CS217208B1

CS217208B1 - Filtration textiles for separation of the aerosole from the gas

Info

Publication number: CS217208B1
Application number: CS812293A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Mrstina; Ivan Petras; Marie Pindrycova
Original assignee: Vaclav Mrstina; Ivan Petras; Marie Pindrycova
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález spadá po výrobní stránce do textilního průmyslu, a to do výroby netkaných textilií. Filtrační textilie je vyrobena ze syntetického materiálu a sestává z nosné tkaniny umístěné mezi dvěma vrstvami střižových vláken, které jsou spojené s nosnou tkaninou vpichováním. Volné povrchy vrstev střížových vláken jsou počesané, takže filtrační textilie má vlas na obou svých stranách.The invention falls within the scope of the invention the textile industry, to the production of nonwovens textiles. The filter fabric is made of synthetic material and consists of a carrier woven fabric placed between two layers staple fibers that are connected with a needlepunching fabric. Loosely the surfaces of the staple fiber layers are combed, so the filter fabric has a pile on both sides.

Description

Vynález spadá po výrobní stránce do textilního průmyslu, a to do výroby netkaných textilií.The invention falls within the manufacturing industry of the non-woven fabric.

Filtrační textilie je vyrobena ze syntetického materiálu a sestává z nosné tkaniny umístěné mezi dvěma vrstvami střižových vláken, které jsou spojené s nosnou tkaninou vpichováním. Volné povrchy vrstev střížových vláken jsou počesané, takže filtrační textilie má vlas na obou svých stranách.The filter fabric is made of synthetic material and consists of a carrier fabric interposed between two layers of staple fibers which are joined to the carrier fabric by needling. The free surfaces of the staple fiber layers are combed so that the filter fabric has a pile on both sides.

Vynález se vztahuje na filtrační textilii pro odlučování aerosolu z plynu, zejména vodního aerosolu a kapiček vody z atmosférického vzduchu v zařízeních pro klimatizaci letadlových přístrojů, sestávajíoí ze syntetického, zejména polyesterového textilního materiálu vytvářejícího plošný vpiohovaný útvar.The invention relates to a filter fabric for separating aerosol from gas, in particular water aerosol and water droplets from atmospheric air in air conditioning apparatus of aircraft apparatuses, consisting of a synthetic, in particular polyester, textile material forming a planar vaporized formation.

Pro klimatizaci letadlových přístrojů se používá odlučovač vody, jehož správná funkce závisí na kvalitní kondenzační vložce. U náročných přístrojů se vyžaduje zachycení co největšího množství vysróžené vody z proudu vzduchu na kondenzační vložce, obvykle 50 % až 70 % při minimálním průtočném množství vzduchu 520 kg/hod. Dosud používané kondenzační vložky jsou vyrobené z tkaniny, která je případně počesaná, nebo z pojené netkané textilie, avšak tyto textilie buS nedosahují právě uvedená hodnoty, anebo je zajišťují jen po krátkou dobu, což je nevýhodné. Další nevýhodou těchto známých tkaných ftebo netkaných filtračních textilií je stejná hutnost v celé jejich tloušťce, čímž dochází k tlakové ztrátě u filtrovaného proudu vzduchu.Aircraft separator is used for air-conditioning of aircraft instruments. In the case of sophisticated apparatuses, it is required to collect as much of the precipitated water from the air stream on the condensation insert, typically 50% to 70%, with a minimum airflow of 520 kg / h. The condensation pads used hitherto are made of a possibly combed or woven nonwoven fabric, but these fabrics either do not reach the stated values or provide them only for a short time, which is disadvantageous. A further disadvantage of these known woven or nonwoven filter fabrics is the same density throughout their thickness, which results in a pressure drop across the filtered air stream.

