generator 50 includes a power supply 514 for applying a voltage to the first and second electrodes 503 and 504 of the electrode unit 507, and a control device 513 for controlling the power supply 514. An ammeter 516 and a voltmeter 515 can be provided between the power supply 514 and the first and second electrodes 503 and 504. The ammeter 516 and the voltmeter 515 can be connected to the control device 513.

陽極室510、陰極室511には液体の流路を設けることができる。中間室506に塩化物イオンを含む電解質溶液を導入するラインL1、ラインL1に接続された電解質溶液タンク517、給水源から陽極室510および陰極室511に水を供給するラインL3、陽極室510から酸性電解水を取り出すラインL4、及び陰極室511からアルカリ性電解水を取り出すラインL5をさらに設けることができる。また、中間室506から塩化物イオンを含む余剰の電解質溶液を回収して電解質溶液タンク517に循環するためのラインL2を設けてもよいし、ラインL2の代わりに、塩化物イオンを含む電解質溶液を排出するためのラインを設けることができる。水質センサーとして酸性電解水を取り出すラインL4には導電率センサー518を、アルカリ性電解水を取り出すラインL5にはpHセンサー519を各々取り付けることができる。 A liquid flow path can be provided in the anode chamber 510 and the cathode chamber 511. From the line L1 for introducing the electrolyte solution containing chloride ions into the intermediate chamber 506, the electrolyte solution tank 517 connected to the line L1, the line L3 for supplying water from the water supply source to the anode chamber 510 and the cathode chamber 511, and the anode chamber 510. A line L4 for taking out acidic electrolyzed water and a line L5 for taking out alkaline electrolyzed water from the cathode chamber 511 can be further provided. Further, a line L2 for recovering the excess electrolyte solution containing chloride ions from the intermediate chamber 506 and circulating the excess electrolyte solution in the electrolyte solution tank 517 may be provided, or the electrolyte solution containing chloride ions may be provided instead of the line L2. A line can be provided to discharge the water. As a water quality sensor, a conductivity sensor 518 can be attached to the line L4 for taking out acidic electrolyzed water, and a pH sensor 519 can be attached to the line L5 for taking out alkaline electrolyzed water.

第1多孔質隔膜(電解質膜)501として、第1実施形態にかかる多孔性隔膜を使用することができる。あるいは、電極ユニット507として、第2または第3の実施形態にかかる電極ユニットを使用することができる。 As the first porous diaphragm (electrolyte membrane) 501, the porous diaphragm according to the first embodiment can be used. Alternatively, as the electrode unit 507, the electrode unit according to the second or third embodiment can be used.

(実施例1)
図2に示す隔膜20と同様の隔膜を作製する。
(Example 1)
A diaphragm similar to the diaphragm 20 shown in FIG. 2 is produced.

まず、膜厚が100μmで、平均孔径が200nmのポリビニリデンフルオライド多孔質膜を用意する。10〜50nmの粒径(平均粒径20nm)を有し、表面をシランカップリング剤で疎水化したアルミナ水和物粒子(擬ベーマイト)使用し、10重量%の含水エタノール分散液(エタノール95%)を調製する。上記多孔質膜を得られた分散液に浸漬後、取り出して、大気中で130℃で5分加熱する。 First, a polyvinylidene fluoride porous membrane having a film thickness of 100 μm and an average pore diameter of 200 nm is prepared. Using alumina hydrate particles (pseudo-boehmite) having a particle size of 10 to 50 nm (average particle size 20 nm) and having the surface hydrophobicized with a silane coupling agent, a 10% by weight hydrous ethanol dispersion (ethanol 95%). ) Is prepared. After immersing the porous membrane in the obtained dispersion, it is taken out and heated at 130 ° C. for 5 minutes in the air.

次に、大気中で沸騰した水中に5分浸漬した後取り出し、大気中で100℃で乾燥する。 Next, it is immersed in boiling water in the air for 5 minutes, then taken out and dried in the air at 100 ° C.

次に、1重量%塩酸中に10分浸漬した後、水洗いすることにより、表面にアルミナ水和物層が形成された親水性の多孔質隔膜を作製する。 Next, the mixture is immersed in 1% by weight hydrochloric acid for 10 minutes and then washed with water to prepare a hydrophilic porous diaphragm having an alumina hydrate layer formed on the surface.

(実施例2)
図2で示す電極ユニットと同様の電極ユニットを作製する。
(Example 2)
An electrode unit similar to the electrode unit shown in FIG. 2 is manufactured.

