DE1034143B

DE1034143B - Exchange membrane

Info

Publication number: DE1034143B
Application number: DEF13993A
Authority: DE
Inventors: Dr Georg Manecke
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1954-02-22
Filing date: 1954-02-22
Publication date: 1958-07-17

Description

Austauschermembran Neuerdings werden die als Ionenaustauscher bekannten synthetischen Kunstharze in Gestalt dünner Folien als Membranen für Elektrodialysezellen verwendet. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Anwendung mehrerer hintereinandergeschalteter Zellen. Um diesen Membranen eine höhere Festigkeit zu verleihen, wurde bereits vorgeschlagen, für sie ein Stützgewebe aus inertem Material zu verwenden. Da die Zellen um so wirtschaftlicher arbeiten, je geringer der Abstand der Membranen voneinander ist. wurde weiterhin vorgeschlagen, gewellte perforierte Kunststoff-Folien als Abstandhalter zwischen die Austauschermembranen zu schalten, wodurch eine gegenseitige Berührung der Membranen verhindert und der gewünschte Abstand gewährleistet wird. Durch diese Kunststoff-Trennfolien wird aber der freie Querschnitt der Zelle, der schon durch das Stützgewebe vermindert wurde, so stark verringert, daß die Leistung der Zellen absinkt.Exchange membranes have recently become known as ion exchangers synthetic synthetic resins in the form of thin films as membranes for electrodialysis cells used. The use of several series-connected devices is particularly advantageous here Cells. In order to give these membranes greater strength, it has already been proposed that to use a supporting fabric made of inert material for them. Since the cells are all the more economical work, the closer the distance between the membranes is. was continued proposed corrugated perforated plastic films as spacers between to switch the exchange membranes, causing a mutual contact of the membranes prevented and the desired distance is guaranteed. Through these plastic separating films but the free cross-section of the cell, which is already reduced by the supporting tissue was reduced so much that the performance of the cells deteriorates.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile weitgehend vermeiden kann, wenn man als Membranen für Elektrodialysezellen mit einem inerten Träger versehene Membranen aus austauschaktiven Kunststoffen verwendet, die mit den Membranen fest verbundene Abstandshalter besitzen. It has now been found that these disadvantages can be largely avoided can, if provided with an inert carrier as membranes for electrodialysis cells Diaphragms made of exchange-active plastics are used that stick to the diaphragms have associated spacers.

Als inerte Träger können hierbei gitter- oder siebartig durchbrochene inerte Kunststoff-Folien verwendet werden, welche senkrecht zur Folienfläche noppenartige Ausbuchtungen enthalten. Auf diese Kunststoff-Folie wird ein Austauscherharz in der Weise aufgebracht, daß die Schichten der noppenartigen Ausbuchtungen nicht von dem Austauscherharz bedeckt sind. Es ist ferner auch möglich, platte Stützgewebe zu verwenden und auf diesen eine Austauscherfolie herzustellen, die noppenartige Erhöhungen besitzt. Die Spitzen dieser Abstandshalter aus Austauscherharz werden sodann mit einem isolierenden Lack versehen, so daß der Stromdurchgang nicht über die Abstandshalter gehen kann. Es ist in diesem Falle zweckmäßig, die Abstandshalter so anzuordnen, daß sie nicht über den t)ffnungen des Stützgewebes liegen. In this case, mesh-like or sieve-like perforated supports can be used as inert supports inert plastic films are used, which are nub-like perpendicular to the film surface Bulges included. An exchange resin is applied to this plastic film Applied in such a way that the layers of the knob-like bulges are not from are covered by the exchange resin. It is also possible to use flat supporting fabric to use and to produce an exchanger foil on this, the nub-like Owns increases. The tips of these spacers are made of exchange resin then provided with an insulating varnish so that the current does not pass through the spacers can go. It is useful in this case to use the spacers to be arranged in such a way that they do not lie over the openings in the supporting fabric.

