第一篇:膜材选用材料的主要特征
膜材选用材料的主要特征
1、拉伸性能。膜材的拉伸性能包括拉伸强度(Tensionn Strength)、拉伸模量(Modulus of Elasticity)和泊松比(Poisson’s Ratio)三个力学指标。膜材本身不能受压也不能抗弯,但具有很高的拉伸强度,所以要使膜结构正常工作就必须引入预拉力、并形成互反曲面。通常膜材料的拉伸强度都可达100MPa以上。模材应力-应变关系是非线性的,一般采用切线模量作为弹性模量,膜材的弹性膜量约为钢的1/3左右。膜材的泊松比,即横向变形特征,约为0.2左右。由于膜是双向受力结构,设计时必须以膜材的双轴拉伸实验确定膜的弹性膜量及泊松比。
2、撕裂强度。膜材是张拉结构材料,其撕裂破坏比受拉破坏要严重很多,所以撕裂强度和抗撕裂性能非常重要。PVC涂覆聚酯长丝织物具有中等的撕裂强度,PTFE涂覆玻璃纤维的材料具有较高的撕裂强度。
3、正交异向性。张拉膜结构曲面需要经向和纬向两个主轴方向反向曲率来保证,一个方向的曲率向下凹,另一个方向必须向上凸。传统膜材基材是由经﹑纬向纱线编织而成,因而呈现很强的正交异性性能,经纬向变形能力相差达3-5倍之多。
4、蠕变和松弛。蠕变和松弛是膜材的另一个重要特性,也是膜起皱和失效的重要原因,在裁剪分析和加工时需要考虑这个因素。聚酯长丝织物在使用的头十年里就会因为蠕变丧失50%的预张拉力,相反,玻璃纤维织物要稳定很多。
5、非力学性质:安全方面的性质,如耐久性、防火性能、防雷性能等;非安全方面性质,如隔音或音响性能、自洁性能等等。由于膜结构的造型要求和膜材自身特性的原因,膜结构设计与其它结构有很大的不同。膜结构设计包括形状确定(“找形”,Form Finding)、荷载分析(Loading Case Analysis)和裁剪分析(Cutting Pattern)。
第二篇:膜材无尘车间管理规范
无尘车间管理规范
无尘车间管理主要是针对已经建成的无尘车间在日常运行中进行各种技术指标的监测,并采取各种不同的措施确保其正常运营,以此来满足产品对生产环境的要求,保证产品的质量。下面就由广州尚信净化整理了几个无尘车间管理规范版本供大家参考:
无尘车间管理规范版本一
一、进入无尘车间人员资格a、经训练合格及主管审核后之人员得进入无尘车间。b进入无尘车间人员需遵守洁净室之安全规定c、尚未被认可之员工、外宾及承揽商须进入无尘车间者,应先报备申请批准,并应有合格人员陪同在场始得进入。d、严禁未经核准人员进入无尘车间。e、凡违反上述规定给公司照成的经济上损失者将根据损失情况,给予相应处罚。
二、进入无尘车间前之注意事项a、任何人进入无尘车间工作或参观,须依规定换穿无尘衣。b、非经无尘车间主管许可不得将私人物品(手提袋、书籍等)及非洁净室所使用之工具携入无尘车间;维修用之手册及工具在用毕后应立即收起。c、原物料进无尘车间时,需先在外面拆箱及拭净,并置于货物风淋室携入无尘车间。d、无尘车间、办公区均为禁烟区,若有吸烟,须于抽后并漱口后,方可进入无尘车间。e、在无尘车间内,不得饮食、嬉闹,或从事其它与生产无关的事情。f、进入无尘车间者应保持身体洁净,头发应常梳洗,并禁止使用香水及化妆品。g、进入无尘车间内不得穿着短裤及布鞋、袜子。
三、进入无尘车间之程序a、踏上换鞋区入口之地板前,必须先将外鞋脱下。b、外鞋置于鞋柜之中,进入换衣区换穿无尘衣,依规定进入空气风淋室作空气浴c、空气洗净室内,不可超过6个人同时进入。d、为避免影响空气正常循环及除尘效果,人员不可倚靠在空气风淋室的门或墙上。人员必须站立于空气洗净室中央踏脚板上轻微摇动双手旋转360度,以帮助灰尘掉落。e、风嘴方向正常应是向下吹气,请勿随意拨弄调整好的风嘴方向,以求达到最大的除尘效果。f、头发必须盖在头罩之内,必要时可使用发罩。g、口、鼻必须盖在口罩之内:口罩使用后即应丢弃,不可重复使用;头罩下摆必须完全扎入无尘衣之衣领内。h、无尘衣穿着程序:(1)头罩(2)无尘衣(3)防护鞋(若用临时鞋套时,则需最先穿鞋套)。当穿上无尘衣时,识别证必须挂在无尘衣外。
四、脱无尘衣之注意事项a、若穿戴有手套时,出无尘车间后脱下手套洗手完毕才可开始脱无尘鞋、无尘衣。b、脱无尘衣程序:(1)头罩(2)衣服(4)鞋子
五、无尘车间内之注意事项
a、进入无尘车间之油漆或物品须先经空气清洗除尘之手续。b、在无尘车间中禁止抓头、抹脸或搓手。c、严禁在设备上书写及刻画。d、在无尘室必须使用洁无尘室专用纸笔。e、避免在机器上使用胶带粘贴纸张。
F、当使用气枪时,必须置于除尘抽风口,以免灰尘污染产品。
六、异常状况处理:a、在设备发生异常状况(非紧急状况),请先与设备之负责人或设备部工程师联络后再作处置。b、遇有气体外泄,化学品翻洒及火警等紧急状况请通知负责人员。
无尘车间管理规范
七、废弃物处理:a、所有废弃物及用过之化学品应依规定之方式处理及倾倒。b、随时保持整洁,勿将垃圾留给别人,手套、指套、废弃物请勿随手丢,应置入垃圾桶内。c、勿将酸及有机溶剂混合倾倒,以免爆炸。d、有机废溶剂应倒入专用容器中储存,勿倒入排水系统中。
八、其它注意事项:a、勿在无尘车间内踏步来回走动。b、非必要相关人员禁止停留在洁净区域内。
九、设备使用规则:1.所有设备均应按操作手册规定之步骤开机、关机、调试。2.开机操作人员遇到故障或不确定因素时影响开机或调试,应向当班领导汇报,听候指示,再作处理。3.无尘车间涂装设备的设定状况非经当班领导批准不得任意改变原有之设定。4.设备的使用状况及使用时无尘室、喷房内的气温湿度请详加纪录。5.凡是设备操作不当以至造成污染或损坏应尽速报告并接受惩处,若有故意隐瞒一经查获将加重处分。6.设备使用完毕应依规定加以清洁。下班后应关水、关气、关电避免不必要的浪费
十、无尘车间安全守则1.一般守则:a、在无尘车间工作时必须确切地了解每一个工作站可能发生的危险及应采取之安全防护工作。b、善加使用一些防护设备如眼镜、手套等等。c、在工作的区域应保持清洁。d、所有化学品应详加标示。e、使用化学品后双手需洗净方能饮食或抽烟。f、处理废弃物时应遵守有关废弃物处理之规定。g、熟悉紧急应变的步骤及工作区域之紧急应变设备(如灭火器,逃生呼吸器等)之放置位置。
无尘车间管理规范版本二
一 人员管理 1 进入无尘车间人员需首先了解无尘车间管理规范,并遵守无尘车间的相关管理规定。2 尚未被认可的新员工、外单位人员、外宾等须进入无尘车间者,应向公司主管领导报备申请,经主管领导同意后,领取临时证件配于胸前,并在相关人员陪同在场方可进入,并做出入无尘室登记。3经训练考试合格及主管审核后的人员签发无尘车间工作证。本公司员工凭无尘车间工作证进出车间,证件不得转借、不得涂改、不得伪装,不得携带未经批准人员进入无尘车间。www.gzshangxin.net 4 其他未经允许的相关人员禁止进入无尘车间和风淋室。
二 无尘衣着装 1 进入无尘室之工作人员须穿着合适的无尘衣、鞋,不可穿着过大或过小之无尘衣、鞋。禁止穿戴他人衣服、鞋子。2 穿着顺序:网冒——口罩——无尘衣——无尘鞋——手套——检查服装衣容。3口罩更换频率为一个/天,网冒为一个/周;手套、指套一次一换,生产发现手套、指套破损,脏污等立即进行更换;更换过的口罩、网冒、手套等分别置入指定垃圾桶内;禁止随意丢弃。4 在无尘车间内发现无尘服、口罩等没穿着好,禁止在风淋室车间内整理,必须去门禁室内整理;禁止在车间内随意摆弄无尘衣、拉下口罩。5 无尘衣使用完后,整理好无尘服装,进行分类摆放,具体请看《无尘服管理办法与注意事项》。6 做静电鞋、静电手环测试,做好防静电工作,准备进入车间。7 进出无尘间,严禁携带任何违禁物品,一经发现,严肃处理。物料等物品进入无尘室,请看下面无尘室物品管理规定
无尘车间管理规范
无尘车间管理规范版本三
1、进入无尘室人员资格:
1.1经训练合格及主管审核后之人员方可进入无尘室。
