一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法技术

本发明专利技术公开一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法，其包括如下步骤：将N‑甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2‑OH粉末颗粒、致孔剂和片状废旧聚酯，搅拌溶解后将其放入超声波中3‑5min，然后静停脱泡，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液，在70‑90℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜，将废旧聚酯初生膜放置在空气中10‑30s后，放入40‑60℃纯水中凝固成膜，然后再放入0‑10℃的水中浸泡洗尽膜中的残留溶剂，再浸入甘油水溶液中，取出晾干即获得废旧聚酯超滤膜。本发明专利技术成本低、操作简单、水通量大、抗污染性强、废旧聚酯高值化利用。

A Method of Preparing Ultrafiltration Membrane from Recycled Waste Polyester

The invention discloses a method for preparing ultrafiltration membrane from recycled waste polyester, which comprises the following steps: mixing N methyl pyrrolidone and dimethyl sulfoxide to form a compound solvent, adding hydrophilic nano SiO 2 OH powder particles, porogens and flaky waste polyester into the compound solvent, stirring and dissolving, putting them into ultrasonic wave for 3 5 minutes, then static stopping and defoaming to obtain uniform transparency. Waste polyester casting solution was uniformly coated on non-woven fabrics at 70 Waste polyester ultrafiltration membranes were obtained immediately after drying. The invention has the advantages of low cost, simple operation, large water flux, strong pollution resistance and high value utilization of waste polyester.

