HU177212B - Szíírőtextília és eljárás annak előállítására - Google Patents

Description

A találmány szíírőtextília főleg lebegtetett jellegű szenynyeződéseknek folyékony és/'vagy légnemű halmazállapotú közegekből való kiválasztására. A szíírőtextília több eltérő méretű szennyeződési frakció kiválaszthatósága érdekében időszakos tisztítással pl. porolással vagy átöblítéssel való regenerálásra képes több rétegből van összeállítva, a rétegek egymással egyesítve vannak, a szűrés pedig a szűrendő anyagnak a szűrő felületével való érintkezése és/ vagy az egyesített rétegeken való áthaladása közben megy végbe, ennek során a szűrendő közeg előbb a durvább, majd a finomabb szennyeződés kiválasztására alkalmas réteggel találkozik.

A találmány tárgya a szűrőtextílián kívül az annak előállítására irányuló eljárás, amelynél a szűrőrétegek funkciójához igazodó szálfajtákat választunk ki, ezeket a tárolásra és szállításra alkalmas bálázott állapotuk megszüntetésével célszerűen több fokozatban fölbontjuk, a bontott szálakból pedig előbb szálfátyolt készítünk, a fátyolokat pedig egymásra terítjük, majd tűnemezeléssel egyesítjük.

A szerves és szervetlen vegyiparban, továbbá a gépipar, az élelmiszeripar, a légtechnika, a mezőgazdaság, az építőanyagipar és nem utolsósorban a környezetvédelem területén gyakran van szükség arra, hogy cseppfolyós vagy gázhalmazállapotú közegekből valamilyen anyagot fizikai módszerekkel, elsősorban szűréssel kiválasszunk. A szűrési műveletek segítségével a közegekből elsősorban a lebegtetett jellegű szennyeződéseket szokás kiválasztani.

A szűrés régóta ismert módszer, melynek végrehajtására különböző lyukbőségü rostákat, szitákat és szöveteket, va2 lamint nem egyszer különböző expandált lemezeket, szivacsokat. műanyagtól te tes és olajos szűrőket használnak.

Az utóbbi évtizedekben a műanyagipar fejlődése következtében egyre többféle műanyagalapú szűrőszövetet állí5 tanak elő, amelyekkel a legkülönbözőbb igényekhez igyekeznek alkalmazkodni. A szűrőszövetekkel szemben sok és szigorú követelményt támasztanak. Ezek a következőkben foglalhatók össze.

A jó szűrőszövetnek egyenletes porozitásúnak kell len0 nie. amely a szűrendő közeget egyenletesen átengedi, a szennyeződést pedig aktívan visszatartja, miközben a szűrendő közeg számára a lehető legkisebb áramlási ellenállást jelenti. Fontos, hogy a szűrőszövet a mechanikai igénybevételeknek jól ellenálljon, és károsodás nélkül vi5 selje el azokat a kémiai, biológiai és fizikai (pl. a hőingadozásban megnyilvánuló) hatásokat, amelyek a szűrendő közeg útján érik. Jól kell tűrnie a szűrőszövetnek az ismételten szükségessé váló tisztításokat, amelyek egyébként mechanikailag a legkedvezőtlenebb igénybevételt jelentik a szűrőszövet számára (pl. jót rendszerű tisztítás).

Kívánatos továbbá, hogy a szűrők felületéről a rajta lerakodó szennyeződés könnyen eltávolítható legyen. Ezen túlmenően amennyiben ún. szárazszürést kell megvalósítani, akkor a szűrő anyagának minimális nedvszívó képes5 seggel szabad csak rendelkeznie, bizonyos esetekben pedig antisztatikus viselkedésűnek is kell lennie.

A szűrőszövetekkel szemben támasztott sokirányú követelményt az ismert szűrőszövetek egyike sem teljesíti maradéktalanul. A filament fonalakból előállított szíírő0 anyagok pl. megfelelő szilárdsággal és tartóssággal rendel177212 keznek, és aránylag könnyű belőlük a szennyeződéseket eltávolítani. Ezzel szemben textúrájuk nem egyenletes porozitású, és ezért számos területen egyszerűen hasznavehetetlenek.

Ismeretesek a font fonalakból szövéssel előállított szűrőtextíliák, amelyek porozitás és így szűrőképesség szempontjából kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek. Hátrányuk viszont, hogy az ilyen szűrő felületéről a rárakódott szennyeződés rendkívül nehezen távolítható el, amellett felülete nem eléggé kopásálló, és így a szűrőképesség nem állandó.

Hasonlóképpen kedvezőek a szűrési tapasztalatok a nemszőtt textíliák közül a szálbundából tűnemezeléssel kialakított szűrőszövedékekkel, amelyek kifejezetten egyenletes porozitással rendelkeznek. A tűnemezeit szűrőszövedék azonban csekély szilárdságú, és így tartósságra irányuló követelményeket nem tud kielégíteni. Emellett az általa kiválasztott szennyeződés eltávolítása is nehézkes.

Az ismert textilgyártási technológiákkal valamilyen célszerűen megválasztott fonaltípusból vagy szálból előállított szűrő a fentiekben ismertetett követelmények közül egyiket vagy másikat ki tudja ugyan elégíteni, de egyértelműen kedvezőnek egyik sem tekinthető. Az ismert nehézségek miatt megpróbálkoztak ezért olyan szűrőszövetek előállításával, amelyek több rétegből voltak összeállítva. Ezzel elsősorban a szűrés hatékonyságát kívánták előmozdítani.

