全 文 ：第 25 卷第 2期
2004 年 4月
纺　织　学　报
Journal of Textile Research
Vol.25 , No.2
Apr., 2004
超滤法分离 PVA退浆水的研究
董声雄　龚　琦　赵素英　王良恩
(福州大学化学化工学院 ,福州 , 350002)
摘　要:采用中空纤维超滤膜中试装置 ,对聚乙烯醇(PVA)退浆水进行分离回收 , 探讨了料液运行时间 、膜两侧压差 、料液温度 、主
流液循环流量等因素对超滤性能的影响。得出超滤膜处理 PVA废水的工艺条件。
关键词:超滤膜　PVA退浆水　废水处理　回收利用　膜分离
中图分类号:TS 109　　　文献标识码:A　　　文章编号:0253-9721(2004)02-0073-03
福建省教育厅资助项目 ,项目编号:K02015
　　PVA是一种重要的上浆剂 ,退浆水中一般含有
1%左右的 PVA ,如果不将其处理 ,会造成环境污染 。
但PVA难以生物降解 ,经一般的生化处理 ,去除率
很低 。我国纺织行业每年用来做上浆剂的 PVA 大
约在 3万 t左右 ,售价 1.5万元 t左右 ,如果能将退
浆水中的 PVA回收再利用 ,其经济效益和环境改善
都是相当显著的 。当前 ,国内外处理 PVA退浆水的
方法通常有 4 种:蒸发浓缩法 ,化学凝结法 ,生化法
和超滤法[ 1 ～ 3] 。超滤法是一种较好的方法 ,不需要
外加其它的药品和设备 ,操作简便 ,耗能低。
本研究采用中空纤维超滤膜中试装置处理 PVA
退浆水 ,研究料液运行时间 、膜两侧压差 、料液温度 、
主流液循环流量等条件对渗透通量及截留率的影
响 ,进而选择操作条件 ,以解决工业上 PVA 退浆水
的处理和回收利用。
1　超滤过程的阻力模型[ 4]
在使用料液进行实际超滤时 ,渗透通量
J w =ΔP·{μ(Rm +Rb+R f)}-1 (1)
式中 , ΔΡ为膜两侧压力差(Pa), μ为溶液粘度
(Pa·s),Rm 为膜阻力(m-1), Rb 为浓差极化边界阻力
(m-1),R f 为膜污染产生的阻力(m-1)。而 Rb =Rg+
R1 ,Rg为凝胶极化层阻力 , R1为相应边界层的阻力。
2　实验部分
2.1　装置和流程
采用福建福龙膜科技开发有限公司生产的中空
纤维超滤膜中试装置(图 1), 超滤器的规格为
90 mm×1100 mm的聚砜超滤膜组件。料液先经过
5 μm的精滤器 ,再进入超滤器。
2.2　PVA浓度的测定
用分光光度法分析水中的 PVA浓度[ 5] 。
2.3　截留率(R)的测定
截留率的计算公式如下:
图 1　实验装置
R =(1 -渗透液浓度 料液浓度)×100%(2)
3　结果与讨论
3.1　运行时间对渗透通量的影响
在室温下 ,控制膜两侧压差 ΔP =0.100MPa ,主
流液的循环流量 L =55.8 L h , 分别用浓度为
0.207 g L和5.423 g L 的PVA溶液通过超滤膜 ,测试
运行80 min 。
由 图 2 知 , 当 过 滤开 始 时渗 透 通 量为
15.57 L hm2和4.66 L hm2 ,可见 PVA浓度对超滤初
始通量影响很大 ,高浓度的初始通量仅为低浓度的
三分之一强。随着运行时间的增加 ,膜的通量逐渐
减少 ,而且不论是低浓度还是高浓度 ,在 5 min内通
量的衰减率最大 ,分别降为原来通量的 70%和 55%
左右 ,这是由于浓差极化层形成而引起的 ,极化阻力
Rb 增长很快 ,属极化边界层控制区;再过10 min后 ,
通量分别下降到 10.13 L hm2 和 2.54 L hm2 ,为凝胶
极化层形成阶段 ,过滤阻力快速增长;经过 30 min
以后 ,膜表面凝胶极化层基本形成 ,渗透通量下降缓
慢 ,称为凝胶极化层控制区 。
3.2　膜两侧压差对渗透通量和截留率的影响