1.2进入无尘室人员需遵守洁净室之安全规定。
1.3尚未被认可之员工、外宾须进入无尘室者,应先通知生产部门或由商务部门人员及生产部门负责人的陪同下方可进入。
1.4|严禁未经核准人员进入无尘室。
2、进入无尘室前之注意事项:
2.1员工、外宾进入及离开无尘室,需由相关人员陪同。
2.2任何人进入无尘室工作或参观,须依规定换穿无尘服。
2.3不得将私人物品(手提袋、书籍、零食等)及非无尘室所使用之工具携入无尘室;维修用之手册及工具在用毕后应立即归位。
2.4物料进无尘室车间时,需先在外面拆箱及拭净,并置于货物风淋室携入无尘室车间。
2.5在无尘室车间内,不得饮食、饮酒、嘻闹或从事其它与生产无关的事情。
3、进入无尘室之程序:
3.1踏上换鞋区入口之地板,必须将外鞋脱下。
3.2外鞋置于一般鞋柜之中;进入更衣室换穿无尘服,再依规定进入空气风淋室进车间。
3.3空气风淋室内,不可超过4个人同时进入,进入无尘室限度为2人,出无尘室为4人。
3.4为避免影响空气正常循环及除尘效果,人员不可倚靠在空气风淋室的门或墙上;人员必须站立于空气风淋室中央粘尘垫上轻微摇动双手旋转360度,以帮助灰尘掉落。
3.5风嘴方向正常应是向下吹气,请勿随意拨弄调整好的风嘴方向,以求达到最大的除尘效果。
3.6头发必须盖在无尘帽之内,必要时可使用发罩。
3.7口、鼻必须盖在口罩内,口罩使用后即应丢弃,不可重复使用;头发必须扎入无尘衣之服内。
3.8无尘衣穿着程序:(1)口罩(2)无尘衣(3)无尘鞋。穿上无尘衣,戴好口罩、无尘帽,拉上无尘服拉链,穿好无尘鞋,确保衣着整齐后方可进入无尘车间。
4、无尘室内之注意事项:
4.1进入无尘室之油漆或物品须先经空气清洗除尘之手续。
4.2严禁在设备上书写及刻划。
4.3避免在机器上使用胶带粘贴纸张。
4.4当使用气枪时,必须置于除尘抽风口,以免灰尘污染产品。
5、废弃物处理:
无尘车间管理规范
5.1所有废弃物及用过之化学品应依规定之方式处理及倾倒。
5.2随时保持整洁,勿将垃圾留给别人,手套、指套、废弃物勿随手丢,应置入垃圾桶内。
5.3勿将酸及有机溶剂混合倾倒,以免爆炸。
5.4有机废溶剂应倒入专用容器中储存,勿倒入排水系统中。
6、其它注意事项:6.1勿在无尘室内踏步来回走动。
6.2非必要相关人员禁止停留在无尘区域内。
7、设备使用规则
7.1所有设备均应依操作手册规定之步骤开机、关机、调试,必须由当班负责人开启。
7.2开机负责人遇到故障或不确定因素影响开机或调试,应向领导汇报,听候指示,再作处理。
7.3无尘室涂装设备的设定状况非经当班领导批准不得任意改变原有之设定。
7.4设备的使用状况及使用时无尘室、喷房内的温湿度请详加记录。
7.5凡设备操作不当造成污染或损坏应尽速报告并接受惩处,若有故意隐瞒一经查获加重处分。
7.6喷枪及喷涂机器设备使用完毕应依规定加以清洁。
8、无尘室安全守则:
8.1在无尘室工作时必须确切地了解每一个工作站可能发生的危险及应采取安全防护作。
8.2善加使用一些防护设备如眼镜、手套等等。
8.3在工作的区域应保持清洁。
8.4所有化学品应详加标示。
8.5使用化学品后双手需洗净后方能饮食。
8.6处理废弃物时应遵守有关废弃物处理之规定。
8.7熟悉紧急应变的步骤及工作区域之紧急应变设备(如灭火器、应急灯等)放置位置。
8.8所有火种严禁带入无尘车间。
9、无尘室车间制度处罚:
9.1凡违反上述规定给公司造成经济损失者将根据损失情况,给予行政警告、记过或开除等处罚。
9.2进入无尘车间人员使用之手机应存放于衣柜之中或成关闭状态带入无尘室,如有发现在无尘室使用手机者当即给予记过、开除等处罚。
无尘车间管理规范版本四
1. 无尘车间管理的目的
无尘车间管理规范
EVA太阳能封装胶膜的生产过程对无尘车间有明确的洁净要求,为了满足生产工艺需要、保证产品质量、安全生产,必须要对车间的环境、人员、设备和生产过程等进行控制。
2. 无尘车间管理的原则
a)进入车间的管理,包括对车间工作人员的进入、物料进入、各类设备的搬入以及相关的设备、管线的维护管理,应做到不得将微粒、微生物带入车间。
b)操作管理技术。对车间人员用洁净工作服的制作、穿着和清洗;操作人员的移动和动作;室内设备及装修材料的选择和清扫、灭菌等,尽可能的减少、防止车间内尘粒、微生物的产生、滞留、繁殖等。
c)严格各类设备、设施的维护管理,制定相应的操作规程,保证各类设备、设施按要求正常运转,包括净化空调系统,各类水气电系统、生产工艺设备和工器具等。以确保产品生产工艺要求和空气洁净度等级。
d)清扫、灭菌管理,对车间内德各类设备、设施的清扫、灭菌以及方法、周期和检查作明确的规定,防止、消除车间内尘粒、微生物的产生、滞留、繁殖等。
e)车间环境控制的内容包括:空气净化、洁净建筑、与产品直接接触的水或者气体或化学品和生产设备、工器具等污染物的控制。
3. 适用范围
EVA太阳能封装胶膜所有生产区及辅助间(包括人员净化用室、物料净化用室和相关生活用室等)、车间内管理区(包括部分办公、值班、管理和休息室等)和将来新建、改建、扩建的厂房及其辅助用房。
4. 责任与义务
1.车间人员有义务保持车间内的卫生干净整洁,严禁不通过风淋而直接走旁通道进入车间。
2.作业人员在工作时要严格执行操作规程,不允许跑跳、打闹及喊叫,不做不必要的动作,不做易发尘和大幅的动作。
3.作业人员在车间工作时,尽量避免人员聚集现象。若个别工位五特殊协作需求,其他工位员工禁止聚集、围观与自己工位工作不相干的其他工作正常工作时间。
4.不允许将与生产无关和容易产生灰尘的物品带进车间,严禁在车间内部吸烟、饮食和进行非生产性活动
无尘车间管理规范版本五
目的:为了维持良好的生产秩序,提高劳动生产率,保证产品品质以及工作的顺利进行特制订以下管理制度。
范围:适应于生产车间全体工作人员。
一、晨会制度
1. 员工必须准时上班,于8:00参加晨会,不得迟到、早退2. 员工在晨会时须列队整齐、站立端正,认真听取主管或班组长的讲话,不得做一些与晨会无关的事项
无尘车间管理规范
3.晨会时间控制在15分钟内,结束后员工应立刻进入各自岗位
二、请假制度
1.员工请假制度与核准权限同厂规一致
三、清洁卫生制度(参照洁净室作业指导书)
1.进入无尘室前工作人员需换鞋,在更衣室换穿无尘服并将头发全部遮盖。洗完手并消毒后,经过风淋室进入作业区
2.无尘室内工作人员不得将茶水、食物携入作业区,且在作业区内禁止抽烟、嚼口香糖、吃零食及喝饮料
3.工作人员离开无尘室时,必须将无尘帽、衣、鞋在更衣室中换下,不可将无尘衣穿至非无尘作业区
4.进出无尘室必须随手关门,防止蚊虫进入
5.员工必须保持岗位周围的清洁干净,物品要按规定位置放置整齐,不得到处乱放,班组长要保持办公台的整齐干净
6.不得随便在车间内乱丢垃圾,每天上、下班必须打扫卫生,卫生工具用完后须清洗干净放在指定的区域,不得乱丢或人为损坏
7.无尘室内员工不可化妆及佩戴耳环、戒指、手表、手表等饰品
8.工作人员应勤修剪头发、指甲、勤洗澡保持个人卫生
9.无尘室内工作人员勿触摸、摩擦或搔抓身体外露之处
10.直接接触产品人员不可患有传染性疾病
11.生产区人员每年体检一次
四、车间生产秩序管理制度
1.生产作业中员工间需相互配合协作,自觉服从班组长的管理
2.员工在作业过程中,必须自觉做好自检工作,如发现问题应及时向班组长反应,不可擅自使用不良材料以及让不合格品流入成品
3.所有员工必须按照SOP操作,如有违规者,视情节轻重予以教育培训或处罚
4.员工在作业过程中需维持机台周边现场环境,保持清洁状态
5.员工在作业过程中,不得故意损坏物料,工具、设备等违者按原价赔偿
6.工作时间内不得有串岗、聊天、玩手机等与生产无关之行为,离岗前需经班组长同意并填写离岗登记表,领取离岗证方可离开工作岗位
7.下班前必须整理好自己的工作台面,做好交接班工作
8.任何培训和会议,不得出现迟到、早退和缺席
