[发明专利]碱金属氯化物电解用离子交换膜和碱金属氯化物电解装置

说明书

提供：即使缩小加强丝的间隔、提高膜强度，膜电阻也低的、降低了碱金属氯化物电解时的电解电压的碱金属氯化物电解用离子交换膜。一种碱金属氯化物电解用离子交换膜(1)，其具备：具有离子交换基团的氟系聚合物；加强材料，其由埋设于前述氟系聚合物中的加强丝和任选包含的牺牲丝形成；和存在于前述加强丝间的前述牺牲丝的溶出孔，与形成前述加强材料的加强丝的长度方向正交的截面中，从加强丝(22)中心至其相邻的加强丝(22)的中心为止的平均距离(d1)为750～1000μm，将溶出孔(28)的截面积和残留于该溶出孔(28)内的牺牲丝(24)的截面积加合而得到的总面积(S)为每1个溶出孔500～5000μm²，并且，相邻的加强丝(22)间的溶出孔(28)的数量n为4～6个。

技术领域

本发明涉及碱金属氯化物电解用离子交换膜和碱金属氯化物电解装置。

背景技术

作为将海水等碱金属氯化物水溶液电解来制造碱金属氢氧化物和氯的碱金属氯化物电解法中使用的离子交换膜，已知有：由具有离子交换基团(羧酸基或羧酸盐基、和磺酸基或磺酸盐基)的氟系聚合物形成的电解质膜。

对于电解质膜，从维持机械强度、尺寸稳定性的方面出发，通常被由加强丝(聚四氟乙烯(以下，记作PTFE)丝等)形成的加强材料所加强。然而，具有由PTFE丝等形成的加强材料的离子交换膜的膜电阻变高，电解电压上升。

因此，提出了，使用将PTFE系等加强丝与聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下，记作PET)丝等能够溶于碱性水溶液的牺牲丝混织而成的增强织布，来制造离子交换膜的方法(例如专利文献1)。

对于增强织布，在离子交换膜的制造工序中与碱性水溶液接触时，牺牲丝会发生溶出，因此，在使用所制造的离子交换膜使碱金属氯化物电解进行正式运转的时刻，不会对膜电阻造成影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-43594号公报

发明内容

发明要解决的问题

由前述增强织布制造的离子交换膜中，为了提高膜强度，重要的是进一步缩小加强丝的间隔。然而，缩小加强丝的间隔时，膜电阻变高，电解电压变高。因此，难以在提高离子交换膜的膜强度的同时降低电解电压。

本发明的目的在于，提供：即使为了提高膜强度而缩小加强丝的间隔，膜电阻也低、且能够降低碱金属氯化物电解时的电解电压的碱金属氯化物电解用离子交换膜；和，使用该碱金属氯化物电解用离子交换膜的碱金属氯化物电解装置。

用于解决问题的方案

本发明具有以下特征。

(1)一种碱金属氯化物电解用离子交换膜，其特征在于，具备：具有离子交换基团的氟系聚合物；加强材料，其由埋设于前述氟系聚合物中的加强丝和任选包含的牺牲丝形成；和存在于前述加强丝间的前述牺牲丝的溶出孔，

与形成前述加强材料的加强丝的长度方向正交的截面中，从加强丝中心至相邻的加强丝中心为止的平均距离(d1)为750～1000μm，将溶出孔的截面积和残留于该溶出孔内的牺牲丝的截面积加合而得到的总面积(S)为每1个溶出孔500～5000μm²，

并且，相邻的加强丝间的溶出孔的数量n为4～6个。

(2)根据上述(1)所述的碱金属氯化物电解用离子交换膜，其中，与加强丝的长度方向正交的截面中，满足下式(1)的关系成立。

0.5≤{d2/d1×(n+1)}≤1.5···(1)

其中，式(1)中的符号表示以下含义。