專利名稱：墊片、墊片形成方法和使用墊片的電解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電解裝置的墊片，尤其涉及一種有防腐特性的墊片，并涉及了一種制造所述墊片的方法和應(yīng)用墊片的電解裝置。
背景技術(shù)：
電解是一種工藝過程，在這種工藝過程中，讓電流通過溶液，使所述的溶液進(jìn)行分解，以致發(fā)生氣體的分離或者金屬的產(chǎn)生。電解用于電鍍，廢水處理和氫氧化鈉(NaOH)的生產(chǎn)，電解廣泛地用于工業(yè)用途。
氫氧化鈉是一種潔白的固體，它的水溶液呈現(xiàn)高堿性。在紙漿，紡織物，染料，橡膠，肥皂等的制造中，氫氧化鈉通常用作原料或者作為具有異常的潮解特性的干燥劑，它可吸收在空氣中的濕氣。
生產(chǎn)氫氧化鈉的方法有Leblanc方法，在這種方法里把硫酸加入粗鹽，并將這種混合物用熱分解，生產(chǎn)氫氧化鈉的方法還有氨法碳酸鈉方法，在這中方法里用氫氧化鈣(Ca(OH)2)與堿石灰起反應(yīng)。在近代最常用的方法是電解鹽水法。
不同的電解技術(shù)包括隔膜法，水銀法和離子交換膜法。
在隔膜法里，由石棉制成的隔膜設(shè)置在石墨陰極和鋼陽極之間，因此在剩下了氯的陰極和剩下氫氧化鈉的陽極之間不發(fā)生任何反應(yīng)，由此得到氫氧化鈉。然而，由隔膜法制得的氫氧化鈉的濃度只有10％-13％之間，因此必須反復(fù)地進(jìn)行冷凝過程，直至獲得理想的濃度。因此，隔膜法是緩慢和冗長的，使得實際應(yīng)用困難。
在水銀法里，用水銀作為陽極材料來生產(chǎn)氫氧化鈉。然而，由于這種重金屬對環(huán)境有損害，水銀法已不再使用。
在離子交換膜法里，離子交換膜安裝在電解槽中，把電解槽分成陽離子室和陰離子室。當(dāng)把陰極板和陽極板分別安裝在陽離子室和陰離子室里，電解質(zhì)和水裝滿在陽離子和陰離子室里，并且向兩塊板供給電力的情況下，可從陰極上獲得氯氣，和從陽極上獲得氫氣和氫氧化鈉。
圖1是一種傳統(tǒng)的運用離子交換膜法的鹽水電解裝置示意圖。
傳統(tǒng)的鹽水電解裝置包括電解槽11，陽離子室12，和陰離子室13。離子交換膜14裝在電解槽11上，隔離陽離子室12和陰離子室13。通過鹽水供給管15，把鹽水供給陽離子室12，并把純凈水通過純凈水供給管16供給陰離子室13。陽離子板17和陰離子板18分別配備在陽離子室12和陰離子室13中。
更進(jìn)一步，陽離子室排氣罐19連接到陽離子室12。陽離子室排氣罐19在反應(yīng)后儲存剩余在陽離子室12中的廢鹽水和電解期間產(chǎn)生的氯氣。氯氣排氣管20和廢鹽水排水管21連接到陽離子室排氣罐19。氯氣通過氯氣排氣管20排放，并且在反應(yīng)后剩余的殘留鹽水和未起作用的鹽水通過廢鹽水排水管21排放。
陰離子室排氣罐22連接到陰離子室13。陰離子室排氣罐22儲存通過在陰離子室21里反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣和氫氧化鈉。氫氣排氣管23和氫氧化鈉水溶液排水管24連接到陰離子室排氣罐。儲存在陰離子室排氣罐22中的氫氣通過氫氣排氣管23排放掉，而儲存在陰離子室排氣罐22里的氫氧化鈉水溶液通過氫氧化鈉水溶液排水管24排放掉。
這種電解裝置以各種方式，并在各式各樣的配置里應(yīng)用。韓國專利公告No。1985-0008084披露一種壓濾電解槽，它包括許多陽離子室和陰離子室，其中離子交換膜設(shè)置在每一對陽離子和陰離子室之間。離子交換膜的每一側(cè)配備一個墊片，由此形成室并且陽離子板和陰離子板是設(shè)置在每一墊片的相對側(cè)。因此室是以連續(xù)的配置方式形成的，構(gòu)成壓濾電解槽。