Az egyik ilyen módszer a kötővetülékkel készülő kétrétegű ún. dublé szövet, míg egy másik a pl. mali-technológiával készülő szálbundából van összevarrva. Az utóbbi esetben a varrást általában cikcakk vonal mentén végzik, és ezáltal az anyagot kétirányú erővel szorítják össze. A tapasztalatok nem voltak kedvezőek, mert az így nyert szűrőszövet tömörsége csekély.

Próbálkoztak több különálló szűrőrétegnek hagyományos ragasztással vagy hőhatással kombinált ragasztással ún, kasírozással való egyesítésével is. Ez a módszer sem váltotta be a hozzá fűzött reményeket, mert a ragasztóanyagok a pórusokat részben vagy egészben eltömik, és így romlik az áteresztőképesség. Emellett egyes ragasztók az öregedésre is hajlamosak, és ennek következtében rideggé és törékennyé válnak.

Az ismert megoldások között figyelemre méltó az az ipari gázok portalanításához szolgáló „tűzött vlies szűrőanyag”, amelyet a 172990 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás ismertet. A szűrőanyagot makromolekuláris hordozó réteg, valamint annak egyik vagy mindkét oldalára elemiszálakból fölhordott rétegek alkotják. A leírás szerint két különböző finomságú és szálhosszúságú komponenst kevernek össze, melyből a tűzés során a finomabb szál kiválasztódik. Ezeket az ún. tűzőszálakat áthúzzák a hordozó rétegen, és azon a tűzőszálak sokasága bársonyszerű finom felületet képez. Az így készült szűrőszövetben a hordozó réteg környezetében a finom szálak összetömörülnek. Emiatt a hordozó réteg pórusai eltömődnek. az újabb szálréteg fölhordása pedig fölöslegessé válik, mivel az szűrőszerepét nem tudja betölteni. Az ilyen termék ún. frakcionált szűrésre nem alkalmas.

Érdekes nemszőtt textília ismerhető meg az 1 501 665 lajstromszámú angol szabadalmi leírásból. Ennek segítségével a nem kívánatos komponenseket lehet a transzfúzióra szánt vérből kiválasztani. Rétegei és pórusmérete következtében csak ebben a szűk körben alkalmazható, szerkezeti fölépítése miatt pedig csupán ún. nedves szűrést feladatokat tehet vele megoldani. Sem száraz szűrésre, sem pulzálással végrehajtott regenerálásra nem alkalmas.

Légszűrő előállítására szolgáló eljárás található a 4112037 lajstromszámú USA szabadalmi leírásban. A légszűrő alapanyaga nemszőtt textília, amelynek mechanikai tulajdonságait stabilizáló fürdőbe való bemártással javítják meg. Ennek hatására film képződik a textílián. Ezután az anyagot kalanderrel összenyomják, amitől a szálak kereszteződési helyein a film fölszakadozik. A szálakat ezeken a helyeken utólag hőhatással vagy oldószerrel öszszeragasztják. Az így készült szűrőszövet csak alárendelt jelentőségű feladatok megoldására alkalmas, és szilárdsága is csekély. A szilárdság jobban nem is növelhető, mert ha a szálakat teljesen Összeolvasztják, akkor a textília olyan merevvé válik, hogy konfekcionálásra alkalmatlan lesz. Nem képes az ilyen szűrőanyag a dinamikus hatások elviselésére sem. A rétegeket ugyanis csak nagyon laza tűzéssel lehet egyesíteni, és ezért azok a pulzálás hatására szétválnak. Kedvezőtlen az is, hogy a bevonó film termopiasztikus tulajdonsága miatt a pórusméretek esetlegesek és bizonytalanok.

Gázokban lévő részecskék adszorbciójára alkalmas szűrőelemet ismertet a 468 845 lajstromszámú svájci szabadalmi leírás. Krepp-papírból álló hordozó felületet alkalmaznak. amelynek egyik vagy mindkét oldalára szálpelyheket ragasztanak. Kitűnik a leírásból, hogy a szűrő szubmikroszkopikus szennyeződések — egészen pontosan a cigaretta füstjéből nikotin és kátrány — kiválasztására alkalmas. Az ilyenfajta szűrő ugyancsak csekély szilárdságú és regenerálhatatlan.

Ugyancsak szűk körben, nevezetesen a cukorgyártásban alkalmazható az a fajta finomszűrő, amelynek előállítási eljárását a 2621 592 lajstromszámú NSZK közzétételi irat tartalmazza. A leírás szerint egy szövetrétegre vliest, majd a vlies másik oldalára újabb szövetet tűznek. A szövegből kitűnik, hogy az így készült finomszűrő csupán nedves szűrés végrehajtására jöhet szóba. Sem száraz szűrésre, sem frakcionált szűrés megvalósítására nem alkalmas. Nem lehet pulzáló tisztítással regenerálni sem, mert a rétegek szétesnek. Mechanikai tulajdonságai ugyan ragasztó anyaggal javíthatók, ennek hatására azonban a pórusok eltömődnek, és lecsökken vagy teljesen elvesz a szűrő légáteresztő képessége.

