SU1724321A1 - Многослойный фильтровальный материал дл очистки газов и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству нетканых фильтровальных материалов, предназначенных преимущественно дл  очистки.гор чих промышленных и природных газов. Изобретение позвол ет улучшить эксплуатационные свойства материала без увеличени , его сырьеемкости за счет того, что наружные лобовой и изнаночный слои имеют одинаковую толщину и поверхностную плотность, между ними расположен дополнительный волокнистый слой, плотность иглопрокалывани  которого вдвое выше, чем у наружных слоев, а промежуточное каркасное полотно расположено в дополнительном волокнистом слое на удалении от наружных поверхностей лобового и изнаночного слоев, превышающем толщину каждого из указанных слоев. Такую структуру получают посредством прокладки промежуточного каркасного сло  в дополнительном волокнистом слое, который формируют между наружными сло ми одинаковой толщины и поверхностной плотности, причем иглопрокалывание осуществл ют со стороны лобового сло  на глубину, не достигающую изнаночного сло , и со стороны изнаночного сло  на глубину, не достигающую лобового сло , а термообработку провод т на фрикционном каландре при соотношении линейных скоростей его входного и выходного валов 1:(1,2-1,5). 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. со С

Description

vi

К)

со

N)

Изобретение относитс  к производству нетканых фильтровальных материалов, предназначенных преимущественно дл  очистки гор чих промышленных и природных газов. Такие материалы используютс  в рукавном виде.

Известен многослойный фильтровальный материал, который выполнен из волокнистого холста, включающего со стороны входа воздуха рыхлый слой из грубых синтетических волокон и со стороны его выхода плотный слой из тонких синтетических волокон , скрепленные между собой пучками волокон посредством иглопрокалывани . С целью повышени  эффективности очистки при сохранении высокой пылеемкости между рыхлым и плотным слоем помещен промежуточный слой в виде плоского клееного, либо термоскрепленного Нетканого материала , причем волокнистые пучки из тонких

волокон проход т сквозь промежуточный слой на глубину примерно 1/3 толщины сло  из грубых волокон, а волокнистые пучки из грубых волокон расположены в рыхлом слое, не достига  промежуточного сло .

Однако, известный фильтрматериал обладает рыхлой структурой, что подтверждаетс  его высокой воздухопроницаемостью (494 дм3 /м2с), а при высоком входном воздушном давлении это может привести к разрушению материала. При фильтрации гор чих газов исключаетс  возможность использовани  в качестве каркаса клееного или термоскрепленного нетканого полотна , так как в среде гор чих газов может происходить деструкци  св зующего или разм гчение термопластичного полимера, скрепл ющих волокон, что, в свою очередь, ведет к снижению прочности и разрушению полотна. Кроме того, в процессе эксплуатации осуществл ют периодическое механическое встр хивание рукавов, что при слабом скреплении слоев полотна одно с другим также может привести к разрушению материала.

Известен также фильтровальный материал дл  очистки гор чих га зов, состо щий из наружных лобового, замыкающего и промежуточного слоев волокнистого материала , соединенных один с другим. С целью повышени  эксплуатационных свойств наружные слои материала выполнены из смеси усадочных и неусадочных полиэфирных поперечно ориентированных волокон, а промежуточный слой - нитепрошивное нетканое полотно - из комплексных полиэфирных нитей, причем поверхностна  плотность и толщина наружного лобового сло  относ тс  к поверхностной плотности и толщине замыкающего наружного сло  как 1,5:1-3:1.

Дл  получени  этого материала волокнистый холст изготавливают преимущественно с поперечной ориентацией волокон из смеси ссполиэфирных и полиэфирных волокон , между волокнистыми сло ми холста помещают каркас в виде нитепрошивного полотна из комплексных нитей, осуществл ют иглопрокалывание с последующей термообработкой полотна в среде гор чего воздуха. Возможно оплавление лобовой поверхности материала.

Недостаток известного материала и способ его изготовлени  состоит в том, что в лобовом наружном, промежуточном и замыкающем сло х создаютс  сквозные отверсти  от механического воздействи  игл, которые под воздействием последующей термической обработки, хот  и уменьшаютс  в размерах, но остаютс  в материале,

способству  проникновению частиц (особенно мелкодисперсных, пор дка 1-10 мкм) через эти отверсти .

Проникшие в структуру полотна части5 цы загр знений основное преп тствие встречают на границе лобового и каркасного слоев, так как в этом месте структура полотна наиболее уплотнена. Здесь возникает веро тность скоплени  этих частиц, из10 за чего резко возрастает и без того высокое давление на фильтрматериале. Структура материала не способна выдержать высокое давление (4000-6000 Па) и разрушаетс , фильтрующа  способность материала резко

5 падает.

Цель изобретени  -улучшение эксплуатационных свойств материала без увеличени  его сырьеемкости.

