一种电解镍用机织隔膜布及其织造方法

摘要

一种电解镍用机织隔膜布，其特征在于：其透水率标准要求为：当水压在150mm时，透水率标准在100L/m

说明书

技术领域：

本发明涉及隔膜布制造技术领域，特别提供了一种电解镍用机织隔膜 布及其织造方法。

背景技术：

现有技术中，隔膜电解技术是电渗透和电解综合应用的技术。其主要 利用两电极之反应，将阳极区和阴极区的反应物和产物分离、提取和处理， 它广泛地应用在化工、环保、有色冶金等领域。

硫化镍阳极电解最早在50年代后，加拿大实现了产业化，60年代后 我国也采用了这种工艺，其工作原理是：阳极过程是金属离子进入溶液， 其中的硫原子氧化成元素硫，同时由于其它金属杂质的溶解以及氢氧离子 放电，造成了阳极液酸度增加，硫化镍阳极溶解时的阳极电位是1·2V，高 于阳极位的不会溶解而进入阳极泥，低于阳极电位的则溶解进入溶液；阴 极过程是力求镍离子在阴极上还原，尽量减少氢离子和杂质离子在阴极上 放电，一般电解液的偏向中性，有时为了避免硫酸镍水解会加入一定的缓 冲剂。

在硫化镍阳极不断溶解的条件下，电解液中杂质含量会逐渐增加，因 此必须除去铜、铬等杂质，一般采用隔膜电解槽进行电解。隔膜电解槽的 作用是将电解槽分成阳极室和阴极室两部分，隔膜内的液面一般比隔膜外 液面高出30-50mm，这样可以保证阴极电解液通过隔膜的速度大于在电流作 用下铬、铁等离子从阳极移向阴极的移动速度。

隔膜的作用是防止电解槽两级的生成物相互混合，同时又能保证溶液 中离子在阴阳极之间的迁移。因此隔膜必须具有以下特点：

1、隔膜必须具有一定的亲水性，能够被电解液润湿，保证溶液中的离 子能够顺利的通过；

2、具有一定的物理机械强度，保证隔膜在使用过程中的结构稳定性和 抗冲击破坏性

3、化学稳定性能强，电解液一般都不趋于中性，对隔膜都会有一定的 腐蚀损伤，材料得化学稳定性对与电解的效率有很大的影响

4、价格便宜，使用寿命长，适用范围面广。

目前市场上的隔膜主要有以下几种：

1、石棉隔膜：基本上满足以上的条件，但是石棉膜的电阻较大，影响 电解效率，而且在碱液中会发生严重的溶胀现象，并且随着温度的升高， 石棉在碱液中的溶解度加大，导致石棉隔膜的机械强度下降，并且气体的 纯度也受到了一定的影响。另一个较严重的问题是石棉的毒性。危害人们 的健康，慢慢的已经淡出人们的视线。

2、复合纤维(PMX)它是由聚合物和无机物复合而成，高分子聚合物 要求在电解条件下具有化学稳定性，对高分子纤维基质表现出惰性，在复 合纤维中不发生化学反应，而仅仅是与高分子聚合物发生物理粘合。因此 选材和制作工艺相对比较复杂，而且可湿润性能不良等原因，一直没能被 推广应用。

3、聚苯硫醚隔膜(PPS)：有很高的热稳定性、卓越的耐化学腐蚀性 和极高的阻燃性，并且具有很好的机械性能。但PPS在氧化性强的酸(如浓 硫酸、硝酸、高氯酸或高氯酸钠、过氧化氢等)中不太稳定，可被氧化，同 时聚苯硫醚的亲水性能很差，其隔膜表面和隔膜孔隙不能完全被水润湿， 必须进行亲水改性，这大大增加了生产的工序和使用的成本。

4、聚砜类隔膜：聚砜类隔膜具有优良的抗氧化性、热稳定性和高温熔 融稳定性，此外还具有优良的机械性能、耐高温、耐酸碱、耐细菌腐蚀、 机械性能好、原料价廉易得，pH应用范围广等优点，但是隔膜的疏水性能 直接影响到隔膜的电阻和气体的纯度，因此也面临着聚苯硫醚隔膜同样的 问题。

因此，人们期望获得一种技术效果更好的电解镍用机织隔膜布及其织 造方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种技术效果更好的电解镍用机织隔膜布及其织 造方法。

本发明一种电解镍用机织隔膜布，其特征在于：其透水率标准要求为： 当水压在150mm时，透水率标准在100L/m²·h以下；织物的电阻小于30 OM·cm²。

本发明所述电解镍用机织隔膜布，还要求保护下述的优选内容：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：原料纱支为经纱(16-26)S/ (1-15)，纬纱为(16-26)S/(1-10)；经纬密要求分别为：经密150±15 根/10cm，纬密为100±15根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布满足下述进一步的优选要求之一：

其一，所述电解镍用机织隔膜布经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比 为(0-100)/(0-100)；原料纱支为经纱(16-26)S/(1-10)，纬纱为(16-26) S/(1-5)；经纬密分别为：经密150±10根/10cm，纬密为100±10根/10cm；

