【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高分子改性材料，具体是一种pvdf乳液破乳洗涤工艺。
技术介绍
1、聚偏氟乙烯（pvdf）是一种重要的高分子材料，因其优异的化学稳定性、耐高温性、耐腐蚀性以及良好的机械性能，被广泛应用于化工设备、电子电气、水处理、太阳能和建筑涂料等领域。pvdf还具有压电性和热电性等特殊性能，在高端市场中占据重要地位。当前，pvdf已成为仅次于聚四氟乙烯（ptfe）的第二大氟树脂品种。
2、pvdf的制备通常采用乳液法或悬浮法，其中乳液法因其高效性和产品质量稳定性被广泛使用。在乳液法中，偏氟乙烯单体在水介质中通过引发剂作用聚合形成乳液。为了促进聚合过程，需要添加昂贵的助剂，如表面活性剂。然而，这些助剂会附着在聚合物颗粒表面，对后续产品性能产生不利影响。因此，在后处理工艺中，必须通过洗涤工艺去除这些残留助剂，以确保产品的纯度和性能。
3、在pvdf乳液后处理过程中，破乳是关键步骤之一。破乳的目的是将pvdf颗粒从乳液中析出形成固相。与ptfe分散乳液不同，pvdf乳液较难通过机械搅拌实现破乳，因此通常采用化学凝聚剂（如氯化钙）或机械搅拌结合的方法。破乳效果直接影响到后续洗涤工艺的效率和产品质量。
4、洗涤工艺是去除助剂残留的核心步骤。目前，国内企业多采用连续洗涤或抽滤洗涤两种方式：抽滤洗涤：通过负压抽滤实现固液分离，主要操作包括抽滤脱水、加热搅拌、重复抽真空等。尽管这种方法简单易行，但存在以下问题：真空度不足导致局部死角，影响洗涤效果。操作时间长（12h/批次），生产效率低。人工更换滤布劳动强
5、连续洗涤：物料通过螺杆泵送入搅拌塔，在一定温度下通过搅拌实现破乳。随后，物料进入洗涤塔，通过纯水逆流洗涤去除助剂残留。这种方式相较于抽滤工艺效率更高，但仍存在以下问题：出料在线电导率监测误差，导致判断不准确。破乳效果不佳，小颗粒较多。纯水和蒸汽消耗量大，每釜需256吨纯水和24.8吨蒸汽。
6、尽管连续洗涤在一定程度上提高了生产效率，但仍存在诸多挑战：资源消耗高：现有工艺需消耗大量去离子水和蒸汽，不仅增加了生产成本，还对环境造成较大压力。
7、破乳效果不理想：搅拌形式单一且参数优化不足，导致颗粒分布不均匀，小颗粒生成较多。
8、产能受限：每釜物料处理时间长达48h，难以满足更高的市场需求。
9、操作复杂性：在线监测设备易受污染，导致数据误差增加；人工干预频繁，增加了操作难度。
10、为解决上述问题，提高pvdf乳液后处理效率并降低资源消耗，需要从以下几个方面进行技术改进：优化破乳搅拌形式：测试框式搅拌器、锚式搅拌器、桨式搅拌器等不同类型搅拌设备，通过调整搅拌频率和扇叶角度，提高破乳效率，使物料呈雪片状。
11、精确调控参数：优化鼓泡空气压力、洗涤水温度及流量等关键参数，在确保产品质量的前提下逐步减少纯水用量。
12、提升自动化水平：引入先进在线监测设备，提高数据准确性；减少人工操作频次，提高生产安全性和稳定性。
13、随着pvdf市场趋于饱和，企业面临巨大的成本控制压力。通过优化后处理工艺，不仅可以降低单位能耗，还能提升产品质量，从而增强市场竞争力。此外，新工艺的开发还可为其他类似材料提供技术借鉴，实现更广泛的工业应用。
14、综上所述，本专利技术提出了一种创新性的pvdf乳液破乳及洗涤工艺，通过优化设备配置与参数调控，有望显著提升生产效率、降低资源消耗，并为行业技术进步做出贡献。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术中pvdf乳液后处理过程中存在的多个问题，具体包括：残留助剂去除效率低：现有的洗涤工艺通常依赖于传统的抽滤或连续洗涤方法，这些方法在去除聚合过程中使用的助剂时效果不佳，导致最终产品中仍存在较高的助剂残留，从而影响pvdf材料的性能和纯度。
2、资源消耗高：当前工艺需要大量的去离子水和蒸汽，洗涤一釜物料需消耗256吨去离子水和24.8吨蒸汽。这不仅增加了生产成本，还对环境造成了较大的压力。
3、破乳效果不理想：在现有技术中，破乳过程往往依赖单一的搅拌形式，导致pvdf颗粒分布不均匀、小颗粒生成较多，影响后续洗涤和产品质量。
