RU2159662C1 - Method of manufacture of deep-seated filter elements from synthetic microfibers - Google Patents
Method of manufacture of deep-seated filter elements from synthetic microfibers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159662C1 RU2159662C1 RU99115593/12A RU99115593A RU2159662C1 RU 2159662 C1 RU2159662 C1 RU 2159662C1 RU 99115593/12 A RU99115593/12 A RU 99115593/12A RU 99115593 A RU99115593 A RU 99115593A RU 2159662 C1 RU2159662 C1 RU 2159662C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- fibers
- compressed air
- deep
- filter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к фильтровальной технике, а именно к способу изготовления глубинных фильтровальных элементов из синтетических волокон, формируемых из расплава полимера, и может быть использовано в технологии процесса микрофильтрационной очистки жидких и газообразных сред. The invention relates to a filtering technique, and in particular, to a method for manufacturing deep filter elements from synthetic fibers formed from a polymer melt, and can be used in the technology of microfiltration treatment of liquid and gaseous media.
Известен способ изготовления цилиндрической бескаркасной конструкции фильтра с волокнистой структурой, при котором первоначально экструдируют волокнообразующий синтетический материал в виде потока волокна в жидкой фазе при условиях, обеспечивающих формование волокнистого материала, причем при вытягивании экструдата используется множество сходящих газовых потоков, основная составляющая силы которых направлена в сторону потока волокна и совпадает с направлением экструдии; затем вытягивают и утоняют волокна под действием плоского газового потока в направлении вращающейся оправки. A known method of manufacturing a cylindrical frameless filter design with a fibrous structure, in which the fiber-forming synthetic material is initially extruded in the form of a fiber stream in the liquid phase under conditions providing for the formation of the fibrous material, and when the extrudate is drawn, many outgoing gas streams are used, the main component of the force of which is directed to the side fiber flow and coincides with the direction of extrusion; then the fibers are pulled and thinned by the action of a flat gas flow in the direction of the rotating mandrel.
Во время намотки на оправку волокнистых слоев заданной толщины изменяли один из следующих режимов формования:
- температуру волокнообразующего материала;
- скорость экструдии;
- частоту вращения оправки;
- расстояние между экструдером и оправкой;
- массу формующего цилиндра.During winding on a mandrel of fibrous layers of a given thickness, one of the following molding modes was changed:
- temperature fiber-forming material;
- speed of extrusion;
- the frequency of rotation of the mandrel;
- the distance between the extruder and the mandrel;
- the mass of the forming cylinder.
Недостатком известного способа являются высокая энергоемкость из-за большого количества изменяемых параметров режима, требующих изменения для придания изделию глубинного эффекта фильтрования, а также высокая плотность упаковки из-за высокой сцепляемости волокон на оправке, что повышает гидравлическое сопротивление изделия и снижает его качество (см. патент США N 3904798, кл. D 04 H 1/04, 1978 г.). The disadvantage of this method is the high energy consumption due to the large number of variable mode parameters that require changes to give the product a deep filtering effect, as well as the high packing density due to the high adhesion of the fibers on the mandrel, which increases the hydraulic resistance of the product and reduces its quality (see US patent N 3904798, CL D 04 H 1/04, 1978).
Целью изобретения является снижение энергоемкости способа и повышения качества готовых изделий. The aim of the invention is to reduce the energy intensity of the method and improve the quality of finished products.
Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе изготовления глубинных фильтровальных элементов по мере увеличения фильтрующих слоев производят ступенчатое изменение давления потока сжатого газа при постоянной частоте вращения оправки, в процессе укладки волокон по крайней мере один раз изменяют направление вращения оправки, а в качестве газа используют воздух. This goal is achieved by the fact that in the proposed method for manufacturing deep filter elements as the filter layers increase, the pressure of the compressed gas stream is changed stepwise at a constant rotation speed of the mandrel, during the laying of the fibers, the direction of rotation of the mandrel is changed at least once, and use as gas air.