在上述壓濾電解槽中的每一墊片是由橡膠制成的，在墊片中心孔的兩側(cè)有一對通孔。通孔的一個孔允許氯氣，或者氫氣和氫氧化鈉通過，而另一個通孔允許鹽水或者純凈水通過。此外，兩個通孔中的一個與中心孔相聯(lián)。
在使用這類墊片的電解裝置里，在陽離子室中產(chǎn)生的鈉離子通過離子交換膜，在陰離子室中與經(jīng)過電解的OH離子化合，由此形成氫氧化鈉。在電解過程中，由于通過通孔供給的鹽水和在陽離子室里產(chǎn)生的氯氣的氧化作用強度很大，致使墊片腐蝕。如果這種腐蝕作用繼續(xù)，由腐蝕作用產(chǎn)生的粒子慢慢地增大，因此通孔變得阻塞。因此，墊片的中心孔和通孔的容量在一段時期內(nèi)降低了。
其結(jié)果是電解裝置的效果受損害，不再發(fā)生通過通孔的鹽水循環(huán)。裝置也可能完全不正常工作。糾正這個問題包括關(guān)閉電解裝置，拆卸電解裝置和除去那些粒子。這些都是費時的和難以進(jìn)行的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于電解裝置的墊片，該墊片與鹽水和氯氣接觸不容易被腐蝕。
本發(fā)明的一個目的是提供一種所述墊片的制造方法，該墊片與鹽水和氯氣接觸不容易被腐蝕。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使用所述墊片的電解裝置，該墊片與鹽水和氯氣接觸不容易被腐蝕。
在一個實例中，制造墊片的方法包括用橡膠形成墊片的基體，所述的墊片基體包括一個中心孔口和許多通道，并且如果想要的話，在限定中心孔的區(qū)域形成連接突出物和選定的通道；用注塑成型工藝形成聚四氟乙烯構(gòu)件，所述的聚四氟乙烯構(gòu)件包括一個與連接突出物的形狀相當(dāng)?shù)倪B接凹槽；用鈉和液氨的混合溶液在將與墊片基體接觸的聚四氟乙烯構(gòu)件的表面上進(jìn)行蝕刻加工，把粘合劑涂敷到那些墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件將接觸的區(qū)域，然后把聚四氟乙烯構(gòu)件粘附到墊片基體的連接突出物上；進(jìn)行一種預(yù)成形工序，把在其上面粘附有聚四氟乙烯構(gòu)件的墊片基體放在一個模子中，并在聚四氟乙烯構(gòu)件上進(jìn)行模壓，消除在墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件之間的空氣；最后實施一個完備化處理過程，把在其上面粘附有聚四氟乙烯構(gòu)件的墊片基體放在一個模子中進(jìn)行模壓。
用上述方法制造墊片，在其中形成的將與鹽水和氯氣相接觸的通道和中心孔的區(qū)域是用聚四氟乙烯處理的，結(jié)果形成一種具有去除一個側(cè)面的正方形形狀橫截面的聚四氟乙烯構(gòu)件。
這種電解裝置包括一個陰極墊片，陰極墊片包含在接觸陰極板的框架的中心處的一個中心孔，一個在框架的第一側(cè)面上形成的允許通鹽水的通道，一個在框架的第一側(cè)面上形成的允許通過純凈水的純凈水通道，一個在框架的第二側(cè)面上形成的允許通過氯氣的氯氣通道，一個在框架的第二側(cè)面上形成的允許通過氫氣的氫氣通道，一個與鹽水通道和中心孔之間的陰極墊片的長軸成預(yù)定角度形成的鹽水連接孔，一個基本上與陰極墊片和在氯氣通道和中心孔之間的長軸平行的氣體連接孔，和應(yīng)用于限定鹽水通道表面的聚四氟乙烯中心孔，和氯氣通道；一個包含一個與陽極板接觸的框架的中心處的中心孔的陽極墊片，一個在框架的第一側(cè)面上形成的允許通過鹽水的鹽水通道，一個在框架的第一側(cè)面上形成