За характеристиките и приложенията на нетъканите филтърни среди
Необходимо е да се разшири обхватът и да се подобри качеството на FTM, който понастоящем се използва за почистване на горещи газове в металургични заводи (продукти от изгаряне на пещи), масла в дизелови инсталации, катафоретични почвени инсталации в автомобилната индустрия, въздух във вентилационни камери, продукти от изгаряне на отработени газове в автомобили и за производство на респиратори за прах, както и пречистване на питейни и отпадъчни води.
Вътрешните производители на FTM полагат усилия да овладеят нови производствени методи и технологии, да разработят по-модерни видове филтърни материали в съответствие с изискванията на потребителите и да подобрят експлоатационните и филтриращи характеристики и да увеличат експлоатационния живот на готовите филтърни елементи.
Вътрешният пазар на FTM е представен от тъкани, плетени и нетъкани материали (NW). В много индустрии тъканите все още се използват като FTM: памучни филтърни ленти, филтърни тъкани (с повърхностна плътност 100–1000 g / m), вълнени и полу-вълнени, вкл. в смес от вълна с полиамидни, полиестерни и памучни влакна (300–2100 g/m), полипропилен (200–600 g/m), от стъклени и базалтови влакна за филтриране на среда с повишена температура> 300°C (500–800 g/m). В много случаи има ясна тенденция за замяна на тъканите и плетените филтри с нетъкани. Това се дължи на следните причини:
- тъканите и трикотажът имат най-лоши филтриращи характеристики, тъй като имат проходни отвори и пори, през които лесно проникват замърсявания, твърди и аерозолни частици, което намалява ефективността на почистване и класа на филтъра;
- тъканите се филтрират от повърхността (филтриране на утайки), а NM, имащ триизмерна структура, се филтрира от повърхността и цялата дебелина отосигурява по-високо пречистване на газове, аерозоли и течности, увеличава ресурса и експлоатационния живот на филтърния материал;
- методите за производство на НМ и възможността за комбинирането им с други текстилни и нетекстилни материали са много по-разнообразни и по-широки, отколкото при тъканите;
- със същата повърхностна плътност, NM е по-евтин като цена от тъканите и трикотажните изделия, тъй като се произвеждат директно от синтетични влакна или полимерна стопилка, с по-висока скорост и по-малко преразпределения.
Следователно в много индустрии нетъканите филтърни материали (NFM) постепенно заменят тъканите филтри и тази тенденция ще продължи и в бъдеще.
Създаването на многослойни NFM чрез използване на различни видове рамкови материали (редки тъкани, филми, алуминиево фолио) с последващата им термична обработка и импрегниране също разшири техните области на приложение. Благодарение на многослойната структура на платната и рамката се извършва стъпаловидно филтриране на груби и фини частици, което осигурява увеличен експлоатационен живот и степен на задържане на частици и увеличава капацитета за прах.
На вътрешния пазар NFM заеха силна позиция и обемът им се увеличава всяка година. Това се доказва от работата на Научноизследователския институт по нетъкани материали (NIINM), дейността на компаниите Komiteks, Nomateks, Tuymazinskaya и Inzenskaya FNM, Sea Airlaid (Челябинск), Thermopol-Moscow и др. В разработването и производството на NFM от различни видове, структури и цели. Вътрешните NFM по отношение на техните характеристики и свойства не са по-ниски от вносните колеги и са много по-ниски по цена.
В момента NIINM доставя повече от 50 вида NFM на пилотна основа, използвани в торбови, плоски, торбови и касетъчни филтри.инсталации за пречистване на газови емисии, аспирация и атмосферен въздух, както и за пречистване на течни среди (разтвори, суспензии, дисперсии и др.).
Всеки тип (вид) NFM има символ и съответно предназначение, тъй като филтриращите характеристики пряко зависят както от параметрите на почистваната среда (киселинна, алкална, неутрална), размера на частиците, така и от структурата на мрежата: порьозност, размер на порите, диаметър и дебелина на влакната, дебелина на мрежата.
Тези NFM се произвеждат чрез иглонабиване и зашиване на платно, базирано на закрепване на многослойно влакнесто платно чрез иглопробиване и плетене със синтетични конци. В зависимост от ефективността на почистване иглонабитият въздух FM принадлежи към групата на грубо почистване и предварителна обработка (клас на филтър G2-G4) и фино почистване (клас на филтър F5-F8). Всички NFM подлежат на регенерация чрез импулсно прочистване и методи на механично разклащане.
NIINM, заедно с производители и потребители, провежда задълбочени изследвания на филтриращите характеристики на нетъкани въздушни филтри и течни среди. За въздушните филтри трябва да се определят първоначалното и крайното аеродинамично съпротивление, масовата или числената концентрация на прах, коефициентът на прахопреминаване, капацитетът за прах, ефективността на почистване и класът на филтъра. Характеристики като размер на порите, порьозност, обемна плътност, въздухопропускливост на филтрите предоставят предварителна информация за филтриращите свойства на NM. Установихме определена връзка между въздухопропускливостта, размера на порите и ефективността на почистване и капацитета за задържане и фракционния състав на праха, преминал през филтрите. Познавайки въздухопропускливостта и размера на порите, можете да прецените ефективността на почистване и фиността на филтрацията.
По-долу са резултатите от изследванията на различни видове и структури на местни и чуждестранни NFM, използвани в кабините за пръскане на автомобилни заводи.
