CS258280B1 - Filtrační textilie vhodná zejména pro filtraci kapalin na rámových kalolisech - Google Patents

Abstract

Filtrační textilie, vhodná zejména pro filtraci kapalin na rámových kalolisech, se vyznačuje tím, že je v ní spojena podkladová plochetka s vrchovou plachetkou v nedílný celek ve formě tepelně fixované vpichované textilie zhotovené ze syntetického materiálu. Textilie sestává z nosné tkaniny, na jejíž jedné straně, je připevněná vstupní vlákenná vrstva plnící funkci vrchové plachetky a na její druhé straně je připevněná pružná výstupní vlákenná vrstva plnicí funkci podkladové^ plachetky. Vstupní vrstva sestává alespoň převážně z vláken, jež jsou jemnější než vlákna výstupní vrstvy, která je na volném povrchu natavená a hladká.

Description

Vynález se týká filtrační textilie vhodné zejména pro filtraci kapalin na rámových kalolisech v různých odvětvích průmyslu, například v keramickém nebo chemickém průmyslu, v barevné metalurgii, v čistírnách odpadních vod a jinde. Ve filtrační textilii je spojt-na podkladová plachetka s vrchovou plachetkou v nedílný celek ve formě vpichované textilie.

Při filtraci kapalin na rámových kalolisech se převážně používá společně s vrchovou plachetkou ještě podkladová plachetka, která chrání vrchovou plachetku před poškozením nárazy rámu během regenerace plachetek, při níž se plachetky zbavují zachyceného surovinového nebo kalového koláče.

Vrchové plachetky jsou obvykle tkané z bavlněných nebo syntetických nití. Jejich nevýhodou je především krátká životnost, obzvláště u bavlněných plachetek.

V poslední době se začalo používat vrchových plachetek ze syntetických vpichovaných textilií. Jako jedna z prvních známých vpichovaných vrchových plachetek se používá vpichovaná textilie na filtrační média podle čs. AO č. 171 779, která vykazuje hmotnost kolem 2

500 g/m a sestává z nosné tkaniny opatřené na obou stranách vlákennou vrstvou z makromolekulárního materiálu a v této vrstvě ve směru od povrchu textilie k nosné tkanině jednak klesá objemová hmotnost a jednak makromolekuly materiálu přecházejí z chaotického uspořádání do orientovaného stavu vytvářejícího vlákenný útvar. Tato vrchová plachetka nestačí spolehlivě zachycovat částice pod 5 mikronů, což je nevýhodné.

Z popisu vynálezu čs. AO č. 213 168 je známa vysokoúčinná vpichovaná textilie pro filtra ci kapalin, která sestává pouze ze syntetického vlákenného rouna. Plachetka, na kterou lze tuto textilii použít, je tepelně vysrážená na hmotnost 600 až 800 g/m a je natavená na jednom povrchu. Její nevýhodou je poměrně veliká hmotnost, která převyšuje nad výhodou spočívající ve schopnosti plachetky zachycovat částice o velikosti pod 5 mikronů. Zvýšená hmotnost znamená zvýšenou spotřebu textilních vláken, která jsou deficitní surovinou.

Z popisu vynálezu čs. AO č. 217 862, a to z příkladu 2, je známa vrstvená vpichovaná filtrační textilie ze syntetického materiálu určená na vrchové plachetky. Textilie sestává z nosné tkaniny, která je vyrobená z kadeřeného polypropylenového kabílku a na obou jejích stranách je navpichované polypropylenové rouno obsahující vlákna jemnosti 1,7 dtex a 2,8 dtex

Vpichovaná textilie je na obou stranách natavená a vykazuje hmotnost kolem 500 g/m . V porovnáni s výše popsanými známými vpichovanými plachetkami dosahuje vyšší filtrační účinek, protože se na filtraci účastní i tkanina z kadeřeného kabílku, který dobře zaplňuje plochu tkaniny. Zůstává však nevýhoda poměrně vysoké hmotnosti a potřeba tkaniny, kterou se zdražuje výroba,, jelikož i podkladová plachetka obsahuje tkaninu.