9.严格划分“三品”(合格品、返修品、不良品)隔离区,做到标识明显、数量准确、处理及时
10.车间内物品需定置摆放、原物料进入车间前必须去除外包装
11.认真填写各项记录、报表,做到及时、准确、清晰、完整、规范
无尘车间管理规范
12.车间内合理照明,严禁长明灯,长流水,节约用水用电
13.安全通道内不得摆放任何物品,不得阻碍
14.消防器材定置摆放,不得随意挪作他用,周围不得有障碍物15.新员工和工种变动人员进行岗位技能培训,经培训考试合格后方可上岗作业
16.严格执行SOP、按工艺及图纸生产,对技术文件规定的工艺参数、技术要求应严格遵守、认真执行,按规定进行检查,做好记录
17.对原材料、半成品、进入车间后要进行自检,符合标准或有让步接收手续方可投产,否则不得投入生产
18.首件产品合格方可投入生产
19.车间设备指定专人管理
20.严格执行《公司设备使用、维护、保养、管理制度》,认真执行设备保养制度,严格遵守操作规程
21.设备台帐卡片、点检记录、运转记录齐全、完整、帐卡相符、填写及时、准确、整洁
22.设备运行中,做到勤检查、勤调整、勤维修,不离岗(设备运行过程中),对设备响声、温度、压力有异常时应及时处理并报告
23.设备应保持操作控制系统正常,安全装置齐全可靠
24.各种工具、量具、刀具应按规定使用,严禁违章使用或挪作他用
25.车间不得使用不合格的或已损坏的模具、工具、量具、刀具
26.量具必须保持完好无损,零件、附件无丢失,出现上述情况之一者,必须及时送检、维修、鉴定
27.禁止使用过期或不合格量具,做到正确使用、轻拿轻放、严禁碰撞,较长时间不使用需确效后再使用
28.对不按规定使用计量器具或造成损坏、丢失者,应视情节进行批评教育或予以罚款
29.按规定穿戴好劳保用品,认真执行安全生产
30.贯彻“安全第一、预防为主”
注:本制度与厂规发生冲突时,以厂规为准
无尘车间管理规范六
目的:为了维持良好的生产秩序,提高劳动生产率,保证生产工作的顺利进行特制订以下管理制度。
范围:适应于生产车间全体工作人员。
一、早会制度
1.员工每天上班必须提前5分钟到达车间开早会,不得迟到、早退。
2.员工在开早会时须站立端正,认真听主管或组长的讲话,不得做一些与早会无关的事项。
无尘车间管理规范
3.各条线的组长每天上班必须提前10分钟到达车间组织员工准时开早会.4.各条线的组长在开早会时必须及时向员工传达前天的工作情况以及当天的生产计划,时间应控制在15分钟。
5.组长开早会时讲话应宏亮有力,多以激励为主,不得随意批评和责骂员工。
二、请假制度
1.如特殊事情必须亲自处理,应在2小时前用书面的形式请假,经主管与相关领导签字后,才属请假生效,不可代请假或事后请假(如生病无法亲自请假,事后必须交医生证明方可有效),否则按旷工处理。
2.杜绝非上班时间私下请假或批假。
3.员工每月请假不得超过两次,每天请假不得超过5%。
4.员工请假核准权限:(同厂规一致)(1)一天以内由班长批准;三天以内由车间主管批准;(3)超过三天必须由生产部经理批准;(4)连续请假按照累计天数依上述规定办理。
三、清洁卫生制度
1.员工要保持岗位的清洁干净,物品要按规定位置放置整齐,不得到处乱放,组长要保持办公台的整齐干净。
2.每天下班后值日生打扫卫生,周末须进行大扫除(公司内的门、厕所、窗户、地面、生产线、设备、风扇、饮水机等都须清洁)。
3.卫生工具用完后须清洗干净放在指定的区域,工具由专组专人保管,不得乱丢,倒置、甚至损坏。
4.不得随便在公司内乱丢垃圾、胡乱涂划;
四、车间生产秩序管理制度
1.员工进入车间前须将手部、脸部清洁,须换正确佩带厂牌、上岗证、穿静电拖鞋、穿静电衣、带静电帽、带静电环过淋室后方可进入车间,不得携带任何个人物品,如手机.MP3.手袋.食品等。
2.上班前,物料员须及时将当天所需的物料备到生产线,并严格按照规定的运作流程操作,不得影响工作的顺利进行。
3、上班前须测试静电环,严禁代签
4.员工在作业过程中,必须保持50-80CM以上的距离,不得挤坐在一起,作业时须按要求做好防静电措施,,同时必须自觉做好自检与互检工作,如发现问题并及时向品检与班级长反应,不可擅自使用不良材料以及让不合格品流入下道工序,必须严格按照品质要求作业。
5.每道工序必须接受车间品管检查、监督,不得蒙混过关,虚报数量;除些之外还要配合品检工作,不得顶撞、辱骂。
6.小零配件必须用黑色防静电盒盛放,一个盒子只可装一种零配件,安装过程中发现的不良品必须用红色防静电盒盛放,所有的物料盒排成一行放于工作台面的左手边。
无尘车间管理规范
7.所有员工必须按照操作规程(作业指导书,检验规范等)操作,如有违规者,视情节轻重予以处罚。
8.员工在工序操作过程中,不得随意损坏物料、工具设备等,违者按原价赔偿。
五、车间纪律
1.员工应准时上下班,不得迟到早退,如有急事不能事先请假者,应在上班后两小时内通知班长或主管。
2.员工进入车间应立即投入生产,未经主管许可不得提前停线。
3.工作时间离岗时,需经班组长同意并领取离岗证方可离开,限时十分钟内。
4.员工之间须互相监督,对包庇、隐瞒行为不良者一经查处严厉处罚.5.任何会议和培训,无特殊原因不得出现迟到、早退和旷会。
6.工作期间不得接打私人电话,如有急事需向领班申请
7.工作期间身体不得趴在流水线上。
8.工作期间除领班或领料员之外不得在流水旁来回走动。
9.严格遵守作息时间,若倒班吃饭时,无人接班不得擅自离岗。
10.上班注意节约用水用电,停工随时关水关电。
11.下班前必需整理好自己岗位的产品物料和工作台面;保持清洁整齐;
12、倒班和下班时,必须与下一班员工交接,不得擅自离岗。
13、遵守车间安全规定,无上岗证者不得私自操作,特殊情况按规定执行。
14、工作期间不得私自调换工位。
15、严禁将食品带入车间,严禁打逗聊天。
16、工作时间严禁打盹,睡觉。
17、工作期间不得与同事发生争吵。
18、严禁在车间、卫生间等厂区内吸烟。
19、不准携带任何与生产有关的物品(腕带,眼镜等个人防护用品除外)离开车间。
20..本车间鼓励员工提倡好的建议,一经采用根据奖惩条例予发奖励。
六、材料控制
1、员工下班前应清理收集好所用元件并将报废零件收集好交给指定员工处理。
2、工作中,员工应随时将散料收集好,码放整齐确保工作区域的整洁。
3、材料应轻拿轻放,发现质量问题及时反馈给主管或工程师。
4、材料员应仔细填写退料单、报废单。退料、废料须及时清理。
5、严禁将废材料丢人垃圾箱内。
6、上一班材料员应为下一班材料员备好足够的材料,确保及时开工。
7、交接班时,各工位要准确、清晰地填写完指定元件及半成品的数量,以确保主管能正确地和下一班做好交接。
8、员工领取材料应仔细填写料卡确保准确无误。
无尘车间管理规范
9、员工有权力和义务制止任何人未经允许私拿生产线的材料。
10、严禁私藏材料,严禁私自将材料拿出车间。
七、团队精神
1、员工有义务向生产主管提出生产线改进意见。
2、员工在工作中应随时与他人保持密切合作关系,条件允许时要主动帮助别人。
3、员工在交接班之前应向相应工位交接员工说明当班机器设备状况及该注意事项。
4、新员工入职,老员工要耐心的教育和指导。
第三篇:管道材料选用浅谈
浅谈管道材料的选用
合理选择管道材料是材控专业的主要任务。本文共分两大部分:材料和管道元件。在第一部分中,重点介绍了黑色金属;在第二部分中,主要针对国内现状,讨论了管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门等管道元件的选用问题。
一 概述
