本發(fā)明屬于電鑄工藝領(lǐng)域,具體涉及一種用于微棱鏡型反光膜模具生產(chǎn)的氨基磺酸鎳電鑄工藝。
背景技術(shù):
微棱鏡型反光膜是一種具有高反光亮度的基礎(chǔ)光學(xué)應(yīng)用材料,廣泛應(yīng)用于交通安全、戶外廣告和裝飾裝璜等領(lǐng)域。生產(chǎn)微棱鏡型反光膜的方法是利用有微棱鏡形狀的模具擠壓被加熱的樹酯薄膜,從而使樹酯薄膜形成微棱鏡反光層。決定微棱鏡型反光膜品質(zhì)的關(guān)鍵因素是微棱鏡型反光膜模具,然而模具長時(shí)間的使用,容易發(fā)生磨損或變型。因此,生產(chǎn)微棱鏡型反光膜的廠家必須能夠持續(xù)生產(chǎn)這種有微棱鏡形狀的模具。
目前,微棱鏡型反光膜模具通常是使用氨基磺酸鎳電鑄法制造,采用該方法能夠減小模具的內(nèi)應(yīng)力,防止微棱鏡結(jié)構(gòu)變型。然而,在現(xiàn)有技術(shù)中,氨基磺酸鎳電鑄會產(chǎn)生廢水,造成環(huán)境污染。為了避免環(huán)境危害,氨基磺酸鎳電鑄通常集中在電鍍集中控制區(qū),車間產(chǎn)生的廢水經(jīng)管道排向污水處理廠,由污水處理廠集中處理,社會成本很高。因此,提供一種低成本、環(huán)保型的氨基磺酸鎳電鑄工藝并將其應(yīng)用于棱鏡型反光膜模具的生產(chǎn)具有很大的社會意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種用于微棱鏡型反光膜模具生產(chǎn)的氨基磺酸鎳電鑄工藝。本發(fā)明在保證生產(chǎn)高質(zhì)量的鎳電鑄模具的同時(shí),將傳統(tǒng)氨基磺酸鎳電鑄中產(chǎn)生的含有鎳離子、六價(jià)鉻離子、堿性物的廢水由向污水廠排放改進(jìn)為循環(huán)回收反復(fù)使用,不僅環(huán)保,還大大降低了生產(chǎn)成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于微棱鏡型反光膜模具生產(chǎn)的氨基磺酸鎳電鑄工藝,以鎳球或鎳片作為陽極,以具有微棱鏡結(jié)構(gòu)的母型作為陰極,所述母型材料為鎳板,在裝有槽液的電鑄槽中進(jìn)行電鑄,得到微棱鏡型反光膜模具,電鑄時(shí)所用槽液的原料包括氨基磺酸鎳、硼酸、氯化鎳和水,在該槽液中,氨基磺酸鎳的濃度為600g/L,硼酸的濃度為40g/L,氯化鎳的濃度為10g/L;在母型進(jìn)入電鑄槽進(jìn)行電鑄之前,需先對其進(jìn)行堿性除油處理和鈍化處理,堿性除油處理:用5wt%的氫氧化鈉溶液沖洗母型進(jìn)行除油,除油后對附著在母型表面的氫氧化鈉溶液進(jìn)行清洗,對清洗后產(chǎn)生的堿性除油廢水進(jìn)行處理;鈍化處理:用0.3wt%的重鉻酸鉀溶液浸潤母型,并在浸潤完成后對附著在母型表面的重鉻酸鉀溶液進(jìn)行清洗,對清洗后產(chǎn)生的重鉻酸鉀廢水進(jìn)行處理;電鑄模具的厚度由安時(shí)計(jì)控制;在電鑄結(jié)束后,關(guān)閉電源,將陰極從電鑄槽取出,進(jìn)行清洗,以除去其表面的槽液,小心剝離電鑄所得的模具。陽極鎳會隨著電鑄的進(jìn)行被消耗并產(chǎn)生陽極泥,所以每生產(chǎn)一段時(shí)間后,陽極損耗30wt%時(shí),要周期性地清洗陽極,除去陽極泥并補(bǔ)充新的鎳球或鎳片。母型可以重復(fù)電鑄,一張母型可以電鑄出數(shù)張用于生產(chǎn)反光膜的工作板。
所述堿性除油及其產(chǎn)生的廢水的處理采用堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng),該系統(tǒng)包括行車、清洗陣列和補(bǔ)水裝置;所述行車位于清洗陣列上方,所述清洗陣列由若干在行車運(yùn)送工件方向上順序相鄰排列的洗滌槽組成;所述行車把工件按洗滌槽排列順序把工件送至清洗陣列內(nèi)的各洗滌槽內(nèi)逐次清洗,清洗陣列內(nèi)除末端洗滌槽以外的洗滌槽為以自循環(huán)槽液清洗工件的洗滌槽;清洗陣列始端洗滌槽為除油槽,除油槽所用自循環(huán)槽液為5wt%濃度的氫氧化鈉溶液,清洗陣列內(nèi)除始端洗滌槽以外的洗滌槽均采用去離子水進(jìn)行配液和清洗補(bǔ)水,所述清洗陣列始端洗滌槽設(shè)有堿液除油清洗裝置,并設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測氫氧化鈉濃度的裝置;清洗陣列末端洗滌槽設(shè)有純凈水清洗裝置;所述補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間,當(dāng)清洗陣列的非末端的洗滌槽需補(bǔ)水時(shí),補(bǔ)水裝置把下一個(gè)洗滌槽內(nèi)的槽液移入需補(bǔ)水洗滌槽內(nèi)。
