一种脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置及方法

摘要

本发明公开了一种用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置及方法。现有的方法只能抽除硫化锌镭射介质膜表面的杂质气体，不能完全有效除去SO2和H2S气体。本发明用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其特征在于它包括依次前后排列的放卷架、脱硫槽、清水槽、烘箱和收卷架，脱硫槽的上方设有pH测试仪连线自动加液装置，所述的清水槽配有喷水清洗装置，喷水清洗装置的上方设有用于除去多余水分的挤干装置，脱硫槽内有脱硫剂Na2HPO4溶液。本发明可以有效地清除硫化锌镭射介质膜中SO2和H2S两种物质，能达到烟草包装材料对气味的要求，从而可以使硫化锌镭射介质膜应用于烟草包装中。

权利要求

1.一种用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其特征在于它包括依次前后排列的放卷架、脱硫槽、清水槽、烘箱和收卷架，脱硫槽的上方设有pH测试仪连线自动加液装置，所述的清水槽配有喷水清洗装置，喷水清洗装置的上方设有用于除去多余水分的挤干装置，脱硫槽内有脱硫剂Na2HPO4溶液；

所述的pH测试仪连线自动加液装置包括储液罐和安装在储液罐的出液管上的阀门，该阀门通过一控制器控制，所述的控制器连接一pH测试仪，该pH测试仪的检测探头置于脱硫槽中。

2.根据权利要求1所述的用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其特征在于所述的脱硫槽内通过隔断形成多个连续分布的间隔，多个间隔的底部相互连通。

3.根据权利要求2所述的用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其特征在于所述的挤干装置由多对挤压辊构成，每对挤压辊由两根紧临设置的挤压辊组成，其中的一根挤压辊由电机带动。

4.根据权利要求3所述的用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其特征在于该用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置还包括多个导膜辊。

5.权利要求1-4任一项所述装置用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的方法，其包括以下步骤：

1）放卷，硫化锌镭射介质膜进入脱硫槽中进行脱硫；

2）pH测试仪实时检测脱硫槽内Na2HPO4溶液的pH值，当脱硫槽内Na2HPO4溶液的pH值小于7.4时，pH测试仪把该检测信息反馈给控制器，控制器根据这一信息打开储液罐的阀门开关，自动添加0.1-0.3mol/L的Na2HPO4溶液；当pH测试仪检测到脱硫槽内Na2HPO4溶液的pH值又维持在7.4-8.0之间时，pH测试仪把此信息传输给控制器，控制器依据该信息关闭储液罐的阀门；

3）接着硫化锌镭射介质膜经过清水槽的喷水清洗装置除去附在其上的Na2HPO4溶液，进入挤干装置除去多余水分，然后进入烘箱烘干，最后收卷。

说明书

一种脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置及方法。

背景技术

[0002] 硫化锌（ZnS）具有出色的物理特性，具有独特的光效应，其反射率高达2.35-2.37，作为一种高光泽的镀膜材料被越来越多的应用于包装领域。

[0003] 硫化锌（ZnS）介质膜有二大特点：经过镀介质后的镭射图形有光亮的金属感，镭射效果更明显。最主要的优点则是镀介质后镭射面可以与其他纸、塑材料复合，镭射图形不受影响。复合后的镭射材料就具有镭射图形耐摩擦的优点，而其他不镀介质的透明镭射膜都不具备的。但是，硫化锌镭射介质包装材料有类似臭鸡蛋的刺激性气味，异味问题一直是限制该镀层材料在包装上应用的一个技术壁垒，特别是烟草及食品包装，严格要求包装材料无异味。

[0004] 采用GC-MS对比了同种涂层分别镀硫化锌和铝层介质膜的的图谱曲线，120S位置附近峰值有差异，质谱分析的结果两峰分别为SO2和H2S产生，硫化锌介质膜的气味也验证了这一结论。其原理在于高温、真空条件下ZnS由固态升华成的气态，在蒸镀过程中薄膜涂层内微量的水及氧气与气态ZnS反应，生成SO2和H2S气体及氧化锌，化学反应方程式如下：

[0005] ZnS+H2O→H 2S+ZnO

[0006] 2H2S+3O2→2SO2+2H2O

[0007] 氧化锌和气态的硫化锌一起在薄膜制品表面形成一层致密的镀层，并吸附反应生成的SO2和H2S气体。

[0008] 由于ZnO是很好的光致发光材料，室温下对可见光的反射率高于ZnS材料。在真空镀过程中产生的ZnO实际上增强了ZnS材料的光学性能，不影响包装材料的外观效果。若能有效除去SO2和H2S气体，则能达到烟草包装材料对气味的要求。

[0009] 为了解决上述问题，人们提出了真空负压脱除法、水洗溶解法，但是上述两种工艺只能抽除涂膜表面的杂质气体，收卷后杂质气体渗透到涂层表面仍有异味，不能完全有效除去SO2和H2S气体。

发明内容

[0010] 本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种可以有效脱除硫化锌镭射介质膜中SO2和H2S两种物质的装置和方法。