的允許通過純凈水的純凈水通道，一個在框架的第二側(cè)面上形成的允許通過氯氣的氯氣通道，一個與陽極墊片的長軸成預(yù)定角度在純凈水通道和中心孔之間形成的純凈水連接孔，一個基本上與陽極墊片的長軸方向平行的在氫氣通道和中心孔之間形成的氫氣連接孔，和應(yīng)用于限定鹽水通道和氯氣通道表面的聚四氟乙烯，一個安裝在陰極板的外表面的緊密地與離子交換膜接觸的墊片圈，一個在這墊片圈的中心處形成的孔口和用于限定這個孔口的墊片圈的表面的聚四氟乙烯；一個和氯氣通道聯(lián)系的氯氣排氣裝置，所述的氯氣排氣裝置包含在上部的一個排氣孔，并通過這個排氣孔排出氯氣，和包含一個廢鹽水排放孔和在較低的部分的一個循環(huán)孔；一個連接到氯氣排氣裝置的下端的鹽水供給管并與這鹽水通道相聯(lián)；一個與氫氣通道相聯(lián)系的氫氧化鈉排放裝置，這個氫氧化鈉排放裝置包含一個在上部形成的氫氣排氣孔，并通過這個氫氣排氣孔排出氫氣，和包含一個氫氧化鈉排放孔和在較低的部分的一個循環(huán)孔；和一個連接到氫氧化鈉排放裝置的下端的純凈水供給管并與純凈水通道相聯(lián)。


包含在文本中并形成文本一部分的附解了本發(fā)明的實施例，并連同說明書一起說明本發(fā)明的原理圖1是一種傳統(tǒng)的運用離子交換膜法的鹽水電解裝置的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的最佳方案的電解裝置的透視圖；圖3是圖1的電解裝置的電解槽的示意圖；圖4是包括圖3的電解槽裝置的分解透視圖；圖5是包括圖4的電解槽裝置的陰極墊片的平面視圖；圖6是包括圖4的電解槽裝置的陽極墊片的平面視圖；圖7是沿圖4的A-A線取的剖視圖；圖8是圖2的電解裝置的氯氣排放裝置的示意圖；圖9是圖2的電解裝置的氫氣排放裝置的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的最佳方案的生產(chǎn)墊片方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的最佳方案的電解裝置的透視圖。數(shù)字30指示電解裝置。
如圖所示，電解裝置30包含一個電解槽31，由單元裝置先后依次布置組成，還包含一個氯氣排放裝置32和一個用于收集活性氣體和在電解槽31里產(chǎn)生的溶液，以及用于排放氣體和溶液到電解槽31外面的氫氧化鈉排放裝置33。
現(xiàn)在將描述包含電解槽31的基本單元裝置的結(jié)構(gòu)。
參考圖3-6，電解槽31的每一個單元裝置具有一種形成離子交換膜34的陽離子室和陰離子室成相對側(cè)的結(jié)構(gòu)。陽離子室充滿氯氣和陰離子室充滿純凈水。
為實現(xiàn)這些裝置中的一個單體裝置，陽離子室包含許多安裝有陽極板36，在每一對所述的陽極板36之間安裝插入陽極墊片35，和陰離子室包含許多陰極板38，在每一對所述的陽極板38之間安裝插入陽極墊片37。一個離子交換膜34插入在每一相鄰的一對陽極板36和陰極板38之間。離子交換膜34中的一個離子交換膜插入在每一相鄰的一對陽極板36和陰極板38之間。一個墊片圈39固定到最外面陽極板36的外面，與離子交換膜34接觸。
陽極墊片35的基本結(jié)構(gòu)，參考圖4和5，一個溶液運動部分在包含一個中心孔的框架41的一邊形成，一個氣體運動部分在框架41的相對側(cè)形成。陽極墊片35的框架41沒有溶液運動部分或者氣體運動部分框架那么厚。連接孔42在沿著框架41的長側(cè)以預(yù)定間隔形成。在陽極板36里形成的連接插腳插入連接孔42中(這將在下面更詳細(xì)地描述)。
許多精細(xì)的突出物形成在框架41的兩端表面上。突出物也在陽極墊片35的溶液運動部分和氣體運動部分的兩端表面上形成。
