CN112973260A - 一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法 - Google Patents
一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，包括以下步骤：（1）酸洗：将待清洗的滤芯置于质量浓度为90~102%的硫酸中，超声浸泡0.5~2h；（2）碱洗：将酸洗后的滤芯置于质量浓度为20~40%的碱溶液中，超声浸泡0.5~2h；（3）水洗：将碱洗后的滤芯浸入去离子水中，超声清洗0.5~2h；（4）干燥：将步骤（3）超声清洗后的滤芯干燥，干燥温度为80~120℃。本发明的滤芯清洗方法解决了用于过滤聚芳噁二唑的滤芯无法清理的问题，延长了滤芯的使用寿命，操作步骤简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤芯的清洗方法，尤其涉及一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法。
背景技术
目前，通常采用芳香二羧酸与发烟硫酸、肼盐为原料合成聚芳噁二唑，并经脱泡、过滤得到高纯度的聚芳噁二唑，再经溶液纺丝法制成纤维。
聚芳噁二唑粘度大，在过滤环节，聚芳噁二唑及杂质粘附在滤芯上难以脱除。滤芯使用一段时间后，过滤性能下降，影响产品质量。由于聚芳噁二唑耐热、耐氧化、耐化学腐蚀，不溶于如苯、正庚烷、四氯化碳等的一般溶剂，关于用于过滤聚芳噁二唑的滤芯暂无相关清洗方法，企业普遍采用的是更换新的滤芯，这无疑增加了企业生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，该清洗方法能够在保证滤芯质量的同时有效去除滤芯上的杂质，步骤简单、成本低。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，包括以下步骤：
（1）酸洗：将待清洗的滤芯置于质量浓度为90-102%的硫酸中，超声浸泡0.5~2h；
（2）碱洗：将酸洗后的滤芯置于质量浓度为20~40%的碱溶液中，超声浸泡0.5~2h；
（3）水洗：将碱洗后的滤芯浸入去离子水中，超声清洗0.5-2h；
（4）干燥：将步骤（3）超声清洗后的滤芯干燥，干燥温度为80~120℃。
本发明的聚芳噁二唑的合成反应中，还产生少量的凝胶类副产物，滤芯上除了大量的高粘度聚芳噁二唑外，还粘附着凝胶类杂质、酸泥以及金属颗粒物等杂质，而硫酸或多聚磷酸能够有效溶解粘附在滤芯上的聚合物以及凝胶类杂质，一部分包裹在聚芳噁二唑及凝胶内的颗粒物可随着聚芳噁二唑及凝胶类的溶解脱落，另一部分通过超声震动脱落。
本发明的一些具体且优选地实施方式中，所述硫酸的质量浓度为98~102%。由于聚芳噁二唑易与水发生固化，当酸的浓度低时，酸中相应的含水量增加，使得粘附在滤芯上的聚芳噁二唑固化而不易自滤芯上清除；另外低浓度酸会腐蚀滤芯，使得滤芯无法使用。
本发明的一些具体且优选地实施方式中，所述碱的质量浓度为25~35%。酸洗后的滤芯进行碱洗时，酸碱中和过程中滤芯易被腐蚀而导致网孔孔径增大，降低滤网的过滤效果，为了减少以及避免滤网的腐蚀，酸碱中和速度的控制十分关键，当碱溶液中碱的质量浓度小于25%时，酸碱中和的速度逐渐下降，滤网易被腐蚀；当碱溶液中碱的质量浓度大于35%时，碱易附着在滤网上，不易被清洗，需要多次水洗才能去除干净。
优选地，所述酸洗和/或所述碱洗和/或所述水洗前，包括沥干滤芯的步骤，所述沥干滤芯为将所述滤芯的开口朝下悬挂，直至无液体从滤芯中滴出或无连续液体流出。例如，本发明的优选方案为将滤芯拆除后，开口朝下悬挂于挂钩上或卡设在安装座上，使聚芳噁二唑从滤芯口流出，待滤芯上无液体滴出后将滤芯酸洗，酸洗后再重复沥干步骤，以此反复，使得进入酸洗、碱洗、水洗的滤芯都是经过沥干的，沥干的操作加快了清洗速度，减少了酸、碱的用量。
