一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法

技術(shù)領(lǐng)域

1.本發(fā)明涉及高分子材料的回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法。

背景技術(shù)：

2.太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。單體太陽能電池不能直接做電源使用，作電源必須將若干單體太陽能電池串、并聯(lián)連接和嚴密封裝成組件；而太陽能電池組件則是多個太陽能電池片按組裝的組裝件，是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分，其構(gòu)成參見圖1。

3.從太陽能組件的構(gòu)成中可以看出，eva膠膜起到將晶體硅片電池片和背板材料粘合為一體晶體硅組件的作用。然而，在實際生產(chǎn)過程中，eva作為膠粘劑粘接硅片和背板材料，常常會產(chǎn)生很多背板復(fù)合eva膠膜的邊角料，但由于eva膠膜是已經(jīng)交聯(lián)的材料，從而導(dǎo)致所得邊角料無法通過共混改性進行高值化回收，僅能當做固廢進行處理，基本上沒有工業(yè)化價值。

4.目前，針對太陽能電池外層的背板材料，中國發(fā)明專利申請（一種太陽能背板材料的回收方法，cn201710343354.x）公開了一種由20-500份的水、1-50份的堿、0.1-5份的滲透劑和1-60份的有機溶劑配制而成的分離液，能夠?qū)崿F(xiàn)對背板材料的有效分離。然而，該方法可以通過解離背板材料中聚氨酯膠粘劑來實現(xiàn)背板材料的分離，但是卻無法解離交聯(lián)后的eva熱熔膠膜，進而無法完成分離背板復(fù)合eva膠膜邊角料。

5.針對目前太陽能電池生產(chǎn)過程產(chǎn)生的背板復(fù)合eva膠膜邊角料回收利用所存在的問題，開發(fā)一種分離過程無毒性、分離效率高、成本低且工藝流程上易于處理大規(guī)模的背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收技術(shù)，具有重要的應(yīng)用價值和學(xué)術(shù)意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的目的在于提供一種分離過程無毒性、分離效率高、成本低且工藝流程上易于處理大規(guī)模的背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收技術(shù)，具有重要的應(yīng)用價值和學(xué)術(shù)意義。

7.為了達到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，包括以下步驟：（1）將太陽能背板復(fù)合eva膠膜材料邊角料經(jīng)物理手段破碎；（2）按重量計，將20-500份的水、1-50份的堿、0.1-5份的滲透劑、1-60份的有機溶劑和1-30份磷酸鈉鹽混合均勻后，得分離液；（3）將100份經(jīng)過步驟（1）破碎后的邊角料置于步驟（2）得到的分離液中，在30～100℃下處理0.1～72小時，得到混合膜；（4）選擇無機鹽溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在5~80℃下的密度為1.2~2.0g/cm3；

（5）將步驟（3）中所得的混合膜與200~2000份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與30~2000份步驟（4）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)10~20000轉(zhuǎn)/分鐘離心0.1~60分鐘后，靜置0.1~100h后，經(jīng)分離、清洗后，分離出含氟材料和pet材料。

8.所述物理手段是采用破碎機破碎。

9.所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水中的一種或幾種的組合。

10.所述滲透劑為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、氟類表面活性劑中的一種或幾種的組合。其中，非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚（jfc-1）、脂肪醇聚氧乙烯醚（jfc-e）和仲辛醇聚氧乙烯醚（jfc-2）中的一種或幾種的組合；陰離子表面活性劑為快速滲透劑t、耐堿滲透劑oep-70、耐堿滲透劑aep和高溫滲透劑jfc-m中一種或幾種的組合；氟類表面活性劑為全氟辛酸鈉、全氟辛基磺酸鈉、乙氧基類非離子型氟碳表面活性劑和含氟聚氧乙烯醚類表面活性劑中一種或幾種的組合。

11.所述有機溶劑為甲醇、乙醇、n-甲基吡咯烷酮、乙二醇苯醚、n ,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、六氟異丙醇、丙酮、苯甲醇、甲苯和乙酸乙酯中的一種或者幾種的組合。