電極基材は、0.5mmの平坦なチタン製であり、2mm径の孔を3mmピッチで千鳥にパンチングで作製する。この電極を10重量%シュウ酸水溶液中1時間80℃で処理する。 The electrode base material is made of flat titanium having a diameter of 0.5 mm, and holes having a diameter of 2 mm are punched in a staggered manner at a pitch of 3 mm. This electrode is treated in a 10 wt% oxalic acid aqueous solution at 80 ° C. for 1 hour.

塩化イリジウム(IrCl・nHO)に1−ブタノールを、Ir濃度が0.25Mになるように加えて調整した触媒溶液を、電極基材の小さい開口の面に塗布した後、乾燥と焼成をする。この場合、乾燥は80℃で10分間行ない、焼成は450℃で10分間行なう。触媒溶液の塗布と乾燥と焼成を5回繰り返して酸化イリジウム触媒を作製した電極基材を、反応電極面積が3cm×4cmに切り出して、それを多孔性電極基板(陽極)とする。 After iridium chloride (IrCl 3 · nH 2 O) in 1-butanol, the catalyst solution Ir concentration was adjusted added to a 0.25M, it was applied to the surface of the small opening of the electrode substrate, drying and baking do. In this case, drying is carried out at 80 ° C. for 10 minutes, and firing is carried out at 450 ° C. for 10 minutes. An electrode base material prepared by repeating coating, drying and firing of a catalyst solution 5 times to prepare an iridium oxide catalyst is cut into a reaction electrode area of 3 cm × 4 cm and used as a porous electrode substrate (anode).

上記酸化イリジウムを塗布する代わりに白金をスパッタすること以外は上記多孔性電極基板と同様にして対向電極(陰極)を作成する。対向電極側の多孔質膜としてイオン交換膜であるナフィオン(登録商標)117を用いる。 A counter electrode (cathode) is produced in the same manner as the porous electrode substrate except that platinum is sputtered instead of applying the iridium oxide. Nafion (registered trademark) 117, which is an ion exchange membrane, is used as the porous membrane on the counter electrode side.

実施例1と同様の多孔質隔膜およびナフィオン117膜を共に含水した状態で、両電極と電解液を保持する構造として、厚み5mmの多孔質ポリスチレンを用い、二つの多孔質膜とこれらをシリコーンシール剤およびネジを用いて重ねて電極ユニット507(20)とする。 In a state where both the porous diaphragm and the Nafion 117 membrane are moistened as in Example 1, a porous polystyrene having a thickness of 5 mm is used as a structure for holding both electrodes and the electrolytic solution, and the two porous membranes and these are silicone-sealed. The electrode unit 507 (20) is formed by stacking them with an agent and a screw.

この電極ユニット507を用いて図5で示す電解装置50を作製する。 Using this electrode unit 507, the electrolyzer 50 shown in FIG. 5 is manufactured.

ストレート流路が形成された塩ビ製の陽極室510と陰極室511、多孔質ポリスチレンに飽和食塩水を供給するための容器517を電極ユニット507に接続する。制御装置513、電源514、電圧計515、電流計516を設置し、陽極室510および陰極室511に水道水を給するための配管L3と図示しないポンプ、多孔質ポリスチレンに飽和食塩水を循環供給するための飽和食塩水だめ517と配管L1、及び図示しないポンプを設置する。 An anode chamber 510 and a cathode chamber 511 made of vinyl chloride having a straight flow path formed therein, and a container 517 for supplying saturated saline to porous polystyrene are connected to the electrode unit 507. A control device 513, a power supply 514, a voltmeter 515, and a current meter 516 are installed, and a pipe L3 for supplying tap water to the anode chamber 510 and the cathode chamber 511, a pump (not shown), and a saturated saline solution are circulated and supplied to the porous polystyrene. A saturated saline reservoir 517, a pipe L1, and a pump (not shown) are installed.

この電解装置50を用いて、電極ユニットが乾かないうちに電圧8Vで電解を行い、陽極側では次亜塩素酸水を陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。電解の初期効率は84%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約80ppmである。運転を停止し電解装置50内の液体を抜いて1週間乾燥させる。その後再び運転すると10分以内に効率は85%になり1000時間の連続運転後でも効率は82%と安定である。 Using this electrolyzer 50, electrolysis is performed at a voltage of 8 V before the electrode unit dries, and hypochlorous acid water is produced on the anode side and sodium hydroxide water is produced on the cathode side. The initial efficiency of electrolysis is 84%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 80 ppm. The operation is stopped, the liquid in the electrolyzer 50 is drained, and the mixture is dried for one week. After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 85% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 82% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例3)
膜厚が60μmで平均孔径が100nmのポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用い、実施例1と同様に表面がシランカップリング剤で疎水化したアルミナ水和物粒子(擬ベーマイト)の含水エタノール分散液に浸漬した後取り出し、大気中で250℃で5分加熱する。
(Example 3)
A hydrous ethanol dispersion of alumina hydrate particles (pseudo-boehmite) whose surface is hydrophobicized with a silane coupling agent as in Example 1 using a polytetrafluoroethylene porous membrane having a film thickness of 60 μm and an average pore size of 100 nm. After immersing in, take out and heat in air at 250 ° C. for 5 minutes.

