CN102108517A - 一种金属烧结网的清洗工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属烧结网的清洗工艺及其装置，包括用含有萃取剂的水溶液浸泡；用软化水在超声波作用下漂洗金属网；用过滤的热风吹干金属网。其装置包括清洗槽，清洗槽底部设有若干个能够产生超声波的振子，以及控制柜，清洗槽一侧设有净液槽，净液槽与清洗槽之间设有隔板，清洗槽下部设有排污管并连接三通阀，三通阀的一侧与净液槽水平相联，另一侧为排污管，清洗槽的侧面上端设有溢流口，通过管道与化学清洗液过滤器相联，清洗槽的上端设有固定金属网的转毂，转毂的两轴头就座在清洗槽的两端，其中一端轴头连接传动电机。本发明解决了金属烧结网的清洗问题，具有高效、安全、二次废物少等特点，可广泛应于化学纤维生产上纺丝溶液过滤网的清洗。

Description

一种金属烧结网的清洗工艺及其装置

技术领域

本发明涉及一种金属烧结网的清洗工艺及其装置，尤其适用于粘胶纤维生产上纺丝溶液过滤器所用金属烧结网的清洗工艺及其装置。

背景技术

KKF过滤机是粘胶纤维生产上用途最广的过滤设备，其中KKF金属网是这种过滤设备的核心部件，由支撑网、过滤网、保护网三部分组成，过滤网是由不同粗细的特种金属纤维烧结而成，形成10～50μm的三维微孔。孔道的大小影响过滤量和分离效果，因此KKF金属网是保证纺丝溶液质量和数量的重要部件。在工作过程中，由于工作环境条件、过滤介质洁净度和网眼本身有一定的三维效应，网眼会吸附微细纤维、树脂和胶体、无机杂质颗粒，影响纺丝溶液的流动性，造成过滤量的降低。因此，除连续自动反洗外，在自动反洗频繁时，必须卸下进行清洗。

传统的清洗方法：拆下的KKF网子一般是放在面积与网子等同(或略大)的塑料槽子里，用烧碱溶液浸泡，实际上网眼里的附着物很难剥离，因此也不具有回用价值。传统清洗方法的缺点：1.微细纤维碎段等杂质清洗不干净；2.无法洗净树脂类胶体杂质；3.处理槽面积大，占用空间也浪费清洗液。

目前常用的化学浸泡方法虽有一定的清洗效果，但化学清洗溶液不能循环使用，清洗废液中残留的化学成份种类繁多，且含量高，要经常配制新的清洗液，浪费大。浸泡槽占用空间也大，而且液面暴露在空气中，清洗液很容易被污染。另外，对具有立体孔洞的复杂形状，KKF金属网的清洗效果很差，对于无机机械杂质，清洗效果更加不理想。

实际调查发现，虽然粘胶纤维生产已经普遍使用KKF金属网做过滤材料，但大多没有进行化学清洗，是典型的“拆即弃”，只要从过滤机上拆下来，就不再使用，成本高，浪费大。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种金属烧结网的清洗工艺及其装置，专门清洗KKF过滤器金属网。该清洗设备体型小、连续运行、清洗效率可调节；该清洗工艺操作简单、自动化程度高、清洗液循环使用。

本发明的技术方案如下：

包括如下步骤：a)用含有萃取剂的水溶液浸泡KKF金属网，在超声波作用下，通过碱性萃取剂将树脂胶体沉积物从微孔中剥离，同时去除油污，反应时间10min～30min；

b)用软化水在超声波作用下，漂洗上述化学清洗过的KKF金属网，反应时间5min～10min；

c)用经过过滤的热风吹干上述清洗过的KKF金属网，完成清洗。

清洗装置，包括清洗槽，清洗槽底部设有若干个能够产生超声波的振子，以及控制柜，清洗槽一侧设有净液槽，净液槽与清洗槽之间设有隔板，所述隔板的中部设有加热盘管，清洗槽下部设有排污管并连接三通阀，三通阀的一侧与净液槽水平相联，三通阀的另一侧为排污管，清洗槽的侧面上端设有溢流口，通过管道与化学清洗液过滤器相联，清洗槽的上端设有固定KKF金属网子的转毂，转毂的两轴头就座在清洗槽的两端，其中一端轴头连接传动电机。

与现有技术相比本工艺及装置具有以下优点。

该清洗设备体型小、连续运行、清洗效率可调节；该清洗工艺操作简单、自动化程度高、清洗液循环使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