陽極墊片35的溶液運動部分，特別參考圖4和5，包含一個通過鹽水的鹽水通道43和一個通過純凈水的純凈水通道44。陽極墊片35的氣體運動部分包含一個流通氯氣的氯氣通道45和一個流通氫氣的氫氣通道46。
陽極墊片35的鹽水通道43和氯氣通道45和框架41的中心孔40相聯(lián)。這是通過在框架41的中心孔40和溶液運動部分的鹽水通道43之間的鹽水連接孔(在圖5里用虛線表示)，和通過在框架41的中心孔40和氣體運動部分的氯氣通道45之間一個氣體連接孔(在圖5里用虛線表示)實現(xiàn)的。鹽水連接孔是以中心軸，也就是說以相對于陽極墊片35的長軸的角度形成的，而氣體連接孔是以中心軸，也就是說基本上與平行于陽極墊片35的長軸形成的。以上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的陽極墊片35在將與鹽水和氯氣接觸的區(qū)域涂有聚四氟乙烯構(gòu)件47。那就是說，框架41的表面，限定這個中心孔40的溶液運動部分和氣體運動部分，鹽水通道43，和氯氣通道45分別涂有聚四氟乙烯構(gòu)件47。
聚四氟乙烯構(gòu)件47，參考圖7，是分別在框架41，溶液運動部分，和限定中心孔40的氣體運動部分，鹽水通道43和氯氣通道45的表面的最外面端部形成，并且在框架41，溶液運動部分，和氣體運動部分上延長預(yù)定距離。圖7表示在這種配置里的粘附有聚四氟乙烯構(gòu)件47的框架41的一部分。在其中提供聚四氟乙烯構(gòu)件47的表面的端部是以一種專門方式形成的。這將如下所述。
陰極墊片37，參考圖4和6，是以類似于陽極墊片35的方法形成的。然而，突出物只有在框架48，那就是說，只有在框架48的兩側(cè)的外表面上形成；聚四氟乙烯構(gòu)件47是通過限定鹽水通道49和氯氣通道50在表面上涂布的；和純凈水通道52和氫氣通道53是與中心孔51相聯(lián)的。純凈水通道52是與中心孔51通過純凈水連接孔(在圖6里用虛線表示)相聯(lián)，也就是說用中心軸以相對于陰極墊片37的長軸角度形成的，氫氣通道53是與中心孔51通過氫氣連接孔(在圖6里用虛線表示)相聯(lián)，也就是說以中心軸基本上與陰極墊片37的長軸平行形成的。
金屬導(dǎo)水管54插入在陽極墊片35的鹽水通道43和中心孔40之間形成的鹽水連接孔，并且插入在陰極墊片37的純凈水通道52和中心孔51之間形成的純凈水連接孔。同樣金屬排氣管55插入陽極墊片35的在氯氣通道45和中心孔40之間形成的氣體連接孔，并且插入在陰極墊片37的在氫氣通道53和中心孔51之間形成氫氣連接孔。
陽極板36配備在如上所述的陽極墊片35的框架41的兩端并且大小與框架41相當(dāng)。更進(jìn)一步的，參考圖3，陽極板36是用金屬連接構(gòu)件56互相連接，使電流能夠在它們之間流動。同樣，兩個陽極板36中的一個(在圖中是較低的陽極板36)通過導(dǎo)電板57連接到相鄰的陰極板38(這將在下面更詳細(xì)地描述)。
同樣，如上所述陰極板38配備到陰極墊片37的框架48的兩端并且大小與框架41相當(dāng)。陰極板38是用金屬連接構(gòu)件58互相連接，以能夠使在它們之間的電流流動。
墊片圈39配備在如上所述的陽極板36的表面，與那些面向陽極墊片35的框架41相對。墊片圈39在尺寸大小上幾乎與陽極板36的一樣，并包含在其中心處的一個大開孔。限定這孔口的墊片圈39的表面以在圖7里所示的涂布形態(tài)涂有聚四氟乙烯構(gòu)件。
