Нетканый фильтровальный материал

 

Изобретение относится к материалам технического назначения, используемых для очистки горячих газов цементных, асфальто-бетонных производств, котельных агрегатов, предприятий цветной металлургии. Сущность изобретения: нетканый фильтровальный материал выполнен из не менее одного внешнего слоя из ароматических полиамидных нитей на основе полибензимидазолтерефталамида или его сополимера и каркасного слоя из того же типа нитей, скрепленные иглопрокалыванием. Внешний слой выполнен из резанных термообработанных нитей или их смеси с резаными свежесформованными нитями при соотношении 50-70:30: 50. Слой каркасного материала выполнен в виде ткани саржевого переплетения, содержащей основные и уточные нити в виде комплексных свежесформованных нитей в количестве 45-50% от общей массы материала. В случае, когда каркасный материал выполнен из ткани полотняного переплетения, содержащей основные и уточные нити из термообработанных комплексных или штапельных нитей или основные два внешних слоя и соотношение каркасного материала к волокнистому слою составляет 20-25%. Также один из слоев может содержать 0,005-0,01 мас.% поливинилового спирта. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к материалам технического назначения, используемых для очистки горячих газов цементных, асфальто-бетонных производств, котельных агрегатов, предприятий цветной металлургии.

Известны материалы, используемые для фильтрации горячих газов с температурой до 250^oC на основе термостойких волокон как Оксалон и Фенилон (Номекс).

Известен нетканый фильтровальный материал, включающий внешние волокнистые слои из синтетических отходов волокна на основе поли-1,3,4-оксадиазола в количестве 50-60% от общей массы материала и промежуточный слой в виде ткани из того же волокна саржевого переплетения 2/2 в количестве 50-40% от общей массы материала, скрепленные иглопрокалыванием. Воздухопроницаемость данного материала составляет 42,5-160 дм³/м²·c [1] Известен нетканый фильтровальный материал, промежуточный слой каркасного материала, в котором выполнен из сетки полотняного переплетения, содержащей основные нити в виде комплексных нитей на основе поли-1,3,4-оксадиазола в виде пряжи и уточные нити из штапельного волокна на основе поли-1,3,4-оксадиазола в количестве 30-50% от общей массы материала, при этом наружные слои содержат смесь отходов комплексных нитей и первичного штапельного волокна на основе поли-1,3,4-оксадиазола в количестве 50-70% от общей массы материала. Промежуточный каркасный материал и наружные волокнистые слои скреплены иглопрокалыванием. Материал обладает поверхностной плотностью 450-490 г/м², толщиной 3,0-3,6 мм и воздухопроницаемостью 90-170 дм³/м²·c [2] Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационных свойств фильтровального материала.

Поставленная цель достигается за счет того, что в нетканом фильтровальном материале, содержащем снаружи волокнистый материал из синтетических нитей и слой каркасного материала из того же типа нитей, волокнистый материал содержит один или несколько слоев, выполненных из резаных термообработанных ароматических полиамидных нитей или их смеси с резаными свежесформованными нитями при их соотношении (50-70):(30-50), а слой каркасного материала выполнен в виде ткани полотняного переплетения, содержащей основные и уточные нити из термообработанных или штапельных нитей, либо основные из комплексных, а точные из штапельных, при этом материал содержит все нити на основе полибензимидазолтерефталамида или его сополимера, а массовое соотношение волокнистого материала к каркасному составляет (75-80):(25-20).

Нетканый фильтровальный материал может содержать один слой волокнистого материала, при этом каркасный материал выполнен в виде ткани саржевого переплетения, содержащей основные и уточные нити в виде комплексных свежесформованных нитей, при этом массовое соотношение волокнистого материала к каркасному составляет (50-55):(50-45).

Кроме того, один из слоев волокнистого материала содержит 0,005-0,01% мас. поливинилового спирта.

Ароматические полиамидные нити выполнены из полибензимидазолтерефталамида, нити СВМ, ГОСТ 28007-88 или его сополимера со звеньями полипарафенилентерефталамида, нити Армос, ТУ 6-06-31-432-86.

Длина резки нитей и волокон составляет 65-70 мм. Внешние волокнистые слои скрепляют с каркасным материалом иглопрокалыванием.

Различные варианты структуры, предлагающие использование либо термообработанных, либо свежесформованных ароматических полиамидных нитей для изготовления каркасной ткани определяются избирательностью в способности к пылеулавливанию. Так, фильтровальные материалы с каркасной тканью из термообработанных нитей эффективны для улавливания кварцевой и цементной пыли. Фильтровальные материалы с каркасом из свежесформованных нитей наиболее предпочтительны для улавливания пыли асфальто-бетонных производств.

В отличие от ранее применявшихся синтетических нитей в фильтровальном материале, низкие значения удлинений ароматических полиамидных нитей, не превышающих 5-6% обуславливает малую растворимость каркасного материала и, соответственно, всего фильтрматериала в процессе эксплуатации. При этом отпадает необходимость в специальных ручных приемах для дополнительного натяжения фильтровальных рукавов.

Для улучшения стряхивания и стекания пыли с внутренних поверхностей фильтров, выполненных с использованием нетканого волокнистого фильтровального слоя при регенерации путем стряхивания или обратных продувок проводят поверхностную обработку 0,5-1,0% водным раствором поливинилового спирта с последующим прогревом при температуре 200-250^oC. Такая обработка способствует созданию более гладкой поверхности, обладающей также большей сцепляемостью и устойчивостью к динамическим воздействиям.