Сущность изобретени  состоит в том,

0 что в нетканом материале, содержащем скрепленные иглопрокалыванием наружные лобовой и изнаночный волокнистые слои из синтетических волокон и промежуточный слой в виде ткани или нетканого

5 полотна из синтетических нитей, наружные лобовой и изнаночный слои имеют одинаковую толщину и поверхностную плотность, между ними размещен дополнительный волокнистый слой и плотностью прокалыва0 ни  вдвое выше, чем у наружных слоев, а промежуточное каркасное полотно расположено в дополнительном волокнистом слое на удалении от наружных поверхностей лобового и изнаночного слоев, превы5 шающем толщину каждого из указанных слоев.

Сущность предложенного способа состоит в том, что промежуточный каркасный слой прокладывают в дополнительном во0 локнистом слое, который формируют между наружными сло ми одинаковой толщины и поверхностной плотности, иглопрокалывание осуществл ют со стороны лобового сло  на глубину, не достигающую изнаночного

5 сло , и со стороны изнаночного сло  на глубину , не достигающую лобового сло , а термообработку провод т на фрикционном каландре при соотношении линейных скоростей его входного и выходного валов

0 1:1,2-1,5.

Если соотношение линейных скоростей входного и выходного вала составит величину , меньшую 1:1,2, то в этом случае не происходит сдвига волокон лобового сло 

5 относительно изнаночного и следы от игл, полученные в результате прокалывани , будут занимать перпендикул рное положение к потоку загр зн ющих частиц. Возникает веро тность прохождени  через эти отвер- сти  частиц загр знений, которые при высоком давлении будут продавливатьс в структуру материала, разруша  ее. В случае увеличени  соотношени  линейных скоростей валов каландра более чем 1:1,5 наблюдаетс  резкое снижение воздухопроницаемости фильтровального материала, которое впоследствии вызывает повышение и без того высокого давлени  на входе газа в фильтр- материал и веро тность его разрушени .

На чертеже показан схематически предложенный материал, поперечное сечение.

Материал состоит из наружных лобового 1 и изнаночного 2 слоев, дополнительного волокнистого сло  3, в котором располагаетс  промежуточный каркасный слой 4 в виде ткани или нетканого полотна, пучков волокон 5, скрепл ющих слои. Слои 1-3 изготовлены из синтетических волокон, а слой 4 - из синтетических нитей.

В зависимости от преобладани  в газе определенного вида загр знений (мелкодисперсных , крупнодисперсных, полидисперсных ) используетс  материал с различным расположением промежуточного каркасного сло  в дополнительном волокнистом слое.

При использовании многослойного фильтровального материала процесс очистки газов протекает следующим образом: крупные частицы загр знений (60 мкм и выше ) отдел ютс  на границе газ - сглаженна  поверхность лобового сло . При периодическом встр хивании полотна они удал ютс  с его поверхности, не создава  преп тствий дл  прохождени  через лобовой слой 1 частицам загр знений размером менее 60 мкм. Последние задерживаютс  в наружном лобовом слое, а частицы меньших размеров (до 10 мкм) задерживаютс  дополнительным волокнистым слоем 3. Кроме того, за счет трехмерной структуры, скрепленной волокнистыми пучками 5, в дополнительном волокнистом слое указанные частицы загр знений равномерно распредел ютс . На границе дополнительный волокнистый слой - промежуточный слой 4 происходит отделение от газа самых мелких частиц загр знени  (1 мкм). На границе дополнительный волокнистый слой - наружный изнаночный слой 2 происходит выход очищенного газа и отделение оставшихс  частиц загр знений. Менее плотна  структура наружного изнаночного сло  не преп тствует прохождению очищенного газа и перепад давлений на входе и выходе фильтровального материала незначителен. Это обеспечивает стабильность работы материала в течение длительного времени (1-3 года).

П р и м е р 1. Волокнистые слои, сформированные механическим способом из

100% полиэфирного волокна линейной плотностью 0,33 текс, длиной резки 65-70 мм, укладывают следующим образом: сначала формируют изнаночный волокнистый

холст поверхностной плотностью 60 г/м2, на него укладывают сформированную часть дополнительного волокнистого сло , составл ющую 13 г/м2. На часть дополнительного сло  раскатывают промежуточный

0 каркасный слой в виде ткани из полиэфирных комплексных нитей линейной плотно-, стью 111 текс х 2. Промежуточный каркасный слой покрывают второй частью дополнительного сло  поверхностной плот5 ностью 167 г/м2, а затем лобовым волокнистым слоем, составл ющим 60 г/м2. Затем их соедин ют с промежуточным слоем методом иглолрокалывани  на иглопробивной машине ИМ-1800М. Иглопрокалывание осу0 ществл ют следующим образом: со стороны лобового сло  - на глубину (5 мм), не достигающую изнаночного сло , и со стороны изнаночного сло  на глубину (5 мм), не достигающую лобового сло . Указанна  ве5 личина глубины прокалывани  обеспечивает хороший сволачивающий эффект волокон дополнительного сло  и их прочное соединение с промежуточным каркасным слоем. В результате иглопрокалывани  плотность прокалывани  лобового и изнаночного слоев составл ет 120 , а плотность прокалывани  дополнительного волокнистого сло  240 .