次に、大気中で沸騰した水中に5分浸漬した後取り出し、大気中で100℃で乾燥する。 Next, it is immersed in boiling water in the air for 5 minutes, then taken out and dried in the air at 100 ° C.

次に、5重量%塩酸中に20分浸漬した後水洗いし、表面にアルミナ水和物層が形成された親水性の多孔質隔膜を作製する。 Next, the mixture is immersed in 5% by weight hydrochloric acid for 20 minutes and then washed with water to prepare a hydrophilic porous diaphragm having an alumina hydrate layer formed on the surface.

実施例2と同様にして電解装置を作製する。 An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 2.

この電解装置を用いて、電極ユニットが乾かないうちに電圧8Vで電解を行い、陽極側では次亜塩素酸水を陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。 Using this electrolyzer, electrolysis is performed at a voltage of 8 V before the electrode unit dries, and hypochlorous acid water is produced on the anode side and sodium hydroxide water is produced on the cathode side.

電解の初期効率は80%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約50ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 80%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 50 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後再び運転すると10分以内に効率は80%になり1000時間の連続運転後でも効率は79%と安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 80% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 79% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例4)
実施例1と同様の多孔質隔膜を水洗後、乾かすことなく15重量%塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、大気中に取り出し、そのまま乾燥することにより表面や孔内部に塩化ナトリウムが含有された多孔質隔膜を二つ作製する。
(Example 4)
The same porous diaphragm as in Example 1 is washed with water, immersed in a 15 wt% sodium chloride aqueous solution without drying, taken out into the atmosphere, and dried as it is to contain sodium chloride on the surface and inside the pores. To make two.

電極は実施例2と同様にして作製する。両電極と電解液を保持する構造として、厚み5mmの多孔質ポリスチレンを用い、乾燥状態で二つの多孔質膜を多孔質ポリスチレンの両側に配置し、シリコーンシール剤およびネジを用いて重ねて電極ユニットとする。 The electrode is produced in the same manner as in Example 2. As a structure for holding both electrodes and the electrolytic solution, porous polystyrene with a thickness of 5 mm is used, two porous membranes are placed on both sides of the porous polystyrene in a dry state, and the electrode unit is overlapped with a silicone sealant and a screw. And.

乾いた状態の電極ユニットを用いることを除いては実施例2と同様にして電解装置を作製する。電圧8Vで電極ユニットの予備電解を行い、徐々に電流が増大し30分ほどで定常になる。陽極側では次亜塩素酸水を陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。 An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 2 except that the electrode unit in a dry state is used. Pre-electrolysis of the electrode unit is performed at a voltage of 8 V, and the current gradually increases and becomes steady in about 30 minutes. Hypochlorite water is produced on the anode side, and sodium hydroxide water is produced on the cathode side.

電解の初期効率は78%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約80ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 78%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 80 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後再び運転すると10分以内に効率は79%になり1000時間の連続運転後でも効率は78%と安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 79% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 78% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例5)
膜厚が100μmで、平均孔径が300nmのポリビニリデンフルオライド多孔質膜を用意する。アルミナ水和物微粒子(擬ベーマイト)(粒径50〜100nm)を用い、30重量%含水のエタノール水溶液で15重量%分散液を調製する。この多孔質膜を得られた分散液に浸漬し、大気中に取り出し、大気中で130℃で5分加熱する。これを2回繰り返す。
(Example 5)
A polyvinylidene fluoride porous membrane having a film thickness of 100 μm and an average pore diameter of 300 nm is prepared. A 15 wt% dispersion is prepared with a 30 wt% aqueous ethanol solution using alumina hydrate fine particles (pseudo-boehmite) (particle size 50 to 100 nm). The porous membrane is immersed in the obtained dispersion, taken out into the air, and heated at 130 ° C. for 5 minutes in the air. This is repeated twice.

次に、大気中で沸騰した水中に5分浸漬した後取り出し、大気中で100℃で乾燥する。 Next, it is immersed in boiling water in the air for 5 minutes, then taken out and dried in the air at 100 ° C.

