本發(fā)明涉及化工材料廢棄物的回收方法,特別是指一種超細纖維制備中聚乙烯的回收再利用方法。
背景技術(shù):
超細纖維制備時,利用甲苯對聚乙烯進行浸出時,甲苯溶液中含有聚乙烯、硅油或聚氨酯等浸出物。而目前超細纖維生產(chǎn)企業(yè)對甲苯浸出液的處理方法主要是對其進行濃縮,將得到的甲苯進行再利用,但對于濃縮后得到含有聚乙烯的固體廢棄物一般是采用低價直接出售。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種超細纖維制備中聚乙烯的回收再利用方法,其對固體廢棄物中的聚乙烯進行分離和提純而得到高純度的聚乙烯,并作為原材料進行再利用,從而降低企業(yè)的原材料成本,提高企業(yè)的競爭力。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的解決方案是:
一種超細纖維制備中聚乙烯的回收再利用方法,其步驟包括:
步驟1、取部分超細纖維生產(chǎn)中的固體廢棄物進行粉碎,然后把粉碎物用4%-8%的鹽酸進行浸泡,粉碎物與鹽酸的質(zhì)量比為1:4;
步驟2、將步驟1中預處理后的固體用復合有機溶劑進行硅油提取,同時加入助劑,提取時的加熱溫度為70-100℃,提取時間為1~3小時;
步驟3、將步驟2中提取后的剩余固體以質(zhì)量比為1:5-10的比例加入甲苯溶液中,然后控制溫度約40-80℃,加熱至固體全部溶解,并恒溫30-80分鐘;
步驟4、將裝有XDA-1大孔吸附樹脂的吸附柱置于恒溫箱中,調(diào)節(jié)恒溫箱的溫度為40-80℃,并將步驟3中的40-80℃恒溫溶液通過該吸附柱,冷卻,即有高純度聚乙烯析出。
所述步驟1的浸泡時間為10-15小時。
所述步驟2中固體與復合有機溶劑的質(zhì)量比約為1:8-12。
所述助劑為油酸或吐溫-80,助劑與復合有機溶劑的體積比為1:6~12。
采用上述方案后,本發(fā)明的工作原理是:
超細纖維的生產(chǎn)中,固體廢棄物的主要成分是混合硅油、聚氨酯和聚乙烯,其中聚氨酯由于不溶于甲苯,其在甲苯的浸出液中含量很低,同時聚氨酯也是制備超細纖維的原材料之一,因此在進行聚乙烯的回收再利用時,重點是如何實現(xiàn)聚乙烯與混合硅油的分離。
(1)硅油與聚乙烯的性質(zhì)
(a)硅油通常指的是在室溫下保持液體狀態(tài)的線型聚硅氧烷產(chǎn)品,一般分為甲基硅油和改性硅油兩類,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。最常用的硅油為一甲基硅油,也稱為普通硅油,其有機基團全部為甲基,甲基硅油具有良好的化學穩(wěn)定性、絕緣性和疏水性能好。硅油不溶于水、甲醇、二醇和-乙氧基乙醇,可與苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、二惡烷、乙醇和丁醇。
(R為烷基、芳基,R'為烷基、芳基、氫等;X為烷基、芳基、、氫、羥基等;n,m=0、1、2、3…)
(b)聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡單的高分子,它是通過乙烯(CH2=CH2 )的發(fā)生加成聚合反應、并由重復的–CH2–單元連接而成的。目前超細纖維生產(chǎn)時所用的聚乙烯一般是低密度聚乙烯(LDPE),它是在高壓力(100-300MPa),高溫(190–210℃),過氧化物催化條件下自由基聚合,從而得到具有支鏈結(jié)構(gòu)的化合物。聚乙烯常溫下不溶于任何已知溶劑中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑中。聚乙烯有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質(zhì)腐蝕作用,但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用。