Pro tento odlučovač vody nelze použít vpiohovanou netkanou textilii, známou z UóA patentu č. 4 170 676 a sestávající ze tří vrstev, a to ze dvou vnějších vrstev mykaných textilních vláken orientovaných v podélném směru textilie, již dodávají pevnost a stabilitu v podélném směru, a ze zpevňovaoí prostřední vrstvy vytvořené ze soustavy souběžných nití dodávajících textilii pevnost a stabilitu v příčném směru. Všechny vrstvy jsou provázené množstvím vláken, které jsou vpichováním vzájemně propletené a protažené tloušťkou textilie. Tato textilie je stejnoměrně a poměrně hodně hutná v celé své tloušťce, takže by při jejím použití v odlučovači vody docházelo k vysoké tlakové ztrátě filtrovaného proudu vzduchu.A spiked nonwoven known from U.S. Pat. No. 4,170,676 and consisting of three layers, two outer layers of carded textile fibers oriented in the longitudinal direction of the fabric, no longer provides strength and stability in the longitudinal direction, and a strengthening of the intermediate layer formed from a set of parallel threads imparting strength and stability in the transverse direction to the fabric. All layers are accompanied by a number of fibers, which are interlaced by needling and stretched through the thickness of the fabric. This fabric is uniformly and relatively densely thick throughout its thickness, so that, when used in a water separator, a high pressure drop of the filtered air stream would occur.

Také nelze použít laminovanou, vysoce sorpční textilii popsanou v USA patentu číslo 4 217 386. Tato známé textilie sestává z prostřední vrstvy ohebné tkaniny, zhotovené z vláknitého materiálu z aktivního uhlí uložené mezi dvěma vnějšími vrstvami zpevňovacího materiálu. Obě vnější vrstvy sestávají z netkané textilie vyrobené pod tryskou z polypropylenu a jsou bodově svařené s prostřední vrstvou. Tato laminované textilie by při použití v uvedeném odlučovači vody sice zachycovala vlhkost, ale již nepustila do sběrných kanálů, takže během krátké doby by se zasytila a stala se neúčinnou.It is also not possible to use the laminated, highly absorbent fabric described in U.S. Patent No. 4,217,386. This known fabric consists of an intermediate layer of flexible fabric made of activated carbon fiber material sandwiched between two outer layers of reinforcing material. Both outer layers consist of a spunbonded nonwoven fabric of polypropylene and are spot-welded to the intermediate layer. This laminated fabric would, when used in the water separator, absorb moisture, but would no longer enter the collecting ducts, so that it would become saturated in a short time and become ineffective.

Rovněž není vhodná filtrační textilie, známá z francouzského vynálezu 8. 2 442 068 a sestávající z vrstvy neupěchovaných vláken připevněných na jedné straně pevné tkaniny, která je dostatečně řídká. Tato textilie by ve zmíněném odlučovači vody zachycovala jen větší vodní kapky, zatímco vodní aerosol by prošel řídkou tkaninou.Also, the filter fabric known from French Invention No. 8,242,068 and consisting of a layer of uncompressed fibers mounted on one side of a rigid fabric that is sufficiently thin is not suitable. This fabric would only retain larger water droplets in the water separator while the water aerosol would pass through the thin fabric.

Ani netkanou textilii, známou z DOS č. 3 005 747, nelze použít pro uvedený účel, protože hutnost textilie je různá v její ploše. Pravidelně se střídající místa menší hutnoty a místa větší hutnoty by byla příčinou nestejnoměrného filtračního účinku.Even the nonwoven known from DOS No. 3,005,747 cannot be used for this purpose since the density of the fabric varies in area. Regularly alternating sites of lesser density and sites of greater density would cause an uneven filtration effect.

Konečně nelze u výše zmíněného odlučovače vody použít k filtraci vzduchu filtru podle USA patentu č. 4 222 877 nebo filtračního prvku podle USA patentu č. 4 197 100, protože svým tvarem jsou nevhodné. V prvém případě je to trubkový filtr, v němž jednou vrstvou je netkaná textilie, a v druhém případě je to kapsovitě řešený filtr.Finally, in the above-mentioned water separator, a filter according to U.S. Pat. No. 4,222,877 or a filter element according to U.S. Pat. No. 4,297,100 cannot be used to filter air, since they are unsuitable by their shape. In the first case it is a tubular filter in which one layer is a non-woven fabric, and in the second case it is a pocket filter.