如圖3所示并考慮了全部電解槽31的單元裝置，正極(+)端子連接到左邊的分配桿59a上，它們連接到左邊的陽極板36a上，并且負(fù)極(-)端子連接到左邊的導(dǎo)電板57上，它們連接到左邊的陰極板38a上，在它們之間配備了左邊的離子交換膜34a。正極(+)端子連接到右邊的導(dǎo)電板57，負(fù)極(-)端子連接到右邊的分配桿59b，它們連接到右邊的陽極板36b上，在它們之間配備右邊的離子交換膜34b。
許多電解槽31的單元裝置在一側(cè)由固定板塊60和在相對側(cè)由可移動的板61圍繞。固定板塊60和可移動的板61由支撐桿62(參見圖2)相互連接，支撐桿62的末端通過在與固定板塊60和可移動的板61相反位置中形成的孔口。
氯氣排氣裝置32，也參考圖8，固定在固定板塊60的外表面，那就是說，固定板60的表面面向遠(yuǎn)離的可移動板61。氯氣排氣裝置32與陽極墊片35的氯氣通路45相聯(lián)。氯氣排氣裝置32包括一個在氯氣排氣裝置32的上部形成排氣孔63，并通過排氣孔63排出氯氣，而廢鹽水排氣孔64和一個循環(huán)孔65在氯氣排氣裝置32的下部形成。鹽水供給管66連接到氯氣排氣裝置32的下端。鹽水供給管66相反的一端通過固定板塊60與陽極墊片35的鹽水通路43相聯(lián)。
更進(jìn)一步，氫氧化鈉排放裝置33，也參考圖9，與陰極墊片37的氫氣通道53相聯(lián)。氫氧化鈉排放裝置33包括一個在氫氧化鈉排放裝置33的上部形成的氫氣排氣孔67和通過所述的氫氣排氣孔67排放氫氣，而氫氧化鈉排放孔68和一循環(huán)孔69在氫氧化鈉排放裝置33的下部形成。純凈水供給管70(參見圖2)連接到氫氧化鈉排放裝置33的下端。純凈水供給管70通過可移動的板61與陰極墊片37的純凈水通道52相聯(lián)。
現(xiàn)在敘述墊片和使用該墊片的電解裝置的操作。
首先，鹽水通過鹽水供給管66供給鹽水通道43和49，而純凈水通過純凈水供給管70供給純凈水通道44和52。在裝滿鹽水通道43和49之后，鹽水通過分布管54填充陽極墊片35的中心孔40；并在裝滿純凈水通道44和52之后，純凈水通過分布管54裝滿陽極墊片35的中心孔51。
在這個狀態(tài)下，其中陽極墊片35的中心孔40和陰極墊片37的中心孔51分別地充滿著鹽水和純凈水，把電流施加到分布桿59a和59b，以及到導(dǎo)電板57。因此，在陽離子室中的鹽水里的Na組分受到電解變成鈉離子，而在陰離子室中的純凈水受到電解獲得氫離子和OH離子。
鈉離子通過離子交換膜34并往相鄰的陰離子室里移動，與OH離子起化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生氫氧化鈉(NaOH)。與這個反應(yīng)同時地發(fā)生的是電流通過陰極板38，陰極板38之間配備了離子交換膜34，并且電流通過導(dǎo)電板57到達(dá)右邊的陽極板36，由此，再次實現(xiàn)氫氧化鈉反應(yīng)。
在陽離子室里，除產(chǎn)生鈉離子外，也產(chǎn)生氯離子。氯離子與鈉離子結(jié)合，由此產(chǎn)生了氯氣。氯氣通過排氣管55流入氯氣通道45和50，然后流入氯氣排放裝置32，通過排氣孔63排到電解裝置30的外面。
在陰離子室里，產(chǎn)生的氫離子相互結(jié)合成為氫氣。氫氣通過與氫氧化鈉溶液在一起的排氣管55進(jìn)入氫氣排放裝置33。在氫氣排放裝置33里的氫氣通過氫氣排氣孔67排到電解裝置30的外面。氫氧化鈉溶液的一部分通過氫氧化鈉排氣孔68收集，而余下的氫氧化鈉溶液在循環(huán)孔69中循環(huán)。
在提取氫氧化鈉的上述處理中，接觸到鹽水和氯氣的區(qū)域(即限定陽極墊片35和陰極墊片37的鹽水通道43和49，氯氣通道45和50，和陽極墊片35的中心孔40的區(qū)域)受氯組分腐蝕。然而，對于使用聚四氟乙烯構(gòu)件47的腐蝕作用是極小的，因此電解裝置30可使用相當(dāng)長的時間，不會遇到已有技術(shù)里的問題。