图1为本发明超声波/化学联合清洗工艺的流程图。

图2为本发明超声波清洗槽结构示意图。

具体实施方式

清洗工艺，包括如下步骤：

a)用含有萃取剂的水溶液浸泡KKF金属网，在超声波作用下，通过碱性萃取剂将树脂胶体沉积物从微孔中剥离，同时去除油污，反应时间10min～30min；

b)用软化水在超声波作用下，漂洗上述化学清洗过的KKF金属网，反应时间5min～10min；

c)用经过过滤的热风吹干上述清洗过的KKF金属网，完成清洗。

所述步骤a)中使用的萃取剂为苏打水、柴油、表面活性剂的混合物，苏打在溶液中的质量百分含量为0.1～0.5％；柴油在溶液中的质量百分含量为0.05～0.25％。

所述步骤b)中所使用的软化水是去离子水，而且漂洗液和化学清洗液是分开的，去离子软化水漂洗过程不能稀释化学清洗液；

所述超声波频率20～60kHz、超声波功率密度10～30W.cm^-2、工作温度20～40℃。

清洗装置，包括清洗槽1，如图2所示，清洗槽1底部设有若干个能够产生超声波的振子2，以及控制柜4，清洗槽1一侧设有净液槽10，净液槽10与清洗槽1之间设有隔板，所述隔板的中部设有加热盘管5，清洗槽1下部设有排污管并连接三通阀12，三通阀12的一侧与净液槽10水平相联，三通阀12的另一侧为排污管，清洗槽1的侧面上端设有溢流口6，通过管道与化学清洗液过滤器7相联，清洗槽1的上端设有固定KKF金属网子的转毂8，转毂8的两轴头就座在清洗槽1的两端，其中一端轴头连接传动电机9。

所述的净液槽10的底部和清洗槽1的底部不在同一个面上，净液槽10底部设有一个出口管，出口管与循环泵11相联，通过循环泵11可以将净液槽10里的清洗液泵入清洗槽1，并通过三通阀12、过滤器7及其连接管路形成闭合回路。

清洗工艺，包括如下步骤：

a)用含有强氧化剂的碱性萃取溶液浸泡已经被污染的KKF金属网，在超声波作用下，通过碱性强氧化剂，将金属网孔道里的树脂、胶体和无机颗粒物松动、漂移，表面收缩，逐步从孔道中剥离。反应时间20min。然后将清洗液放回净液槽；

b)用去离子软化水(或去离子软化水)在超声波作用下，漂洗经化学清洗后的KKF金属网，洗出网子上残留的清洗剂、污染物和其它杂质，为保证效果，可以采用先浸泡后冲洗的方法，反应时间10min；

c)用经过过滤的热风吹干上述清洗过的KKF金属网，完成清洗。

以上三个步骤中基本操作条件为，超声波频率20～60kHz、超声波功率密度10～30W.cm^-2、工作温度20～40℃。

KKF过滤器金属网用超声波/化学联合清洗工艺处理，使用的萃取剂为苏打水、柴油、表面活性剂的混合物，苏打在溶液中的质量百分含量为0.1～0.5％；柴油在溶液中的质量百分含量为0.05～0.25％。

KKF金属网用超声波/化学联合清洗工艺处理，所使用的去离子软化水和化学清洗液是分开的，去离子软化水漂洗过程不能稀释化学清洗液。

以上一种用于上述超声波/化学联合清洗工艺方法，是在本发明的超声波/化学联合清洗设备上实现的，包括一个超声波清洗槽，清洗槽底部设有若干个超声波振子，所有的超声波振子分为三个独立可控的区域，以保证振子的能耗最低、有效区更集中，超声波振子与控制柜连接；一个净液槽，净液槽通过循环泵、管道、网笼式过滤器等和清洗槽形成回路系统；超声波清洗槽侧面设有加热盘管，加热盘管通过电缆线与控制柜连接。本发明的设备材质为耐腐蚀材料如316L不锈钢、PP等，转毂的宽度略大于被清洗处理的KKF网子的宽度，转毂的周长等同于被清洗处理的KKF网子的长度，清洗槽的深度略大于转毂半径，有效浸泡高度接近转毂的半径大小。净液槽的体积大约为清洗槽有效容积的两倍，清洗槽的地面高于净液槽的二分之一高度，保证清洗液回流顺畅、完全；设备的四个支点焊接四个万向轮，可以轻松移动。