在室温下 ,控制主流液循环流量 L=261 L h ,改
DOI :10.13475/j.fzxb.2004.02.030
图 2　不同浓度的PVA溶液 J w 与 t 的关系
变膜两侧的压力差 ,对超滤膜性能的影响结果如
图3 。
图 3　J 与 ΔP的关系
由图 3可知 ,当流速一定 ,通量随压力升高而近
似线性增加。浓度越低 ,通量增加的幅度越大。但
是 ,由于受膜组件力学强度的影响 ,操作压力一般不
宜太高 , 据文献[ 6] 报道 , 操作压力一般取0.2 ～
0.3 MPa。在所处实验条件下 , PVA的表观截留率都
在90%以上 。
3.3　料液温度对渗透通量和截留率的影响
保持膜两侧压力 ΔP =0.120 MPa ,控制主流液
循环流量 L=261 L h ,考察料液温度对超滤性能的
影响 。
由图 4知 ,温度升高 ,料液的粘度下降 ,扩散系
数增加 ,减少了浓差极化的影响 ,渗透通量明显上
升 ,而对截留率的影响不大 。据文献[ 7] 报道 ,温度
每升高 1℃,渗透通量增大 1%。从本实验结果来
看 ,温度每升高 1℃,渗透通量最高增大 3.3%,最低
增大 0.7%,与文献[ 7] 的结论稍有差异。在工厂的
实际超滤操作中 ,由于低温时上浆剂的粘度高 ,会使
得上浆和退浆操作难以进行 ,所以上浆和退浆通常
在90℃左右下操作 ,这就使得退浆废水的温度一般
在80℃左右 。这对于进行超滤操作是很有利的 ,但
这就要求在选择膜组件时 ,能否耐高温是一个不可
图 4　温度与渗透通量的关系
忽略的考虑因素。
3.4　主流液循环流量对渗透通量和截留率的影响
保持其它实验条件不变 ,改变主流液循环流量 ,
其结果如图 5。主流液的循环流量对截留率的影响
不大 ,而对渗透通量的影响较大。这是因为流速增
加 ,由于剪切作用 ,减少了浓差极化的现象 ,从而减
小了膜阻力 ,增大了渗透通量。但是 ,流速增加 ,必
然能耗增大 ,所以实际应用时必须综合考虑两个方
面的影响。
图 5　主流液循环流量与渗透通量的关系
4　结　论
1.随着运行时间的进行 ,渗透通量在 5 min内
的衰减率最大 , 30 min以后 ,膜表面凝胶层基本形
成 ,渗透通量下降缓慢 。
2.操作压力升高 ,渗透通量增大 ,截留率基本
不变。
3.提高料液温度 ,渗透通量增大 ,而且 ,每升高
1℃,渗透通量平均增大 2%,但截留率略有下降 。
4.料液流速增大 ,渗透通量有所提高 ,而截留
率不变 。
参 考 文 献
1 　刘延惠等.超滤回收聚乙烯醇退浆水的研究.环境化学 , 1984
74【　】 纺织学报 2004年　第 2期
　　　
(5):9～ 12.2 　Porter John J.Recovery of Polyvinyl Alcohol and Hot
Water from the Texile Wastewater Using Thermlly Stable Membrane.
Journal of Membrane S cience , 1998(1):45～ 53.
3 　Lin S H et al.Polyvinyl Alcohol Recovery by Ultrafi lt ration:Effect of
Membrane Type and Operating Conditions.Separations Technology , 1995
(2):97～ 103.
4 　朱长乐等.膜分离技术.杭州:浙江大学出版社 , 1992:233～ 234.
5 　王莹淑等.聚乙烯醇废水中浓度的分光光度分析.福建环境 ,
2000(2):36～ 38.
6 　王　湛.膜分离技术基础.北京:化学工业出版社 , 2000:208.
7 　刘延惠等.超滤回收聚乙烯醇退浆水的研究.环境化学 , 1984
(5):9～ 12.