Právě uvedené nevýhody odstraňuje filtrační textilie pro odlučování aerosolu z plynu, zejména vodního aerosolu a kapiček vody z atmosférického vzduchu v zařízeních pro klimatizaci letadlových přístrojů, sestávající ze syntetického, zejména polyesterového textilního materiálu vytvářejícího plošný vpiohovaný útvar, a její podstata spočívá podle vynálezu v tom, že v tloušťce plošného vpiehovaného útvaru jsou patrná tři pásma o šířce plošného vpichovaného útvaru, a to dvě strukturově shodná vnější vlasová pásma, vytvořená z konců střížových vláken, a jedno prostřední pásmo, které je hutnější než obě vnější vlasová pásma a sestává z nosné tkaniny a z množství střížových vláken, z nichž většina je v sousedství nosné tkaniny, po obou jejích stranách, uspořádána do vrstvy vláken ležících převážně souběžně s nosnou tkaninou, kdežto menšina těchto vláken je části svých délek protažená alespoň polovinou tloušťky prostředního pásma včetně nosné tkaniny a vytváří množství svazků *· · ··' , ,· ^z ..The aforementioned disadvantages are eliminated by filter fabrics for the separation of aerosol from gas, in particular water aerosol and water droplets from atmospheric air in aircraft air-conditioning systems, consisting of a synthetic, in particular polyester, textile material forming a planar vapor-like formation. that in the thickness of the sheet-like formation there are three zones of the width of the sheet-like formation, namely two structurally identical outer pile zones formed from the ends of the staple fibers, and one intermediate zone which is more dense than the two outer pile zones a plurality of staple fibers, most of which are adjacent to the carrier fabric, on either side thereof, arranged in a layer of fibers predominantly parallel to the carrier fabric, while a minority of these fibers are part of their in contact with an elongated least half the thickness of the middle zone including a support fabric and produces a plurality of beams * · ·· '· ^Z ..

vazných vláken, které jsou stejnoměrně rozmístěné po celé ploSe prostředního pásme a spojují polyesterový textilní materiál v jeden ploěný útvar, ale které jsou směrem k povrchu obou vnějSích vlasových pásem rozvolněné do zbytků délek jednotlivých vláken vytvářejících s množstvím vláknových konců, vytažených z vrstvy vláken ležících převážně souběžně s nosnou tkaninou na obou jejích stranách, vnější vlasové pásmo, jehož vlas je orientovaný převážně jedním směrem. Prostřední pásmo je na jedné straně nosné tkaniny hutnější než po druhé straně nosné tkaniny, anebo prostřední pásmo je stejně hutné po obou strnách nosné tkaniny.The spunbond fibers are uniformly distributed over the entire area of the middle band and join the polyester textile material into a single sheet, but which are spaced towards the surface of the two outer pile bands into the remainder of the individual fiber lengths forming a plurality of fiber ends. in parallel to the carrier fabric on both sides thereof, an outer hair band whose hair is oriented predominantly in one direction. The middle band is denser on one side of the carrier fabric than on the other side of the carrier fabric, or the middle band is equally dense on both sides of the carrier fabric.

Vnější vlasové pásmo na vstupní straně filtrační textilie zachyeuje větší množství vody z proudícího vzduchu, zatímco prostřední pásmo zachycuje sice menši množství vody, které však je ve formě jemného vodního aerosolu. Odlučovací schopnost prostředního pásma je zvýšena zvětšující se hutnotou tohoto pásma. Vnější vlasové pásmo na výstupní straně filtrační textilie zajišluje rovnoměrné rozdělování proudu vzduchu při jeho výstupu z odlučovače vody, čímž se dosahuje nízké tlakové ztráty 0,009 MPa při průtočném množství vzduchu vzduchu 520 kg/hod.The outer pile zone at the inlet side of the filter fabric retains a greater amount of water from the flowing air, while the middle zone captures a smaller amount of water, but in the form of a fine water aerosol. The separation ability of the middle zone is increased by increasing the density of the zone. The outer pile zone at the outlet side of the filter fabric provides for an even distribution of the air flow as it exits the water separator, thereby achieving a low pressure drop of 0.009 MPa at an air flow rate of 520 kg / h.

