一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其包括如下步驟:（1）采用短纖維切割機將聚四氟乙烯廢料切割成直徑約為0.5～1.0mm的細小顆粒，然后依次在含有有機溶劑和水的超聲波清洗器中進行超聲波清洗，而后烘干；（2）將干燥后的聚四氟乙烯粉末在290～350℃下燒結(jié)30～60min后在液氮驟冷2～5min；(3)將驟冷后的聚四氟乙烯粉末迅速轉(zhuǎn)移至球磨機中進行低溫濕法球磨，采用表面粗糙的球磨珠研磨4至6小時；（4）將球磨后的聚四氟乙烯粉末漿料進行抽濾、干燥和篩分，獲得200～1000目不等的聚四氟乙烯回收粉末。本發(fā)明工藝簡單、高效，解決了聚四氟乙烯微孔材料難以回收的難題。
【專利說明】一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，屬于聚合物資源再生利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚四氟乙烯因其具有優(yōu)異的性能，享有“塑料王”的美譽，在各個領(lǐng)域的用途和用量不斷增加，尤其是采用聚四氟乙烯制成的微孔材料(包括微孔薄膜及微孔纖維)，因其使用溫度范圍廣(-200~260°C)、摩擦系數(shù)小、不粘性、化學(xué)穩(wěn)定性和微孔結(jié)構(gòu)等特點，廣泛應(yīng)用于空氣除塵、水過濾、防水滲透和防風(fēng)保暖等環(huán)保、化工領(lǐng)域。但與此同時，聚四氟乙烯微孔材料所產(chǎn)生的廢料制品也日益增多。由于聚四氟乙烯廢料存在污染物難清除、結(jié)晶度高、重復(fù)加工難、降解難和粉碎難等問題，焚燒聚四氟乙烯又會產(chǎn)生含氟的劇毒氣體，嚴重污染環(huán)境，因此聚四氟乙烯廢料的回收利用一直是聚合物再生利用研究的一個熱點和難點。聚四氟乙烯的性能優(yōu)良，價格昂貴，回收價值高，研究聚四氟乙烯的回收再利用技術(shù)具有顯著的社會效應(yīng)和經(jīng)濟效應(yīng)。
[0003]目前國內(nèi)外一般采用輻射裂解、高溫裂解、直接機械粉碎的方法進行回收。采用離子或射線裂解、高溫裂解的方法，對設(shè)備要求高，工藝復(fù)雜，成本高，對環(huán)境危害大，難以得到廣泛應(yīng)用；直接機械粉碎方法簡單、易行，ZL200810132358.4和ZL200910100300.6分別提供了一種聚四氟乙烯的回收方法和研磨設(shè)備，但是采用直接機械粉碎的方法，粉碎效率低，能耗大，而且只適用于非微孔材料的制品，對聚四氟乙烯微孔材料的粉碎效果甚微。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有聚四氟乙烯回收方法的不足，提供了一種針對聚四氟乙烯微孔材料簡單、高效的回收方法。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:本發(fā)明所述的一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，包括如下步驟:
(1)采用短纖維切割機將聚四氟乙烯廢料切割成細小顆粒，然后依次在含有有機溶劑和水的超聲波清洗器中進行超聲波清洗5~lOmin，而后將其烘干；
(2)將干燥后的聚四氟乙烯粉末在290~350°C下燒結(jié)30~60min后在液氮驟冷2~5min ；
(3)將驟冷后的聚四氟乙烯粉末迅速轉(zhuǎn)移至球磨機中進行濕法球磨，溶劑采用有機溶劑，冷卻循環(huán)溫度控制在10°C以下，采用表面粗糙的球磨珠，研磨4至6小時；
(4)將步驟(3)所獲的聚四氟乙烯粉末漿料進行抽濾和干燥，采用振動篩進行篩分，獲得200~1000目不等的聚四氟乙烯回收粉末。
[0006]所述聚四氟乙烯微孔材料包括生產(chǎn)中的邊角料和/或廢舊的聚四氟乙烯微孔材料制品。