管道是装置重要组成部分,它犹如人体内的血管,起着非常重要的作用。装置能否正常生产与管道是否正常工作关系密切。有资料表明,石化行业中发生的事故造成停车、人身伤亡、财产损失等,有近一半是由于管道出现问题造成的。另外,管道费用约占装置投资的10~30%,对总投资起着举足轻重的影响。而管道是由管道元件组成的,由此可见,合理选择管道元件,就显得尤为重要。但由于涉及的因素较多,比较复杂,所以一直是材料设计人员的重要研究问题。本文就这一问题谈一点个人的体会和看法。由于本人的理论水平和实际经验等方面的原因,文中的错误和不妥之处一定不少,敬请领导批评指正。
二 材料
鉴于篇幅有限,一下主要讨论黑色金属,对非金属及补里也作一简单介绍,不讨论有色金属。
(一)黑色金属 1 铸铁
铸铁由于铸造性能与切削性能好,而且成本低,虽然它的机械强度比钢差,但在低压管道上一直广泛应用。例如,在渭河化肥厂合成氨装置中,日本宇部公司在冷却水、饮用水、低压(≤0.34Mpa)蒸汽、仪表空气等介质的管系中,全部闸阀、截止阀、止回阀、碟阀、球阀等采用铸铁。国内公用工程管道所用阀门与弯头、三通等管件也一直采用铸铁。但由于国内铸铁阀门大多数是由中小企业生产,质量低劣,目前,除少数介质(如浓硫酸、浓硝酸、仪表空气等)外,大多数工艺介质管道元件都不采用铸铁。本人认为,如果我们与阀门厂加强合作,在设计上提出详细的合理的技术要求,对D类流体[非易燃和无毒流体,设计压力≤10.5Kgf/cm2,设计温度:-29~186℃。(注1)]管道元件可以采用铸铁,以降低工程投资,增加经济效益。2 碳钢
碳钢是现代工业中使用最广泛的金属材料之一,在石化工业上也不例外。之所以如此,主要是由于碳钢具有优良的机械性能和工艺性能。作为管道材料,常用的有10号钢,20号钢,Q235-A等。
需要说明的是,由于碳钢在800℉(427℃)以上会引起石墨化现象,致使机械性能降低,所以,在ANSI/ASME B31.3中规定A53-A,A53-B,A106-A,A106-B等碳钢材料的使用上限为800℉。在国内,各行业规定不统一。本人认为,10号钢与20号钢的上限温度应规定为425℃,Q235-A的上限温度应规定为300℃(但作为紧固件时,上限温度应为200℃)。3 合金钢
合金钢分为低合金钢(合金元素含量≤5%)、中合金钢(合金元素含量为5~10%)、高合金钢三大类。在这类钢中,按其特性又可分为低温钢、高温钢、不锈钢等。(1)低温钢
按照中国标准,温度在-20~-196℃之间为低温。用于低温的合金钢有16Mn、09MnV、09Mn2V、奥氏体不锈钢等。
16Mn的使用下限温度为-40℃。09MnV和09Mn2V的使用下限温度为-70℃。奥氏体不锈钢的使用下限温度为-196℃。(2)高温钢
一般将温度>350℃称为高温。这里主要讨论含Cr元素与Mo元素的珠光体-马氏体型高温钢。同奥氏体不锈钢相比,这类钢有如下特点:膨胀系数较小,导热系数大,抗高温氧化性能和抗氢腐蚀性能较好,高温强度较高,工艺性能好,价格低等。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2Mo、1Cr5Mo等。
在上述几种材料中,需特别讨论12Cr1MoV材料。该材料具有比上述其它几种材料更优异的综合机械性能。另外同1Cr5Mo相比,它的含铬量较低,所以价格也低,有资料表明:它的价格为1Cr5Mo价格的一半。正因为如此,在渭河化肥厂合成氨装置中,日本宇部公司大量采用了与之相近似的材料(注2),应用的场合有:高压(4.0MPa)蒸汽,高温高压(设计温度范围为290~480℃,设计压力范围为6.6~14.9MPa)工艺气体。在吉化芳烃装置中,日本东洋公司在高压蒸汽和含氢的高温(最高温度551℃)工艺介质管线上采取了与宇部公司相同的作法。本人认为,在设计条件允许的前提下,优选12Cr1MoV的作法在我们今后的设计工作值得考虑。(3)不锈钢
不锈钢属于高合金钢。不锈钢主要分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双桐不锈钢(即奥氏体-铁素体不锈钢)、马氏体不锈钢。其中,最常用的为奥氏体不锈钢。A 奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢有良好的韧性、塑性、焊接性、耐腐蚀性以及优异的低温和高温特性,因此,应用非常广泛。它的主要缺点是:含贵重的合金元素Ni较多,不耐含Cl-介质的腐蚀,切削加工性能较差等,从而使其应用又受到一定的限制。常用的奥氏体不锈钢有:0cr18Ni9、00Cr18Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni9Ti等。其中1Cr18Ni9Ti在过去应用较多,但由于该材料含碳元素较多,焊缝附近材料的晶间容易产生贫铬区,从而造成晶间腐蚀破坏,所以,一般可不选用它。B 铁素体不锈钢
铁素体不锈钢的主要成分是Fe与Cr。它与奥氏体不锈钢同属比较古老的不锈钢材料,但由于其脆性倾向大(特别是475℃脆性问题),焊后耐晶间腐蚀性能较差等原因,使它的应用受到很大的限制。但是,18-8型铬镍不锈钢对应力腐蚀断裂有高度敏感性,促使耐应力腐蚀性能较好的铁素体不锈钢得到一定发展。特别是冶金水平的提高,使高钝(含碳、氮极低)铁素体不锈钢的工业化生产成为现实,基本上克服了铁素体不锈钢的上述缺点,它又变成了一种耐腐蚀性能好、价格低廉的不锈钢。在天津化工厂环氧氯丙烷装置中,日本昭和电工公司就采用了该类不锈钢。
常用的铁素体不锈钢有1Cr17、00Cr30Mo2、00Cr27Mo等。C 双相不锈钢
双相不锈钢系指金相组织中既有奥氏体相、又有铁素体相的不锈钢。它兼有铁素体和奥氏体的性能特征。同奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢具有如下主要特点:强度高。它的屈服强度约为奥氏体不锈钢的两倍。膨胀系数小,导热系数大。
马氏体不锈钢主要是含铬量≥12%(一般为12~18%)的高铬钢。该不锈钢硬度、强度、都较高,耐磨性能好,切削性能优良;所以在管道中常作为阀座、阀盘和阀杆材料使用。常用的有0Cr13、1Cr13、2Cr13和3Cr13等。
(二)非金属及衬里 1 塑料
(1)聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯具有优异的耐腐蚀性能。在≤60℃条件下,能耐多种酸、碱、盐、碳氢化合物、有机溶剂等介质的腐蚀。另外,它还有优良的机加工和力学性能,价格低廉。正因为如此,使聚氯乙烯在管道中广泛使用。
但是聚氯乙烯不耐浓硝酸、发烟硫酸、醋酐、酮类等。
在选用时,应注意使用温度,它的上限温度为60℃,下限温度为-15℃。(2)聚丙烯(PP)
聚丙烯具有优良的耐腐蚀性能,较好的耐温性能。聚丙烯的使用温度范围为-20~120℃。(3)聚四氟乙烯(PTFE)
聚四氟乙烯又称“塑料王”。具有极优异的耐腐蚀性能,良好的低温(-250℃)力学性能,优异的抗老化性能和自润滑性,极低的摩擦系数。这些特点,使它在管道中即可用作管子、管件等,又可以作为密封材料,还可用作管架材料(由于它的摩擦系数极低以及电绝缘性优异等,一般作垫板用)。
由于国内水平的限制,聚四氟乙烯的使用上限温度为200℃。
聚四氟乙烯的缺点是强度低、刚性差、价格高、所以本人认为一般应选它的金属衬里管道材料。2 玻璃钢
除具有优异的耐腐蚀性能外,玻璃钢的力学性能和保温性能也很好。自八十年代以来,该材料在国内得到突飞猛进的发展,建立了一批像中意玻璃钢有限公司、连云港市玻纤玻钢总厂等高水平的大型玻璃钢生产企业。
需要注意的是:同其它产品一样,玻璃钢也分为不同的品种,常用的有环氧、聚脂、酚醛、呋喃等,应根据不同的介质条件,参照各种玻璃钢的特性,合理选用。3 衬里
衬里是指金属管道元件内衬非金属材料。衬里既有非金属材料优异的耐腐蚀性能,又具有金属材料的强度和刚度,在管道中应用也非常广泛。在天津化工厂环氧氯丙烷装置中,日本昭和电工公司采用了衬PVC、PTFE、PFA(氟塑料合金)、FEP(聚全氟乙丙烯)、玻璃、搪瓷等六种衬里管道材料。
