一种废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法技术

本发明专利技术涉及固体有机废弃物处理及循环利用技术领域，具体公开了一种废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，包括：收集废弃固化脲醛树脂，使用机械方式将其碎化，加入过氧化氢、过一硫酸盐、过二硫酸盐中一种或几种混合水溶液中，然后在密闭容器中在80℃~160℃进行降解反应，过滤，得降解有废弃脲醛树脂的溶液；用降解有废弃脲醛树脂的溶液合成新的脲醛树脂或使用不同的分离提纯方法获得不同种类的高价值小分子化合物。本发明专利技术的废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，对废弃脲醛树脂进行大规模降解，操作方便简单、反应条件易于控制，提高了废弃固化脲醛树脂的回收利用率。用率。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法


[0001]本专利技术属于危险固体有机废弃物处理及循环利用
，特别涉及一种废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法。

技术介绍

[0002]脲醛树脂具有耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格低廉等优异特性，是目前胶粘剂中用量最大的品种，特别是在木材加工业各种人造板的制造中，脲醛树脂及其改性产品占胶粘剂总用量的90％左右。我国是一个人造板及其制品的生产和消费大国，我国每年的人造板产量在2亿m3左右，与此同时每年产生大量的废弃人造板制品，这些废弃的人造板中含有大量的固化的脲醛树脂，如果将废弃的人造板直接进行焚烧或者填埋处理，不仅造成资源的极大浪费，还会对环境造成巨大的污染。如何回收废弃人造板中的固化脲醛树脂，已经成为了人造板回收利用的研究热点。此外，除废弃的人造板中固化脲醛树脂，脲醛树脂作为胶黏剂还被用于涂料、模具中等等，在这些领域的应用中，也会产生大量的废弃的固化脲醛树脂。
[0003]目前对废弃的脲醛树脂回收利用的方法主要是将废弃固化脲醛树脂进行机械粉碎处理，然后将粉碎后的脲醛树脂颗粒与新的脲醛树脂混合进行利用；这种处理方法对脲醛树脂的回收利用效率低，回收的旧的脲醛树脂与新的脲醛树脂不能很好的融合为交联体，在混合过程中需要添加各种偶联剂等化学药剂，不仅降低了树脂的利用价值，而且原本价格低廉的脲醛树脂价格显著提高，严重阻碍废弃脲醛树脂的回收利用。此外，机械粉碎的方法难以收集人造板产品中的废弃脲醛树脂。申请号201811177439.6中国专利文献公开了一种废弃脲醛树脂降解回收利用的方法，采用甲醛作为反应活化剂，可以加快废弃脲醛树脂中可逆化学键的断裂，实现降解，然后将降解废弃脲醛树脂的甲醛溶液直接用于合成新的脲醛树脂，能够实现脲醛树脂的循环利用，但是由于甲醛反应为可逆反应，对脲醛树脂的降解不完全，降解的小分子容易与甲醛反应形成中间产物，中间产物只能用于合成脲醛树脂，合成新的液态脲醛树脂中不可避免含有回收的废弃脲醛树脂，这些限制了废弃脲醛树脂的进一步回收利用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种操作简单、成本低且能对废弃脲醛树脂进行大规模降解的废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，克服现有技术存在的不足与缺陷。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006](1)收集废弃固化脲醛树脂，使用机械方式将其碎化，将碎化后的脲醛树脂加入降解剂水溶液中，所述降解剂为过氧化氢(H2O2)、过一硫酸盐(PMS) 与过二硫酸盐(PDS)中的一种或者几种；然后在密闭容器中升温至120～140℃进行降解反应，将未溶解的固体脲醛树脂进行过滤或离心分离后，即得到降解有废弃脲醛树脂的溶液；
[0007](2)以步骤(1)得到的降解有废弃脲醛树脂的溶液为基本溶液，合成新的液态脲醛树脂或者使用不同的分离提纯方法获得氯化铵、醚类、缩醛类或酰胺等不同种类的高价值小分子化合物。
[0008]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述步骤(1)中，废弃固化脲醛树脂与降解剂水溶液的质量比为1～5:20，降解剂水溶液的质量百分比浓度为3％～20％。
[0009]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述降解剂水溶液为过一硫酸盐与过二硫酸盐混合水溶液；所述混合水溶液中一硫酸盐与过二硫酸盐的质量比为1:1。
[0010]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述降解剂水溶液的配置步骤具体为：将降解剂溶于水中或者用水将其稀释得到降解剂水溶液。
[0011]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述降解剂水溶液的PH为2～10。