Улучшение эксплуатационных характеристик фильтрматериала, содержащем на волокнистом слое поливиниловый спирт, выражается в повышении его коэффициента регенерируемости.

Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1. Термообработанные и свежесформованные ароматические полиамидные нити СВМ режут на резальной машине длиной резки 65-70 мм. Затем перемешивают в равном соотношении (50:50) термообработанные и свежесформованные нити. Формируют механическим способом один волокнистый внешний слой, который скрепляют посредством иглопрокалывания с каркасным слоем тканью саржевого переплетения, выполненной по основе и утку из комплексных свежесформованных нитей СВМ. Соотношение волокнистого слоя к каркасной ткани 55:45.

Свойства полученного нетканого фильтровального материала: поверхностная плотность 410 г/м³; толщина 3,0 мм; Разрывная нагрузка полости размером 50х100 - в продольном направлении 183 кгс, в поперечном направлении 190 кгс; удлинение при разрыве в продольном направлении 16% в поперечном направлении 18%
воздухопроницаемость 122 дм³/м²·c;
средняя потеря давления 1362 Па;
средняя концентрация пыли асфальтового производства d₅₀ 10 мкм
за фильтром, м²г/м³:
1-ый день испытания 0,15
2-ой день 0,50,
4-ый день 0,25,
5-ый день 0,07
для кварцевой пыли d₅₀ 5 мкм 0,6 мг/м³.

Пример 2. Нетканый фильтровальный материал выполнен по примеру 1, но соотношение термообработанных и свежесформованных нитей в волокнистом слое составляет 70:30, а соотношение волокнистого слоя к каркасному 50:50. Свойства полученного нетканого фильтровального материала приведены в таблице 1.

Пример 3. Термообработанные и свежесформованные ароматические полиамидные нити Армос режут на резальной машине длиной резки 65-70 мм. Затем перемешивают их в равном соотношении (50:50), формируют механическим способом два волокнистых слоя и осуществляют их предварительное иглопрокалывание. Полученные волокнистые слои накладывают с двух сторон на каркасный материал полотняного переплетения и скрепляют посредством иглопрокалывания. Каркасный материал полотняного переплетения выполнен из термообработанных комплексных нитей Армос по основе и штапельных по утку. Соотношение каркасного материала к волокнистому слою составляет 25:75. Свойства полученного нетканого фильтровального материала:
поверхностная плотность 295 г/м³,
толщина 2,65 мм,
водухопроницаемость 405 дм³/м²·с,
разрывная нагрузка полоски 50х100 мм в продольном направлении 51 кгс, в поперечном 170 кгс,
удлинение при разрыве
в продольном направлении 97%
в поперечном 41%
средняя потеря давления на кварце, на спецпыли 4214 Па,
средняя массовая концентрация пыли за фильтром на кварце d₅₀ 4,5 мкм 0,45,
на асфальто-бетонной пыли d₅₀ 10 мкм 5,1,
коэффициент регенерации 28.

Пример 4. Нетканый фильтровальный материал выполнен по примеру 3, но волокнистый слой выполнен и термообработанных нитей СВМ. Свойства полученного фильтровального материала приведена в таблице 1.

Пример 5. Натканый фильтровальный материал выполнен по примеру 3, но каркасный материал выполнен из комплексных термообработанных нитей по основе и утку, а соотношение каркасного слоя к волокнистому составляет 20:80.

Пример 6. Нетканый фильтровальный материал выполнен по примеру 3, но каркасный материал выполнен по основе и утку и штапельного волокна Армос. Свойства полученного нетканого фильтровального материала приведены в таблице.

Пример 7. Нетканый фильтровальный материал выполнен по примеру 3, но один и волокнистых слоев содержит 0,005 мас. поливинилового спирта. Для этого на волокнистый слой после его скрепления с каркасный слоем иглопрокалыванием наносят методом распыления 0,5% раствор поливинилового спирта в воде, затем материал подвергают сушке на воздухе и нагревают при 200-250^oC. Свойства полученного нетканого фильтровального материала аналогичны примеру 3, но коэффициент регенерации составляет 73%
Пример 7. Нетканый фильтровальный материал получают аналогично примеру 6, но один из волокнистых внешних слоев содержит 0,01% поливинилового спирта. Для этого на волокнистый слой наносят 1% раствор поливинилового спирта в воде. Коэффициент регенерации 80% Свойства нетканого материала аналогичны материалу как в примере 3.

Формула изобретения

1. Нетканый фильтровальный материал для очистки горячих газов, содержащий снаружи волокнистый материал из синтетических нитей и слой каркасного материала из того же типа нитей, отличающийся тем, что волокнистый материал содержит один или несколько слоев, выполненных из резаных термообработанных ароматических полиамидных нитей или их смеси с резаными свежеоформованными нитями при их соотношении (50 70) (30 50), а слой каркасного материала выполнен в виде ткани полотняного переплетения, содержащей основные и уточные нити из термообработанных или штапельных нитей либо основные из комплексных, а уточные из штапельных, при этом материал содержит все нити на основе полибензимидазолтерефталамида или его сополимера, а массовое соотношение волокнистого материала к каркасному составляет (75 80) (25 20).

2. Материал по п.1, отличающийся тем, что он содержит один слой волокнистого материала, а каркасный материал выполнен в виде ткани саржевого переплетения, содержащей основные и уточные нити в виде комплексных свежесформованных нитей, при этом массовое соотношение волокнистого материала к каркасному составляет (50 55) (50 45).

3. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что один из слоев волокнистого материала содержит 0,005 0,001 мас. поливинилового спирта.

РИСУНКИ

Рисунок 1