由于金属与非金属的热膨胀系数相差很大,加之国内加工制造工艺落后,产品质量差,因此,本人认为在选用衬里产品时要认真了解设计条件,详细考察制造厂的生产水平、质保体系、产品性能等,作到心里有数。衬里设计压力应≦1.6MPa。
常用的衬里有衬橡胶、衬塑料、衬玻璃、衬搪瓷等。
三 管道元件
在讨论该问题以前,需要先解释两个概念:公制管与英制管。
公制管:严格地讲,公制管是指尺寸以国际单位制(SI)而计算的管子。例如,在日本公制管以A表示,公称直径100mm的管子,表示为100A。国内现在所讲的公制管,已经是广义的概念,它是对国内沿用的(而且目前还在广泛使用)老系列的通称。
英制管:同样,严格的讲,英制管是指尺寸以英寸(in)为单位而计算的管子。例如,在日本英制管以B表示,公称直径4in的管子,表示为4B。国内现在所讲的英制管,也是广义的概念,它是相对上述公制管而言的,是对尺寸与美国标准相同(或相近)的管子的通称。新国标管法兰的颁布实施,使英制管在国内的应用愈来愈广泛。
(一)管子 无缝碳钢管(包括低合金钢管)
国内大多数钢厂至今仍未按英制管组织无缝管生产。在HG20553《化工配管用无缝及很节钢管尺寸选用系列》中讲到:上海宝钢、成都无缝钢管厂、天津钢管公司等三家钢管加工企业可以生产供应英制管,经与后两个单位联系知道情况并非如此。他们仍按GB8163或GB3087组织生产。有幸的是,由于这两个国标的管子外径尺寸和壁厚是一个密集尺寸系列(GB8163中管子外径范围为φ6~426mm),其中的一些管子尺寸与英制管相同或相近,加上制造公差因素(外径公差为±1%,min0.5mm;壁厚公差为±15%,-12.5%),所以钢厂基本上可以满足设计要求的英制管。根据这一情况,本人认为,在设计中不论是采用HG20553中的Ia系列,还是采用Ib系列都是可行的。但是一方面为了方便,另一方面为了与国际接轨,一般应采用Ia系列。焊接碳钢管(包括低合金钢管)
从已有标准来看,当公称直径≤6in时,只有仅适用于水、空气、煤气等低压(≤1.6MPa)介质的英制管。公称直径≥8in时,既有英制管、又有公制管。3 无缝不锈钢管
国内钢厂按GB/T14976(原标准为GB2270)生产无缝不锈钢管。同GB8163一样,GB/T14976中的管子外径和壁厚,也是一个密集尺寸系列:从φ10~426mm。但是存在的问题是,从外径来讲,当公称直径≤10in时,既能满足公制管要求,又能符合英制管要求;当公称直径>10in时,只有公制管。从壁厚来讲,也存在问题。由于制造工艺限制,公称直径≥2in的管子,最小壁厚都较大,例如6in的管子,最小壁厚为7mm,12in的管子,最小壁厚为12mm。
上述问题的存在,直接影响到设计中材料的选用。本人认为,还需进一步进行市场调查,解决这些问题。4 焊接不锈钢管
GB12771《流体输送用不锈钢焊接钢管》不论是从尺寸,还是从技术要求,都难以满足石化管道的需要。本人认为一般不考虑选用,可选用HG20537.3~4中的不锈钢焊接钢管,该标准有英制管与公制管,技术要求也符合石化管道的需要。
由于无缝管的壁厚较大,价格较高,国外焊接不锈钢管使用非常广泛。例如在天津化工厂环氧氯丙烷工程的合同附件谈判时,所谈的三家外商在其装置中所使用的不锈钢管几乎全是焊接管。国内由于制造工艺落后,产品质量难以保证要求,所以除大直径管子外,一般都采用无缝管。经对市场进行调查了解到,国内近几年来建立了几个设备水平一流、质保体系完善的不锈钢焊接管厂,其产品质量高。本人认为,可在今后的设计中采用,以降低工程投资。
(二)管件
管件涉及的内容较多,它们包括弯头、三通、异径管(大小头)、管接头、管帽、过滤器、疏水器、视镜等,其中多数已有国标或行业标准,一般都能满足设计需要。
从连接形式来讲,有对焊、承插焊、螺纹、法兰等。在选用连接形式时,应特别注意下列问题。
<1>对焊与承插焊:为了满足国内现状以及与国际接轨,在对焊与承插焊管件的国标中包括A系列(配英制管)与B系列(配公制管)。另外,在GB/T14383中最大承插焊管径为3in,本人认为:承插焊一般应选≤3/2in的管径。经本人查阅许多引进装置,一般也是这种规定。<2>螺纹:在GB/T14626中,螺纹形式有两种,一种是60°圆锥管螺纹,简称NPT;另一种是55°圆锥管螺纹,简称Rc。前者是美国标准锥管螺纹,在引进装置中大量采用,后者是国内通用的。在GB9114.1~3(螺纹法兰)中,法兰的螺纹是Rc,而ANSIB16.5中的螺纹为NPT。
关于法兰连接,在下面一节专门讨论。
(三)法兰
法兰是管道中非常重要的元件,正确选用法兰,应注意如下问题。(1)分析不同体系,防止混用 在国际上法兰主要存在两大体系。美国ANSI管法兰体系与德国DIN管法兰体系。这两个体系的管法兰连接尺寸完全不同,无法互配。新国家管法兰标准中包括了上述两个体系的管法兰,所配管子要求按英制管执行。新的化工部管法兰标准是属于德国管法兰体系,所配管子要求按公制管执行。为了满足需要,化工部正拟定修改该标准,使其既可配公制管,又可配英制管。根据上述情况,本人认为,选用法兰时首先要分清属于那个体系(按公称压力等级区别如下:PN2.0,5.0,10.0,15.0,25.0,42.0属于ANSI管法兰体系;PN0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0属于DIN管法兰体系),其次,在一个装置中尽量避免两种体系混用。(2)合理选用法兰的密封面形式
法兰密封面形式很多,其中使用最广泛的是(凸)面(RF),这主要是由于它加工简单,容易安装。另外,金属缠绕垫的出现,又大大弥衬了它的不是,使其应用范围又扩大了许多。例如,由于氨有很强的渗透性,所以在过去的合成氨装置中,大量采用凹凸面形式,但是在渭化与816合成氨装置中,除少数高压场合采用环面形式外,其余全部采用RF形式。本人认为,在我院的设计中也应采用这种作法。(3)综合考虑压力与温度条件
由于各种材料在不同的温度下许用应力不同,所以,选用法兰公称压力等级时要同时考虑设计压力与设计温度条件,公称压力等级中,同种材料,由于设计温度不同,其最高允许压力也不同。
(四)垫片
法兰密封失效即产生泄露,尽管产生泄露的因素很多,但是垫片对密封起着非常重要的作用,应引起高度重视。
垫片的品种很多,应根据操作条件合理选用。在选用金属缠绕垫时,需要注意下列问题。<1>根据ANSIB16.5的规定,公称压力等级150Lb(PN2.0MPa)的法兰,如果采用金属缠绕垫,建议选用高颈对焊或活套式的法兰。<2>金属缠绕垫的填料如果是聚四氟乙烯材料,根据ASMEB16.20的规定,垫片都应带内环。凡带内环的垫片,如管道所配法兰是ANSIB16.5时,管子壁厚也有要求:公称直径≤1in的管子,最小的壁厚应为sch80,公称直径5/4~6in的管子,最小壁厚应为sch40.根据这一规定,本人认为当介质允许用其它材料(如石棉)作填料时,就不要选聚四氟乙烯,以免产生最小壁厚要求,从而增加投资。
(五)紧固件
关于紧固件的选用,新国家管法兰标准中谈的很少,不便选用。本人认为HGJ75《钢制管法兰用紧固件》和HGJ76《钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定》对该问题进行了比较详细地说明,设计中应参考这两个标准合理选用紧固件。
(六)阀门
阀门是管道中最重要的元件,阀门的费用约占管道材料费用的一半。所以,如何正确选用阀门,对装置能否正常运转,对建设费用都关系重大,历来受到重视。
