CN210999589U - 一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其能解决目前制备无支撑膜时需要使用大量的支撑基膜，生产成本较高，而国内对支撑基膜回收再利用的研究相对较少的技术问题。其包括依次设置的放卷装置、三组传动轮和收卷装置，支撑基膜由放卷装置放出并依次绕过三组传动轮后由收卷装置收卷，第二组传动轮为毛辊轮；其还包括与三组传动轮一一对应设置的三个水槽，每组传动轮中的下辊轮浸没于相应的水槽内，且两侧的水槽中装有纯水，中间的水槽内装有溶剂；第一组传动轮上方设置有纯水喷淋装置，第三个水槽和收卷装置之间还依次设置有粗糙度在线检测装置、形变量在线检测装置和烘干装置。

Description

一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置

技术领域

本实用新型涉及无支撑膜的加工领域，具体为一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置。

背景技术

过滤膜根据有无支撑层可以分为有支撑膜和无支撑膜。通常有支撑膜中的支撑层是指用于支撑致密膜的多孔膜，其孔径大小与成膜使用时的压力成反比，以免致密膜被压穿。工业生产中使用的支撑层都以纺织纤维增强，如非织造布或纤维织物等。有支撑膜中实现分离作用的关键部分是致密膜，实现各组分间的选择性分离，支撑层主要起支撑致密膜的作用，强化膜产品的整体强度和实用性，对膜的过滤效率没有实质性的作用。无支撑膜虽然成膜后没有支撑层，但是在膜制备过程中需要以PET等无孔材料作为高分子膜材料成型前的支撑基膜，支撑基膜不参与成膜，只是作为一个成膜载体，高分子膜材料成型后需将支撑基膜与成膜剥离。实际生产中，支撑基膜仅仅作为成膜的载体，但是使用量约为膜产品的1.2倍，占生产成本的10%左右。目前国内对支撑基膜回收再利用的研究相对较少，开发支撑基膜的回收装置，对于降低无支撑膜的生产成本和节能环保具有重要意义。

发明内容

针对目前制备无支撑膜时需要使用大量的支撑基膜，生产成本较高，而国内对支撑基膜回收再利用的研究相对较少的技术问题，本实用新型提供了一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其能实现支撑基膜的有效回收再利用，大大降低无支撑膜生产成本，节能环保。

其技术方案是这样的：

一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其特征在于：其包括依次设置的放卷装置、三组传动轮和收卷装置，待回收的支撑基膜由所述放卷装置放出并依次绕过三组所述传动轮后由所述收卷装置收卷，第二组所述传动轮为毛辊轮；其还包括与三组所述传动轮一一对应设置的三个水槽，每组所述传动轮中的下辊轮浸没于相应的所述水槽内，且两侧的所述水槽中装有纯水，中间的所述水槽内装有溶剂；第一组所述传动轮上方设置有纯水喷淋装置，第三个所述水槽和所述收卷装置之间还依次设置有粗糙度在线检测装置、形变量在线检测装置和烘干装置。

其进一步特征在于：

位于相邻两个所述水槽之间的所述支撑基膜上方以及第三个所述水槽与所述粗糙度在线检测装置之间的所述支撑基膜上方分别设置有压缩空气吹淋装置，位于第二个所述水槽和第三个所述水槽之间的所述支撑基膜上方还设置有纯水喷淋装置，所述压缩空气吹淋装置以及第二个所述纯水喷淋装置的下方均设置有集水盘，用于收集由所述支撑基膜上滴落的液体。

所述水槽的内壁上还分别安装有电导率检测装置，所述电导率检测装置浸没于相应的所述水槽内。

所述水槽还配有循环泵，所述循环泵安装在水管上，所述水管的进水端和出水端均浸没于所述水槽内，且所述进水端高于所述出水端。

所述烘干装置与所述收卷装置之间还设置有纠偏装置，所述纠偏装置用于修正所述支撑基膜在向前运动中出现的侧边误差。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的支撑基膜回收装置，设置有放卷装置、三组传动轮和收卷装置，能实现支撑基膜的稳定传输，同时还设置了三个水槽、纯水喷淋装置、粗糙度在线检测装置、形变量在线检测装置和烘干装置，三个水槽内分别装纯水、溶剂和纯水，传输过程中的支撑基膜可依次进行水洗、溶剂洗、水洗，清洗后再由粗糙度在线检测装置、形变量在线检测装置进行性能验证，有效确保回收的支撑基膜性能符合使用要求，最后经烘干、收卷后完成支撑基膜的回收，装置结构设计合理，能实现支撑基膜的高效回收利用，从而大大降低生产成本，降低废弃支撑基膜对环境的污染风险，节能环保，本装置机械化程度高，使用方便高效。

附图说明

图1为本实用新型的回收装置的结构示意图。

附图标记：1-放卷装置；2-收卷装置；3-支撑基膜；4-水槽；5-下辊轮；6-上辊轮；7-纯水喷淋装置；8-粗糙度在线检测装置；9-形变量在线检测装置；10-烘干装置；11-压缩空气吹淋装置；12-集水盘；13-电导率检测装置；14-循环泵；15-水管；16-进水端；17-出水端；18-纠偏装置。