4、生产效率低：现有工艺处理时间长（如抽滤洗涤需12h以上），难以满足市场对高产能的需求。此外，操作过程中的人工干预频繁，增加了操作复杂性和安全隐患。
5、为此，本专利技术提供了一种新型的pvdf乳液破乳洗涤工艺，通过优化设备配置、改进破乳剂配方、引入鼓泡空气装置以及精确调控关键参数，不仅提高了破乳效果和洗涤效率，还显著降低了资源消耗，从而提升了产品质量和企业的市场竞争力。
6、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种pvdf乳液破乳洗涤工艺，包括如下步骤：（1）进料与破乳：将pvdf乳液与纳米破乳剂的混合溶液通过螺杆泵输送至搅拌塔，接着将达到预设温度的混合溶液下进行破乳，搅拌塔的内部采用框式搅拌器，通过机械搅拌作用促使乳液破乳，形成雪片状颗粒，得到破乳后的物料；其中螺杆泵的型号信息如下：nm031b002s12b 316l 1.73kw；其中框式搅拌器，生产厂商为南京威能环保科技有限公司，型号为jbk1-3000。
7、pvdf乳液：使用906w型pvdf乳液，其固含量为40%，粘度为300cp，ph值为8.2，粒径分布为100nm。这种乳液在聚合过程中可能残留助剂，因此需要通过后处理去除。
8、纳米破乳剂：纳米破乳剂的制备过程包括将硫酸钠、硫酸钾和硫酸铜等颗粒研磨至200μm-300μm，并用超纯水溶解。随后加入单宁酸溶液，在适当温度下搅拌，最终通过真空冷冻干燥得到纳米颗粒。该纳米破乳剂具有较高的比表面积和反应活性，能够有效促进pvdf乳液的破乳。
9、混合比例：pvdf乳液与纳米破乳剂之间的质量比为（1-5）：1，这一比例经过优化，能够确保充分发挥纳米破乳剂的作用，提高破乳效率。
10、其中pvdf乳液与纳米破乳剂之间的质量比为（1-5）：1。
11、其中纳米破乳剂的制备方法如下：将硫酸钠颗粒、硫酸钾颗粒及硫酸铜颗粒按照质量比（1-5）：（1-5）：（2-8）倒入研磨机研磨成200um-300um，并用上述硫酸钠颗粒、硫酸钾颗粒及硫酸铜颗粒的总质量10倍-20倍的超纯水进行溶解，接着加入超纯水质量的0.1倍-0.4倍的单宁酸溶液并在40℃-60℃下不断搅拌20min-40min，真空冷冻干燥得到粉末样品，将粉末样品置于坩埚中，并置于井式炉的炉膛内在400℃-800℃焙烧4h-6h；向焙烧后的粉末样品中添加其质量5倍-8倍的草酸溶液进行溶解，其中草酸溶液的质量百分比为5%，溶解后，加入粉末样品质量1倍-2倍的丙烯酰胺与粉末样品质量0.2倍-0.6倍的过硫酸铵，在常温下进行聚合反应30min-60min，自然干燥后，进行二次研磨成50nm-100nm的颗粒，最后本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PVDF乳液破乳洗涤工艺，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的PVDF乳液破乳洗涤工艺，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种pvdf乳液破乳洗涤工艺，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的pvdf乳液破乳洗涤工艺，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的pvdf乳液破乳洗涤工艺，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的pvdf乳液破乳洗涤工艺，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的pvdf乳液破乳...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，杨旸，孙佩，尹海宾，董志广，陈钊盟，马欲晓，朱灵运，
申请(专利权)人：内蒙古三爱富万豪氟化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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