Es ist selbstverständlich möglich, beide Seiten der Membranen mit derartigen Abstandshaltern zu versehen. In diesem Falle können in die Elektrodialysezellen abwechselnd Membranen mit und ohne Abstandshalter eingebaut werden.It is of course possible to use both sides of the membranes to provide such spacers. In this case, the electrodialysis cells Alternating membranes with and without spacers are installed.

Eine Ausführungsform der Austauschermembranen ist in der Abb. l bis 3 der Zeichnung veranschaulicht. An embodiment of the exchange membrane is shown in Fig. L to 3 of the drawing illustrates.

In dieser stellt Fig. 1 eine Ansicht eines Teils einer solchen Austauschermembran und Fig. pa und 1 B Querschnitte durch diese Austauschermembran nach A-A' und bzw. B-B' dar.1 shows a view of part of such an exchange membrane and Fig. pa and 1B cross sections through this exchanger membrane according to A-A 'and or B-B '.

Diese Membran besitzt einen inerten Träger 1, der mit siebartigen Ausstanzungen 2 versehen ist. Diese Ausstanzungen können beliebige Form besitzen. Sie können kreisrund, oval, dreieckig, viereckig oder mehreckig sein. Ferner besitzt dieser Träger noppenartige Ausbuchtungen 3. Dieser Träger ist mit einem austauschaktiven Kunststoff 4 in der Weise überzogen, daß er die freien Enden der Noppen 3 nicht bedeckt. Zum Einbau in eine Zelle wird auf der Außenseite dieser Membran ein Abstandshalter 5 angebracht. This membrane has an inert support 1, which with sieve-like Punchings 2 is provided. These cutouts can have any shape. They can be circular, oval, triangular, square or polygonal. Also owns this carrier knob-like bulges 3. This carrier is active with an exchange Plastic 4 coated in such a way that it does not have the free ends of the knobs 3 covered. A spacer is placed on the outside of this membrane for installation in a cell 5 attached.

Die Herstellung der beschriebenen Austauschermembran kann in einfacher Weise derart erfolgen, daß man den mit den Ausstanzungen und den noppenartigen Ausbuchtungen versehenen inerten Träger in die viskose Lösung eines Anionen- oder Kationenaustauschersols so eintaucht, daß die Noppen aus der Lösung herausragen. Anschließend wird die Lösung durch Temperaturerhöhung zum Gel kondensiert und dieses so lange bei höherer Temperatur gehalten, bis dasselbe wasserunlöslich geworden ist. Nun wird die Membran zweckmäßigerweise in konzentrierter Kochsalzlösung gequollen und die Salzlösung allmählich durch Wasser verdrängt. Es ist selbstverständlich auch möglich, geeignete Austauschermembranen mit Hilfe von austauschaktiven Polymerisaten zu erzeugen. The exchange membrane described can be produced in a simple manner Way done in such a way that one with the punchings and the knob-like bulges provided inert carrier in the viscous solution of an anion or cation exchange sol so immersed that the knobs protrude from the solution. Then the solution condenses to the gel by increasing the temperature and this for so long at a higher temperature held until it has become insoluble in water. Now the membrane is expedient Swollen in concentrated saline and the salt solution gradually passed through water repressed. It is of course also possible to use suitable exchange membranes to generate with the help of exchange-active polymers.

Claims

PATENT PROCESS: 1. Exchanger membrane, consisting of a lattice or screen-like perforated inert carrier with an exchange-active synthetic resin coated is, characterized in that the carrier is knob-like perpendicular to its surface Has bulges (3), the surfaces of which are free of exchange-active synthetic resin are.

2. Modification of the exchanger membrane according to claim 1, characterized in that that the layer of exchange-active synthetic resin is nubby has like elevations, the surfaces of which are provided with an insulating varnish.

Considered publications: German Patent Specifications No. 316 495, 540 066; German patent application S 25577 IV c / 8 k (published on 16. 7. 1953).