【技术实现步骤摘要】
一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法
本专利技术涉及超滤膜
，尤其涉及一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法。
技术介绍
由于石油资源不可再生，超滤膜的发展必然遭遇原料短缺的瓶颈。同时，废弃聚酯材料，排放量巨大，由于难以降解，造成大量的白色污染，不符合环保和可持续发展的要求。超滤膜是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，其截留分子量为6000到50万，孔径为100nm左右。超滤不仅可截留悬浮固体颗粒和微生物，还可截留大分子有机物等。目前已广泛用于食品、医药、工业废水处理等领域。目前商品化超滤膜的制备材料主要是聚酰胺类、聚砜类、聚烯烃类等，此类膜存在着生产成本高、操作压力大、水通量小、膜易污染等问题。目前废旧聚酯，如矿泉水瓶、饮料瓶等主要用于生产再生聚酯纤维、粘结剂等，但其经济效益不高，如何使废旧聚酯高值化利用，成为科研工作者研究的热点。从环境可持续发展出发，不仅要解决废旧聚酯高值化利用的难题，而且要解决商品化超滤膜中的水通量小，截留率低，膜易污染的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种成本低、操作简单、水通量大、抗污染性强、废旧聚酯高值化利用的再生废旧聚酯制备超滤膜的方法。本专利技术解决其技术问题，采用的技术方案是，提出一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法，其包括如下步骤：（A）、制备废旧聚酯铸膜液：在130℃-170℃条件下，将N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2-OH粉末颗粒、致孔剂和片状废旧聚酯，搅拌溶解，待全部溶解后，将其放入超声波中3-5min，然后静停脱泡10-20min，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液；（B）、沉浸凝胶法制超滤膜：在70-90℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜，将废旧聚酯初生膜放置在空气中10-30s后，放入40-60℃纯水中30-60min凝固成膜，然后再放入0-10℃的水中浸泡6-12h洗尽膜中的残留溶剂，再浸入甘油水溶液中，取出晾干即获得废旧聚酯超滤膜。现有的困难是又要解决废旧聚酯高值化利用的难题，还要解决商品化超滤膜中的水通量小，截留率低，膜易污染的问题，专利技术人针对废旧聚酯溶解时间长，易造成聚酯的降解的问题，提出了采用N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜复配溶剂，可以大大缩短废旧聚酯的溶解时间，从而减少废旧聚酯的降解；针对聚酯类的超滤膜亲水性差，内部孔洞不均，水通量小，抗污性能差的问题，提出了添加亲水性纳米SiO2-OH粉末颗粒，同时将铸膜液通过超声波的处理，使亲水性颗粒分散更均匀；采用高温凝固浴可提高膜内部溶剂的扩散速率，使膜内部孔洞变大，后又低温凝固，进一步提升超滤膜的内部孔洞的大而均匀，同时提升超滤膜的水通量；且超滤膜中纳米SiO2-OH可大大提升膜的抗污能力，提高超滤膜的使用寿命。作为优选，所述复配溶剂中N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜的质量比为6-9：1-4。作为优选，所述废旧聚酯的加入量为N-甲基吡咯烷酮溶剂质量的20-30%；所述纳米SiO2-OH粉末颗粒的加入量为废旧聚酯质量的0.1%-1%，所述致孔剂的加入量为废旧聚酯质量的0.5%-2%。作为优选，所述致孔剂聚乙烯吡咯烷酮。作为优选，所述废旧聚酯来自矿泉水瓶、饮料瓶的瓶身。作为优选，所述纳米SiO2-OH粉末颗粒通过对纳米二氧化硅颗粒进行表面硅烷醇基的活化获得。作为优选，所述甘油水溶液的质量浓度为15-25%。进一步优选，所述甘油水溶液的质量浓度为20%。本专利技术具有如下有益效果：利用废旧聚酯制备超滤膜，属于固废资源循环利用，减少对环境的污染，从而提升了废旧聚酯的经济价值。N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜复配溶剂的使用使得废旧聚酯溶解效率大大提高，缩短溶解时间。添加的亲水性的纳米SiO2-OH粉末颗粒，提高膜的水通量，截留率和抗污性能，延长了膜的使用寿命；先高温，后低温的凝固方法，实现了超滤膜孔大且均匀的优点，提高膜的水通量。废旧聚酯制备超滤膜的操作过程简单、反应条件温和、生产成本较低，具有良好的工业化生产应用前景。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1：（A）制备废旧聚酯铸膜液：在150℃条件下，将N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜按照质量比为6:4混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2-OH粉末颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和片状废旧聚酯，废旧聚酯来自矿泉水瓶、饮料瓶的瓶身，纳米SiO2-OH粉末颗粒通过对纳米二氧化硅颗粒进行表面硅烷醇基的活化获得，废旧聚酯的加入量为N-甲基吡咯烷酮溶剂质量的25%，SiO2-OH的加入量为废旧聚酯质量的0.5%，聚乙烯吡咯烷酮的加入量为废旧聚酯质量的0.5%，搅拌溶解，待全部溶解后，放入超声波中3min，然后静停脱泡10min，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液。（B）沉浸凝胶法制超滤膜：在70℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀的涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜；将所得废旧聚酯初生膜放置在空气中10s后，放入40℃纯水中凝固成膜45min，然后再放入5℃低温水中浸泡9h洗尽膜中的残留溶剂，再浸入质量浓度为20%甘油水溶液中，取出晾干即获得废旧聚酯超滤膜。实施例2：（A）制备废旧聚酯铸膜液：在130℃条件下，将N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜按照质量比为9:1混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2-OH粉末颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和片状废旧聚酯，废旧聚酯来自矿泉水瓶、饮料瓶的瓶身，纳米SiO2-OH粉末颗粒通过对纳米二氧化硅颗粒进行表面硅烷醇基的活化获得，废旧聚酯的加入量为N-甲基吡咯烷酮溶剂质量的20%，SiO2-OH的加入量为废旧聚酯质量的0.1%，聚乙烯吡咯烷酮的加入量为废旧聚酯质量的2%，搅拌溶解，待全部溶解后，放入超声波中5min，然后静停脱泡20min，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液。（B）沉浸凝胶法制超滤膜：在80℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀的涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜；将所得废旧聚酯初生膜放置在空气中30s后，放入60℃纯水中凝固成膜30min，然后再放入0℃低温水中浸泡6h洗尽膜中的残留溶剂，再浸入质量浓度为15%甘油水溶液中，取出晾干即获得废旧聚酯超滤膜。实施例3：（A）制备废旧聚酯铸膜液：在170℃条件下，将N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜按照质量比为7:3混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2-OH粉末颗粒、聚乙烯吡咯烷酮和片状废旧聚酯，废旧聚酯来自矿泉水瓶、饮料瓶的瓶身，纳米SiO2-OH粉末颗粒通过对纳米二氧化硅颗粒进行表面硅烷醇基的活化获得，废旧聚酯的加入量为N-甲基吡咯烷酮溶剂质量的30%，SiO2-OH的加入量为废旧聚酯质量的1%，聚乙烯吡咯烷酮的加入量为废旧聚酯质量的1.2%，搅拌溶解，待全部溶解后，放入超声波中4min，然后静停脱泡15min，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液。（B）沉浸凝胶法制超滤膜：在90℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀的涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜；将所得废旧聚酯初生膜放置在空气中20s后，放入50℃纯水中凝固成膜60min，然后再放入10℃低温水中浸泡12h洗尽膜中的残留溶剂，再浸入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：（A）、制备废旧聚酯铸膜液：在130℃‑170℃条件下，将N‑甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2‑OH粉末颗粒、致孔剂和片状废旧聚酯，搅拌溶解，待全部溶解后，将其放入超声波中3‑5min，然后静停脱泡10‑20min，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液；（B）、沉浸凝胶法制超滤膜：在70‑90℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜，将废旧聚酯初生膜放置在空气中10‑30s后，放入40‑60℃纯水中30‑60min凝固成膜，然后再放入0‑10℃的水中浸泡6‑12h洗尽膜中的残留溶剂，再浸入甘油水溶液中，取出晾干即获得废旧聚酯超滤膜。

【技术特征摘要】
1.一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：（A）、制备废旧聚酯铸膜液：在130℃-170℃条件下，将N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜混合形成复配溶剂，在复配溶剂中加入亲水性的纳米SiO2-OH粉末颗粒、致孔剂和片状废旧聚酯，搅拌溶解，待全部溶解后，将其放入超声波中3-5min，然后静停脱泡10-20min，获得均匀透明的废旧聚酯铸膜液；（B）、沉浸凝胶法制超滤膜：在70-90℃恒温条件下，将废旧聚酯铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，得到废旧聚酯初生膜，将废旧聚酯初生膜放置在空气中10-30s后，放入40-60℃纯水中30-60min凝固成膜，然后再放入0-10℃的水中浸泡6-12h洗尽膜中的残留溶剂，再浸入甘油水溶液中，取出晾干即获得废旧聚酯超滤膜。2.根据权利要求1所述的一种再生废旧聚酯制备超滤膜的方法，其特征在于：所述复配溶剂中N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜的质量比为6-9：1-4。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁仁贵，黄泽锋，霍朋飞，林国轩，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35