CN220758354U - 一种过滤装置水洗系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及纺织品染整技术领域，特别是涉及一种过滤装置的水洗系统，水洗系统包括：清洗箱，用于容纳附着有所述低聚物和染料的过滤装置；第一储液箱，所述第一储液箱通过第一管道和所述清洗箱连通，所述第一储液箱存储有第一混合液，所述第一混合液为碱和多功能分散剂的混合液；第二储液箱，所述第二储液箱通过第二管道和所述清洗箱连通，所述第二储液箱存储有酸溶液；第三储液箱，所述第三储液箱通过第三管道和所述清洗箱连通，所述第三储液箱存储有洗涤用水。

Description

一种过滤装置水洗系统

技术领域

本实用新型涉及纺织品染整技术领域，特别是涉及一种过滤装置水洗系统。

背景技术

聚酯纤维也称涤纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycolterephthalate，PET)，为由对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下进行酯交换反应生成，或由对苯二甲酸双羟乙酯聚合而成的聚合物。在制备聚酯纤维的酯交换或酯化过程中，在热力学驱动下会生成一定比例的低聚物。其中，低聚物通常有环状低聚物、线状低聚物，其中，主要为环状三聚体。

这些低聚物对后续加工和产品质量影响较大。在染色时，由于染料或助剂在化料时未均匀溶解，染色过程中会附着在纱线上导致疵点或色花；涤纶染色过程中会产生低聚物聚集在纱线上，造成疵点或色花并对后续步骤造成影响。

有方法提出使用过滤装置将低聚物这种细小颗粒过滤掉，但在染色过程中同其他杂质(例如染料)附着在过滤装置上，难以去除；在使用一段时间后，低聚物等杂质在过滤装置上会逐渐累积，不易去除，影响装置的过滤效率和聚酯纤维的染色效果。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点和存在的问题，本实用新型的目的在于提供过滤装置水洗系统，可以有效去除附着在过滤装置上的低聚物等杂质。具体如下。

本申请实施例提供了一种过滤装置的水洗系统，所述过滤装置用于在聚酯纤维的纱线的染色过程中，拦截聚酯纤维的制备过程的酯交换或酯化所产生的低聚物；所述水洗系统包括：

清洗箱，用于容纳附着有所述低聚物和染料的过滤装置；

第一储液箱，所述第一储液箱通过第一管道和所述清洗箱连通，所述第一储液箱存储有第一混合液，所述第一混合液为碱和多功能分散剂的混合液；

第二储液箱，所述第二储液箱通过第二管道和所述清洗箱连通，所述第二储液箱存储有酸溶液；

第三储液箱，所述第三储液箱通过第三管道和所述清洗箱连通，所述第三储液箱存储有洗涤用水；

其中，当所述水洗系统用于水洗所述过滤装置时，所述第一混合液通过所述第一管道进入到所述清洗箱，以去除附着在所述过滤装置上的低聚物；然后，所述清洗箱中的所述第一混合液通过所述第一管道回流至所述第一储液箱，以供再次使用；

所述酸溶液通过所述第二管道进入到所述清洗箱，以中和滞留在所述过滤装置上的碱；然后，所述清洗箱中的所述酸溶液通过所述第二管道回流至所述第二储液箱，以供再次使用；

所述洗涤用水通过所述第三管道进入所述清洗箱，以水洗所述过滤装置；然后，所述清洗箱中的所述洗涤用水通过所述第三管道回流至所述第三储液箱。

在一些实施例中，所述清洗箱包括第一循环泵，所述清洗箱通过第一循环泵与所述第一管道连通，所述循环泵用于通过所述第一管道，将所述第一混合液从所述第一储液箱泵入到所述清洗箱，和/或，将所述第一混合液从所述清洗箱泵入所述第一储液箱；

所述清洗箱还包括第二循环泵，所述清洗箱通过所述第二循环泵与所述第二管道连通，所述第二循环泵用于通过所述第二管道，将所述酸溶液从所述第二储液箱泵入到所述清洗箱，和/或，将所述酸溶液从所述清洗箱泵入所述第二储液箱；