如图1、图2所示，用于超声波/化学联合清洗KKF金属网的工艺和实现该工艺的设备，包括一个超声波清洗槽1，清洗槽底部设有若干个能够产生超声波的振子2，超声波振子2的操作和参数调整通过控制柜4完成；超声波清洗槽1和净液槽中间隔板的中部设有加热盘管5，加热盘管5通过电缆线与控制柜4连接；超声波清洗槽1下部一端设有万向风轮3，其下部另一端的排污管设有三通阀12，回液管自三通阀的一端与净液槽水平相联；三通阀的另一端为排污管，去离子软化水漂洗时洗涤液也从此排出；清洗槽1的侧面上端设有溢流口6，通过管道与化学清洗液过滤器7相联，悬浮的污垢溢流进入滤器，过滤液回流到净液槽，杂质定期排除；清洗槽1的上端设有固定KKF金属网子的转毂8，转毂的两轴头就座在清洗槽的两端面，其中一端轴头连接传动电机9，在化学清洗时始终保持KKF金属网的所有部分不断地和清洗液接触。

用于上述超声波/化学联合清洗工艺的设备，包括一个净液槽，净液槽10的底部和清洗槽的底部不在同一个面上，净液槽10底部设有一个出口管，出口管与循环泵11相联，通过循环泵11可以将净液槽里的清洗液泵入清洗槽1，并通过三通阀12、过滤器7及其连接管路形成回路。

本发明的基本原理是：a)超声波在本工艺中，一方面在溶液中形成空化作用，在待KKF金属网表面局部区域产生70MPa左右的峰压、1000℃左右的峰温，通过物理作用将松散污物从KKF金属网微孔中剥离而去除；另一方面在如此高的峰压和峰温下，增强了化学试剂的反应动能，使化学反应速率成倍增加。试验表明：单一的化学反应工艺对KKF金属网不产生腐蚀；加超声波后，烧结纤维的熔接点仍然牢固，但过滤层与支撑底网、防护面网之间的结合有可能剥离，因此不宜长时间、大功率振荡。b)超声波/碱性溶液萃取步骤，是强氧化剂(高锰酸钾)在pH＝12.5(用氢氧化钠或碳酸氢钠溶液调节)的条件下，将无机颗粒物氧化，缩小体积；在柴油等溶剂作用下，实现污染物和烧结金属网之间的剥离。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例1

清洗液的化学配方：氧化清洗液配方(重量比)：苏打粉0.50％、柴油0.25％、氢氧化钠0.15％、高锰酸钾0.05％、表面活性剂0.05％、其余为水；b)溶剂/漂洗液：去离子软化水。

清洗液温度24℃；漂洗液水温16℃。

KKF金属网的规格为长1495mm，宽870mm，微孔直径15μm。在线运行一定周期后，反洗次数增加，压力损失增大，证明过滤效率下降。

清洗处理污染的上述金属网，工艺过程如图1所示，实现设备如图2所示。清洗槽长×宽×深为950mm×650mm×250mm。超声波发生器振子共90个，分三个区均布，振子频率40kHz，功率4500W；振子三个区分可以单独控制，功率可调，通过电缆线与控制柜连接。首先将KKF金属网的一端固定在转毂的筋条上，转动转毂使金属网的内侧紧贴轮毂；清洗液自底面到溢流口大约230mm，将预先配制好的清洗液泵入清洗槽，此时，转毂的下半部分浸泡在清洗液里；开启转毂，开启加热恒温装置，开启中区振子，开启循环泵。清洗处理20min后依次停循环泵、振子、恒温器、转毂按钮。清洗处理结束。打开三通阀将清洗槽里的清洗液放回净液槽。

清洗槽放空后关闭三通回流阀，打开排污阀。预洗转毂上的KKF网子。关闭排污阀，放清水于清洗槽。开启转毂传动电机，清水浸没转毂后开启振子，漂洗自溢流开始5min后停进水，停止振子、转毂按钮，放空清洗槽。

阴干或吹干。

实施例2

清洗液的化学配方：氧化清洗液配方(重量比)：苏打粉0.50％、柴油0.25％、氢氧化钠0.25％、洗衣粉0.05％、表面活性剂0.05％、其余为水，清洗液温度24℃；b)溶剂/漂洗液：洗衣粉0.02％，其余去离子软化水，漂洗液水温16℃。