具体实施方式

见图1，本实用新型的一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其包括依次设置的放卷装置1、三组传动轮和收卷装置2，待回收的支撑基膜3由放卷装置1放出并依次绕过三组传动轮后由收卷装置2收卷，第二组传动轮为毛辊轮，第一组传动轮和第三组传动轮使用普通传动轮即可，传动轮可以为动力轮或无动力轮，当采用动力轮时，其转速应与收放卷速度同步；其还包括与三组传动轮一一对应设置的三个水槽4，每组传动轮中的下辊轮5浸没于相应的水槽4内，上辊轮6位于水槽4的液面上方，且两侧的水槽4中装有纯水，中间的水槽4内装有溶剂，溶剂根据制备无支撑膜时所用的铸膜液的成分进行选择，溶剂要能够溶解支撑基膜的残留物，易溶于水，且不会对支撑基膜造成损伤；第一组传动轮上方设置有纯水喷淋装置7，第三个水槽4和收卷装置2之间还依次设置有粗糙度在线检测装置8、形变量在线检测装置9和烘干装置10；位于相邻两个水槽4之间的支撑基膜3上方以及第三个水槽4与粗糙度在线检测装置8之间的支撑基膜4上方分别设置有压缩空气吹淋装置11，位于第二个水槽4和第三个水槽4之间的支撑基膜3上方还设置有纯水喷淋装置7，压缩空气吹淋装置11以及第二个纯水喷淋装置7的下方均设置有集水盘12，集水盘12用于收集由支撑基膜3上滴落的液体，集水盘12具有排水功能；压缩空气吹淋装置11是采用洁净空气对离开水槽4的支撑基膜3表面进行吹淋，可进一步去除支撑基膜3上的部分残留物；第二个纯水喷淋装置7的设置，可先喷淋掉支撑基膜3上的部分溶剂，降低第三个水槽4中的溶剂浓度。

其中，纯水喷淋装置7、压缩空气吹淋装置11、粗糙度在线检测装置8、形变量在线检测装置9和烘干装置10均属于现有技术，纯水喷淋装置可通过控制阀门调节喷淋流速和压力；压缩空气吹淋装置可通过控制阀门调节吹淋流速和压力；粗糙度在线检测装置可选用Alicona IF-Sensor系列产品；形变量在线检测装置可选用超声波在线测厚仪；烘干装置可选用如无锡佰特尔工业设备有限公司的气浮式烘箱。

见图1，水槽4的内壁上还分别安装有电导率检测装置13，电导率检测装置13浸没于相应的水槽4内，电导率检测装置可实时检测纯水和溶剂的电导率变化，间接反映水槽中杂质的变化情况，水槽中杂质越多，液体的电导率越高。

见图1，水槽4还配有循环泵14，循环泵14安装在水管15上，水管15的进水端16和出水端17均浸没于水槽内，且进水端16高于出水端17。如此设计，可实现水槽中液体的流动，更好的清洗支撑基膜。

见图1，烘干装置10与收卷装置2之间还设置有纠偏装置18，纠偏装置18用于修正支撑基膜在向前运动中出现的侧边误差。纠偏装置属于现有技术，纠偏装置的设置可以确保支撑基膜在正确的轨道上传输。

利用本实用新型的回收装置进行支撑基膜的回收，具体包括以下步骤：

步骤1、利用放卷装置1、传动轮和收卷装置2实现支撑基膜3的稳定传输；

步骤2、在传输过程中，先使用纯水喷淋装置7冲洗支撑基膜3并用第一个水槽4中的纯水对支撑基膜3进行浸泡，初步去除支撑基膜3表面明显的残留物，水槽4中的纯水和纯水喷淋装置7用水可以为蒸馏水、纯化水或注射用水，水槽4中的纯水水温为20℃~70℃；

步骤3、再使用第二个水槽4中的溶剂对支撑基膜3进行浸泡，溶剂用于使粘附在支撑基膜表面的残留物松动，同时用毛辊轮洗刷支撑基膜的表面，剥离粘附在支撑基膜3表面的残留物，溶剂的温度为10℃~70℃；

步骤4、再使用第三个水槽4中的纯水对支撑基膜3进行浸泡，进一步去除支撑基膜3表面的残留物和溶剂，水槽4中的纯水可以为蒸馏水、纯化水或注射用水，水槽4中的纯水水温为20℃~70℃；支撑基膜3每次离开水槽4后都经过压缩空气吹淋装置11吹淋，离开装有溶剂的水槽4后还经过纯水喷淋装置7喷淋；

步骤5、利用粗糙度在线检测装置8和形变量在线检测装置9分别在线检测支撑基膜3的表面粗糙度和厚度，再用烘干装置10烘干支撑基膜3，最后由收卷装置2收卷完成支撑基膜3的回收，烘干装置10为鼓风烘干装置，同时对支撑基膜3的上下两侧进行鼓风干燥，提供40℃~60℃的洁净热风，收卷装置2的收卷速度为1m/s~10m/s。