Az ismert megoldások egy további tipikus példája ismerhető meg a 2 330 805 lajstromszámú NSZK közzétételi iratból, melynek tárgya: „Eljárás tűnemezek előállítására”. A leírás szerint ún. előerősített vliest készítenek keresztirányú fonalfektetéssel, majd pedig speciális hosszú szállal való átfűzéssel. A nyert termék lakástextíliák és általában dekorációs célokra megfelel, szűrőtextíliának azonban nem, mivel egyrészt nem megfelelőek a szilárdsági tulajdonságai, másrészt a szálszerkezet jellegéből adódóan a különböző irányokban az anyag eltérő módon viselkedik.

Más elgondoláson alapul az a rugalmas gyékényszerű fonatok előállítására szolgáló eljárás, amely a 2431 871 lajstromszámú NSZK közzétételi iratban található. Ezzel a módszerrel a szálképzéssel egyidejűén lehet lapszerű termékeket előállítani. Az eljárás azon alapul, hogy az erősítő betét szerepét betöltő szövetre jobbról és balról „rácsorgatják” a szálanyagot, Az erősítő réteg a hőre lágyuló szálfolyamok között foglal helyet, és ily módon a termék három rétegűvé válik. A tapasztalat szerint az így elkészített lapszerű anyag egyéb textília réteggel jól kombinálható, pl. szőnyegeknél azok alsó puha rétegeként kedvezően al··

177212 ' kalmazható. Nem alkalmas azonban szűrőszövetnek, mivel nagy a lyukbősége. Emiatt nagy az alakváltozó képessége, és nem elegendő a szilárdsága.

Többrétegű bükié jellegű textíliák előállítására irányuló eljárást ismertet a 2201 105 lajstromszámú NSZK közzétételi irat. Egymástól 3 mm távolságra levő tűzéssel két különböző zsugorodási képességgel rendelkező vlies réteget erősítenek össze. A rétegek összetűzése után hőkezelést alkalmaznak. Az egymástól eltérő zsugorodási tulajdonságuk miatt a két réteg közül az egyik a hőkezelés hatására nagyobb alakváltozást szenved, mint a másik. Ezáltal az anyag valóban buklészerű megjelenéssel fog rendelkezni. Az így elkészített többrétegű anyag sem vált be szűrőtextiliaként, mivel egyik oldalának hullámossága miatt a mélyedésekben szennyeződés gyűlik össze. Emiatt a szűrőképesség nem egyenletes, gyakori az eltömődés és sűrűn kell a szűrőanyagot regenerálni.

A többrétegű szűrőtextíliák legfejlettebb fajtái az 1 607669 és az 1 919816 lajstromszámú NSZK közzétételi iratban találhatók meg. Ezek a többitől abban különböznek, hogy erősítő betéttel is el vannak látva, illetve a szűrővlies a betét felületére van rátözve. Az így készülő terméknek az a hátránya, hogy a szűrőrétegek azonos porozitásúak, és így segítségükkel többfokozatú szakaszos szűrés nem valósítható meg.

A találmány célja olyan szűrőtextilia és annak előállítására irányuló eljárás kifejlesztése, amely a szűrőkkel szemben támasztott valamennyi követelmény ideális kielégítésére alkalmas terméket eredményez. Feladata a találmánynak ezen belül annak megvalósítása is, hogy az ideális tulajdonságokkal bíró szűrőt több rétegből úgy lehessen fölépíteni, hogy a megfelelő rétegek egymáshoz rendelésével mindig a szűrendő közeg és az általa tartalmazott szennyeződésjellegéhez a lehető legjobban lehessen igazodni, a rétegek pedig fokozatos frakcióleválasztásra legyenek alkalmasak.

A találmány feladata olyan lapszerű szűrőanyag előállítása, amely lehetővé teszi — több rétegből való összetettsége folytán — a hagyományos szűrőszövetek előnyös tulajdonságainak megtartását, ugyanakkor azonban hátrányainak kiküszöbölését. A feladatkitűzés részét képezi az a törekvés is, hogy az egyes rétegek tulajdonságai előre megtervezhetők legyenek, és így mindenféle szűrési feladat ellátásához éppen az optimális szilárdsági tulajdonságú és áteresztő képességű szűrőtextíliát lehessen előállítani.

