【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种聚乙烯薄片材料。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种聚乙烯薄片材料,原料主要为聚乙烯粒子,聚乙烯薄片材料的克重为40g/平方米以上,BET比面积为9m2/gm以上。
聚乙烯粒子在聚乙烯薄片材料中的质量分数为80%以上。
聚乙烯粒子在聚乙烯薄片材料中的质量分数为90%以上。
所述的BET比面积为12m2/gm以上。
所述的BET比面积为18m2/gm以上。
所述的BET比面积为24m2/gm以上。
所述的BET比面积为30m2/gm以下。
所述的原料还包含聚乙烯同系物,聚丙烯,聚烯烃,聚丁烯-1、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚偏二氟乙烯中的一种或者几种。
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,包括以下步骤:
(1)制备纺丝液,向反应釜中加入溶剂,再将聚合物加入溶剂中,溶解得到纺丝液;
(2)纺丝,以步骤一中得到的纺丝液,通过闪蒸法进行纺丝,得到聚乙烯闪蒸纤维;通过热压成型得到聚乙烯薄片材料;
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出。
所述的聚乙二醇二乙醚由聚乙二醇甲乙醚替换。
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为12~22%。
所述的纺丝温度为200~220℃。
所述的溶剂包括三氯氟甲烷,1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷,1,2-二氯-1,2,2-三氟乙烷,1,1-二氯-2,2-二氟乙烷,1,2-二氯-1,1-二氟乙烷和1,1-二氯-1-氟乙烷,1,1,1,2-四氟乙烷(HC-134a),1,1-二氟乙烷(HC-152a),1,1,1,3,3-五氟丙烷,1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷,1,1,1,3,3-五氟丁烷,2,3二氢十氟戊烷,1H,6H-全氟己烷,1H-全氟庚烷、1H-全氟己烷中的一种或多种;还可以为其异构体或者类似物。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为5~25秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为10~30℃,温度优选为15~25℃。
在上述的聚乙烯薄片材料的加工方法,其包含以下步骤:
(4)由吸附塔底部排出的吸附后的液体通过第一输送泵输送至换热器中换热升温;
(5)换热之后的液体经过第一加热器加热至70~190℃,输送至解析塔上段,由解析塔上段喷入解析塔内进行解吸附,解析塔内温度为50~210℃,压力为5KPa以下;
(6):解吸附后,解析后的液体由解吸塔底部出料,并通过第二输送泵输送至换热器内,与换热器内吸附后的液体发生热交换降温,再经由冷却器冷却至0~40℃,最后进入吸附塔内;
(7):解析后的气体由解析塔顶部排出至冷凝器中,冷凝后所得冷凝液储存至回收罐内。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
(1)本申请以聚乙二醇二乙醚液体吸附剂与待吸收尾气逆向对流实现对尾气中的溶剂蒸气进行吸附,相比于现有技术中采用固体吸附剂的方式使得整个工艺操作更加简便,降低了生产成本。
(2)本申请以聚乙二醇二乙醚为吸附剂,聚乙二醇二乙醚烷基封端,比较惰性,无反应活性,而且热稳定性好,从而可以提供热稳定和化学稳定性;聚乙二醇结构,可以提供高溶解性,可以溶解各种卤代烃,为物理吸附提供基础,同时聚乙二醇二乙醚具有较高的沸点,通过加热可简单方便的使卤代烃解吸附,而聚乙二醇二乙醚本身的损失率较低。
(3)本申请的尾气处理过程,物料和热量均可循环利用,节能环保。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种聚乙烯薄片材料的具体实施方式。
实施例1
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,包括以下步骤:
(1)制备纺丝液,向反应釜中加入溶剂,再将聚合物加入溶剂中,溶解得到纺丝液;
聚合物为聚乙烯粒子;
溶剂为1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷和1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷;二者的体积比为7:3;
(2)纺丝,以步骤一中得到的纺丝液,通过闪蒸法进行纺丝,得到聚乙烯闪蒸纤维;通过热压成型得到聚乙烯薄片材料;
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为61mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为5秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
(4)由吸附塔1底部排出的吸附后的液体通过第一输送泵2输送至换热器3中换热升温;
(5)换热之后的液体经过第一加热器4加热至70~190℃,输送至解析塔上段,由解析塔5上段喷入解析塔内进行解吸附,解析塔内温度为50~210℃,压力为5KPa以下;
(6):解吸附后,解析后的液体由解吸塔底部出料,并通过第二输送泵8输送至换热器内,与换热器内吸附后的液体发生热交换降温,再经由冷却器9冷却至0~40℃,最后进入吸附塔内;
(7):解析后的气体由解析塔顶部排出至冷凝器6中,冷凝后所得冷凝液储存至回收罐7内。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为42g/平方米,BET比面积为15.3m2/gm。BET比面积通过贝士德公司的BET比面积测试仪进行测试。
实施例2
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为55mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为10秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为43.4g/平方米,BET比面积为15.8m2/gm。
实施例3
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为49mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为15秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为43.9g/平方米,BET比面积为16.5m2/gm。
实施例4
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为46mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为20秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为42.9g/平方米,BET比面积为15.5m2/gm。
实施例5
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为43mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为25秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为43.1g/平方米,BET比面积为15.9m2/gm。
实施例6
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为42mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为30秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为41.9g/平方米,BET比面积为14.2m2/gm。
实施例7
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为41mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为35秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为43.5g/平方米,BET比面积为16.2m2/gm。
实施例8
