一种废旧芳纶滤料的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种废旧芳纶滤料的回收方法，包括步骤：S1:对废旧芳纶滤料进行除尘处理使粉尘脱落；S2:将废旧芳纶滤料放入活性复合溶剂中，加热条件下搅拌反应，使废旧芳纶滤料的芳纶组分溶于活性复合溶剂中，固液分离得到芳纶溶液；活性复合溶剂中含有非质子极性有机溶剂、卤化盐和活性剂；非质子极性有机溶剂选自二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中的一种或几种；卤化盐能够溶于所述非质子极性有机溶剂；活性剂为强亲水性的阴离子表面活性；S3:将芳纶溶液与水混合，冷却静置，使固体芳纶絮状物析出，固液分离得到芳纶固体物，回收得芳纶。本发明专利技术方法可回收芳纶滤袋或其他非滤袋的滤料，减少二次污染，回收的芳纶可二次利用，具有重大经济效益。

A recycling method of waste aramid filter material

【技术实现步骤摘要】
一种废旧芳纶滤料的回收方法
本专利技术涉及废旧化纤材料回收
，尤其是一种废旧芳纶滤料的回收方法。
技术介绍
随着环保行业的快速发展，工业粉尘、尤其高温烟尘控制中使用的滤袋越来越多，作为消耗性材料的滤袋，其寿命约为2-3年，有的甚至几个月。由于工业规模的巨大，每年我国使用和产生的废旧滤袋有上亿条，数亿平米，体积高达300万立方米。替换下来的废旧滤袋不仅产生了大量的二次污染，而且由于滤袋材质尤其是芳纶，其耐热、耐酸、耐碱，性能优越，但在作为固体废物处理时，就成为缺点，没有合适的简单方法使其降解。再者，用于高温烟尘捕集的滤料，所使用的纤维均为高性能材料，价格十分昂贵，即使变成废旧滤袋，其纤维材质的性能仍然很好，可以循环利用。目前尚未有针对含芳纶材质的滤料的回收方法报道。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种废旧芳纶滤料的回收方法，用于回收芳纶滤袋、芳纶与其他纤维的复合滤袋、其他含芳纶的滤料等，通过本专利技术的回收方法获得纯净的芳纶。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种废旧芳纶滤料的回收方法，其包括：S1:对废旧芳纶滤料进行除尘处理，使大部分的粉尘脱落；S2:把经过步骤S1处理后的废旧芳纶滤料放入活性复合溶剂中，在加热条件下搅拌反应，使废旧芳纶滤料的芳纶组分溶于所述活性复合溶剂中，得到含有灰尘、不溶非芳纶杂质、已溶解的芳纶、活性复合溶剂的混合溶液；对所述混合溶液进行固液分离，得到芳纶溶液；所述活性复合溶剂中含有非质子极性有机溶剂、卤化盐和活性剂；其中非质子极性有机溶剂选自二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述卤化盐能够溶于所述非质子极性有机溶剂；所述活性剂为强亲水性的阴离子表面活性；S3:将所述芳纶溶液与水混合，冷却、静置，使固体的芳纶絮状物析出，经固液分离得到芳纶固体物，干燥、回收得到芳纶。所选用的二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺等非质子极性有机溶剂，均具有极性强、沸点高的特点，可以加热至140-150℃下反应而不会导致活性复合溶剂沸腾，并能使芳纶组分快速溶解于活性复合溶剂中。其中二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等均是极性较强的有机溶剂，广泛应用于聚氨酯、腈纶、染料、芳纶、涂料等产品生产中，可以与水、醚、醇、酯、酮和某些烃完全混溶，具有很强的溶解能力。芳纶由于其特殊的氢键及结晶结构，很难用常规溶剂直接溶解，在溶解前必须活化以削弱分子间的作用力，破坏芳纶纤维的微细结构，使其易于溶解在卤化盐极性溶剂体系中。在加入特定的盐后，盐中的金属阳离子与非质子极性有机溶剂形成稳定的络合结构，并同时释放出大量Cl-，使得Cl-集中更多的负电荷以增强活性，进而与芳纶中的酰胺键之间形成新的氢键结构，芳纶中原有的氢键结构被破坏，芳纶逐渐溶解。以加入LiCl为例：LiCl与溶剂间的络合作用：芳纶纤维中氢键的破坏的机理，参见以下两个化学反应过程：根据本专利技术较佳实施例，步骤S1中，处理方法包括以下方式中的一种或两种的结合：方式一：将废旧芳纶滤料放入密闭、且带微负压抽风的仓室内，采用机械振打装置对富含粉尘的废旧芳纶滤料进行振打；方式二：将废旧芳纶滤料放入密闭、且带微负压抽风的仓室内，使用压缩空气对其进行连续吹扫或脉冲式喷吹清灰。