除了进行100%在线检测支撑基膜的表面粗糙度和厚度，为了进一步确保回收的支撑基膜符合使用要求，还设置了表面粗糙度、厚度和宽度的离线抽检步骤，离线抽检的比例为1%，表面粗糙度的离线抽检使用的设备为原子力显微镜，厚度和宽度的离线抽检分别使用测厚仪和直尺，不论在线检测还是抽检，回收的支撑基膜与理论支撑基膜的表面粗糙度偏差在±10%范围内为合格，厚度、宽度偏差在±5%范围内为合格。

下面以几个具体实施例进行详细说明。

实施例1

原铸膜液成分为NMP、PES、DEG及PVP，支撑基膜为PET，支撑基膜厚度40 μm，表面粗糙度0.040 μm。经相转化成膜后的PET支撑基膜上附着物包括水、NMP、PES、DEG及PVP等。取样检测，PET支撑基膜上表面残留NMP 400ppm，PES 120ppm，DEG 151ppm，PVP 6ppm。将PET支撑基膜采用本实用新型的回收装置进行回收，回收所用纯水为超纯水、溶剂为NMP，纯水温度为20℃，溶剂温度为10℃，烘干温度为40℃，收放卷速度为10m/s。在线检测支撑基膜厚度为40 μm，表面粗糙度0.042 μm。经检测，回用PET支撑基膜表面残留NMP 6ppm，PES 1ppm，DEG 1ppm，PVP 未检出。二次使用时对PES成膜无明显影响。

实施例2

原铸膜液成分为NMP、PES、TEG及PVP，支撑基膜为PET，支撑基膜厚度38 μm，表面粗糙度0.040 μm。经相转化成膜后的PET支撑基膜上附着物包括水、NMP、PES、TEG及PVP等。取样检测，PET支撑基膜表面残留NMP 368ppm，PES 124ppm，TEG 123ppm，PVP 5ppm。将PET支撑基膜采用本实用新型的回收装置进行回收，所用纯水为蒸馏水、溶剂为NMP。纯水温度为45℃，溶剂温度40℃，烘干温度为50℃，收放卷速度为5.5m/s。在线检测支撑基膜厚度为38 μm，表面粗糙度0.041 μm。经检测，回用PET支撑基膜表面残留NMP 6ppm，PES 1ppm，TEG1ppm，PVP 未检出。二次使用时对PES成膜无明显影响。

实施例3

原铸膜液成分为DMAc、PES及PVP，支撑基膜为PET，支撑基膜厚度50 μm，表面粗糙度0.053 μm。经相转化成膜后的PET支撑基膜上附着物包括水、DMAc、PES及PVP等。取样检测，PET支撑基膜表面残留DMAc 426ppm，PES 138ppm，PVP 8ppm。将PET支撑基膜采用本实用新型的回收装置进行回收，所用水为注射用水、溶剂为DMAc。水洗温度为70℃，溶剂温度为70℃，烘干温度为60℃，收放卷速度为1m/s。在线检测支撑基膜厚度为50 μm，表面粗糙度0.052 μm。经检测，回用PET支撑基膜表面残留DMAc 4ppm，PES 1ppm，PVP 未检出。二次使用时对PES成膜无明显影响。

Claims (5)

1.一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其特征在于：其包括依次设置的放卷装置、三组传动轮和收卷装置，待回收的支撑基膜由所述放卷装置放出并依次绕过三组所述传动轮后由所述收卷装置收卷，第二组所述传动轮为毛辊轮；其还包括与三组所述传动轮一一对应设置的三个水槽，每组所述传动轮中的下辊轮浸没于相应的所述水槽内，且两侧的所述水槽中装有纯水，中间的所述水槽内装有溶剂；第一组所述传动轮上方设置有纯水喷淋装置，第三个所述水槽和所述收卷装置之间还依次设置有粗糙度在线检测装置、形变量在线检测装置和烘干装置。

2.根据权利要求1所述的一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其特征在于：位于相邻两个所述水槽之间的所述支撑基膜上方以及第三个所述水槽与所述粗糙度在线检测装置之间的所述支撑基膜上方分别设置有压缩空气吹淋装置，位于第二个所述水槽和第三个所述水槽之间的所述支撑基膜上方还设置有纯水喷淋装置，所述压缩空气吹淋装置以及第二个所述纯水喷淋装置的下方均设置有集水盘，用于收集由所述支撑基膜上滴落的液体。

3.根据权利要求1所述的一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其特征在于：所述水槽的内壁上还分别安装有电导率检测装置，所述电导率检测装置浸没于相应的所述水槽内。

4.根据权利要求1所述的一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其特征在于：所述水槽还配有循环泵，所述循环泵安装在水管上，所述水管的进水端和出水端均浸没于所述水槽内，且所述进水端高于所述出水端。

5.根据权利要求1所述的一种制备无支撑膜用支撑基膜的回收装置，其特征在于：所述烘干装置与所述收卷装置之间还设置有纠偏装置，所述纠偏装置用于修正所述支撑基膜在向前运动中出现的侧边误差。

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