Введение в предложенный способ нового существенного признака, заключающегося в том, что "по мере увеличения фильтрующих слоев производят ступенчатое изменение давления потока сжатого газа", позволяет получать изделия со ступенчатым изменением диаметра синтетических волокон, что позволяет повысить ресурс работы фильтроэлемента и снизить его гидравлическое сопротивление за счет упорядочного изменения плотности упаковки в радиальном направлении и придать изделию истинно глубинный эффект фильтрования. The introduction to the proposed method of a new significant feature, namely, that "as the filter layers increase, they produce a stepwise change in the pressure of the compressed gas flow", it allows to obtain products with stepwise change in the diameter of the synthetic fibers, which allows to increase the service life of the filter element and reduce its hydraulic resistance for by orderly changing the packing density in the radial direction and giving the product a truly deep filtering effect.
Второй существенный признак, а именно то, что изменение давления осуществляют "при постоянной частоте вращения оправки", позволяет снизить энергоемкость процесса регулирования и управления плотностью упаковки, а также повысить качество изделия за счет равномерного распределения волокон в слои и создать по поверхности слоя равномерности фильтрационных характеристик. The second significant feature, namely, that the pressure is changed “at a constant rotational speed of the mandrel,” allows to reduce the energy consumption of the process of regulation and control of the packing density, as well as to improve the quality of the product due to the uniform distribution of fibers into layers and to create uniformity of filtration characteristics on the surface of the layer .
Изменение направления вращения оправки по крайней мере один раз в процессе укладки волокон в слои позволяет ступенчато изменять направление фильтрующего потока в фильтроэлементе и увеличить длину фильтрования, что повышает качество фильтрования при использовании изделия, изготовленного по предложенному способу. Changing the direction of rotation of the mandrel at least once in the process of laying the fibers in layers allows you to stepwise change the direction of the filter flow in the filter element and increase the filtering length, which improves the filtering quality when using products made by the proposed method.
На чертеже изображена технологическая схема изготовления фильтроэлементов. The drawing shows a flow chart of the manufacture of filter elements.
Способ изготовления глубинных фильтровальных элементов заключается в следующем. A method of manufacturing a deep filter elements is as follows.
Гранулированный термопластичный материал из ряда полиолефинов помещается в шнековый экструдер, в котором он расплавляется до температуры текучести этого материала. Затем производится экструдирование полученного расплава через волокнообразующую головку с равномерно расположенными по горизонтальной линии капиллярами фильтра, через которые проходящий расплав преобразуется в параллельные струйки расплава. Granular thermoplastic material from a number of polyolefins is placed in a screw extruder, in which it is melted to the pour point of this material. Then, the obtained melt is extruded through a fiber-forming head with filter capillaries evenly spaced along the horizontal line, through which the passing melt is converted into parallel melt streams.
При выходе из капилляров на струйки расплава воздействуют потоком сжатого воздуха, подаваемого в волокнообразующую головку под давлением. When leaving the capillaries, the melt streams are affected by a stream of compressed air supplied to the fiber-forming head under pressure.
Истекающий поток сжатого воздуха охлаждает струйки расплава до температуры размягчения полимера и одновременно производит утонение полученных полимерных волокон. Под воздействием потока воздуха, истекающего в направлении вращающейся оправки, полученные волокна переносятся на поверхность оправки и укладываются в фильтровальные слои. По мере увеличения количества слоев ступенчато изменяют давление сжатого воздуха, поступающего в волокнообразующую головку ступенчато, не изменяя при этом частоту вращения оправки. При этом происходит изменение диаметра нити, а также соответственно ступенчатое изменение плотности упаковки волокон в слои и придание изделию эффекта глубинного фильтрования, при котором размер пор изменяется в определенной зависимости в радиальном направлении цилиндрической конструкции фильтра. An exhausted stream of compressed air cools the trickles of the melt to the softening temperature of the polymer and at the same time produces a thinning of the obtained polymer fibers. Under the influence of the flow of air flowing in the direction of the rotating mandrel, the obtained fibers are transferred to the surface of the mandrel and are placed in the filter layers. As the number of layers increases, the pressure of compressed air entering the fiber-forming head is stepwise changed, without changing the frequency of rotation of the mandrel. In this case, there is a change in the diameter of the thread, as well as a stepwise change in the density of the packing of fibers in the layers and giving the product the effect of deep filtering, in which the pore size changes in a certain dependence in the radial direction of the cylindrical structure of the filter.