所述清洗箱还包括第三循环泵，所述清洗箱通过所述第三循环泵与所述第三管道连通，所述第三循环泵用于通过所述第三管道，将所述洗涤用水从所述第三储液箱泵入到所述清洗箱，和/或，将所述洗涤用水从所述清洗箱泵入所述第三储液箱。

在一些实施例中，所述清洗箱、所述第一储液箱、所述第二储液箱、所述第三储液箱处于同一水平面。

在一些实施例中，所述清洗箱内设置有超声发生装置，所述超声发生装置用于在所述水洗系统水洗所述过滤装置时，发出超声；所述超声发生装置发出超声的功率为20-60kHz，持续时间为1-5min。

在一些实施例中，所述清洗箱设置有烘干装置，所述烘干装置用于烘干经过水洗后的所述过滤装置；其中，所述烘干装置用于向所述清洗箱内通入热风，以烘干所述过滤装置；

在60-80℃的温度下，烘干所述过滤装置，且烘干持续时间为40-60min。

在一些实施例中，在所述第一混合液中，碱的浓度为20-50g/L，多功能分散剂的浓度为5-20g/L，且碱的浓度和多功能分散剂的浓度为2.5:1-4:1。

在一些实施例中，所述碱为氢氧化钠；所述多功能分散剂由非离子表面活性剂和水组成，其中，非离子表面活性剂的重量比为50％-80％，水的重量比为20％-50％。

在一些实施例中，所述酸溶液为pH为5-6的弱酸溶液；其中，所述弱酸为醋酸或柠檬酸。

在一些实施例中，所述过滤装置包括：

管状主体；

所述管状主体上附着有滤网；其中，

所述管状主体上具有多个孔洞，使得染液能够通过滤网。

在一些实施例中，所述滤网附着于所述管状主体的外侧壁，或者，所述滤网附着于所述管状主体的内侧壁，或者，所述滤网位于所述管状主体内部；所述滤网的孔径尺寸为10nm-100um；所述滤网为多层。

本申请实施例提供的水洗系统，可以只使用一个清洗箱实现了清洗和水洗的多次步骤，通过循环使用多个储液箱内的溶液，可以有效清洗过滤装置，同时起到对清洗箱的清洗作用，降低了成本。该水洗系统可以保证过滤装置的重复利用并有效去除过滤装置上的低聚物和杂质，无须在非水介质中添加额外物质，即只使用物理方法对低聚物进行过滤和清洗，将助剂对染色和非水介质的影响降到最低，操作简单；使用超声结合常见的NaOH和多功能分散剂对过滤装置表面进行清洗，材料易获得，成本低。

附图说明

图1为一种过滤装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种水洗系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种清洗箱的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

传统染色过程中清除低聚物，如在染色前使用助剂去除部分低聚物，该方法去除率较低；在染色中加入助剂抑制低聚物在织物上的聚集，该方法较为有效，但增加了后续对废水处理的难度；染色过程中加入过滤装置进行染色，随着使用次数的增多，低聚物和其他杂质逐渐沉积在过滤装置的滤网上，影响过滤和染色效果。

目前用于溶解低聚物的常用溶剂为四氯乙烷、二恶烷、三氯甲烷、DMF等有机溶剂，均在危险化学品目录中。该类溶剂主要用于溶解并提取分析聚酯中的低聚物种类和含量分析，若要用于工业化溶解低聚物，成本高。

超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用，对液体和污物直接、间接的影响，使污物层被分散、乳化、剥离，而达到清洗目的。针对金属物质进行超声清洗的技术、工业化和商品化装置较多，但普通超声清洗装置只能完成一次清洗功能，需要将清洗溶液排出再次添加新溶液进行清洗，若配置多个超声装置则成本会上升，不利于产品的一次性和连续化清洗。

