【集萃網(wǎng)觀察】1、前言
中國是世界最大紡織印染基地，2006年全國印染布產(chǎn)量約440億米，規(guī)模以上印染企業(yè)達(dá)1948家，產(chǎn)品遍布全球。其中印花產(chǎn)品約占45%左右，年消耗各種規(guī)格印花鎳網(wǎng)約500-600萬只，鎳金屬消耗約一萬噸左右，隨著國際貿(mào)易小批量，多品種、快交貨的發(fā)展趨勢，廢棄的印花鎳網(wǎng)將急劇增加，造成巨大的鎳資源消耗。由于國際鎳價不斷飆升以及印染環(huán)保要求的不斷提高，使得印花加工的綜合成本迅速上升，直接影響著印花紡織品市場競爭力。印花鎳網(wǎng)循環(huán)利用勢在必行！
東方美捷分子材料技術(shù)有限公司緊緊圍繞傳統(tǒng)印染產(chǎn)業(yè)開展高新技術(shù)應(yīng)用研究，經(jīng)過五年的探索研究，成功研制出“印花鎳網(wǎng)高溫固化膜剝離劑Defilm R”及專用脫膜清洗設(shè)備MR10-50，成功實現(xiàn)印花鎳網(wǎng)循環(huán)利用�；厥真嚲W(wǎng)各項指標(biāo)均滿足印花生產(chǎn)工藝要求，綜合成本僅為新網(wǎng)坯價格的10%左右，具有明顯競爭優(yōu)勢！
本項目榮獲2005年度科技部創(chuàng)新基金立項，立項代碼：05C26223400852
本項目已有兩項發(fā)明專利申報。
印花鎳網(wǎng)高溫固化膜剝離劑、配制方法及其應(yīng)用；申請?zhí)枺?00510039051.6
印花鎳網(wǎng)脫膜裝置；申請?zhí)枺?00720085006.9
本項目2007年7月通過安徽省科技廳專家鑒定，皖科鑒字[2007]第236號
2、圓網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
綜合國內(nèi)外研究和市場需求分析，印花鎳網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)正向脫膜環(huán)保、低成本、高效率、高回收率、脫膜清洗設(shè)備配套、使用維護(hù)方便的方向發(fā)展。
據(jù)查新報告，采用“物化溶脹脫膜技術(shù)”的圓網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)正符合“資源化、減量化、無害化、低成本、高效率、高效益”危險固體廢棄物循環(huán)利用發(fā)展方向，合肥市東方美捷分子材料技術(shù)有限公司通過五年系統(tǒng)攻關(guān)研究，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
3、圓網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)研究基本思路
（1）圓網(wǎng)高溫固化膜剝離機理
感光樹脂在一定量的紫外光照射下，經(jīng)過高溫與固化劑的作用，在鎳網(wǎng)表面縮合交聯(lián)成致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固化膜。鎳網(wǎng)表面的固化膜有非常緊密的物理結(jié)構(gòu)。鎳網(wǎng)表面的固化膜與鎳金屬之間沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，也沒有化學(xué)鍵形成；鎳網(wǎng)與固化膜之間有著特別強的物理附著力。經(jīng)試驗，這層固化膜彈性好、機械強度高、耐化學(xué)穩(wěn)定性好，耐溫、耐腐蝕、耐磨，剝離強度極高。利用酸、堿、鹽、氧化劑、還原劑、有機溶劑等單一組分均不能達(dá)到徹底干凈并對鎳網(wǎng)無損傷的脫膜要求，更不能實現(xiàn)再利用的根本目的。
依據(jù)高分子化學(xué)與物理理論，玻璃化溫度Tg是熱塑性高聚物的基本特征參數(shù)。溫度升高，大分子鏈段活動性加劇，超過Tg后，固化膜的自由容積迅速增大。
