 Нетканые полотна (НП) производственно - технического назначения, иначе нетканый технический текстиль (НТТ) динамично развивается в мире и России. По темпам роста НТТ значительно опережает ткани и трикотаж аналогичного назначения. Это обусловлено, прежде всего, разнообразием способов скрепления, сочетания с другими материалами, используемого сырья и возможностями изготовления с любыми структурными, физико-механическими и эксплуатационными характеристиками. Сейчас предприятия ориентированы в основном на разработку и выпуск НТТ, что диктуется запросами потребителей и спросом рынка. Изготовители прилагают усилия на освоение новых технологий и импортного оборудования, что позволяет выпускать НТТ в соответствии с требованиями потребителей с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Области применения и распространения НП настолько обширны, что требует принять обоснованную классификацию по назначению, способу производства, исходному сырью и др. признакам. Соответственно необходимо принять единую терминологию. Сформировались более 10 групп НП по назначению: агро-, геотекстиль, автомобильный, строительный, упаковочный, медицинский, защитный текстиль, фильтрующие материалы для очистки и разделения газообразных и жидких сред. Остро стоят проблемы исследования и оценки эксплуатационных свойств НТТ: но разработка приборов, методов испытаний, технических требований и номенклатуры показателей, гармонизированных с международными и европейскими стандартами. В данном сообщении излагаются результаты испытаний воздушных фильтрующих характеристик и устойчивости к УФ-облучению НТТ. которые в основном определяют условия эксплуатации и срок службы изделий.
Области применения фильтров для очистки промышленных газов, аспи-рационното воздуха помещений, охраны окружающей среды и очистки продуктов в технологических циклов значительно расширились и охватывают такие отрасли промышленности, как производство битума, цемента, мела, алюминия, черных и цветных металлов, лакокрасочное производство и утилизация мусора. При этом необходимо дать потребителю точную информацию о фильтрующих, аэродинамических характеристиках фильтрующих материалов (ФМ), используемых в рукавных, плоских, мешочных и кассетных установках. Многие зарубежные фирмы Carl Freudenberg (Viiedon), Du Pont (Recmay), Filtrair, Remark-Kaiser, BUT (Needlon) поставляют на российский рынок различные структуры воздушных фильтров, что обусловливает жесткую конкуренцию. Отечественные производители удерживаются на своем рынке благодаря низкой цене при достаточно приемлемых сроках службы и эффективности очистки. Об этом наглядно свидетельствуют работы НИИНМ по разработке и выпуску в опытно-промышленном порядке воздушных ФМ различного назначения.
Для исследования фильтрующих характеристик НП нами совместно с НАТИ изготовлена стендовая установка, схема которой представлена на рис. 1. 
Рис. 1 Схема стенда для испытания плоских образцов нетканых фильтровальных материалов на фильтрующие характеристики
1 - пыледозатор: 2 - корпус фильтра; 3 - корпус абсолютного фильтра;
4.5 - U-образные водяные манометры; 6 - вакуумный насос; 7 - расходомер;
8 – вентиль; 9 - трубопровод; 10 - трубка отбора проб; 11 - мембранный фильтр;
