用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法

摘要

本发明公开了用于处理干法纺聚酰亚胺纤维喷丝板的电化学清洗方法，通过本发明的方法清洗干法纺聚酰亚胺纤维喷丝板，通过电化学法产生的强氧化剂降低清洗废液的COD值，对环境友好，改善了清洗效果，降低了能耗，其清洗时间短，节约生产成本，清洗后不会产生喷丝孔堵孔的现象，且本发明采用间歇式电化学清洗喷丝板，清洗设备简单，操作方便，洗净率高。

权利要求

1.一种用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将喷丝板放置于喷丝板固定器上，再将其放入含有电解液的清洗器中，同时启动加热装置，在清洗器内部生成蒸汽保护层；

(2)首先启动搅拌桨，对系统进行搅拌，控制搅拌桨的搅拌频率为25～40Hz，然后通电流，控制电流密度为0.04-0.08A m-2，清洗3-5小时；

(3)取出喷丝板，水洗，然后用压缩空气吹扫，烘干。

2.如权利要求1所述的用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，其特征在于，所述清洗器的阳极为高析氧电位电极β-PbO2电极。

3.如权利要求2所述的用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，其特征在于，所述清洗器的阴极为不锈钢板或Cu板电极。

4.如权利要求3所述的用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，其特征在于，所述电解液为NaNO3、NaCl或NaOH溶液。

5.如权利要求4所述的用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，其特征在于，所述清洗过程为间歇式清洗。

说明书

用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法

技术领域

[0001] 本发明涉及干法纺喷丝板的清洗方法技术领域，具体涉及用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法。

背景技术

[0002] 在聚酰亚胺纤维的生产过程中，纺丝的稳定性和毛丝的产生都与喷丝板的清洁度有很大的关系。喷丝板毛细孔内不干净，会增加毛丝的数量，还会造成挂丝和滴原液等现象。对于干法纺聚酰亚胺纤维喷丝板的清洗，常采用的是高温DMAC清洗法，这种方法存在喷丝孔内清洗不干净，清洗时间过长以及能耗大等问题。这大大降低了纺丝过程中的稳定性，并制约了纤维质量的提升。后来又开发了用NaOH溶液清洗法，该方法可以将残存在喷丝孔内的纺丝原液清洗干净，能耗低，并且清洗时间相对于高温DMAC法缩短一半。但是NaOH清洗法清洗过后的溶液COD值较高，在500mg·L-1以上，达不到工业污水的排放标准。

[0003] 电化学清洗法是一种较为新颖的清洗方法，其原理为通过电极反应产生氧化剂，如·OH，这些氧化剂向喷丝板表面传质并对喷丝板表面的原液发生作用从而达到清洗喷丝板的目的。同时，喷丝板上的原液被氧化为更小的分子甚至氧化态的无机小分子，如CO2、H2O，从而实现对环境的无害化处理。

[0004] 因此，采用电化学清洗法对干法纺聚酰亚胺喷丝板进行清洗，具有技术上的先进性和经济上的可行性。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，解决了清洗过程中清洗液COD值过高的问题，清洗过程中能耗小，清洗时间短。

[0006] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

[0007] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0008] (1)将喷丝板放置于喷丝板固定器上，再将其放入含有电解液的清洗器中，同时启动加热装置，在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0009] (2)首先启动搅拌桨，对系统进行搅拌，控制搅拌桨的搅拌频率为25～40Hz，然后通电流，控制电流密度为0.04-0.08A m-2，清洗3-5小时；

[0010] (3)取出喷丝板，水洗，然后用压缩空气吹扫，烘干。

[0011] 优选的，所述清洗器的阳极为高析氧电位电极β-PbO2电极。

[0012] 优选的，所述清洗器的阴极为不锈钢板或Cu板电极。

[0013] 优选的，所述电解液为NaNO3、NaCl或NaOH等溶液。

[0014] 优选的，所述清洗过程为间歇式清洗。

[0015] 本发明的有益效果：本发明提供一种用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，通过电化学法产生的强氧化剂降低清洗废液的COD值，改善了清洗效果；在清洗器内部生成蒸汽保护层，可以调控清洗温度，可实现同温或变温清洗。通过本发明的方法清洗干法纺聚酰亚胺喷丝板，降低了能耗，其清洗时间短，节约生产成本，且清洗后溶液中COD含量较低，对环境友好，清洗后不会产生喷丝孔堵孔的现象，且本发明采用间歇式电化学清洗喷丝板，清洗设备简单，操作方便，洗净率高。