Podkladové plachetky byly až do nedávné doby jen tkané, a to nejčastěji z jutových přízí v osnově i útku, anebo osnova je z juty a útek z polypropylenového pásku. Jejich nevýhodou je nepostačující pružnost, takže nedostatečně zabraňují poškození vrchové plachetky a přitom juta je málo odolná vůči agresivním látkám při jejich kalolisování.

Z popisu vynálezu čs. AO č. 199 191 je známa podkladová filtrační plachetka pro kapaliny, sestávající z nosné tkaniny Ze syntetických nití a ze syntetického vlákenného rouna navpichovaného na obou stranách nosné tkaniny. Vpichování se provádí tak dlouho až 25 až 50 % hmot. vláken rouna je převedeno z převážně vodorovné polohy do převážně svislé polohy, to je napříč tlouštky textilie. Plachetka je natavená na obou stranách a vykazuje zvýšenou pružnost zásluhou vláken převedených vpichováním do svislé polohy, takže v tlouštce textilie 2 účinkuji jako pružiny. Její nevýhodou je opět hmotnost, která se pohybuje kolem 500 g/ro , což při uvážení, že vedle pokladové plachetky se používá ještě vrchová plachetka, znamená spotřebu 800 až 1 400 g vlákenného materiálu na 1 m filtrační plochy tvořené oběma.plachetkami.

Právě popsané nevýhody známých podkladových plachetek a vrchových plachetek přinejmen3 ším velkou mírou odstraňuje filtrační textilie vhodná zejména pro filtraci kapalin na rámových kalolisech a její podstata spočívá podle vynálezu v tom, že je v ní spojena podkladová plachetka s vrchovou plachetkou v nedílný celek ve formě tepelně fixované vpichované textilie, zhotovené ze syntetického materiálu a sestávající z nosné tkaniny, na jejíž jedné straně je připevněná vstupní vlákenná vrstva plnící funkci vrchové plachetky a na její druhé straně je připevněná pružná výstupní vlákenná vrstva plnicí funkci podkladové plachetky, přičemž vstupní vlákenná vrstva sestává alespoň převážně z vláken, jež jsou jemnější než vlákna výstupní vlákenné vrstvy a na svém volném povrchu je natavená a hladká. Vstupní vlákenná vrstva a výstupní vlákenná vrstva jsou připevněné k nosné tkanině vaznými místy, vytvořenými z některých vláken obou vlákenných vrstev a protaženými tlouštkou vpichované textilie, přičemž vazná místa jsou rozmístěná po celé ploše vpichované textilie v počtu 240 až 580 na 1 cm a v jedné polovině z tohoto počtu vazných míst jsou vlákna protažená tlouštkou vpichované textilie ze strany výstupní vrstvy. Hmotnost tepelně fixované filtrační textilie se pohybuje 2 v rozmezí 400 až 600 g/m , přičemž vstupní vlákenná vrstva i výstupní vlákenná vrstva mají stejnou nebo rozdílnou hmotnost, ale u každé z těchto vrstev je v rozmezí od 120 do 250 g/m . Nosná tkanina sestává za nití střížových, nekonečných nebo štěpených vláken, přičemž vlákna jsou polyesterová, polypropylenová, polyamidová nebo polyvinylchloridová. Vstupní vlákenná vrstva a výstupní vlákenná vrstva jsou vytvořené z vláken polyesterových, polypropylenových, polyamidových, polyvinylchloridových nebo ze směsi alespoň dvou druhů těchto vláken, přičemž vstupní vlákenná vrstva je ze stejného nebo odlišného vlákenného materiálu než výstupní vlákenná vrstva a obě tyto vrstvy obsahuji 5 až 30 % hmot. srážlivých vláken, anebo se obě vrstvy vytvoří z vláken sice tepelně fixovaných, ale vykazujících určitou zbytkovou srážlivost.