过滤装置可实现为图1所述的过滤筒芯。过滤筒芯用于在聚酯纤维的纱线的染色过程中，拦截聚酯纤维的制备过程的酯交换或酯化所产生的低聚物。如图1所示，该过滤筒芯包括管状主体。其中，所述管状主体上附着有滤网；所述管状主体上具有多个孔洞，使得染液能够通过滤网。示例性的，所述滤网附着于所述管状主体的外侧壁，或者，所述滤网附着于所述管状主体的内侧壁，或者，所述滤网位于所述管状主体内部；所述滤网的孔径尺寸为10nm-100um；所述滤网为多层。

更具体地，所述过滤筒芯包括管状主体和附着在所述管状主体上的滤网。所述过滤筒芯的第一端的端口开口，以允许染液进入到过滤筒芯内。过滤筒芯的第二端的端口封闭，以避免染液从第二端流出，从而可以迫使染液穿过管状主体的侧壁和滤网，进而穿过筒纱，实现对筒纱的染色。示例性的，过滤筒芯的第二端的端口由筒纱锁头封闭。筒纱锁头也可以称为筒子纱锁头。其中，筒纱为涤纶纱线(即聚酯纤维纱线)在过滤筒芯上缠绕形成的。

所述管状主体的侧壁上具有多个孔洞，该孔洞允许染液穿过管状主体的侧壁，从而允许染液穿过滤网和筒纱。示例性的，该多个孔洞在管状主体的侧壁上均匀分布。

筒纱的染色过程中，过滤筒芯拦聚染色体系中的杂质，例如聚酯纤维纱线制备的产生的副产物，即低聚物。该低聚物由聚酯纤维的制备过程的酯交换或酯化过程所产生。低聚物通常有环状低聚物、线状低聚物，其中，主要为环状三聚体。其中，该筒纱为聚酯纤维纱线在过滤筒芯上缠绕形成的。

在其他实施例中，过滤装置还可以实现为其他用于聚酯纤维的纱线的染色过程中，拦截聚酯纤维的制备过程的酯交换或酯化所产生的低聚物的装置或设备，在此不再一一赘述。

低聚物、染料颗粒、助剂颗粒等杂质在过滤装置上会逐渐累积，不易去除，影响装置的过滤效率和聚酯纤维的染色效果。

本申请实施例提供了一种过滤装置的水洗系统，本申请实施例提供水洗系统，可以解决了低聚物聚集在过滤装置上影响过滤和染色效果的问题，该技术主要结合超声波清洗和助剂清洗技术，使用超声和烧碱使得低聚物从过滤装置脱落，结合表面活性剂将低聚物良好的分散在溶液中，避免再次聚集；过滤装置后可以重复使用；并且，本申请实施例只使用一个清洗箱和若干储液箱进行组合，实现了过滤装置放入后即可清洗完成，无需转移多次清洗，操作简单便捷，成本低。

接下来，对本申请实施例提供的过滤装置的水洗系统进行说明。

如图2所示，所述水洗系统包括：清洗箱1。其中，清洗箱1用于容纳附着有所述低聚物、染料等杂质的过滤装置。其中，染料可以为分散染料颗粒等。

在一些实施例中，如图3所示，所述清洗箱1包括多个循环泵5和超声发生装置6。其中，超声发生装置5位于清洗箱1内，且位于清洗箱1的底部。

水洗系统还包括与所述清洗箱1处于同一水平面的第一储液箱2，所述第一储液箱2通过第一管道和所述清洗箱1连通，所述第一储液箱2存储有第一混合液，所述第一混合液为碱和多功能分散剂的混合液。在一些实施例中，在所述第一混合液中，碱的浓度为20-50g/L，多功能分散剂的浓度为5-20g/L，且碱的浓度和多功能分散剂的浓度为2.5:1-4:1。在一个例子中，所述碱为氢氧化钠；所述多功能分散剂由非离子表面活性剂和水组成，其中，非离子表面活性剂的重量比为50％-80％，水的重量比为20％-50％。