根据本专利技术较佳实施例，步骤S2中，所述废旧芳纶滤料与所述活性复合溶剂的混合比例，以能够完全浸没所述废旧芳纶滤料为宜。优选地，所述废旧芳纶滤料与所述活性复合溶剂中的固液质量比为1:3～6。根据本专利技术较佳实施例，步骤S2中，所述反应条件为：140-150℃条件下搅拌20～30min。根据本专利技术较佳实施例，步骤S2中，固液分离的方法为：在混合溶液处于高温或常温下，对所述混合溶液进行过滤或压滤，滤网上为灰尘和非芳纶杂质，滤网下得到洁净的芳纶溶液。根据本专利技术较佳实施例，步骤S2中，所述活性复合溶剂中的可溶性卤化盐为LiCl或CaCl2，在所述活性复合溶剂中的质量浓度为5％-15％。根据本专利技术较佳实施例，步骤S2中，所述活性复合溶剂中的阴离子表面活性为烷基磺酸钠或脂肪酸甲酯磺酸盐，在所述活性复合溶剂中的质量浓度为2％-5％。根据本专利技术较佳实施例，步骤S3中，静置是在室温下静置15-30min。根据本专利技术较佳实施例，所述废旧芳纶滤料为纯芳纶滤袋、芳纶与其他纤维的复合滤袋、含芳纶的非滤袋滤料；所述其他纤维包括但不限于：聚酰亚胺、玻璃纤维、宝德纶、涤纶、亚克力、聚苯硫醚、聚四氟乙烯。根据本专利技术较佳实施例，还包括步骤S4：对步骤S3中固液分离得到的溶液加热至水的沸点、使水蒸气挥发，以分离及回收活化复合溶剂和水，在系统内循环使用。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种针对含芳纶材质的滤料的回收方法，可以回收工业粉尘、尤其高温烟尘控制中使用的芳纶滤袋或其他非滤袋的芳纶滤料，减少二次污染，使回收的芳纶可用于二次利用，节省企业生产成本。本专利技术的方法简单、高效。由于滤袋作为消耗性材料，更新替换速度非常快，我国目前使用捕集灰尘的相关工业规模大，使芳纶滤料消耗量巨大。因此，本专利技术的提出，将可为芳纶滤料(滤袋)的处理带来一个重要的回收利用途径，不仅缓解了废旧滤袋的二次污染，同时还为企业和社会带来巨大经济效益。本专利技术使用的活性复合溶剂、水可在系统内循环使用，具有环境友好性。配制活性复合溶剂时，非质子极性有机溶剂、卤化盐和活性剂的选择和浓度不同，对芳纶的溶解能力和效果也不同。芳纶在非质子极性有机溶剂中只能产生有限的溶胀，并不能发生溶解变化。若卤化盐的浓度过低，则难以提供充足的离子以增加活性，芳纶难以溶解或仅能发生溶胀；而随着卤化盐浓度的增加，即离子质量分数增大，整个溶液体系的黏度会增大，芳纶溶解效果较好；但是黏度过大时，不利于芳纶下一步发生凝固，并且也会达到卤化盐本身在非质子极性有机溶剂中的饱和度。非质子有机溶剂的极性强弱的不同，会影响溶解体系(活性复合溶剂)与芳纶大分子结合的稳定性，例如可产生σ-π共轭的N,N-二甲基乙酰胺的络合作用(与金属阳离子络合)会更好。而金属阳离子核半径的不同会影响芳纶溶液的导电率。因此，本专利技术活性复合溶剂中各组分的选择和浓度配比是经过大量实验并不断优化的结果。附图说明图1实施例1所得芳纶树脂粉体的红外谱图。图2实施例1所得芳纶树脂粉体的DSC图。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。本专利技术基本构思为：提供一种废旧芳纶滤料的回收方法，其包括：S1:对废旧芳纶滤料进行除尘处理，使大部分的粉尘脱落；S2:把经过步骤S1处理后的废旧芳纶滤料放入活性复合溶剂中，在加热条件下搅拌反应，使废旧芳纶滤料的芳纶组分溶于所述活性复合溶剂中，得到含有灰尘、不溶非芳纶杂质、已溶解的芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧芳纶滤料的回收方法，其特征在于，包括步骤：/nS1:对废旧芳纶滤料进行除尘处理，使大部分的粉尘脱落；/nS2:把经过步骤S1处理后的废旧芳纶滤料放入活性复合溶剂中，在加热条件下搅拌反应，使废旧芳纶滤料的芳纶组分溶于所述活性复合溶剂中，得到含有灰尘、不溶非芳纶杂质、已溶解的芳纶、活性复合溶剂的混合溶液；对所述混合溶液进行固液分离，得到芳纶溶液；/n所述活性复合溶剂中含有非质子极性有机溶剂、卤化盐和活性剂；其中非质子极性有机溶剂选自二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述卤化盐能够溶于所述非质子极性有机溶剂；所述活性剂为强亲水性的阴离子表面活性；/nS3:将所述芳纶溶液与水混合，冷却、静置，使固体的芳纶絮状物析出，经固液分离得到芳纶固体物，干燥、回收得到芳纶。/n