現(xiàn)在敘述用聚四氟乙烯處理的陰極墊片、陽極墊片和墊片圈的制造方法。
首先，墊片基體(在其上面沒有聚四氟乙烯涂層的陰極墊片，陽極墊片，或者墊片圈)是用橡膠在步驟100中切割成理想的尺寸形成的。通過這個切割加工方法，形成了如上所述的陰極墊片，陽極墊片或者墊片圈。也就是說，在陰極墊片和陽極墊片的情況下，一個包括鹽水通道，純凈水通道，氯氣通道，氫氣通道到特定的框架一側(cè)的配置是由如上所述實現(xiàn)的；而在墊片圈的情況下，與陰極墊片的框架的尺寸大小相配的尺寸和包括在中心處的孔口的結(jié)構(gòu)是這樣實現(xiàn)的。
連接突出物形成在將涂聚四氟乙烯涂層的區(qū)域中。更詳細(xì)地，連接突出物形成在限定鹽水通道，中心孔和氯氣通道的陰極墊片的區(qū)域；連接突出物形成在限定鹽水通道和氯氣通道的區(qū)域；而一個連接突出物是形成在限定孔口的墊片圈的區(qū)域。
其次，聚四氟乙烯構(gòu)件在步驟S110中形成。聚四氟乙烯構(gòu)件是注塑到相應(yīng)于突出物的形狀上。也就是說，聚四氟乙烯構(gòu)件形成時，使之具有相當(dāng)于陰極墊片，陽極墊片，或者墊片圈的形狀和尺寸大小。對于聚四氟乙烯構(gòu)件，使用具有高粘著性的用于做墊片的材料，例如PTFE(聚四氟乙烯)，ETFE和FEP。最好使用對橡膠有最好粘性的PTFE。
產(chǎn)生的熔融物料供給到模子，模子放置在大約80℃溫度下進(jìn)行壓模，產(chǎn)生具有如上所述的連接凹槽的聚四氟乙烯構(gòu)件。然后用這樣的方式形成的聚四氟乙烯構(gòu)件在室溫下慢慢地冷卻。再將冷卻了的聚四氟乙烯構(gòu)件切割成相應(yīng)于墊片基體的尺寸。
在聚四氟乙烯構(gòu)件切割之后，在步驟120中把聚四氟乙烯構(gòu)件粘附到墊片基體上。為了增進(jìn)聚四氟乙烯構(gòu)件到墊片基體的附著力，在待與墊片基體接觸的聚四氟乙烯的表面進(jìn)行侵蝕工藝步驟。侵蝕工藝步驟是用鈉和液氨相混合獲得的溶液進(jìn)行的。在侵蝕工藝步驟完成后，用一種膠粘劑施加到墊片基體的連接突出物和將施加到墊片基體的聚四氟乙烯構(gòu)件的表面，在膠粘劑施加完之后，聚四氟乙烯構(gòu)件就施加到墊片基體的突出物上。
下一步，在步驟130中進(jìn)行預(yù)成形工序。在預(yù)成形工序中，由于在模塑期間產(chǎn)生的在橡膠中的極少的空氣，要除去在墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件之間的接觸面積處產(chǎn)生的空氣穴。預(yù)成形工序是把墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件放置到預(yù)形成模子中進(jìn)行的(在聚四氟乙烯構(gòu)件粘附到墊片基體的步驟之后)，然后在除去熱源加熱的狀態(tài)里，進(jìn)行沖壓，由此除去在墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件之間的空氣。最好在沖壓期間使用在2-3kgf/cm2之間的壓力。
最后，在步驟140中進(jìn)行完成工藝。在完成工藝中，把涂有聚四氟乙烯構(gòu)件的墊片(在其中已經(jīng)除去在聚四氟乙烯構(gòu)件和墊片基體之間的全部空氣)放入一個模子中，然后再次施行壓力，從而徹底地完成墊片的生產(chǎn)。在這個壓制操作期間所用的壓力是在13-17kgf/cm2之間，最好為是14kgf/cm2，更進(jìn)一步的是模子要控制在溫度170和180℃之間。
