徐楠
(深圳市盛波光電科技有限公司,廣東深圳518100)
盛波共有5條量產(chǎn)線,都是采用濕法拉伸處理PVA膜,并采用主要成分是碘的溶液來染色,使產(chǎn)品具有偏光的效應(yīng),處理液主要有染色液、延伸液、補(bǔ)正液3種。在使用過程中,PVA膜里面的會(huì)有PVA小分子鏈和雜質(zhì),雜質(zhì)可以通過常規(guī)過濾芯過濾,PVA小分子鏈無法通過常規(guī)過濾芯過濾,在溶液內(nèi)越積越多,溶液更換頻率約為1次/月。
本文主要討論無法常規(guī)過濾的PVA小分子鏈的過濾方式。主要討論采用活性炭吸附的方式來實(shí)現(xiàn)凈化處理要藥液,延長藥液的要使用壽命。
活性炭是一種暗黑色含碳物質(zhì),具有發(fā)達(dá)的微孔構(gòu)造和巨大的比表面積[1]。它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿,具有良好吸附性能,是多孔的疏水性吸附劑。活性炭在制造過程中,其揮發(fā)性有機(jī)物被去除,晶格間生成空隙,形成許多形狀各異的細(xì)孔。其孔隙占活性炭總體積的70%~80%,每克活性炭的表面積可高達(dá)500~1 700m2,但99.9%都在多孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部?;钚蕴康臉O大吸附能力即在于它具有這樣大的吸附面積?;钚蕴康目紫洞笮》植己軐挘瑥?.1nm到10 000nm以上[2,3]。
鑒于以上優(yōu)點(diǎn),深圳市盛波光電科技有限公司選用延伸液作為處理樣本來進(jìn)行前期試驗(yàn),選用好用的椰殼為原料的活性炭來作為吸附材料,在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),活性炭對藥液的成分有很好的改良效果。同時(shí),在試驗(yàn)的過程中會(huì)對溶液的pH會(huì)升高,為此,增加了一路陽離子單元,用來調(diào)整過濾后溶液的pH。同時(shí),考慮活性炭為顆粒狀物體,為了防止活性炭泄漏到溶液內(nèi),在排液前增加了保安過濾器,確保無雜質(zhì)進(jìn)入溶液內(nèi)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),吸光度和PVA濃度存在一定的關(guān)系,可以通過測量吸光度來判斷溶液PVA小分子鏈和雜質(zhì)的濃度情況。檢測主要通過測量吸光度來檢測PVA鏈的濃度結(jié)果。
以延伸液為樣本,經(jīng)過測量多組數(shù)據(jù),得出1組數(shù)據(jù)如表1和表2所示。
表1 PVA小分子鏈及其他雜質(zhì)濃度分布情況
表2陽離子系統(tǒng)開啟后對溶液pH的影響
以上數(shù)據(jù)表明,活性炭系統(tǒng)對藥液有很好的過濾效果,陽離子系統(tǒng)對調(diào)整藥液pH有效。經(jīng)過測試,活性炭過濾1個(gè)月需要4次。過濾的藥液可以一直使用,由于產(chǎn)品中甘油的影響,最長使用時(shí)間預(yù)計(jì)6個(gè)月。
在使用活性炭系統(tǒng)之前,對染色、延伸、補(bǔ)正3種溶液的配制成本做了持續(xù)1個(gè)月的跟蹤,只包含純水、藥劑等的成本,不包含廢水處理、人工等其他成本,染色液一個(gè)月成本約20.35萬元;延伸藥劑的成本約18.01萬元,補(bǔ)正藥劑的成本約18.41萬元。
如果染色液進(jìn)行活性炭過濾。染色液1次配液成本是2.38萬元,1個(gè)月消耗總成本約20.35萬元。排放成本10.77萬元,藥液生產(chǎn)消耗7.20萬元;使用活性炭過濾器過濾,由于活性炭對碘的強(qiáng)吸附作用,需要額外消耗掉70%的藥液成本,具體比較如表3所示。
表3染色液過濾前后成本對比
經(jīng)過核算,如果染色液使用活性炭過濾,1個(gè)月大約需要多花費(fèi)1.45萬元。
如果延伸液進(jìn)行活性炭過濾。延伸液1次配液成本是21.41萬元,1個(gè)月消耗總成本約70.59萬元。排放成本0萬元,藥液生產(chǎn)消耗70.59萬元;由于消耗,生產(chǎn)線不需要排放,具體比較如表4所示。
表4延伸液過濾前后成本對比
經(jīng)過核算,如果延伸液使用活性炭過濾,一個(gè)月大約節(jié)省17.16萬元。
如果補(bǔ)正液進(jìn)行活性炭過濾。補(bǔ)正液一次配液成本是5.06萬元,一個(gè)月消耗總成本約18.41萬元。排放9.34萬元,藥液生產(chǎn)消耗9.07萬元,具體比較如表5所示。
表5補(bǔ)正液過濾前后成本對比
經(jīng)過核算,如果延伸液使用活性炭過濾,一個(gè)月大約節(jié)省
綜上所述,活性炭對PVA小分子鏈有很好的吸附清理效果?;钚蕴繉Φ庥袕?qiáng)吸附作用,對染色液的過濾成本高于不增加活性炭系統(tǒng),不宜使用活性炭過濾;不考慮其他因素正常使用情況下,使用活性炭系統(tǒng)以后延伸罐藥液的費(fèi)用率約為24.3%;補(bǔ)正罐藥液的費(fèi)用節(jié)省率約為69.96%。同時(shí),原來需要每月停機(jī)的狀況可以延長到半年停機(jī)一次,減少了停機(jī)次數(shù),提高了效率。