所述鈍化處理及其產(chǎn)生的重鉻酸鉀廢水的處理采用重鉻酸鉀鈍化液廢水循環(huán)回收系統(tǒng),該系統(tǒng)包括行車、清洗陣列和補(bǔ)水裝置;所述行車位于清洗陣列上方,所述清洗陣列由若干在行車運(yùn)送工件方向上順序相鄰排列的洗滌槽組成;所述行車把工件按洗滌槽排列順序把工件送至清洗陣列內(nèi)的各洗滌槽內(nèi)逐次清洗,清洗陣列內(nèi)除末端洗滌槽以外的洗滌槽為以自循環(huán)槽液清洗工件的洗滌槽;清洗陣列始端洗滌槽為鈍化槽,鈍化槽所用自循環(huán)槽液為0.3wt%濃度的重鉻酸鉀溶液,清洗陣列內(nèi)除始端洗滌槽以外的洗滌槽均采用去離子水進(jìn)行配液和清洗補(bǔ)水,所述清洗陣列始端洗滌槽設(shè)有鈍化液噴淋裝置以槽內(nèi)自循環(huán)槽液對工件進(jìn)行噴淋鈍化,并設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測重鉻酸鉀濃度的裝置;清洗陣列末端洗滌槽設(shè)有純凈水清洗裝置;所述補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間,當(dāng)清洗陣列的非末端的洗滌槽需補(bǔ)水時(shí),補(bǔ)水裝置把下一個(gè)洗滌槽內(nèi)的槽液移入需補(bǔ)水洗滌槽內(nèi)。
在電鑄結(jié)束后,所述陰極和陽極的清洗均采用氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng),該系統(tǒng)包括電鑄槽、行車、清洗陣列和補(bǔ)水裝置;所述行車位于電鑄槽和清洗陣列上方,所述清洗陣列由若干在行車運(yùn)送工件方向上順序相鄰排列的洗滌槽組成;清洗陣列始端洗滌槽與電鑄槽相鄰,所述行車把電鑄槽內(nèi)工件輸送至清洗陣列始端洗滌槽進(jìn)行初洗,初洗完成后再按洗滌槽排列順序把工件送至陣列后續(xù)的洗滌槽逐次清洗,清洗陣列內(nèi)除末端洗滌槽以外的洗滌槽為以自循環(huán)槽液清洗工件的洗滌槽,清洗陣列末端洗滌槽設(shè)有純凈水清洗裝置;所述補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列始端和電鑄槽之間以及清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間,其中位于清洗陣列始端和電鑄槽之間的補(bǔ)水裝置的進(jìn)水口處設(shè)有過濾裝置;當(dāng)電鑄槽液面位置下降至閾值時(shí),補(bǔ)水裝置把清洗陣列始端洗滌槽內(nèi)的槽液輸至電鑄槽內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)充,當(dāng)清洗陣列始端洗滌槽內(nèi)的液面下降至需補(bǔ)水的閾值時(shí),補(bǔ)水裝置在相鄰洗滌槽間轉(zhuǎn)移槽液以恢復(fù)清洗陣列內(nèi)各槽的液體量;所述洗滌槽處設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測鎳離子濃度的裝置。
在上述的堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)、重鉻酸鉀鈍化液廢水循環(huán)回收系統(tǒng)和氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)中,所述清洗陣列內(nèi)的洗滌槽數(shù)量均為六,所述洗滌槽內(nèi)均設(shè)有獨(dú)立的抽水噴淋機(jī)構(gòu)對工件清洗,所述洗滌槽均以PPR材料成型,所述以槽液清洗工件的洗滌槽內(nèi)均設(shè)有循環(huán)泵驅(qū)動槽液自循環(huán)并清洗工件。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明在保證生產(chǎn)高質(zhì)量的鎳電鑄模具的同時(shí),將傳統(tǒng)氨基磺酸鎳電鑄中產(chǎn)生的含有鎳離子、六價(jià)鉻離子、堿性物的廢水由向污水廠排放改進(jìn)為循環(huán)回收反復(fù)使用,不僅環(huán)保,還大大降低了生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的流程示意圖;