在本發(fā)明的以上描述中，墊片是電解槽的一個主要部件，在與鹽水和氯氣接觸的區(qū)域中是用聚四氟乙烯處理的，因此與不經(jīng)受這樣的處理的墊片相比，腐蝕作用是顯著地減少了。從而，使電解裝置在停止運行到更換，或者弄干凈墊片的過程中所包含的費用和時間消耗減少到最低程度。
雖然本發(fā)明的較好的實例已經(jīng)在上述作了詳細(xì)描述，顯而易見，對于那些擅長于本技術(shù)的人員，許多基于本發(fā)明的構(gòu)思的差異和/或者改進(jìn)，對于那些擅長于本技術(shù)的人員，仍然屬于本發(fā)明的精神和范圍中，如所附的權(quán)利要求書里所規(guī)定的。
權(quán)利要求
1.一種制造墊片的方法，包括用橡膠形成一種墊片基體，所述的墊片基體包括一個中心孔與許多通道，如果想要的話，在限定中心孔的區(qū)域形成連接突出物和選取的通道；用注塑成型法形成聚四氟乙烯構(gòu)件，所述的聚四氟乙烯構(gòu)件包括一個相當(dāng)于連接突出物形狀的連接凹槽；用一種鈉和液氨混合的溶液，在將與墊片基體接觸的聚四氟乙烯構(gòu)件的表面進(jìn)行侵蝕工藝步驟，把一種膠粘劑涂敷到墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件的一些區(qū)域中，在這些區(qū)域中墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件將接觸，并把聚四氟乙烯構(gòu)件粘附到墊片基體的連接突出物上；進(jìn)行預(yù)成形工藝步驟，其特征在于，把帶有聚四氟乙烯構(gòu)件粘附在其上面的墊片基體放入一個模子并在聚四氟乙烯構(gòu)件上施行壓力，因此除去在墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件之間空氣；和施行一個完成工藝步驟，其特征在于，把帶有聚四氟乙烯構(gòu)件粘附在其上面的墊片構(gòu)件放入一個模子中并施行擠壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯構(gòu)件是由把聚四氟乙烯粉末施加到一個反應(yīng)器上進(jìn)行融合形成的，把一個產(chǎn)生熔融的物料放到一個模子中，進(jìn)行壓模獲得帶有連接凹槽的聚四氟乙烯構(gòu)件，慢慢地在室溫下冷卻聚四氟乙烯，并切割冷卻了的聚四氟乙烯構(gòu)件到相應(yīng)的墊片基體的尺寸大小。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述壓模在大約80℃溫度下進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，預(yù)成形工序期間的擠壓是在除去來自熱源的熱量的狀態(tài)中進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，聚四氟乙烯構(gòu)件的橫截面基本上是去除了一側(cè)的正方形形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于聚四氟乙烯構(gòu)件的物料選自由PTFE，ETFE，和FEP構(gòu)成的組。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，擠壓是在使用2-33kgf/cm2之間的壓力的預(yù)成形工序期間進(jìn)行的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，擠壓是在使用13-17kgf/cm2之間的壓力，170-180℃之間的溫度的完成工藝期間進(jìn)行的。