Příklad 1Example 1

Filtrační textilie podle vynálezu se zhotoví takto:The filter fabrics according to the invention are made as follows:

22

Na polyesterovou nosnou tkaninu o hmotnosti 120 g/m až i40 g/m se položí první vrstva 2 vláken o hmotnosti kolem 220 g/m , vytvořená ze střížových polyesterových vláken jemnosti 3,1 dtex a délky 60 mm.A first layer of fibers of about 220 g / m 2, made up of 3.1 dtex staple fibers of 60 mm in length, is laid on a polyester carrier fabric of 120 g / m 2 to 140 g / m 2.

Takto vytvořený dvouvrstvý útvar se spojí vpichováním pomocí plstících jehel vpichujících se ze strany první vrstvy vláken tak, aby bylo zajištěno kolem 80 vpichů na cm . Při vpichování vzniká první soustava svazků vazných vláken provazujících první vrstvu vláxen a nosnou tkaninu.The two-layer formation thus formed is stitched by felting needles stitched from the side of the first layer of fibers to provide about 80 stitches per cm. The needling produces a first set of binder bundles binding the first layer of filaments and a carrier fabric.

Pak se vpichovaný dvouvrstvý útvar obrátí nosnou tkaninou nahoru a na tuto tkaninu se položí druhá vrstva vláken, která je stejné hmotnosti a stejného složení jako první vrstva vláken.Then, the needled two-layer formation is turned upside down and a second layer of fibers of the same weight and composition as the first layer of fibers is placed on the fabric.

Takto připravený třívrstvý útvar se spojí vpichováním pomocí plstících jehel tak, aby 2 se dosáhlo kolem 80 vpichů/cm . Při vpichování vzniká druhá soustava svazků vazných vláken provazujících celou tloušlku útvaru, tj. druhou vrstvu vláken, nosnou tkaninu i první vrstvu vláken, která je již zhutněná a provázená první soustavou svazků vazných vláken.The thus prepared three-layered structure is joined by needling using felting needles so that 2 reaches about 80 punctures / cm. The needling process results in a second set of binder bundles interweaving the entire thickness of the formation, i.e. a second layer of fibers, a carrier fabric and a first layer of fibers, which is already compacted and accompanied by a first set of binder bundles.

Vpichovaný třívrstvý útvar se pak počesává dvěma až čtyřmi průchody počesávacím strojem, přičemž počet průchodů platí pro každou počesávanou stranu útvaru. Při počesávání dochází jednak k vytažení množství vláknových konců z první i druhé vrstvy vláken ležících převážně souběžně s nosnou tkaninou a jednak k rozvolnění konců svazků vazných vláken, čímž se vytvoří na obou stranách třívrstvého útvaru vnější vlasové pásmo, jehož vlas je počesáváním orientovaný převážně jedním směrem.The needled three-layer formation is then combed with two to four passes through the combing machine, the number of passes being for each combed side of the formation. During the combing process, a plurality of fiber ends are pulled out of the first and second layers of fibers lying substantially parallel to the carrier fabric, and the ends of the binder bundles are loosened, thereby forming an outer hair zone on both sides of the three-layer. .

Z takto zhotovené filtrační textilie o tlouštce 5 až 6 mm a hmotnosti 500 až 550 g/m^ se ušije kondenzační vložka ve tvaru komolého kužele, která je určena pro odlučovače vody klimatizačních zařízení letadel» Životnost kondenzační vložky z této textilie je alespoň 200 letových hodin.From this made filter fabric with a thickness of 5 to 6 mm and a weight of 500 to 550 g / m 2, a truncated cone-shaped condensation insert is used, which is intended for water separators of air conditioning equipment »The service life of the condensation insert is at least 200 flight hours .