关于阀门,需要讨论的问题很多,限于篇幅,本文讨论的问题是:在管道等级中是直接给出阀门型号,还是给阀门数据表?这一问题对选择阀门是比较重要的。在许多引进装置的管道等级中尽管列出了阀门型号,但由于该型号大多数是工程承包公司自己确定的,不能通用。为此,一般都针对每一型号,具体给出详细的阀门数据表。数据表一般包括下列主要内容:<1>公称直径范围;<2>设计压力和温度;<3>连接面形式;<4>结构形式;<5>阀体、阀芯、阀盖材料;<6>密封结构及材料;<7>阀门结构长度;<8>试验条件;<9>制造标准;<10>检验标准等。本人认为,这种作法是不难理解的。原因是:国际上大的工程公司采购一般都是在国际范围内进行,对于同一种形式的阀门,每个国家或每个阀门制造企业都有他们自己的阀门型号,往往各不相同。在这种情况下,列阀门数据表是最好的而且是最可行的方法。但是这种作法给我们造成一种错觉,似乎我们在制定管道等级中也必须建立阀门数据表。
目前,我院设计的项目,几乎都是在国内建设的,阀门采购也都立足于国内。根据这一基本情况,应按照国内阀门产品现状来确定数据表的必要性。那么国内阀门产品现状是什么呢?经过本人调查分析,情况如下: 现在,国内阀门产品主要由中国通用机械阀门行业协会所属企业制造。该协会的会员几乎包括了国内各重要阀门生产企业,如我们熟知的苏阀、沈阀、上阀、良工、自贡、开封等。该协会把阀门分为标准系列与特殊系列。对于标准系列,阀门型号的编制方法统一执行JB308-75标准。可以这样讲,该型号已成为国内阀门行业的统一语言。该型号所包括的内容比较全面。对于特殊阀门,没有统一规定,每个阀门企业都有自己的型号,往往也是各不相同。标准阀门所包括类型、品种、规格一般情况下可以满足设计需要。
根据上述情况,本人认为,如果所选阀门的条件标准阀门完全满足,在管道等级表中可直接写出上述阀门协会的阀门型号,阀门数据表也就没有必要了。如果所选阀门的个别条件标准阀门不能满足,同样可以采用前面的方法,只是在管道等级表中加一注释。如果不能满足上述条件,办法有两种,其一,在管道等级表中直接写出能满足要求的企业阀门型号,也不再另建立阀门数据表。其二,采用前述国际工程公司的作法。需要再次说明的是,上述作法的前提条件是设计的项目在国内建设,采购在国内进行。否则,阀门数据表就不能取消。
第四篇:膜材料技术参数
PVDF膜材参数至少满足下列的技术标准:
布基纤维采用双向预应力控制技术避免膜材使用中2次张拉(超级抗皱)
抗拉强度(经向/纬向)
≥6000/5700牛顿/5厘米 ≥550/500牛顿 ≥1150克/平米 ≥0.88毫米 ≥6% ≥350微米 带LOW-E镀层
抗撕裂强度(经向/纬向)总重量总厚度透光率
纤维布基顶部上部涂层厚度表面处理
质保≥15年
进口膜材原产地证明书/海关报关单(同批次)
ETFE透明膜材参数至少满足下列的技术标准: 断裂时拉伸强度撕裂强度 总重量总厚度透光率
≥50mpa
≥400N/mm
≥340克/平米 ≥0.2毫米 ≥95% ≥63% 4毫米
喷点面积喷点直径
质保≥25年
进口膜材原产地证明书/海关报关单(同批次)
钢材采用Q235B无缝钢管
膜品牌:杜邦、旭硝子、另外一个未定
第五篇:膜材料简介
摘要
膜材料是两相间的不连续区间。膜技术的核心是膜。高分子膜的制备方法及其工艺条件的控制是获得稳定膜结构和优异膜性能的关键技术,众所周知,高分子膜材料具有易加工、结构难控制的特点。目前高分子分离膜材料制膜方法有浸没沉淀相转化法、应力场下熔融挤出-拉伸制备聚烯烃微孔膜、热诱导相分离法制备聚合物微孔膜、聚合物与无机支撑复合膜的制备技术等膜技术。膜技术现已应用在我们生活的各个方面,如废水处理环境净化、医疗、医学和食品加工生物工程方面等等。我们主要谈了膜技术在水处理和医学方面的显著作用。水处理方面的应用有一般的废水处理、处理采出水和油田注水、果汁饮料的澄清等。在医疗、医学方面膜技术可用于制人工肺、在药物生产过程中去除菌及固悬物、药物检验与疫病诊断、血浆分离等。关键字:膜材料、制备、应用、水处理、医学工程
Abstract Membrane material is discrete interval of two phases.Membrane technology is the core of the membrane.The preparation method of polymer film and its control of process conditions is to obtain the key technology of membrane stability of membrane structure and excellent properties, it is well known that the polymer film material has the characteristics of easy processing, structure, difficult to control.The high polymer separation membrane materials membrane method in immersion precipitation phase catalysis, melt extrusion-under tensile stress field of preparation of polyolefin microporous membrane preparation, thermal induced phase separation of polymer microporous membrane, polymer and inorganic composite membrane preparation technology of membrane technology, etc.Membrane technology has been applied in every aspect of our life, such as wastewater treatment environment purification, medical treatment, medicine and food processing and biological engineering, etc.We mainly talk about the membrane technology in water treatment and medical aspects of the significant role.The application of water treatment has the general wastewater treatment, treatment of produced water and oil field water injection, juice clarification etc.In the aspect of medical treatment, medical membrane technology can be used for making artificial lung, removing bacteria in the process of drug production and solid suspension, drug test and diagnosis of disease and plasma separation, etc.Key words: membrane materials, preparation, application, water treatment, medical engineering
0 引言
膜技术是当代高效分离新技术,与传统的分离技术相比,它具有分离效率高、能耗低、占地面积小、过程简单、操作方便、不污染环境、便于与其他技术集成等突出优点。它的研究和应用与节能、环境保护、水资源开发、利用和再生极为密切。在当今世界能源、水资源短缺,水和环境污染日益严重的情况下,膜分离科学与技术的研究得到了世界各国的高度重视。目前,膜分离技术在我国的石油化工、制药、生化、环境、能源、电子、冶金、轻工、食品、航天、海水淡化、医疗等领域已获得有效而广泛的应用。膜材料简介
