专利名称：腈纶废浆块的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种对腈纶废浆块的处理方法。
在腈纶生产过程中大量产生废浆块废原液，如不及时处理，不仅使生产成本增加，而且还会因溶剂渗析和挥发对环境造成严重危害。废浆块废原液中相对应的溶剂有有机溶剂，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、碳酸乙烯脂等，无机溶剂有，NaSCN、ZnCl2、HNO3。如DMF干法腈纶生产过程中产生的废浆块，含有68％的DMF(二甲基甲酰胺)、32％的聚丙烯腈。为降低成本，保护环境，国外工厂都采用将浆块重新溶解，并以一定比例渗入新鲜原液中，重新用于纺丝，或者把浆块加入焚烧炉中焚烧。前者处理成本太高。后者造成浪费，因为其中的有机或无机溶剂却都比较昂贵，国内生产因受各种因素的限制，废浆块的产生量更大，只有少数将一些质量稍好的浆块溶解回用于纺丝，而大量的则是废弃，即使利用也只是对其中的聚合物加以利用，对溶剂的散发则很少顾及，结果二次污染更加严重。干纺腈纶厂曾进行有益探索，对废浆块及原液进行蒸煮，蒸出部分DMF下加以回用。但这种方法仍有32％的DMF残存于聚合物浆块中而无法进一步提取，而且该方法最后出料很困难，没能达到工业应用价值。
本发明的目的是提供一种对废浆块(废原液)的处理方法，使其中的聚合物及溶剂分离，并分别回收，具备工业再利用价值，而且工艺简便、成本低。
本发明的目的是通过如下方式实现的；一种腈纶废浆块的处理方法，是先用相应溶剂将废浆块溶解配制原液，原液再形成膜或微细纤维，膜或微细纤维进行凝固与溶剂分离。
形成膜或微细纤维，是使聚合物(聚丙烯腈)更容易与溶剂进行有效分离，这是本发明的主要技术特点。
所述微细纤维是指直径为0.1～10微米，长度小于30mm的微细短纤维，最好是直径0.1～4微米，长度20～30mm。
配制原液是用相应的新鲜溶剂溶解废浆块。配制的原液，最好是聚合物的溶度(质重量百分数)为10～40％，温度在30～150℃范围内，这取决于所用溶剂，即不同的废浆块，所取范围有所不同，如DMF溶剂，原液浓度为20～30％、温度100～150℃，NaSCN溶剂，浓度控制在10～15％，温度30～80℃。
原液形成膜，可在流延机(与塑料膜生产中所用流延机雷同)中进行，微细纤维可采用溶喷方式。膜或微细纤维凝固与溶剂分离有两种方式一是蒸发凝固，二是水浴凝固，以下分述蒸发凝固是膜或微细纤维在一定温度下蒸发，有机溶剂在高温下迅速挥发。该温度一般是在溶剂沸点以上，聚合物分解温度以下，上限温度一般控制在350℃。该种方式只适用于有机溶剂的废浆块的处理，而且最好在惰性气体氛围中凝固，特别是DMF必须于惰性气体氛围中。膜或微细纤维通过蒸发，相应凝固为聚合物膜或聚合物微细纤维。蒸气回收后，用水吸收，有机溶剂溶解于水中，通过浓缩精制得到有机溶剂，可以再作为腈纶溶剂用或作成品出售。聚合物膜或聚合物微细纤维用水冲洗，洗去残余溶剂，即得到较纯净的产品。聚合物膜或聚合物微细纤维还可以再重复上述蒸发过程，最后用水冲洗，把残余溶剂烘洗干净。
水浴凝固，是膜或微细纤维在水浴中凝固，与溶剂分离。该方式即适用于有机溶剂也适应于无机溶剂的废浆块，水浴温度可控制在0～100℃，最佳温度可视溶剂及产品质量状况而定，如溶剂为NaSCN，水浴为0～10℃，DMF，水浴为50～60℃。膜或微细纤维在水浴中，容剂被溶解在水中，膜或微细纤维固化，通过过滤，滤液再蒸发浓缩精制得到成品的溶剂，聚合物膜或聚合物超细纤维经再洗涤后即为成品。
本发明的优点本发明对腈纶废浆块的处理工艺，简便、易行，而且成本也比较低，能够有效地使其中的聚丙烯腈及溶剂分离，并回收利用，聚合物、溶剂都可以再用于腈纶生产中，不但解决了环保问题，而且降低了腈纶生产厂的生产成本，该工艺同样适用于腈纶废原液的处理。
实施例一
图1为工艺流程示意图。
图中1流延机、2原液入口、3、6进气口、4、7出气口、5后干燥机、8水洗槽、9卷绕机。
