專利名稱：濃縮含氟聚合物和含氟乳化劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濃縮含氟聚合物和水溶性含氟乳化劑的方法。
背景技術(shù)：
含氟聚合物水性分散液通常由如下方法制備在水性聚合引發(fā)劑和 水溶性含氟乳化劑的存在下，由含氟單體進(jìn)行乳液聚合，以制備所述含 氟聚合物水性分散液。
上述乳液聚合的含氟聚合物水性分散液中固形物的含量通常為5 45wt%。當(dāng)分散液在諸如涂料或電池粘合劑之類工業(yè)用途上使用時(shí)，由 于需要更高濃度(至少60wt^)的水分散液，含氟聚合物水性分散液中的 固形物濃度必須增加。但是，僅僅通過加入更多含氟聚合物的方法很難 使含氟聚合物達(dá)到高濃度，所以通常都用濃縮法來達(dá)到更高濃度。
濃縮含氟聚合物水性分散液的方法的實(shí)例包括使用陰離子表面活性 劑的方法。美國專利No. 2478229的說明書中公開了 一種使用陰離子表面 活性劑的方法，該方法具有如下缺點(diǎn)若添加大量電解質(zhì)使表面活性劑 變?yōu)椴蝗苄裕瑒t此時(shí)PTFE顆粒中會(huì)出現(xiàn)部分不可逆的凝聚現(xiàn)象。
美國專利No. 3037953的說明書中記載了一種使用非離子表面活性 劑的方法，此方法中PTFE顆粒不凝聚，能夠得到較高濃度的水性分散液， 所以得到了工業(yè)規(guī)模的利用。但是此方法由于下列因素而存在成本效率 低的缺點(diǎn)該方法大量使用濁化點(diǎn)溫度范圍受到限制的特定的表面活性 劑，需要對(duì)上清液中所含的分子量分布有偏差(朝向親水性一側(cè))的表面活 性劑進(jìn)行廢物處理，并且大量起始物料被浪費(fèi)。而且該方法還需要大量 熱能和長時(shí)間操作，所以生產(chǎn)效率低。
美國專利No. 3316201的說明書中描述了一種蒸發(fā)濃縮法，該方法也 存在以下缺點(diǎn)聚合反應(yīng)中使用的水溶性聚合引發(fā)劑和含氟乳化劑仍以
高濃度殘留在濃縮之后的含氟聚合物水性分散液中，由此使得含氟聚合 物水性分散液的粘度對(duì)液體溫度變得敏感。
在英國專利No. 642025描述的電傾析法(electrical decantation method)
中，由于凝聚的物料粘附在電極上并阻礙傳導(dǎo)性，因而相對(duì)于所消耗的 大量電能，其濃縮效果極差，這使得該方法不適于實(shí)際應(yīng)用。
不過，已經(jīng)有人提出了膜分離法(membrane separation methods)(日本 專利特公平No. 2-34971號(hào)公報(bào)和美國專利No. 4369266)，該方法中使用 具有小孔徑的超濾膜(UF膜)，所述UF膜的孔徑小到相當(dāng)于含氟聚合物 顆粒最大粒徑的0.5倍。使用這種UF膜的膜分離法在過去已被用于分離 聚合物材料，并且這些方法具有以下優(yōu)點(diǎn)在含氟聚合物水性分散液的 濃縮中的能耗低；能夠以低成本進(jìn)行濃縮；不受表面活性劑種類的約束； 和能夠減少表面活性劑的用量。
然而，使用UF膜的膜分離法具有分離速率低的缺點(diǎn)，這是由于UP 膜對(duì)分子量為約1000至幾萬(相當(dāng)于孔徑為0.01 或以下)的小分子的 截留所造成的。當(dāng)液體通過速度增加時(shí)，UF膜也會(huì)被含氟聚合物顆粒堵 塞。更進(jìn)一步，當(dāng)受到機(jī)械剪切力時(shí)，PTFE特征性地產(chǎn)生纖維化現(xiàn)象。 因此，在前述日本專利特公平2-34971號(hào)公報(bào)中描述的構(gòu)造類型中，若過 濾壓力增加，則由于UF膜部分中的剪切力致使PTFE產(chǎn)生纖維化現(xiàn)象， 并且液體通路和UF膜會(huì)被所生成的纖維狀物質(zhì)所堵塞，由此顯露出缺 點(diǎn)。
在前述含氟單體的乳液聚合中使用的水性含氟乳化劑也會(huì)包含在下 述溶液中，所述溶液為將聚合物從水性分散液中分離后產(chǎn)生的水溶液； 沖洗聚合物后產(chǎn)生的廢液；對(duì)聚合物進(jìn)行干燥或熱處理的過程中排放的 氣態(tài)形式的沖洗水；以及聚合完成后的其它物料。從這些水溶液中回收 所述水溶性含氟乳化劑是人們所期望的。如日本專利公開No. 2002-59160 和美國專利No. 6833403中所述，例如可利用下面的方法回收乳化劑使 水溶液與離子交換樹脂接觸，乳化劑被吸附到離子交換樹脂上，隨后用 合適的溶劑將乳化劑洗脫下來，并用萃取等方法將乳化劑從洗脫液中分 離出來。然而，上述采用離子交換樹脂的回收方法存在回收效率低的缺