一般意义上,“膜”指两相之间的不连续区间。膜可为气相、液相和固相,或是它们的组合。即也可以说,“膜”是指分隔两相界面,并以特定的形式限制和传递各种化学物质的阻挡层。它可以是均相的或非均相的,对称的或非对称的,固体的或液体的,中性的或荷电的。其厚度范围一般可从几微米到几毫米。
膜分离过程基于化学物质通过膜相际的传递速度的不同而不同。迁移率主要由溶质的分子尺寸和相界面物质的结构决定,而溶质在相界面内的浓度决定于溶质和相界面物质的亲和力大小、溶质尺寸和膜的结构。
通过膜相际有以下三种基本的传质形式。
一、被动传递。通过膜的组分均以化学势梯度为推动力。该化学势梯度,可以是膜两侧的压力差、温度差或电势差。
二、促进传递。通过膜的组分仍以化学势梯度为推动力,各组分由特定的载体带入膜中。促进传递是一种高选择性的被动传递。
三、主动传递。与前两者不同,各组分可以逆化学势梯度而传递,其推动力由膜内某化学反应提供,这类现象主要存在于生命膜。而目前已工业化的主要膜分离过程均为被动传递过程。
膜技术的核心是膜。一般来说,膜的化学性质和结构对膜分离的性质起着决定性影响,故要求膜材料应具有良好的成膜性能,化学稳定性,耐酸、碱、氧化物和微生物侵蚀等。分离膜按其凝聚状态可分为固膜、液膜、汽膜三类,目前大规模应用的多为固膜。固膜目前主要以高分子合成膜为主,它可以是致密或是多孔的,可以是对称或非对称的。另外,以无机物为膜材料的分离膜近年来也发展迅速。液膜分乳状液膜和带支撑的液膜两类,它们主要用于废水处理和某些气体分离等。气膜分离现在尚处于实验研究阶段。
膜有几种通用分类。按膜的材料分类,膜可分为天然膜和合成膜。天然膜指生物膜与天然物质改性或再生而制成的膜。合成膜指无机膜与高分子聚合物膜。按膜的结构性分类,膜可分为多孔膜和非多孔膜和液膜。多孔膜指微孔介质与大孔膜。非多孔膜指无机膜与聚合物膜。而多孔膜和非多孔膜也可按晶型区分为结晶型和无定型两种。液膜指无固相支撑型,又称乳化液膜,有固相支撑膜,又称固定膜或支撑液膜。当然,除此之外,还可按膜的用途、膜的作用机理等将它们分类。膜材料的制备
高分子膜的制备方法及其工艺条件的控制是获得稳定膜结构和优异膜性能的关键技术,众所周知,高分子膜材料具有易加工、结构难控制的特点。目前高分子分离膜材料制膜方法有浸没沉淀相转化法、应力场下熔融挤出-拉伸制备聚烯烃微孔膜、热诱导相分离法制备聚合物微孔膜、聚合物与无机支撑复合膜的制备技术等。
2.1 浸没沉淀相转化法
相转化法制膜指配置一定组成的均相聚合物溶液,通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态,使其从均相的聚合物溶液发生相分离,最终变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。而相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同,可以分为以下几种:溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转变法。
下面我们主要介绍浸没沉淀相转变法。在浸没沉淀相转化法制膜过程中,聚合物溶液先流延于增强材料上或从喷丝口挤出,而后迅速浸入非溶剂浴中,溶剂扩散浸入凝固浴,而非溶剂扩散到刮成的薄膜内,经过一段时间,溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度,聚合物溶液变成热力学不稳定溶液,发生聚合物溶液的液-液相分离或液-固相分离,成为两相,我们称之为聚合物富相和聚合物贫相,聚合物富相在分相后不久就固化构成膜的主体,贫相则形成所谓的孔。浸入沉淀法至少涉及聚合物、溶剂、非溶剂三个组分,为适应不同应用过程的要求,又常常需要添加非溶剂、添加剂来调整铸膜液的配方以及改变制膜的其他工艺条件,从而得到不同的结构形态和性能的膜。所制成的膜可以分为两种构型:平板膜和管式膜。平板膜用于板框式和卷式膜器中,而卷式膜主要用于中空纤维、毛细管和管状膜器中。
2.1.1平板膜
制备平板膜时,往往是先用刮刀把聚合物制膜液刮在无纺布、聚酯、玻璃、金属板等支撑物上形成溶液薄膜,再将支撑物与溶液薄膜一并浸入凝固浴中。聚合物溶液中的溶剂与凝固浴中非溶剂通过界面交换,首先在表面固化成膜,随后向膜内部扩展,使溶液中聚合物析出固化得到平板膜,沉淀后得到的膜可以直接使用,也可以经过后处理。制备条件包括:聚合物浓度、蒸发时间、湿度、温度、铸膜液组成、凝固浴组成等,这些条件大体决定了膜的形态结构和基本性能,也决定了膜的应用场合。
2.1.2 管状膜
管状膜根据规格的不同可以大致分为三种:中空纤维膜、毛细管膜和管状膜。中空纤维和毛细管膜有三种不同的制备方法:湿纺法,熔融纺丝法和干纺法。其中干-湿法纺丝是由聚合物、溶剂、添加剂组成的制膜溶液经过滤后用泵打入喷丝头,以围绕由喷丝头中心供给的线状芯液周围形成管状液膜的形式被挤出,经“空气间隙”被牵引、拉伸到一定的径向尺寸后浸入凝固浴固化成中空纤维,再经洗涤等处理后被收集在导丝轮。凝固是从内侧、外侧两个表面同时发生,形成双皮层结构。管状膜的制备工艺完全不同于中空纤维和毛细管膜。管状膜是加压于一个装有聚合物溶液的贮罐,使溶液沿一个中空管流下,在此刮管下部有一个带小孔的“刮膜棒”,在其内壁上被刮上一层聚合物薄膜,然后将此管浸入凝固浴中,此时所刮涂上的溶液沉淀,从而形成管状膜。
2.2 应力场下熔融挤出-拉伸制备聚烯烃微孔膜 聚烯烃微孔膜主要是利用热致相分离和熔融挤出-拉伸工艺制备。在热致相分离过程中,高聚物与稀释剂混合物在高温下形成均相熔体,随后在冷却时发生固-液或液-液相分离,稀释剂所占的位置在除去后形成微孔。而在熔融挤出-拉伸过程中,以纯高聚物融体进行熔融挤出,微孔的形成主要与聚合物材料的硬弹性有关系,在拉伸过程中,硬弹性材料垂直于挤出方向平行排列的片晶结构被拉开形成微孔,然后通过热定型工艺固定此孔结构。
2.3 热诱导相分离法制备聚合物微孔膜
热诱导相分离法是将聚合物与高沸点、低分子量的稀释剂在高温时形成均相溶液降低温度又发生固-液或液-液相分离,而后脱除稀释剂就成为聚合物微孔膜。热诱导相分离法制备微孔膜扩宽了膜材料的范围,可得到各式各样的微孔结构。通过改变制备条件可以得到蜂窝状结构或网状结构。
热诱导相分离法制备微孔膜主要有溶液的制备、膜的浇铸和后处理三步,具体为:
一、聚合物与高沸点、低分子量的液态稀释剂或固态稀释剂混合,在高温时形成均相溶液
二、将溶液制成所需要的形状
三、溶液冷却,发生相分离
四、除去稀释剂
五、除去萃取剂得到微孔结构。聚合物稀释剂溶液可在塑料挤出机中形成,溶液按预定形状被挤出并浇在控温的滚筒上,由于滚筒温度低,溶液立即分相并固化,然后经溶剂萃取脱去稀释剂,干燥检测并卷绕成产品。
2.4 聚合物与无机支撑复合膜的制备技术
复合膜按结构可以分为三种:无机物填充聚合物膜,聚合物填充无机膜,无机有机杂聚膜。聚合物填充无机膜制备方法有聚合物溶液沉淀相转化法和表面聚合法。表面聚合法是通过化学方法使聚合物复合在无机支撑膜的表面或孔中。而这种方法包括两种,一是直接在无机膜表面进行单体的共聚或均聚,无机膜和聚合物膜之间是物理相互作用,二是对无机膜表面进行改性,使无机膜表面具有活性部位,然后通过活性部位进行单体的接枝聚合,这里无机膜和聚合膜之间是通过化学键相互连接。膜的应用 膜技术现已应用在我们生活的各个方面,如废水处理环境净化、医疗、医学和食品加工生物工程方面等等。现在我们主要谈谈膜技术在水处理和医学方面的显著作用。
3.1 膜技术在水处理方面的应用
3.1.1 一般的废水处理