Раздел. 1
| Име и тип FM | Дишаемост, dm?/m?s | Размери на задържаните прахови частици, µm | Коефициент на пропускане на прах, % | Капацитет за прах, g/m? | Ефективност на почистване, % | Клас на филтър |
| Вазопрон | 1780 | 51 | 9.1 | 2066 | 90,9 | G4 |
| FRNA-1 | 1510 | 42 | 15.4 | 840 | 84.6 | G3 |
| SPB | 1730 | 40 | 11.7 | 1362 | 88.3 | G3 |
| Виледон | 1833 | 48 | 21,5 | 2204 | 78,5 | G2 |
| Filtrair | 2405 | 45 | 14.3 | 2060 | 85.7 | G3 |
| Забележка-Кайзер | 1182 | 48 | 13.0 | 1283 | 87.0 | G3 |
Раздел. 2
| Име на NFM | Плътност на площта, g/m? | Дебелина, mm, при налягане 2,0 kPa | Дишаемост, dm?/m?s | Коефициент на пропускане на прах,% | Капацитет за прах, g/m? | Ефективност на почистване, % | Клас на филтър |
| Термосвързани с едностранно топене, внос | 150 | 4,5 | 905 | 26.9 | 785 | 73.1 | G2 |
| Лепени многослойни, дублирани с рядък плат, внос | 463 | 4.0 | 238 | 3,5 | 1126 | 96,5 | F5 |
| Термослепен “Thermopol” с двустранно повърхностно топене | 458 | 6.0 | 190 | 3,7 | 887 | 96.3 | F5 |
| 453 | 6.0 | 190 | 5,3 | 907 | 94.7 | F5 | |
| 523 | 9.0 | 246 | 9.1 | 1058 | 90,9 | G4 | |
| 168 | 2,8 | 460 | 22.0 | 641 | 78 | G2 | |
| Същото без повърхностно топене | 138 | 4,3 | 1 840 | 38.1 | 564 | 61.9 | G1 |
Осигуряват 3 степени на пречистване със съответния клас въздушни филтри. Като предварително пречистване на въздуха се използват груби ролкови филтри (клас G1-G3), в камерата са монтирани джобни филтри (клас G4) и таванни фини филтри (клас F5). Класът на филтъра се определя от ефективността на почистване и размера на задържаните частици. Изследвахме залепени филтри (Таблица 1) Vasopron, FRNA и SBP, произведени от „Ковротекс” ОАО (Димитровград) и вносни Viledon (Германия), Filtrair (Холандия), Remark-Kaizer. Те се получават чрез свързване на многослойно влакнесто платно със свързващи вещества.
Битови въздушни филтри по ефективност на почистване, размерчастици и капацитет на прах не са по-ниски от вносните и принадлежат към групата за грубо почистване от клас G2-G4.
На вътрешния пазар се появиха нови видове NFM, произведени по технологиите airlaid, strutte, termopol и др.
Филтриращите характеристики на NFM за изброените технологии не са достатъчно проучени, техните области на приложение не са дефинирани, следователно потребителите нямат достатъчно информация за техните характеристики на ефективност. Голям интерес представляват NFM, произведени от Sea Airlaid LLC.
Структурни характеристики на изследваните типове пневматика: повърхностна плътност - 71-308 g/m; дебелина - 0,3–1,9 mm; размери на порите, 79–124 µm; дишане - 113–588 dm / (m s). Airlaid платовете имат плътна и равномерна структура, поради което могат да се използват за филтриране на въздух, аерозоли, твърди частици и течни среди.
Благодарение на сравнително ниската пропускливост на въздуха, въздушно положените материали имат високо първоначално аеродинамично съпротивление в диапазона от 70–80 Pa. Коефициентите на прахопреминаване варират от 1,3 до 21,4%, капацитетът на прах е сравнително нисък, 148–403 g/m2, поради плътната структура, ефективността на почистване съответно е от 78,8% до 98,7%, а размерите на задържаните частици са 80–124 микрона. Според дадените характеристики материалите принадлежат към групата на грубо почистване (клас на филтър G3-G4) и фино почистване (клас на филтър F5-F6). Те подлежат на регенерация и многократно възстановяване, което увеличава експлоатационния живот. Фините прахови фракции, запълващи порестите слоеве, създават прахови образувания на повърхността и порестия слой, прилежащ към нея, което води до бързо увеличаване на аеродинамичното съпротивление (до 3,0 kPa).
Компанията "Термопол-Москва" усвои нови видове NFM. Особеността на технологията се състои в аеродинамичното формиране на многослоен слойвлакнесто платно с двукомпонентно влакно и последващо термично залепване. Изглежда възможно да се получи NFM с многослойна еднородна структура, различни дебелини и повърхностни плътности. По-долу са представени резултатите от сравнителни тестове на 2 вносни и 5 вида листове "Термопол" (Таблица 2), предназначени за въздушни филтри.
От данните в таблица 2 следва, че NFM "Termopol" по отношение на филтриращите си характеристики не отстъпва на вносните проби и може да се използва като въздушни филтри както за предварителна обработка, така и за фино пречистване.
Изучихме подробно NFM за пречистване и филтриране на мляко, вода в басейни, флуиди за рязане и други среди. Резултатите от тези изследвания ще бъдат представени в следващите ни работи.
По този начин в предприятията, заедно с NIINM, се провеждат обширни изследвания, позволяващи използването на домашни NFM в различни области на приложение за пречистване на течни и газовъздушни среди, аерозоли. Разработването и усвояването на нови видове NFM, задоволяващи непрекъснато нарастващите и разнообразни изисквания на потребителите, ще осигури конкурентоспособността на продуктите.(Г.К. Мухамеджанов, С.В. Конюхова; "Директор" 9 (88).