CN103752190A - 一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法 - Google Patents

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李秀芬
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Abstract

本发明一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，包括膜表面聚偏氟乙烯(PVDF)和无纺布支撑层的回收利用。首先通过清洗去除废旧膜表面污染物，烘干后浸没于有机溶剂中溶解回收膜表面的PVDF，经固液分离后得到PVDF提取液及无纺布。PVDF提取液经高速离心或滤膜过滤除杂后，加入部分新鲜PVDF树脂、致孔剂和添加剂等配置铸膜液，采用非溶剂诱导相转化(NIPS)法制备再生平板膜。无纺布聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经过洗涤、干燥、粉碎后通过挤压熔融法加工成PET颗粒。

Description

一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法
技术领域
本发明涉及一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，属于高分子材料回收及应用技术领域。
背景技术
近年来，污水资源化利用已成为应对水资源短缺和减少污染排放的必由之路。膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)是将膜分离技术与废水生物处理系统相结合的高效水处理系统。目前中国的MBR技术市场是世界增长最快的领域和地区之一，预计到2015年，中国膜材料市场规模将达到270亿元，污水处理膜工艺市场达到1400亿元。膜是膜分离技术的核心，目前MBR膜组件中使用量较大的有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)膜，其中PVDF膜由于其优良的物理和化学性能，如，良好的耐磨性和耐化学腐蚀性，在国内和国外用量均最大。PVDF平板膜的平均使用寿命为5-7年，因此，每年在生产和使用过程中将会产生大量的废膜，然而，PVDF稳定性极强，不能用常规的深埋和焚烧等方式处理，如果不及时回收处理，将会造成极大的资源浪费及环境污染。因此，开发废旧PVDF平板膜的再生利用方法和工艺具有重要的意义。
目前，关于水处理工程用废旧平板膜材料的回收利用的报道还未见。MBR工程用平板膜由膜材料PVDF和无纺布支撑层组成；无纺布支撑层的材料主要为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，PET是一种高熔点的热塑性树脂。尽管公开号为CN101422708A的专利开发了一种废旧PVDF中空纤维膜的回收再利用方法，但未涉及膜材料与支撑层的分离方法，以及支撑层材料的回收再利用方法。
本发明是一种废旧PVDF平板膜的回收再利用方法，包括膜表面PVDF和无纺布支撑层的回收利用；首先通过清洗去除废旧膜表面污染物，烘干后浸没于有机溶剂中溶解回收膜表面的PVDF，经固液分离后得到PVDF提取液及无纺布。PVDF提取液经高速离心或滤膜过滤除杂后，加入部分新鲜PVDF树脂、致孔剂和添加剂等配置铸膜液，采用非溶剂诱导相转化(NIPS)法制备再生平板膜。无纺布PET经过除杂粉碎后通过挤压熔融法加工成PET颗粒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法。
本发明的目的可通过以下技术手段来实现：先将废旧PVDF平板膜进行洗涤、干燥等预处理，然后将其浸入有机溶剂中溶解膜表面的PVDF从而将PVDF与无纺布分离，再将PVDF提取液经过滤除杂后，加入部分新鲜PVDF树脂、致孔剂和添加剂等配置铸膜液，采用NIPS法制备再生平板膜，同时将无纺布PET经过洗涤、干燥、粉碎后通过挤压熔融法加工成PET颗粒。
本发明的具体步骤如下：
(1)废旧PVDF平板膜的预处理：将废旧PVDF平板膜裁剪成50～500cm2大小的膜片，先用浓度为500ppm～10000ppm的NaClO溶液，再用浓度为2％～5％的HCl或1％-5％柠檬酸溶液将废膜清洗干净，之后用清水冲洗至中性，在50-70℃下脱水烘干；