A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a kívánt cél elérésére legalkalmasabb szűrőtextíliát azáltal lehet létrehozni, ha azt oly módon megválasztott rétegekből állítjuk össze, hogy a különböző rétegek más-más feladatok végrehajtására legyenek alkalmasak. így mindenképpen kedvező egy olyan felületnemesített réteg kialakítása, amely a durva szennyeződések nagy részét visszatartja, amellett pedig lehetővé teszi az általa fölfogott szennyeződések egyszerű és gyors leválasztását. Szükség van emellett egy „külső”, valamint egy „belső” tűnemezeit szűrőrétegre, amelyek közül az első a durvább, az utóbbi a finomabb szennyeződési frakció kiválasztására alkalmas. A két tűnemezeit réteg közé olyan közbenső erősítő réteget kívánatos beiktatni, amely a szűrőtextília egészének megfelelő szilárdságot tud kölcsönözni.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti szűrőtextília főleg lebegtetett jellegű szennyeződéseknek folyékony és/vagy légnemű halmazállapotú közegekből való kiválasztására — amely szűrőtextília több eltérő méretű szennyeződési frakció kiválaszthatósága érdekében időszakos tisztítással való regenerálásra képes több rétegből van összeállítva, a rétegek egymással egyesítve vannak, a szűrés pedig a szűrendő anyagnak a szűrő felületével való érintkezése és/vagy az egyesített rétegeken való áthaladása közben megy végbe, és ennek során a szűrendő közeg előbb a durvább, majd a finomabb szennyeződés kiválasztására alkalmas réteggel találkozik — oly módon van kialakítva, hogy a szennyeződéseket kiválasztó legalább két előnyösen eltérő porozitású szűrőréteget tartalmaz, a szűrőrétegek mindegyike rövid, de egymáshoz viszonyítsa szabálytalanul elhelyezkedő csatornácskákkal rendelkező mikro-heteroporózus anyagból, célszerűen nemszőtt textíliából van, a szűrőrétegek legalább 20%. előnyösen legalább 60% mennyiségben zsugorodó szálkomponenst tartalmaznak, a szűrőrétegek közé maximum 35%. de előnyösen legföljebb 24;, nyúlóképességü és minimum 1000 N/5 cm, de előnyösen legalább 1500 N/5 cm szilárdságú legalább egy réteg rácsszövet van beiktatva, az egymással egyesített rétegeknek a szűrendő közeggel találkozó bemenő oldalán pedig előnyösen felületnemesítéssel létrehozott fogadó réteg van kialakítva.

A találmány szerinti szűrőtextília további ismérve, hogy területi sűrűsége legalább 300 g/m², előnyösen 450—700 g/m².. A szűrendő közeggel először találkozó szűrőréteg szálbundából pl. tűnemezeléssel kialakított felületi és mélységi ún. előszűrésre egyaránt alkalmas nagyobb pórusméretű szövedék, míg a szűrendő közeggel később találkozó egy vagy több szűrőréteg ugyancsak szálbundából, pl. tűnemezeléssel kialakított mélységi ún. utószűrésre alkalmas kisebb pórusméretű szövedék.

A találmány szerinti tennék előállítására irányuló eljárás melynél a szűrőrétegeket szálbundából állítjuk elő, és ehhez a szűrőrétegek funkciójához igazodó szálfajtákat választunk ki, ezeket a tárolásra és szállításra alkalmas bálázott állapotuk megszüntetésével célszerűen több fokozatban fölbontjuk, a bontott szálakból előbb szálfátyolt készítünk, és a szálfátyol okát egymásra terítjük, majd tűnemezeléssel egyesítjük — azon alapul, hogy a szűrőrétegek tűnemezelését több fokozatban hajtjuk végre, ennek során először csupán az egymásra terített szálfátyolok szálait előtűzéssel lapokká egyesítjük, az így tűzött anyagot tekercseljük, a tekercsekről az anyagfolyamokat lefejtjük, és eközben közéjük egy vagy több réteg rácsszövetet vezetünk be, az így összeállított rétegeket legalább egy fokozatú finomtűzéssel összeerősítjük, azösszeerősítés után adott esetben zsugorítjuk, a szűrendő közeggel először találkozó szűrőréteg bemenő oldalát pedig előnyösen felületnemesített fogadó réteggel látjuk el.

Az előállítási eljárás további ismérve lehet, hogy az előtűzésnél cm²-ként legalább 40, célszerűen 70—100 tűzést, az egyesítő finom tűzésnél pedig cm²-ként legalább 200, célszerűen 500—800 tűzést készítünk. A bálabont:/.! követően csomóbontást, szálizolációs kártolást, majd homogenizálást végzünk. A csomóbontást hosszirányú keverésre is alkalmas módon. pl. farkasolással hajtjuk végre. A bálabontás és a csomóbontás között a szálanyagot adott esetben pl. aviválás útján antisztatizáljuk.

A tömörség és a kis pórusméret érdekében a nemszőtt textíliához legalább 20%, előnyösen legalább 60% mennyiségben zsugorodó szálkomponenst tartalmazó szálhalmazt használunk. A finomtűzéssel már összeerősített rétegeket előnyösen forróvizes kezelés segítségével hossz- és keresztirányban legalább 10%-kal zsugorítjuk, a zsugorítást követően pedig a nedvességet célszerűen mesterséges szárítással eltávolítjuk.

Az eljárás egy célszerű kiviteli módjánál a fogadó réteget a szűrendő közeggel először találkozó szűrőréteg bemenő oldalán e szűrőréteg mechanikai ellenálló képességének és simaságának fokozásával, pl. simítással, tömörítéssel. kenéssel, szórással, hőkezeléssel stb. állítjuk elő.

A találmány szerinti szűrőtextília legfőbb előnye, hogy több szűrőrétegből való fölépítésének köszönhetően nagy hatékonyságú kiválasztó képességgel rendelkezik, amely a szűrőrétegek közé bejuttatott egy vagy több rácsszövetnek köszönhetően igen nagy mechanikai szilárdsággal és ennek következtében az ismert szűrőkénél nagyságrenddel nagyobb élettartammal párosul. Kedvező az is, hogy az alapanyagból kiválasztott szál tulajdonságának, valamint a gyártási paramétereknek a megfelelő megválasztásával szabatosan előre megtervezhető, és így éppen a kívánt szűrőhatást szolgáltató terméket lehet előállítani.

