水电解用多孔质导电部件和使用其的功能水生成器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及水电解用多孔质导电部件和功能水生成器，上述水电解用多孔质导电部件具备:多孔质导电体部，其包括粘合剂材料和进行了亲水化处理的电极活性物质；以及集电体部，其抵接到上述多孔质导电体部的表面或内包于上述多孔质导电体部，上述水电解用多孔质导电部件的特征在于，上述粘合剂材料包括疏水性材料，上述功能水生成器使用上述水电解用导电部件在无隔膜单槽式电解槽中对自来水等原水进行电分解，从而生成用于餐具清洗用途、理发美容用途、加湿用途或者饮用用途的功能水。
【背景技术】
[0002]以往，作为双电层电容器的电极材料，通常将活性炭等用作电极活性物质，一般使用氟系疏水性粘合剂材料进行成形。然而，在将自来水等作为原水的电分解中，作为疏水性粘合剂材料使用聚四氟乙烯等氟树脂系粘合剂材料的情况下，存在如下问题:由于粘合剂材料具有疏水性，因此电解液向电极内部的渗透性变差，在电分解等中无法得到规定的电特性。
[0003]针对该问题，提出了使用羧甲基纤维素、聚乙烯醇等亲水性粘合剂材料的方案(例如参照特开昭60 - 171714号公报(专利文献1)。)。在使用这种亲水性粘合剂材料的情况下，由于粘合剂材料具有亲水性所以吸附电极的润湿性良好，电解液向电极内部的渗透性提高，因此即使电极比较厚，也能渗透到电极内部。通过这样使用亲水性粘合剂材料而能针对水系电解质在电分解等方面提尚一定的性能。
[0004]现有技术文献_5] 专利文献
[0006]专利文献1:特开昭60 - 171714号公报
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]然而，在将活性炭用作电极活性物质且使用亲水性粘合剂材料的情况下，粘合剂材料、活性炭均是亲水性，因此粘合剂材料和活性炭之间的亲和性变高。因此，存在如下问题:在为了不使活性炭脱落而提高电极中的亲水性粘合剂材料的含有率时，亲水性粘合剂材料易于覆盖活性炭表面，活性炭的有效离子吸附孔减少，吸附性能大幅度降低，无法实现电解效率的最大化。
[0009]另外，还存在如下问题:根据亲水性粘合剂材料的种类的不同，无法充分地得到活性炭的结合力，电极变脆，无法维持电极形状。
[0010]本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于在使用以往被认为不适合水电解用的疏水性粘合剂材料的同时提供提高了电解效率的水电解用多孔质导电部件。
_1] 用于解决问题的方案
[0012]本发明的水电解用多孔质导电部件具备:多孔质导电体部，其包括粘合剂材料和进行了亲水化处理的电极活性物质；以及集电体部，其抵接到上述多孔质导电体部的表面或内包于上述多孔质导电体部，上述水电解用多孔质导电部件的特征在于，上述粘合剂材料包括疏水性材料。
[0013]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，在上述多孔质导电体部中包含70wt%以上且92wt%以下的上述电极活性物质。
[0014]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，上述粘合剂材料是氟系材料。
[0015]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，上述多孔质导电体部还包括5wt %以上的导电助剂。
[0016]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，上述多孔质导电体部的最厚部的厚度是0.5mm以上且1.5mm以下。
[0017]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，上述多孔质导电体部的最厚部的厚度大致是1.0mm。
[0018]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，针对上述多孔质导电体部设有多个上述集电体部。
