[發明專利]一種利用廢膜絲再生制備中空纖維膜的方法

在審

• 申請號: 201410716213.4
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104437125A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 周錢華;沈海軍;葉婷婷
• 申請（專利權）人: 湖州森藍環境工程有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 裴金華

技術領域

本發明屬于高分子材料的回收利用領域，尤其涉及利用廢膜絲再生制備中空纖維膜的方法。

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背景技術

隨著膜技術的發展，中空纖維分離膜已經在氣體、液體混合物的分離等領域得到日益廣泛地應用。為了提高中空纖維膜的使用壽命，膜材料一般選自化學穩定性和耐候性好的高分子材料，在常溫下不被酸、堿、強氧化劑或鹵素腐蝕，可長時間暴露在室外而無老化現象，因此也給大量應用所產生的廢膜絲處理帶來難題。

聚偏氟乙烯（PVDF）作為一種半結晶型聚合物，晶區賦予膜具有很好的熱穩定性和機械強度，而它的無定形區使得膜更柔韌。此外，聚偏氟乙烯（PVDF）具有很好的化學穩定性，在室溫下不被酸，強氧化劑和鹵素所腐蝕，對脂肪烴、芳香烴、醇和醛等有機溶劑也很穩定，并且耐γ射線和紫外線輻射，可長時間暴露在室外而無老化現象。聚偏氟乙烯（PVDF）的這些特性使其在膜分離技術中逐漸得到重視和應用，目前廣泛應用于食品工業、生化工程、醫藥行業及水處理，尤其是使用條件極為惡劣的污水處理。

聚偏氟乙烯（PVDF）在水處理領域中的用量增長極快，目前全世界每年聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜的產能達到上億平方米，而其使用壽命約為3-8?年，伴隨著每年膜材料更換，將會產生大量廢膜絲。由于聚偏氟乙烯（PVDF）具有極強的穩定性，不能用常規方法處理，如深埋和焚燒，處理不當將造成嚴重的環境污染。本發明方法通過回收利用聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜，避免其廢膜造成的環境污染，最大程度地利用了資源。

發明專利CN101422708B(2011-8-31)提供了一種聚偏氟乙烯中空纖維膜的回收方法，主要包含以下步驟：a.?PVDF?廢膜絲前處理：包括漂洗，干燥及粉碎；b.紡絲液的配制；c.過濾除去PVDF?膜溶液中的固體物和雜質；d.用干-?濕法紡絲工藝把PVDF?紡絲液紡制成中空纖維膜。然而該專利在聚偏氟乙烯廢絲回收過程中最為重要的預處理過程未作詳細闡述。

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發明內容

本發明的目的是提供一種能有效清洗回收利用中空纖維廢絲中的聚偏氟乙烯原料的利用廢膜絲再生制備中空纖維膜的方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種利用廢膜絲再生制備中空纖維膜的方法，其依次包括以下步驟：

（1）廢絲預處理：

a.???清洗：包括對制造過程中產生的廢絲清洗和/或對污水廠替換下來的廢絲清洗；

其中，對制造過程中產生的廢絲清洗包括先用1500-2500ppm?35-45℃次氯酸鈉浸泡處理12-24小時，然后在30-50℃水洗2-4小時，接著在60-95℃干燥4-8小時至廢絲含水率≤1.5%；

對污水廠替換下來的廢絲清洗包括清水漂洗后酸洗12-24小時，酸洗所用的酸為0.15-0.35wt%鹽酸或者1-2wt%檸檬酸;然后用1500-2500ppm次氯酸鈉和0.05-0.15wt%氫氧化鈉混合液在35-45℃浸泡處理12-24小時，再用30-50℃水洗2-4小時，接著在60-95℃干燥4-8小時至廢絲含水率≤1.5%；

b.???溶解和凝膠固化：將清洗后的廢絲與二甲基甲酰胺按照質量比1:0.8-1.2配比混合并在70-80℃溶解，然后150-250目離心過濾后進入50-70℃純水中凝膠固化；

c.???干燥：將所得凝膠固化物在60-95℃干燥6-12小時至含水率≤0.5%；

d.???粉碎；

e.???造粒：180-200℃擠出造粒，獲得粒度直徑0.5-2mm、長度0.5-2.5mm的聚偏氟乙烯回收料粒；

（2）制膜液配方：制膜液包括聚偏氟乙烯15-35wt%、致孔劑2-20wt%、低分子量添加劑0.5-1.5wt%和溶劑；?

所述聚偏氟乙烯回收料粒質量占制膜液中聚偏氟乙烯總質量的50-100wt%；

（3）???制膜：將所述制膜液添加至溶解釜中，60-80℃攪拌10-20小時，真空脫泡10-15小時后經過過濾網，采用干-濕法紡絲，鑄膜液溫度為60-70℃，空氣段高度為1-4厘米，芯液采用40-50wt%的溶劑水溶液，凝固浴為25-35wt%的溶劑水溶液，凝固浴溫度為40-50℃，制得中空纖維膜。