點(diǎn)。
考慮到前面揭示的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明顯地意識(shí)到，需要 對(duì)含氟聚合物和含氟化合物表面活性劑的濾出方法進(jìn)行改進(jìn)，以克服現(xiàn) 有技術(shù)中的問題。本發(fā)明致力于滿足上述需求，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員根 據(jù)以上揭示的內(nèi)容可以明顯地意識(shí)到的其它需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種濃縮方法，通過該方法能夠?qū)?合物水性分散液中的含氟聚合物進(jìn)行高效的濃縮，并且能夠?qū)Π?性含氟乳化劑的水性溶液中的水溶性含氟乳化劑進(jìn)行濃縮。
本發(fā)明涉及一種濃縮含氟聚合物水性分散液中的含氟聚合物的方 法，所述方法通過過濾來進(jìn)行，并包括制備含氟聚合物水性分散液的制 備步驟。該過濾步驟是采用聚合物膜對(duì)含氟聚合物水性分散液進(jìn)行過濾， 同時(shí)振動(dòng)所述聚合物膜。振動(dòng)聚合物膜能夠使聚合物膜的孔不太容易被 含氟聚合物顆粒堵塞，從而能夠進(jìn)行高效的濃縮。
本發(fā)明還涉及一種濃縮包含水溶性含氟乳化劑的水性溶液中的水溶 性含氟乳化劑的方法，所述方法通過過濾來進(jìn)行，并且包括制備包含水 溶性含氟乳化劑的水性溶液的制備步驟以及采用聚合物膜對(duì)包含水溶性 含氟乳化劑的水溶液進(jìn)行過濾并同時(shí)振動(dòng)所述聚合物膜的過濾步驟。振 動(dòng)聚合物膜能夠使聚合物膜的孔不太容易被水溶性含氟乳化劑或穩(wěn)定劑 堵塞，從而能夠進(jìn)行高效的濃縮。
通過下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明的上述內(nèi)容以及其它目的、特點(diǎn)、方 式和優(yōu)點(diǎn)。
下面選擇本發(fā)明的一些實(shí)施方案進(jìn)行說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員從所披 露的內(nèi)容應(yīng)明顯地認(rèn)識(shí)到，以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案的描述僅用于對(duì)本 發(fā)明進(jìn)行說明，而不是用于對(duì)所附的權(quán)利要求或其等同物所定義的本發(fā) 明作出限制。
本發(fā)明通過振動(dòng)過濾對(duì)含氟聚合物和水溶性含氟乳化劑進(jìn)行高效的濃縮。
本發(fā)明的第一方面是提供一種通過過濾來濃縮含氟聚合物水性分散 液中的含氟聚合物的方法，其中該濃縮方法包括制備含氟聚合物水性分 散液的制備步驟，還包括用聚合物膜過濾所述含氟聚合物水性分散液并 同時(shí)振動(dòng)所述聚合物膜的過濾步驟。振動(dòng)聚合物膜能夠使聚合物膜的孔 不太容易被含氟聚合物顆粒堵塞，從而能夠進(jìn)行高效的濃縮。
本發(fā)明第二方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面的濃縮方法，其
中過濾步驟中的聚合物膜為選自UF膜和MF膜的一種膜。
本發(fā)明第三方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第二方面的濃縮方法，其 中過濾步驟中的聚合物膜為UF膜，該UF膜具有大于或等于50,000道爾 頓的孔徑。
本發(fā)明第四方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第二方面或第三方面任何 一項(xiàng)的濃縮方法，其中過濾步驟中的聚合物膜為UF膜，該UF膜具有大 于或等于IO，OOO道爾頓的孔徑。
本發(fā)明第五方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第二方面至第四方面中任 何一項(xiàng)的濃縮方法，其中過濾步驟中的聚合物膜是UF膜，該UF膜具有 大于或等于20,000道爾頓的孔徑。
本發(fā)明第六方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第二方面的濃縮方法，其 中過濾步驟中的聚合物膜為MF膜，該MF膜具有小于或等于O.l pm的孔徑。
