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1、介绍特种( 高性能) 聚合物 过滤器的清洁技术T h o m a sM u e l l e r讨论聚合物过滤器清洁，常见的包括聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙稀等生产过程中的过滤。但是仍然有一些特种的聚合物像P S U 、P E S 、P P S 、P V D F 、P E I 和P E E K ，它们也叫高性能或者超级聚合物，可根据工艺采用合适的过滤系统。这些聚合物的过滤器清洁需适应其特点或需研发新的过滤清洁工艺。图1 聚合物象牙塔紧接着将讨论受聚砜( P S U ) 或P E S 高性能聚合物污染所致的过滤器的清洁过程。P S U 、P E S 加工主要是在耐温塑性部件下喷射成形，该过
2、程其不采用过滤。但是在生产平膜和中空纤维膜时，特别是中空纤维膜用作医用血液透析膜时，需采用多次过滤。1 3 l临时过滤器临时过滤器又称锥型过滤器， 属于管道粗过滤器系列最简单过滤器形式，安装在管道上能除去流体中的较大固体杂质，使机器设备（包括压缩机、泵等） 、仪表能正常工作和运转，达到稳定工艺过程，保障安全生产的作用。当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，而清洁的滤液则由过滤器出口排出，当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可，因此，使用维护极为方便。 临时过滤器特点：主要用于设备管线开车之前用，安装在管道两法兰之间，将管道中杂质除去；设备简单、可靠，适用范围广。临
3、时过滤器分尖底锥型过滤器和平底锥型过滤器两类，用于管道中滤除杂质。http:/ 5 0 左右，熔融处理的温度范围在3 7 0 3 9 0 。E 内。 + 。书。垮P o l y e t h e r s u l p h o n e由于工艺到喷射部件成形过程是在熔融阶段进行，一般都不需要过滤，但是对于中空纤维膜的溶液纺丝生产过程，需对聚合物溶液进行彻底的过滤。需除去聚合物溶液中的杂质如灰尘、金属粒子、包装上的杂质、聚合物的处理剂，这些杂质，特别是一些不能溶解的凝胶粒子，它的存在将影响到纺丝过程的进行和聚合物的质量。纺丝溶液的过滤分几步进行，使用可重复使用的平板过滤器或者褶裥过滤器( 烛状) ，其过
4、滤元件是烧结非织造不锈钢纤维过滤介质。过滤范围一般为3 1 0 1 x m 。清洁过程需考虑的因素考虑到过滤器的清洁过程针对纺丝溶液中P S U 和P E S ，常规的清洁操作像T E G 清洁、高温分解法、水解法或类似的方法都不具有可行性。如果采用热分解，由于聚合物具有热稳定性需相当高的温度( 4 0 0 ) 。热分解将会导致因其交联反应和凝胶化使分子量大大增加。进一步讲，聚合物中的硫成分也会反应形成二氧化硫，二氧化硫能够造成环境污染，并且也充当着催化剂的角色，生成稳定的苯酚。清除排放气体中的二氧化硫需要特殊处理。同时在4 0 0 以上的温度进行处理时，过滤器过滤元件也会受到损坏。分析P S
5、 U 和P E S 受热后的情况，清洁工艺不能采用聚合物热分解的方法。这些聚合物也不能溶解在T E G 中，所以这种方法也不能采用。但是存在可以完全溶解P S U 和P E S 的溶剂。这些溶剂包括N M P ( N m e t h y lp y r r o l i d o n e ) ，D M F ( D i m e t h y lf o r m a m i d e ) 和D M A C ( D i m e -t h y la c e t a m i d e ) 。用于P S U 和P E S 过滤器的崭新F R G 清洁工艺用于P S U 和P E S ，溶剂的可用性是基于P S U 和P
6、 E S 过程器的基础上研发的。这种过滤器一般被生产中空纤维膜的厂家所使用，这样，清洁工艺的工作就是把中空纤维薄膜从P U S 和P E S 这两种聚合物上清洗下来。这些溶液纺丝工艺使用的典型溶剂为N M P 或D M A C 。F R G 清洁工艺在初始阶段清除过滤器的残留聚合物所使用的溶剂也是上述溶剂。N M P 和D M A C的沸点分别为2 0 2 。C 和1 6 7 。C ，这充分小于T E G 沸点( 2 8 5 。C ) 。类似于T E G 清洁工艺，对N M P 和D M A C 也在它们的沸点温度下处理，这样减少了处理时间。F R G 正在使用从F i l a T e c h