9.一種使用如前述任一權(quán)利要求中所述的生產(chǎn)墊片的方法生產(chǎn)的墊片，其中形成與鹽水和氯氣接觸的通道和中心孔的區(qū)域是用聚四氟乙烯處理的，產(chǎn)生具有去除一側(cè)的正方形形狀的橫截面。
10.一種電解裝置包括由一塊安裝在電解室內(nèi)的離子交換膜分隔的一個陽離子室和一個陰離子室，在鹽水和純凈水分別供給到陽離子室和陰離子室之后，把電力施加在分別地安裝在陽離子室和陰離子室里的陰極板和陽極板上，實現(xiàn)氯氣，氫氣和氫氧化鈉水溶液的分離，電解裝置包括陰極墊片包括一個在與陰極板接觸的框架中心處的中心孔，一個在框架的第一側(cè)面上形成的允許通過鹽水的鹽水通道，一個在框架的第一側(cè)面形成的允許通過純凈水的純凈水通道，一個在框架的第二側(cè)面上形成的允許通過氯氣的氯氣通道，一個在框架的第二側(cè)面上形成的允許通過氫氣的氫氣通道，一個與陰極墊片的長軸成預(yù)定角度在鹽水通道和中心孔口之間形成的鹽水連接孔，一個基本上平行于陰極墊片的長軸在氯氣通道和中心孔之間形成的氣體連接孔口，并且把聚四氟乙烯涂敷到限定鹽水通道，中心孔，和氯氣通道的表面；一個陽極墊片，它包括一個在與陽極板接觸的框架的中心處的中心孔，一個形成框架的第一側(cè)面的允許通過鹽水的鹽水通道，一個形成在框架的第一側(cè)面的允許通過純凈水的純凈水通道，一個形成在框架的第二側(cè)面的允許通過氯氣的氯氣通道，一個形成框架的第二側(cè)面的允許通過氫氣的氫氣通道，一個與陽極墊片的長軸成預(yù)定角度在純凈水通道和中心孔之間形成的純凈水連接孔，一個基本上平行于陽極墊片的長軸方向在氫氣通道和中心孔之間形成的氫氣連接孔，并且聚四氟乙烯涂敷到限定鹽水通道和氯氣通道的表面；一個固定在陰極板的外表面與離子交換膜緊密地接觸的墊片圈，一個在墊片圈的中心處形成的孔口并且聚四氟乙烯涂敷到限定該孔口的墊片圈的表面；一個與氯氣通道相聯(lián)的氯氣排放裝置，該氯氣排放裝置包括一個在所述的氯氣排放裝置上部的排氣孔，并通過該孔排放氯氣，并且包括在氯氣排放裝置下部的一個廢鹽水排出孔和一個循環(huán)孔；一個連接到氯氣排放裝置的下端并且與該鹽水通道相聯(lián)的鹽水供給管；一種和氫氣通道相聯(lián)的氫氧化鈉排放裝置，這種氫氧化鈉排放裝置包含一個在上部形成的氫氣排氣孔，通過這個氫氣排氣孔排出氫氣，并且包含一個在較低的部分處的氫氧化鈉排出孔和一個循環(huán)孔；和一個連接到氫氧化鈉排放裝置的下端的純凈水供給管，并和純凈水通道相聯(lián)。
全文摘要
一種用于制造包括形成墊片基體(35)的方法，墊片基體包括一個中心孔(40)和許多通道(45，46)，并且如果需要在限定中心孔區(qū)域形成連接突出物和選定的通道；形成包括一個相當(dāng)于連接突出物形態(tài)的連接凹槽的聚四氟乙烯構(gòu)件(47)；蝕刻將與墊片基體接觸的聚四氟乙烯構(gòu)件的表面，在墊片基體和聚四氟乙烯基體上涂敷粘結(jié)劑；并把聚四氟乙烯構(gòu)件粘附到墊片基體的連接突出物上；把粘附有聚四氟乙烯構(gòu)件在其上面的墊片基體放置在一個模子里，并模壓聚四氟乙烯構(gòu)件，消除在墊片基體和聚四氟乙烯構(gòu)件之間的空氣；再次把粘附有聚四氟乙烯構(gòu)件的墊片基體放置在模子里并模壓。
文檔編號C02F1/469GK1547625SQ02816771
公開日2004年11月17日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月16日
發(fā)明者金炯官, 金炯穆 申請人:韓化石油化學(xué)株式會社