圖中:1-電鑄槽;2-清洗陣列始端洗滌槽;3-清洗陣列末端洗滌槽;4-清洗陣列;5-行車;6-工件。
圖2為本發(fā)明堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的流程示意圖;
圖中:2-清洗陣列始端洗滌槽;3-清洗陣列末端洗滌槽;4-清洗陣列;5-行車;6-工件。
圖3為本發(fā)明重鉻酸鉀鈍化液廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的流程示意圖;
圖中:2-清洗陣列始端洗滌槽(鈍化槽);3-清洗陣列末端洗滌槽;4-清洗陣列;5-行車;6-工件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明,但本發(fā)明不僅僅限于這些實(shí)施例。
如圖1所示,氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng),可在鎳電鑄的陽極和陰極清洗工序中對清洗廢水回收利用,所述循環(huán)回收系統(tǒng)包括電鑄槽1、行車5、清洗陣列4和補(bǔ)水裝置;所述行車位于電鑄槽1和清洗陣列3上方,所述清洗陣列4由若干在行車5運(yùn)送工件6方向上順序相鄰排列的洗滌槽組成;清洗陣列始端洗滌槽2與電鑄槽1相鄰,所述行車5把電鑄槽1內(nèi)工件6輸送至清洗陣列始端洗滌槽2進(jìn)行初洗,初洗完成后再按洗滌槽排列順序把工件送至陣列后續(xù)的洗滌槽逐次清洗,清洗陣列內(nèi)除末端洗滌槽3以外的洗滌槽為以自循環(huán)槽液清洗工件的洗滌槽,清洗陣列末端洗滌槽3設(shè)有純凈水清洗裝置;所述補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列始端和電鑄槽之間以及清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間,當(dāng)電鑄槽1液面位置下降至閾值時(shí),補(bǔ)水裝置把清洗陣列始端洗滌槽2內(nèi)的槽液輸至電鑄槽1內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)充,當(dāng)清洗陣列始端洗滌槽1內(nèi)的液面下降至需補(bǔ)水的閾值時(shí),補(bǔ)水裝置在相鄰洗滌槽間轉(zhuǎn)移槽液以恢復(fù)清洗陣列內(nèi)各槽的液體量。
所述清洗陣列4內(nèi)的洗滌槽數(shù)量為六。
所述洗滌槽內(nèi)設(shè)有獨(dú)立的抽水噴淋機(jī)構(gòu)對工件清洗。
所述位于清洗陣列始端和電鑄槽1之間的補(bǔ)水裝置的進(jìn)水口處設(shè)有過濾裝置。
所述洗滌槽以PPR材料成型。
所述洗滌槽處設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測鎳離子濃度的裝置。
所述以槽液清洗工件的洗滌槽內(nèi)設(shè)有循環(huán)泵驅(qū)動槽液自循環(huán)并清洗工件。
堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)類似于圖1的氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng),其流程示意圖如圖2所示,所不同的是:一、堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)沒有包括電鑄槽以及位于清洗陣列始端和電鑄槽之間的補(bǔ)水裝置進(jìn)水口處設(shè)有的過濾裝置,其包括行車、清洗陣列和補(bǔ)水裝置;二、堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的清洗陣列始端洗滌槽為除油槽,除油槽所用自循環(huán)槽液為5wt%濃度的氫氧化鈉