JPH0532536Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はイオン交換膜法塩化アルカリ水溶液の
電気分解において、電槽枠とイオン交換膜とをガ
スケツトを介して交互に配列して構成される電解
槽用のシール部材としての補強布で補強したガス
ケツトの改良に関するものである。

［従来の技術］ 一般にイオン交換膜法電解槽は電槽枠とイオン
交換膜をガスケツトを介して交互に配列した後、
油圧もしくはボルト等で締付ける。イオン交換膜
はガスケツトとガスケツトの間に挟まつて締付け
られるため、ゴムのクリープと共に引伸ばされ
る。したがつてゴム層の変形が大きいとシール性
はよいが、イオン交換膜が切断され易くなり、ま
たゴム層の変形を小さくすると、イオン交換膜の
切断はないがシール性が悪くなる。かかる相反す
る要件を満足させるため種々のガスケツトが提案
されている。

特開昭55−164088号にはゴムシートに補強布を
裏打ちし、イオン交換膜に接するゴム層の厚みと
全ゴム層の厚みを適宜規定することが提案されて
おり、上記目的を達成する方法として優れた方法
である。

又、実用新案公報昭62−14130には補強布を裏
打ちしたガスケツトの改良方法として電槽枠に接
するゴム層に凹みを設けることが提案されてい
る。この方法はゴム硬度を可及的に高くして、槽
外リークの防止、イオン交換膜の切断防止、極間
距離の保持を可能ならしめている。

しかしイオン交換膜は強度及び寸法安定性を確
保するために、補強布で補強することが一般に行
われており、このため膜の表面は凹凸している。
又エネルギー消費を下げる目的即ち膜抵抗を下げ
るために、補強布の一部にアルカリに溶解する繊
維を混織しておき、通電後この犠牲糸を溶解せし
めて開口率を上げ、膜抵抗を下げる方法（例えば
特開昭61−211344）やイオン交換膜の陽極面及
び／又は陰極面に多孔質層を結合させたり（例え
ば特公昭61−23876）、イオン交換膜に補強布を一
部が露出するように埋込む（例えば特開昭61−
281890）等イオン交換膜に種々の改良が行われて
いる。その結果膜の表面の凹凸、膜中の犠牲糸が
溶解したあとの毛管、膜表面の多孔質層等を通し
て膜とガスケツトとの間のシール性が悪くなり、
電解液或いは生成ガスが外部へ洩出或いは滲出
し、ひいては電解槽の運転が不能となるという問
題が生じている。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は上記の事情に鑑み、電槽枠とイオン交
換膜とをガスケツトを介して交互に配列して構成
された電解槽において、イオン交換膜とガスケツ
トとの間のシール性を飛躍的に高め、可及的に低
い面圧で槽外リークを防止できるガスケツトを提
供することを目的とするものである。そして、こ
れにより危険性腐食性の高い電解液或いは生成ガ
スに対する安全を確保すると共に、安定した長期
運転を可能ならしめ、ガスケツトの取替えによる
運転休止損及び取替えに要する経費の軽減を図る
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案者らは上記の課題を解決するため補強布
で補強されたガスケツトのイオン交換膜に接する
側のゴム層の形状について種々検討した結果、ガ
スケツトのイオン交換膜に接する側のゴム層及び
電槽枠と接する側のゴム層にガスケツトの長さ方
向に平行して２本以上の凸状リブを設け、かつ該
凸状リブのセンターをガスケツトの両面ですべて
合致させることによつてイオン交換膜に何ら損傷
を与えず、イオン交換膜とガスケツトとの間のシ
ール性を飛躍的に改善できることを見出し、本考
案に至つた。

すなわち、本考案は電槽枠とイオン交換膜との
間に配置される電解槽用ガスケツトであつて、該
ガスケツトが補強布で補強されたゴムから構成さ
れ、かつそのイオン交換膜に接する側のゴム層及
び電槽枠に接する側のゴム層に、ガスケツトの長
さ方向に平行して２本以上の凸状リブを設けてお
り、該凸状リブのセンターがガスケツトの両面で
すべて合致しているガスケツトである。

以下本考案について具体的に図面を用いて説明
するが、本考案はこれらの図面にのみ限定される
ものではない。第１図、第２図、第３図、第４図
は本考案に基づくガスケツトの断面図を示す。該
ガスケツトにおいて、１は凸状リブ２は補強布で
あり、３はイオン交換膜と接する面、４は電槽枠
と接する面５は凸状リブを示し、該ガスケツトは
補強布層t₃、補強布のイオン交換膜側のゴム層
（表面ゴム層）t₁、及び補強布の電槽枠側のゴム
層（裏面ゴム層）t₂から成る。本考案はイオン交
換膜と接する面３及び電槽枠に接する面４の形状
を平面でなくガスケツトの長さ方向に平行に２本
以上の凸状リブ１及び５を設けるものである。

本考案においてこの凸状リブは、上記のように
複数本必要であり、１本では本考案の効果を充分
発揮できない。リブのピツチは0.5〜10mm程度が
好ましく、更に好ましくは１〜５mmである。又、
このリブは全周に亘つて連なつていることが望ま
しく、途中でリブの切れた箇所があつたり、別の
リブと重なつたりすると液やガスがリークし易く
なるので好ましくない。

リブの形状は電槽枠に接する側が台形状で、イ
オン交換膜に接する面が第１図に示した断面の如
く三角状の他に第２図の如き四角状、第３図の如
き台形状、第４図の如き半円状等の各種の形状の
ものが適用できる。例えばリブの形状が第１図に
示した台形状及び三角状の場合、断面が凸状リブ
の畝２本以上が平行してガスケツトの全周に亘つ
て連続して連なつているような構造のガスケツト
である。

