一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法及回收系统技术方案

本发明专利技术涉及太阳能封装胶膜技术领域，公开了一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法及回收系统。该回收方法包括：将EPE复合胶膜边料破碎，得到毫米级边料颗粒；将边料颗粒与过氧化物引发剂及带有碳碳双键的接枝剂加入双螺杆挤出机中，熔融下，经原位交联和接枝反应后，挤出造粒得到边料粒子；将边料粒子与混有助剂的EVA物料混合均匀，得到混合物料；将混合物料加入EVA单螺杆挤出机中，塑化得到EVA胶料，以使EVA胶料与POE胶料经共挤压延成型制得EPE复合胶膜。该回收方法解决了小螺杆装置卡料问题及POE树脂局部聚集问题，能有效避免因边料回收方法不当导致的挤出机中熔体压力波动大及复合胶膜的克重损失，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法及回收系统


[0001]本专利技术涉及太阳能封装胶膜
，具体涉及一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法及回收系统。

技术介绍

[0002]传统的太阳能光伏组件为铝背场钝化单面电池的单玻组件，采用的封装胶膜主要为 EVA胶膜。但是，“降本增效、平价上网”渐成业内共识，因此，光伏组件转换效率的提升进入了加速期，迎来了光伏组件技术的“高效时代”，双面双玻组件便是高效光伏组件其中之一。从电站收益分析，双面组件能达到10％的增发，使整个投资收益率大幅提升。显然，双面双玻组件将是未来一个发展趋势，也是企业降低度电成本的手段之一。
[0003]现有的双面组件所用电池片绝大部分为P型Perc、N型Pert和N型Topcon的双面电池片，这些电池片采用传统的EVA胶膜进行封装时，容易产生严重的PID问题，导致功率衰减。在
‑
1500V、192h条件下EVA胶膜封装的双面双玻组件背面的功率衰减达到了 20
‑
40％，其正面也超过了5％的功率衰减。为了解决PID问题，现在普遍采用POE胶膜来封装双面双玻组件。
[0004]但是，POE胶膜在光伏组件层压过程中容易产生如气泡、打滑和并片的问题，会导致光伏组件封装良率降低；且POE胶膜封装的光伏组件老化脱层风险比EVA胶膜封装的光伏组件要高，可靠性不如EVA胶膜。再者POE胶膜较EVA胶膜成本贵，会增加光伏组件的制造成本。为解决POE胶膜带来的上述问题，EVA/POE/EVA(简称EPE)三层共挤复合胶膜应运而生，这种复合胶膜不仅解决了EVA胶膜的PID问题，还解决了POE 胶膜的老化脱层、气泡、打滑和并片问题。现有EPE三层共挤复合胶膜已经规模化应用，是光伏封装胶膜未来的一个发展趋势，其市场份额也会逐年增大。
[0005]然而，EPE三层共挤复合胶膜(简称EPE复合胶膜)在生产过程中产生的边料较难回收。主要原因在于：第一是现有的光伏封装胶膜生产企业很多都是采用如图1所示的安装在EVA单螺杆挤出机11的侧喂料口的小螺杆装置回收胶膜边料，其回收方法为：在三层共挤成型EPE复合胶膜的过程中，将在线切下的边料牵引至小螺杆装置中，边料经小螺杆挤出机8熔融挤出直接进入EVA单螺杆挤出机11中，与新的胶料熔融混合，以进入下一个制备EPE复合胶膜的工序(图1所示的装置及采用该装置进行胶膜边料回收的方法，具体可参见公开号CN102248682A提供的一种EVA胶膜边料回用方法及其装置)。该方法加入的边料尺寸较大，且单螺杆挤出机的物料分散塑化能力较差，直接将尺寸较大的边料通过小螺杆装置回用至EVA单螺杆挤出机时，边料无法在EVA单螺杆挤出机中均匀分散，导致挤出机的熔体压力波动大，生产的胶膜克重波动范围大；且由于边料尺寸较大，小螺杆装置还容易产生卡料问题，导致边料在螺杆内停留的时间较长，受加热和螺杆的摩擦时间较长，边料自身会发生交联反应，从而导致挤出过程中容易产生交联晶点，进而产生胶膜废料。
[0006]第二是由于EVA是极性树脂，而POE是非极性树脂，两者相容性较差，在EVA单螺杆挤出机中，边料中的POE树脂与EVA树脂的分子链间相互排斥，无法很好地相容，导致POE树
脂局部聚集；而POE树脂与EVA树脂在熔融状态下的流体状态和熔体压力不一样，EVA树脂流动性高于POE树脂，因此POE树脂在挤出机中局部聚集容易导致整体的熔体压力波动大。
[0007]上述两种原因的叠加，导致挤出机内的熔体压力波动更大，且EPE复合胶膜的克重波动范围也更大。为避免出现上述问题，现在EPE复合胶膜生产企业要么不回收利用边料，要么将EPE复合胶膜整体的克重做得更大来解决现有出现的克重不足、不合格的情况；然而，这两种方法都会大幅度增加EPE复合胶膜的生产成本，一定程度上阻碍了EPE 三层共挤复合胶膜未来的大规模应用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法及回收系统，不仅解决了小螺杆装置卡料所产生的交联晶点及胶膜废料的问题，还解决了POE树脂局部聚集问题，能有效避免因边料回收方法不当所导致的挤出机中熔体压力波动大及复合胶膜的克重损失，降低了复合胶膜的生产成本。
[0009]基于此，本专利技术公开了一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将裁切的EPE复合胶膜的边料经破碎机破碎至毫米级，得到含有EVA树脂和 POE树脂的边料颗粒；
