一种聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产过程中溶解聚乙烯的溶剂的脱色方法与流程

本发明涉及溶解超高分子量聚合物溶剂的回收再利用领域，尤其涉及一种聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产过程中溶解聚乙烯的溶剂的脱色方法。

背景技术：

1、超高分子量聚烯烃是指平均相对分子量大于150万的大分子量线形聚烯烃，是一种综合性能特别突出的热塑性工程塑料。超高分子量聚烯烃，与其它聚合物相比，具有较小摩擦系数、优异的耐磨性、优良的耐化学药品腐蚀、耐冲击、耐压、耐应力开裂、耐低温、耐光等突出性能，还具有抗结垢、高韧性、高模量、安全卫生、减震防噪、无毒无污染等优点。正是因为超高分子量聚烯烃具有如此优异的机械、物理、化学等方面的性能，其应用领域十分广泛，如：机械、化工、运输、军事、纺织、采矿、农业、包装、造纸等广泛领域。目前，超高分子量聚烯烃制品主要以板材、型材、薄膜、管材和纤维等形式存在。但是超高分子量聚乙烯，随着分子量的增大，其熔体粘度急剧增高，加工时，物料熔融时粘度非常高(108pa·s)，摩擦系数小，挤出拉伸时容易发生打滑，不容易进料，临界剪切速率小，熔体容易发生破裂，成型温度范围窄，容易氧化降解，运用常规方法对超高分子量聚乙烯纤维成型制品极难。其中普遍使用的方法是将高分子量的pe、pp等聚烯烃在高温条件下溶解在萘、石蜡油等碳氢化合物为溶剂中制成半稀溶液，经过挤出后流延，以一定的速率冷却，在降温过程中因为聚合物结晶和小分子稀释剂的溶解能力下降，发生了固-液相的分离，形成共混物，接着对其进行拉伸处理，之后使用低沸点、易挥发的萃取剂除去稀释溶剂，再在高温条件下使萃取剂挥发，经热定型得到聚合物产品。利用该方法制成的产品包含高强高模聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、高分子量隔膜产品等。

2、低沸点、易挥发的萃取剂一般使用二氯甲烷、四氯乙烯等有机物。萃取槽中高挥发性萃取剂含量一般质量百分比为80％，高沸点的溶剂一般的质量百分比为20％，这部分混合物需要经过精制分离，将萃取剂与溶剂分离，得到纯度高于99.9％的萃取剂，以及高纯度溶剂，溶剂中的萃取剂含量小于0.1％。分离后的萃取剂、溶剂分别回用于生产。而高强高模聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、高分子量隔膜产品上粘附的萃取剂通过干燥箱加热挥发，通过气体净化回收装置回收这部分萃取剂。

3、在超高分子量聚合物产品生产过程中，作为溶剂的萘、石蜡油等碳氢化合物溶剂在加热过程中少量的溶剂会被氧化变性导致溶剂颜色变深、粘度增大、杂质增多，最后引起产品不合格。现有的生产工艺中，回收的粗溶剂需要添加5％左右的白土，吸附净化溶剂中产生的氧化物杂质，得到颜色澄清的溶剂后，才能继续回用。添加的白土通过过滤方式与溶剂分离，分离后的白土含量50％以上的白油，作为危废交由专业公司处理。在该过程中，由于白土是一次性的，每天产生的危废白土成为该行业的一个难题。废白土含有的溶剂也被浪费了。

4、公开号为cn 108003922 a的中国发明专利公开了一种白油脱色精制方法，包括如下步骤：1)白油预热：将白油导入搅拌釜中，加热搅拌；2)白油脱色：将经预热的白油导入到装有脱色砂的脱色罐中进行白油脱色；3)白油精滤：将经脱色后的白油导入精滤机中进行精滤，得到脱色精制的白油。该专利解决了白油脱色精制问题，但是为解决脱色剂危废的问题。但是该发明方法没有解决溶剂回收利用的问题，也没有公开具体实现的装置。公布号为cn 114682239 a的中国发明专利公开了一种废白土再生装置和再生方法，所述再生装置包括依次连接的破碎单元、再生单元和尾气处理单元；其中，所述破碎单元用于将待再生的废白土进行破碎处理并输送到所述再生单元，所述再生单元在保护气氛围下通过加热将废白土中的油分分离以分别得到再生白土和回收油，然后通过燃烧将剩余的油分去除，所述尾气处理单元用于将产生的尾气进行处理。该专利解决了白土再生问题，但是需要新建独立的再生装置，在再生过程中将残留的溶剂燃烧处理，浪费大量的资源。因此发明一种聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产过程中的溶解聚乙烯溶剂的脱色方法，实现在线回收利用非常有益。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供一种聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产过程中溶解聚乙烯的溶剂的脱色方法，脱色后的溶剂回用于生产线，脱色过程中使用的脱色剂通过再生后继续使用，通过该方法，解决了目前该行业中脱色剂使用量大，危废产生量多，溶剂损失多的技术问题。

