ТЕЛЕФОНЫ РЕДАКЦИИ: +7 812 380-9475, +7 812 764-5529
На главную страницуНаши изданияЖурнал Легкая Промышленность, Курьер

Проектирование структуры нетканого фильтрующего материала для очистки углеводородных топлив

 Для успешного решения задач по приданию нетканому фильтрующему материалу (НФМ) для очистки углеводородных топлив свойств, определяющих критерии его работоспособности, эффективности очистки и срока службы, следует их выделить и рассматривать  каждый показатель в отдельности. Для каждого показателя необходимо  определить факторы, влияющие на изменение основных функциональных свойств НФМ (табл. 1).

      Для выполнения задачи по хемостойкости НФМ при длительном контакте со средой углеводородного топлива необходимо произвести подбор и анализ химических и физико-механических свойств компонентов волокнистого состава. Волокна, используемые для производства НФМ, при контакте с топливом не должны разрушатся, набухать и изменять свои физико-механические свойства. НФМ при очистке топлива по мере нагрузки структуры загрязнениями претерпевает нагрузки, которые он должен выдерживать и сохранять при этом свою целостность.

      НФМ с достаточной прочностью обеспечивает бесперебойное протекание процесса очистки топлива и равномерное отложение частиц загрязнения в структуре без его разрушения.

         Достижение необходимой прочности НФМ обеспечивается путем:

- использования волокон, обладающих упругими, высокими прочностными показателями, высокой извитостью и устойчивостью извитости;

-    введения в состав сырья низких линейных плотностей;

-  введения в состав сырья волокон, обладающих способностью к усадке при температурном воздействии на них (термической усадке);

-   введения в структуру НФМ упрочняющего каркасного элемента в виде ткани, нетканого полотна, сеток и т.д.;

-  использования способа скрепления, обеспечивающего надежное скрепление элементов структуры (иглопрокалыванием всех структурных элементов);

-    использования термообработок НФМ, которые будут способствовать упрочнению структуры и ее стабилизации.

         Для придания НФМ способности к гофрированию необходимо, чтобы он обладал определенной жесткостью. Структура материала после механического воздействия на нее должна «запоминать» это воздействие. Гофрированный материал можно уложить в виде «звездочки», тем самым обеспечив увеличение показателей грязеемкости, срока службы, ресурса работы фильтрующего элемента. Увеличение жесткости НФМ достигается путем:

- использования волокон, обладающих термической усадкой;

- введения в структуру НФМ упрочняющего каркасного элемента;

- использования эффективного способа скрепления элементов структуры НФМ (иглопрокалывания);

- термообработки НФМ.

         Основными функциональными свойствами НФМ  являются пористость, размер пор, и его плотность. Эти свойства в фильтрующем материале обеспечивают грязеемкость, срок службы, а размер пор - номинальную тонкость фильтрации.

Марат Мухамеджанов, nехнолог ЗАО «ГазпромСтройТэкСалават», к.т.н.

          Светлана Конюхова, зав. лабораторией ОАО «НИИ нетканых материалов», к.т.н.,     

      лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Таблица 1

 

Влияние основных факторов на изменение функциональных свойств ФМ

 

Наименование показателей, определяющих функциональные свойства НФМ

Функциональность

свойств НФМ

Факторы, влияющие на изменение функциональных свойств НФМ

Вид волокнистого сырья

Линейная плотность волокон

Усадка волокна

Послойная структура

Наличие в структуре упрочняющего элемента

Иглопрок

алывание

Термообра

ботка в среде горячего воздуха

Термообработка с применением давления

Разрывная нагрузка и удлинение

Обеспечивает протекание процесса фильтрации без пропусков загрязнений в фильтрат из-за нарушения целостности фильтрующего полотна. Стабильная прочная структура обеспечивает равномерное распределение загрязнения в объеме фильтрующего материала

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

Пористость

Обеспечивает показатель грязеемкости, сопротивления в фильтрующем материале, его срок эксплуатации

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

Жесткость

Обеспечивает эффект его гофрируемости, которая необходима для сборки фильтрующего материала в фильтр-элемент по схеме «звездочка». За счет укладки увеличивается фильтрующая площадь, за счет этого растет ресурс НФМ и грязеемкость

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

*

Воздухопроницаемость

Обеспечивает необходимые показатели по фильтрации: начальное сопротивление и номинальная тонкость фильтрации

 

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

Номинальная тонкость фильтрации (размер пор)

Обеспечивает необходимую чистоту фильтрации топлива, необходимую задерживающую способность (номинальную тонкость фильтрации)

 

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

Начальное сопротивление

Обеспечивает скорость фильтрации и срок службы материала, его грязеемкость, рост сопротивления по мере забивки структуры частицами загрязнений

 

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

 

 

*

Хемостойкость

Обеспечивает стабильную работу НФМ при контакте с углеводородным топливом

 

 

*

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


               Факторами, способствующими созданию пористой, извилистой структуры с нормированным размером пор в НФМ являются:

- вид волокнистого сырья;

- линейная плотность волокнистого сырья, входящего в состав НФМ, обуславливает размер пор и их количество;

- способность волокон к усадке под температурным воздействием, при этом создаются условия для изменения извилистости и размера пор;

- создание послойной структуры НФМ обуславливает формирование с различными размерами пор в нем, такая структура способствует увеличению воздухопроницаемости и снижению начального гидравлического сопротивления НФМ;

- наличие упрочняющего элемента в структуре, который обуславливает увеличение задерживающей способности НФМ. Упрочняющий элемент выполняет роль барьерного слоя, который на границе раздела волокнистого холста и упрочняющего элемента, создает барьер для проникновения частиц загрязнения в фильтрат.

        На основании анализа исследований, выполненных отечественными и зарубежными авторами, наиболее перспективным способом скрепления с целью создания высокопористой трехмерной структуры является иглопробивной с последующей термообработкой. Подбирая соответствующие технологические параметры иглопрокалывания и термообработки, можно создавать НФМ с соответствующими размерами пор. Применение указанных технологических операций способствует уплотнению структуры и получению пор малых размеров с извилистыми стенками.

Также в номере:
Оборудование
«Лектра»: лучший контроль над уровнем затрат
«Лектра», мировой лидер в сфере решений по интегральным технологиям для отраслей промышленности, использующих мягкие материалы – ткани, кожу, технический текстиль и композитные материалы – представляет Diamino®V6, последнюю разработку для предварительных расчетов и создания лекал. Читать далее »
Фирма о себе
Достижения, которыми можно гордиться!
Сегодня много говорится о проблемах текстиля. Но при этом в Росси есть примеры, которые убеждают: текстильные предприятия могут успешно работать, развиваться и осваивать новые сегменты рынка. Один из таких примеров - Балашовский текстильный комбинат (ООО «Балтекс»). Это уникальное предприятие с богатой историей и традициями, и не менее интересными перспективами развития. Компания специализируется на производстве полиамидных, полиэфирных и смесовых тканей высокого качества и постоянно расширяет свой ассортимент.  Читать далее »
Технический текстиль
На пути к международным стандартам качества
Крупнейший российский производитель  геосинтетических и нетканых материалов  - предприятие «СИБУР ГЕОСИНТ» большое внимание уделяет  контролю качества выпускаемой продукции и поддержанию его на высоком уровне, отвечающем международным стандартам. Для этого на промышленной площадке в г. Узловая Тульской области запущено в эксплуатацию новое лабораторное оборудование. Читать далее »