专利名称：一种金属烧结网的清洗工艺及其装置的制作方法
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 50 μ m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IOmin 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 IOmin ；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。
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。
具体实施例方式清洗工艺，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IOmin 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 IOmin ；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°C。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IOmin ；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. CnT2、工作温度 20 40°C。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70MI^左右的峰压、1000°C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；漂洗液水温16°C。KKF金属网的规格为长1495mm，宽870mm，微孔直径15 μ m。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X宽X深为950mmX650mmX 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；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°C。KKF金属网的规格为长1495mm，宽870mm，微孔直径25 μ m。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X宽X深为950mmX650mmX250mm。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. (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lOmin，并晾干。
权利要求
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IOmin 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 IOmin ；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. cnT2、工作温度20 40°C。
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0)，万向轮(3)以及控制柜G)，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(1 的一侧与净液 槽(10)水平相联，三通阀(1 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。
全文摘要
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。
文档编号C23G1/14GK102108517SQ20091018683
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者张济洲, 张瑞文, 郑军平, 郭晓震, 马伟华 申请人:中原工学院, 河南海洋化纤集团有限公司