[发明专利]一种离子交换膜制造用塑料膜片连续速热封接方法

说明书

本发明涉及一种离子交换膜制造用塑料膜片连续热封接方法，采用气体加热热塑性塑料膜片，使两片状塑料膜片在受热处熔融粘合进行连续快速热封接，所述气体为氮气、氩气、氦气或空气中的一种或二种组合，气体温度为250‑600摄氏度，其封接面积小，封接平整，可实现高效率高稳定性塑料膜片的可靠封接。本方法将两层用于制造离子交换膜的塑料膜片经双边气流热封接制成隔氧场所、用于灌注含有离子交换基团的溶液、浸渍支撑层、再经程序性固化处理，最后剥离塑料膜层和裁边，制得离子交换膜。

技术领域

本发明涉及一种离子交换膜制造用塑料膜片连续速热封接方法，用于离子交换膜制造用隔氧容器塑料膜片的封接，具体涉及离子交换膜连续制作技术领域。

背景技术

离子交换膜作为重要的功能材料，装配成为膜堆主要实现液体中阴阳离子的浓缩和淡化，在生物，医药，化工，海水淡化，饮用水净化，清洁工业生产，零排放等领域具有显著的技术优势，但是离子交换膜一直未能实现连续自动化生产，造成膜片价格居高不下。

均相离子交换膜作为离子交换膜中性能好，使用效果稳定的品种，逐渐占据市场主流，但是均相离子交换膜，专利CN103965497B，CN10206891913，CN10396207B主要采用基膜后功能化制造，生产效率低，制造过程中采用高环境污染的原料；也有专利CN106466559A采用低交联预聚离子交换树脂，含浸聚合单体或离子交换树脂粉末与烯烃聚合物挤出压延，进行离子交换膜制造，也存在同样污染问题，但是效率有所提高，膜片性能方面不如后功能化制造的膜片。US4310631中自由基聚合型的离子交换膜在制造成本和难度上具有明显优势，但是由于自由基具有需要几乎无氧环境，同样具有热引发聚合的特点，现有的制造需要制造隔氧程序加热固化的专用设备，以及庞大的VOC治理设备，设备相对复杂，在控制膜片平整性方面也欠佳，因此急需要开发新的隔氧制造容器，在膜片连续制造的过程中实现快速的封接制造隔氧环境，并可实现高温不变形的膜片制造用热封接技术。

发明内容

本发明公开了一种离子交换膜制造用隔氧容器塑料膜片的连续速热封接方法，具体的本发明采用气体对塑料膜片进行加热，实现高效连续化热封接，由于自由基聚合型离子交换膜在制造过程中氧气的存在会影响离子交换膜液的聚合度，造成聚合度低，水含量高，在水中容易出现树脂脱离迁移数降低等性能劣化问题，因此需要进行制造隔氧环境，采用惰性气体保护设备进行制造，设备投入和维护成本较高，而且膜液的溶剂挥发也需要治理，因此，采用连续热封接技术，将两片塑料膜材料进行热封接，封接处塑料膜片平整，在其中注入膜液进行固化，可以隔绝氧气对聚合的不良影响，大幅减少有机溶剂无组织挥发，简化制造流程和治理工艺。

因此，一个方面，本发明提供一种采用气体加热的封接方法，所述气体优选为空气，氮气，氦气或氩气中的一种或二种组合。

气体稳定控制更加均匀，可以在短时间均匀的加热塑料膜片的至少一面，气体加热面积小，在一个实施例中加热宽度为0.5mm，封接宽度为0.5~1mm宽度的加热使小面积内的塑料膜片被迅速加热，而不影响附近塑料材料的物理化学性质（结晶性质，热变形，分解等），使两片材料可以实现熔融接合，结合强度高，结合部位不会出现如同板式轮式带式和滑动式封接出现的塑料膜片热变形曲翘，包括脆化，保证封接处不出现失效的情况。

在第二方面，本发明提供的离子交换膜制造用塑料膜片速热封接方法，气体温度为250~600摄氏度，在一个实施方案中采用的350摄氏度的氮气进行加热，可用于本发明的温度根据塑料膜片的熔融性质和运动线速度不同（控制加热气体与塑料膜的接触时间），在250~600摄氏度内合理的选择，在一个实施例中采用氮气加热PET塑料膜片，根据速度的不同可以采用300~600摄氏度的范围实施可靠封接，如果选用的温度较低则难以形成熔融结合结构，造成无法封接或者封接出现部分失效位置，将会在离子交换膜制造过程中出现漏液而造成停机等问题，如果选用温度过高，将造成塑料膜材料出现降解碳化，出现封接位置脆化，结合强度下降，容易造成失效或不可靠。