本發(fā)明第七方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第二方面或第六方面任何 一項(xiàng)的濃縮方法，其中過濾步驟中的聚合物膜是MF膜，該MF膜具有 小于或等于0.05 nm的孔徑。
本發(fā)明第八方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面至第五方面中任 何一項(xiàng)的濃縮方法，其中，在過濾步驟中，含氟聚合物水性分散液對(duì)于 聚合物膜的壓力為30psi 150psi (磅/平方英寸)。
本發(fā)明第九方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面至第八方面中任 何一項(xiàng)的濃縮方法，其中，在過濾步驟中，含氟聚合物水性分散液對(duì)于 聚合物膜的壓力為30psi 50psi。
本發(fā)明第十方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面至第九方面中任 何一項(xiàng)的濃縮方法，其中，在過濾步驟中，含氟聚合物水性分散液的溫
度為小于或等于20°C。
本發(fā)明第十一方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面至第十方面 中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中，在過濾步驟中，聚合物膜的振動(dòng)頻率為 49Hz 55 Hz。
本發(fā)明第十二方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面至第十一方面 中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中，在過濾步驟中，聚合物膜的振動(dòng)振幅為 0.5英寸 1.5英寸。
本發(fā)明第十三方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第一方面至第十二方面 中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中，在過濾步驟中，聚合物膜的振動(dòng)振幅為 0.5英寸 1.0英寸。
本發(fā)明的第十四方面提供了一種濃縮包含水溶性含氟乳化劑的水性 溶液中的水溶性含氟乳化劑的方法，該濃縮方法包括制備包含水溶性含 氟乳化劑的水性溶液的制備步驟，還包括用聚合物膜過濾包含所述水溶 性含氟乳化劑的水性溶液并同時(shí)振動(dòng)所述聚合物膜的過濾步驟。振動(dòng)聚 合物膜能夠使聚合物膜的孔不太容易被水溶性含氟乳化劑或穩(wěn)定劑等堵 塞，從而能夠進(jìn)行高效的濃縮。
本發(fā)明第十五方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第十四方面的濃縮方 法，其中過濾步驟中的聚合物膜為RO膜。
本發(fā)明第十六方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第十四方面或第十五 方面中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中過濾步驟中的聚合物膜的振動(dòng)頻率為 49Hz 55Hz。
本發(fā)明第十七方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第十四方面至第十六方 面中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中過濾步驟中的聚合物膜的振動(dòng)振幅為0.5 英寸 1.5英寸。
本發(fā)明第十八方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第十四方面至第十七方 面中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中過濾步驟中的聚合物膜的振動(dòng)振幅為0.5 英寸 1.0英寸。
本發(fā)明第十九方面的濃縮方法是根據(jù)本發(fā)明第十四方面至第十八方
面中任何一項(xiàng)的濃縮方法，其中聚合物膜為RO膜，該RO膜的NaCl提 取率(extraction ratio of NaCl)為大于或等于96°/o。
含氟聚合物水性分散液由如下方法制備在水溶性聚合引發(fā)劑和水 溶性含氟乳化劑的存在下，由含氟單體進(jìn)行乳液聚合，以制備所述含氟 聚合物水性分散液。