[0007]所述步驟(1)清洗聚四氟乙烯的有機溶劑至少有一種選自石油醚、甲苯、丙酮、煤油、白油或酒精，步驟(3)濕法球磨的溶劑至少有一種選自石油醚、甲苯、丙酮、煤油、白油或酒精。
[0008]步驟(1)所述采用有機溶劑超聲波清洗的溫度為20~50°C，清洗時間為5~lOmin，超聲波頻率為30~100Hz，水超聲波清洗的溫度為50~90°C，清洗時間為5~IOmin0
[0009]步驟(3)所述表面粗糙的球磨珠可以為氧化鋯珠、氧化鋁珠、玻璃球、鋼珠等中的一種或幾種，其直徑為3~0.2mm,表面經(jīng)過噴砂或切割處理。
[0010]所述聚四氟乙烯廢料切割成的細小顆粒直徑為0.5~1.0 mm。
[0011]本發(fā)明所述的一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，更具體步驟為:(1)采用短纖維切割機將聚四氟乙烯廢料切割成約為0.6mmXl.0mm大小，然后在含有有機溶劑和水的超聲波清洗器進行超聲波清洗5~lOmin，然后烘干；
(2)將干燥后的聚四氟乙烯粉末在290~350°C下燒結(jié)30~60min后在液氮驟冷2~5min ；
(3)將驟冷后的聚四氟乙烯粉末迅速轉(zhuǎn)移至球磨機上進行濕法球磨，溶劑采用有機溶劑，冷卻循環(huán)溫度控制在10°C以下，采用表面粗糙的球磨珠，球磨時間為4至6小時，最終獲得粒徑微米級及結(jié)晶度低的聚四氟乙烯回收粉末。
[0012](4)將步驟(3)所獲的聚四氟乙烯粉末漿料進行抽濾和干燥，采用振動篩進行篩分，獲得200~1000目不等的聚四氟乙烯回收粉末。
[0013]上述所述聚四氟乙烯廢料包括生產(chǎn)中的邊角料或廢舊制品產(chǎn)生的聚四氟乙烯廢料，優(yōu)選聚四氟乙烯微孔材料生產(chǎn)過程中的邊角料。
[0014]上述所述聚四氟乙烯清洗的有機溶劑和濕法球磨浸泡的溶劑由石油醚、甲苯、丙酮、煤油、白油等中的一種或幾種組成。
[0015]上述所述的表面粗糙的球磨珠可以為氧化鋯、氧化鋁、玻璃球、鋼球等中的一種或幾種，直徑為3~0.2mm,優(yōu)選表面經(jīng)過噴砂或切割處理的表面粗糙的球磨珠。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點為:本發(fā)明工藝獲得可獲得200~1000目不等的回收聚四氟乙烯微米級粉末，粉末不易團聚，變廢為寶，其工藝簡單、高效，不產(chǎn)生二次污染，成本低廉，容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，其回收的聚四氟乙烯粉末不僅可以部分替代聚四氟乙烯原生料制成聚四氟乙烯微孔材料，而且可以添加 到其他材料中作為改性劑，解決了廢舊聚四氟乙烯微孔材料回收難的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為實施例1的濕法球磨前后聚四氟乙烯的顯微鏡的比較照片圖，圖中的a圖濕法球磨(放大100倍)，圖中的b圖未濕法球磨(放大400倍)。
[0018]圖2為實施例1的濕法球磨后聚四氟乙烯的激光粒度分布圖。
[0019]圖3為實施例2的濕法球磨后的激光粒度粒徑分布圖。
[0020]圖4為實施例2的濕法球磨前后聚四氟乙烯的顯微鏡比較照片圖，圖中的a圖濕法球磨(放大100倍)，圖中的b圖未濕法球磨(放大400倍)。
【具體實施方式】[0021]以下通過具體的實施例對本發(fā)明作更詳細說明或描述，而不是對本發(fā)明進行限制。
[0022]實施例1
(O以聚四氟乙烯微孔材料生產(chǎn)過程中的邊角料為原料，采用短纖維切割機將其廢料切割成直徑約為0.5mm的細小顆粒，然后在依次含丙酮和水的超聲波清洗器中超聲波清洗8 min，丙酮溶液溫度為30°C，水溶液溫度為60°C，超聲波頻率為50Hz，而后烘干；
(2)將干燥后的聚四氟乙烯粉末在310°C下燒結(jié)40min后在液氮中驟冷5min ；