次に、1重量%塩酸中に10分浸漬した後水洗いし、表面にアルミナ水和物層が形成された親水性の多孔質隔膜を作製する。 Next, the mixture is immersed in 1 wt% hydrochloric acid for 10 minutes and then washed with water to prepare a hydrophilic porous diaphragm having an alumina hydrate layer formed on the surface.

実施例2と同様にして電解装置を作製する。 An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 2.

この電解装置を用いて、電極ユニットが乾かないうちに電圧8Vで電解を行い、陽極側では次亜塩素酸水を、陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。 Using this electrolyzer, electrolysis is performed at a voltage of 8 V before the electrode unit dries to produce hypochlorous acid water on the anode side and sodium hydroxide water on the cathode side.

電解の初期効率は85%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約100ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 85%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 100 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後再び運転すると10分以内に効率は84%になり1000時間の連続運転後でも効率は84%と安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 84% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 84% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例6)
膜厚が50μmで、平均孔径が80nmのポリビニリデンフルオライド多孔質膜を用意する。アルミナ水和物微粒子(擬ベーマイト)(粒径10〜30nm)を用い、30重量%含水のエタノール水溶液で10重量%分散液を調製する。大気中に取り出し、大気中で130℃で5分加熱する。これを2回繰り返す。
(Example 6)
A polyvinylidene fluoride porous membrane having a film thickness of 50 μm and an average pore diameter of 80 nm is prepared. A 10 wt% dispersion is prepared with a 30 wt% aqueous ethanol solution using alumina hydrate fine particles (pseudo-boehmite) (particle size 10 to 30 nm). Take out into the air and heat in the air at 130 ° C. for 5 minutes. This is repeated twice.

次に、大気中で沸騰した水中に5分浸漬した後取り出し、大気中で100℃で乾燥する。 Next, it is immersed in boiling water in the air for 5 minutes, then taken out and dried in the air at 100 ° C.

次に、1重量%塩酸中に10分浸漬した後水洗いし、表面にアルミナ水和物層が形成された親水性の多孔質隔膜を作製する。 Next, the mixture is immersed in 1 wt% hydrochloric acid for 10 minutes and then washed with water to prepare a hydrophilic porous diaphragm having an alumina hydrate layer formed on the surface.

実施例2と同様にして電解装置を作製する。 An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 2.

この電解装置を用いて、電極ユニットが乾かないうちに電圧8Vで電解を行い、陽極側では次亜塩素酸水を陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。 Using this electrolyzer, electrolysis is performed at a voltage of 8 V before the electrode unit dries, and hypochlorous acid water is produced on the anode side and sodium hydroxide water is produced on the cathode side.

電解の初期効率は75%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約10ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 75%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 10 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後再び運転すると10分以内に効率は75%になり1000時間の連続運転後でも効率は73%と安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 75% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 73% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例7)
大気中で沸騰した水中に5分浸漬する代わりに、130℃の水蒸気中に10分間さらすことを除いては実施例1と同様にして多孔質隔膜を作製する。
(Example 7)
Instead of immersing in boiling water for 5 minutes in the air, a porous diaphragm is prepared in the same manner as in Example 1 except that it is exposed to steam at 130 ° C. for 10 minutes.

実施例2と同様にして電解装置を作製する。 An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 2.

この電解装置を用いて、電極ユニットが乾かないうちに電圧8Vで電解を行い、陽極側では次亜塩素酸水を陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。 Using this electrolyzer, electrolysis is performed at a voltage of 8 V before the electrode unit dries, and hypochlorous acid water is produced on the anode side and sodium hydroxide water is produced on the cathode side.

電解の初期効率は83%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約80ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 83%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 80 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後、再び運転すると10分以内に効率は83%になり1000時間の連続運転後でも効率は82%と安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 83% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 82% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例8)
膜厚が120μmで、平均孔径が330nmのポリビニリデンジフルオライド多孔質膜を用いることを除いては実施例1と同様にして、多孔質隔膜を作製する。
(Example 8)
A porous diaphragm is prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyvinylidene difluoride porous membrane having a film thickness of 120 μm and an average pore diameter of 330 nm is used.

実施例2と同様にして電解装置を作製する。 An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 2.

この電解装置を用いて、電極ユニットが乾かないうちに電圧8Vで電解を行い、陽極側では次亜塩素酸水を陰極側では水酸化ナトリウム水を製造する。 Using this electrolyzer, electrolysis is performed at a voltage of 8 V before the electrode unit dries, and hypochlorous acid water is produced on the anode side and sodium hydroxide water is produced on the cathode side.