优选地，在经步骤（2）碱洗前，重复进行步骤（1）2~4次。例如，本发明的优选方案碱洗前将滤芯酸洗3次以消除滤芯上粘附的绝大部分聚合物污染物。
进一步优选地，在经步骤（4）干燥前，重复步骤（3）2~4次。
本发明中，所述碱为R1OH、R2CO3、R3HCO3中的一种或多种，其中，R1、R2、R3分别独立地选自Na和K。
优选地，所述碱为NaOH和/或KOH。
本发明中，所述步骤（4）中的干燥为恒温干燥。本发明中的恒温干燥温度没有特别的限制，可以为100℃、102℃、104℃、106℃、110℃等，只要在80~120℃内即可。例如，将水洗后的滤芯置于烘箱中，设定烘箱中的温度为105℃，并保持温度恒定，进行恒温干燥。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的滤芯清洗方法解决了用于过滤聚芳噁二唑的滤芯无法清理的问题，延长了滤芯的使用寿命，操作步骤简单，成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在没有特别说明的情况下，下述实施例和对比例中所述的滤芯沥干是指将滤芯开口朝下悬挂，直至无液体从滤芯中滴出或无连续液体流出。
在没有特别说明的情况下，下述实施例和对比例中所述的滤芯的标准孔径是20~50um。
在没有特别说明的情况下，本发明中的浓度、含量分别指质量浓度、质量含量。
下述实施例和对比例中滤芯上的滤网孔的测量方法为：在滤芯的前后左右及下部五处位置分别随机选10个滤网孔，并对所选滤网孔的直径进行测量，再取平均值即为滤网的孔径。
实施例1
（1）酸洗：将连续运行了12个月的滤芯拆除，滤芯沥干后浸泡到盛有质量浓度为98%的硫酸的清洗槽中，启动超声，浸泡1h后取出，再次沥干并浸泡到另一个盛有质量浓度为98%的硫酸的清洗槽中，如此重复酸洗步骤3次。
（2）碱洗：将酸洗后的滤芯沥干，浸泡到质量含量为30%的氢氧化钠溶液中，超声浸泡，浸泡时间为1h；
（3）水洗：碱洗结束后将滤芯沥干置于去离子水中超声洗涤1h后再次置于干净的去离子水中超声洗涤，如此重复水洗3次。
（4）干燥：将清洗好的滤芯置于烘箱中烘干水分备用，控制烘箱的温度为105℃。
对干燥后的滤芯进行质量检测，滤芯的滤网孔内无残余杂质，25倍放大镜下观测滤网孔边缘光滑，通过测量，滤芯上的滤网的孔径为45±5um，符合聚芳噁二唑生产用滤芯的使用标准。
实施例2
（1）酸洗：将连续运行了12个月的滤芯拆除，滤芯沥干后浸泡到盛有质量浓度为92%的硫酸的清洗槽中，启动超声，浸泡1h后取出，再次沥干并浸泡到另一个盛有质量浓度为92%的硫酸的清洗槽中，如此重复酸洗步骤3次。
（2）碱洗：将酸洗后的滤芯沥干，浸泡到质量含量为25%的氢氧化钠溶液中，超声浸泡，浸泡时间为1h；
（3）水洗：碱洗结束后将滤芯沥干置于去离子水中超声洗涤1h后再次置于干净的去离子水中超声洗涤，如此重复3次。
（4）干燥：将清洗好的滤芯置于烘箱中烘干水分备用，控制烘箱的温度为100℃。
对干燥后的滤芯进行质量检测，滤芯的滤网孔内无残余杂质，25倍放大镜下观测滤网孔边缘光滑，通过测量，滤芯上的滤网的孔径为30±2um，符合聚芳噁二唑生产用滤芯的使用标准。
实施例3
（1）酸洗：将连续运行了12个月的滤芯拆除，滤芯沥干后浸泡到盛有质量浓度为95%的硫酸的清洗槽中，启动超声，浸泡1h后取出，再次沥干并浸泡到另一个盛有质量浓度为95%的硫酸的清洗槽中，如此重复酸洗步骤3次。
（2）碱洗：将酸洗后的滤芯沥干，浸泡到质量含量为40%的氢氧化钠溶液中，超声浸泡，浸泡时间为1h；
（3）水洗：碱洗结束后将滤芯沥干置于去离子水中超声洗涤1h后再次置于干净的去离子水中超声洗涤，如此重复3次。
（4）干燥：将清洗好的滤芯置于烘箱中烘干水分备用，控制烘箱的温度为110℃。
