(天津工业大学纺织学院 ,天津 300160) 摘要 介绍了水刺法非织造布的水针板清洗技术,说明了要根据不同的情况选择合适的处理技术 ;清洗技术;介绍 中图分类号 100522054 0220041 203 水针板是水刺法非织造布生产设备中的关键部 ,其加工质量、使用状态直接影响水刺产品的各项 性能指标 。若水针板出现受损 、受污将影响它的光洁 。高压水流因污物阻挡或孔口破损而无法正常按照设定的流线聚集成流束 ,从而导致 水针分叉 ,使水针冲击力降低 。而过低的水针冲击力 不能令纤网中的纤维得到很好的缠结 ,布面将会出现 起毛 、漏针等现象 ,严重影响产品质量 ,使布的拉伸断 裂强度 、撕裂强度等明显下降 。本文主要从水针板清 洗的角度对各种水针板清洗方法进行分析 水针板及针板污物种类111 纤维屑主要是在水刺过程中产生,由于较短的 纤维随高压水进 污物在生 、粘胶、木浆等短纤维时较为常见 水垢是由结晶引起的结垢 ,其结构比较复杂 ,通常是由碳酸盐 酸盐、硅酸盐和它们的混合物组成的 ;腐蚀积垢是由 金属表面化学或电化学腐蚀引起的腐蚀产物 生物粘泥是微生物群体及其排泄物 、化学污染物 、泥浆等 组分形成的胶状沉积物 ,又称软泥或软垢 ;有机质垢 是以有机物 、油类 、脂类为主体 ,混有固体尘粒或亲 水性物质 清洗技术水针板清洗技术主要包括化学清洗 、物理清洗 和其他清洗方法 ,各种方法都各有特点 。化学清洗 比物理清洗的清洗效果更好 ,清洗后使用寿命长 是各种清洗方法中应用最广的。对设备和操作的要 求都比较简单 ,且还具有清洗成本低的优点 。但是 一定程度的腐蚀作用;物理清洗相对较为缓和 理清洗比化学清洗的除垢范围广,但清洗效果和清 洗速度都不如化学清洗好 其他清洗方法虽然存在着许多优点 ,但由于技术仍不够成熟或应用条件较 为苛刻等原因并没有被广泛使用 211化学清洗法 化学清洗剂的选用是化学清洗工 作的关键 清洗剂、缓蚀剂和助剂组成 。常用的清洗剂分为酸 性清洗剂 、碱性清洗剂 、络合清洗剂 、粘泥草藻清洗 。化学清洗常现行 000μm,水针板长度视生产线m居多 ,分单排孔 、双排孔两种形式 。由于针孔 孔径比较狭小 ,采用一般的工业清洗方法是难以彻 底清洗干净的 。且清洗过程中要避免对水针板造成 损害 ,无疑增加了清洗工作的难度 。因此 ,在运用各 种清洗方法时要尽量克服 、解决这些问题 112污物种类 水刺法非织造布生产过程中最常见 的污物类型 有纤维屑 、水垢 、腐蚀积垢 、生物粘泥 、有机质垢及其 他积垢 。由于污物的各组分具有不同的性质 ,需要 了解各组分性质 ,从而拟定比较合理的清洗方案 2009201 206 非织造布 42用酸性清洗剂 ,其中包括无机酸和有机酸清洗剂 21111无机酸清洗剂 无机酸清洗剂包括盐酸清洗 酸清洗剂等,其中以盐酸清洗剂较为常见 。盐酸与钢 、铁锈、氧化皮反应较之与其它无机酸速度快 15%,还需加入适量的缓蚀剂 。清洗温度在常温到 60即可 ;硝酸清洗剂是一种强氧化酸性清洗剂 浓度的硝酸有极强的氧化性,对金属有强腐蚀性 是高浓度的硝酸对一些金属没有腐蚀作用,且能使金 属发生钝化 ;由于硫酸清洗剂易产生氢脆 ,且生产的 硫酸盐会使脂肪族的有机缓蚀剂凝聚失效 。