【技术特征摘要】
1.一种废旧芳纶滤料的回收方法，其特征在于，包括步骤：
S1:对废旧芳纶滤料进行除尘处理，使大部分的粉尘脱落；
S2:把经过步骤S1处理后的废旧芳纶滤料放入活性复合溶剂中，在加热条件下搅拌反应，使废旧芳纶滤料的芳纶组分溶于所述活性复合溶剂中，得到含有灰尘、不溶非芳纶杂质、已溶解的芳纶、活性复合溶剂的混合溶液；对所述混合溶液进行固液分离，得到芳纶溶液；
所述活性复合溶剂中含有非质子极性有机溶剂、卤化盐和活性剂；其中非质子极性有机溶剂选自二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述卤化盐能够溶于所述非质子极性有机溶剂；所述活性剂为强亲水性的阴离子表面活性；
S3:将所述芳纶溶液与水混合，冷却、静置，使固体的芳纶絮状物析出，经固液分离得到芳纶固体物，干燥、回收得到芳纶。


2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S1中，处理方法包括以下方式中的一种或两种的结合：
方式一：将废旧芳纶滤料放入密闭、且带微负压抽风的仓室内，采用机械振打装置对富含粉尘的废旧芳纶滤料进行振打；
方式二：将废旧芳纶滤料放入密闭、且带微负压抽风的仓室内，使用压缩空气对其进行连续吹扫或脉冲式喷吹清灰。


3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述废旧芳纶滤料与所述活性复合溶剂中的固液质量比为1:3～6。


4.根据权利要求1-3任一项所述的回...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳静献，袁卓伟，舒瑞，杨巍，毛宁，相鹏伟，毕越，
申请(专利权)人：东北大学，中材科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21