纺丝组件从生产线拆下来后,要经过清洗、处理、维护后才能恢复正常的功能。不同生产线所使用的纺丝组件的结构会不一样,但其清洗处理过程是大同小异的。
一、纺丝组件的清洗流程
纺丝组件从纺丝箱体上拆卸下来后,要及时进行清洗、维护,其主要的清洗流程:下线---分解---煅烧---超声波清洗---高压水清洗---检查---修理---防护处理等。
纺丝组件经过清洗、检查后,要及时将其装配好备用。
二、常用的组件清洗方法
目前常用下列几种方法清洗纺丝组件熔体。
(一)煅烧法
在自动控温的箱式电炉中进行,煅烧温度450~480℃。
当温度超过480℃时,会有过热蒸汽通过炉膛,吹灭火焰,降低温度,以免烧损喷丝板,非织造布行业不采用这种清洗方法。
(二)盐浴法
盐浴大致成分为NaNO3(45%)+NaNO2(45%)+NaOH(10%),盐浴熔点约200℃,使用温度450~500℃。盐浴在该温度时呈强氧化性状态,将聚合物氧化成CO2和H2O,作用过程相快,60~90min即可完成。从盐浴出来后,用热水清洗除盐,再用稀硝酸除去表面氧化膜,然后清水漂洗,超声清洗、干燥。
这种方法仅用于清洗非织造布行业的小型喷丝板,其他较少用。
(三)普鲁西丁流化床清洗法
流化床温度450~500℃,以热气流运载化铝粉粒,使黏附在喷丝板上的聚合物在气流中受冲刷剥离并分解氧化,被排出室外。无机物如二氧化钛等留于板面,最终也随气流排出。
(四)三甘醇(TEG)清洗法
先将喷丝板置于含15%~20% NaOH 的沸腾溶液中,处理时间2 ~3h,以清除板上的大部分聚合物。继而将喷丝板置于260 ~280℃的三甘醇溶液中,保持约12h,然后冷却。
冷却后的喷丝板还要通过碱液、清水、超声波清洗以及干燥等处理。本法的优点是操作温度不会过高,对工件无损害,适合用于清洗各种不锈钢喷丝板及熔体滤芯等零件。本方法多用于PET生产线。
缺点是清洗时间较长、程序多,运行成本高,而TEG是有害物质,存在环境污染问题。
(五)气体保护煅烧清洗法
在微真空条件下,利用高温煅烧炉,将放置在炉内由氮气(或二氧化碳气体)保护的喷丝板、分配板加热至400~430℃。
清洗过程产生的气体由设在炉后的高温(700℃以上)燃烧器绝对燃烧后成为二氧化碳排放到环境中。这种方法主要是在一些引进的生产线上使用,用于清洗大型的纺丝组件。对环境影响很小,但由于处理过程要消耗保护气体和燃气,运行费用较高。
(六)真空高温分解法
这是一种新型喷丝板清洗工艺,是利用一种称为VacuClean(真空清洁) 的设备进行的。其机理是利用聚合物在高温、真空状态下发生裂解后,成为气体,这些气体由整合在一起的废气催化转化器进行清理,而不向环境排放有害气体,也没有异味散发出来。
在处理过程中,能根据设备传感器提供的信息,自动地将热裂解状态转变为氧化状态,在有氧、可控的气氛下进行清洗。先以100~150℃的速率升温,让残留的熔体流入下方的收集箱;在450℃的温度下、保持箱内的真空度,使聚合物热裂解。
在真空度下降阶段,控制残留的碳质晶体氧化,从而达到清洗目的。
对于仍残存在微孔内的异物,可把组件放在温度为75~80℃的热水中,利用超声波进行一次或多次的清理。或利用高压水将异物清除。
(七)真空煅烧清洗法
在低压的真空状态下加热煅烧,利用高温使聚合物在缺氧环境中汽化、分解,残留物很容易被水冲刷干净。煅烧清洗过程能自动进行,对环境无污染,操作方便,这是目前广泛使用的一种清洗方法。
一般高分子聚合物熔点都在300℃以下。在处理过程中,先将煅烧炉升温到300℃左右,此时黏附在工件上的聚合物开始熔融,流入下部的收集罐中;然后开动真空泵,使炉膛呈低气压的缺氧状态,防止炉膛内出现明火燃烧;继续升温至480℃左右;在这个温度下向炉膛(工作室)内充入少量空气,这时剩余的聚合物就会裂解成二氧化碳和灰分,二氧化碳排出到环境大气中,而灰分则被喷淋洗涤器的水带走,从而达到清洗的目的。
这是目前非织造布行业较多使用的主流清洗工艺,设备较简单,清洗过程自动进行。但由于所用的水环式真空泵吸附了聚合物裂解时产生的气体,在排放的废水中有刺激性异味。另外处理过程耗用的时间也较多。