PPS隔膜作為堿性電解槽中的關鍵組件,主要起到分隔陰極和陽極、防止氫氣和氧氣混合的作用,同時它具備高離子導率,便于氫氧根離子在電解過程中由陰極傳遞至陽極,從而提高電解效率。另外,PPS隔膜具有優異的耐高溫、化學穩定性和機械強度,能夠適應堿性電解水制氫過程中的嚴苛環境,確保電解槽的安全、高效運行。
PPS隔膜是怎么生產的呢?
一張PPS隔膜的生產過程主要包括原料處理、紡紗與織造、定型與改性處理以及性能測試等環節。
1. 原料處理
這一步是將PPS樹脂進行紡絲處理,主要過程是將PPS樹脂在高溫(通常300℃以上)下熔融,熔體通過紡絲組件制成絲絨狀的纖維體。
當然有的廠家會在這一步之前對PPS樹脂進行穩定結構的改性處理,再由改性樹脂材料進行紡紗和織造。由改性樹脂材料制作而成聚苯硫醚(PPS)隔膜產品具有高傳導性、低能耗、高可靠隔離性能。
2. 紡紗與織造
PPS短纖維通過特定的紡紗工藝形成均勻的紗線。這一步驟對紗線的均勻度有嚴格要求,因為不均勻的紗線會影響隔膜的孔隙率和強度。
然后利用先進的織機將紗線織成隔膜布。織機的性能也是影響隔膜質量的關鍵,性能好的織機做出的隔膜一致性好,缺陷少。
3. 定型與改性處理
熱軋定型:將織好的隔膜布在特定溫度和壓力下進行熱軋定型,以固定其結構并提高尺寸穩定性。這一步驟減少了隔膜表面的絨狀物,也能提高隔膜的氣密性。
磺化處理:這一步驟是為了改善PPS隔膜的親水性,使其能夠更好地被電解液浸潤。
4. 性能測試
性能測試:制備好的PPS隔膜會進行一系列的性能測試,包括表面性能、機械強度、面電阻、孔隙率和吸堿性能等。這些測試確保了隔膜在實際應用中的可靠性和效率。
以下是隔膜性能檢測的設備(部分圖片來自浙江嘉菲立新材料有限公司)
(1)強度測試儀
(2)強力儀
(3)縮水率檢測儀
(4)烘箱
(5)摩擦儀
(6)耐磨及起球試驗儀
(7)電阻測試儀
(10)厚度檢測儀
(11)精密稱重儀器
原文始發于微信公眾號(氫能源技術):一張PPS隔膜的生產過程