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水刺法非织造布生产循环水处理工艺

来 源:中华水网   发布时间:2013-11-25 移动版

  射流喷网技术在我国俗称水刺法,用于非织造布的粘合已有25年以上的历史。水刺布以其柔软性好、强度高、蓬松性好、成本低、可回收等优点在国内外市场上非常紧俏。目前国内外高档非织造布均采用水工艺制作,与针刺布相比,其具有强度高,手感及柔韧性好,表面均匀,可根据客户要求制成多种图案的优点。国内拥有水刺生产线的厂家屈指可数,且多为引进国外生产线,其采用的水刺循环水处理工艺却大相径庭。而水处理的好坏则直接影响着水刺布的质量及其经济效益。本文从工艺人手探讨水刺循环水处理系统的特性及其优缺点,同时提出相应的解决方法。

  1工艺原理

  1.1水刺法

  非织造布生产循环水处理工艺循环水处理流程如图1所示。水刺法非织造布生产线循环水处理工艺主要是通过四级过滤和四大处理单元组成。水刺布的生产是利用高压细小水流冲击非织造布,使纤维相互缠结而形成柔韧性好且强度较高的非织造布。该工艺用水量大,系统采用闭路循环定期补充新鲜水。水流通过水加压供给单元获得压力,在水刺喷射头产生高速细小水柱冲击非织造布,水刺喷射头周围形成大量水雾,大部分水通过真空抽吸装置收集,水雾采用引风机形成负压抽吸到汽水分离器,汽液实现分离并被收集。废水收集单元将收集回的废水输送到废水处理单元经过一级带式过滤和二级袋式过滤的处理,产生洁净的生产用水。水加压供给单元将处理后的水加压稳压后供给水刺主机。从而使水循环使用,系统损失水可由新鲜水补给单元补给。

  

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  1.2水刺水力的缠结原理

  图2是水刺水力缠结成网原理图。由成网机构输出的纤网经预加湿或预水刺后输入水刺区。从图2可见,多股、高压集束的极细水流由水流喷射腔垂直射向纤网,而纤网是随托持帘网导带作托持运动的,在托持帘网导带的下方是表面具有很大开孔率的托持滚筒,它可以是由开孔的不锈钢薄板制成或由蜂巢状的特制薄壳结构钢片制成。滚筒内腔有真空箱及真空密封装置。当水流穿刺过纤网后,一部分水在真空箱的负压作用下直接吸入滚筒内腔,另一部分水则在穿过纤网后冲击到托持帘网上,由于帘网具有三维结构,水流在冲向托持帘网后,向不同方向反弹回来,产生复杂的多向反射水流,它们又再次射向纤网,因此纤网中的纤维便同时受到垂直于纤网方向及不同方向的水流冲击,纤维之间便产生了缠结作用。反射水流经一次或多次反射后,能量减少,也在滚筒内真空抽吸装置的负压作用下吸入滚筒内腔,然后被抽出滚筒至过滤、循环装置。经过头道水流冲刺缠结加固后的纤网也可再送至第二水刺装置,从纤网另一面进行水刺,然后湿纤网经初步真空脱水后输入烘燥装置,蒸发大部分水分后则制成水刺非织造布。

  

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  2水刺循环水处理

  系统各模块功能及用途水刺法非织造布生产线循环水处理系统是由新鲜水补给单元,废水处理单元,水加压供给单元,废水收集单元组成。

  2.1新鲜水补给单元

  系统用水一般来源于地下水、城市工业用水、自来水等。水中钙镁离子含量高,通常不能满足水刺用水要求,须将这些水经过常规离子交换除盐处理,脱除钙镁离子及其它盐分,延长循环水浓缩时间,降低浓缩倍率,以利于减少水经过加压后其溶解性盐份变性凝聚的程度。水处理设备主要为离子交换器。通过软化水设备,水中易结垢的钙镁离子大部分去除,但还有极少量钙镁离子残留在水中,当水长期循环,由于水分蒸发而使循环水浓缩,钙镁离子浓度逐渐增大。在经过高压泵加压到150个大气压左右时,水中钙镁离子易结晶析出,水刺头易被这些析出颗粒堵塞,从而导致生产出的布有条痕效应。另一方面,由于水分蒸发,循环水中非钙镁离子浓度也在逐渐增大,水的电导率也逐渐增大,因而水对设备的电化学腐蚀逐渐增强。