12.所述的磷酸鈉鹽為磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉中的一種或者幾種的組合。

13.所述無機鹽為bacl2、cacl2、kcl、mgcl、nacl、na2so4、mgso4、caso4、nano3、mg(no3)2、kno3或ca(no3)2中的一種或幾種的組合。

14.采用上述方案后，本發(fā)明提供的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，具有以下有益效果：（1）本發(fā)明具有分離過程無毒性、分離效率高、成本低且工藝流程上易于大規(guī)模處理等優(yōu)點，可完全分離與回收太陽能電池生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的背板復(fù)合eva膠膜邊角料。

15.（2）通過在分離液中引入磷酸鈉鹽，從而能夠使?jié)B透劑、堿液等分離液中的活性成分有效地滲入eva膠膜與背板材料的粘合界面，進而可以實現(xiàn)對背板復(fù)合eva膠膜邊角料的完全回收。

附圖說明

16.圖1是太陽能組件的構(gòu)成示意圖。

具體實施方式

17.為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。

18.實施例1（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)20份的水、50份的氫氧化鈉、5份jfc-1、60份丙酮和1份磷酸二氫鈉組成的分離液，在30℃下處理0.1小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇bacl2的水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在5℃下的密度為1.2 g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與200份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、

清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與200份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)10轉(zhuǎn)/分鐘離心0.1分鐘后，靜置0.1h后，經(jīng)分離、清洗后，分離出含氟材料和pet材料。

19.實施例2（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)500份水、1份氫氧化鉀、0.1份jfc-e、10份乙醇和30份三聚磷酸鈉組成的分離液，在100℃下處理72小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇cacl2高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在80℃下的密度為2.0g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與30份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與30份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)20000轉(zhuǎn)/分鐘離心60分鐘后，靜置100h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

20.實施例3（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氫氧化鈣、1份jfc-2、20份甲醇和15份焦磷酸鈉組成的分離液，在50℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇kcl高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在20℃下的密度為1.5g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與2000份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與2000份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)10000轉(zhuǎn)/分鐘離心5分鐘后，靜置0.5后，分層分離出含氟材料和pet材料。

21.實施例4（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氨水、1份快速滲透劑t、0.5份含氟聚氧乙烯醚類表面活性劑、20份n-甲基吡咯烷酮、5份磷酸氫二鈉和5份磷酸三鈉組成的分離液，在50℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇kcl、nacl和na2so4的高鹽溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在8℃下的密度為1.5g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與300份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與300份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)7000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘后，靜置20h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

22.實施例5（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氨水、5份氫氧化鈉、1份耐堿滲透劑oep-70、20份乙二醇苯醚和8份六偏磷酸鈉組成的分離液，在70℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇mgcl2的高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在55℃下的密度為1.8 g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與400份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與400份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)5000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘后，靜置1h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

23.實施例6（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氨水、5份氫氧化鈉、1份耐堿滲透劑oep-70、1份耐堿滲透劑aep、20份乙二醇苯醚、10份n, n-二甲基甲酰胺和20份六偏磷酸鈉組成的分離液，在60℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇mgcl2和bacl2的高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在45℃下的密度為1.6 g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與100份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與100份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)8000轉(zhuǎn)/分鐘離心15分鐘后，靜置5h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

24.實施例7（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氫氧化鈉、1份耐堿滲透劑aep、1份高溫滲透劑jfc-m、20份二甲基亞砜、10份六氟異丙醇和12份三聚磷酸鈉組成的分離液，在60℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇cacl2、mgso4和caso4的高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在30℃下的密度為1.6g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與50份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與50份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)15000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘后，靜置20h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

25.實施例8（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氫氧化鈉、1份全氟辛酸鈉、1份全氟辛基磺酸鈉、5份苯甲醇、10份甲苯和22份三聚磷酸鈉的有機溶劑組成的分離液，在60℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇nano3和mg(no3)2的高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在60℃下的密度為1.7g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與150份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與150份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)10000轉(zhuǎn)/分鐘離心30分鐘后，靜置15h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

