PL167283B1 - Sposób wytwarzania filtra rurowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania filtra nuowego z włókien polipropylenowych wytłaczanych pod ciśnieniem,spojonych ze sobą, w którym wytwarza się włókna polipropylenowe w głowicy o temperaturze 120°C do 350°C i odbiera na obracający się wałek o ruchu posuwisto-zwrotnym, w miejscu oddalonym od głowicy, w stożku ciepłego powietrza utrzymującego włókno w stanie plastycznym, znamienny tym, że włókna w stanie plastycznym układa się spojone w przestrzenną siatkę pod różnymi kątami.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania filtra rurowego, przeznaczonego do mechanicznego usuwania niepożądanych zanieczyszczeń z cieczy.

Znany sposób wytwarzania filtra rurowego polega na nawijaniu na perforowany rdzeń metalowy przędzy bawełnianej. Filtr taki nie wykorzystuje własności filtracyjnych, ponieważ rdzeń nie jest wykorzystywany w procesie filtracji. Ponadto przędza jest higroskopijna i przy długiej eksploatacji ulega rozkładowi.

Znany inny sposób wytwarzania filtra rurowego polega na spajaniu włókien polipropylenowych ze sobą w procesie nakładania na rdzeń ażurowy z tworzywa sztucznego lub metalu.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 105 354 sposób wytwarzania włókniny warstwowej, zwłaszcza filtracyjnej do masek ochronnych, poprzez formowanie runa w postaci warstwy splątanych włókien, bezpośrednio ze stopionego polimeru włóknotwórczego wytłaczanego pod ciśnieniem, poprzez filiery i zestalonego w strumienu gazu o wysokiej temperaturze i wprowadzenie cząstek środka adsorpcyjnego do tworzonej włókniny polega na tym, że strumień cząstek środka adsorpcyjnego wprowadza się do strumienia gazu unoszącego mikrowłókna w miejscu oddalonym od głowicy, w którym mikrowłókna nie są już lepkie. W sposobie tym cząstki środka adsorpcyjnego są podtrzymywane przez mikrowłókna pozostające w styku punktowym z włóknami i między sobą, a rozmieszczenie ich w warstwie jest równomierne.

Włóknina warstwowa z luźno tak poukładanych włókien nadaje się tylko do filtracji czynnika gazowego, nie zaś do filtracji cieczy, bowiem ciśnienie niszczy luźno poukładaną strukturę włókien.

Znany z amerykańskiego opisu patentowego nr 4215682 sposób wytwarzania włókien w postaci taśm do wytwarzania masek filtracyjnych jednorazowego użytku polega na wytwarzaniu taśm metodą rozruchu roztopionego polimeru oraz aktywowaniu elektrycznym w wyładowaniu koronowym przy wysokim napięciu.

Znany jest z opisu patentowego RFN nr 2314287 sposób natryskiwania włókien z głowicy na obracający się wałek.

Znany jest również z książki T. Hyla Tworzywa sztuczne. Własności. Przetwórstwo Zastosowanie , PWN, 1982, sposób w którym strumień proszku (włókien) tworzywa w powietrzu wychodzący z pistoletu natryskowego jest otoczony przez gorące spaliny, które go

167 283 ogrzewają i uplastyczniają. W rezultacie powstaje stożek ciepłego powietrza utrzymujący włókna w stanie plastycznym, aż do osadzenia ich na powierzchni przedmiotu, na której tworzą powłokę.

Sposób według wynalazku polega na tym, że włókna w stanie plastycznym układa się spojone w przestrzenną siatkę pod różnymi kątami na obracającym się wałku. W procesie wytwarzania filtra utrzymuje się stałe wielkości włókien w przekroju poprzecznym filtra i porowatość powyżej 50%, zaś powierzchnię włókien w procesie termicznego wytwarzania filtra modyfikuje się przez pole elektryczne w wyładowaniu koronowym.

Korzystnie jest, jeśli w procesie spajania włókien wprowadza się sorbent, tworząc strefy sorbcji aktywne chemicznie lub biologicznie.

