印花镍网循环利用技术的研究与应用.pdf
染整技术 第1期 2008年1月 印刷镍网回收利用技术研究及应用 朱守成，褚伟发，丁文军，刘国庆 （东方美洁分子材料科技有限公司，安徽合肥） 摘要：介绍了目前国内外印刷镍网回收利用技术的发展现状，提出了废旧印刷镍网再生利用的“物理化学溶胀剥离技术”工艺流程：对印染企业在降低印刷成本、节能减排、清洁生产等方面将具有重要的经济效益和环境效益。 关键词：印刷镍网；回收利用；固化膜剥离剂；剥离头；剥离清洗设备 中图分类号：TS194.373.2 文献标识码：B 文章编号：1005-9350(2008)01-0028-04 中国是世界上最大的纺织印染基地。 2006年全国印花R”及专用剥膜清洗设备MR10~50成功实现印染布产量约440亿米，规模以上印染企业1948家。花镍网回收、镍网再生利用均满足世界各地印花生产产品，其中印花产品约占45%，年消耗工艺要求。综合成本仅为新网坯价格的10%左右。年消耗各种规格印花镍网约500万~600万张，消耗镍金属竞争优势明显！本项目获2005年度科技部创新基金约1万吨。随着国际贸易小批量、多品种、快交货的发展趋势，本项目立项。项目立项代码：；本项目有2个货物。印花镍网废料将急剧增加。 发明专利申请： ①印花镍网高温固化脱膜剂，由于国际镍价持续飙升造成巨大的镍资源消耗及印花镍网制备方法及其应用，申请号：2.6； ②印染环保要求的不断提高。印花加工花镍网脱膜装置的综合成本。申请号：2.9。
迅速崛起，直接影响到印花纺织品市场的竞争力。2007年7月，该印花项目通过了安徽省科技厅的专家鉴定，并获准为皖科鉴字[2007]236号。 东方美洁分子材料科技有限公司经过5年的探索和研究，成功研发出“印刷镍网高温固化膜剥离剂”表1印刷镍网各利用技术特点技术特点技术方案主要特点强力剥离技术水基剥离技术激光焚烧剥离技术激光化学溶解剥离技术强力剥离技术物理化学溶胀剥离技术环保型剥离材料综合国内外调研和市场需求分析，印刷镍网回收率高、剥离清洗设备配套、使用维护方便是发展方向。环保、低成本、高效、高回收是正向剥离技术的关键特点。据新报报道，采用“物理化学溶胀剥离技术”的印刷镍网回收利用技术符合危险固废回收利用“资源化、减量化、无害化、低成本、高效、高效益”的原则。 作者简介：朱守成(1963-)，男，董事长、总经理，高级工程师9币朱守成等_印刷镍网回收利用技术研究与应用29脱胶液的清洗与检验图1印刷镍网回收利用系统流程图。利用的发展方向。合肥东方美捷分子材料科技有限公司该材料表面迅速扩散到聚合物内部，由于其对高聚物有很强的亲和力，公司通过5年的系统研究，已实现产业化。能渗透到结构单元中，大大降低聚合物。当感光材料的内聚能密度，也就是溶解度参数8 2印刷镍网回收利用研究的基本思路与剥离剂中所含成分相同或相似时，随着环境的热量2.1印刷镍网高温固化膜的剥离机理会发生波动，结果在吸附的膜表面附近产生足够的感光树脂。 在一定量的紫外光照射下，经过高温和较大的微孔后，将剥离剂溶液浸入剥离剂溶液中，剥离剂与固化剂在镍网表面凝聚交联形成致密的网状结构，粒子的扩散以跳跃式的方式迅速增加，在镍网表面固化膜具有非常紧密的物理结合力，在镍网表面形成的感光固化膜具有发达的亚微米结构，镍网表面固化膜与镍金属之间不发生化学反应，吸附过程首先从固化膜的内外表面产生大量的亚微米反应，不形成化学键：在剥离剂的缺陷处，镍网与剥离剂通过分子热运动形成的固化膜之间存在一定的强物理结合力。
经检测，这层固化膜具有良好的弹性和机械强度，它很快将镍网表面与固化膜之间的物理吸附转化为剥离剂分子与固化膜之间的化学吸附，两个极端高度吻合。采用酸、碱、盐、氧化剂、还原剂、有机溶剂等性质完全不同的单一吸附过程，其能量差Fj较大，单靠一种组分是无法实现对镍网的完全干净无损剥离的。当镍网在特定温度下浸入剥离液中时，这种要求无法达到重复使用的根本目的。功能化合物通过分子热运动，迅速润湿镍网表面。根据高分子化学、物理学理论，玻璃化转变温度是热塑性聚合物在固化膜内外表面的基本特性参数。当温度升高时，大分子表面相应的微孔或缺陷形成有规律的定向吸附排列，链段活性加剧。 超过Tg后，固化膜的自由体积迅速增加，分子间各种力共同作用，对固化膜表面施加与粘附力相反的拉扯和拉伸作用，感光固化膜迅速溶胀，迅速从其粘附面上剥离。根据聚合物塑化理论：增塑剂吸附在聚合物上，迅速从其粘附面上剥离。图2 高温固化膜剥离机理示意图2.2 脱膜清洗设备的设计思路（3）优化设计，实现保温、节能，工作液的配置和（1）通过特定的浸泡、溶胀过程。