[0011]S2、将所述边料颗粒与过氧化物引发剂及带有碳碳双键的接枝剂加入双螺杆挤出机中，在熔融状态下，经过氧化物引发剂的引发，使边料颗粒中的EVA树脂与POE树脂进行原位交联反应，并使POE树脂与带有碳碳双键的接枝剂进行原位接枝反应，反应后，经挤出造粒得到边料粒子；
[0012]S3、将所述边料粒子与预制的混有助剂的EVA物料按重量比混合均匀，得到混合物料；
[0013]S4、将所述混合物料加入EVA单螺杆挤出机中，经熔融塑化得到EVA胶料，以使所述EVA胶料与POE胶料经共挤、压延成型来制得EPE复合胶膜。
[0014]本专利技术中，采用的是过氧化物引发剂，在双螺杆挤出机的熔融挤出温度环境(如 130
‑
160℃)下，过氧化物引发剂所含的过氧基(—O—O—)受热后，会快速发生键断裂，分裂成两个氧自由基(O
·
)，氧自由基活性较强，能够氧化EVA树脂和POE树脂的碳碳键(C—C)，使EVA树脂和POE树脂均形成碳自由基(C
·
)，EVA树脂的碳自由基与POE树脂的碳自由基之间相互反应结合，从而发生共聚加成反应，以实现EVA树脂与POE树脂的原位交联反应，使EVA树脂的分子链与POE树脂的分子链连接在一起，减弱POE树脂的局部聚集问题；进而，在边料回收利用的过程中，能减小挤出机的熔体压力波动范围，使通过回收利用的边料所制得的EPE复合胶膜(即含边料的EPE复合胶膜)的克重波动范围减小，降低EPE复合胶膜的克重损失。
[0015]进一步，POE树脂的碳自由基与接枝剂的碳碳双键之间通过加聚反应，以实现POE 树脂与带有碳碳双键的接枝剂的原位接枝反应，以获得POE树脂接枝接枝剂的相容剂(如 POE
‑
g
‑
GMA相容剂)，从而通过相容剂的架桥连接方式在熔融状态下将POE树脂的分子链与EVA树脂的分子链进一步连接在一起，降低POE树脂与EVA树脂的分子链间的排斥，提高其分子链间的相容性，从而进一步避免挤出机中POE树脂局部聚集；进而，在边料回收利用的过
程中，能进一步减小挤出机的熔体压力波动范围，进一步减小含边料的EPE复合胶膜的克重波动范围，大大降低EPE复合胶膜的克重损失。
[0016]优选地，步骤S1中，裁切的所述EPE复合胶膜的边料的宽度为1
‑
15cm；该边料呈长条状，且边料的短边长度即为边料的宽度。将该边料的宽度控制在1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将裁切的EPE复合胶膜的边料经破碎机破碎至毫米级，得到含有EVA树脂和POE树脂的边料颗粒；S2、将所述边料颗粒与过氧化物引发剂及带有碳碳双键的接枝剂加入双螺杆挤出机中，在熔融状态下，经过氧化物引发剂的引发，使边料颗粒中的EVA树脂与POE树脂进行原位交联反应，并使POE树脂与带有碳碳双键的接枝剂进行原位接枝反应，反应后，经挤出造粒得到边料粒子；S3、将所述边料粒子与预制的混有助剂的EVA物料按重量比混合均匀，得到混合物料；S4、将所述混合物料加入EVA单螺杆挤出机中，经熔融塑化得到EVA胶料，以使所述EVA胶料与POE胶料经共挤、压延成型来制得EPE复合胶膜。2.根据权利要求1所述的一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，其特征在于，步骤S1中，裁切的所述EPE复合胶膜的边料的宽度为1
‑
15cm；毫米级的所述边料颗粒的长度为12
‑
18mm、宽度为2
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4mm、高度为2
‑
4mm。3.根据权利要求1所述的一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述过氧化物引发剂为过氧化
‑2‑
乙基己基碳酸叔戊酯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
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双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化
‑2‑
乙基己基碳酸叔丁酯中的一种或几种。4.根据权利要求1或3所述的一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，其特征在于，所述过氧化物引发剂的用量为边料颗粒质量的0.05
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0.2％。5.根据权利要求1所述的一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，其特征在于，步骤S2中，带有碳碳双键的所述接枝剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。6.根据权利要求1或5所述的一种EPE三层共挤复合胶膜边料的回收方法，其特征在于，所述接枝剂的用量为边料颗粒质量的0.5
‑
2％。7.根据权利要求1所述的一种EPE三层共挤复合胶膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，张付特，金旭，唐邓，李胜，杜东伟，李明，
申请(专利权)人：江苏中来新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：