[0012]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述降解剂水溶液中加入Fe
2+
，所述Fe
2+
的添加形式为硫酸亚铁或者氯化亚铁，所述硫酸亚铁或者氯化亚铁的添加量为所述降解剂水溶液质量的0.05～0.1％。
[0013]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述降解反应的时间为1h～20h。
[0014]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，碎化后的脲醛醛树脂根据不同规模或处理能力进行机械筛分处理。
[0015]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述分离提纯方法为分馏、蒸馏、旋转蒸发、萃取中的一种或几种。
[0016]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述步骤(2)中，利用降解有废弃脲醛树脂的溶液合成新的液态脲醛树脂包括以下步骤：
[0017]①
以降解有废弃脲醛树脂的溶液为基本溶液，加入多聚甲醛，调节pH值至 8.0～8.5，升温至65℃～70℃后加入第一份尿素反应得到第一反应液；
[0018]②
向步骤
①
所得第一反应液加入第二份尿素，升温至85℃～90℃后调节pH 值至4.5～5.0，当反应液粘度升高至370mPa
·
s～430mPa
·
s时，得第二反应液；
[0019]③
调节步骤
②
所得第二反应液pH值至7.0～8.0，加入第三份尿素，冷却，得液态脲醛树脂。
[0020]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述步骤
①
中，反应时间为10min～30min，所述步骤
③
中，冷却时间为30min～50min。
[0021]优选的，上述废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法中，所述第一份尿素、第二份尿素、第三份尿素的质量比为1～1.5：0.9～1.3：1.3～1.8。
[0022]本专利技术的废弃固化脲醛树脂的降解技术原理为：脲醛树脂是一种热固型聚合物，它由两种单体前驱物(甲醛和尿素)反应合成。尽管合成的脲醛树脂为高分子聚合物，其中仍然含有未反应的单体和支链或线性低聚物和聚合物分子。这些支链或者低聚物和聚合物分子由于含有大量可逆链接，包括醚键(
‑
CH2‑
O
‑
CH2‑
)、氨基亚甲基键(
‑
NH
‑
CH2‑
NH
‑
)、羟甲基(
‑
CH2OH)等，在使用过程中易于被破坏、发生断裂，重新生成小分子甚至单体；并且高温
和高湿环境可以加速脲醛树脂的降解过程。本专利技术中引入对脲醛树脂分子具有高反应活性的过氧化氢、PMS/PDS等作为脲醛树脂结构拆解破坏的氧化剂，以金属离子Fe
2+
作为水热氧化反应的催化剂来降解或解聚固体废弃脲醛树脂(三维网络结构)，利用氧化剂的高反应活性，在高温高湿条件下加速破坏脲醛树脂网络结构中的化学键合，逐步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）收集废弃固化脲醛树脂，使用机械方式将其碎化，将碎化后的脲醛树脂加入降解剂水溶液中，所述降解剂为过氧化氢、过一硫酸盐、过二硫酸盐中的一种或者几种；然后在密闭容器中升温至120℃~140℃进行降解反应，将未溶解的固体脲醛树脂进行过滤或离心分离后，即得到降解有废弃脲醛树脂的溶液；（2）以步骤（1）得到的降解有废弃脲醛树脂的溶液为基本溶液，合成新的液态脲醛树脂或者使用不同的分离提纯方法获得不同种类的高价值小分子化合物。2.根据权利要求1所述的废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，废弃固化脲醛树脂与降解剂水溶液的质量比为1~5:20，降解剂水溶液的质量百分比浓度为3%~20%。3.根据权利要求1所述的废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，其特征在于，所述降解剂水溶液为过一硫酸盐与过二硫酸盐混合水溶液；所述混合水溶液中一硫酸盐与过二硫酸盐的质量比为1:1。4.根据权利要求3所述的废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，其特征在于，所述降解剂水溶液的PH为2~10。5.根据权利要求3所述的废弃固化脲醛树脂绿色高效降解回收利用的方法，其特征在于，所述降解剂水溶液中加入Fe
2+
，所述Fe
2+
的添加形式为硫酸亚铁或者氯化亚铁，所述硫酸亚铁或者氯化亚铁的添加量为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，李匀曦，蔡清源，覃掌吉，李欣欣，林国利，
申请(专利权)人：广西丰林木业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：