專利名稱：復合彈性絲料及其工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護中用于生物膜法污水處理的生物填料，尤指構(gòu)成生物填料的復合彈性絲料及其生產(chǎn)工藝方法。
背景技術(shù)：
生物膜法凈化水質(zhì)已成為污水處理的重要方法之一，作為生物膜載體的生物填料使用的絲料性能直接影響著該方法的應用效果。在諸多硬性類、軟性類和半軟性類結(jié)構(gòu)形式的生物填料中，絲束狀立體彈性生物填料因有較好的剛?cè)峋C合性能和結(jié)構(gòu)簡單、合理、易操作維護的特點，更顯優(yōu)越和實用。其抗水力和有機物負荷沖擊性能好，材質(zhì)壽命長，不粘連結(jié)團，有較佳的防泥垢堵塞能力和氣水擾流性能。但這種絲束狀立體彈性生物填料使用的絲料表面光滑，比表面積小，掛膜較慢；用單純材質(zhì)聚丙烯作原料，活性低，這些缺點不同程度地制約了其在水處理領(lǐng)域中的進一步發(fā)展。這種絲料的工藝方法為，將聚丙烯母粒按常規(guī)方法經(jīng)擠出機噴絲—卷繞—拉伸—牽引—切斷—烘干，制成光滑絲料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述生物填料彈性絲料存在的缺點，提高水和生物膜的活性，提供一種應用在環(huán)保、市政、水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)處理中新的含活性物質(zhì)的復合彈性絲料及其生產(chǎn)工藝方法。
本發(fā)明提出了一種將聚丙烯原料與含電氣石的聚丙烯母粒復合，經(jīng)過絲束狀和卷曲狀彈性絲料加工工藝方法，制作具有活性功能的絲料；同時將這種絲料做成生物填料，應用于環(huán)保、市政、水產(chǎn)養(yǎng)殖等水處理領(lǐng)域。電氣石為一種具有環(huán)保功能的礦物晶體，其可輻射遠紅外線、釋放負離子、產(chǎn)生生物電流，并含有微量元素和多種礦物質(zhì)。通過紅外活化水分子的作用，可使水的大分子團變小，從而提升水的滲透力，溶解力和能量，使之更易進出細胞膜，運送養(yǎng)料和促進代謝。加之以上諸效應的綜合作用，可提高生物膜的活性和凈水效果。
生產(chǎn)含活性物質(zhì)的復合彈性絲料的工藝方法為，聚丙烯母粒含20～35％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.3～1μm，聚丙烯粒子與聚丙烯母粒按重量比為10∶1～1.5均勻混合后，用常規(guī)工藝方法經(jīng)擠出機噴絲，卷繞、拉伸；之后增加拉毛和雙面壓花兩道工序，即，采用鋸齒刀將單絲拉毛，然后經(jīng)軋輥機雙面壓花，之后進行常規(guī)牽引、切斷、烘干；制成彈性單絲，單絲直徑0.2-0.5mm。采用這種工藝生產(chǎn)的單絲整體外觀為直線形，其工藝流程如下原料混合—噴絲—卷繞—拉伸—拉毛—雙面壓花—牽引—切斷—烘干。
在雙面壓花工序后，可用機械將絲料拉伸卷曲，放在155～160℃的溫度下烘2～3小時定型，絲料呈彈簧狀，切斷。采用這種工藝生產(chǎn)的單絲整體外觀為螺旋卷曲形，其工藝流程如下原料混合—噴絲—卷繞—拉伸—拉毛—雙面壓花—拉伸卷曲—烘干定型—切斷。
本發(fā)明還提出了上述絲料在水處理中的應用。將上述工藝方法制得的彈性絲料均勻排列呈幅射狀穿插固著于中心繩上，制成具有活性功能的絲束狀彈性生物填料，采用懸掛或疊堆方式安裝應用于水處理領(lǐng)域；尤其適用于滴式過濾池運用。滴濾池中采用懸掛或疊堆方式安裝具有活性功能的生物填料，因絲料具較好的彈性，在水滴沖擊作用下，有明顯的連續(xù)顫動，使部分水滴被反彈向上方，在滴濾池中起到重新布水作用，且下落的水滴更趨于均勻化，延長了在填料中停留的時間，同時由于水之間的摩擦、沖擊對電氣石這種活性物質(zhì)會產(chǎn)生有效的刺激，提供外部能量(包括電荷增量)，增加了氣水交換的效果。
本發(fā)明由于采用含活性功能材料電氣石超微細粒作原料，在生產(chǎn)工藝中增加拉毛和雙面壓花兩道工序，使上述生產(chǎn)出的兩種單絲徑向截面周邊呈凸凹多邊形，同時單絲表面呈毛絲狀枝權(quán)，使用這樣單絲制成生物填料，不僅增強了其活性，而且掛膜迅速，比表面積也大幅度提高。運用此填料作為載體對污水進行生物膜處理，其NH3+—N，COD等去除率均比常規(guī)填料提高40％左右。
具體實施例方式
實施例1生產(chǎn)含活性物質(zhì)的復合彈性絲料的工藝方法，聚丙烯母粒含20～35％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.7μm，聚丙烯粒子為100千克，與10千克的聚丙烯母粒均勻混合后，經(jīng)常規(guī)工藝方法擠出機在250℃溫度下噴絲，卷繞、拉伸；然后采用鋸齒刀將單絲拉毛，經(jīng)軋輥機雙面壓花，之后進行牽引、切斷、烘干；制成彈性單絲，單絲直徑0.4mm。采用這種工藝生產(chǎn)的單絲整體外觀為直線形，絲料徑向截面周邊呈凸凹多邊形，同時絲料表面呈毛絲狀枝權(quán)。