  2.2废水处理单元

  此单元是处理废水收集单元收集回的废水,主要功用是去除废水中不溶性的悬浮物,但对水中的溶解性有机物及无机物却无处理能力。该单元常用设备为气浮机、带式过滤机、杀菌处理、袋式过滤器等,或由气浮石英砂过滤装置、小型气浮装置、活性炭过滤装置、杀菌处理等组成。经两级过滤,气浮机的悬浮物去除率达70%,带式过滤机过滤精度为65 m,常压运行,袋式过滤器过滤精度为501~m,正常运行压力为0.2~0.3MPa,最高压力0.8 MPa。

  2.3水加压供给单元

  此单元是给水加压达到足够的压力,主要设备有一级压力提升泵(≤0.3MPa),保安过滤器(I>50 m),二级高压泵(8~15 MPa),压力缓冲器等。根据生产非织造布的类型,可相应选用15~25 MPa的高压泵。预湿支线主要是起预刺前湿透织物作用,使织物中的纤维吸湿后膨胀而变得松散,以减少织物张力,使纤维易于被下一道工序水刺刺穿和打断而相互缠结。压力缓冲器的主要作用是高压泵升压后稳定出水压力。

  2.4废水收集单元

  该单元主要设备有两个不同规格汽水分离器、离心风机、罗茨风机、消声器、离心泵等。预湿后和水刺前织物含的水分,需要通过形成负压的汽水分离器抽吸。如果含水量过高,在使用水喷射织物的过程中,织物表面太多的水将造成不均匀的效应亦称莫尔效应。

  3系统运行中存在的缺点

  (1)泡沫泛滥,危害电器、机械设备或装备,污染生产现场。(2)水价日益上涨,而每次反冲洗水量消耗很大。(3)水刺喷嘴总是堵塞,水刺布表面有条纹和刮痕印。(4)在过滤和反冲洗时流失的石英砂会损坏昂贵的水刺生产线设备,而且影响非织造布质量。(5)细菌大量繁殖,不仅堵塞喷嘴,而且影响医用非织造布的质量。(6)袋式过滤器滤袋、高压泵前保安过滤器滤芯更换频繁,影响生产,造成运行成本高昂。

  4解决方法

  (1)在过滤操作单元前加入气浮机,可将收集回废水中的纤维及泡沫的70%以上浮上水面通过刮板去除。不但可以降低后续过滤单元的处理负荷,延长袋式过滤器滤袋、高压泵前保安过滤器滤芯使用周期,而且可以防止大量泡沫的产生而危害电器、机械设备或装备,可以改善生产场地环境卫生,降低生产成本。有资料报导可加混凝剂浮选废水中的纤维及泡沫,但混凝剂对非织造布品质是否有影响尚无报导。(2)在袋式过滤器前使用紫外线消毒,可杀灭废水中99%的细菌。与传统杀菌剂相比,紫外线消毒可大大降低生产成本且不产生二次污染,故不会因二次污染而影响非织造布的品质;同时,防止了因细菌在系统中大量繁殖而影响滤袋的过滤性能的情况发生。(3)采用石英砂滤料方式过滤的水处理单元,系统滤料泄漏是不可能杜绝的,但是可以采用PLC控制的PE烧结管精孔过滤方式来代替,这可以杜绝滤料泄漏,但这需要更改工艺流程,现阶段尚缺乏试验资料,有待进一步探讨。 转载请注明出处: https://www.chndk.com/view-60135-1.html

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