26.實施例9（1）按重量計，將100份太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)100份水、20份氫氧化鈉、1份乙氧基類氟碳表面活性劑、5份乙酸乙酯、10份甲苯、8份三聚磷酸鈉和7份六偏磷酸鈉組成的分離液，在60℃下處理10小時后分離的背板膜用水清洗干凈；（2）選擇kno3和ca(no3)2的高鹽水溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在10℃下的密度為1.5g/cm3；（3）將（1）中所得的混合膜與250份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與250份（2）中所得的離心分離液加入離心機中，經(jīng)2000轉(zhuǎn)/分鐘離心50分鐘后，靜置1h后，分層分離出含氟材料和pet材料。

27.上述實施例并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。技術(shù)特征：

1.一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料經(jīng)物理手段破碎；（2）按重量計，將20-500份水、1-50份堿、0.1-5份滲透劑、1-60份有機溶劑和1-30份磷酸鈉鹽混合均勻后，得分離液；（3）將100份經(jīng)過步驟（1）破碎后的邊角料置于步驟（2）得到的分離液中，在30～100℃下處理0.1～72小時，得到混合膜；（4）選擇無機鹽溶液作為離心分離液，并且調(diào)整離心分離液在5~80℃下的密度為1.2~2.0g/cm3；（5）將步驟（3）中所得的混合膜與200~2000份的水加入離心機中，離心后靜置，然后經(jīng)分離、清洗后得到漂浮于水面的eva膠膜；而后再將剩余的料與30~2000份步驟（4）中所得的離心分離液加入離心機中，離心后靜置，經(jīng)分離、清洗后，分離出含氟材料和pet材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述物理手段是采用破碎機破碎。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氨水中的一種或幾種的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述滲透劑為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和氟類表面活性劑中的一種或幾種的組合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和仲辛醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述陰離子表面活性劑為快速滲透劑t、耐堿滲透劑oep-70、耐堿滲透劑aep和高溫滲透劑jfc-m中一種或幾種的組合。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述氟類表面活性劑為全氟辛酸鈉、全氟辛基磺酸鈉、乙氧基類非離子型氟碳表面活性劑和含氟聚氧乙烯醚類表面活性劑中一種或幾種的組合。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述有機溶劑為甲醇、乙醇、n-甲基吡咯烷酮、乙二醇苯醚、n ,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、六氟異丙醇、丙酮、苯甲醇、甲苯和乙酸乙酯中的一種或者幾種的組合。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述磷酸鈉鹽為磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉中的一種或者幾種的組合。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能背板復(fù)合eva膠膜邊角料的分離與回收方法，其特征在于：所述無機鹽為bacl2、cacl2、kcl、mgcl、nacl、na2so4、mgso4、caso4、nano3、mg(no3)2、kno3或ca(no3)2中的一種或幾種的組合。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種太陽能背板復(fù)合EVA膠膜邊角料的分離與回收方法，步驟如下：將100份太陽能背板復(fù)合EVA膠膜邊角料經(jīng)20-500份水、1-50份堿、0.1-5份滲透劑、1-60份有機溶劑和1-30份磷酸鈉鹽組成的分離液，在20-100℃下處理0.1-72小時后，混合體系先后轉(zhuǎn)移進水和5~80℃下密度為1.2~2.0g/cm3的離心液進行離心分離，經(jīng)10~20000轉(zhuǎn)/分鐘離心0.1~60分鐘后，靜置0.1~100h后，分別得到EVA膠膜、含氟材料和PET材料。本發(fā)明公開的一種太陽能背板復(fù)合EVA膠膜材料的分離與回收方法具有分離過程無毒性、分離效率高和成本低的特點，且工藝流程上易于大規(guī)模處理，具有重要的應(yīng)用價值和學(xué)術(shù)意義。具有重要的應(yīng)用價值和學(xué)術(shù)意義。具有重要的應(yīng)用價值和學(xué)術(shù)意義。

技術(shù)研發(fā)人員：卓東賢 瞿波 陳少云 王睿 鄭燕玉 劉小英 李文杰

受保護的技術(shù)使用者：泉州師范學(xué)院

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.10

技術(shù)公布日：2022/2/8