其二，所述电解镍用机织隔膜布同时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混 纺制得，混纺比为(0-100)/(0-100)/(0-100)；纱支为经纱为(16-26) S/(1-10)，纬纱为(16-26)S/(1-5)；经纬密分别为经密150±10根 /10cm纬纱为100±10根/10cm；

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：

所述电解镍用机织隔膜布采用变化平纹组织以满足其对应的电渗透性 和离子扩散性要求；

选择如下的一种具有亲水性的纤维：棉混纺纱线；掺不锈钢纤维的混 纺纱线。

本发明还要求保护如上所述电解镍用机织隔膜布的织造方法，其织造 方法按照下述工艺步骤进行：1)并纱倍捻：涤棉纱线或者涤棉和特种纤维 合股加捻；2)整经：按照工艺要求将定量的倍捻纱均匀的卷绕在织轴上； 3)织物组织：为了保证产品性能的提高，我们采用了经重平组织；4)织 造：在织机上，经纬纱交织形成织物；5)检验：根据测试标准，检验成品 的性能要求；其特征在于：

所述电解镍用机织隔膜布的织造过程中所使用的原料纱支为经纱 (16-26)S/(1-10)，纬纱为(16-26)S/(1-5)；经纬密要求分别为：经密 150±15根/10cm，纬密为100±15根/10cm。

需要重点强调的是：鉴于现有技术中几种隔膜在电解中存在的不足， 本发明的提供了一种更有效的电解镍机织隔膜布，通过使用经重平组织结 构和改变纱线的性能实现其技术目的。

所述“经重平组织结构”即使用变化的平纹组织，其直接影响到成品 的电渗透性和离子扩散性。

所述“改变纱线的性能”是指：

1)选择具有亲水性的纤维：棉混纺纱线和特种纤维(涤/不锈钢混纺纱 线)。

2)提高其导电率，使其织物的电阻小于30OM·cm²。

不锈钢丝线的加入可以明显改善导电性，但是其造价较高，需要根据 性价比要求具体选用。

本发明所述的电解镍用机织隔膜布明显优于现有技术中的电解镍用机 织隔膜布，且其具备特定的要求。

利用本发明所述电解镍用机织隔膜布制作的隔膜袋克服了现有技术中 常用隔膜的缺点，具有使用方便，电阻率低，电解效率高，更重要的是适 用面广，价格低廉。

附图说明：

图1为电解镍用机织隔膜布织造工艺流程图；

图2为镍隔膜电解原理示意图；图中的各数字标记含义如下：电解槽1、 阳极2、阴极3、隔膜袋4、阴极室5、阳极室6、活塞7；

图3为电解镍用机织隔膜布结构原理示意图。

具体实施方式：

实施例1

一种电解镍用机织隔膜布，所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求： 所述电解镍用机织隔膜布经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为65/35； 原料纱支为经纱(21±1)S/10，纬纱为(21±1)S/5；经纬密分别为：经 密150±1根/10cm，纬密为100±1根/10cm。

如上所述电解镍用机织隔膜布的织造方法，其织造方法按照下述工艺 步骤进行：1)并纱倍捻：涤棉纱线或者涤棉和特种纤维合股加捻；2)整 经：按照工艺要求将定量的倍捻纱均匀的卷绕在织轴上；3)织物组织：为 了保证产品性能的提高，我们采用了经重平组织；4)织造：在织机上，经 纬纱交织形成织物；5)检验：根据测试标准，检验成品的性能要求；需要 重点强调的是：

所述电解镍用机织隔膜布经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为 65/35；原料纱支为经纱(21±1)S/10，纬纱为(21±1)S/5；经纬密分别 为：经密150±1根/10cm，纬密为100±1根/10cm；所述电解镍用机织隔 膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在25±10L/m²·h以下；织物 的电阻小于11±2OM·cm²。

实施例2

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为100/0(亦即采用纯涤纶纺纱)； 原料纱支为经纱(17±1)S/10，纬纱为(25±1)S/5；经纬密分别为：经 密164±1根/10cm，纬密为114±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 80±20L/m²·h以下；织物的电阻小于20±5OM·cm²。

实施例3

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为0/100(亦即采用纯棉纺纱)；原料 纱支为经纱(25±1)S/10，纬纱为(17±1)S/5；经纬密分别为：经密150 ±15根/10cm，纬密为100±15根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 25±15L/m²·h以下；织物的电阻小于15±10OM·cm²。

实施例4

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为0/100(亦即采用纯棉纺纱)；原料 纱支为经纱(21±1)S/6，纬纱为(21±1)S/3；经纬密分别为：经密150 ±1根/10cm，纬密为100±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 20±15L/m²·h以下；织物的电阻小于13±8OM·cm²。

实施例5

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为0/100(亦即采用纯棉纺纱)；原料 纱支为经纱(25±1)S/1，纬纱为(17±1)S/1；经纬密分别为：经密145 ±1根/10cm，纬密为105±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 70±20L/m²·h以下；织物的电阻小于20±10OM·cm²。