含氟聚合物包括PTFE(其中也包括含有0.001 1.0wtQ/。其它單體的 改性PTFE，所述其它單體例如六氟丙烯、氯三氟乙烯、全氟(烷基乙烯 基醚)、三氟乙烯、全氟烷基乙烯、全氟(烷氧基乙烯基醚)等)、低分子量 PTFE、四氟乙烯-全氟(垸基乙烯基醚)共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯 共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVdF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚氯三氟乙烯(CTFE)、以及其它氟樹脂，還 包括基于偏氟乙烯-六氟丙烯的彈性體、基于偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟乙 烯的彈性體、基于偏氟乙烯-氯三氟乙烯的彈性體、基于四氟乙烯-丙烯的 彈性體、基于六氟丙烯-乙烯的彈性體、基于氟代(烷基乙烯基醚-烯烴)的 彈性體、氟膦腈橡膠、以及其它含氟彈性體等。在這些物質(zhì)中，PTFE(包 括改性PTFE)由于容易產(chǎn)生纖維化現(xiàn)象，所以濃縮特別困難。
水溶性含氟乳化劑可以例如是由下列通式代表的含氟有機(jī)酸，或?yàn)?其銨鹽、堿金屬鹽(例如鉀鹽或鈉鹽)等，所述通式為Z(CF丄COOH(其 中Z為氫原子或氟原子，且a為6 10的整數(shù))、Cl(CF2CFCl)bCF2COOH(其 中b為2 6的整數(shù))、(CF3)2CF(CF2CF2)eCOOH(其中c為2 6的整數(shù))、 或F(CF2)dO(CFRCF20)eCFRCOOH(其中R為氟原子或三氟甲基基團(tuán)，d 為1 5的整數(shù)，且e為1 5的整數(shù))。
由通式CfF2wCOOR'或C3F70(CF(CF3)CF20)gCF(CF3)COOR'(其中f 為6 9的整數(shù)，g為1或2， R'為銨基或堿金屬原子)代表的鹽是特別優(yōu) 選的。由于這些水溶性含氟乳化劑的生產(chǎn)成本通常比較高，人們期望回 收在聚合反應(yīng)中所應(yīng)用的所述水溶性含氟乳化劑。
作為反應(yīng)體系中的分散穩(wěn)定劑，可以根據(jù)需要使用在反應(yīng)中實(shí)質(zhì)上 為惰性的烴類，該烴具有大于或等于12個(gè)碳原子，且在反應(yīng)條件下為液
態(tài)，相對(duì)于每100重量份的水性溶劑，該分散穩(wěn)定劑的用量約為2 10 重量份。為調(diào)節(jié)反應(yīng)過程中的pH，也可以添加碳酸銨、磷酸銨等作為緩 沖劑。
由上述方法得到的含氟聚合物是顆粒形式的乳液聚合產(chǎn)物，其具有 約0.01 0.5 pm的平均粒徑。
本發(fā)明所述含氟聚合物水性分散液可以通過下述常規(guī)制備方法獲 得。具體地，可以使用帶有不銹鋼(SUS316)攪拌翼和溫度調(diào)節(jié)夾套的不 銹鋼(SUS316)高壓釜，以保持體系內(nèi)溫度為60 90。C,其中體系內(nèi)存在 去離子水、水溶性含氟乳化劑(全氟辛酸銨)和根據(jù)需要加入的作為反應(yīng)體 系分散穩(wěn)定劑的固體石蠟。維持所需要的攪拌速度，待體系脫氧之后， 用單體氣體維持內(nèi)部壓力為1 3Mpa。加入引發(fā)劑后反應(yīng)迅速開始，可 以觀察到高壓釜內(nèi)壓力下降，持續(xù)供給單體氣體以維持所需壓力。直至 達(dá)到所需要的固形物濃度時(shí)才停止供給單體氣體。停止供給單體氣體后 也停止攪拌，高壓釜內(nèi)的壓力立即恢復(fù)常壓，反應(yīng)完成。在乳液聚合剛 剛完成時(shí)，通過上述乳液聚合得到的含氟聚合物水性分散液通常具有的 固形物濃度(含氟聚合物濃度)為約25 40 wt%，且水溶性含氟乳化劑的 濃度為400 3,000 ppm。
水可以作為濃縮水性分散液的水性溶劑，也可以包括乙二醇、甲苯 以及其它種類的水溶性有機(jī)溶劑。可以加入穩(wěn)定劑來穩(wěn)定含氟聚合物水 性分散液。穩(wěn)定劑包括表面活性劑和/或聚合物分散穩(wěn)定劑。表面活性劑 種類沒有特殊限制，只要能夠提供分散穩(wěn)定性，任何陰離子表面活性劑、 陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑或兩性表面活性劑都可以使用。 聚乙二醇等也可以被用作聚合物分散穩(wěn)定劑。根據(jù)固形物含量，這些表 面活性劑的添加量可以為l 15wt%。