Zgodnie z wynalazkiem poprzez mostki spajające tworzące przestrzenne siatki spojonych trwale włókien uzyskano dużą porowatość struktury jak również znaczną wytrzymałość filtru. Duża porowatość przedłuża żywotność filtru. Trwałe spojenie włókien umożliwia wykorzystanie filtru zarówno do celów medycznych jak i w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Ponadto kontrolowanie wielkości uzyskiwanych mostków spajających pozwala uzyskać szeroki zakres skuteczności filtrowania przy małych oporach przepływu cieczy, zaś przez modyfikację powierzchni włókien uzyskano trwałe zamknięcie ładunku elektrycznego we włóknie, a tym samym zwiększenie adhezyjności włókna, zwłaszcza dla submikronowych cząstek filtrowanej zawiesiny.

Przykład stosowania sposobu jest bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia przestrzenną siatkę spojonych włókien, zaś fig. 2 głowicę wytwarzającą włókna palowane na wałek tworzący filtr rurowy w przekroju osiowym,

Jak pokazano na fig. 1 rysunku, wytwarzane polipropylenowe włókna 1 niezorientowane przestrzennie, tworzą mostki spajające 2 przestrzennej siatki spojonych trwale włókien.

Na figurze 2 rysunku pokazany sposób wytwarzania filtra rurowego 3 polega na tym, że włókna 1 polipropylenowe wydmuchiwane z głowicy 4 o temperaturze 250°C i doprowadzanym do niej gorącym powietrzu o temperaturze 270°C w stożku powietrznym 5 niosą ze sobą porcję energii cieplnej. Przed gwałtownym wystudzeniem, włókna 1 chronione są przez gorące powietrze w stożku 5, w którym się znajdują. Włókna 1 odbiera się z odległości 1-150 mm na obracający się wałek 6 wykonujący ruch posuwisto-zwrotny. Równocześnie do stożka 5 dozuje się sorbent w postaci węgla aktywowanego. Odbierane na wałku włókna 1 w momencie zetknięcia plastycznych jeszcze włókien 1 z poprzednio ułożoną warstwą filtra, są ze sobą spajane poprzez tworzenia tzw. mostków spajających 2, których średnica wynosi 0,2 do 0,5 średnicy włókna 1, przy czym w przestrzeni pomiędzy włóknami 1 trwale jest osadzony sorbent. Mostki spajające 2 są to przestrzenne siatki spojonych trwale włókien 1. Utrzymując odległość 150 mm wałka 3 od głowicy 4 uzyskuje się porowatość w tym przypadku 65% i stałą średnicę włókna 1 w przekroju poprzecznym filtra 3. Modyfikację powierzchni włókien 1 prowadzi się przez przepuszczenie włókien 1 w procesie termicznego formowania filtra 3 w polu elektrycznym wyładowania kwarcowego, pomiędzy elektrodami (nie pokazanymi na rysunku) zasilanymi z wysokonapięciowego zasilacza 30 kV. Tak spojone warstwy włókien 1 niezorientowanych przestrzennie tworzą sztywną siatkę filtra rurowego 3.

167 283

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania filtra rurowego z włókien polipropylenowych wytłaczanych pod ciśnieniem, spojonych ze sobą, w którym wytwarza się włókna polipropylenowe w głowicy o temperaturze 120°C do 350°C i odbiera na obracający się wałek o ruchu posuwisto-zwrotnym, w miejscu oddalonym od głowicy, w stożku ciepłego powietrza utrzymującego włókno w stanie plastycznym, znamienny tym, że włókna w stanie plastycznym układa się spojone w przestrzenną siatkę pod różnymi kątami.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie wytwarzania filtra (3) utrzymuje się stałe wielkości włókien (1) w przekroju poprzecznym filtra (3) i porowatość powyżej 50%.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnię włókien (1) w procesie termicznego wytwarzania filtra (3) modyfikuje się przez przepuszczanie przez pole elektryczne w wyładowaniu koronowym.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie spajania się włókien (1) wprowadza się sorbent, tworząc strefy sorbcji aktywne chemicznie lub biologicznie.