与所述清洗箱1处于同一水平面的第二储液箱3，所述第二储液箱3通过第二管道和所述清洗箱1连通，所述第二储液箱3存储有酸溶液。在一些实施例中，所述酸溶液为pH为5-6的弱酸溶液；其中，所述弱酸为醋酸或柠檬酸。

与所述清洗箱1处于同一水平面的第三储液箱4，第三储液箱4通过第三管道和清洗箱1连通，第三储液箱4存储有洗涤用水。在一些实施例中，洗涤用水具体为自来水。

其中，当所述水洗系统用于水洗所述过滤装置时，所述第一混合液通过所述第一管道进入到所述清洗箱1，以去除附着在所述过滤装置上的低聚物。其中，在每轮水洗中，第一混合液在清洗箱1的停留时长可以预设。示例性的，停留时长可以为1-5min，例如可以为1min、2min、3min、4min或5min。在经过停留时长后，所述清洗箱1中的所述第一混合液通过所述第一管道回流至所述第一储液箱2，以供再次使用；

在第一混合液回流至第一储液箱2后，第二储液箱3中的所述酸溶液通过所述第二管道进入到所述清洗箱1，以中和滞留在所述过滤装置上的碱。其中，在每轮水洗中，酸溶液在清洗箱1的停留时长可以预设。示例性的，停留时长可以为1-5min，例如可以为1min、2min、3min、4min或5min。在经过停留时长后，所述清洗箱1中的所述酸溶液通过所述第二管道回流至所述第二储液箱3，以供再次使用。

在酸溶液回流至第二储液箱3后，第三储液箱4中的洗涤用水通过所述第三管道进入到所述清洗箱1，以水洗在所述过滤装置。其中，在每轮水洗中，洗涤用水在清洗箱1的停留时长可以预设。示例性的，停留时长可以为1-5min，例如可以为1min、2min、3min、4min或5min。在经过停留时长后，所述清洗箱1中的洗涤用水通过所述第三管道回流至所述第三储液箱4，以供再次使用。

在一些实施例中，如上所述，所述清洗箱1包括多个循环泵5。其中，一个循环泵5可用作第一循环泵。所述清洗箱1包括第一循环泵，所述清洗箱1通过第一循环泵与所述第一管道连通，所述第一循环泵用于通过所述第一管道，将所述第一混合液从所述第一储液箱2泵入到所述清洗箱1，和/或，将所述第一混合液从所述清洗箱1泵入所述第一储液箱2。从而实现第一混合液在清洗箱1和第一储液箱2之间转移。

第一循环泵还可以在第一混合液进入到清洗箱1中后，带动第一混合液在清洗箱1内循环流动。

另一个循环泵5可用作第二循环泵，所述清洗箱1通过所述第二循环泵3与所述第二管道连通，所述第二循环泵用于通过所述第二管道，将所述酸溶液从所述第二储液箱3泵入到所述清洗箱1，和/或，将所述酸溶液从所述清洗箱1泵入所述第二储液箱3；

第二循环泵还可以在酸溶液进入到清洗箱1中后，带动酸溶液液在清洗箱1内循环流动。

又一个循环泵5可用作第三循环泵，所述清洗箱1通过所述第三循环泵与所述第三管道连通，所述第三循环泵用于通过所述第三管道，将所述洗涤用水从所述第三储液箱4泵入到所述清洗箱1，和/或，将所述洗涤用水从所述清洗箱1泵入所述第三储液箱4。

第三循环泵还可以在洗涤用水进入到清洗箱1中后，带动洗涤用水在清洗箱1内循环流动。

在一些实施例中，所述清洗箱内设置有超声发生装置6，所述超声发生装置6用于在所述水洗系统水洗所述过滤装置时，发出超声。例如，在第一混合液在清洗箱1停留时，所述超声发生装置6发出超声，在酸溶液在清洗箱1停留时，所述超声发生装置6发出超声，在洗涤用水在清洗箱1停留时，所述超声发生装置6发出超声。所述超声发生装置6发出超声的功率为20-60kHz，持续时间为1-5min。