依據(jù)聚合物增塑作用理論：增塑劑吸附在聚合物表面，迅速地擴散到聚合物內(nèi)部，由于它對高聚物的高親合力，能滲透到結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，大大降低聚合物Tg。當(dāng)感光材料的內(nèi)聚能密度即溶解度參數(shù)δ與脫膜劑所含成分具有相同或近似時，隨著環(huán)境熱能漲落，結(jié)果在其吸附的膜表面鄰近處產(chǎn)生了足夠大的微孔穴。在脫膜劑溶液浸泡條件下，脫膜劑分子擴散急劇地以跳躍式增長。
鎳網(wǎng)表面形成的感光固化膜具有發(fā)達(dá)的亞微孔體系，吸附過程首先從固化膜內(nèi)外表面大量亞微孔、缺陷處進(jìn)行。脫膜劑通過分子熱運動形成的定向吸附，很快將鎳網(wǎng)表面與固化膜之間的物理吸附轉(zhuǎn)化為脫膜劑分子與固化膜之間的化學(xué)吸附。這兩種性質(zhì)完全不同的吸附過程其能量差異巨大。
當(dāng)鎳網(wǎng)浸泡在特定溫度的脫膜工作浴中，這種功能性化合物通過分子熱運動迅速潤濕鎳網(wǎng)表面并在鎳網(wǎng)固化膜表面擴散滲透，在固化膜的內(nèi)外表面相應(yīng)微孔或缺陷處形成有規(guī)則的定向吸附排列層，分子間的各種力共同對固化膜表面發(fā)揮與粘附力相反的牽引拉伸作用，感光固化膜迅速溶脹并快速剝離其粘接表面。
（2）脫膜清洗設(shè)備設(shè)計思路
（1）通過特定工藝浸泡溶脹，實現(xiàn)悶頭與鎳網(wǎng)分離；（創(chuàng)造悶頭膠剝離劑、悶頭鎳網(wǎng)分離裝置）
（2）通過高溫固化膜剝離劑浸泡溶脹，實現(xiàn)鎳網(wǎng)感光膠固化膜剝離（高溫固化膜剝離劑、專用脫膜設(shè)備）
（3）優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)保溫、節(jié)能、工作液配置與消耗最小化，方便操作、效率高；
（4）要求悶頭膠剝離劑、印花鎳網(wǎng)高溫固化膜剝離劑工作液低揮發(fā)、環(huán)保安全、可循環(huán)使用；
（5）要求悶頭膠剝離劑、印花鎳網(wǎng)高溫固化膜剝離劑緩蝕性能好，無污染、成本低。
4、圓網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)相關(guān)實驗
（1）鎳網(wǎng)的機械性能分析
電鍍成形的無接縫鎳制圓網(wǎng)初始硬度為HB=150左右。外網(wǎng)表面涂上感光膜并經(jīng)加熱固化處理的同時，將鎳網(wǎng)自身的綜合機械性能也提高到較高的水平，其硬度HB=200-220，抗拉強度sb≥760MPa ，屈服強度ss0.2≥710MPa，彈性模量拉伸時E=207GPa 。
（2）鎳網(wǎng)電化學(xué)與耐腐蝕性
鎳耐腐蝕性優(yōu)越，耐熱濃堿液腐蝕、耐中性和微酸性溶液（包括一些稀的非氧化性酸、有機酸）及有機溶劑等的腐蝕，但不耐氧化性酸和含有氧化劑的溶液的腐蝕。對水、海水耐蝕性良好，高溫含硫氣體能使它腐蝕并脆化。當(dāng)鎳網(wǎng)浸漬于脫膜工作浴中，構(gòu)成多組腐蝕電池，如：脫膜設(shè)備內(nèi)壁不銹鋼、悶頭鋁材、鎳網(wǎng)之間。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)電極電位：
Ni2++2e= Ni E=－0.23V、
Fe3++e= Fe2+ E=0.77V
Al3++3e=A E=－1.706V
（3）介質(zhì)對鎳網(wǎng)腐蝕性變化
從上表中可以看出除了H2SO4、HCL、 DMF溶劑、過硫酸胺、SnCL2外其他介質(zhì)對鎳網(wǎng)基本無腐蝕性。
（4）悶頭耐腐蝕性
鎳網(wǎng)悶頭主要是金屬鋁制成，在不同試劑中隨pH的變化其腐蝕速度不同，從表中可以看到Na2CO3、NaOH及HF對悶頭腐蝕性較大。
（5）介質(zhì)對固化膜剝離速度影響
在相同溫度條件下,有機酸和無機酸對鎳網(wǎng)固化膜剝離速度影響較大。具有提高固化膜剝離速度的表現(xiàn)。
（6）鎳網(wǎng)目數(shù)對剝離速度影響。
鎳網(wǎng)目數(shù)對剝離速度影響
在相同感光膠、溫度條件下，鎳網(wǎng)固化膜剝離速度隨鎳網(wǎng)目數(shù)增大而降低。
（7）溫度對剝離速度影響。
溫度對剝離速度影響
使用同種感光膠且相同目數(shù)的印花鎳網(wǎng)以脫膜劑浸泡之，其固化膜剝離速度隨溫度升高而加快。
（8）不同感光膠對固化膜剝離速度影響
感光膠對剝離速度影響
