徐學(xué)斌
(安徽皖維高新材料股份有限公司,安徽 合肥 238000)
聚乙烯醇(PVA)纖維廣泛應(yīng)用于建筑、無(wú)紡紙、特種紙、軍工等領(lǐng)域,是一種環(huán)境友好型材料。在高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維生產(chǎn)中,紡絲時(shí),為了保證聚乙烯醇纖維成形的質(zhì)量,必須嚴(yán)格檢查噴絲頭的噴絲情況,發(fā)現(xiàn)噴絲不良時(shí),需要及時(shí)更換噴絲板。噴絲是噴絲頭浸入凝固浴浴液中進(jìn)行的,因此要求浴液有較高的透明度,才能使操作人員清晰地觀(guān)察到噴絲情況[1],目前,生產(chǎn)工藝要求浴液透明度達(dá)到90%以上。而紡絲堿?。⑾?、堿、水)在其配制和紡絲過(guò)程中都會(huì)帶入和生成一些不溶解的固體雜質(zhì),在紡絲成形過(guò)程中,這些雜質(zhì)會(huì)附著在初生纖維中,嚴(yán)重影響纖維后段拉伸質(zhì)量[2],因此為了滿(mǎn)足紡絲對(duì)堿性浴液高透明度的要求,必須對(duì)堿性浴液進(jìn)行過(guò)濾。
考慮到堿性浴液的腐蝕性,生產(chǎn)上使用維尼綸單面絨布作為過(guò)濾介質(zhì)對(duì)浴液進(jìn)行恒壓框式過(guò)濾,目前隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視以及客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,該過(guò)濾方式已不能滿(mǎn)足工藝要求,主要表現(xiàn)在框式單面絨布過(guò)濾器在清洗時(shí),有部分浴液漏出,造成環(huán)保壓力;隨著產(chǎn)能增加,為了保證透明度,清洗頻率增加,從而造成絨布更換頻繁,使用成本增加。
為了解決上述問(wèn)題,綜合分析各種過(guò)濾器的過(guò)濾性能,考慮高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維生產(chǎn)中堿性浴液的特性,我們選用丙綸絲束過(guò)濾器,過(guò)濾器以丙綸絲束作濾材,且以一定的密度垂直固定在上下花板上,形成松散的濾層,上下花板固定在內(nèi)腔,可以拆卸。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。
圖1 丙綸絲束過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)
紡絲堿浴經(jīng)堿性浴液入口進(jìn)入過(guò)濾器腔體內(nèi),在壓力的作用下經(jīng)過(guò)丙綸絲束濾芯過(guò)濾掉在配制和紡絲過(guò)程中帶入和生成的一些不溶解的固體雜質(zhì),干凈的浴液經(jīng)過(guò)濾器浴液出口進(jìn)入到下道工序。當(dāng)浴液進(jìn)出口壓力差超過(guò)一定范圍且反清洗后效果不明顯時(shí),需打開(kāi)人孔,更換丙綸絲束濾芯。
為了檢驗(yàn)丙綸絲束過(guò)濾器的過(guò)濾效果,與框式單面絨布過(guò)濾器作了對(duì)比:
(1)在流量且過(guò)濾面積相同的條件下,堿性浴液分別通過(guò)上述兩種過(guò)濾器,過(guò)濾器進(jìn)出口壓力變化如圖2所示。隨著過(guò)濾時(shí)間的增加,丙綸絲束過(guò)濾器和框式單面絨布過(guò)濾器的進(jìn)出口壓力差均在緩慢上升,說(shuō)明堿性浴液中的雜質(zhì)被濾芯過(guò)濾掉,雜質(zhì)越多,壓力上升越快。對(duì)比發(fā)現(xiàn),框式單面絨布過(guò)濾器的壓力變化較丙綸絲束過(guò)濾器要大,說(shuō)明隨著時(shí)間的推移,框式單面絨布過(guò)濾器的過(guò)濾效果下降明顯。圖2表明框式單面絨布過(guò)濾器清洗周期約為2~3天,而丙綸絲束過(guò)濾器清洗周期約為6~7天。
圖2 丙綸絲束過(guò)濾器與框式單面絨布過(guò)濾器過(guò)濾時(shí)的壓力變化
(2)在兩種過(guò)濾器過(guò)濾面積相同且進(jìn)液透明度相同的條件下,堿性浴液分別通過(guò)上述兩種過(guò)濾器,過(guò)濾器出口浴液的透明度對(duì)比如表1。
表1 丙綸絲束過(guò)濾器與框式單面絨布過(guò)濾器使用情況對(duì)比
表1表明,使用丙綸絲束過(guò)濾器后,過(guò)濾效果明顯好于框式單面絨布過(guò)濾器,透明度得到了提高,改善了紡絲成形條件,產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。
框式單面絨布過(guò)濾器清洗時(shí),需將板框打開(kāi),清洗每一片單面絨布,清洗完成后,再組裝好,試漏,過(guò)程繁瑣,工作量大,單人完成不了,需要兩人以上協(xié)作完成,無(wú)法進(jìn)行在線(xiàn)反沖洗。而丙綸絲束過(guò)濾器可以做到在線(xiàn)切換反沖洗,由于濾質(zhì)是丙綸絲束,堿性浴液中的雜質(zhì)牢固地附著在絲束上,需用氣水混合反沖洗,才能將附著在絲束上的雜質(zhì)清洗掉;同時(shí)絲束表面的堿液用冷水清洗較困難,需用熱水對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗。
反沖洗的大致步驟為:①切換至備用臺(tái),將準(zhǔn)備清洗的過(guò)濾器內(nèi)的浴液用雜用空氣壓入儲(chǔ)槽中;②用熱水進(jìn)行反沖洗,在清洗過(guò)程中,適當(dāng)開(kāi)啟雜空閥門(mén),用氣水混合清洗效果更佳(過(guò)濾器沖洗水出口水質(zhì)變清及濾質(zhì)丙綸絲束變白為準(zhǔn))。
丙綸絲束過(guò)濾器在實(shí)際應(yīng)用中有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)過(guò)濾器占地小,比框式單面絨布過(guò)濾器要小3~4倍。
(2)過(guò)濾器的介質(zhì)是丙綸絲束,對(duì)堿性浴液中雜質(zhì)的過(guò)濾效果比單面絨布好,過(guò)濾后的堿性浴液透明度高。
(3)丙綸絲束過(guò)濾器可實(shí)行在線(xiàn)反清洗功能,減少過(guò)濾器的拆裝,操作簡(jiǎn)單,單人就可完成清洗操作,且更換濾芯方式快捷。
(4)丙綸絲束過(guò)濾器在過(guò)濾過(guò)程中沒(méi)有浴液泄漏,可減少浪費(fèi)并利于環(huán)境保護(hù)。
(5)丙綸絲束過(guò)濾器截污容量大,為框式單面絨布過(guò)濾器的2~3倍。
(6)丙綸絲束過(guò)濾器內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單,故障率低,日常不需要維修。
[1]魯裕漢.維尼綸凝固浴[M].北京:輕工業(yè)出版社,1975.
[2]李升基.馮寶勝譯.維尼綸(下冊(cè))[M].北京:紡織工業(yè)出版社,1985.□