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纤 维 生 产聚合物熔体生产线的过滤设备 S． VandendijkBekaert Advanced Filtration( 比利时)显示了 管 束 的 负载污垢特性和在 线使用寿命; 曲线 2 是相同过滤系 统，但管束经重新设计，可 以 看 出 在线使用寿命大幅增加。一个典 型 的 管 束 包 括 3 个 主 要元素: 管板、固定板和大约 19 个 过滤 元 件。这些过滤元件以同心 圆的形式安装在固定板上，这是使 流量平 均 分 配 到每一个过滤元件 的最佳模式。管 束 通 常 含 有 4 个 不 同 的 流摘 要: 选择聚合物熔体生产线的过滤设备时，无论是新生产线还是现有生产线的改造，都必须知晓加工过程及性能方面所希望达到的程度，了解这些是获得最佳 回报的关键。关键词: 聚合物熔体，过滤，流量分布，管束2过 滤 系 统 对 过 滤 性 能的影响1液态平衡的重要性对聚合 物 熔 体进行大量的研 究已有多年，研究了聚合物熔体与 过滤介质、过滤元件和管束的相互Bekaert Advanced Filtration 开发的模型假设为深度过滤，并使用Bekaert 公司的定制烧结金属纤维 作 用。 BekaertAdvanced Filtration( SMF )开发的 专 有 数 学模型有助于聚合 物产品的生产商选择合适的设备， 可实现 聚 合 物 容器和管束内的流 体达到液态平衡。这种液 态 平 衡会降低净压差 ( DPc) 并消除聚合物熔融流体的 凝胶生成区，最终使相同的过滤面 积流通量更大，管束结构的使用寿 命更长。介 质———Bekipor 纤 维( 图 1) 和管束( 图 2) 。2． 1降低净压差SMF 介质 是 一 种 具 有 发 达 毛细结构的多层介质，这种结构有助于捕获杂质并将其保持在介质里， 当内部载满后，便开始作为常规表 面过滤 介 质 起 作 用。图 3 所 示 为 SMF 介质 负 载 污 垢 的 特 性: 曲 线 1图 1 Bekipor 纤维( 放大 500 倍)图 2 折叠式 Bekipor 管束图 3不同管束的使用寿命10国际纺织导报 2014 年第 8 期纤 维 生 产动区:———1 区，容器内径中最 后 一 排各过滤元件之间的通道;———2 区，4 个 调 整 过 的 过 滤 元件之间的通道;———3 区，3 个 调 整 过 的 过 滤 元件之间的通道;———4 区，过滤元件内部 的 通 道。4 个流动区的所有可用 过 滤 区域都 被 用 于 对聚合物熔体流量 进行平均分配。为达到这个目的， 管束需 能 使 过 滤元件内外的聚合 物熔 体 达 到 平 衡。且 只 有 达 到 平 衡，才能在聚合物熔体过滤中充分 利用管束内部元件的过滤面积，否 则只会利用部分可用的过滤区域， 这将减慢过滤速度，增加杂质含量 和压差，并重新引导聚合物流向过 滤元件较干净的区域。图 4 所示为流量随过滤元件 长度的分布变化，这取决于是否使 用了正确型号的管束。图 4 明显表明，管束的设计极 大地影响 1 ～ 3 区内聚合物熔体的流量，曲线 2、曲线 3 所示过滤元件某些区 域 的 局 部流量明显大于曲 线 1 所示的平均流量。由 于 不 平 衡，净 压 差 会 很 大，使 用 寿 命 会 缩 短。影响纺丝过滤器的使用寿命。软、硬两种凝胶都会使过滤介质超载， 降低管束的使用寿命。Bekaert 公司的 SMF 介质是专 门设计 用 来 捕 获并保持过滤过程 中的 软、硬 两 种 凝 胶，通 过 与 合 适 的管束组合使用，死区的数量比其 他深度过滤介质要低得多。图 5 显示，因采用了错误的管 束设 计，导致高流量过度剪切，低 流量 产 生 凝 胶，这对杂质处理不 利。最重要的区域是过滤元件内 部杂质 流 过 的 区域和管板外部杂 质被引导至管道外的区域。设计一 种 聚 合物熔体的流通 路线时，应注意到过滤容器的内径 一般比入口管道和出口管道大 ( 图 6和图 7 ) 。因 此，如 果 流 通 路 线中断，容器内部的雷诺数( Ｒe) 就非常 低 ( Ｒe 2 ) ，容 易 产 生 凝 胶。 除了平衡流量分布的设计，还有很 多解决方案，其中最重要的一个就 是过滤 元 件 在 管板上的排列需没 有死区( 低速) 。这种情况下，前面 的装置 含 有 一 个内六角和一个金 属对金属的密封面，从而使聚合物( 残 留 空 气、气 体 ) 需 要 通 过 介 质 、滤 芯 、前部装置后再到 达 管 道2． 2消除凝胶产生区本文定 义 的 凝胶是一种通过 交联或 具 有 高 相对分子质量的不 同于周围物质的无定型树脂粒子。 在聚合 物 熔 体 过滤中凝胶有硬或 软之分。引起交 联 和 产生凝胶的原因 有:———反应器