В процессе укладки микроволокон в слои, по крайне мере один раз, одновременно с изменением давления сжатого воздуха изменяют направление вращения оправки. Это позволяет увеличить длину фильтрования и повысить качество изделия. In the process of laying microfibers in layers, at least once, at the same time as the pressure of compressed air changes, the direction of rotation of the mandrel is changed. This allows you to increase the filtering length and improve product quality.
Предложенный способ иллюстрируется конкретными примерами. The proposed method is illustrated by specific examples.
Пример 1. Example 1
Гранулированный термопластичный материал марки "Каплен-01250" расплавляли в шнековом экструдере типа ПЧ-32 с присоединительной волокнообразующей головкой с линейно расположенными отверстиями - капиллярами для истечения расплава. В головку первоначально подавали нагретый воздух при давлении 0,03 - 0,05 МПа, а затем экструдировали полимерный материал через волокнообразующую головку с производительностью 1 кг в час. После укладки трех слоев ступенчато увеличивали давление сжатого воздуха до 0,12 МПа и изменяли направление вращения оправки на противоположное. В дальнейшем укладку волокон осуществляли при неизменной частоте вращения оправки. При достижении диаметра основного фильтровального слоя 50 мм производили ступенчатое уменьшение давления сжатого воздуха до 0,06 МПа и изменяли направление вращения оправки на противоположное по сравнению с предыдущим. The granulated thermoplastic material of the Kaplen-01250 brand was melted in a screw extruder of the ПЧ-32 type with a connecting fiber-forming head with linearly arranged openings — capillaries for melt outflow. Heated air was initially supplied to the die at a pressure of 0.03-0.05 MPa, and then the polymer material was extruded through a fiber-forming die with a productivity of 1 kg per hour. After laying three layers, the pressure of compressed air was gradually increased to 0.12 MPa and the direction of rotation of the mandrel was reversed. Subsequently, the laying of the fibers was carried out at a constant rotational speed of the mandrel. Upon reaching a diameter of the main filter layer of 50 mm, a stepwise decrease in the pressure of compressed air to 0.06 MPa was performed and the direction of rotation of the mandrel was changed in the opposite direction from the previous one.
В дальнейшем процесс осуществляли до достижения диаметра изделия 66 мм. В результате был получен фильтроэлемент с задерживающей способностью 0,5 мКм и с эффективностью 99,0%, что свидетельствовало о высоком качестве полученного изделия. Subsequently, the process was carried out until the product diameter reached 66 mm. As a result, a filter element with a retarding ability of 0.5 mKm and an efficiency of 99.0% was obtained, which testified to the high quality of the obtained product.