2、本发明的技术方案为：它包括以下步骤：

3、(1)、将聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产中溶解聚乙烯后的粗溶剂加入脱色剂进行脱色；

4、(2)、将脱色剂与粗溶剂进行分离得到精溶剂，精溶剂回到生产中用于溶解聚乙烯；

5、(3)、将聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产中用于萃取溶解聚乙烯溶剂的萃取剂作为再生剂加入到脱色剂中，除去脱色剂中的杂质；

6、(4)、携带杂质的再生剂送至分离单元，将杂质与再生剂分离，分离后的再生剂重复应用于脱色剂的再生。

7、本发明较好的技术方案为：所述的脱色剂为脱色白土、脱色硅胶、活性炭、活性碳纤维、分子筛、树脂中的一种或几种混合物；所述的再生剂为二氯甲烷、四氯乙烯、十氢萘、碳氢溶剂油、乙酸乙酯、丙酮中的一种或几种；所述的分离单元为蒸馏装置、膜分离器或静电吸附器中的一种或多种；所述的脱色时的脱色温度为20℃～150℃，脱色压强为100pa～0.1mpa，粗溶剂脱色的温度主要是取决于粗溶剂的粘度性质，对于粘度低的萘、低牌号的白油脱色温度一般为常温，节约能耗，对于石蜡油、高牌号的白油需要加热升温，保持溶剂的流动性和增加色素杂质从溶剂中扩散到脱色剂的扩散速率。对应的脱色压强主要考虑到通过保持负压将部分轻组分杂质在较低温度下挥发出来，降低脱色剂的负荷；所述的脱色剂再生时温度为20℃～150℃，再生压强为100pa～0.1mpa，再生过程的温度主要取决于再生剂的种类，如果再生剂使用二氯甲烷等低沸点的物质，再生温度过高会加速再生剂挥发甚至沸腾，不利于脱色剂再生，和导致再生剂损失量大，对于四氯乙烯类高沸点的再生剂需要升温有利于色素等杂质快速从脱色剂上脱附。对应的脱色压强主要取决于再生剂的性质，0.1mpa常压再生主要针对低沸点的再生剂，高沸点的再生剂可以利用减压增加脱色剂的再生效率。

8、本发明优选的技术方案为：所述的分离单元包括第一脱色罐(8)、第二脱色罐(20)、再生剂罐(7)、静电吸附器(15)，再生剂罐(7)的出口分别通过管道与第一脱色罐(8)和第二脱色罐(20)的物料进口连接，第一脱色罐(8)和第二脱色罐(20)的物料出口分别与静电吸附器(15)的物料进口连接，静电吸附器(15)的物料出口通过循环管道与再生剂罐(7)的进口连接，再生剂罐(7)的进口还与生产线的萃取剂出口连接，第一脱色罐(8)和第二脱色罐(20)的顶部分别设有脱色剂加入口。

9、本发明另一优选的技术方案为：所述的分离单元包括依次通过管道连接的再生剂罐(7)、第一脱色罐(8)、过滤器(21)和蒸馏塔(9)，蒸馏塔(9)顶部的出口通过循环管道与再生剂罐(7)的进口连接，第一脱色罐(8)的顶部设有脱色剂加入口。

10、本发明再生剂与萃取溶解聚乙烯的溶剂的萃取剂为同一物质。如生产过程中使用a物质作为聚乙烯溶剂的萃取剂，则脱色剂的再生剂使用a物质。其中a物质包括不限于二氯甲烷、四氯乙烯、碳氢清洗剂等。

11、本发明的粗溶剂脱色精制的方法，采用脱色砂进行溶剂脱色，再精滤处理，具有脱色效果显著、工艺简单、后处理简单的特点，脱色后溶剂的颜色由红棕色变为淡黄色、酸值恢复到新溶剂的水平，脱色后溶剂的指标较未脱色前有明显恢复。

12、本发明的溶剂脱色方法，是利用脱色剂将溶剂中的带色杂质吸附后，达到溶剂的脱色目的。利用再生剂将使用后的脱色剂进行再生，达到脱色剂循环使用的目的。通过分离装置将再生剂与杂质的分离，得到纯净的再生剂，并回用于脱色剂的再生。本发明通过脱色剂的循环使用，再生剂的循环使用，达到溶剂脱色循环使用的目的，弥补了现有技术脱色剂无法回用的现状，明显降低了生产成本。本发明将聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜生产过程中涉及的萃取剂作为脱色剂的再生剂，避免引入其他物质进入生产资料中，对聚乙烯纤维、聚乙烯隔膜的产品品质无影响。