(2)溶剂提取：将步骤(1)清洗干燥后的碎膜片浸没于有机溶剂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)或二甲基亚砜(DMSO)中，溶剂用量为每平方米废膜0.1L～0.5L，在5～70℃(下溶解1h-12h，然后微滤膜或超滤膜过滤，也可在4000rpm～10000rpm离心15min，实现固液分离，清液即为PVDF回收液，沉渣即为回收的无纺布；
(3)无纺布除杂：将经过步骤(2)得到的无纺布沉渣，用(2)中的提取溶剂清洗，除去表面残余的PVDF成分，洗涤后的溶剂加入到步骤(2)的提取溶剂中循环使用，然后用清水洗涤除去无纺布表面的提取溶剂，在50-70℃下脱水烘干；
(4)PVDF再生膜的制备：向步骤(2)中经过除杂处理得到的PVDF回收液中填加2％-10％的PVDF树脂，4％～8％的致孔剂(聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)或LiCl中的一种或多种的组合)和添加剂(无机颗粒、增白剂、亲水改性剂)，搅拌溶解、静置脱泡后，通过NIPS法制PVDF平板膜，所用凝固浴组成为水、乙醇或乙醇和水混合液(乙醇/水体积比为20/80～50/50)，凝固浴温度为15～30℃；
(5)无纺布的再生利用：将经过步骤(3)得到的无纺布以粉碎装置进行粉碎，采用双螺杆挤压机在260～290℃下挤压熔融，加工成PET颗粒。
本发明方法的优点：
本发明的优点在于提供了一种废旧PVDF平板膜的回收利用方法，与现有技术相比，该方法可以实现废旧PVDF平板膜表面膜材料和支撑层材料的完全回收再利用，过程中有机溶剂可以循环利用，不产生二次污染物，过程环保，具有较大经济效益和社会效益。
附图说明
附图为一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法的工艺流程图。
具体实施方式
实例1
将废旧PVDF平板膜裁剪成17cm×20cm的膜片，先用浓度为10000ppm的NaClO溶液浸泡清洗5h，再用浓度为5％的HCl浸泡清洗5h，最后用清水冲洗至中性，脱水后在60℃下进行烘干处理。将干燥后的废旧膜浸没于DMAC中，提取溶剂用量为每平米废膜0.5L，在20℃下浸泡溶解10h，溶解膜表面的PVDF，然后采用离心的方式将提取液与无纺布进行固液分离。在10000rpm离心20min除去无纺布纤维等杂质颗粒，随后向每升PVDF提取液中加入新鲜的PVDF粉末50g，PVP50g，搅拌溶解。静置脱泡48h后通过NIPS法进行制膜。将膜片浸入去离子水中，水温为25℃，浸入时间为20min。经测定PVDF再生膜的性能如下：0.03MPa下纯水通量为300L/m2·h，平均孔径为0.5μm，孔隙率为80％。无纺布采用DMAC洗涤除去表面残余的PVDF成分，清洗后的溶剂加入废旧膜的提取装置中，进行再利用，然后采用去离子水进行清洗，除去无纺布上吸附的DMAC，清洗后的溶剂加入废旧膜的提取装置中，进行再利用，然后采用去离子水进行清洗，除去无纺布上吸附的DMAC，然后通过脱水、烘干等步骤进行干燥，再经过粉碎机粉碎后加入双螺杆挤压机中在270℃下熔融挤压得到PET颗粒。
实例2
将废旧PVDF平板膜裁剪成15cm×20cm的膜片，先用浓度为4000ppm的NaClO溶液浸泡清洗12h，再用浓度为3％的HCl浸泡清洗3h，最后用清水冲洗至中性，脱水后在60℃下进行烘干处理。将干燥后的废旧膜浸没于NMP中，在40℃下浸泡溶解10h，溶解膜表面的PVDF，然后采用过滤的方式将提取液与无纺布进行固液分离。采用220μm的滤膜过滤除去无纺布纤维等杂质颗粒。随后，向每升PVDF提取液中加入新鲜的PVDF粉末25g，PEG80g，搅拌溶解。静置脱泡48h后通过NIPS法进行制膜。将膜片浸入去离子水中，水温为25℃，浸入时间为20min。经测定PVDF再生膜的性能如下：0.03MPa下纯水通量为425L/m2·h，平均孔径为0.35μm，孔隙率为85％。无纺布采用NMP洗涤除去表面残余的PVDF成分，清洗后的溶剂加入废旧膜的提取装置中，进行再利用，然后采用去离子水进行清洗，除去无纺布上吸附的NMP；然后通过脱水、烘干等步骤进行干燥，再经过粉碎机粉碎后加入双螺杆挤压机中在280℃下熔融挤压成PET颗粒。