KKF金属网的规格为长1495mm，宽870mm，微孔直径25μm。在线运行一定周期后，反洗次数增加，压力损失增大，证明过滤效率下降。

清洗处理污染的上述金属网，工艺过程如图1所示，实现本工艺的设备如图2所示。清洗槽长×宽×深为950mm×650mm×250mm。超声波发生器振子共90个，分三个区均布，振子频率40kHz，功率4500W；振子三个区分可以单独控制，功率可调，通过电缆线与控制柜连接。首先将KKF金属网的一端固定在转毂的筋条上，转动转毂使金属网的内侧紧贴轮毂；清洗液自底面到溢流口大约230mm，将预先配制好的清洗液泵入清洗槽，此时，转毂的下半部分浸泡在清洗液里；开启转毂，开启加热恒温装置，开启中区振子，开启循环泵。清洗处理20min后依次停循环泵、振子、恒温器、转毂按钮。清洗处理结束。打开三通阀将清洗槽里的清洗液放回净液槽。

清洗槽放空后关闭三通回流阀，打开排污阀。预洗转毂上的KKF网子。关闭排污阀，放清水于清洗槽。开启转毂传动电机，清水浸没转毂后开启振子，漂洗自溢流开始5min后停进水，停止振子、转毂按钮，放空清洗槽。

阴干或吹干。

实施例3

清洗液的化学配方：a)氧化清洗液配方：高锰酸钾0.1％(重量比)、硫酸0.1％(重量比)、其余为水；b)还原清洗液配方：草酸0.1％(重量比)、柠檬酸0.1％(重量比)、其余为水；c)溶剂/漂洗液：去离子软化水。

工艺运行控制条件同实施例1。清洗对象为纺丝成型用组合喷丝头组合件。本工艺操作分为四个步骤，第一步，超声波/碱性溶液氧化，在pH＝12.5条件下，将经过清水预洗的脏喷丝头组合件与氧化清洗液进行反应4小时；第二步，超声波/去离子软化水漂洗，用去离子软化水对化学清洗后的喷丝头组合件进行超声波漂洗20min；第三步，超声波/酸性溶液还原，在pH＝3.0条件下，将经过第一、二步骤的喷丝头组合件与还原清洗液进行反应6小时；第四步，超声波/去离子软化水漂洗，用去离子软化水对喷丝头组合件进行超声波漂洗10min，并晾干。

Claims (6)

1.一种金属烧结网的清洗工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a)用含有萃取剂的水溶液浸泡KKF金属网，在超声波作用下，通过碱性萃取剂将树脂胶体沉积物从微孔中剥离，同时去除油污，反应时间10min～30min；

b)用软化水在超声波作用下，漂洗上述化学清洗过的KKF金属网，反应时间5min～10min；

c)用经过过滤的热风吹干上述清洗过的KKF金属网，完成清洗。

2.根据权利要求1所述的一种金属烧结网的清洗工艺，其特征在于，所述步骤a)中使用的萃取剂为苏打水、柴油、表面活性剂的混合物，苏打在溶液中的质量百分含量为0.1～0.5％；柴油在溶液中的质量百分含量为0.05～0.25％。

3.根据权利要求1所述的一种金属烧结网的清洗工艺，其特征在于，所述步骤b)中所使用的软化水是去离子水，而且漂洗液和化学清洗液是分开的，去离子软化水漂洗过程不能稀释化学清洗液。

4.根据权利要求1所述的一种金属烧结网的清洗工艺，其特征在于，所述超声波频率20～60kHz、超声波功率密度10～30W.cm^-2、工作温度20～40℃。

5.根据权利要求1所述的一种金属烧结网的清洗装置，包括清洗槽(1)，清洗槽(1)底部设有若干个能够产生超声波的振子(2)，万向轮(3)以及控制柜(4)，其特征在于，清洗槽(1)一侧设有净液槽(10)，净液槽(10)与清洗槽(1)之间设有隔板，所述隔板的中部设有加热盘管(5)，清洗槽(1)下部设有排污管并连接三通阀(12)，三通阀(12)的一侧与净液槽(10)水平相联，三通阀(12)的另一侧为排污管，清洗槽(1)的侧面上端设有溢流口(6)，通过管道与化学清洗液过滤器(7)相联，清洗槽(1)的上端设有固定KKF金属网子的转毂(8)，转毂(8)的两轴头就座在清洗槽(1)的两端，其中一端轴头连接传动电机(9)。

6.根据权利要求5所述的一种金属烧结网的清洗装置，其特征在于，所述的净液槽(10)的底部和清洗槽(1)的底部不在同一个面上，净液槽(10)底部设有一个出口管，出口管与循环泵(11)相联，通过循环泵(11)可以将净液槽(10)里的清洗液泵入清洗槽(1)，并通过三通阀(12)、过滤器(7)及其连接管路形成闭合回路。 

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