Способ изготовления фильтровального элемента

)5 ГОСУДАРСТВЕ ННЫ ЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТКРЫТИЯМ ЗОБ РЕТЕ И ПИ АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬС А %15 (54) ВАЛ ис то и микротреей, зазоров в овы и утка и х переплетеяет лавсаноукции при ссивной сре- сть фильтропойманные и удаля- и не задерживаются ей, в узлах переплетка, что происходит ильтровальном элех явлений, а также ости, быстро удаляльтровального элелучшение процесса общем повышение ции.(71) Ленинградский институт текстильнойлегкой промышленности им. С.М.Кирова(56) Патент США 3 Ф 4595518,кл. В 05 О 3/02, 1986.вторское свидетельство СССР24909, кл. В 01 О 13/14, 1987.СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРОЬНОГО ЭЛЕМЕНТА Изобретение относится к текстильной промышленности и касается технологии изготовления фильтровальных элементов, которые могут найти применение в химической, нефтехимической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности, где существует необходимость очистки технологических и отходящих газов от аэрозольных частиц.Цель изобретения - повышение эффективности фильтрации, механической прочности и химической устойчивости.Способ изготовления фильтровального элемента основан на использовании раствора поливинилиденфторида (ПВДФ) в диметилацетомиде для обработки тканого фильтровального элемента, например, полученного переплетением синтетических мононитей лавсана.Поливинилиденфторид создает полимерную пленку на поверхности лавсановых мононитей образующих(57) Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в химической, нефтехимической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - одновременное повышение эффективности фильтрации, механической прочности и химической устойчивости. Цель изобретения достигается 4-6-кратной обработкой тканого фильтровального элемента методом окунания в 3 - 50-ный раствор поливинилиденфторида в диметилацетамиде с последующей термообработкой при 170-180 С в течение 25 - 35 мин; 2 табл. фильтровальный элемент. При ходит устранение неровностей щин на поверхности мононит узлах переплетения нитей осн фиксация мононитей в месте и ния, Пленка ПВДФ предохран вые мононити от дестр воздействии компонентов агре ды и придает несмачиваемо вальному элементу. В результате этого ющиеся капли жидкост на неровностях мононит тения нитей основы и у в известном тканом ф менте из-за капиллярнь благодаря несмачиваем ются с поверхности фи мента, т.е, происходит у саморегенерации, а в эффективности фильтра50 55 Пленка ПВДФ наносится непосредственно на готовый тканый фильтровальный элемент, благодаря чему не происходит ее механического повреждения при ткачестве.Суть способа изготовления фильтровального элемента заключается в обработке его методом окунания в 3-5 Ж-ный раствор ПВДФ в диметилацетамиде с последующим выдерживанием на воздухе до полного удаления растворителя. Операцию повторяют 4 - 6 раз, а затем фильтровальный элемент подвергают термообработке при 170 - 180 С в течение 25 - 35 мин,Количество обработок вытекает из необходимости придания определенной формы ячейкам фильтровального элемента, Только при 4 - 6-кратной обработке прямоугольная форма ячейки приобретает округлость за счет натекания ПВДФ в узел переплетения нитей основы и утка, Такая форма ячейки фильтровального элемента улучшает его саморегенерацию и увеличивает фильтрующую способность.П р и м е р 1. Для фильтрации аэрозоля используют фильтровальный пакет из 10 фильтровальных элементов (лавсановых сеток). Каждая сетка обрабатывается методом окунания в 4 -ный раствор ПВДФ в диметилацетамиде с последующим выдерживанием на воздухе до удаления растворителя. Операцию повторяют 5 раз, затем сетку подвергают термообработке при 175 С в течение 30 мин, После обработки фильтровальный элемент имеет номинальный диаметр нитей, мм: основа 0,75, уток 0,90, размер ячейки, мм: между нитями основы 0,5; между нитями утка 0,64. При этом степень очистки 95 , гидравлическое сопротивление 100 Па, механическая прочность мононити 240 Н. Все эти характеристики сохраняются без изменения в течение 720 ч эксплуатации.Фильтрацию осуществляют на лабораоторной установке в колонне диаметром 0,1 м. Приведенная скорость газожидкостного потока 2,5 м/с, температура потока 60 С. Диспергированной фазой являются вода и серная кислота, суммарная концентрация которых в аэрозоли составляет 30 мг/м .