溶液,清洗陣列內(nèi)除始端洗滌槽以外的洗滌槽均采用去離子水進(jìn)行配液和清洗補(bǔ)水;三、堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的清洗陣列始端洗滌槽處設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測氫氧化鈉濃度的裝置,而氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)設(shè)置的是檢測鎳離子濃度的裝置;四、堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間,而氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列始端和電鑄槽之間以及清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間。
重鉻酸鉀鈍化液廢水循環(huán)回收系統(tǒng)類似于圖1的氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng),其流程示意圖如圖3所示,所不同的是:一、重鉻酸鉀廢水循環(huán)回收系統(tǒng)沒有包括電鑄槽以及位于清洗陣列始端和電鑄槽之間的補(bǔ)水裝置進(jìn)水口處設(shè)有的過濾裝置,其包括行車、清洗陣列和補(bǔ)水裝置;二、重鉻酸鉀廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的清洗陣列始端洗滌槽為鈍化槽,與槽液的循環(huán)回收系統(tǒng)的始端洗滌槽是不同的,鈍化槽所用自循環(huán)槽液為0.3wt%濃度的重鉻酸鉀溶液,清洗陣列內(nèi)除始端洗滌槽以外的洗滌槽均采用去離子水進(jìn)行配液和清洗補(bǔ)水;三、重鉻酸鉀廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的清洗陣列始端洗滌槽處設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測重鉻酸鉀濃度的裝置,而槽液的循環(huán)回收系統(tǒng)設(shè)置的是檢測鎳離子濃度的裝置;四、重鉻酸鉀鈍化液廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間,而氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)的補(bǔ)水裝置設(shè)于清洗陣列始端和電鑄槽之間以及清洗陣列內(nèi)相鄰的洗滌槽之間。
實(shí)施例
一種用于微棱鏡型反光膜模具生產(chǎn)的氨基磺酸鎳電鑄工藝,以鎳片作為陽極,以具有微棱鏡結(jié)構(gòu)的母型作為陰極,所述母型材料為鎳板,在裝有槽液的電鑄槽中進(jìn)行電鑄(所述槽液的原料包括氨基磺酸鎳、硼酸、氯化鎳和水;在該槽液中,氨基磺酸鎳的濃度為600g/L,硼酸的濃度為40g/L,氯化鎳的濃度為10g/L),得到微棱鏡型反光膜模具。在母型進(jìn)入電鑄槽進(jìn)行電鑄之前,需先對其進(jìn)行堿性除油處理和鈍化處理。
堿性除油及其產(chǎn)生的除油廢水的處理采用堿性除油廢水循環(huán)回收系統(tǒng),如圖2所示,具體如下:行車把工件(母型)送至清洗陣列始端洗滌槽2進(jìn)行除油清洗,除油清洗是以行車把工件吊于除油槽上方,再以5wt%氫氧化鈉溶液噴淋,除油清洗完成后,行車把工件從清洗陣列始端洗滌槽2內(nèi)取出,再按洗滌槽排列順序把工件送至陣列后續(xù)的洗滌槽逐次清洗,每次清洗時(shí),行車把工件吊于當(dāng)前洗滌槽上方,再以當(dāng)前洗滌槽內(nèi)的自循環(huán)槽液噴淋;直至到達(dá)清洗陣列末端洗滌槽3處以純凈水噴淋清洗后完成清洗工序。由于洗滌槽循環(huán)泵驅(qū)動槽液自循環(huán)并清洗工件,因此隨著洗滌次數(shù)的增加,洗滌槽內(nèi)洗滌廢液的氫氧化鈉濃度會增高,其中清洗陣列始端洗滌槽2(除油槽)最高,其它洗滌槽的濃度隨陣列順序遞減,當(dāng)清洗陣列的非末端的洗滌槽需補(bǔ)水時(shí),補(bǔ)水裝置把下一個(gè)洗滌槽內(nèi)的槽液移入需補(bǔ)水洗滌槽內(nèi),由于其它洗滌槽的洗滌廢液含有從工件清洗下的氫氧化鈉成分,因此用此廢液對除油槽補(bǔ)液可以減少除油槽的堿液投入量,降低了成本。而為了保證除油槽氫氧化鈉的濃度在5wt%,需要定期對其檢測含量,該槽設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測氫氧化鈉濃度的裝置,裝置檢測方法為酸堿中和滴定法,當(dāng)除油槽氫氧化鈉的濃度低于或超出閾值時(shí),操作人員以氫氧化鈉或去離子水來調(diào)整除油槽槽液濃度。