在相同溫度條件下，采用浙江江山和浙江柯橋感光膠感光的鎳網(wǎng)，其固化膜剝離速度較快，采用日本村上感光膠感光的鎳網(wǎng)，其固化膜剝離速度較慢。
5、圓網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)產(chǎn)業(yè)化
（1）圓網(wǎng)高溫固化膜剝離工藝流程
選網(wǎng) → 脫悶頭 → 脫膜 → 噴淋清洗 → 精洗→ 水洗 → 檢驗 → 自然晾干 → 備用
選網(wǎng)：選擇印花后保存完好、網(wǎng)面無折痕或折痕很少的鎳網(wǎng)進(jìn)行脫膜加工。
脫悶頭：將鎳網(wǎng)悶頭浸沒在專用脫悶頭工作容器槽內(nèi)的脫悶頭液中，依據(jù)悶頭膠不同，在30℃條件下，靜置1-2小時，取出鎳網(wǎng)套入專用悶頭分離裝置架，慢慢用力將悶頭與鎳網(wǎng)完整分離。
脫膜：將鎳網(wǎng)浸沒在立式脫膜釜中，在55-65℃條件下，2-3小時取出，鎳網(wǎng)表面感光膠固化膜象香蕉皮一樣整體剝離。
噴淋清洗：取出感光膠層已溶脹剝離的鎳網(wǎng)，在高效噴淋沖洗架上慢慢轉(zhuǎn)動鎳網(wǎng)沖洗干凈。
精洗：將基本沖洗干凈的鎳網(wǎng)置入精洗釜中90-95℃熱洗30分鐘，進(jìn)一步提高鎳網(wǎng)開孔率。
水洗：用水槍沖洗鎳網(wǎng)，去除清理網(wǎng)孔中殘留的少量附著物。
檢驗：將水洗后的鎳網(wǎng)輕放在專用透光檢驗裝置上仔細(xì)檢驗，如不合格須重新精洗，合格鎳網(wǎng)才可備用。
自然晾干、備用。
（2）圓網(wǎng)高溫固化膜剝離技術(shù)特點
快速、徹底去除鎳網(wǎng)固化膜，成本低、效果好；操作簡單、安全。
剝離劑對鎳網(wǎng)無腐蝕性，不影響鎳網(wǎng)的基本屬性；揮發(fā)性小、不易燃、不爆炸，屬非危險品。
經(jīng)脫膜、清洗后的印花鎳網(wǎng)具有開孔率高、印花過程中不脫膠等優(yōu)異特性。
6、總結(jié)
（1）物化溶脹脫膜技術(shù)應(yīng)用于廢棄印花鎳網(wǎng)的再生，開辟了印花鎳網(wǎng)循環(huán)利用新思路。
（2）縮短脫膜工藝流程，大幅度提高鎳網(wǎng)脫膜效率，脫膜成本低、回收品質(zhì)高。
脫膜成本低：依據(jù)每只鎳網(wǎng)凈耗0.50kg“印花鎳網(wǎng)高溫固化膜剝離劑”計，約合27.5元/只。每只鎳網(wǎng)脫膜的綜合成本大約為網(wǎng)坯價格的10%，易為市場接受。
脫膜效益好：目前市場鎳價約45萬/噸，直接銷售廢棄鎳網(wǎng)（脫過悶頭）150-160元/只，每只網(wǎng)直接差價大約250-300元，去除脫膜成本等，直接收益約200元/只。
脫膜效率高：在專用設(shè)備中可同時脫7只以上鎳網(wǎng)，每次脫膜時間小于60分鐘，脫膜效率高。而激光氣化焚燒脫膜、高壓水噴淋脫膜、化學(xué)溶解脫膜等效率均低。
參考文獻(xiàn)：
1. 《合成膠粘劑》 科學(xué)出版社 1985
2. 《非銀鹽成像體系》 科學(xué)出版社 1993
3. 《固化劑》 化學(xué)工業(yè)出版社2004
4. 《金屬用膠粘劑》 中國石化出版社2004
5. 《工業(yè)廢棄物的再循環(huán)利用》 科學(xué)出版社2004
6. 《材料腐蝕學(xué)原理》 化學(xué)工業(yè)出版社2002
7. 《固體廢棄物資源化技術(shù)與應(yīng)用》 冶金工業(yè)出版社2003
8. 《感光材料》 中國物資出版社1999
9. 《有色金屬的耐腐蝕性及其應(yīng)用》 化學(xué)工業(yè)出版社1995
10. 《實用防腐蝕工程施工手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社2000
第一作者簡介：
朱守誠， 男，1963年出生，高級工程師；東華大學(xué)紡織化學(xué)工程系染整工程專業(yè)畢業(yè)；現(xiàn)任東方美捷分子材料技術(shù)有限公司董事長、總經(jīng)理。
來源: 印染在線
該文章暫時沒有評論！
最新技術(shù)文章
點擊排行
、
集萃印花技術(shù)交流2群、
集萃印花招聘/求職2群
安卓APP
微信號：yinhuashijie
手機版
《印花世界》雜志
微信群接入口
客服