Az eljárás lehetővé teszi, hogy a rácsszövet szilárdsága a szűrőrétegek saját szilárdságával szuperponálva minden irányban azonos mechanikai tulajdonságú, tehát valóban kvadratikus viselkedésű terméket eredményezzen. Ugyancsak az általunk kifejlesztett technológiának köszönhetően akár 2 mm-nél kisebb összvastagságú teljes értékű terméket lehet előállítani.

A találmányt kiviteli példa kapcsán részben ábra alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzon az

1. ábra a találmány szerinti szűrőtextília egy darabjának hosszmetszete, a

2. ábra ugyanezen darab fölülnézete, a

3. ábra a szűrőtextília egy lehetséges gyártási módjának blokksémája.

Az 1. ábrán hosszmetszetben oly módon tüntettük föl a szűrőtextiliát, hogy annak egymás fölött elhelyezkedő négy rétegét fokozatosan elhagytuk. A szűrőtextíliának a szűrendő anyaggal először találkozó 1 fogadó rétege a durva szennyeződések fölfogására szolgál, és lehetőség szerint olyan tulajdonságú, amely könnyen — pl. öblítéssel — megtisztítható. E fölső 1 fogadó réteg valamilyen hőkezelt vékony film vagy mikroperforált „kent” réteg lehet, amely anyagában eltérhet az alatta elhelyezkedő, a szűrendő közeggel először találkozó 2 szűrőrétegtől.

Lehetőség van arra is, hogy az 1 fogadó réteget a 2 szűrőréteg „saját anyagából” alakítsuk ki, akár kenés, akár hőkezelés, esetleg simítás vagy ezek együttes alkalmazása útján. A 2 szűrőréteg elsősorban felületi és csak másodsorban mélységi szűrést végrehajtó szövedék, amelyet szálbundából célszerűen tűnemezeléssel készítünk.

A szűrendő anyaggal később találkozó 4 szűrőréteg ezzel szemben kizárólag mélységi szűrésre szolgál, és ennek megfelelő tulajdonságú. Ez is szálbundából és célszerűen tűnemezeléssel készül. Az általa végrehajtott mélységi ún. utószűrés a, szennyeződés finom frakcióinak, míg a 2 szűrőréteg a durvább szemnagyságú frakciónak a kiválasztására szolgál. A 4 szűrőréteg adott esetben maga is több önálló részrétegből lehet fölépítve. A részrétegek egymással való egyesítése ugyancsak tűnemezeléssel történhet.

A 2 és 4 szűrőrétegek közé van beiktatva a mechanikai erősítést céizó 3 rácsszövet. Amennyiben a 4 szűrőréteg maga is több részrétegből van fölépítve, úgy lehetőség van arra is, hogy ezek közé is beiktassunk egy-egy 3 rácsszövetet. A 3 rácsszövet nagy szilárdságú szövedék, amely célszerűen végtelen filamentből készül, ennek megfelelően nagy szakitószilárdságú, kis fajlagos nyúlású és mint ilyen, a dinamikus igénybevételeknek is, így pl. az időszakos regenerálásra szolgáló pulzáló tisztítások során föllépő dinamikus igénybevételeknek is jól ellenáll. A 3 rácsszövet jelenléte következtében a többrétegű szűrőtextília minden irányban egyenletes szilárdságúvá válik.

A 2. ábrán fölülnézetben látjuk az 1. ábrán metszetben bemutatott szűrőtextília-darabot. Az egymáson elhelyezkedő négy réteget fokozatosan elhagyva ábrázoljuk. Az egymáson elhelyezkedő rétegek közül nem csupán a 2 és 4 szűrőrétegeket készítjük tűnemezeléssel — mint láttuk egymásra terített szálfátyolokból —. hanem ún. „utótűnemezelés” segítségével egyesítjük az egymásra helyezett és közöttük egy vagy több 3 rácsszövettel rendelkező 2 és 4 szűrőrétegeket is. Ezáltal nemcsak egyenletes vastagságú, hanem teljes felülete mentén homogén mechanikai tulajdonságú és szűrőképességű szűrő textíliát tudunk előállítani.

A 3. ábrán a találmány szerinti szűrőtextília előállításának egy lehetséges technológiai folyamatát mutatjuk be blokkséma formájában. A blokkséma fölső sorában a szűrendő közeggel először találkozó 2 szűrőréteg kialakításának lépéseit láthatjuk.

A 2A paralelogramma jelképezi az első lépést, amely szerint a durvább fokozatú felületi és mélységi szűrés megvalósításához szükséges szálfajtát kiválasztjuk. Ezután a 2B művelet során keverést hajtunk végre adagoló mérleggel rendelkező keverőbálabontó segítségével. Ugyanezen 2B művelet során hajthatunk végre aviváló antisztatizálást.