以下引用構(gòu)成原始公開的一部分內(nèi)容的附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于濃縮PTFE/PFOA的過濾系 統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是用于濃縮PTFE/PFOA的過濾系統(tǒng)的一個(gè)例子的簡化流程圖。
在圖1所示的PTFE/PFOA濃縮過濾系統(tǒng)100中，PTFE水性分散液 A在濃縮前被貯存在容器1中。容器1中的PTFE水性分散液A由泵2 通過導(dǎo)管被輸送到第一振動(dòng)過濾器3。由第一振動(dòng)過濾器3過濾出的含有 PFOA和非離子表面活性劑的濾出液B被轉(zhuǎn)移到容器4。此時(shí)打開閥門5。 濃縮的PTFE水性分散液A'也通過導(dǎo)管回到容器1。容器1可以設(shè)計(jì)為帶 有蓋子，可將蓋子打開以添加水和非離子表面活性劑；也可將容器1設(shè) 計(jì)為帶有相連的導(dǎo)管。通過這樣的循環(huán)通路，PTFE水性分散液被反復(fù)濃 縮。濃縮完成后關(guān)閉閥門5，將濃縮的PTFE水性分散液從容器1中取出。
通過這種循環(huán)過濾，PTFE水性分散液中的固形物濃度得到增加。濃 縮之前的PTFE水性分散液中含有25 40 wty。的PTFE顆粒和400 3,000 ppm的PFOA，但是最終從容器1回收的PTFE水性分散液的PTFE固形 物濃度優(yōu)選達(dá)到至少60%，相對(duì)于含氟聚合物，非離子表面活性劑的比 例為2.0 8.0 wt%，而PFOA的濃度為50 ppm或更低。
容器4中的濾出液B中通常包含百分之幾的非離子表面活性劑和低 于1%的PFOA。濾出液B由泵8轉(zhuǎn)移到第二振動(dòng)過濾器6。在第二振動(dòng) 過濾器6中，對(duì)濾出液B即包含PFOA和非離子表面活性劑的水性溶液 進(jìn)行過濾，并將其分離成濃縮物B'和濾出液C。濾出液C被轉(zhuǎn)移到容器 7中，而濃縮物B'被送回到容器4并再次轉(zhuǎn)移到第二振動(dòng)過濾器6中。這 樣濃縮物B'可以被反復(fù)濃縮，并且可以持續(xù)濃縮到達(dá)到所需程度的濃度 為止。此時(shí)優(yōu)選濾出液C中含有的PFOA和非離子表面活性劑的濃度盡 可能低。也可以用離子交換樹脂等從包含PFOA和非離子表面活性劑的 水性溶液中回收PFOA。
第一振動(dòng)過濾器3和第二振動(dòng)過濾器6都內(nèi)置有發(fā)動(dòng)機(jī)、扭力彈簧 和聚合物膜。通過驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使聚合物膜以規(guī)定方式和規(guī)定振幅振動(dòng)。 可以作為聚合物膜安裝的膜選自微量過濾(MF: Micro Filtmtion)膜、超濾 (UF: Ultra Filtration)膜和反滲透(RO: Reverse Osmosis)膜。聚合物膜被自身折疊幾次成一定形狀，以使液體通過膜而完成過濾。與常規(guī)的膜分 離方法不同的是，通過使聚合物膜振動(dòng)，在進(jìn)行過濾時(shí)可使液流通路不
會(huì)被纖維化的PTFE所堵塞。
下面將描述第一振動(dòng)過濾器3和第二振動(dòng)過濾器6中的振動(dòng)過濾的 試驗(yàn)性實(shí)施例。在下面的實(shí)施例中，具有16平方英尺膜表面積的New Logic VSEP系統(tǒng)被用作第一振動(dòng)過濾器3和第二振動(dòng)過濾器6。
實(shí)施例1
將由諸如上述常規(guī)方法所得到的PTFE水性分散液(固形物濃度為 29.7 wt。/。、平均粒徑為0.30 nm的聚合物SSG(符合ASTM D4895-89)2.182) 置于帶有溫度調(diào)節(jié)夾套的不銹鋼(SUS304)容器1中。相對(duì)于PTFE的固形 物含量，進(jìn)一步加入12wtM的非fe子表面活性劑，調(diào)整體積至850升。 將孔徑為20,000道爾頓的UF膜作為聚合物膜安裝在第一振動(dòng)過濾器3 中，將振動(dòng)頻率設(shè)置為50Hz，振動(dòng)振幅設(shè)置為0.75英寸。在溫度為20'C、 壓力為40 psi且流速為1.0 L/min的條件下，將PTFE水性分散液轉(zhuǎn)移到 第一振動(dòng)過濾器3中。