リブの高さは一般的に0.1〜２mmであり、好ま
しくは0.2〜１mmである。

リブの底辺の巾は高さより広くとるのが望まし
い。底辺の巾より高さが高くなると締付けた時リ
ブが座屈を起し易くなりイオン交換膜に損傷を与
えることがある。リブの巾の具体的数値としては
0.2〜４mmが一般的である。

表面ゴム層の平均厚みは0.2〜0.7mm程度が好ま
しい。ゴム層全体としてはゴムの硬度にもよる
が、平均１〜４mm程度が好ましい。

また面４の凸状のリブと、イオン交換膜とが接
する面３に設けられるリブの位置は面３と面４の
リブのセンターの位置がすべて合致するように設
ける必要がある。面３と面４のリブのセンターの
位置が全て合致しない場合はリークが起こり易
い。この理由は電槽枠に接する側の凸状リブとイ
オン交換膜に接する側の凸状リブが相互に支え合
わないためシールが不完全になるものと推定して
いる。

また第１図Ａ−A′は面３と面４のリブのセン
ターの位置が合致していることを示す。本考案の
ガスケツトを使用するに当つて膜を挟んで反対側
にあるガスケツトにゴムあるいはプラチツクス製
でイオン交換膜に接する面が平面のものと組合せ
て用いることが効果的である。

本考案のガスケツトのゴム層に用いられる材質
としては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレ
ン／ブタジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴ
ム、エチレン／プロピレンゴム、アクリロニトリ
ル／ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、クロロ
スルホン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、多
硫化ゴム、シリコーンゴム、フツ素ゴム、アクリ
ルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン／ア
クリルゴム等を挙げることができる。又、本考案
に利用できる補強布としては綿、羊毛、絹、麻、
レーヨン、キユプラ、アセテート、ビニロン、ナ
イロン、芳香族ナイロン（アラミド）、ポリエス
テル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリ
テトラフロロエチレン、ポリフツ化ビニリデン、
ポリフツ化ビニル、テトラフロロエチレン／エチ
レン共重合体、テトラフロロエチレン／ヘキサフ
ロロプロピレン共重合体、テトラフロロエチレ
ン／パークロロアルコキシビニルエーテル共重合
体、クロロトリフロロエチレン／エチレン共重合
体、ポリフエニレンサルフアイド、炭素繊維、ガ
ラス繊維、金属等のヤーン又はフイラメント等を
織物にして用いる。

実施例 １ 硬度Hs70度のエチレン／プロピレンゴムに補
強布としてナイロン６で補強したガスケツトを金
型で成型した。補強布はナイロン６の1100デニー
ルのモノフイラメントを30メツシユに平織したも
ので表面ゴム層の厚みが平均0.5mmとなるように
して用いた。イオン交換膜の陰極側のガスケツト
は表面ゴム層、裏面ゴム層とも平面とし、全ゴム
層の厚みを２mmとした。イオン交換膜の陽極側の
ガスケツトは表面ゴム層に２mm間隔に巾１mm高さ
0.5mmの四角状のリブを15本設け、また裏面ゴム
層には２mm間隔で、両面のリブのセンターが合う
ように、上底0.6mm、下底1.4mmの台形上のリブを
15本設け（第２図参照）、全ゴム層の厚みは平均
２mmとなるように成型した。ガスケツトの巾は30
mmとした。

これらのガスケツトを１ｍ×１ｍの大型フイル
タープレス型複極式電槽に取付け、150ミクロン
30メツシユのポリテトラフロロエチレン繊維で裏
打ちされたフツ素系陽イオン交換膜をはさみ油圧
で面圧が10Kg／cm²になるように締付けた。陽極室
に3.5Nの塩水、陰極室に30％の苛性ソーダ液を
槽内圧１Kg／cm²で通液しながら90℃で運転した。
６ケ月間継続運転したが、この間電解液及び生成
ガスの外部への洩出及び滲出はなかつた。

比較例としてイオン交換膜の陽極側のガスケツ
トの表面ゴム層及び裏面ゴム層のリブを除去し平
面としたガスケツトを同時に装着したが、スター
ト直後から塩水の液洩があつた。

以上の如く電槽枠とイオン交換膜とをガスケツ
トを介して交互に配列し、油圧またはボルトで締
付けた電解槽に於いて、補強布で補強されたガス
ケツトのイオン交換膜に接する側のゴム層及び電
槽枠に接する側のゴム層にガスケツトの長さ方向
に平行して２本以上凸状リブを設けることによ
り、種々のイオン交換膜とのシール性に優れたガ
スケツトを提供できる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案の構成
によるガスケツトを用いることによりイオン交換
膜とのシール性が向上した結果、低い面圧での締
付けで足りるので、イオン交換膜の切断が防止さ
れ電解液や生成ガスの漏洩がなくなり、イオン交
換膜法電解槽を安全に安定して長期間運転でき、
休止損及びガスケツトの取替えに要する経費を大
巾に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案のガスケツトの断面図。 １……凸状リブ、２……補強布、３……イオン
交換膜と接する面、４……電解枠と接する面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電槽枠とイオン交換膜との間に配置される電解
   槽用ガスケツトであつて、該ガスケツトが補強布
   で補強されたゴムから構成され、かつそのイオン
   交換膜に接する側のゴム層及び電解枠と接する側
   のゴム層にガスケツトの長さ方向に平行して２本
   以上の凸状リブを設けており、該凸状リブのセン
   ターがガスケツトの両面ですべて合致しているこ
   とを特徴とするガスケツト。