[发明专利]一种硅晶片切割废浆中回收聚乙二醇的再利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅晶片切割废浆中回收聚乙二醇的再利用方法，属于资源综合利用、化学合成及表面活性剂等应用技术领域。

背景技术

在硅片多线切割过程中，切割液作用主要是分散、悬浮、润滑、冷却、提高切割效率、降低切割消耗等。现有的硅片切割液主要成分是聚乙二醇和碳化硅，因此在硅片切割产生的切割废液中主要成分是聚乙二醇和碳化硅，同时还包括少量的硅屑或硅颗粒（一般为2%-5%）和微量的金属铁。现有对硅晶切割液中聚乙二醇和碳化硅的回收往往存在回收率不高，回收的聚乙二醇、碳化硅纯度不高等问题。

研究表明，从硅切割废浆中回收聚乙二醇的分子量分布较宽，为200～ 400g/mol范围，由此推算其环氧乙烷加合数大致在4.5～9之间，适合于合成用于渗透、洗涤、乳化和润滑等领域的表面活性剂。聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯是工业上极为重要的两种非离子表面活性剂，前者低泡、对人体刺激小，去污力强，后者乳化、分散性能突出。聚乙二醇脂肪酸酯可以通过脂肪酸与环氧乙烷的乙氧基化法进行制备，也可通过脂肪酸与聚氧乙烯化物直接酯化进行合成，后者方法简单、易于操作。但是现有技术中从硅晶片切割废浆中回收聚乙二醇的再利用方法中所应用的试剂不具备抗静电作用，使用时易于产生静电作用，影响合成剂的使用效果。而本发明是采用直接酯化法，将硅切割废浆中回收聚乙二醇合成聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯，并进一步将其应用于洗涤剂和乳化液配方，在提升产品性能的同时，又大大降低了配方成本，实现了真正意义上的变“废”为“宝”。本发明中回收聚乙二醇再利用方法的两个步骤相得益彰、互利共赢。将硅切割废浆中回收聚乙二醇合成的聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯应用于洗涤剂和乳化液，及时延伸了回收聚乙二醇再利用化学合成方向的下游产业链，疏通并拓宽了回收聚乙二醇的消化渠道。本发明设计科学、技术可行、工艺合理，整个产业链运作可持续性强，符合科学发展观理念，为硅切割废浆回收聚乙二醇再利用开辟了一条的新途径，此举可进一步提升“废物”的资源化和无害化水平，具有重要的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种硅晶片切割废浆中回收聚乙二醇的再利用方法，为光伏产业中太阳能硅晶片切割废浆中回收聚乙二醇的再次利用提供一种有效方法，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种硅晶片切割废浆中回收聚乙二醇的再利用方法，所述方法包括：

（1）将回收的聚乙二醇通入装有正负电极片的容器内进行电极作用；

（2）通过酯化反应将回收的聚乙二醇合成聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯；

（3）将合成的聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯分别应用于洗涤剂和乳化液配方，替代其中的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盘 -80。

更进一步地，所述通过酯化反应将回收聚乙二醇合成聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯，具体步骤为 ：

a) 在酯化釜中按醇酸摩尔比 1.2:1 加入回收聚乙二醇和脂肪酸及重量分数为 0.3% 的对甲苯磺酸，连续通入惰性气体及时移除反应生成的水；

b) 开启搅拌装置，对釜内物料进行加热，聚乙二醇月桂酸单酯合成时控制料温140～160℃连续反应2～4h ；聚乙二醇油酸单酯合成时控制料温 150～170℃连续反应3～5h；

c) 反应结束，加入活性炭对产物进行脱色、过滤，除去固体杂质即得目标产物。

具体地，所述将合成的聚乙二醇月桂酸单酯和聚乙二醇油酸单酯分别应用于洗涤剂和乳化液配方，替代其中的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盘-80；洗涤剂是指配方中活性组分含脂肪醇聚氧乙烯醚的洗衣粉和洗洁精等；乳化液是指配方中乳化组分含司盘-80的乳化剂。

更具体地，所述回收聚乙二醇的分子量分布150～300g/mol，所述脂肪酸为直链的饱和或不饱和脂肪酸，具体为月桂酸和油酸。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：