12 - вакуумный насос; 13 - вентиль; 14 – ротаметр С помощью этой установки представляется возможным получить фильтрующие характеристики: начальное и конечное аэродинамическое сопротивление, массовую и счетную концентрации пыли, коэффициент пропуска пыли, пылеемкосгь, эффективность очистки и класс фильтра. Иглопробивные ФМ. Приводятся результаты исследований воздушных ФМ различных типов и структур (35 видов). Эти ФМ получены иглопробивным способом за счет создания многослойной структуры холстов и каркаса с последующей термообработкой, что позволяет осуществить ступенчатую фильтрацию грубых и тонких частиц и обеспечить повышенный срок службы и степень задержания частиц. Класс фильтра G2-G4 - грубой очитки, F5-F8 - тонкой очистки. Все эти фильтры подлежат регенерации методами механического встряхивания и импульсной продувки. Клееные ФМ. Исследованы импортные и отечественные ФМ. полученные путем скрепления многослойного волокнистого холста связующими: Viledon, Filtrair, Remark-Kaiser, Вазапрон, ФРНК-1, СБП. [1]. Результаты исследований представлены в табл. 1. Тип ФМ | Воздухо-проницаемость, дм3/м2с | Коэффи-циентпропуска пыли, % | Удельная пылеемкость, г/м2 | Эффектив-ность очистки, % | Средний размер частиц кварцевой пыли на выходе, мкм | | 1. Viledon | 1833 | 21,5 | 2204 | 78,5 | 48 | | 2. Filtrair | 2405 | 14,3 | 2060 | 85,7 | 45 | | 3. Remark-Kaiser | 1182 | 13,0 | 1283 | 87,0 | 48 | | 4. Вазапрон | 1780 | 9,1 | 2066 | 90,9 | 51 | | 5. ФРНК-1 | 1510 | 15,4 | 840 | 84,6 | 42 | | 6. СБП | 1730 | 11,7 | 1362 | 88,3 | 40 |
По эффективности очистки и пылеемкости отечественные не уступают импортным и относятся к классу фильтра G5 - грубой очистки. Все фильтры не подлежат регенерации. ФМ Airlaid. На отечественном рынке появляются новые виды ФМ. изготовленных по технологиям airlaid, strutte и termopol. Исследованы 14 типов ФМ airlaid. отличающихся поверхностной плотностью (71÷308 г/м2) и воздухопроницаемостью (113÷588 д.м3/(м2۰с)). Эффективность очистки - 82.7÷98,7%. класс фильтра G3-G4- грубой, F5-F7 - тонкой очистки: размеры задерживаемых частиц пыли - 45 мкм и >, подлежат регенерации. [2]. Результаты исследований представлены в табл. 2.
Таблица 2. Результаты испытаний фильтрующих характеристик полотен airlaid
№ п/п | Условное обозначение (код) образцов полотна | Начальное аэродина-мическое сопро-тивление. Па | Конечное аэродина-мическое сопро-тивление, кПа | Коэффи-циент проскока пыли, % | Пылеемкость | Эффек-тивность очистки, %; | Класс фильтра | | удельная | относи-тельная | | 1 | 1.220/1.8/166(1) | 120 | 2.5 | 5.4 | 403 | 202 | 94.6 | F7 | | 2 | 2.220/1.8/165 | 210 | 2.5 | 9.9 | 162 | 74 | 90.1 | F8 | | 3 | 1.300/2.0/81 | 170 | 2.5 | 9.4 | 212 | 77 | 90.6 | F8 | | 4 | 1.70/0.3/191 FL | 100 | 2.6 | 17.3 | 190 | 275 | 82.7 | F6 | | 5 | 1.100/0.5/.192 FL | 100 | 2.7 | 10.2 | 212 | 223 | 89.8 | F6 | | 6 | 1.150/0.6/193 FL | 100 | 2.8 | 7.8 | 235 | 159 | 92.2 | F7 | | 7 | 1.200//1.0/194 FL | 130 | 3.0 | 1.4 | 451 | 231 | 98.6 | F8 | | 8 | 2.70/0.5/198 FL | 70 | 2.5 | 21.4 | 219 | 308 | 78.6 | F5 | | 9 | 2.100/0.8/199 FL | 120 | 2.5 | 18.1 | 250 | 248 | 81.9 | F6 | | 10 | 2.150/1.2/200 FL | 90 | 2.3 | 9.6 | 354 | 239 | 90.4 | F7 | | 11 | 2.200/1.2//201 FL | 120 | 3.0 | 10.1 | 294 | 354 | 89.9 | F6 | | 12 | 2.200/1.8/165 | 100 | 2.0 | 2.6 | 241 | 78 | 97.4 | F8 | | 13 | 2.200/1.4/202 FL | 170 | 2.0 | 4.2 | 148 | 64 | 95.8 | F8 | | 14 | 2.300/2.0/204 FL | 230 | 2.0 | 1.3 | 157 | 54 | 98.7 | F9 |
ФМ Termopol. По технологии Termopol представляется возможным получить ФМ разной структуры и толщины > 10 мм., воздухопроницаемостью 695÷1875 дм3/(м2.с) и max.d пор 247÷306 мкм. Эффективность очистки -72.7÷81.4%. класс фильтра G2-G3 - грубой очистки. Имеют высокую пылеемкость 136 / г/м2, превышающая в 6 раз первоначатьной массы. Размер задерживаемых частиц 60 мкм и >. Не подлежат регенерации, из-за рыхлой и высокообъемной структуры. Рекомендуется в качестве предфильтров грубой очистки в различных отраслях.