A következő 2C lépésben nyeri el a 2 szűrőréteg azt a formáját, amelyben a végleges termékben fölhasználódik. Ennek során csomóbontást, szálizolációs kártolást, homogenizálást és terítést hajtunk végre, majd az egymásra terített szálfátyolokat tűnemezeléssel összeerősítjük. A terítés során annyi réteg szálfátyolt helyezünk egymásra, hogy a szűrőréteg m²-ként éppen a kívánt tömeggel rendelkezzék.

Elvileg teljesen hasonló módon történik a szűrendő közeggel később találkozó 4 szűrőréteg kialakítása is. A 4A kezdeti lépésben itt is kiválasztjuk a megfelelő szálfajtát és szálfinomságot, a 4B lépésben végrehajtjuk a keverést és adott esetben aviválás útján az antisztatizálást, majd a 4C művelet során a csomóbontást, a szálizolációs kártolást, a homogenizálást, a terítést és az elterített szálfátyolok öszszetűzését.

Mind a 2C, mind a 4C műveletek esetében a szálfátyol összeerősitése voltaképpen „előtűzés” jellegű művelet. Itt jegyezzük meg, hogy a 2A és 4A lépések során célszerűen az anyagot úgy választjuk meg, hogy az legalább 20 „ mennyiségben zsugorodó szálkomponenst — pl. poliésztert — tartalmazzon. A 4 szűrőréteg kialakításának technológiai lépései a 3. ábra alsó sorában láthatók.

A 3. ábra középső sorában tüntettük föl a 2 és 4 szűrőrétegek megerősítését célzó és ezért közéjük beiktatott 3 rácsszövet kialakításának műveleti lépéseit. A 3A lépésben itt is először kiválasztjuk az erősítő funkciót betöltő rácsszövet anyagát, általában valamilyen megfelelő szilárdságú és kis nyúlóképességű filament fonalból. A 3 rácsszövet alapanyagának megválasztása után a -3B lépésben végrehajtjuk a 3 rácsszövet méretezését, illetve szerkezeti kialakítását, igazodva a szűrés folyamán föllépő mechanikát igénybevételek nagyságához. Ezt követően a 3C lépésben történik a 3 rácsszövet tényleges előállítása szövéssel és adott esetben egyéb járulékos kikészítési műveletekkel.

A 2C. 3C és 4C műveletek alapján rendelkezésre álló 2 és 4 szűrőréteget, valamint a 3 rácsszövetet ezután egymásra vezetjük, és egy vagy több fokozatú finomtűzés útján összeerősítjük őket. A gyártásnak ezen D művelete következtében jön létre a kívánt többrétegű szűrőtextília. Ez177212 után adott esetben az E jelű paralelogrammával érzékeltetett művelet, a zsugorítás következhet, amelyet legegyszerűbben a már összeerősített szűrőtextíliának forró vízben való kezelésével hajthatunk végre. Végül az F művelet során hozzuk létre a szűrendő közeggel először találkozó 2 szűrőréteg bemenő oldalán a felületnemesített I fogadó réteget, amely a durva szennyeződés fölfogására szolgál és kenéssel, hőkezeléssel, simítással stb. hozható létre.

A továbbiakban a találmány szerinti szűrőtextíiia előállításának néhány jellegzetes módját ismertetjük. Az ezekkel kapcsolatos technológiát saját kísérleteinkkel fejlesztettük ki.

1. példa.

A jet-rendszerű — pulzáló sűrített levegővel tisztítható — légszűrő berendezések szűrőzsákjaihoz kívántunk szűrőtextíliát előállítani. A szűrőrétegek alapanyagául poliészter szálasanyagot választottunk, és abból készítettünk két különálló vliest. Az egyik alapanyag 1,3 dtex, a másik 3,3 dtex szálfinomságú, nagy zsugorodó képességű poliészter volt. A két szűrőréteg közé beiktatandó rácsszövethez 1100 dtex szálfinomságú, 210 filamens számú nagyszilárdságú poliészter Alámentet használtunk.

A szűrőrétegekhez kiválasztott szálasanyagokat egymástól elkülönítetten kezeltük, és külön-külön mindegyiket először bálabontóban durván szétbontottuk, majd antisztatizáló aviválásnak, továbbá farkasoló és opener segítségével járulékos finom bontásnak vetettük alá. Ezt követően kártolás útján 10 g/m² területi sűrűségű kártfátyolt készítettünk. A kártfátyolt folyamatosan tábláztuk 22 réteget fektetve egymásra. Az ily módon táblázott rétegeket cm²-enként 90 tűzéssel előtűztük, majd föltekercseltük. Ily módon két darab előtűzött tekercshez jutottunk.

A két tekercset ún. tűzőutcában 700 tűzést alkalmazva cm²-enként finom tűzéssel egyesítettük oly módon, hogy közéjük 1600 N/5 cm szilárdságú — speciális szövőgépen előállított — rácsszövetet iktattunk be. A finomtűzés egyben a végtűzés szerepét töltötte be, és segítségével a két előtűzött vliest és a közéjük bevezetett rácsszövetet egyetlen textíliává egyesítettük. A végtűzéshez 40/42 tűfinomságot használtunk.

A végtűzés után az egyesített textíliát 85 C hőmérsékletű vízfürdőben kb. 300 s kezelési idővel zsugorítottuk. (Itt jegyezzük meg, hogy kísérleteink kezdeti szakaszán az említettnél kisebb hőmérsékleteket és rövidebb kezelési időt alkalmaztunk, de megfigyeltük, hogy a nagyobb hőmérséklet és a hosszabb kezelési idő a szűrőtextíliának kedvezőbb porozitást és jobb alaktartó képességet kölcsönöz.)