实施例6

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为0/100(亦即采用纯棉纺纱)；原料 纱支为经纱(17±1)S/(1-10)，纬纱为(25±1)S/(1-5)；经纬密分别为： 经密155±1根/10cm，纬密为95±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 75±25L/m²·h以下；织物的电阻小于18±10OM·cm²。

实施例7

本对比例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为0/100(亦即采用纯棉纺纱)；原料 纱支为经纱(17±1)S/(1-10)，纬纱为(17±1)S/(1-5)；经纬密分别为： 经密160±1根/10cm，纬密为88±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 50±25L/m²·h以下；织物的电阻小于20±10OM·cm²。

实施例8

本对比例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 经纬纱同时采用涤/棉混纺纱，混纺比为65/35；原料纱支为经纱(21±1) S/10，纬纱为(21±1)S/5；经纬密分别为：经密130±1根/10cm，纬密为 80±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 60±20L/m²·h以下；织物的电阻小于15±8OM·cm²。

实施例9

本对比例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布 还满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布经纬纱同时采用涤/棉混纺纱， 混纺比为100/0(亦即采用纯涤纶纺纱)；原料纱支为经纱(14±1)S/10， 纬纱为(28±1)S/5；经纬密分别为：经密170±1根/10cm，纬密为120± 1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 50±30L/m²·h以下；织物的电阻小于20±10OM·cm²。

实施例10

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，64/34/2；

纱支为经纱为(16-26)S/(1-10)，纬纱为(16-26)S/(1-5)；经 纬密分别为经密150±10根/10cm纬密为100±10根/10cm。

在织机进行织造，要求形成织物的电阻要小于15±10OM·cm²，当 水压在150mm时，透水率标准在25±20L/m²·h以下，最后检验出厂。

实施例11

本实施例与实施例10内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，98/0/2；

纱支为经纱(17±1)S/10，纬纱为(25±1)S/5；经纬密分别为：经 密164±1根/10cm，纬密为114±1根/10cm。

在织机进行织造，要求形成织物的电阻要小于20±10OM·cm²，当 水压在150mm时，透水率标准在80±20L/m²·h以下，最后检验出厂。

实施例12

本实施例与实施例10内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，0/99/1；

纱支为经纱(25±1)S/10，纬纱为(17±1)S/5；经纬密分别为：经 密150±15根/10cm，纬密为100±15根/10cm。

在织机进行织造，要求形成织物的电阻要小于22±8OM·cm²，当 水压在150mm时，透水率标准在50±30L/m²·h以下，最后检验出厂。

实施例13

本实施例与实施例10内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为63.5/36/0.5；

纱支为经纱(21±1)S/6，纬纱为(21±1)S/3；经纬密分别为：经密 150±1根/10cm，纬密为100±1根/10cm。

在织机进行织造，要求形成织物的电阻要小于25±5OM·cm²，当 水压在150mm时，透水率标准在30±20L/m²·h以下，最后检验出厂。

实施例14

本实施例与实施例10内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为0/0/100；

纱支为经纱(25±1)S/1，纬纱为(17±1)S/1；经纬密分别为：经密 141±1根/10cm，纬密为109±1根/10cm。

在织机进行织造，要求形成织物的电阻要小于15±10OM·cm²，当 水压在150mm时，透水率标准在50±30L/m²·h以下，最后检验出厂。

实施例15

本实施例与实施例7内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，63/34/3；

纱支为经纱(17±1)S/(1-10)，纬纱为(25±1)S/(1-5)；经纬密 分别为：经密1591根/10cm，纬密为91±1根/10cm。

在织机进行织造，要求形成织物的电阻要小于15±10OM·cm²，当 水压在150mm时，透水率标准在30±20L/m²·h以下，最后检验出厂。

实施例16

本对比例与实施例10内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，64/34/2；

纱支为经纱(17±1)S/(1-10)，纬纱为(17±1)S/(1-5)；经纬密 分别为：经密160±1根/10cm，纬密为88±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 40±20L/m²·h以下；织物的电阻小于15±10OM·cm²。

实施例17

本对比例与实施例10内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，64/34/2；

纱支为经纱(21±1)S/10，纬纱为(21±1)S/5；经纬密分别为：经 密130±1根/10cm，纬密为80±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 60±30L/m²·h以下；织物的电阻小于20±10OM·cm²。

实施例18

本对比例与实施例7内容基本相同，其不同之处在于：

所述电解镍用机织隔膜布满足下述要求：所述电解镍用机织隔膜布同 时采用三种不同原料涤/棉/不锈钢混纺制得，混纺比为，64/34/2；

纱支为经纱(14±1)S/10，纬纱为(28±1)S/5；经纬密分别为：经 密170±1根/10cm，纬密为120±1根/10cm。

所述电解镍用机织隔膜布形成织物当水压在150mm时，透水率标准在 30±20L/m²·h以下；织物的电阻小于20±10OM·cm²。