Filtrační textilie podle vynálezu má řadu výhod proti dosud používaným textiliím. Hlavní výhodou je spojení vrchové plachetky s podkladovou plachetkou do nedílného celku, čímž se jednak odstranilo poměrně obtížné povlékání desek oběma plachetkami a jednak se výrazně, to je na 400 až 600 g/m , snížila hmotnost a tím i spotřeba textilních vláken na výrobu navržené filtrační textilie v porovnání s dosud společně používanou vrchovou a podkladovou 2 plachetkou, jejichž celková hmotnost se pohybuje v rozmezí od 800 do 1 400 g/m . Úspora materiálu je.i kvalitativního rázu, protože je použito pouze jedné nosné tkaniny proti dříve dvěma používaným tkaninám. Přestože došlo k tak velkému sníženi plošné hmotnosti, vykazuje, nová filtračni textilie vlivem své tlouštky a hlavně objemné struktury v příčném řezu zlepšenou pružnost a tím stlačitelnost, potřebnou k utěsnění textilie mezi deskou a. rámem kalolisu a k tlumení různých nárazů při manipulaci s rámy při rozevírání a uzavírání kalolisu a při vlastním sevření kalolisu. Je tomu tak proto, že většina tlouštky textilie je tvořena strukturou vpichované textilie, v níž vazná místa, obsahující vlákna směřující kolmo k povrchu textilie, zajištují potřebný pružící účinek, který nemůže dát tkanina, v níž vlákna směřují v podstatě souběžně nebo šikmo k povrchu tkaniny. Zmíněná objemná a na mezivlákenné dutiny bohatá struktura vpichované textilie umožňuje vyšší průtočnost kapaliny v porovnání se samostatnými, ale společně používanými vrchovými a podkladovými plachetkami. Další výhoda navržené filtrační textilie spočívá v odstranění nutnosti občasného odstraňování nečistot usazených v prostoru mezi vrchovou a podkladovou plachetkou. Filtrační textilie podle vynálezu prodlužuje až šestinásobně provozní životnost proti dosud používaným tkaným plachetkám. Konečně je třeba jako výhodu uvést zjednodušení a zkrácení výrobního postupu. Dříve se odděleně vyráběla vrchová plachetka a podkladová plachetka, kdežto nyní se současně vyrobí obě plachetky. Tato výhoda vyniká i v porovnání s dříve používanou vpichovanou vrchovou nebo podkladovou plachetkou. Zkracuje se na polovinu doba vpichování a natavování.

Tyto a případné další výhody vyniknou z popisu příkladů provedení navržené filtrační textilie.

Příklad 1

Filtrační textilie o hmotnosti 400 g/m , vhodná pro filtraci neutrálních az kyselých roztoků na kalolisech se vyrobí takto:

* Připraví:se první vlákenné rouno o-hmotnosti 120 g/m ze směsi polyesterových vláken, v níž 80 % hmot. jsou vlákna jemnosti 1,7 dtex a délky 38 mm a 20 % hmot. jsou srážlivá vlákna druhu Velana o jemnosti 3,9 dtex a délce 57 mm. Toto první rouno je určené na vstupní vlákennou vrstvu, která ve filtrační textilii plní funkci vrchové plachetky.

Pak se připraví druhé vlákenné rouno rovněž o hmotnosti 120 g/m ze směsi polyesterových vláken, z nichž 20 % hmot. jsou srážlivá vlákna druhu Velana o jemnosti 3,9 dtex a délce 57 mm, 40 % hmot. jsou vlákna jemnosti 11 dtex a délky 90 mm a 40 % hmot. jsou vlákna o jemnosti 17 dtex a délce 90 mm. Toto druhé rouno je určené na pružnou výstupní vlákennou vrstvu, která ve filtrační textilii plní funkci podkladové plachetky. Jak je patrno, výstupní vrstva sestává převážně z vláken, která jsou hrubší než vlákna vstupní vlákenné vrstvy.

Mezi tato dvě vlákenná rouna se vloží polyesterová tkanina o hmotnosti kolem 100 g/m 2 a vzniká třívrstvý polotovar se napřed předzpevní vpichováním intenzitou 30 vpichů/cm a 2 potom se provede vlastní vpichování, a to intenzitou 290 vpichů/cm vedených ze strany druhé2 ho rouna, čímž Se ve filtrační textilii vytvoří 580 vazných míst na 1 cm , která spojuji třívrstvý polotovar v nedílný celek. Vazná místa jsou při vpichování vytvořena z některých vláken vstupní vlákenné vrstvy i výstupní vlákenné vrstvy, přičemž vazná místa jsou rozmístěná po celé ploše vpichované textilie a v jedné polovině z počtu vazných míst jsou vlákna protažená tlouštkou vpichované textilie ze strany vstupní vlákenné vrstvy a v druhé polovině jsou protažená ze strany výstupní vrstvy.