A zsugorítást követően a durvább szálból fölépített vlies felületén — tehát a szűrőtextília ún. bemenő oldalán — hengeres kenéssel hőálló polimerből fogadó réteget alakítottunk ki, és azt tűs henger segítségével mikroperforáltuk.

Az így előállított szűrőtextília minősítő vizsgálata a következő paramétereket szolgáltatta:

területi sűrűség: 550 g/m² vastagság: 1,75 mm szakítóerő hosszirányban: 2,7 kN/5 cm szakítóerő keresztirányban: 2,6 kN/5 cm szakadási nyúlás hosszirányban: 22% szakadási nyúlás keresztirányban: 24% légáteresztő képesség (100 Pa túlnyomásnál): 130 /m², s.

A fentiekben részletezett módon készített szürőanyag alkalmasnak bizonyult valamennyi környezetvédelmi ún.

száraz technológiájú légszűrésre és gázszűrésre. Mezőgazdasági, élelmiszeripari, kohászati, cementipari és faipari száraz szűrőknél ugyancsak kedvezőnek mutatkozott.

2. példa.

Olyan szűrési feladat ellátására, ahol a szennyeződés szemeloszlása nem indokolta a háromlépcsős (felületi és rétféle mélységi) szűrés szükségességét, készítettünk olyan szűrőtextíliát is, amelynek mindkét szűrő rétegét azonos szálfinomságú poliészter szálakból fölépített vlies alkotta. Mindkét vlieshez 2,7 dtex szálfinomságú, nagy zsugorodó képességű poliészter szálanyagot használtunk, a végtűzést pedig 38/40 tűfinomsággal hajtottuk végre.

Az ily módon előállított egyszerűbb szűrőtextíiia paraméterei közül csupán a légáteresztő képesség tért el szignifikáns módon az 1. példában említett értékeknél. Kb. 15%-kaI volt nagyobb az ott megadottnál.

3. példa.

Robbanásveszélyes üzemhez kellett kifejlesztenünk olyan szűrőtextíliát, amely nem érzékeny a statikus elektromossággal való föltöltődésre. Ennek érdekében a szűrőrétegeket alkotó poliészter szálasanyag közé 2% fémszálat kevertünk. A gyártás menete — beleértve az alkalmazott szálfinomságokat, a műveleti lépéseket és azok végrehajtási módját - megegyezett az 1. példában ismertetett eljárással. Az így elkészült szűrőtextíiia fizikai jellemzői is gyakorlatilag ugyanolyan értékűek voltak, mint az I. példa esetében.

4. példa.

Kisebb mechanikai igénybevételnek kitett szűrőtextíliát készítettünk az 1. példában ismertetett technológiához képest azzal az eltéréssel, hogy a szűrőrétegek vlieséhez csak 70%, -bán használtunk nagy zsugorodó képességű poliészter szálat, míg a fennmaradó 30% közönséges poliészter szál volt. Az így előállított szűrőtextília vastagsága 20%-kal, légáteresztő képessége 18%-kal haladta meg az 1. példánál megadott értékeket. A területi sűrűség és a szilárdság valamivel kisebbnek bizonyult. Az ilyen típusú szűrőtextília lágyabb és hajlékonyabb mivolta miatt a jet rendszertől eltérő típusú légszűrő berendezésekben használható célszerűen.

5. példa.

Nagy hőállóságú ún. lángálló szűrőtextília előállítása volt a feladatunk. A szűrőrétegeket alkotó két vlieshez 1.2 és 2,2 dtex szálfinomságú aromás poliamid szálakat, a rácsszövethez pedig 2 x 270 dtex szálfinomságú ugyancsak aromás poliamid filamentet használtunk. A gyártástechnológia ezúttal már több tekintetben eltért attól, amit az 1. példában ismertettünk. Az eltérések az alábbiak voltak:

- a bálabontás utáni aviválásl elhagytuk.

— a végtűzéskor cm²-enként 1100 tűzést alkalmaztunk, — a fogadó réteget ún. lángálló polimerből alakítottuk ki.

- a zsugorítást ugyancsak elhagytuk, és helyette a terméket ún. egalizáló fürdőn vezettük keresztül (ami által lehetővé tettük a szálakban lévő feszültségek relaxációját).

a rétegek együttdolgozását aromás poliamid cérnával való steppeléssel fokoztuk. Ez a művelet képezte a gyártás befejező lépését

6. példa.

Gyógyszeripari oldatok szűrésére alkalmas szűrőtextíliát kívántunk előállítani. Ehhez a két szűrőréteget alkotó vliest 1,7 dtex szálfinomságú, biológiailag aktív viszkózszálból készítettük el. Erősítő adalékként a viszkózszálakhoz nagy zsugorodó képességű poliészter szálasanyagot is kevertünk. A két szűrővlies réteg közé a már megszokott módon nagyszilárdságú poliészter filamentből készült rácsszövetet vezettünk be. A nyert termék hatékonynak bizonyult gyógyszeripari oldatok szennyeződéseinek kiválasztására, tehát ún. nedves szűrőként is használható volt.