7、F i l a m e n tT e c h n o l o g yu S p i n n a n l a g e nG m b H 引进的L R S 型溶剂型清洁系统，这种清洁系统非常适合处理T E G 、N M P 、13 2m磷十D M A C 以及其它的溶剂。不同于T E G ，根据M S D S ，处理N M P 和D M P 需要更加严格的人身保护。根据各种溶剂的不同特性，设备需要相应的防爆设计。F i l a T e c h 设备完全满足这些要求并且可以成为一种标准。使用N M P 和D M A C 的溶剂清洁工艺的处理时间和T E G 基本类似。由于这些溶剂能完全去除聚合物，所
8、以经清洁处理残留在过滤器上的无机物和有机物都能够被清除掉。这个工艺在接近沸点的温度范围内，使用专门浓度的碱性剂F R GN RA G E N T1 4 0 ，它是一种F R G的清洁专利产品。典型的处理时间是8 到1 0 个小时。这种试剂包括阳离子表面活性剂、乳化剂和复杂的形成，因此，它可以理想的清除那些牢固的粘在金属表面以及颗粒问的微小粒子和粘附物。这个工艺典型的作用是清除所有无机和有机的硬颗粒或者至少使其粘着物变小，这样这些小颗粒就能在后道工序中被清除。后道工序包括对过滤器的高压喷射清洗和清洁所有化学清洁工序后还残留的颗粒。这个工艺使用F i l aT e c h 的A F C 型的自动高
9、压清洁系统，这是最经济和有效率的清洁。这道工序是清洁工艺中的最后一道工序，在这之后是起泡点、空气流阻以及重量检验等测试。最初，经过这个工序达到要求的清洁质量( 由起泡点、空气流阻以及重量检验决定) 是可能的。但是，经过观察发现，在有些情况下，要想达到需要的最小重差异以及解决消费者反映的有些过滤器过滤次数减少的问题是很困难的。即使循环进行一次或上述所有的清洁工序也无法达到需要的结果。化学清洁工序即使使用酸或者高浓度的碱性剂也不能改善其结果。一种先进的P S U 和P E S 过滤器用清洁工艺的研发一种主要目的在于减少重量的实验热后处理被用来处理那些测试出来重量太高的过滤器，这样，过滤器就可以回复
10、到专门的重量差数。从中我们可以很清楚的知道：最初没能在溶剂清洁工序中被融解而从凝胶粒子中出来的聚合物，因其对金属表面有很强的吸附作用并且很软，所以它很可能仍残留在过滤器中。每0 3 m 2 过滤器重量的减少一般在一到二克的范围内，但是，有些时候在重量减少现象发生前， 过滤时间已经减少了6 5 。因此，建立一种可以清除这种残留物的清洁工艺是非常重要的。一种可清除这些残留聚合物的在大予4 0 0 真空中进行的热处理出现了，但是它会严重损坏过滤介质，因此也不可能被使用。在4 0 0 。C 以下真空中进行的热处理不能够减少过滤器的重量。最后，人们在真空中导人一些氧气，发现这样就可以使重量达到要求。用这
11、种方法清洁后的过滤器经测试发现：这种过滤器与新的过滤器相比，在过滤次数上没有减少。起泡点和空气流阻也表现出正常值，因此，这样的处理没有损害过滤介质。由上面的实验结果，我们可以建立起一个用P S U 和P E S 污染过滤器的清洁工艺，它包括溶剂清洁工序、化学清洁工序、高压喷射清洁工序和氧化真空热解工序。我们想，考虑到P S U 和P E S 热分解对环境的影响，最后热处理的聚合物数量将是非常少的并且应该对环境或者F i l aT e c h 的用于热清洁工序的真空热解系统中催化剂系统是没有危害的。结论从烧结非织造不锈钢过滤介质上清除像P U S 或P E S 这样特种的聚合物并且使过滤介质可重
12、新使用，使用F i l a T e c n 的标准T E G 清洁设备是可能的。可以通过一个附加的专门清洁工序来清除过滤器过滤中空纤维膜纺丝溶液后残留的凝胶，该清洁工序是一个处于轻微氧化大气中的真空热解处理。通过这种清洁工艺作用后的过滤器表现出和新过滤器相似的过滤时间。F R G 过滤器循环G m b H 已经研发了这种清洁工艺并且正在推向市场。1 3 3特种(高性能)聚合物过滤器的清洁技术特种(高性能)聚合物过滤器的清洁技术作者：Thomas Mueller 作者单位：本文链接：http:/ 授权使用：吕先竟(wfxhdx)，授权号：8580475c-2096-46d2-8418-9e780161a121 下载时间：2011年1月27日
