一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于以價格低廉的廢舊反光膜為原料，通過粘合劑和孔徑控制劑加入量以及炭化條件可制備具有不同平均孔徑和孔徑分布的用于滿足不同分離目的的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、分離性能好的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜。本發(fā)明解決了金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜制備成本較高、工藝復(fù)雜、有機溶劑污染等問題，提供了一種成本低、生產(chǎn)工藝簡單、易于工業(yè)化、無污染的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的制備方法，可用于制備不同分離要求的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜。
【專利說明】一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的制備方法，尤其涉及一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，屬于新材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:
近年來，為提高農(nóng)作物及果品的收成和質(zhì)量，反光膜被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。反光膜重量很輕，且表面鍍有金屬反光層，具有導(dǎo)電性，遇有大風(fēng)天氣，很容易刮到電力線路上，引起跳閘、停電、甚至造成人身觸電死亡事故，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全運行。據(jù)統(tǒng)計，因反光膜造成的線路故障，每年均占到故障總數(shù)的30%以上，且有上升趨勢，因此，供電部門每年需要花費大量的人力、物力對其進行清理。然而，如何處置收購回來的反光膜，成為社會和電力行業(yè)不可忽視的難題。金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜作為一種新型的膜分離材料，引起了廣大科研人員的高度重視，這主要由于金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜具有:(I)熱穩(wěn)定性好。金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜在有氧的情況下可在高達400°C的溫度下應(yīng)用，在無氧的情況下能經(jīng)受800°C以上的高溫；(2)化學(xué)穩(wěn)定性好。可以在有機蒸汽或溶劑、非氧化性酸或堿存在的環(huán)境下應(yīng)用；(3)孔徑可控。相同原材料可通過選擇不同的條件制備出用于不同分離目的的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜；(4)金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的使用壽命長并可再生；(5)能耗低。與傳統(tǒng)的分離過程如精餾、吸附相比，金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜分離不需要發(fā)生相變化，而且分離過程在常溫下進行，無須對分離物料加熱。
[0003]目前，金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的生產(chǎn)大都采用濺射法或蒸鍍法，這兩種方法都需要純鋁做原料，通過高溫過程來鍍膜，這兩種方法無論從資源或能源方面都是非常浪費的，另外，這兩種方法得到的膜是致密的，沒有孔結(jié)構(gòu)。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足而提供一種成本低、生產(chǎn)工藝簡單、易于工業(yè)化的采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其制備的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜機械強度高、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、分離性能好。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到:一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于其包括如下步驟:
(1)先將廢舊反光膜超聲清洗，然后將其在常溫下陰干，并置于兩塊石墨板之間保存至少24小時；
(2)將粘合劑和孔徑控制劑混合均勻；
(3)從石墨板間取出反光膜，將粘合劑和孔徑控制劑的混合物均勻平整的涂在反光膜的表面，取另一反光膜粘在其上面；再將反光膜放入無版縫模壓機內(nèi)，控制成型壓力在
0.2?6Mpa之間，使兩片反光膜緊密粘合在一起；
(4)將處理好的反光膜放入炭化爐中，在惰性氣體保護下升溫炭化，冷卻到20-50°C得到金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜。
[0006]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的廢舊反光膜為噴涂鋁基反光層的PET基質(zhì)膜。
[0007]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的粘結(jié)劑的加入量為粘合劑和孔徑控制劑的混合物總質(zhì)量的85%?99%。
[0008]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的粘合劑為環(huán)氧樹脂膠、聚酯樹脂膠、聚硅烷基樹脂膠中的一種。
[0009]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的孔徑控制劑為沸石、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、磁性氧化鐵的一種或一種以上的混合物。