[0019]优选在本发明的水电解用多孔质导电部件中，上述集电体部是没有贵金属涂层的金属部件。
[0020]优选本发明的水电解用多孔质导电部件是通过在辊压延后进行表面处理，实现亲水化而制造的。
[0021]另外，本发明还提供功能水生成器，其具备上述的本发明的水电解用多孔质导电部件作为在无隔膜单槽式电解槽中进行金属离子的吸附脱附的电极。
[0022]优选本发明的功能水生成器用于餐具清洗用途、理发美容用途、加湿用途或者饮用用途。
[0023]发明效果
[0024]如上所述，根据本发明的水电解用多孔质导电部件，其具备:多孔质导电体部，其包括粘合剂材料和进行了亲水化处理的电极活性物质；以及集电体部，其抵接到上述多孔质导电体部的表面或内包于上述多孔质导电体部，并且上述粘合剂材料包括疏水性材料，由此能使电极活性物质的吸附性能最大化。另外，根据本发明的水电解用多孔质导电部件，优选将多孔质导电体部的最厚部的厚度(吸附电极的最大厚度)设为0.5mm以上且1.5mm以下，从而能使离子处理效率最佳化。而且，本发明还能提供功能水生成器，上述功能水生成器适合地应用本发明的水电解用导电部件，生成用于餐具清洗用途、理发美容用途、加湿用途或者饮用用途的功能水。
【附图说明】
[0025]图1 (a)是示意性地表示本发明优选的一例的水电解用多孔质导电部件1的图，图1(b)是将图1(a)的一部分放大后表示的照片。
[0026]图2是表示对使用了亲水性粘合剂材料的多孔质导电体部和使用了疏水性粘合剂材料的多孔质导电体部的离子吸附特性进行了比较的结果的坐标图。
[0027]图3是表示在使用疏水性粘合剂材料和亲水性电极活性物质的情况下的多孔质导电体部的照片。
[0028]图4是表示将活性炭用作电极活性物质的情况下的活性炭的含有率与离子处理效率的关系的坐标图。
[0029]图5是表示将炭黑用作导电助剂的情况下的导电助剂的含有率与离子处理效率的关系的坐标图。
[0030]图6是表不多孔质导电体部的最厚部的厚度与尚子处理效率的关系的坐标图。
[0031]图7是示意性地表示本发明优选的各种例子的水电解用多孔质导电部件1、11、21,31的图。
[0032]图8是示意性地表示使用了本发明的水电解用多孔质导电部件的优选的一例的功能水生成器的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，基于【附图说明】本发明的实施方式。图1(a)是示意性地表示本发明优选的一例的水电解用多孔质导电部件1的图，图1 (b)是将图1 (a)的一部分放大后表示的照片(由扫描型电子显微镜放大3000倍的照片)。本发明的水电解用多孔质导电部件1具备:多孔质导电体部2，其包括粘合剂材料5进行了亲水化处理的电极活性物质4 ；以及集电体部3，其抵接到上述多孔质导电体部2的表面或内包于上述多孔质导电体部2(将该图1(a)所示的方式设为“实施方式1”)。
[0034]在此，图2是表示实际上对使用了亲水性粘合剂材料的多孔质导电体部和使用了疏水性粘合剂材料的多孔质导电体部的离子吸附特性进行了比较的结果的坐标图，纵轴是离子处理效率)，横轴是离子处理时间(分钟)。根据图2可知使用了疏水性粘合剂材料的多孔质导电体部的离子处理效率比使用了亲水性粘合剂材料的多孔质导电体部的离子处理效率高。此外，此处所说的离子处理效率表示在多孔质导电体部中进行了规定以上的离子吸附后进行脱附的情况下的离子脱附效率。
[0035]以往认为疏水性粘合剂材料不适合将自来水等作为原水的电分解。在此，图3是表示使用疏水性粘合剂材料和亲水性电极活性物质的情况下的多孔质导电体部的照片(由扫描型电子显微镜放大3000倍的照片)。如根据图3可知的，亲水性电极活性物质和疏水性粘合剂材料的亲和性低，因此粘合剂材料不会包围电极活性物质，电极活性物质易于露出，因此易于维持电极活性物质的细孔结构和电极活性物质的间隙。因而，能抑制有效离子吸附孔的减少，实现电解效率的最大化。
[0036]作为本发明的电极活性物质4，没有特别限制，能使用在本领域中以往以来使用的电极活性物质，但颗粒状的活性炭是优