電解の初期効率は80%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約120ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 80%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 120 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。その後再び運転すると10分以内に効率は80%になり1000時間の連続運転後でも効率は81%と安定である。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week. After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 80% within 10 minutes, and the efficiency is stable at 81% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例9)
大気中で沸騰した水中に5分浸漬しないことを除いては実施例2と同様にして電極ユニットおよび電解装置を作製する。
(Example 9)
The electrode unit and the electrolyzer are produced in the same manner as in Example 2 except that they are not immersed in boiling water for 5 minutes.

電解の初期効率は80%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約70ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 80%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 70 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後再び運転すると10分以内に効率は80%になり1000時間の連続運転後でも効率は75%と比較的安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 80% within 10 minutes, and the efficiency is relatively stable at 75% even after 1000 hours of continuous operation.

(実施例10)
大気中で沸騰した水中に浸漬する代わりに60℃の水に浸漬することを除いては実施例2と同様にして電極ユニットおよび電解装置を作製する。
(Example 10)
The electrode unit and the electrolyzer are manufactured in the same manner as in Example 2 except that the electrode unit and the electrolyzer are immersed in water at 60 ° C. instead of being immersed in boiling water in the air.

電解の初期効率は81%である。次亜塩素酸水へのナトリウムイオンの混入は約80ppmである。 The initial efficiency of electrolysis is 81%. The amount of sodium ions mixed in the hypochlorite water is about 80 ppm.

運転を停止し液体を抜いて1週間乾燥させた。 The operation was stopped, the liquid was drained, and the mixture was dried for one week.

その後再び運転すると10分以内に効率は80%になり1000時間の連続運転後でも効率は76%と比較的安定である。 After that, when the operation is performed again, the efficiency becomes 80% within 10 minutes, and the efficiency is relatively stable at 76% even after 1000 hours of continuous operation.

(比較例1)
平均孔径が200nmのポリビニリデンフルオライド多孔質膜をアルミナ水和物による処理を行なわず、エタノール浸漬、水洗いすることを除いては実施例2と同様にして電極ユニットおよび電解装置を作製する。初期電解効率は80%と高いが、次亜塩素酸水にナトリウムイオンが1000ppm以上と高濃度に混入する。
(Comparative Example 1)
An electrode unit and an electrolyzer are produced in the same manner as in Example 2 except that the porous polyvinylidene fluoride membrane having an average pore size of 200 nm is not treated with alumina hydrate and is immersed in ethanol and washed with water. The initial electrolysis efficiency is as high as 80%, but sodium ions are mixed in the hypochlorite water at a high concentration of 1000 ppm or more.

(比較例2)
大気中130℃で加熱しないことを除いては実施例2と同様にして電極ユニットおよび電解装置を作製する。初期電解効率は83%と高いが、アルミナ水和物が剥離しやすく1000時間の連続運転後で効率は50%と低下する。
(Comparative Example 2)
The electrode unit and the electrolyzer are manufactured in the same manner as in Example 2 except that they are not heated at 130 ° C. in the air. The initial electrolysis efficiency is as high as 83%, but the alumina hydrate is easily exfoliated and the efficiency drops to 50% after 1000 hours of continuous operation.

(比較例3)
塩酸による処理を行わないことを除いては実施例2と同様にして電極ユニットおよび電解装置を作製しようとしても、多孔質隔膜を含水することが困難である。
(Comparative Example 3)
Even if an electrode unit and an electrolyzer are to be manufactured in the same manner as in Example 2 except that the treatment with hydrochloric acid is not performed, it is difficult to moisten the porous diaphragm.

(比較例4)
アルコールを含有しない水分散のアルミナ水和物微粒子を用いるとポリテトラフルオロエチレン多孔質膜が水分散液に濡れにくく多孔質膜の内部はアルミナ水和物コートができない。
(Comparative Example 4)
When water-dispersed alumina hydrate fine particles containing no alcohol are used, the polytetrafluoroethylene porous membrane is difficult to get wet with the aqueous dispersion, and the inside of the porous membrane cannot be coated with alumina hydrate.

(比較例5)
塩酸による処理を行わないことを除いては実施例2と同様にして電極ユニットおよび電解装置を作製しようとしても、多孔性隔膜を含水することが困難である。
(Comparative Example 5)
Even if an electrode unit and an electrolyzer are to be manufactured in the same manner as in Example 2 except that the treatment with hydrochloric acid is not performed, it is difficult to moisten the porous diaphragm.