Takto zhotovená vpichované textilie se tepelně fixuje při teplotě 170 °C po dobu 3 minut, čímž se plocha textilie srazí o 10 % a zvětší se hmotnost textilie.

Nakonec se sálavým teplem nataví a okamžitě nato se uhladí volný povrch vstupní vlákenné vrstvy plnící funkci vrchové plachetky.

Příklad 2

Filtrační textilie o hmotnosti 500 g/m , vhodná pro kalolisování zásaditých neutrálních a kyselých roztoků se zhotoví takto:

Připraví se první vlákenné rouno o hmotnosti 120 g/m ze směsi polypropylenových vláken, v níž 5 % hmot. jsou srážlivá vlákna o jemnosti 1,3 dtex a délce 38 mm, 45 % hmot. jsou vlákna jemnosti 1,7 dtex a délky 38 mm a 50 % hmot. jsou vlákna jemnosti 3,9 dtex a délky 60 mm. Toto první rouno je určené na vstupní vlákennou vrstvu, která ve filtrační textilii plní funkci vrchové plachetky.

Potom se připraví druhé vlákenné rouno o hmotnosti 180 g/m ze směsi polypropylenových vláken, z nichž 5 % hmot. jsou srážlivá vlákna jemnosti 1,3 dtex a délky 38 mm, 45 % hmot. jsou vlákna jemnosti 6,7 dtex a délky 60 mm a 50 % hmot. jsou vlákna o jemnosti 17 dtex a délce 90 mm. V porovnání s prvním rounem obsahuje druhé rouho vlákna, která u 95 % hmot. jsou hrubší než vlákna prvního rouna. Toto druhé rouno je určené na pružnou výstupní vlákennou vrstvu, která ve filtační textilii plní funkci podkladové plachetky.

Pak se odděleně předzpevní vpichováním první vlákenné rouno a druhé vlákenné rouno, každá intenzitou 40 vpichů/cm .

Mezi tato dvě předzpevněná vlákenná rouna se vkládá polypropylenová nosná tkanina o hmot 2 nosti 120 g/m a vzniklý třívrstvý útvar se podrobí vlastnímu vpichování, prováděnému nejprve 2 z jedné strany a pak z druhé strany, vždy intenzitou 120 vpichů/cm , takže zhotovená vpicho2 váná textilie obsahuje celkem 240 vpichů/cm , vytvářejících vazná místa, jež jsou stejné povahy jako v příkladě 1.

Potom se vpichované textilie tepelně fixuje při teplotě 160 °C po dobu 2 minut, čímž 2 se textilie srazí o 20 % a zvětší se hmotnost na výše uvedených 500 g/m .

Nakonec se sálavým teplem nataví a okamžitě po tom uhladí volný povrch vstupní strany vpichované textilie, to je volného povrchu prvního vlákenného rouna plnícího funkci vrchové plachetky.

Příklad 3

Filtrační textilie o hmotnosti 600 g/m , vhodná, pro filtraci kapalin na kalolisech se vyrobí takto:

Připraví se první vlákenné rouno o hmotnosti 200 g/m ze směsi polypropylenových vláken, která jsou stejného složení jako v příkladě 2. Toto první rouno je určené na vstupní vlákennou vrstvu, která ve filtrační textilii plni funkci vrchové plachetky.

Potom se připraví druhé vlákenné rouno rovněž o hmotnosti 200 g/m , avšak ze směsi polyesterových vláken, která je stejného složení jako v příkladě 1. Toto druhé rouno je určené na výstupní vlákennou vrstvu, která ve filtrační textilii plní funkci podkladové plachetky.

Pak se odděleně předzpevní vpichovánim první a druhé rouno, každé 30 vpichy/cm .