Устойчивостъ к УФ-облучению. Агротекстиль, геотекстиль, упаковочный текстиль (ПП-мешки). кровельные и др., эксплуатируемые в естественных климатических условиях, подвергаются воздействиям солнечного излучения, в основном его УФ-составляюшей. фотохимической деструкции. Исследование устойчивости к УФ-облучению (светостойкости) проводилась в лабораторных условиях на установке для климатических испытаний УКИМ и натурных условиях путем экспозиции образцов НП. [3.4]
Проведены исследования образцов НП из расплава ПП агротехнического назначения с различными типами и содержанием УФ-светостабилизаторов. продолжительности испытания от 3 до 15 ч. (табл. 3).
Таблица 3 № обр. | Тип (марка) УФ-СС в полотне* | Потеря прочности испытуемых образцов в %, в зависимости от продолжительности УФ-облучения на УКИМ | | После 9 часов облучения | после 15 часов облучения | | по длине | по ширине | по длине | по ширине | | 1 | Без содержания УФ-СС | 79 | 59 | 93 | 95 | | 2 | Cesa-light 7104. ф. Clariant | 31 | 100 | 40 | 38 | | 3 | Cesa-light 0025631Zt. ф. Clariant | 21 | 31 | 41 | 44 | | 4 | PP UV 7820. ф. Ferro | 16 | 25 | 35 | 35 | | 5 | Баско. ООО «Барс-2» г. С-Петер. | 16 | 30 | 27 | 28 | | 6 | UV6253. ф. Tosaf | 65 | 56 | 60 | 51 | | 7 | « Агролайт» №3. ф. «Аяском» | 37 | 24 | 59 | 83 | | 8 | « Агролайт» №6. ф. «Аяском» | 40 | 33 | 69 | 75 |
Наилучшие результаты по устойчивости к УФ-облучению показалили импортный светостабилизатор фирмы «Ferro» и отечественный «Баско». В зависимости от продолжительности облучения на установке УКИМ происходит по теря прочности испытуемого укрывного материала. Критерием оценки светостойкости служит 50%-ная потеря прочности испытуемого материала. Важным моментом в данных исследованиях является установление соответствия результатов лабораторных и натурных испытаний, оценка сроков службы изделия в естественных климатических условиях эксплуатации. Сравнение лабораторных и натурных испытаний подтвердило, что испытание на установке УКИМ с УФ-облучением и обводнением, при t 40 °С и продолжительности 2 ч. ориентировочно соответствует 2 мес. эксплуатации материала в условиях Средней полосы России. Получены результаты натурных испытаний укрывного материала «Агротекс» после 2-х. 4-х и 6-ти мес. экспозиции и инсоляции в климатических условиях г. Серпухова с мая по октябрь 2005 г. Выявлена зависимость, характеризующая изменение поверхностной плотности, толщины, воздухо-, свето-, водопроницаемости и прочности укрывного материала после каждого периода инсоляции (2-х. 4-х. и 6-ти мес.) Данное исследование будет продолжено с целью установления корреляционной зависимости между лабораторными и натурными испытаниями различных геотекстилей. агротекстилей и кровельных материалов, а также ПП-мешков.
Таким образом, оценка фильтрующих характеристик и устойчивости к УФ-облучению НТТ в лабораторных и в условиях эксплуатации позволит правильно определить срок службы и долговечность изделий, эффективность очистки и класс фильтра.
Источники информации
1. Мухамеджанов Г.К.. Конюхова С.В.. Кузьмин С.В.
Исследование фильтрующих характеристик клееных объемных воздушных фильтров в окрасочных камерах автомобильных заводов: Тезисы докладов «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения». Димитровград. 2005г.. 19-20 октября.
2. Мухамеджанов Г.К., Мухамеджанова О.Г., Слука С.
Исследования фильтрующих характеристик термоскрепленных полотен air-laird для воздушных фильтров. Технический текстиль. 2005г., N° 11 3. Мухамеджанов Г.К., Тюменев Ю.Я., Бабенко Л.Г.
Оценка светостойкости термоскрепленного укрывного материала с разными типами и содержанием УФ-стабилизаторов. Технический текстиль. 2005г., №. 11 4. Тюменев Ю.Я., Галимулин А.Х., Мухамеджанов Г.К.
Исследование стойкости агротекстиля к действию светопогоды: Тезисы докладов «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности». (Текстиль-2005). Москва. 2005г., 22-23 ноября |