(比較例6)
15重量%塩化ナトリウム水溶液に浸漬しないことを除いては実施例4と同様にして電解装置を作製する。この電解装置を用いて、電圧8Vで予備電解を行い、徐々に電流が増大するが定常になるまで2時間以上かかる。
(Comparative Example 6)
An electrolyzer is produced in the same manner as in Example 4 except that it is not immersed in a 15 wt% sodium chloride aqueous solution. Preliminary electrolysis is performed at a voltage of 8 V using this electrolyzer, and the current gradually increases, but it takes more than 2 hours to become steady.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]フッ素原子を含有する多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程と、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程と、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面にアルミナ水和物層を形成する工程と、
前記アルミナ水和物層が形成された前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程とを有する隔膜の製造方法。
[2]前記アルミナ水和物粒子がベーマイトもしくは擬ベーマイトからなる請求項1に記載の隔膜の製造方法。
[3]前記アルミナ水和物粒子が疎水性基で被覆されている請求項1または2に記載の隔膜の製造方法。
[4]前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程の前に、前記多孔質膜を熱水もしくは水蒸気で加熱する工程をさらに含む請求項1から3のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[5]前記酸性水溶液が0.1重量%から10重量%の塩酸である請求項1から4のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[6]前記多孔質膜がポリビニリデンジフルオライドもしくはポリテロラフルオロエチレンである請求項1から5のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[7]前記多孔質膜を取り出す工程は、引き上げ法である請求項1から6のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[8]前記多孔質膜は、100nmから300nmの平均孔径を有する請求項1から7のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[9]前記アルミナ水和物粒子の一次粒子の長径は、10nmから100nmである請求項1から7のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[10]前記多孔質膜を加熱する工程は、130℃以上の温度で加熱することを含む請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
[11]前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程の後、3重量%以上の濃度を有する塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、乾燥させる工程をさらに含む請求項1から10のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。
[12]アルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質膜を親水化し、多孔質隔膜を形成する工程と、
前記多孔質隔膜を、水分を含んだ状態で、複数の貫通孔を有する多孔電極基板と、対向電極との間に配置し、電極ユニットを組み立てる工程を含む電極ユニットの製造方法。
[13]アルミナ水和物が被覆されたフッ素原子を含有する多孔質膜を親水化し、多孔質隔膜を形成する工程は、
フッ素原子を含有する多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面にアルミナ水和物層を形成する工程、
前記アルミナ水和物層が形成された多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程、及び
前記多孔質膜を洗浄して前記酸性水溶液を除去する工程を含む請求項12に記載の電極ユニットの製造方法。
[14]アルミナ水和物に被覆され、塩化ナトリウムが含浸された、フッ素原子を含有する多孔質隔膜を、複数の貫通孔を有する多孔電極基板と、対向電極との間に配置し、電極ユニットを組み立てる工程と、前記電極ユニットを組み込み電解水生成装置を組み立てる工程、及び電解水生成装置の予備運転を行う工程とを含む電極ユニットの製造方法。
[15]前記アルミナ水和物に被覆され、塩化ナトリウムが含浸された、フッ素原子を含有する多孔質隔膜の形成は、
フッ素原子を含有する多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面にアルミナ水和物層を形成する工程、
前記アルミナ水和物層が形成された多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して親水化し、多孔質隔膜を形成する工程、及び
前記多孔質隔膜を塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、乾燥させる工程を含む請求項14に記載の電極ユニットの製造方法。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
Hereinafter, the inventions described in the claims of the present invention will be added.
[1] A step of immersing a porous film containing a fluorine atom in a hydroalcoholic dispersion of alumina hydrate particles, and
The step of removing the porous membrane from the dispersion and
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form an alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane, and
A method for producing a diaphragm, which comprises a step of immersing the porous membrane on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution.
[2] The method for producing a diaphragm according to claim 1, wherein the alumina hydrate particles are boehmite or pseudo-boehmite.
[3] The method for producing a diaphragm according to claim 1 or 2, wherein the alumina hydrate particles are coated with a hydrophobic group.
[4] The production of the diaphragm according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of heating the porous membrane with hot water or steam before the step of immersing the porous membrane in an acidic aqueous solution. Method.
[5] The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 4, wherein the acidic aqueous solution is 0.1% by weight to 10% by weight of hydrochloric acid.
[6] The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 5, wherein the porous membrane is polyvinylidene difluoride or polyvinylidene fluoroethylene.
[7] The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 6, wherein the step of taking out the porous membrane is a pulling method.
[8] The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 7, wherein the porous membrane has an average pore size of 100 nm to 300 nm.
[9] The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 7, wherein the major axis of the primary particles of the alumina hydrate particles is 10 nm to 100 nm.
[10] The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the step of heating the porous membrane includes heating at a temperature of 130 ° C. or higher.
[11] The method according to any one of claims 1 to 10, further comprising a step of immersing the porous membrane in an acidic aqueous solution, then immersing the porous membrane in an aqueous solution of sodium chloride having a concentration of 3% by weight or more, and drying the membrane. How to make a diaphragm.
[12] A step of hydrophilizing a porous membrane containing fluorine atoms coated with alumina hydrate to form a porous diaphragm, and
A method for manufacturing an electrode unit, which comprises a step of arranging the porous diaphragm between a porous electrode substrate having a plurality of through holes and a counter electrode in a state of containing water and assembling the electrode unit.
[13] The step of hydrophilizing a porous membrane containing fluorine atoms coated with alumina hydrate to form a porous diaphragm is
A step of immersing a porous film containing fluorine atoms in a hydroalcoholic dispersion of alumina hydrate particles,
The step of removing the porous membrane from the dispersion liquid,
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form an alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane.
The method for manufacturing an electrode unit according to claim 12, further comprising a step of immersing the porous membrane on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution and a step of washing the porous membrane to remove the acidic aqueous solution. ..
[14] A porous diaphragm containing a fluorine atom coated with alumina hydrate and impregnated with sodium chloride is arranged between a porous electrode substrate having a plurality of through holes and a counter electrode, and an electrode unit is provided. A method for manufacturing an electrode unit, which includes a step of assembling the electrode unit, a step of assembling the electrolyzed water generator by incorporating the electrode unit, and a step of performing a preliminary operation of the electrolyzed water generator.
[15] The formation of a fluorine atom-containing porous diaphragm coated with the alumina hydrate and impregnated with sodium chloride is
A step of immersing a porous film containing fluorine atoms in a hydroalcoholic dispersion of alumina hydrate particles,
The step of removing the porous membrane from the dispersion liquid,
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form an alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane.
A claim including a step of immersing the porous film on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution to make it hydrophilic to form a porous diaphragm, and a step of immersing the porous diaphragm in an aqueous sodium chloride solution and drying it. Item 14. The method for manufacturing an electrode unit according to Item 14.