鈍化處理及其產(chǎn)生的重鉻酸鉀廢水的處理采用重鉻酸鉀鈍化液廢水循環(huán)回收系統(tǒng),如圖3所示,具體如下:由行車把工件(母型)送至清洗陣列始端洗滌槽2(鈍化槽)進(jìn)行鈍化清洗,鈍化清洗是以行車把工件吊于鈍化槽上方,再以5wt%重鉻酸鉀溶液噴淋,以使工件表面鈍化,鈍化清洗完成后,行車把工件從清洗陣列始端洗滌槽2內(nèi)取出,再按洗滌槽排列順序把工件送至陣列后續(xù)的洗滌槽逐次清洗以徹底洗去工件表面的鈍化液,每次清洗時(shí),行車把工件吊于當(dāng)前洗滌槽上方,再以當(dāng)前洗滌槽內(nèi)的自循環(huán)槽液噴淋;直至到達(dá)清洗陣列末端洗滌槽3處以純凈水噴淋清洗后完成清洗工序。由于洗滌槽循環(huán)泵驅(qū)動槽液自循環(huán)并清洗工件,因此隨著洗滌次數(shù)的增加,洗滌槽內(nèi)洗滌廢液的重鉻酸鉀濃度會逐漸增高,其中清洗陣列始端洗滌槽2(鈍化槽)最高,其它洗滌槽的濃度隨陣列順序遞減,當(dāng)清洗陣列的非末端的洗滌槽需補(bǔ)水時(shí),補(bǔ)水裝置把下一個(gè)洗滌槽內(nèi)的槽液移入需補(bǔ)水洗滌槽內(nèi),由于其它洗滌槽的洗滌廢液含有從工件清洗下的重鉻酸鉀成分,因此用此廢液對鈍化槽補(bǔ)液可以減少鈍化槽的重鉻酸鉀投入量,降低了成本。而為了保證鈍化槽重鉻酸鉀的濃度在5wt%,需要定期對其檢測含量,該槽設(shè)有對槽液進(jìn)行采樣以檢測重鉻酸鉀濃度的裝置,裝置檢測方法為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法,當(dāng)鈍化槽重鉻酸鉀的濃度低于或超出閾值時(shí),操作人員以重鉻酸鉀或去離子水來調(diào)整鈍化槽槽液濃度。
鈍化好的陰極就可以下槽電鑄,槽液溫度40至50攝氏度,初始電流0.5安每平方厘米,半小時(shí)后調(diào)到2安每平方厘米。電鑄模具的厚度由安時(shí)計(jì)控制,在電鑄結(jié)束后,關(guān)閉電源,將陰極從電鑄槽取出,利用氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)對陰極進(jìn)行清洗,如圖1所示,由行車把陰極鎳板從電鑄槽內(nèi)提出,移至清洗陣列始端洗滌槽2進(jìn)行初洗,初洗完成后,行走把陰極鎳板從清洗陣列始端洗滌槽2內(nèi)取出,再按洗滌槽排列順序把陰極鎳板送至陣列后續(xù)的洗滌槽逐次清洗,初洗及后續(xù)洗滌槽的清洗時(shí),行車把陰極鎳板吊于當(dāng)前洗滌槽上方,再以當(dāng)前洗滌槽內(nèi)的自循環(huán)槽液噴淋;直至到達(dá)清洗陣列末端洗滌槽3處以純凈水噴淋清洗后完成清洗工序,以除去陰極鎳板表面的槽液。小心剝離電鑄所得的模具。母型可以重復(fù)電鑄,一張母型可以電鑄出數(shù)張用于生產(chǎn)反光膜的工作板。而陽極鎳會隨著電鑄的進(jìn)行被消耗并產(chǎn)生陽極泥,所以每生產(chǎn)一段時(shí)間后,要周期性地清洗陽極,除去陽極泥并補(bǔ)充新的鎳球或鎳片。陽極的清洗也在氨基磺酸鎳電鑄廢水循環(huán)回收系統(tǒng)上進(jìn)行。
由于洗滌槽循環(huán)泵驅(qū)動槽液自循環(huán)并清洗陰極鎳板,因此隨著洗滌次數(shù)的增加,洗滌液中鎳離子濃度會增高,其中清洗陣列始端洗滌槽2最高,所以經(jīng)過多次洗滌后,將清洗陣列始端洗滌槽2的溶液過濾,補(bǔ)充到電鑄槽1里去,因?yàn)殡婅T過程中水分會不斷蒸發(fā),造成電鑄槽液位下降,洗滌液正好可以補(bǔ)充水,保持槽液濃度穩(wěn)定。
當(dāng)清洗陣列始端洗滌槽2液體減少后,用相鄰的后續(xù)洗滌槽的液體補(bǔ)充,以此類推。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。