Ke zvýšení odlučovacího účinku textilie pomáhá konstrukce prostředního pásma, které je po jedné straně nosné tkaniny hutnější než na druhé straně nosné tkaniny, protože obsahuje větší, zde dvojnásobný počet svazků vazných vláken.In order to increase the fabric separating effect, the construction of a midband, which is more dense on one side of the carrier fabric than on the other side of the carrier fabric, because it contains a greater, twice the number of binder bundles.

Příklad 2Example 2

Postup výroby filtrační textilie se liší od příkl. 1 pouze materiálovým složením a povahou vpichování. Jak první, tak i druhá vrstva vláken, každá o hmotnosti 240 g/m , sestává ze směsi střížových polyesterových vláken, obsahující 20 hmot. % vláken jemnosti 1,7 dtex a délky 38 mm a 80 hmot. % vláken jemnosti 3,1 dtex a délky 60 mm.The manufacturing process of the filter fabric differs from the examples. 1 only the material composition and the nature of needling. Both the first and second layers of fibers, each weighing 240 g / m 2, consist of a blend of 20 staple polyester fibers. % fibers with a fineness of 1.7 dtex and a length of 38 mm and 80 wt. % fibers with a fineness of 3.1 dtex and a length of 60 mm.

Na první vrstvu vláken se položí nosná polyesterová tkanina o hmotnosti kolem 120 g/m a volné strana této tkaniny se zakryje druhou vrstvou vláken a potom se třívrstvý útvar vpiohuje intenzitou iůO vpichů/om nejprve z jedné strany a pak z druhé strany. Při vpiohová ní se vytváří pouze jedna soustava vazných vláken, která je shodná s druhou soustavou vazných vláken z příkl. 1, jež provazuje celou tloušíku třívrstvého útvaru. Počesávání se provede jako v příkl. 1. U takto vyrobené filtrační textilie je prostřední pásmo stejně hutné a obsahuje stejný počet svazků vazných vláken na obou stranách nosné tkaniny.A carrier polyester fabric weighing about 120 g / m < 2 > is placed on the first layer of fibers and the free side of the fabric is covered by a second layer of fibers and then the three-layered structure is applied at one stroke and then on the other. Only one set of binder filaments is formed during application, which is identical to the other set of binder filaments from the sticks. 1, which interweaves the entire thickness of the three-layer formation. The combing is performed as in the example. 1. In the filter fabric so produced, the intermediate zone is equally dense and contains the same number of binder fiber bundles on both sides of the carrier fabric.

Na výrobu filtrační textilie lze použít jiného syntetického, než polyesterového materiálu, zejména polypropylenu nebo polyamidu nebo směsi syntetických materiálů.Synthetic material other than polyester, especially polypropylene or polyamide or a mixture of synthetic materials, may be used to produce the filter fabric.

Claims

A filter fabric for separating aerosol from a gas, in particular a water aerosol and water droplets from atmospheric air, in air conditioning apparatus of aircraft instruments, consisting of a synthetic, in particular polyester, textile material forming a needlepunch formation, characterized in that three bands of the width of the needlepunch, two structurally identical outer hairbands made of staple fiber cones, and one intermediate band that is denser than both outer hairbands and consists of a carrier fabric and a plurality of staple fibers, most of which are adjacent to the carrier fabric, on either side thereof, arranged in a layer of fibers lying predominantly parallel to the carrier fabric, while a minority of these fibers are part of their lengths extending at least half the thickness of the middle band including a carrier fabric and forming a plurality of binder fiber bundles which are uniformly distributed over the entire midband and connect the synthetic textile material into a single sheet, but which are spaced towards the surface of the two outer hairbands into length residues of the individual fibers forming the plurality of fiber ends , drawn from a layer of fibers lying predominantly parallel to the carrier fabric on both sides thereof, an outer hair band whose hair is oriented predominantly in one direction.

2. The filter fabric of claim 1, wherein the intermediate zone is denser on one side of the carrier fabric than on the other side.

3. The filter fabric of claim 1, wherein the intermediate zone is equally dense on both sides of the carrier fabric.