对于一般的废水,根据净化后水质的要求,需要选择合适的膜去除水中的污染物。根据水中粒子从大到小,可选用的膜技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透等。有效孔径在1nm-10nm之间的膜称为微孔膜,其中随着孔径的由小变大,又分为超滤膜和微滤膜等。一般认为,微滤膜的有效孔径范围为0.1-10um。对超滤膜,一般认为其有效孔径在1-0.2um之间。微孔膜净化系统一般由絮凝预过滤、活性炭吸附和微孔膜过滤三部分组成。微孔膜组件可分为两类:一类为平板膜折叠式滤芯;另一类为中空纤维膜滤芯,膜孔径为0.1-0.45um的微裂纹型结构,膜材料为聚丙烯、聚乙烯、聚砜等。
微滤膜能滤去水中颗粒悬浮物、细菌、原生动物孢囊及卵囊虫等微生物,提供优质净化水,达到饮用目的。采用孔径小于0.1um的超滤膜可去除水中粒径在0.1um以上的悬浮颗粒和细菌,结合活性炭吸附、紫外辐射等工艺,可生产可直接饮用的水。目前工业上已广泛应用超滤膜作为水净化技术来生产矿泉水、饮料配制用水、药剂用水、发酵用水、工业循环水。
反渗透和纳滤膜在废水处理中主要能对无机盐和有机物质的分离与浓缩,反渗透和纳滤膜与其他传统处理方法相结合,如吸附、氧化、生化法等,可以使膜过程比较有效的将化学物质与水分开,而被反渗透纳滤所截留的化学物质可以在过程中被浓缩20-50倍。因此可以回收利用彻底处理,它的透过液则可以循环使用或用于冲洗、绿化用水等。
3.1.2 处理采出水和油田注水
采出水是开采石油过程中随原油一同采出地面的地层水,含有原油、悬浮物等组分。油田注水是注入地下将油压出的水,国内不同的单位对回注水水质有不同要求,比如低渗透油层的注水标准为含油小于5mg/L,悬浮固体小于1mg/L,粒径小于2um的颗粒占总颗粒体积的80%以上。微滤膜技术是处理油田注水和采出水的主要方法。通常使用的高分子微滤膜材料有PP、PSF中空纤维膜等,无机膜主要是陶瓷微滤膜。
3.1.3 果汁饮料的澄清
果汁的澄清是指除去果胶、细菌及粗蛋白质等会引起果汁液的澄清,得到的果汁品质优良,比传统的过滤加巴氏灭菌生产的果汁更具有芳香味。研究中发现,使用截留分子量为5×100000的聚砜中空纤维膜便可除去所有悬浮物。用孔径为0.45um的聚四氟微孔滤膜除去肝复舒口服液中的杂质,效果良好。另外,我国制糖工业也成功采用孔径为0.45um微滤膜消除糖液中的浑浊物质,在提高糖的色度方面已取得良好效果。
3.2 膜技术在医疗、医学方面的应用
首次在医疗卫生中应用微滤膜起源于G.Mueller及Hamburg大学卫生学研究所的研究人员首次将膜用于细菌的培养和过滤。迄今为止,将微滤膜用于除菌消毒及溶液中微粒的去除仍然是微滤膜在医学上的一个重要的应用领域。
3.2.1 人工肺
人工肺分为气泡式人工肺和膜式人工肺,主要用于胸腔手术和肺功能不全患者的辅助治疗。但是气泡式人工肺易发生气泡进入动脉而可能导致人发生危险。而采用膜式充氧技术的膜式人工肺,不存在上述弊端。
人膜式人工肺早期使用的是PTFE膜。1963年,Bodell首先用硅橡胶制造了毛细管型膜式氧合器,目前已得到大规模的临床应用。前述的膜式充氧器作为人工肺是微孔膜在医疗中的主要应用之一。
3.2.2 药物生产过程中去除菌及固悬物
微滤膜、超滤膜除了用于对药液本身进行过滤、去除药物及注射针剂中细菌和微粒外,还用于制药用水的纯化和制备,用气的纯化和其他消毒过程。可解决热压灭菌法中细菌尸体仍留在药液中的问题。
药品在储存、运输、使用过程中均有可能被污染,同时多种药物的配合也会产生粒子,可用微滤、超滤作为药液进入人体之前净化处理的终端。对于热敏性药物,如胰岛素、辅酶A、细胞色素C、疫苗、抗生素、诊断血管注射剂和各类血液制品及组织培养液等,不能用加热或化学法灭菌,微滤膜过滤技术除菌是最佳的选择。其优点在于不改变药物原来的性质,细菌尸体可以被膜截留而脱除,而且便于实现药物生产的机械化和自动化。
3.2.3 药物检验与疾病诊断
微滤膜还用于药品的无菌检验,目的是检查药品制剂灭菌是否彻底。由于微滤膜的分离作用,微生物可以将从一切有害于其生长繁殖的可溶性成分中分离出来并得到富集,这是微滤技术用于化验和疾病诊断的技术基础。可采用微滤技术的方面有以下两个。一是癌症的早期诊断。采用微滤技术过滤大量体液以收集为数甚少的癌细胞,这些癌细胞在滤膜上固定染色后其形态和结构便清晰等显现出来,有助于癌症的早期诊断。这种方法也同样适用于血液、脑脊液、痰液等方面的检查。二是细菌的快速检测。细菌被截留在膜表面上,经荧光抗体染色后用荧光显微镜直接进行镜检技术和菌种鉴定,从而可以省去接种、培养等繁琐的步骤和时间。
3.2.4 血浆分离
血清蛋白或抗血友病因子等血液制品都是从血浆中经过分离和提纯后得到的。传统的血浆分离过程是首先将捐献者的血液收集到塑料袋内。然后采用离心技术对红细胞和血浆进行分离。移去上层的血浆后,红细胞被回输到血液捐献者体内以便于每周三次从同一捐献者体内提取血浆。将微滤技术用于血浆分离可以实现血液连续流动血浆分离。即血液不断从捐献者的体内流出,经过微滤膜分离器,在血浆分离的同时将红细胞回输到体内,如此形成一个血浆连续分离的过程。同传统的血浆分离法相比,采用连续膜分离技术直接对人体血液分离有两个明显的优势:由于血液不必再被收集到塑料袋内而减少了交叉感染的几率;采集血浆所需的时间被大幅度地缩短。用于血浆分离的微滤膜的孔径太大或太小都不合适。孔径太大会导致非溶血红细胞泄漏,孔径太小则会阻碍部分高分子量血浆蛋白的滤过。比较合适的微滤膜孔径约为0.6um。另外,必须控制血液流动的速度以取得良好的分离效果。实验证明,通量和溶血均随血液流动速度的增加而提高,因此血流速度的提高有最大值,在该最大值以上而引起的溶血程度将无法接受。血浆分离不仅可用于血库采集血浆,也可以用于对某些疾病的治疗。血浆交换疗法是用置换或净化过的血浆将血细胞组分回输入患者体内以达到清除患者血浆中有害组分的治疗方法。这种疗法在治疗各种自免疫疾病和失重导致的肌肉衰弱症等方面获得各种自免疫疾病和失重导致的肌肉衰弱症等方面获得了令人瞩目的成功。该技术对于扩散性胸癌、肝昏迷及免疫代谢紊乱患者的临床治疗也有一定成效。此外,该技术还可用于对药物过量患者或药物中毒患者实施排毒治疗。
4结论
膜分离材料是以化学、物理、材料、力学、化工过程等学科为基础,它的研究与发展具有多学科交叉的显著特点。而高分子材料具有分子链柔顺、可加工性好、价廉以及便于分子设计等特点,因此成为应用最广泛的膜分离材料。本文介绍了以高分子材料为主的一些常见的膜制备方法及其相应的应用。但是用高分子材料制膜过程中有结构不易控制的问题。目前,膜分离技术在我国的石油化工、制药、生化、环境、能源、电子、冶金、轻工、食品、海水淡化、医疗等领域已获得有效而广泛的应用。它也有力地带动了相关行业的科技进步,成为实现我国国民经济可持续发展战略的重要组成部分。然而,我国在膜分离技术的关键部件-膜材料和器件方面,与世界先进水平之间的差距仍然很大,许多膜材料仍然依赖进口。因此,我国必须大力加强膜材料的基础研究,加快膜材料的产业化步伐。
参考文献
[1] 徐又一,徐志康.高分子膜材料[J].19-97 [2] 汪锰,王湛,李政雄.膜材料及其制备[J]1-7 [3] 赵长生,蔡政武,乐以伦.聚醚砜中空纤维血浆分离膜的孔径大小及分布,化学与分子工程,2001,8(5),295-299 [4] 吕晓龙.超滤膜孔径及其分布的测定方法[J].1995,21(3);137-141 [5] 李春杰,顾国维.膜生物反应器的研究进展,污染防治技术,1993,12(1)51-53 [6] 时钧,袁权,高从锴.膜技术手册, 北京.化学工业出版社,2001 [7] Mark C Porter,Handbook of Industrial Membrane Technology.New Jersey:Noyes Publications,1988