对干燥后的滤芯进行质量检测，滤芯的滤网孔内无残余杂质，25倍放大镜下观测滤网孔边缘光滑，通过测量，滤芯上的滤网的孔径为20±2um，符合聚芳噁二唑生产用滤芯的使用标准。
对比例1
与实施例1的区别在于，硫酸的浓度为70%，氢氧化钠的浓度为15%。
对干燥后的滤芯进行质量检测，滤芯的滤网孔内粘附少量白色丝状物，25倍放大镜下观测滤网孔边缘粗糙，通过测量，滤芯上的滤网的孔径为70±5um，不符合聚芳噁二唑生产用滤芯的使用标准。
对比例2
与实施例1的区别在于，硫酸的浓度为50%，氢氧化钠的浓度为45%。
对干燥后的滤芯进行质量检测，滤芯的滤网孔内粘附大量白色丝状物且滤芯上有大量残留白色碱斑，25倍放大镜下观测滤网孔边缘粗糙，通过测量，滤芯上的滤网的孔径为120±10um，不符合聚芳噁二唑生产用滤芯的使用标准。
对比例3
与实施例1的区别在于，硫酸的浓度为96%，氢氧化钠的浓度为50%。
对干燥后的滤芯进行质量检测，滤芯的滤网孔内无残余杂质，但滤芯上有大量残留白色碱斑，25倍放大镜下观测滤网孔边缘光滑，通过测量，滤芯上的滤网的孔径为30±2um。
将上述的滤网再次浸入去离子水中超声清洗后烘干，滤芯上残留白色碱斑减少，通过反复水洗，最终去除白色碱斑。
由实施例和对比例可知，硫酸浓度过低，滤芯内的聚芳噁二唑易固化，从而粘附在滤芯上的网孔内不易被清除掉，同时低浓度的硫酸对滤芯产生一定的腐蚀作用，使滤芯网眼变大；氢氧化钠浓度过低，酸碱中和的速度较慢，延长了腐蚀时间，滤网易损坏；氢氧化钠浓度过高，滤芯上残留的氢氧化钠不易去除，需要多次水洗，不经济、不环保。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）酸洗：将待清洗的滤芯置于质量浓度为90~102%的硫酸中，超声浸泡0.5~2h；
（2）碱洗：将酸洗后的滤芯置于质量浓度为20~40%的碱溶液中，超声浸泡0.5~2h；
（3）水洗：将碱洗后的滤芯浸入去离子水中，超声清洗0.5-2h；
（4）干燥：将步骤（3）超声清洗后的滤芯干燥，干燥温度为80~120℃。
2.根据权利要求1所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：所述硫酸的质量浓度为98~102%。
3.根据权利要求1所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：所述碱的质量浓度为25~35%。
4.根据权利要求1所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：所述酸洗和/或所述碱洗和/或所述水洗前，包括沥干滤芯的步骤，所述沥干滤芯为将所述滤芯的开口朝下悬挂，直至无液体从滤芯中滴出或无连续液体流出。
5.根据权利要求1或4所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：在经步骤（2）碱洗前，重复进行步骤（1）2~4次。
6.根据权利要求1或4所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：在经步骤（4）干燥前，重复步骤（3）2~4次。
7.根据权利要求1所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：所述碱为R1OH、R2CO3、R3HCO3中的一种或多种，其中，R1、R2、R3分别独立地选自Na和K。
8.根据权利要求1所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：所述碱为NaOH和/或KOH。
9.根据权利要求1所述的用于过滤聚芳噁二唑的滤芯的清洗方法，其特征在于：所述步骤（4）中的干燥为恒温干燥。
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