具体实施方式

[0016] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0017] 对比实验1：

[0018] NaOH溶液清洗法：

[0019] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入含有NaOH电解液的清洗器中，同时启动加热装置，控制电解液的温度为50℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0020] (2)首先启动搅拌桨，搅拌频率为25Hz，对系统进行搅拌，清洗4小时；

[0021] (3)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0022] 实验结果：喷丝孔堵孔率为0％，清洗液的COD值为936mg·L-1。

[0023] 实施例1：

[0024] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0025] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入清洗器中，清洗器中电解液为5g·L-1的NaOH溶液，同时启动加热装置，控制电解液的温度为50℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0026] (2)首先启动搅拌桨，搅拌频率为25Hz，对系统进行搅拌，然后通电流，以β-PbO2为阳极，不锈钢板为阴极，控制电流密度为0.08A m-2，清洗4小时；

[0027] (3)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0028] 实验结果：喷丝孔堵孔率为0％，清洗液的COD值为278mg·L-1。

[0029] 实施例2：

[0030] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0031] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入清洗器中，清洗器中电解液为5g·L-1的NaOH溶液，同时启动加热装置，控制电解液的温度为50℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0032] (2)首先启动搅拌桨，搅拌频率为25Hz，对系统进行搅拌，然后通电流，以β-PbO2为阳极，不锈钢板为阴极，控制电流密度为0.08A m-2，清洗4小时；

[0033] (3)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0034] 实验结果：喷丝孔堵孔率为0％，清洗液的COD值为425mg·L-1。

[0035] 实施例3：

[0036] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0037] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入清洗器中，清洗器中电解液为5g·L-1的NaCl溶液，同时启动加热装置，控制电解液的温度为50℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0038] (2)以β-PbO2为阳极，不锈钢板为阴极，控制电流密度为0.08Am-2，清洗4小时；

[0039] (3)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0040] 实验结果：喷丝孔堵孔率为12％，清洗液的COD值为649mg·L-1。

[0041] 实施例4：

[0042] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0043] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入清洗器中，清洗器中电解液为5g·L-1的NaOH溶液，同时启动加热装置，控制电解液的温度为20℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0044] (2)首先启动搅拌桨，搅拌频率为25Hz，对系统进行搅拌，然后通电流，以β-PbO2为阳极，不锈钢板为阴极，控制电流密度为0.08A m-2，清洗4小时；

[0045] (3)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0046] 实验结果：喷丝孔堵孔率为17％，清洗液的COD值为685mg·L-1。

[0047] 实施例5：

[0048] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0049] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入清洗器中，清洗器中电解液为5g·L-1的NaNO3溶液，同时启动加热装置，控制电解液的温度为60℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0050] (2)首先启动搅拌桨，搅拌频率为40Hz，对系统进行搅拌，然后通电流，以β-PbO2为阳极，Cu电极板为阴极，控制电流密度为0.04m-2，清洗5小时；

[0051] (3)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0052] 实验结果：喷丝孔堵孔率为5％，清洗液的COD值为536mg·L-1。

[0053] 实施例6：

[0054] 用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，包括以下步骤：

[0055] (1)将喷丝板放置于固定架上，再将其放入清洗器中，清洗器中电解液为5g·L-1的NaCl溶液，同时启动加热装置，控制电解液的温度为20℃，并在清洗器内部生成蒸汽保护层；

[0056] (2)首先启动搅拌桨，搅拌频率为40Hz，对系统进行搅拌，然后通电流，以β-PbO2为阳极，Cu电极板为阴极，控制电流密度为0.04m-2，清洗3小时；

[0057] (3)启动电流，以β-PbO2为阳极，Cu电极板为阴极，控制电流密度为0.08A m-2，清洗3小时；

[0058] (4)取出喷丝板，水洗后用压缩空气吹扫，烘干。

[0059] 实验结果：喷丝孔堵孔率为15％，清洗液的COD值为633mg·L-1。

[0060] 清洗过程中发生的电极反应主要有：

[0061] 阳极反应：H2O→·OH+H++e-；

[0062] 2H2O→O2+4H++4e-

[0063] 阴极反应：2H2O+4e-→2OH-+H2

[0064] 其中，·OH是清洗过程中的氧化剂。

[0065] 综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明提供一种用于处理干法纺聚酰亚胺喷丝板的电化学清洗方法，降低了干法纺聚酰亚胺喷丝板清洗过程中的能耗，缩短了清洗时间，节约生产成本，且清洗后溶液中COD含量较低，对环境友好，清洗后不会产生喷丝孔堵孔的现象，本发明采用间歇式电化学清洗喷丝板，清洗设备简单，操作方便，洗净率高。

[0066] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0067] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。