20…電極ユニット、21…多孔電極基板、22…対向電極、23…多孔質隔膜、24…対向電極側の隔膜、25…電解質保持手段、50…電解装置、501…アルミナ水和物を含む多孔質膜隔膜、502…第2の多孔質、503…第1電極、504…第2電極、507…電極ユニット、508…電解槽、509…隔壁、510…陽極室、511…陰極室、513…制御装置、514…電源、515…電圧計、516…電流計、517…塩水槽、518…導電率センサー、516…pHセンサー、 20 ... Electrode unit, 21 ... Porous electrode substrate, 22 ... Counter electrode, 23 ... Porous diaphragm, 24 ... Counter electrode side diaphragm, 25 ... Electrolyte holding means, 50 ... Electrolyte device, 501 ... Porous containing alumina hydrate Membrane diaphragm, 502 ... 2nd porous, 503 ... 1st electrode, 504 ... 2nd electrode, 507 ... electrode unit, 508 ... electrolytic cell, 509 ... partition wall, 510 ... anode chamber, 511 ... cathode chamber, 513 ... Control device, 514 ... power supply, 515 ... voltage meter, 516 ... current meter, 517 ... salt water tank, 518 ... conductivity sensor, 516 ... pH sensor,

Claims (13)

フッ素原子を含有する疎水性の多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程と、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程と、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面に疎水性のアルミナ水和物層を形成する工程と、
前記アルミナ水和物層が形成された前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して親水化する工程とを有する隔膜の製造方法。
A step of immersing a hydrophobic porous film containing fluorine atoms in a hydroalcohol dispersion of alumina hydrate particles, and
The step of removing the porous membrane from the dispersion and
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form a hydrophobic alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane, and a step of forming the hydrophobic alumina hydrate layer.
A method for producing a diaphragm, which comprises a step of immersing the porous membrane on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution to make it hydrophilic.
前記アルミナ水和物粒子がベーマイトもしくは擬ベーマイトからなる請求項1に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to claim 1, wherein the alumina hydrate particles are boehmite or pseudo-boehmite. 前記アルミナ水和物粒子が疎水性基で被覆されている請求項1または2に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to claim 1 or 2, wherein the alumina hydrate particles are coated with a hydrophobic group. 前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程の前に、前記多孔質膜を熱水もしくは水蒸気で加熱する工程をさらに含む請求項1から3のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of heating the porous membrane with hot water or steam before the step of immersing the porous membrane in an acidic aqueous solution. 前記酸性水溶液が0.1重量%から10重量%の塩酸である請求項1から4のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 4, wherein the acidic aqueous solution is 0.1% by weight to 10% by weight of hydrochloric acid. 前記多孔質膜がポリビニリデンジフルオライドもしくはポリテロラフルオロエチレンである請求項1から5のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 5, wherein the porous membrane is polyvinylidene difluoride or polyvinylidene fluoroethylene. 前記多孔質膜を取り出す工程は、引き上げ法である請求項1から6のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 6, wherein the step of taking out the porous membrane is a pulling method. 前記多孔質膜は、100nmから300nmの平均孔径を有する請求項1から7のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 7, wherein the porous membrane has an average pore size of 100 nm to 300 nm. 前記アルミナ水和物粒子の一次粒子の長径は、10nmから100nmである請求項1から7のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The method for producing a diaphragm according to any one of claims 1 to 7, wherein the major axis of the primary particles of the alumina hydrate particles is 10 nm to 100 nm. 前記多孔質膜を加熱する工程は、130℃以上の温度で加熱することを含む請求項1から9のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 9, wherein the step of heating the porous membrane includes heating at a temperature of 130 ° C. or higher. 