在一些实施例中，清洗箱1、第一储液箱2、第二储液箱3的材质均为耐腐蚀的不锈钢材料。

在一些实施例中，所述清洗箱1内设置有烘干装置(未示出)，所述烘干装置用于烘干经过水洗后的所述过滤装置。示例性的，烘干装置可以为能够提供热风的装置，通过烘干装置提供的热风，可以将清洗箱1转换为烘箱，从而将过滤装置烘干。其中，烘干装置可以位于清洗箱1的上方。

接下来，介绍利用上文描述的水洗系统对过滤装置进行水洗的方法。可包括如下步骤。

(1)浸洗：将已使用的装置放入清洗箱1中，将已配置好的碱和多功能分散剂LY103混合溶液由第一储液箱2通过管道转移至清洗箱1，20-60kHz的超声清洗3-10min；在混合溶液中，碱浓度为20-50g/L，多功能分散剂LY103为5-20g/L，比例为2.5:1-4:1。混合溶液转移的量要满足在清洗箱1内浸没过滤装置。在多功能分散剂LY103中，非离子表面活性剂的重量比为50％-80％，水的重量比为20％-50。

(2)酸洗：将浸洗后的液体排回第一储液箱2中，将配置好的酸溶液由第二储液箱3转移至清洗箱1，20-60kHz的超声清洗3-10min；

(3)水洗：将酸洗后的液体排回第二储液箱3中，将洗涤用于由第二储液箱4转移至清洗箱1，20-60kHz的超声清洗3-10min；

(4)烘干：将步骤(3)水洗后的过滤装置在清洗箱1中干燥。可以通过烘干装置向清洗箱1通入热风，以烘干过滤装置。

该水洗方法可以保证过滤装置的重复利用并有效去除过滤装置上的低聚物和杂质，无须在非水介质中添加额外物质，即只使用物理方法对低聚物进行过滤和清洗，将助剂对染色和非水介质的影响降到最低，操作简单。

接下来，在一个具体实施例中，对本申请实施例提供的水洗方法进行说明。

实施例1：

(11)：配置NaOH浓度为50g/L和多功能分散剂LY103浓度为10g/L的混合溶液于第一储液箱2中，配置pH值为5.5的柠檬酸溶液于第二储液箱3中，配置自来水于第三储液箱4中；将附着有低聚物的过滤装置置于清洗箱1中，将混合溶液从第一储液箱2转移至清洗箱1中，温度设定为80℃，开启循环泵5和超声发生装置6，超声波清洗3min；

(12)：将浸洗后的碱和表面活性剂混合溶液排回第一储液箱2中，将酸溶液从第二储液箱3转移至清洗箱1中，开启循环泵5和超声发生装置6，超声波清洗3min；

(13)：将酸洗后的溶液排回第二储液箱3中，将自来水从第三储液箱4转移至清洗箱1中，开启循环泵5和超声发生装置6，超声波清洗3min；

(14)：将自来水溶液排回第三储液箱4中，保持清洗箱1的温度为80℃，以烘干过滤装置。

对比例

(21)：配置NaOH浓度为50g/L的混合溶液于第一储液箱2中，配置自来水于第三储液箱4中，将含有低聚物的过滤装置置于清洗箱1中，将混合溶液从第一储液箱2转移至清洗箱1中，温度设定为80℃，开启循环泵5和超声发生装置6，超声波清洗3min；