尽量减少隔墙和镍网的消耗，操作方便，效率高； 分离(制得隔墙胶剥离剂、隔墙镍网分离装置)：(4)需隔墙胶剥离剂、印刷镍网高温固化膜(2)经高温固化膜剥离剂浸泡溶胀，脱镍剂工作液挥发性低、环保安全、可回收利用；(5)需隔墙胶剥离剂、印刷镍网高温固化膜脱膜(高温固化膜剥离剂、专用脱膜设备)：该脱膜剂缓蚀性能好、无污染、成本低廉染整技术Vo1.30 No. 1Jan. 20083.4 耐腐蚀性能测量图3 印刷镍网组成示意图0 2 4 6 8 10 12 14 pH3 印刷镍网回收利用技术相关实验1-H2SO4；2-；3-HN03；4-HCl；5-H]PO4；6-HF；7-； 8-Na0H；9-；10-NH40H 3.1镍网力学性能分析图4不同试剂中pH值与铝腐蚀速度关系电镀形成的无缝镍圆网初始硬度约HB=150，外网表面镀有感光膜，加热固化，同时镍网本身的综合力学性能也提高到较高的水平，硬度HB=200-220，拉伸强度（≥760"MPa，屈服强度（≥0.2/，拉伸弹性模量（≥）。
3.2镍网的电化学及耐蚀性镍具有优良的耐蚀性，耐热浓碱溶液、中性和微酸性溶液(包括某些稀的非氧化性酸、有机酸)及有机溶剂，但不耐氧化性酸及含有氧化剂的溶液，对水、海水有较好的耐蚀性，高温含硫气体能使它腐蚀、脆化。当镍网浸入退镀工作槽中时，形成多组腐蚀电池，如：退镀设备不锈钢内壁、铝材表面、镍网等。 相关标准电极电位：Ni+2e=NiE=-0.++e=FeE=0.77VAP++3e=A1E=-1.706V 3_3介质对镍网腐蚀的变化表2介质对镍网的腐蚀3.6镍网目数对退镀速度的影响在50℃退镀剂中试验结果见表4。表4镍网目数对退镀速度的影响镍网目数退镀速度/注：①在其他介质中无明显变化；②腐蚀和失重均为24袁贤朱守成等：印刷镍网回收技术研究与应用3l3.7温度对退镀速度的影响（7）检查：将洗净的镍网轻轻放在专门的透光检查装置上仔细检查，若不合格，须重新清洗。 合格的镍网方可备用 温度/剥离速度/min （8）自然干燥，备用。
． 2 回收利用印刷镍网的技术特点 30150 （1）迅速彻底去除镍网固化膜，成本低、效果好；操作简便安全 555 （2）剥离剂对镍网无腐蚀，不影响镍网基本性能；挥发性低，不易燃、不易爆，属非危险品。 752 （3）印刷镍网经剥离清洗后，具有开孔率高，印刷时不脱粘等优良特性。在剥离剂中于50℃。不同感光胶的剥离时间汇总于表6。表6感光胶对剥离速度的影响 （1）物理化学溶胀剥离技术应用于废旧印刷镍网再生利用，为印刷镍网回收利用开辟了新思路 （2）缩短剥离工序。 大大提高镍网的剥离效率，在专用的剥离清洗设备中可同时剥离7张以上的镍网，每次剥离时间小于60min，剥离效率高，而激光气化焚烧、高压水喷淋、化学溶解等剥离方式的剥离效率低。（3）剥离成本低；以每张镍网净耗“印刷镍网高温固化膜剥离剂”0.50kg计算，每张约为27.5元，镍网剥离综合成本约为网价的10%左右，易于4.1镍网回收工艺市场接受度选网—剥离头—剥离—喷淋清洗—精洗—水洗（4）剥离效率好； 目前市场镍网价格在45万元/t左右，直接清洗-检验-自然晾干-待用销售的废弃镍网（剥头）每片150-160元。每片网（1）选网：选择印刷后保存完好，网面无折痕的网，或直接去除剥头成本等。折痕少的镍网剥头成本在200元/片左右。（2）脱粘：将镍网浸入专用脱粘容器槽中的脱粘液中。
根据隔墙胶的不同型号。在30℃下，静置1～2小时。取出镍网放入特制的隔墙分离架内。慢慢用力，使隔墙与镍网完全分离。[2]无银盐成像系统[M]。北京：科学出版社，1993[3]固化剂[M]。北京：化学工业出版社，2004(3)脱模：将镍网浸入立式脱模釜中。在55～65℃下，静置2～3小时。镍网表面的感光胶固化膜被[5]工业废料的回收利用[M]。北京：科学出版社，2004香蕉皮～整体剥离[6]材料腐蚀的原理[M]。北京：化学工业出版社，2002(4)喷淋清洗：除去已膨胀脱落的感光层镍[7]固废资源化技术与应用[M]。 北京：冶金工业出版社，2003 (5)精洗：将基本清洗干净的镍网放入精洗锅中[8]感光材料[M]。北京：中国材料出版社，1999 90～95℃热洗。进一步提高镍网的开孔率[9]有色金属耐腐蚀性能及其应用[M]。北京：化学工业出版社。1995 (6)水洗：用水枪冲洗镍网。清除清洗后的网中残存的少量附着物[10]实用门窗防腐工程施工手册[M]。北京：化学工业出版社。