Затем полученный нетканый материал подвергают термообработке на фрикционном каландре типа Л КО при температуре 130°С и соотношении скоростей входного и выходного валов 1:1,5.

Получают фильтровальный материал, в котором промежуточное каркасное полотно расположено в нижней части дополнительного волокнистого сло  на удалении от наружных поверхностей лобового и изнаночного слоев, превышающем толщину

5 указанных слоев.

Применение такого материала эффективно при очистке газа от мелкодисперсных частиц (1-10 мкм).

Пример2. Волокнистые слои изготав0 ливают и укладывают по примеру 1. Промежуточный каркасный слой в виде нетканого нитепрошивного полотна 14-го класса из полиамидных нитей 29 текс располагают в середине дополнительного волокнистого

5 сло . Волокнистые слои скрепл ют с промежуточным слоем и между собой способом по примеру 1 при тех же технологических параметрах . Затем полученный нетканый материал подвергают термообработке на фрикционном каландре типа Л КО при 130°С

0

5

0

и соотношении скоростей входного и выходного валов 1:1,35.

Получают фильтровальный материал, в котором промежуточное каркасное полотно расположено в середине дополнительного волокнистого сло .

Применение такого материала эффективно при очистке газов, содержащих полидисперсные частицы загр знени . Расположение промежуточного каркасного сло  в середине дополнительного волокнистого сло  обеспечивает стабильность величины перепада давлени  в течение длительного периода.

П р и м е р 3. Волокнистые слои изготавливают и укладывают по примеру 1. Промежуточный каркасный слой в виде нетканого нитепрошивного полотна 14-го класса из полиамидных нитей 29 текс располагают в верхней части полотна на удалении, равном сумме толщин лобового сло , поверхностна  плотность которого 60 г/м , и части дополнительного волокнистого сло , поверхностна  плотность которого 13 г/м . Поверхностна  плотность нижней части дополнительного волокнистого сло  составл ет 167 г/м2, поверхностна  плотность изнаночного сло  соответствует лобовому и составл ет 60 г/м2. Волокнистые слои скрепл ют с промежуточным каркасным слоем и между собой-способом иглопрока- лывани  по примеру 1. Термообработку провод т при той же температуре по примеру 1, но при соотношении скоростей входного и выходного валов 1:1,2.

Получают фильтровальный материал, в котором промежуточное каркасное полотно расположено в верхней части дополнительного волокнистого сло  на удалении от поверхности лобового сло , равном сумме толщин лобового сло  и части дополнительного волокнистого сло ; от поверхности изнаночного сло , равном сумме толщин изнаночного сло  и оставшейс  части дополнительного волокнистого сло .

Применение такого материала эффективно при очистке газов, содержащих крупнодисперсные частицы загр знений.

Расположение промежуточного каркасного сло  в верхней части полотна обеспечивает высокую эффективность очистки газа при незначительном увеличении давлени  (10-15%).

В таблице приведены свойства фильтровального материала.

Анализ таблицы показывает, что прочностные характеристики предлагаемого

фильтрматериала выше по сравнению с известным по длине в 1,3-1,8 раза, по ширине в 1,5-1,7 раза, а воздухопроницаемость предлагаемого фильтрматериала ниже, чем.

в известного в 1,4-3,3 раза. Такие свойства фильтровального материала обеспечивают более эффективную очистку газа от загр знений .

Claims (2)

1. Многослойный фильтровальный материал дл  очистки газов, содержащий скреп- ленные иглопрокалыванием и термообработкой наоужные лобовой и изнаночный слои из Синтетических волокон и

промежуточный каркасный слой, выполненный преимущественно в виде тканого или нетканого полотна из синтетических нитей, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств материала без увеличени  его сырьеемкости, он снабжен дополнительным волокнистым слоем, плотность иглопрокалывани  которого вдвое выше, чем у наружных лобового и изнаночного слоев, при этом в дополнительном волокнистом слое размещен каркасный слой на рассто нии от наружных поверхностей лобового и изнаночного слоев , превышающем их толщину, причем лобовой и изнаночный, слои выполнены с

одинаковой толщиной и поверхностной плотностью.

2. Способ изготовлени  многослойного фильтровального материала дл  очистки газов , заключающийс  в формировании его из

наружных лобового и изнаночного волокнистых слоев с одновременной прокладкой промежуточного каркасного сло  в виде ткани или нетканого полотна из синтетических нитей, скреплении указанных слоев и каркасного полотна посредством иглопрокалывани  и последующей термообработки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств материала без увеличени  его сырьеемкости, между

наружными сло ми одинаковой толщины и поверхностной плотности прокладывают дополнительный волокнистый слой с размещенным в нем каркасным слоем, иглопрока- лывание со стороны лобового сло 

осуществл ют до его границы с изнаночным слоем, а иглопрокалывание со стороны изнаночного сло  осуществл ют до его границы с лобовым слоем, причем термообработку провод т на фрикционном

каландре при соотношении линейных скоростей его входного и выходного валов 1:0,2-1,5).