(3 )將驟冷后的聚四氟乙烯粉末迅速轉(zhuǎn)移至球磨機上進行濕法球磨，溶劑為煤油，冷卻循環(huán)溫度控制在10°c以下，采用表面粗糙的球磨珠，研磨5小時。
[0023](4)將步驟(3)所獲的聚四氟乙烯粉末漿料進行抽濾和干燥，采用振動篩進行篩分，最終獲得200~1000目不等的聚四氟乙烯回收粉末。
[0024]最終獲得的聚四氟乙烯粉末的粒徑分布、顯微鏡照片如下見圖1和圖2數(shù)據(jù)所示。
[0025]實施例2
(O以廢舊的聚四氟乙烯微孔材料制品為原料，采用短纖維切割機將其切割成直徑約為0.5mm的細小顆粒，然后在依次含丙酮和水的超聲波清洗器中超聲波清洗10 min，丙酮溶液溫度為30°C，水溶液溫度為70°C，超聲波頻率60Hz，而后烘干； (2)將干燥后的聚四氟乙烯粉末在320°C下燒結(jié)36min后在液氮中驟冷5min；
(3)將驟冷后的聚四氟乙烯粉末迅速轉(zhuǎn)移至球磨機上進行濕法球磨，溶劑為煤油，冷卻循環(huán)溫度控制在10°C以下，采用表面粗糙的球磨珠，球磨時間為4.5小時，最終獲得粒徑微米級的聚四氟乙烯回收粉末。最終獲得的聚四氟乙烯粉末的粒徑分布、顯微鏡照片如下圖
3和圖4數(shù)據(jù)所示。
[0026](4)將步驟(3)所獲的聚四氟乙烯粉末漿料進行抽濾和干燥，采用振動篩進行篩分，最終獲得200~1000目不等的聚四氟乙烯回收粉末。
【權(quán)利要求】
1.一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)采用短纖維切割機將聚四氟乙烯廢料切割成細小顆粒，然后依次在含有有機溶劑和水的超聲波清洗器中進行超聲波清洗5~lOmin，而后將其烘干； (2)將干燥后的聚四氟乙烯粉末在290~350°C下燒結(jié)30~60min后在液氮驟冷2~5min ； (3)將驟冷后的聚四氟乙烯粉末迅速轉(zhuǎn)移至球磨機中進行濕法球磨，溶劑采用有機溶劑，冷卻循環(huán)溫度控制在10°C以下，采用表面粗糙的球磨珠，研磨4至6小時； (4)將步驟(3)所獲的聚四氟乙烯粉末漿料進行抽濾和干燥，采用振動篩進行篩分，獲得200~1000目不等的聚四氟乙烯回收粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯微孔材料包括生產(chǎn)中的邊角料和/或廢舊的聚四氟乙烯微孔材料制品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其特征在于，所述步驟(1)清洗聚四氟乙烯的有機溶劑至少有一種選自石油醚、甲苯、丙酮、煤油、白油或酒精，步驟(3)濕法球磨的溶劑至少有一種選自石油醚、甲苯、丙酮、煤油、白油或酒精。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其特征在于，步驟(I)所述采用有機溶劑超聲波清洗的溫度為20~50°C，清洗時間為5~lOmin，超聲波頻率為30~100Hz，水超聲波清洗的溫度為50~90°C，清洗時間為5~lOmin。
5.根據(jù)權(quán) 利要求1或2或3所述的聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其特征在于，步驟(3)所述表面粗糙的球磨珠可以為氧化鋯珠、氧化鋁珠、玻璃球、鋼珠等中的一種或幾種，其直徑為3~0.2mm,表面經(jīng)過噴砂或切割處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯廢料切割成的細小顆粒直徑為0.5~1.0 _。
【文檔編號】C08J11/08GK103865099SQ201410079632
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】曹長林, 陳慶華, 錢慶榮, 汪揚濤, 陳雯雯, 張奕, 黃寶銓 申請人:福建師范大學(xué)