Claims (8)

1.一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，其特征在于该方法包括以下几个步骤：
(1)废旧聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜的预处理：将废旧PVDF平板膜裁剪成50～500cm2大小的膜片，清洗除去膜表面污染物；
(2)溶剂提取：将步骤(1)清洗干燥后的碎膜片浸没于提取溶剂中，在5～70℃下浸泡溶解1h～12h，溶解膜表面的PVDF，然后用微滤膜或超滤膜过滤，也可在4000rpm～10000rpm离心15min，实现固液分离，清液即为PVDF回收液，沉渣即为回收的无纺布；
(3)无纺布除杂：将经过步骤(2)得到的无纺布沉渣，用有机溶剂清洗，除去表面残余的PVDF成分，洗涤后的溶剂加入到步骤(2)的提取溶剂中循环使用，然后用清水洗涤除去无纺布表面的提取溶剂，在50-70℃下脱水烘干；
(4)PVDF再生膜的制备：向步骤(2)中得到的PVDF回收液中填加2％～10％的新鲜PVDF树脂，4％～8％的致孔剂和0％～10％的添加剂，搅拌溶解、静置脱泡后，通过非溶剂诱导相转化(NIPS)法制PVDF平板膜；
(5)无纺布的再生利用：将经过步骤(3)得到的无纺布，采用粉碎装置进行粉碎，随后采用挤压熔融法加工成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)颗粒。
2.根据权利要求1所述一种聚偏氟乙烯废旧平板膜的再生方法，其特征在于步骤(1)中废旧PVDF平板膜的清洗方法为先用浓度为500ppm～10000ppm的NaClO溶液清洗，再用浓度为2％～5％的HCl或1％～5％柠檬酸清洗，最后用清水冲洗至中性，在50-70℃下脱水烘干。
3.根据权利要求1所述一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，步骤(2)中废旧膜的溶解溶剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基亚砜(DMSO)，用量为每平方米废膜0.1L～0.5L。
4.根据权利要求1所述一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，步骤(3)中用来清洗无纺布的有机溶剂与步骤(2)中PVDF的提取溶剂种类相同，且将清洗过后的溶剂加入到步骤(2)的提取溶剂中循环使用。
5.根据权利要求1所述一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，步骤(4)中添加的致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)或LiCl中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，步骤(4)中添加的添加剂为TiO2，ZnO等无机颗粒、增白剂、亲水改性剂中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，步骤(4)中所用凝固浴组成为水，乙醇或乙醇/水混合液(乙醇/水体积比为20/80～50/50)，凝固浴温度为15～30℃。
8.根据权利要求1所述一种废旧聚偏氟乙烯平板膜的回收再利用方法，步骤(5)中得到的无纺布采用双螺杆挤压机在260～290℃下挤压熔融，加工成PET颗粒。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104437125A (zh) * 2014-12-02 2015-03-25 湖州森蓝环境工程有限公司 一种利用废膜丝再生制备中空纤维膜的方法
CN104961909A (zh) * 2015-05-25 2015-10-07 江苏蓝天沛尔膜业有限公司 一种从废旧膜片中提取pvdf生成再生膜片的方法
CN108588855A (zh) * 2018-06-06 2018-09-28 姹や匠 一种无纺布生产用再回收熔融装置
CN111617636A (zh) * 2020-05-29 2020-09-04 浙江尖峰健康科技有限公司 一种植物提取纯化工艺
CN111847751A (zh) * 2020-08-29 2020-10-30 江苏美能膜材料科技有限公司 聚偏氟乙烯多孔膜制备产生的废液零排放回收工艺
FR3107658A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-03 Suez Groupe Procédé de séparation de matériaux polymères d‘un assemblage d’éléments
FR3107661A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-03 Suez Groupe Procédé de séparation de matériaux polymères
CN115612169A (zh) * 2022-10-08 2023-01-17 北京碧水源膜科技有限公司 一种回收膜丝材料中pvdf的方法及应用、冷冻分离装置及应用
EP4215330A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-26 Sartorius Stedim Biotech GmbH Method for recycling and sterilizing thermoplastics from filters having same heterogenous composition, and installation for implementing such method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1483755A (zh) * 2002-09-20 2004-03-24 宪 王 聚对苯二甲酸乙二醇酯再生切片的制造方法
