印花镍网循环利用技术的研究与应用.docx
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花镍网回收利用技术的发展现状，提出了废旧印花镍网再生利用工艺“物理化学溶胀剥离技术”；对印染企业降低印刷成本、节能减排、清洁生产将具有重要的经济效益和环境效益。关键词：印花镍网；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：文章编号：1005-9350(2008)01-0028-04我国是世界上最大的纺织印染基地，2006年全国印染布产量约440万亩，规模以上印染企业达1948家，产品遍布世界各地。 其中印刷产品约占45%左右”，并研制出专用脱膜清洗设备MR10~50，成功实现了印刷镍网的回收利用。回收后的镍网各项指标均满足印刷生产工艺要求，综合成本仅为新网毛坯价格的10%左右，竞争优势明显！本项目获2005年度科技部创新基金项目，项目代码：；本项目申请发明专利两项；印刷镍网高温固化脱膜剂、其制备方法及应用，申请号：2.6；申请号：2.9。镍金属消耗量约1万吨，随着国际贸易向小批量、多品种、快速交货的发展趋势，废弃的印刷镍网将急剧增加，造成镍资源的巨大消耗。
由于国际镍价持续暴涨，以及印染环保要求的不断提高，导致印花加工综合成本快速上升，直接影响到印花纺织品市场的竞争力。印花镍网的回收利用势在必行！东方美捷分子材料科技有限公司经过5年对印花镍网回收利用技术发展现状的探索和研究，成功研发出《印花镍网高温固化脱膜剂》及印花镍网各利用技术特点。技术特点。技术方案。主要特点。强力喷淋脱膜技术。超高压水设备价格昂贵，300万元/套；脱膜效率低，耗水量大；综合脱膜成本高。激光气化高温条件下镍被氧化，破坏了镍金属原有性能。设备价格100万元/套；脱膜效率低，再生镍网回收率极低。手工操作，劳动强度大； 工作液不能回收利用，环境污染严重；腐蚀脆化、光亮度、弹性明显下降；综合剥除成本低。设备价格低，机械加工，劳动强度低；工作液回收利用，无污染；无腐蚀、光亮度、弹性好，综合剥除成本低。镍网使用频率较少；可待镍网充分利用后再进行。激光焚烧剥除技术激光化学溶解剥除技术强酸、强碱、有机溶剂物理化学溶胀剥除技术环保型专用剥除材料熔融雾化生产高纯微米级镍粉中频炉综合国内外调研及市场需求分析，印刷镍网回收技术正向环保剥除、成本低、效率高、回收率高、配套剥除清洗设备、使用维护方便等方向发展。 据新报导，采用“物理化学溶胀剥离技术”的印刷回收技术，符合“资源化、减量化、低成本、高效、高效益”的危险固体废物回收利用目标 收稿日期：2007-09-06 作者简介：董事长、总经理、高级工程师 印刷镍网回收技术的研究及应用29 直接表面无折痕 镍网表面有折痕 直接清洗检查 机器校正 严重缺陷 印刷镍网回收系统工艺利用发展方向，合肥东方美捷分子材料科技有限公司通过5年系统研究，已实现产业化。
感光材料被材料表面吸附后迅速向聚合物内部扩散，由于其对聚合物有很高的亲和力，能渗透到结构单元中，大大降低聚合物的Tg。当感光材料的内聚能密度即溶解度参数与剥离剂所含组分相同或相近时，随着环境能量的波动，在吸附膜表面附近发生足扩散，并以跳跃式的方式迅速增加。在镍网表面形成的感光固化膜具有发达的亚微孔体系，吸附过程首先从固化膜内外表面的大量亚微孔和缺陷处开始，剥离剂通过分子热运动形成的定向吸附，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。这两个完全不同的吸附过程之间的能量差异是巨大的。 当镍网浸入特定温度的剥离工作槽中时，这种功能化合物通过分子热运动迅速润湿镍网表面并在镍网固化膜表面扩散渗透，在固化膜内外表面相应的微孔或缺陷处形成有规律的定向吸附排列。分子间各种力共同作用，对固化膜表面产生与粘附力相反的牵引和拉伸作用，感光固化膜迅速膨胀，迅速从其粘结面剥离。印刷镍网回收利用研究的基本思路2.1印刷镍网高温固化膜剥离机理在一定量的紫外光照射下，感光树脂在高温和固化剂的作用下，在镍网表面缩合交联，形成致密的网络结构固化膜。镍网表面的固化膜具有非常紧密的物理结构。 镍网表面固化膜与镍金属之间不发生任何化学反应，也不形成化学键；镍网与固化膜之间有特别强的物理附着力。