[0011] 为此，本发明采用的技术方案为：一种用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其特征在于它包括依次前后排列的放卷架、脱硫槽、清水槽、烘箱和收卷架，脱硫槽的上方设有pH测试仪连线自动加液装置，所述的清水槽配有喷水清洗装置，喷水清洗装置的上方设有用于除去多余水分的挤干装置，脱硫槽内有脱硫剂Na2HPO4溶液，也可以采用其他类似的脱硫剂；

[0012] 所述的pH测试仪连线自动加液装置包括储液罐和安装在储液罐的出液管上的阀门，该阀门通过一控制器控制，所述的控制器连接一pH测试仪，该pH测试仪的检测探头置于脱硫槽中。

[0013] 上述的用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，脱硫槽内通过隔断形成多个连续分布的间隔，多个间隔的底部相互连，使脱硫槽内各处的脱硫剂的浓度尽量一致，从而也使脱硫槽内各处的pH值也尽量一致；所述的挤干装置由多对挤压辊构成，每对挤压辊由两根紧临设置的挤压辊组成，其中的一根挤压辊由电机带动，工作时，介质膜被夹于两根挤压辊之间，通过两挤压辊对介质膜进行挤压。

[0014] 上述的用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，它还包括多个对介质膜起导向和支撑作用的导膜辊。

[0015] 上述装置用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的方法，其包括以下步骤：

[0016] 1）放卷，硫化锌镭射介质膜进入脱硫槽中进行脱硫；

[0017] 2）pH测试仪实时检测脱硫槽内Na2HPO4溶液的pH值，当脱硫槽内Na2HPO4溶液的pH值小于7.4时，pH测试仪把该检测信息反馈给控制器，控制器根据这一信息打开储液灌的阀门开关，自动添加0.1-0.3mol/L的Na2HPO4溶液；当pH测试仪检测到脱硫槽内Na2HPO4溶液的pH值又维持在7.4-8.0之间时，pH测试仪把此信息传输给控制器，控制器依据该信息关闭储液灌的阀门；

[0018] 3）接着硫化锌镭射介质膜经过清水槽的喷水清洗装置除去附在其上的Na2HPO4溶液，进入挤干装置除去多余水分，然后进入烘箱烘干，最后收卷。

[0019] 本发明用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置及方法可以有效地清除硫化锌镭射介质膜中SO2和H2S两种物质，能达到烟草包装材料对气味的要求，从而可以使硫化锌镭射介质膜应用于烟草包装中。

[0020] 下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

附图说明

[0021] 图1是本发明的装置示意图。

[0022] 图2是本发明pH测试仪连线自动加液装置的结构示意图。

具体实施方式

[0023] 如图1所示的用于脱除硫化锌镭射介质膜异味的装置，其组成如下：放卷架1和收卷架6，用于放置介质膜；脱硫槽2通过隔断形成多个连续分布的间隔，多个间隔的底部相互连通，使得整个槽内各处的pH值保持基本相同的数值；脱硫剂10（即为0.2mol/L的Na2HPO4溶液），位于相邻的二个隔断形成的间隔内；pH测试仪连线自动加液装置9，设定pH值报警范围为7.4-8.0之间，通过自动滴加0.2mol/L的Na2HPO4溶液，控制溶液的pH值在设定范围内；清水槽3，配有喷水清洗装置4；挤干装置8，用于除去多余水分；烘箱5，内有加热部件。

[0024] 作为杂质清除对象的硫化锌镭射介质膜通过导膜辊牵引的方式依次经过脱硫槽2的多个间隔，并且在间隔中清除镭射介质膜中的SO2和H2S。间隔内的Na2HPO4溶液，通过与介质膜内的SO2和H2S反应，以达到清除异味的目的。反应如下：

[0025] SO2+ H2O←→2H++SO32- H2S+OH-=H2O+S↓

[0026] H++OH-=H2O SO32-+2Na++2OH-=H2O+Na2SO4

[0027] 如图2所示的pH测试仪连线自动加液装置，其包括储液罐11和安装在储液罐的出液管上的阀门14，该阀门14通过一控制器12控制，所述的控制器12连接pH测试仪13，该pH测试仪13的检测探头15置于脱硫槽中。

[0028] pH测试仪连线自动加液装置，能自动检测Na2HPO4溶液的pH值并自动添加0.2mol/L的Na2HPO4溶液，使间隔内Na2HPO4溶液的pH值要控制在7.4-8.0之间。如果上述pH值小于7.4，则Na2HPO4溶液与SO2和H2S反应速度太慢，无法快速清除异味；当上-
述pH值大于8.0，则由于Na2HPO4溶液碱性增强，OH 离子会与ZnO发生化学反应,生成Na2[Zn(OH)4]破坏介质膜的介质层，化学反应方程式如下：

[0029] ZnO+2Na++2OH-+H2O →Na2[Zn(OH)4]

[0030] 鉴于上述原因，上述Na2HPO4溶液的pH值要控制在7.4-8.0之间。

[0031] 当pH测试仪连线自动加液装置9检测到脱硫槽的pH值小于7.4时，通过控制器自动添加0.2mol/L的Na2HPO4溶液，使其pH值维持在7.4-8.0之间。镭射介质膜7经过脱硫槽2后膜面上附带有Na2HPO4溶液，必需经过清水槽3和喷水清洗装置4的处理把Na2HPO4溶液除去，再经过挤干装置8尽量除去水分，经过烘箱5烘干水分，最后收卷在收卷架6上。