CN101422707A (zh) * 2008-11-26 2009-05-06 北京碧水源膜科技有限公司 废带衬型聚偏氟乙烯中空纤维膜的回收方法
WO2012079422A1 (zh) * 2010-12-16 2012-06-21 天津膜天膜科技股份有限公司 一种聚偏氟乙烯复合增强型液体分离膜的制备方法
KR20130040622A (ko) * 2011-10-14 2013-04-24 에치투엘 주식회사 고투과도를 갖는 친수화 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 수처리용 중공사막의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1483755A (zh) * 2002-09-20 2004-03-24 宪 王 聚对苯二甲酸乙二醇酯再生切片的制造方法
CN101422707A (zh) * 2008-11-26 2009-05-06 北京碧水源膜科技有限公司 废带衬型聚偏氟乙烯中空纤维膜的回收方法
WO2012079422A1 (zh) * 2010-12-16 2012-06-21 天津膜天膜科技股份有限公司 一种聚偏氟乙烯复合增强型液体分离膜的制备方法
JP2013510717A (ja) * 2010-12-16 2013-03-28 天津膜天膜科技股▲分▼有限公司 ポリフッ化ビニリデン複合補強型液体分離膜の製造方法
KR20130040622A (ko) * 2011-10-14 2013-04-24 에치투엘 주식회사 고투과도를 갖는 친수화 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 수처리용 중공사막의 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
许若璋: "从废膜中提取PVDF制作新膜", 《发明与创新（中学时代）》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104437125A (zh) * 2014-12-02 2015-03-25 湖州森蓝环境工程有限公司 一种利用废膜丝再生制备中空纤维膜的方法
CN104961909A (zh) * 2015-05-25 2015-10-07 江苏蓝天沛尔膜业有限公司 一种从废旧膜片中提取pvdf生成再生膜片的方法
CN104961909B (zh) * 2015-05-25 2018-01-02 江苏蓝天沛尔膜业有限公司 一种从废旧膜片中提取pvdf生成再生膜片的方法
CN108588855A (zh) * 2018-06-06 2018-09-28 姹や匠 一种无纺布生产用再回收熔融装置
FR3107658A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-03 Suez Groupe Procédé de séparation de matériaux polymères d‘un assemblage d’éléments
FR3107661A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-03 Suez Groupe Procédé de séparation de matériaux polymères
WO2021176175A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-10 Suez Groupe Procédé de séparation de matériaux polymères
WO2021176174A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-10 Suez Groupe Procédé de séparation de matériaux polymères d'un assembalge d'éléments
CN111617636A (zh) * 2020-05-29 2020-09-04 浙江尖峰健康科技有限公司 一种植物提取纯化工艺
CN111847751A (zh) * 2020-08-29 2020-10-30 江苏美能膜材料科技有限公司 聚偏氟乙烯多孔膜制备产生的废液零排放回收工艺
EP4215330A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-26 Sartorius Stedim Biotech GmbH Method for recycling and sterilizing thermoplastics from filters having same heterogenous composition, and installation for implementing such method
WO2023138981A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Method for recycling and sterilizing thermoplastics from filters having same heterogenous composition, and installation for implementing such method
CN115612169A (zh) * 2022-10-08 2023-01-17 北京碧水源膜科技有限公司 一种回收膜丝材料中pvdf的方法及应用、冷冻分离装置及应用

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