经检测，此固化膜弹性好，机械强度高，化学稳定性好，耐热、耐腐蚀、耐磨，具有极高的剥离强度。使用酸、碱、盐、氧化剂、还原剂、有机溶剂等单一成分，无法达到对镍网完全干净、无损脱膜的要求，更达不到重复使用的根本目的。根据高分子化学、物理学理论，玻璃化转变温度Tg是热塑性聚合物的基本特性参数，随着温度的升高，大分子链段活性加剧，超过Tg的固化膜的自由体积迅速增加。基于聚合物塑化理论：增塑剂吸附在聚合物优化设计中，达到保温、节能、工作液配置及2.2脱模清洗设备的设计思路。通过特定的浸泡、溶胀过程，实现隔墙与镍网的分离（创制隔墙胶剥离剂、隔墙镍网分离装置）。 通过高温固化脱膜剂的浸泡、溶胀，实现镍网感光胶固化膜剥离（高温固化脱膜剂，专用脱模设备），最大程度减少消耗，操作方便，效率高；要求隔墙胶剥离剂、印刷镍网高温固化脱膜剂的工作液挥发性低、环保、安全、可回收利用；要求隔墙胶剥离剂、印刷镍网高温固化脱膜剂具有良好的缓蚀性能，无污染，成本低。 镍网碎片 镍网碎片 脱模剂分子 脱模剂分子 镍网碎片 脱模剂分子 脱模剂分子 剥离的固化膜 固化膜 固化膜 固化膜 脱模剂分子 脱模剂分子 脱模剂分子 压成镍锭卖给不锈钢厂 废镍网 印刷后的镍网 废镍网 反应容器 脱胶液印刷 Vol.30No.1Jan..4 隔墙 耐腐蚀性能 2.52.01.51.00. 印刷镍网成分示意图 pH2—;3—HNO6—HF;7—;8—NaOH;9—;10—NH4OH 不同试剂中pH与铝腐蚀速度关系 镍网力学性能分析 电镀形成的无缝镍圆网初始硬度约为HB=150。
当外网面镀上感光膜并加热固化后，镍网本身的综合力学性能也提高到较高的水平HB=200~220，屈服强度(!s0.，拉伸时的弹性模量E=.20.80.4钝化区腐蚀区3.2镍网电化学与耐蚀性镍具有优良的耐蚀性，耐热浓碱溶液的腐蚀，耐中性和微酸性溶液(包括某些稀释的非氧化性酸、有机酸)有机溶剂等，但不耐氧化性酸及含有氧化剂的溶液。对水和海水有良好的耐蚀性，高温含硫气体能使其腐蚀和脆化。当镍网浸入退镀工作槽中时，会形成多组腐蚀电池，如：退镀设备内壁不锈钢、舱壁铝材、镍网等。 相关标准电极电位：铝电位-pH平衡图 3.5介质对固化膜剥离速度的影响 介质对固化膜剥离速度的影响 介质剥离速度 Ni+2e=NiFe 有机酸 无机酸 有机溶剂 氧化剂 还原剂 无机碱 乳酸/PTA/ATMP/PBTCA SO/HCl/HNO DMF/EG//H2O2/NaClO SnCl2 NaOH/KOH/NaCO3 介质对镍网的腐蚀性变化 3.3介质对镍网的腐蚀性 镍网的腐蚀性能（25失重/（mgcm 3.6镍网目数对剥离速度的影响 在剥离剂为50时的试验结果见表 乳酸 葡萄糖酸 ATMP 10% H2SO4 10% HCL DMF 溶剂 过硫酸铵 H2O2 SnCL2 还原剂 10% NaOH 无腐蚀反应 无腐蚀反应 无腐蚀反应 腐蚀反应（浸液变绿） 腐蚀反应（浸液变绿） 高腐蚀反应（浸液变绿） 无腐蚀反应 高腐蚀反应 无腐蚀反应 0.00 0.00 0.00 6.09 1.40 1.03 3.50 0.00 0.97 0.00 镍网数对退镀速度的影响 镍网数 退镀速度/min 40 60 80 100 125 155 1012 25 45 60 其它介质中无明显变化；腐蚀和重量损失均有24 印刷镍网回收技术研究与应用 31 3.7温度对退镀速度的影响
80目镍网试验结果见表。检查：将清洗过的镍网轻轻放在专用透光检查装置上仔细检查，如不合格，须重新清洗，合格的镍网方可备用。温度对脱膜速度的影响温度/脱膜速度/快速彻底地去除镍网固化膜，成本低，有效的脱膜剂对镍网无腐蚀，不影响镍网基本性能；挥发性低，不易燃，不易爆，无危险性。印刷镍网经脱膜清洗后，具有开孔率高，印刷时不脱粘等优良特性。4.2753.8不同感光胶对50℃固化膜脱膜速度的影响