Процесс повторили в последовательности, описанной в примере 1, с той разницей, что первоначальное давление воздуха устанавливали 0,05 МПа, а после укладки трех слоев ступенчато изменяли давление сжатого воздуха до значения 0,08 МПа с одновременным изменением направления вращения оправки, а затем процесс осуществляли при неизменной частоте вращения оправки. При достижении диаметра фильтроэлемента 40 мм ступенчато изменяли давление сжатого воздуха до значения 0,06 МПа, а также изменяли направление вращения оправки на противоположное, а частоту вращения оставляли неизменной. В результате получали глубинный фильтровальный элемент с тонкостью фильтрования 5 мКм и с эффективностью фильтрования 99,0%. The process was repeated in the sequence described in example 1, with the difference that the initial air pressure was set to 0.05 MPa, and after laying three layers, the compressed air pressure was gradually changed to 0.08 MPa with a simultaneous change in the direction of rotation of the mandrel, and then the process carried out at a constant rotational speed of the mandrel. Upon reaching the diameter of the filter element of 40 mm, the pressure of the compressed air was gradually changed to a value of 0.06 MPa, and the direction of rotation of the mandrel was changed to the opposite, and the rotation frequency was left unchanged. The result was a deep filter element with a filter fineness of 5 mkm and a filter efficiency of 99.0%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99115593/12A RU2159662C1 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Method of manufacture of deep-seated filter elements from synthetic microfibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99115593/12A RU2159662C1 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Method of manufacture of deep-seated filter elements from synthetic microfibers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2159662C1 true RU2159662C1 (en) | 2000-11-27 |
Family
ID=20222811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99115593/12A RU2159662C1 (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Method of manufacture of deep-seated filter elements from synthetic microfibers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2159662C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011122976A1 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-06 | Verholomov Evgenij Ivanovich | Filter element for fine purification of raw milk |
-
1999
- 1999-07-13 RU RU99115593/12A patent/RU2159662C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011122976A1 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-06 | Verholomov Evgenij Ivanovich | Filter element for fine purification of raw milk |
| GB2491541A (en) * | 2010-04-02 | 2012-12-05 | Evgenij Ivanovich Verholomov | Filter element for fine purification of raw milk |
| CN102933274A (en) * | 2010-04-02 | 2013-02-13 | 安维格尼伊万诺维奇·沃霍洛莫夫 | Filter element for fine purification of raw milk |
| CN102933274B (en) * | 2010-04-02 | 2016-04-27 | 安维格尼伊万诺维奇·沃霍洛莫夫 | For the filter cell of fine purification of raw milk |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI65938C (en) | FOERFARANDE OER ATT EXTRUDERA LAONGSTRAECKTA RINGFORMIGA PRODUKTER | |
| JP3611570B2 (en) | Depth filter cartridge, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof | |
| KR100310551B1 (en) | Melt Blown Spinning Device | |
| FI59430C (en) | CONTAINER CONTAINING FRAMEWORK FRAMEWORK | |
| FR2536094A1 (en) | PROCESS FOR BLOWING FIBERS IN THE MELT AND FILTERED STATE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN1662685A (en) | Attenuating fluid manifold for meltblowing die | |
| US3178328A (en) | Process and apparatus for producing plastic net | |
| JPH07771A (en) | Cartridge and module wherein hollow fiber membrane fabric containing solvent-resistant thermoplastic tube sheet is stored and its preparation | |
| US3089804A (en) | Process and apparatus for producing plastic net | |
| CN101022937A (en) | Method and device for the production of plates of thermoplastically extruded synthetic materials | |
| US3498873A (en) | Net structures of multicomponent filaments | |
| RU2159662C1 (en) | Method of manufacture of deep-seated filter elements from synthetic microfibers | |
| KR101252848B1 (en) | Method and device for hot spinning several multiyarn threads | |
| JPH10323546A (en) | Production of porous hollow filter membrane and device therefor | |
| RU2010717C1 (en) | Method for manufacture of depth filter elements | |
| CN113103612A (en) | Continuous rotary extrusion surface reinforced wire mat product, forming device and process method | |
| US3242023A (en) | Method and apparatus for producing extruded plastic net | |
| CN1255557A (en) | Continuous melt-blown ultrafine fiber integral filter element with gradient structure and production method and equipment thereof | |
| RU2707360C1 (en) | Method of producing a filter element for cleaning liquid mixtures | |
| US4681721A (en) | Thermoplastic film extrusion process employing die with filtering arrangement | |
| RU2061129C1 (en) | Method of manufacture of unwoven material from melt of polymers | |
| RU2810429C1 (en) | Method for producing filter element | |
| RU195737U1 (en) | Raw milk filter element | |
| CN103097593A (en) | Process for producing fibers and apparatus for producing fibers | |
| RU54377U1 (en) | INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF FIBROUS-POROUS ELEMENTS FROM A NONWOVEN FIBROUS MATERIAL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060714 |