前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬する工程の後、3重量%以上の濃度を有する塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、乾燥させる工程をさらに含む請求項1から10のいずれか1項に記載の隔膜の製造方法。 The diaphragm according to any one of claims 1 to 10, further comprising a step of immersing the porous membrane in an acidic aqueous solution, followed by a step of immersing the porous membrane in an aqueous solution of sodium chloride having a concentration of 3% by weight or more and drying it. Production method. フッ素原子を含有する疎水性の多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程と、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程と、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面に疎水性のアルミナ水和物層を形成する工程と、
前記アルミナ水和物層が形成された多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して親水化する工程と、
前記多孔質膜を洗浄して前記酸性水溶液を除去して、多孔質隔膜を形成する工程と、
前記多孔質隔膜を、水分を含んだ状態で、複数の貫通孔を有する多孔電極基板と、対向電極との間に配置し、電極ユニットを組み立てる工程を含む電極ユニットの製造方法。
A step of immersing a hydrophobic porous film containing fluorine atoms in a hydroalcohol dispersion of alumina hydrate particles, and
The step of removing the porous membrane from the dispersion and
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form a hydrophobic alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane, and a step of forming the hydrophobic alumina hydrate layer.
A step of immersing the porous membrane on which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution to make it hydrophilic.
A step of washing the porous membrane to remove the acidic aqueous solution to form a porous diaphragm, and
Wherein the porous membrane in a state containing water, and the porous electrode substrate having a plurality of through holes, disposed between the counter electrode, the manufacturing method of an electrode unit and a step of assembling the electrode unit.
フッ素原子を含有する疎水性の多孔質膜をアルミナ水和物粒子の含水アルコール分散液に浸漬する工程と、
前記多孔質膜を前記分散液から取り出す工程と、
前記分散液で被覆された前記多孔質膜を加熱し、前記多孔質膜表面に疎水性のアルミナ水和物層を形成する工程と、
前記アルミナ水和物層が形成された前記多孔質膜を酸性水溶液に浸漬して親水化し、多孔質隔膜を形成する工程
前記多孔質隔膜を塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、乾燥させることにより、前記アルミナ水和物に被覆され、塩化ナトリウムが含浸された、フッ素原子を含有する多孔質隔膜を形成する工程と、
前記アルミナ水和物に被覆され、塩化ナトリウムが含浸された、フッ素原子を含有する多孔質隔膜を、複数の貫通孔を有する多孔電極基板と、対向電極との間に配置し、電極ユニットを組み立てる工程と、
前記電極ユニットを組み込み電解水生成装置を組み立てる工程と、
前記電解水生成装置の予備運転を行う工程を含む電極ユニットの製造方法。
A step of immersing a hydrophobic porous film containing fluorine atoms in a hydroalcohol dispersion of alumina hydrate particles, and
The step of removing the porous membrane from the dispersion and
A step of heating the porous membrane coated with the dispersion liquid to form a hydrophobic alumina hydrate layer on the surface of the porous membrane, and a step of forming the hydrophobic alumina hydrate layer.
A step of hydrophilized, to form a porous membrane by immersing the porous membrane in which the alumina hydrate layer is formed in an acidic aqueous solution,
A step of forming a fluorine atom-containing porous diaphragm coated with the alumina hydrate and impregnated with sodium chloride by immersing the porous diaphragm in an aqueous solution of sodium chloride and drying it.
A fluorine atom-containing porous diaphragm coated with the alumina hydrate and impregnated with sodium chloride is placed between a porous electrode substrate having a plurality of through holes and a counter electrode to assemble an electrode unit. Process and
The process of assembling the electrolyzed water generator by incorporating the electrode unit and
Method of manufacturing an electrode unit and a step of performing a preliminary operation of the apparatus for producing electrolyzed water.
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