(22)：将混合溶液排回第一储液箱2中，将第三储液箱4自来水转移至清洗箱1中，温度设定为80℃，开启循环泵5和超声发生装置6，超声波清洗3min；

(23)：将自来水溶液排回第三储液箱4中，保持清洗箱1的温度为80℃，以烘干过滤装置。

步骤(23)后的过滤装置进行观察检测，过滤装置内表面仍存在部分褐色污渍，显微镜下观察过滤装置的滤网间仍存在部分低聚物，不可再作为染色用低聚物的过滤装置。

综合以上，本申请实施例提供了一种过滤装置水洗方法，包括如下步骤。

(31)浸洗：将已使用的装置放入清洗箱1中，将已配置好的碱和多功能分散剂LY103混合溶液由第一储液箱2通过管道转移至清洗箱1，超声清洗3-10min；

(32)酸洗：将浸洗后的液体排回第一储液箱2中，将配置好的酸溶液由第二储液箱3转移至清洗箱1，超声清洗3-10min；

(33)水洗：将酸洗后的液体排回第二储液箱3中，将自来水由第三储液箱4转移至清洗箱1，超声清洗3-10min；

(34)烘干：将步骤(33)水洗后的装置在清洗箱中干燥。

在一些实施例中，所述步骤(31)中，溶液中碱浓度为30～60g/L，多功能分散剂LY103浓度为3～10g/L；多功能分散剂LY103为黄色液体，有效成分为非离子型表面活性剂复配物，按重量份计组成，非离子表面活性剂为50％～80％，水为20％～50％，对低聚物有较好的分散效果。

在一些实施例中，所述步骤(31)中碱为NaOH，所述步骤(32)中酸为醋酸或柠檬酸等弱酸。

在一些实施例中，在所述步骤(34)烘干前，重复进行步骤(3)2～3次。

在一些实施例中，所述步骤(34)中的干燥温度为60～80℃，时间为40～60min。

本申请实施例还提供了一种用于过滤低聚物的装置的水洗系统，包括，清洗箱1，其中清洗箱1包括循环泵5和超声发生装置6；第一储液箱2，其中为预先配置的碱和多功能分散剂LY103混合溶液；第二储液箱3，其中为预先配置的酸溶液；第三储液箱4，其中为预先储存的自来水；每次清洗均由清洗箱1完成，所述第二储液箱3和第三储液箱4内的溶液同时对清洗箱1和管道进行清洗。

在一些实施例中，所述清洗箱1、第一储液箱2、第二储液箱3、第三储液箱4的材质均为耐酸碱的不锈钢材料；所述清洗箱1底部设有超声发生装置和电加热装置(可以电加热也可以蒸汽加热)，超声发生装置可实现超声功能，电加热装置可实现对溶液的温度控制。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种过滤装置的水洗系统，其特征在于，所述过滤装置用于在聚酯纤维的纱线的染色过程中，拦截聚酯纤维的制备过程的酯交换或酯化所产生的低聚物；

所述水洗系统包括：

清洗箱，用于容纳附着有所述低聚物和染料的过滤装置；

第一储液箱，所述第一储液箱通过第一管道和所述清洗箱连通，所述第一储液箱存储有第一混合液，所述第一混合液为碱和多功能分散剂的混合液；

第二储液箱，所述第二储液箱通过第二管道和所述清洗箱连通，所述第二储液箱存储有酸溶液；

第三储液箱，所述第三储液箱通过第三管道和所述清洗箱连通，所述第三储液箱存储有洗涤用水；

其中，所述清洗箱包括第一循环泵，所述清洗箱通过第一循环泵与所述第一管道连通；所述清洗箱还包括第二循环泵，所述清洗箱通过所述第二循环泵与所述第二管道连通；所述清洗箱、所述第一储液箱、所述第二储液箱、所述第三储液箱处于同一水平面；所述清洗箱内设置有超声发生装置；所述清洗箱设置有烘干装置。

2.根据权利要求1所述水洗系统，其特征在于，所述过滤装置包括：

管状主体；

所述管状主体上附着有滤网；其中，

所述管状主体上具有多个孔洞，使得染液能够通过滤网。

3.根据权利要求2所述的水洗系统，其特征在于，所述滤网附着于所述管状主体的外侧壁，或者，所述滤网附着于所述管状主体的内侧壁，或者，所述滤网位于所述管状主体内部；所述滤网的孔径尺寸为10nm-100um；所述滤网为多层。