з Диаметр аэрозольных частиц 0,4 - 10 мкм, Эффективность фильтрации определяют с помощью фотоэлектрического способа, используя счетчик аэрозольных частиц Л 3-5. В качестве характеристики механической прочности и химической устойчивости в агрессивных средах принято разрывное усилие до и после работы в агрессивной среде по ГОСТ 16294-85,5 10 15 20 25 30 35 40 45 П р и м е р ы 2 - 16 проведены на той жеустановке в том же режиме, что и пример 1,Отличие состоит в различных условиях обработки фильтровального элемента.В табл,1 приведены опыты с фильтровальным материалом. полученным по известному и предлагаемому способам.Для фильтрации аэрозоля используется фильтровальный пакет, состоящий из 10 фил ьтро вал ьн ых элементов, Фильтровал ьный элемент представляет собой сетку из лавсановых мононитей полотняного перепления, обработанную в насыщенном растворе ацетата натрия при 95 С в течение 6 ч и имеющую номинальный диаметр нитей, мм: основа 0,65, уток 0,80, размер ячейки, мм: между нитями основы 0,6, утка 0,758,При приведенных условиях степень очистки 80 , гидравлическое сопротивление 100 Па, механическая прочность мононити 190 Н,После работы фильтровального пакета в течении 720 ч степень очистки составила 50 , гидравлическое сопротивление возросло до 200 Па, механическая прочность упала до 90 Н,Представленные экспериментальные данные показывают эффективность обработки фильтровального элемента в предлагаемых условиях. Обработка ПВДФ позволяет повысить степень очистки на 15 , увеличить механическую прочность на 20 и сохранить эти величины без изменения в процессе эксплуатации.Осуществление процесса обработки фильтровального элемента ПВДФ концентрацией менее 3(пример 3, табл,1) не обеспечивает его эффективной работы из-за образования тонкого покрытия по всей длине мононити, и как следствие, приводит к потере механической прочности мононитей в процессе эксплуатации,Использование ПВДФ концентрацией более 5(пример 4, табл.1) приводит к залипанию ячеек фильтровального элемента, при этом повышается гидравлическое сопротивление и снижается степень очистки. Обработка фильтровального элемента менее 4 раз (пример 7, табл.1) не приводит к образованию округлой формы ячеек фильтровального элемента, что сказывается на недостаточном повышении степени очистки.Проведение обработки более 6 раз(пример 8, табл 1) не приводит к заметному увеличению степени очистки и механической прочности фильтровального элемента.Осуществление процесса термообработки при температуре ниже 170 С (пример1666155 Таблипа 1 Гилравлнческ сопротивлени Темпе Послеэксплуатации ации таиличеки 175 24 2 175 00 2 00 150 150 100 100 5 24 100 100 4 7 24 95 95 40 100 100 4 5 1920 160 115 5 5 Оо 95 85 1516Иваестиай 255 200 240240 190 " ао 0 95 80 100 11, табл.1) приводит к отслаиванию покрытия в процессе эксплуатации.При увеличении температуры термообработки выше 180 С(пример 12, табл,1) происходит образование бугристого, неравномерного покрытия, а также эаклеивание части ячеек фильтровального элемента, что ведет к снижению степени очистки и механической прочности.Термообработка менее 25 мин (пример 15, табл.1) приводит к образованию непроч-. ного покрытия и его отслаиванию при механическом воздействии,При увеличении времени термообработки (пример 16, табл.1) не происходит заметного увеличения степени очистки и механической прочности фильтровального элемента. Обработка фильтровального элемента ПВДФ приводит к повышению химической устойчивости, Данные исследований химической устойчивости приведены в табл.2,Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает механическую прочность, химическую устойчивость и фильтрующую способность элемента, что 5 способствует более широкому применениюданных типов фильтров для решения экологических и технических проблем. Формула изобретения10 Способ изготовления фильтровальногоэлемента, полученного переплетением лавсановых мононитей, включающий обработку его органическим веществом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения фильтрующей способности за счет повышения прочности и химической устойчивости, фильтровальный элемент обрабатывают 4- 6-кратным окунанием в 3 - 57 э-ный раствор 20 поливинилиденфторида в диметилацетамиде с последующей термообработкой при 170 - 180 С в течение 25 - 35 мин.едяная 80 90 80 5 5 0 вьинаялевая р-р 800 30 888 фосфорнСерная 40 на 80 рная Соляная Соляная 30 0 10 отн 720 отная 60 Аэотн ЩелочирН11,5 бО среды 19 7 9 30 40 оставитель И. Андросоваехред М,Моргентал орректор М. Максимишин ктор Н. Шит Заказ 2479 Тираж 440 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Э 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин Продол житель ность воэдей ствия,Потеря прочности мононитей фильтровального элемента, обработанного в насыщенном растворе ацетата (известный)1 Потеря прочности мононитей фильтровальногоэлемента,обработанногов ПВДФ, Е