因此 21112有机酸清洗剂 有机酸清洗剂主要是利用 有机酸特有的氧化 ,在其中加入的缓蚀剂、表面活性剂 、渗透剂等使 污物被浸润 、分散 、剥离 、溶解 、螯合至清洗液中 机酸虽然对污物具有很好的溶解清除能力,但由于 对水针板有腐蚀作用 ,且清洗过程中易形成酸雾 成环境污染。而有机酸则避免了这些问题 ,但有机 酸存在对污物清洗速度慢 、清洗条件较高 、成本也相 对较高的缺陷 且水针板更换成本较高。因此 ,建议使用有机酸化 学清洗 EDTA 、羟基乙酸、甲酸 、草酸等 。下面将以 ED TA EDTA NCH2CH2 CH2COOH EDTA 二钠盐的 pH pH值超过 EDTA EDTA 在常温下溶解度较低 所以清洗时要升温到140 ～160 ,以提高清洗效果 HOCH2COOH 、甲醇、丙酮 、乙酸和乙酸乙酯 。羟基乙酸腐蚀性 、无臭低毒、生物分解性强 、不易挥发 ,因此用途广 ,且羟基乙酸钙、镁盐在水中的溶解度较大 ,因此 在清洗钙镁盐垢时有较好的效果 212物理清洗法 物理清洗是指主要采用物理手段清除污垢的清 洗技术 ,其主要包括高压 、激光清洗和电场除垢技术等。这些方法除了要 求能够很好地清洗狭小的针孔 ,还要求不伤害水针 21211超声波清洗 利用超声波的高频震荡粉碎固 、雾化、乳化 、提取和凝聚的作用。通过清洗液中的气泡冲 击波破坏堵塞水针孔的不溶性的污物 ,使其脱落并 分散到清洗液中 。超声波震荡还可以加速搅拌 散作用,提高可溶物的溶解速度 材质属于声反射强的材料,使用超声波清洗比其他 材料效果更为明显 。超声波清洗的特点是清洗速度 、效果好,可连续自动化操作 ,可大批量清洗体积 小的复杂元件 21212高压水射流清洗 通过高压水泵打出高压水 ,并使其经管路到达喷 而后射流具有很高的冲击动能,喷射到水针板上清洗 水针孔污物 。此外 ,高压水镇射流清洗不仅依靠水射 流冲击力 ,还与水中气体存在着密切关系 。当喷嘴中 的压力急剧下降 ,水中的气体分离形成空泡 ,并将外 部气体卷入 。射流冲击水针时 ,压力急剧变化 ,喷射 形成空泡迅速消失 。由此而产生的微射流形成的空 蚀作用能更有效地清洗水针板上的污物 。其特点是 清洗能力强,工作效率高 ,使用成本低 ;压力等级适当 ,不会损伤水针板;不会造成二次污染 21213激光清洗 激光清洗是利用高单色 、高定向的高能激光束 对水针板进行清洗 。其清洗机理主要利用水针板与 污物间激光吸收系数的显著差异或熔沸点的差距 工作效率高,具有广泛的适用性 。由于激光清洗可 由计算机控制 ,因而清洗精度高 ,易于自动化 ,同时 也避免了产生噪音 、毒气等污染 21214电场除垢技术 电场除垢技术是采用交变电场处理水 ,改变水 的部分性质 ,使得用水设备不结垢 ,已有的污物也可 疏松 、脱落 :水刺法非织造布水针板清洗技术介绍43 213 其他清洗法 这里所说的其他清洗法是已经在工业清洗中有 所应用 ,但还未能够应用于水针板清洗中 。在此单独 列出是因为希望在今后经过研究应用后 ,有可能会被 开发应用于水针板清洗 。其中包括 ig是由特殊 聚氨酯材料组成的形如子弹的材料 )清管技术 、爆炸 与爆破技术 、干冰清洗 、空气爆破除垢技术 结语通过对现有的各种工业清洗技术分析 ,寻找一 种适合水针板的清洗方法 ,从而提高水针板利用率 由此提高水刺法非织造布的生产率。除此之外 强水处理力度和合理使用水针板也可以很大程度地解决水针板堵塞问题。