Mezi tato dvě vlákenná rouna se vkládá polypropylenová tkanina o hmotnosti 120 g/m a další postup zahrnující vlastní vpichování, tepelnou fixaci, netaveni a uhlazení povrchu vstupní vrstvy se provádí za podmínek uvedených v příkladě 2,

Právě popsané příklady pochopitelně nevyčerpávaji všechny možnosti vynálezu. Je to především vlákenné složeni vpichované textilie. Vedle polyesterových a polypropylenových vláken se mohou použít i jiná termoplastická syntetická vlákna, jako například vlákna polyamidová a polyvinylchloridové, přičemž první a druhé rouno může být i ze směsi chemicky odlišných vláken, jako je směs polyesterových vláken s polypropylenovými nebo podobně. Také nosná tkanina může být utkána z nití sestávajících z jiných syntetických vláken, než polyesterových nebo polypropylenových, a to střížových nebo nekonečných vláken. Jemnost vláken v rounech není omezena jemnostmi uvedenými v příkladech za předpokladu, že výstupní vrstva bude vždycky obsahovat alespoň převážným množstvím hrubší vlákna než vstupní vrstva, aby se zajistila pružnost vrstvy a filtrační účinek. Konečně v příkladech se používá menšího množství srážlivých vláken, což nemusí být pravidlem. Lze totiž na výrobu vpichované textilie použít i vlákna, která jsou výrobcem dodávána jako nesrážlivá, ale v důsledku nedostatečné fixace při výrobě těchto vláken v chemickém průmyslu vykazují vlákna zbytkovou srážlivost, která může postačit k potřebnému zhutnění vpichované textilie sloužící jako filtrační textilie podle vynálezu.

Claims (9)

1. Filtrační textilie vhodná zejména pro filtraci kapalin na rámových kalolisech, vyznačující se tím, že je v ní spojena podkladová plachetka s vrchovou plachetkou v nedílný celek ve formě tepelně fixované vpichované textilie, zhotovené ze syntetického materiálu a sestávající z nosné tkaniny, na jejíž jedné straně je připevněná vstupní vlákenná vrstva plnící funkci vrchové plachetky a na její druhé straně je připevněná pružná výstupní vlákenná vrstva plnicí funkci podkladové plachetky, přičemž vstupní vlákenná vrstva sestává alespoň převážně z vláken, jež jsou jemnější než vlákna výstupní vlákenné vrstvy a na svém volném povrchu je natavená a hladká.

2. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní vlákenná vrstva a výstupní vlákenná vrstva jsou připevněné k nosné tkanině vaznými místy, vytvořenými z některých vláken obou vlákennýoh vrstev a protaženými tloušEkou vpichované textilie, přičemž vazná místa jsou rozmístěná po celé ploše vpichované textilie v počtu 240 až 580 na 1 cm a v jedné polovině z tohoto počtu vazných míst jsou vlákna protažená tlouštkou vpichované textilie ze strany vstupní vlákenné vrstvy a v druhé polovině jsou vtažená ze strany výstupní vlákenné vrstvy.

3. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní vlákenná vrstva i výstupní vlákenná vrstva mají stejnou hmotnost, jež se u každé vrstvy pohybuje v rozmezí od 120 do 250 g/m².

4. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní vlákenná vrstva má odlišnou hmotnost než výstupní vrstva, přičemž hmotnost každé z těchto vrstev je v rozmezí od 120 do 250 g/m²!

5. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že tepelně fixovaná vpichovaná textilie vykazuje hmotnost od 400 do 600 g/m .

6. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že nosná tkanina sestává z nití ze střížových, nekonečných nebo štěpených vláken, přičemž vlákna jsou polyesterová, polypropylenová, polyamidová nebo polyvinylchloridová.

7. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní vlákenná vrstva a výstupní vlákenná vrstva jsou vytvořené z vláken polyesterových, polypropylenových, polyamidových, ,polyvinylchloridových nebo ze směsi alespoň dvou druhů těchto vláken, přičemž vstupní vlákenná vrstva je ze stejného nebo odlišného vlákenného materiálu nebo výstupní vlákenná vrstva.

8. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní flákenná vrstva i výstupní vlákenná vrstva obsahují 5 až 30 % hmot. srážlivých vláken.

9. Filtrační textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní vlákenná vrstva a výstupní vlákenná vrstva jsou vytvořené z vláken vykazujících zbytkovou srážlivost.