接下來，當(dāng)容器1中的體積減少到約660升時(shí)，加入水和非離子表 面活性劑，相對(duì)于PTFE的固形物含量，所加入的非離子表面活性劑為 12 wt%，并將容器1中的體積調(diào)整至850升。該操作在下文中稱為操作1 。 重復(fù)操作1，直到濾出液總體積達(dá)到約2,500升。然后當(dāng)容器1中的體積 減少至310升時(shí)停止過濾。由容器1中得到的PTFE水性分散液的固形物 濃度為63 wt%;相對(duì)于固形物，非離子表面活性劑的濃度為4.1 wt%; PFOA含量為21 ppm。
實(shí)施例2
將孔徑為0.05jim的MF膜作為聚合物膜安裝在第一振動(dòng)過濾器3中， 將振動(dòng)頻率設(shè)置為50 Hz，振動(dòng)振幅設(shè)置為0.75英寸。在溫度為2(TC、 壓力為40 psi且流速為1.0 L/min的條件下，將PTFE水性分散液轉(zhuǎn)移到 第一振動(dòng)過濾器3中。結(jié)果可以在不堵塞MF膜的情況下進(jìn)行濃縮。
實(shí)施例3
利用與實(shí)施例1相同的條件和操作，將孔徑為7,000道爾頓的UF膜 作為聚合物膜安裝在第一振動(dòng)過濾器3中，將PTFE水性分散液轉(zhuǎn)移到第 一振動(dòng)過濾器3中，進(jìn)行過濾。由此在不堵塞UF膜的情況下進(jìn)行濃縮。 實(shí)施例4
利用與實(shí)施例2相同的條件和操作，將孔徑為O.lpm的MF膜作為 聚合物膜安裝在第一振動(dòng)過濾器3中，將PTFE水性分散液轉(zhuǎn)移到第一振 動(dòng)過濾器3中，進(jìn)行過濾。盡管濾出液B中混有微量的PTFE固形物， 仍然可以進(jìn)行濃縮。
實(shí)施例5
在帶有溫度調(diào)節(jié)夾套的不銹鋼(SUS304)容器4中，將2,500升來自上 述的第一振動(dòng)過濾器3的含有PFOA和非離子表面活性劑的水性溶液(即 濾出液B)轉(zhuǎn)移到第二振動(dòng)過濾器6中，該第二振動(dòng)過濾器6安裝有RO 膜作為聚合物膜，所述RO膜的NaCl提取率為99.00°/。，將振動(dòng)頻率設(shè)置 為51 Hz，振動(dòng)振幅設(shè)置為0.75英寸。隨后進(jìn)行過濾。此時(shí)容器4中的 濾出液溫度為35。C、壓力為550psi、過濾流速為0.7 L/min。容器4中的 濾出液體積通過過濾不斷減少。當(dāng)濾出液體積減少至約300升時(shí)停止過 濾。容器4中的濃縮液中PFOA的濃度約為2，700ppm，非離子表面活性 劑的濃度約為30wt%。濾出液C中沒有觀察到PFOA和非離子表面活性 劑。
在此使用的表示程度的術(shù)語，如"實(shí)質(zhì)上"和"約(about或 approximately)"表示所修飾的術(shù)語帶有合理量的偏差，因而該偏差并不 會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果發(fā)生顯著改變。例如，這些術(shù)語可以解釋為所修飾的術(shù) 語包括至少±5%的偏差，前提是該偏差不會(huì)引起其所修飾的術(shù)語的含義 失效。
雖然僅以選擇出的具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了舉例說明，但很顯
然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本文所公開的內(nèi)容進(jìn)行多種改變或變形而不
會(huì)背離如所附的權(quán)利要求所定義的發(fā)明范圍。此外，前面對(duì)本發(fā)明具體
實(shí)施方式的描述僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，而不是用于對(duì)所附的權(quán)利要 求或其等同物所定義的本發(fā)明作出限制。因而，本發(fā)明的范圍不應(yīng)受到
所公開的具體實(shí)施方式
的限制。
權(quán)利要求
1、一種濃縮含氟聚合物水性分散液中的含氟聚合物的方法，所述濃縮方法包括制備含氟聚合物水性分散液的步驟；和用聚合物膜過濾所述含氟聚合物水性分散液并同時(shí)振動(dòng)所述聚合物膜的過濾步驟。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜是選自由 UF膜和MF膜組成的組中的一種膜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜是UF膜， 該UF膜的孔徑為大于或等于50,000道爾頓。