A találmány szerinti szűrőtextília — mint láttuk — nedves szűrésre is alkalmas, elsődleges alkalmazási területének azonban a száraz szűrést, azon belül is elsősorban a porleválasztást szántuk.

Claims (8)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Szűrőtextília főleg lebegtetett jellegű szennyeződéseknek folyékony és/vagy légnemű halmazállapotú közegekből való kiválasztására, amely szűrőtextília több eltérő méretű szennyeződési frakció kiválaszthatósága érdekében időszakos tisztítással való regenerálásra képes több rétegből van összeállítva, a rétegek egymással egyesítve vannak, a szűrés pedig a szűrendő anyagnak a szűrő felületével való érintkezése és/vagy az egyesített rétegeken való áthaladása közben megy végbe, és ennek során a szűrendő közeg előbb a durvább, majd a finomabb szennyeződés kiválasztására alkalmas réteggel találkozik, azzal jellemezve, hogy a szennyeződéseket kiválasztó legalább két, előnyösen eltérő porozitású szűrőréteget (2,4) tartalmaz, a szűrőrétegek (2,4) mindegyike rövid, de egymáshoz viszonyítva szabálytalanul elhelyezkedő csatornácskákkal rendelkező mikro-heteroporózus anyagból, célszerűen nemszőtt textíliából van, a szűrőrétegek (2, 4) legalább 20%, előnyösen legalább 60% mennyiségben zsugorodó szálkomponenst tartalmazqak, a szűrőrétegek (2, 4) közé maximum 35%, de előnyösen legfeljebb 24% nyúlóképességű és minimum 1000 N/5 cm, de előnyösen legalább 1500 N/5 cm szilárdságú legalább egy réteg rácsszövet (3) van beiktatva, az egymással egyesített rétegek (2, 3, 4) területi sűrűsége legalább 300 g/m², előnyösen 450- 700 g/m², a már egyesített textíliának a szűrendő közeggel találkozó bemenő oldalán pedig előnyösen felületnemesítéssel létrehozott fogadó réteg (1) van kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti szűrőtextília kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrendő közeggel először találkozó szűrőréteg (2) szálbundából, pl. tűnemezeléssel kialakított felületi és mélységi ún. előszűrésre alkalmas textilanyag.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szűrőtextília kiviteli 5 alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrendő közeggel később találkozó egy vagy több szűrőréteg (4) szálbundából, pl. tűnemezeléssel kialakított mélységi, ún. utószűrésre alkalmas textilanyag.
4. 4. Eljárás szűrőtextília főleg lebegtetett jellegű szennyeződéseknek folyékony és/vagy légnemű halmazállapotú közegekből való kiválasztására szolgáló, több rétegből egyesített szűrőtextília előállítására, amelyben a szűrendő közeg áthaladása során előbb a durvább, majd a finomabb szennyeződés kiválasztására alkalmas réteggel találkozik, és amelyhez a szűrőrétegek funkciójához igazodó szálfajtákat választunk ki, ezeket a tárolásra és szállításra alkalmas bálázott állapotuk megszüntetésével célszerűen több fokozatban fölbontjuk, a bontott szálakból előbb szálfátyolt készítünk, és a szálfátyolokat egymásra terítjük, majd tűnemezeléssel egyesítjük, azzal jellemezve, hogy a szűrő rétegek (2,4) tűnemezelését több fokozatban hajtjuk végre, ennek során először csupán az egymásra terített szálfátyolok szálait emsénként legalább 40, célszerűen 70—100 tűzést készítve előtűzzük és ezáltal lapokká egyesítjük, az így előtűzött anyagot föltekercseljük, a tekercsekről az anyagfolyamokat lefejtjük, és eközben közéjük egy vagy több réteg rácsszövetet vezetünk be, az így összeállított rétegeket emsénként legalább 200, célszerűen 500—800 tűzést készítve legalább egyfokozatú finom tűzéssel összeerősítjük, az összeerősítés után zsugorítjuk, a szűrendő közeggel először találkozó szűrőréteg (2) bemenő oldalát pedig előnyösen felületnemesítéssel létrehozott fogadó réteggel (1) látjuk el.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy csomóbontás előtt a szálanyagot pl. aviválás útján antisztatizáljuk.
6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a tömörség és a kívánt kis pórusméret érdekében a nemszőtt textíliához legalább 20,,, előnyösen legalább 60% mennyiségben zsugorodó szálkomponenst tartalmazó szálhalmazt keverünk.
7. 7. A 4—6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a finomtűzéssel már összeerősített rétegeket előnyösen forró vizes kezelés segítségével hossz- és keresztirányban legalább 10%-kal zsugorítjuk, a zsugorítást követően pedig a nedvességet célszerűen mesterséges szárítással eltávolítjuk.
8. 8. A 4—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a fogadó réteget (1) a szűrendő közeggel először találkozó szűrőréteg (2) bemenő oldalán e szűrőréteg mechanikai ellenállóképességének és simaságának fokozásával, pl. simítással, tömörítéssel, kenéssel, szórással, hőkezeléssel stb. felületnemesítjük.

   2 db rajz

   A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 82.6492,66-42 Alíöldi Nyomda. Debrecen Felelős vezető: Benkő István igazgató