[0010]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的(4)步驟中惰性氣氛下炭化，惰性氣體為氮氣、氬氣，升溫速率為2?10°C /min，炭化終溫為200?1000°C，并在此溫度下恒溫30?240mino
[0011]本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果: 申請人:通過大量的調(diào)查和實驗研究，發(fā)現(xiàn)可以采用廢舊反光膜制備具有高價值的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜，其具有如下優(yōu)點:
(I)采用廢舊反光膜為前驅(qū)體材料制備的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜不僅生產(chǎn)成本低，可有效利用廢舊塑料，而且還具有較高的孔隙率和通量，孔隙結(jié)構(gòu)均勻、機械強度高。
[0012](2)金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的平均孔徑和孔徑分布易于控制。本發(fā)明通過改變孔徑控制劑和粘結(jié)劑的種類、加入量以及炭化條件可制備出用于不同分離要求的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜。
[0013](3)制備的金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜孔隙率高，機械強度大，而且表面光滑無缺陷。
[0014]【具體實施方式】:
下面對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細說明:
實施例1:
將兩片廢舊的噴涂鋁基反光層的PET基質(zhì)膜超聲清洗，然后將其在常溫下陰干，放置于兩塊石墨板之間保存48小時，壓平。分別稱取95g環(huán)氧樹脂膠和5gi3沸石放入混料器中混合均勻，然后將混合物均勻平整的涂在其中一片反光膜的表面，取另一片反光膜粘在其上面；再將反光膜放入無版縫模壓機內(nèi)，控制成型壓力在0.2?6Mpa之間，使兩片反光膜緊密粘合在一起；放入炭化爐中，在氬氣保護下，以10°C /min的升溫速率升至1000°C并恒溫30min，待其冷卻到50°C便可取出。經(jīng)過測試，金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的平均孔徑為
0.l_2nm，孔隙率為34%。在20°C，0.1-0.5Mpa下對分散染料的截留率在70_90%。
[0015]實施例2:
將兩片廢舊反光膜超聲清洗，然后將其在常溫下陰干，放置于兩塊石墨板之間保存36小時，壓平。分別稱取99g聚硅烷樹脂和Ig MCM41沸石放入超聲裝置中混合均勻，然后將混合物均勻平整的涂在其中一片反光膜的表面，取另一片反光膜粘在其上面；再將反光膜放入無版縫模壓機內(nèi)，控制成型壓力在0.2?6Mpa之間，使兩片反光膜緊密粘合在一起；放入炭化爐中，在氮氣保護下，以6°C /min的升溫速率升至500°C并恒溫120min，待其冷卻到35°C便可取出。經(jīng)過測試，金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的平均孔徑為0.l-2nm，孔隙率為32%。在20°C,0.1-0.5Mpa下對分散染料的截留率在70-90%。
[0016]實施例3:
將兩片廢舊的噴涂鋁基反光層的PET基質(zhì)膜超聲清洗，然后將其在常溫下陰干，放置于兩塊石墨板之間保存24小時，壓平。分別稱取85g聚硅烷基樹脂膠和5g納米二氧化硅、5g納米二氧化鈦、5g磁性氧化鐵放入超聲裝置中混合均勻，然后將混合物均勻平整的涂在其中一片反光膜的表面，取另一片反光膜粘在其上面；再將反光膜放入無版縫模壓機內(nèi)，控制成型壓力在0.2?6Mpa之間，使兩片反光膜緊密粘合在一起；放入炭化爐中，在氬氣保護下，以2V /min的升溫速率升至300°C并恒溫240min，待其冷卻到20°C便可取出。經(jīng)過測試，金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的平均孔徑為0.l-2nm,孔隙率為34%。在20°C，0.1-0.5Mpa下對分散染料的截留率在80-90%。
[0017] 以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于其包括如下步驟: (1)先將廢舊反光膜超聲清洗，然后將其在常溫下陰干，并置于兩塊石墨板之間保存至少24小時； (2)將粘合劑和孔徑控制劑混合均勻； (3)從石墨板間取出反光膜，將粘合劑和孔徑控制劑的混合物均勻平整的涂在反光膜的表面，取另一反光膜粘在其上面；再將反光膜放入無版縫模壓機內(nèi)，控制成型壓力在0.2?6Mpa之間，使兩片反光膜緊密粘合在一起； (4)將處理好的反光膜放入炭化爐中，在惰性氣體保護下升溫炭化，冷卻到20-50°C得到金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于所述的廢舊反光膜為噴涂鋁基反光層的PET基質(zhì)膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑的加入量為粘合劑和孔徑控制劑的混合物總質(zhì)量的85%?99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于所述的粘合劑為環(huán)氧樹脂膠、聚酯樹脂膠、聚硅烷基樹脂膠中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于所述的孔徑控制劑為沸石、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、磁性氧化鐵的一種或一種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一種采用廢舊反光膜制備金屬鋁-炭復(fù)合納濾膜的工藝方法，其特征在于所述的(4)步驟中惰性氣氛下炭化，惰性氣體為氮氣、氬氣，升溫速率為2?10°C /min，炭化終溫為200?1000°C，并在此溫度下恒溫30?240min。
【文檔編號】B01D67/00GK104001430SQ201410258668
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】劉詩麗, 邢國秀, 于忠璽, 柳全文 申請人:魯東大學(xué)