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜是UF膜， 該UF膜的孔徑為大于或等于10,000道爾頓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜是UF膜， 該UF膜的孔徑為大于或等于20,000道爾頓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜是MF膜， 該MF膜的孔徑為小于或等于0.1pm 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜是MF膜， 該MF膜孔徑為小于或等于0.05nm 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述含氟 聚合物水性分散液對(duì)于所述聚合物膜的壓力為大于或等于30psi。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述含氟 聚合物水性分散液對(duì)于所述聚合物膜的壓力為小于或等于150psi 。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述含 氟聚合物水性分散液對(duì)于所述聚合物膜的壓力為小于或等于50psi。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述含 氟聚合物水性分散液的溫度為小于或等于20°C。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)頻率為大于或等于49Hz。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)頻率為小于或等于55Hz。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)振幅為大于或等于0.5英寸。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)振幅為小于或等于1.5英寸。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)振幅為小于或等于1.0英寸。
17、 一種濃縮包含水溶性含氟乳化劑的水性溶液中的水溶性含氟乳 化劑的方法，所述方法包括制備包含所述水溶性含氟乳化劑的水性溶液的步驟；和 用聚合物膜過濾包含所述水溶性含氟乳化劑的水性溶液并同時(shí)振動(dòng) 所述聚合物膜的過濾步驟。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟的聚合物 膜為RO膜。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)頻率為大于或等于49Hz。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)頻率為小于或等于55Hz。
21、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)振幅為大于或等于0.5英寸。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)振幅為小于或等于1.5英寸。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的濃縮方法，其中所述過濾步驟中所述聚 合物膜的振動(dòng)振幅為小于或等于1.0英寸。
24、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的濃縮方法，其中所述聚合物膜為RO膜， 該RO膜的NaCl提取率為大于或等于96%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種濃縮含氟聚合物水性分散液中的含氟聚合物的方法，該方法包括制備含氟聚合物水性分散液的步驟，并包括利用聚合物膜過濾所述含氟聚合物水性分散液的步驟。使所述聚合物膜在過濾的過程中振動(dòng)。本發(fā)明還涉及一種濃縮包含水溶性含氟乳化劑的水性溶液中的水溶性含氟乳化劑的方法，該方法包括制備包含水溶性含氟乳化劑的水性溶液的步驟，并包括利用聚合物膜過濾所述包含水溶性含氟乳化劑的水性溶液并使所述聚合物膜在過濾的過程中振動(dòng)的過濾步驟。
文檔編號(hào)B01D61/14GK101108883SQ20061010774
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者細(xì)川和孝, 艾倫·布里特耐爾, 詹姆士·康海迪, 馬蒂·辛普森 申請人:大金工業(yè)株式會(huì)社