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为2.132g/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为2秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为20℃。
从实施例1-8可以看出,时间太短低于5秒,不利于吸附的进行,而随着停留时间的延长(20秒以上),其吸附效果达到一个平衡,即不再明显变化,这个吸附时间的控制是本申请的技术点之一。通常来说,吸附时间5-30秒这么短的时间,一般是吸附效果是不佳的,而本申请主要是利用聚乙二醇二乙醚为吸附剂,聚乙二醇二乙醚烷基封端,比较惰性,无反应活性,而且热稳定性好,从而可以提供热稳定和化学稳定性;聚乙二醇结构,可以提供高溶解性,可以溶解各种卤代烃,为物理吸附提供基础,同时聚乙二醇二乙醚具有较高的沸点,通过加热可简单方便的使卤代烃解吸附。主要由于结构特点,因此具有很高的吸附效果,这是常规的固体吸附剂所达不到的效率。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为41.9g/平方米,BET比面积为18.5m2/gm。
实施例9
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为40mg/m3。
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为15秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为10℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为42.3g/平方米,BET比面积为15.8m2/gm。
实施例10
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为58mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为15秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为30℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为41.2g/平方米,BET比面积为16.7m2/gm。
实施例11
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3),
(3)尾气吸附,步骤(2)中产生的尾气通过风机输送至吸附塔下段,取样检测得尾气中的溶剂蒸气的质量分数为6.132g/m3,用于吸附溶剂蒸气的聚乙二醇二乙醚由吸附塔上段喷淋并在吸附塔中发生与溶剂蒸气的混合,吸附完成后,液体由吸附塔底部排出,气体由吸附塔顶部排出;取样检测排出气体中的溶剂蒸气的质量分数为147mg/m3;
所述的纺丝液中,聚合物的质量分数为15%。
所述的溶剂蒸气在吸附塔内的停留时间为15秒。
所述的聚乙二醇二乙醚的温度为40℃。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为45.9g/平方米,BET比面积为20.5m2/gm。
从实施例3,以及实施例9,10,11可以得出,温度越低,吸附效果越好。温度太高,不利于吸附。主要是因为吸附剂和溶剂蒸汽存在温度差,温度差越大,可以提高吸附效率,即更加有利于吸附。当然吸附剂的温度越低,则生产成本越高,因此选用吸附剂的温度为10~30℃较佳。
实施例12
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(3)中,聚乙二醇二乙醚由聚乙二醇甲乙醚替换。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为47.9g/平方米,BET比面积为17.5m2/gm。
实施例13
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例2;
仅仅存在区别:在于步骤(3)中,聚乙二醇二乙醚由聚乙二醇甲乙醚替换。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为49.9g/平方米,BET比面积为19.5m2/gm。
实施例14
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例3;
仅仅存在区别:在于步骤(3)中,聚乙二醇二乙醚由聚乙二醇甲乙醚替换。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为49.9g/平方米,BET比面积为20.1m2/gm。
实施例15
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(4),(5),(6),(7)的过程同实施例4;
仅仅存在区别:在于步骤(3)中,聚乙二醇二乙醚由聚乙二醇甲乙醚替换。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为51.23g/平方米,BET比面积为21.1m2/gm。
实施例16
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(1),(2),(3)(4),(5),(6),(7)的过程同实施例5;
仅仅存在区别:在于步骤(3)中,聚乙二醇二乙醚由聚乙二醇甲乙醚替换。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为52.23g/平方米,BET比面积为21.5m2/gm。
实施例17
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(2),(3)(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(1)中,
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,包括以下步骤:
(1)制备纺丝液,向反应釜中加入溶剂,再将聚合物加入溶剂中,溶解得到纺丝液;
聚合物为聚乙烯粒子和聚丙烯,二者的质量比9:1;
溶剂为1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷和1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷;二者的体积比为7:3;
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为53.4g/平方米,BET比面积为22.6m2/gm。
实施例18
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(2),(3)(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(1)中,
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,包括以下步骤:
制备纺丝液,向反应釜中加入溶剂,再将聚合物加入溶剂中,溶解得到纺丝液;
聚合物为聚乙烯粒子,聚丁烯-1、聚(4-甲基-1-戊烯),三者的质量比8:1:1;
溶剂为1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷和1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷;二者的体积比为7:3;
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为54.8g/平方米,BET比面积为23.4m2/gm。
实施例19
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,步骤(2),(3)(4),(5),(6),(7)的过程同实施例1;
仅仅存在区别:在于步骤(1)中,
一种聚乙烯薄片材料的加工方法,包括以下步骤:
制备纺丝液,向反应釜中加入溶剂,再将聚合物加入溶剂中,溶解得到纺丝液;
聚合物为聚乙烯粒子,聚偏二氟乙烯,二者的质量比8:2;
溶剂为1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷和1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷;二者的体积比为7:3。
本实施例制备的聚乙烯薄片材料的克重为55.9g/平方米,BET比面积为25.9m2/gm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。