将含DMF的废腈纶浆块用鲜的热DMF溶剂溶解并调配成温度100～150℃，浓度20～30％的聚合物原液。经流延嘴流延到流延机内环形钢带上，并用刮刀将其刮为一薄液层，流延机内温度由烘燥加热装置调节控制在160～350℃范围内。同时由送气口送入200～350℃的热N2。在该环境条件下，聚丙烯腈液膜内的DMF迅速挥发，聚丙烯腈膜固化。将该膜引入后干燥机，使膜中的DMF进一步挥发，后干燥机进气温度与流延机同，经后干燥的薄膜进入50～60℃的热水中，将膜中的DMF洗除干净，卷绕后作成品出售。流延机内含有溶剂和N2的蒸气从排气口抽出，该气体经换热后送入淋洗塔，将N2内的DMF淋洗干净，淋洗液送蒸发浓缩工序制成DMF成品，淋洗后N2再加热后循环利用。
实施例二图2为工艺流程示意图。
图中1原液进入挤压腔、2空气导入管、3狭缝喷嘴、4热水浴槽、5溢流过滤槽、6滤液槽、7滤液出口、8热水进口。
溶喷装置类似于无纺布生产中所用的熔喷装置。
将含DMF的废聚丙烯腈浆块用新鲜DMF溶剂溶解调配成温度100～150℃、浓度20～30％的聚合物原液，原液挤入溶喷狭缝(即溶喷嘴)，同时压缩空气或N2由空气导入管导入喷丝孔外侧喷口，聚合物细流被强风吹成直径0.1～4μm，长度20～30mm的微细纤维，落入50～60℃的水浴槽中，微细纤维迅速凝固，并分离出DMF，进入溢流过滤槽，滤出液经蒸发浓缩精制出成品DMF。固化后的聚合物微细纤维经再洗涤，洗去多余的DMF，烘干后作成品出售。
实施例三将实施例一中的流延嘴换为溶喷嘴，形成的微细纤维进行蒸发凝固。
实施例四将实施例二中的溶喷嘴换为流延嘴，流延形成的膜进行水浴凝固。
权利要求
1.一种腈纶废浆块的处理方法，其特征在于是先用相应溶剂将废浆块溶解配制原液，原液再形成膜或微细纤维，膜或微细纤维凝固与溶剂分离。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于溶剂为有机溶剂，膜或微细纤维在一定温度下蒸发凝固为相应的聚合物膜或聚合物微细纤维，蒸气回收。
3.根据权利要求2所述的方法，特征在于膜或微细纤维在一定温度下于惰性气体氛围中蒸发。
4.根据权利要求2所述的方法，特征在于回收的蒸气用水吸收，吸收液浓缩精制得到溶剂。
5.根据权利要求2所述的方法，特征在于聚合物膜或聚合物微细纤维再重复一次蒸发过程，后再用水冲冼得到纯净的聚合物膜或聚合物微细纤维。
6.根据权利要求1所述的方法，特征在于所述膜于流延机中形成，流延机内的温度最好控制在有机溶剂沸点以上，350℃以下范围内，膜形成于惰性气体氛围中，惰性气体温度为200～400℃。
7.根据权利要求1所述的方法，特征在于所述微细纤维由溶喷形成。
8.根据权利要求1所述的方法，特征在于膜或微细纤维在水浴中相应凝固为聚合物膜或聚合物微细纤维，过滤，滤液浓缩精制得到溶剂。
9.根据权利要求8所述的方法，特征在于凝固水浴温度为0～100℃。
10.根据权利要求1所述的方法，特征在于配制的原液聚合物浓度(质量百分比)为10～40％。
11.根据权利要求1、10所述的方法，特征在于配制的原液温度为30～150℃。
12.根据权利要求1所述的方法，特征在于所述微细纤维直径为0.1～10微米，长度小于30mm。
全文摘要
本发明涉及腈纶废浆块的处理方法,其技术特征是先用相应溶剂将废浆块溶解配制原液,原液再形成膜或微细纤维,膜或微细纤维进行凝固与溶剂分离。膜或微细纤维凝固与溶剂分离的方式有两种,一种是蒸发凝固,另一种是水浴凝固,蒸发凝固得到的有机溶剂气体用水吸收,再浓缩精制得到溶剂,水浴凝固的浴液亦浓缩精制得到溶剂。本发明简便、易行,能够有效地使废浆块中的聚丙烯腈与溶剂分离,并分别得到具有再利用价值的成品。
文档编号D01F1/02GK1183487SQ9611609
公开日1998年6月3日 申请日期1996年11月22日 优先权日1996年11月22日
发明者杨彦功 申请人:杨彦功