(2)硅油與聚乙烯的性質(zhì)差異對比
超細纖維生產(chǎn)中所用的混合硅油,不管是甲基硅油還是改性硅油,其與聚乙烯的主要區(qū)別有以下兩點:
硅油的結(jié)構(gòu)是直線型的,而聚乙烯的結(jié)構(gòu)是支鏈型的。
硅油中含有烷基、芳基等多種疏水的取代基,其疏水性比聚乙烯大。
(c) 硅油耐酸堿性比聚乙烯差。
(3)硅油與聚乙烯的分離機理
(a)將超細纖維廢棄物進行粉碎,在用鹽酸進行預處理,使硅油的結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞。
(b)用混合試劑對固體廢棄物進行提純。
(c)基于聚乙烯和硅油的極性差異,利用大孔吸附樹脂對聚乙烯溶液中的少量硅油進行吸附,從而使回收的聚乙烯純度進一步提高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明超細纖維生產(chǎn)中聚乙烯的回收工藝流程示意圖。
具體實施方式
配合圖1所示,本發(fā)明揭示了一種超細纖維制備中聚乙烯的回收再利用方法,其具體步驟包括:
步驟1、取部分超細纖維生產(chǎn)中的固體廢棄物進行粉碎,然后把粉碎物用4%-8%的鹽酸進行浸泡,浸泡時間為10-15小時,粉碎物與鹽酸的質(zhì)量比為1:4;
步驟2、將步驟1中預處理后的固體用復合有機溶劑進行硅油提取,固體與復合有機溶劑的質(zhì)量比約為1:8-12,同時加入助劑,助劑為油酸或吐溫-80,助劑與復合有機溶劑的體積比為1:6~12,提取時的加熱溫度為70-100℃,提取時間為1~3小時;
步驟3、將步驟2中提取后的剩余固體以質(zhì)量比為1:5-10的比例加入甲苯溶液中,然后控制溫度約40-80℃,加熱至固體全部溶解,并恒溫30-80分鐘;
步驟4、將裝有XDA-1大孔吸附樹脂的吸附柱置于恒溫箱中,調(diào)節(jié)恒溫箱的溫度為40-80℃,并將步驟3中的40-80℃恒溫溶液通過該吸附柱,冷卻,即有高純度聚乙烯析出。
實施例1:
步驟1、取20克超細纖維生產(chǎn)中的固體廢棄物進行粉碎,然后把粉碎物用100毫升5.0%的鹽酸進行浸泡,浸泡時間約為12小時;
步驟2、將步驟1中預處理后的固體用200毫升體積比為1:1的甲苯-乙醇復合有機溶劑進行提取(該復合有機溶劑中含有約20毫升的吐溫-80),提取時的加熱溫度約為90℃,提取時間約為1小時;
步驟3、將步驟2中提取后的剩余固體以質(zhì)量比為1:8的比例加入甲苯溶液中,然后控制溫度約60℃,加熱至固體全部溶解,并恒溫30分鐘;
步驟4、將裝有XDA-1大孔吸附樹脂的吸附柱置于恒溫箱中,調(diào)節(jié)恒溫箱的溫度約為60℃,并將步驟3中的60℃恒溫溶液通過該吸附柱,冷卻,即有高純度聚乙烯析出。
實施例2:
步驟1、取20克超細纖維生產(chǎn)中的固體廢棄物進行粉碎,然后把粉碎物用100毫升5.0%的鹽酸進行浸泡,浸泡時間約為12小時;
步驟2、將步驟1中預處理后的固體用200毫升體積比為1:1的甲苯-丙酮復合有機溶劑進行提?。ㄔ搹秃嫌袡C溶劑中含有約20毫升的油酸),提取時的加熱溫度約為90℃,提取時間約為1小時;
步驟3、將步驟2中提取后的剩余固體以質(zhì)量比為1:8的比例加入甲苯溶液中,然后控制溫度約60℃,加熱至固體全部溶解,并恒溫30分鐘;
步驟4、將裝有XDA-1大孔吸附樹脂的吸附柱置于恒溫箱中,調(diào)節(jié)恒溫箱的溫度約為60℃,并將步驟3中的60℃恒溫溶液通過該吸附柱,冷卻,即有高純度聚乙烯析出。
以上所述,僅是本發(fā)明實施例而已,并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制,故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。