第 25 卷第 2期
2004 年 4月
纺　织　学　报
Journal of Textile Research
Vol.25 , No.2
Apr., 2004
参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统
陈　革
(东华大学 ,上海 , 200051)　商全义　付小莉(中原工学院)
摘　要:综合了国内外现有消除织机停车稀密路的技术 ,提出用参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统和方法 , 这种方法不
关心产生稀密路的具体原因 ,只关心织造的结果,具有现场调节功能, 运用十分灵活 , 由于不需要织口位置检测装置 , 大大降低了
成本。
关键词:织机停车　稀密路　控制系统　参数设置
中图分类号:TS 103.33　　　文献标识码:A　　　文章编号:0253-9721(2004)02-0075-02
　　织机停车稀密路是指 2根纬纱之间的距离比正
常值增大或减小的现象 ,它是一种严重的织物疵点 。
其成因有机械系统的原因和织物系统的原因 。机械
系统原因可能是因为机构的磨损而使运动精度下
降 ,或筘座脚的刚度不足 ,或在织第一纬时主轴的转
速不均匀 ,开车后第一纬的打纬力不足 ,没能将第一
纬充分地打入织口;或在断纱时刹车不及时 ,有纬纱
空缺 。织物系统的原因则是由于纬纱和织物具有粘
弹性 ,停车后织物及经纱在粘弹性的作用下产生蠕
变和松弛 ,织口位置偏离了正常运转条件下的织口
位置 ,使开车后第一纬没能充分打入织口而形成稀
路 ,或与前一纬太密而形成了密路 。
文献[ 1]总结了世界上主要的消除停车稀密路
的技术 ,提出用激光位移传感器检测后梁位置 ,从而
调整织口位置的系统 。但它所总结和提出的方法分
别存在以下不足:1)没有同时考虑引起停车稀密路
的机械系统原因和织物系统原因:有的方法只考虑
了引起停车稀密路的织物系统的原因 ,通过织口检
测和调节机构 ,使织口在开车前回到正常位置 ,这在
一定程度上可以消除停车稀密路;有的方法只考虑
了引起停车稀密路的机械系统原因 ,采取措施克服
机械性能的不足 ,但没有对织口的蠕动采取消除措
施。所以 ,这些方法的效果并不十分理想。2)有的
采用了复杂的 、高成本的织口位置检测设备 ,设备的
检测精度会受到织机振动等因素的影响 ,设备的安
装调试也比较麻烦。3)缺乏现场调节功能 ,对织物
的品种适应性有局限性。
本文综合了文献[ 1]总结的各种技术的特点 ,提
出用参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统。
1　参数设置法消除停车稀密路的控制系统
参数设置法消除织机停车稀密路的控制系统如
图 1所示 ,该控制系统采用步进电机作为送经电机
和卷取电机 。经纱张力传感器用于检测织机后梁的
摆动 ,从而间接得到经纱张力的变化情况 。在织造
过程中 ,控制器根据张力的变化情况实时调整送经
电机的转速 ,从而保证经纱张力的稳定;织机停车
后 ,控制器可以使送经电机定量正转 , 主动放松经
纱 ,基本消除经纱和织物在张紧状态下的蠕变;在织
机开车前 ,控制器可以使送经和卷取电机定量倒转
(转动量可以现场设定),使织口到达设定的位置 ,从
而有效消除停车稀密路[ 2] 。
该控制系统的心脏是控制器 。控制器以单片
机为中央处理单元 ,并配置了相应的扩展电路 ,其
中 ,ROM 用于存放系统的控制程序;RAM 为数据存
贮器 ,配有掉电保护电路 ,用于实时备份工艺参数和
现场数据;键盘 、显示器和相应的接口芯片一起构成
键盘显示器系统 ,用于设置工艺参数 。
2　消除织机停车稀密路的控制原理
织机在运转时 ,计算机实时记录着当前的主轴
回转周期 T 和送经电机的平均转速 n 。因此 ,控制
程序可以精确地计算出每织入一根纬线的送经量对
应多少个步进电机的驱动脉冲数 ,从而实现送经和
卷取步进电机的定量转动。
如图1所示 ,织机刚停车时 ,织口处于正常位置
properties of starch was studied.The result showed that although increasing the cohesion to cotton and polyester cottonwarps ,polyacrylic acid sizing agent was still
a kind of assistant sizing agents with weak plasticization to starch , and in def inite dosage range , it couldn t improve size fi lm properties of starch.
Fan Xuerong et al(37)
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figure by using Markovian process , solves the simulation of the fabric external appearance when the color of warps and wefts is identical or close , and makes the
pattern of the fabric external appearance simulation more closer to actual pattern of fabrics. Shi Guosheng et al(39………………………………………… )
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fabric pattern design by jacquard weaving testing , and some meaningful conclusions are obtained in this paper. Zhang Yu et al(41………………………… )
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The performance of the fabric of heat absorption has been analysed.The relation of the density , thickness , ventilation and the characteristics of the fabric
resistance of heat radiation have been investigated.The mathematical relationship was discussed in the paper. Wan Zhiqin(43……………………………… )
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stability of the water jet can be improved to raise the velocity of water jet as well as weft insertion rate and to enlarge the width of woven fabrics a lot.
Li Kerang et al(46)
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Through agile definition of the block of product quality , using Fuzzy Multi-level method, this article builds a synthetic evaluation model to control the product
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another element , basic block , to reduce the cost.The method is expending block number by classifying women bodies and recognizing them by computer.
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f riendly user interface has been created and 3D garment human modeling will be obtained. Hu Min et al(57……………………………………………… )
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