實施例2生產(chǎn)含活性物質(zhì)的復合彈性絲料的工藝方法，聚丙烯母粒含30％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.3μm，聚丙烯粒子80千克，與12千克的聚丙烯母粒均勻混合后，經(jīng)常規(guī)工藝方法擠出機在250℃溫度下噴絲，卷繞、拉伸；然后采用鋸齒刀將單絲拉毛，經(jīng)軋輥機雙面壓花，在雙面壓花工序后，用機械將絲料拉伸卷曲，放在155～160℃的溫度下烘2～3小時定型，絲料呈彈簧狀，切斷。單絲直徑0.5mm。采用這種工藝生產(chǎn)的單絲整體外觀為螺旋卷曲形，絲料徑向截面周邊呈凸凹多邊形，同時絲料表面呈毛絲狀枝杈。
將上述工藝方法制得的彈性絲料立體均勻排列呈幅射狀穿插固著于中心繩上，制成具有活性功能的絲束狀彈性生物填料，采用懸掛或疊堆方式安裝應用于水處理領(lǐng)域；尤其適用于滴式過濾池運用。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)復合彈性絲料的工藝方法，其特征在于，聚丙烯母粒含20～35％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.3～1μm，聚丙烯粒子與聚丙烯母粒按重量比為10∶1～1.5均勻混合后，經(jīng)擠出機噴絲，卷繞、拉伸；然后采用鋸齒刀將絲料拉毛，再經(jīng)軋輥機雙面壓花，之后進行牽引、切斷、烘干；制成直徑0.2-0.5mm的彈性單絲。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)的復合彈性絲料的工藝方法，其特征在于，在雙面壓花工序后，用機械將絲料拉伸卷曲，放在155～160℃的溫度下烘2～3小時定型，絲料呈彈簧狀，切斷。0.2-0.5mm
3.按照權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)的復合彈性絲料的工藝方法，其特征在于，聚丙烯母粒含30％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.3μm；聚丙烯粒子與聚丙烯母粒按重量比為10∶1或10∶1.5。
4.按照權(quán)利要求1所述的工藝方法生產(chǎn)的復合彈性絲料，其特征在于包含有聚丙烯粒子與聚丙烯母粒，聚丙烯母粒含20～35％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.3～1μm；聚丙烯粒子與聚丙烯母粒重量比為10∶1～1.5；絲料徑向截面周邊呈凸凹多邊形，同時絲料表面呈毛絲狀枝權(quán)；絲料整體外觀為直線形；彈性單絲直徑0.2-0.5mm。
5.按照權(quán)利要求2所述的工藝方法生產(chǎn)的復合彈性絲料，其特征在于包含有聚丙烯粒子與聚丙烯母粒，聚丙烯母粒含20～35％電氣石超微細粒，電氣石超微細粒直徑0.3～1μm；聚丙烯粒子與聚丙烯母粒重量比為10∶1～1.5；絲料徑向截面周邊呈凸凹多邊形，同時絲料表面呈毛絲狀枝杈；絲料整體外觀為螺旋卷曲形。
6.將上述工藝方法制得的彈性絲料 均勻排列呈幅射狀穿插固著于中心繩上，制成具有活性功能的絲束狀彈性生物填料，采用懸掛或疊堆方式安裝應用于水處理領(lǐng)域；尤其適用于滴式過濾池運用。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境保護中用于生物膜法污水處理的生物填料，尤指構(gòu)成生物填料的復合彈性絲料及其生產(chǎn)工藝方法。本發(fā)明涉及由含活性功能材料電氣石超微細粒的聚丙烯母粒與聚丙烯粒子復合成絲，在生產(chǎn)工藝中增加拉毛和雙面壓花兩道工序，使絲料徑向截面周邊呈凸凹多邊形，同時絲料表面呈毛絲狀枝杈；絲料整體外觀或為直線形或為螺旋卷曲形。同時將這種單絲制作成生物填料，可應用于環(huán)保、市政、水產(chǎn)養(yǎng)殖等水處理領(lǐng)域。
文檔編號D01F6/04GK1514049SQ0213778
公開日2004年7月21日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者張明華, 楊菁, 丁永良 申請人:中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所, 中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究