[發明專利]一種廢舊聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法

無效

• 申請號: 201310732734.4
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103752190A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 任月萍;李秀芬;吳杰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/06;C08J11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種廢舊聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，屬于高分子材料回收及應用技術領域。

背景技術

近年來，污水資源化利用已成為應對水資源短缺和減少污染排放的必由之路。膜生物反應器(Membrane?Bioreactor，MBR)是將膜分離技術與廢水生物處理系統相結合的高效水處理系統。目前中國的MBR技術市場是世界增長最快的領域和地區之一，預計到2015年，中國膜材料市場規模將達到270億元，污水處理膜工藝市場達到1400億元。膜是膜分離技術的核心，目前MBR膜組件中使用量較大的有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)膜，其中PVDF膜由于其優良的物理和化學性能，如，良好的耐磨性和耐化學腐蝕性，在國內和國外用量均最大。PVDF平板膜的平均使用壽命為5-7年，因此，每年在生產和使用過程中將會產生大量的廢膜，然而，PVDF穩定性極強，不能用常規的深埋和焚燒等方式處理，如果不及時回收處理，將會造成極大的資源浪費及環境污染。因此，開發廢舊PVDF平板膜的再生利用方法和工藝具有重要的意義。

目前，關于水處理工程用廢舊平板膜材料的回收利用的報道還未見。MBR工程用平板膜由膜材料PVDF和無紡布支撐層組成；無紡布支撐層的材料主要為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，PET是一種高熔點的熱塑性樹脂。盡管公開號為CN101422708A的專利開發了一種廢舊PVDF中空纖維膜的回收再利用方法，但未涉及膜材料與支撐層的分離方法，以及支撐層材料的回收再利用方法。

本發明是一種廢舊PVDF平板膜的回收再利用方法，包括膜表面PVDF和無紡布支撐層的回收利用；首先通過清洗去除廢舊膜表面污染物，烘干后浸沒于有機溶劑中溶解回收膜表面的PVDF，經固液分離后得到PVDF提取液及無紡布。PVDF提取液經高速離心或濾膜過濾除雜后，加入部分新鮮PVDF樹脂、致孔劑和添加劑等配置鑄膜液，采用非溶劑誘導相轉化(NIPS)法制備再生平板膜。無紡布PET經過除雜粉碎后通過擠壓熔融法加工成PET顆粒。

發明內容

本發明的目的在于提供一種廢舊聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法。

本發明的目的可通過以下技術手段來實現：先將廢舊PVDF平板膜進行洗滌、干燥等預處理，然后將其浸入有機溶劑中溶解膜表面的PVDF從而將PVDF與無紡布分離，再將PVDF提取液經過濾除雜后，加入部分新鮮PVDF樹脂、致孔劑和添加劑等配置鑄膜液，采用NIPS法制備再生平板膜，同時將無紡布PET經過洗滌、干燥、粉碎后通過擠壓熔融法加工成PET顆粒。

本發明的具體步驟如下：

(1)廢舊PVDF平板膜的預處理：將廢舊PVDF平板膜裁剪成50～500cm²大小的膜片，先用濃度為500ppm～10000ppm的NaClO溶液，再用濃度為2％～5％的HCl或1％-5％檸檬酸溶液將廢膜清洗干凈，之后用清水沖洗至中性，在50-70℃下脫水烘干；

(2)溶劑提取：將步驟(1)清洗干燥后的碎膜片浸沒于有機溶劑N，N-甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基亞砜(DMSO)中，溶劑用量為每平方米廢膜0.1L～0.5L，在5～70℃(下溶解1h-12h，然后微濾膜或超濾膜過濾，也可在4000rpm～10000rpm離心15min，實現固液分離，清液即為PVDF回收液，沉渣即為回收的無紡布；

(3)無紡布除雜：將經過步驟(2)得到的無紡布沉渣，用(2)中的提取溶劑清洗，除去表面殘余的PVDF成分，洗滌后的溶劑加入到步驟(2)的提取溶劑中循環使用，然后用清水洗滌除去無紡布表面的提取溶劑，在50-70℃下脫水烘干；

(4)PVDF再生膜的制備：向步驟(2)中經過除雜處理得到的PVDF回收液中填加2％-10％的PVDF樹脂，4％～8％的致孔劑(聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)或LiCl中的一種或多種的組合)和添加劑(無機顆粒、增白劑、親水改性劑)，攪拌溶解、靜置脫泡后，通過NIPS法制PVDF平板膜，所用凝固浴組成為水、乙醇或乙醇和水混合液(乙醇/水體積比為20/80～50/50)，凝固浴溫度為15～30℃；

(5)無紡布的再生利用：將經過步驟(3)得到的無紡布以粉碎裝置進行粉碎，采用雙螺桿擠壓機在260～290℃下擠壓熔融，加工成PET顆粒。

本發明方法的優點：