RU2073552C1

RU2073552C1 - Filtering material

Info

Publication number: RU2073552C1
Application number: RU93057803A
Authority: RU
Inventors: Галина Григорьевна Васюк; Виктор Михайлович Дяглев; Лариса Владимировна Торопина; Юрий Михайлович Рассадин
Original assignee: Бердянский филиал хозрасчетного центра научно-технических услуг "Техвиом"
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: manufacture of nonwoven materials for cleaning and filtering of fluids. SUBSTANCE: filtering material has at least two layers of fibrous fabric and at least one layer of thread-sewn netted fibrous canvas fastened by needle. Fibrous fabrics have mineral and silicate filaments used in the ratio, % by weight: silicate filaments 70-0; mineral filaments 30-100. Thread-sewn netted fibrous canvas may be made from silicate or mineral filaments or combination of these filaments. One of fibrous fabrics is made from silicate filaments and other fabric is made from mineral filaments. EFFECT: increased cleaning and filtering capacity, simplified construction, wider operational capabilities and enhanced reliability in operation. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к стекловолокнистым нетканым материалам, армированным нитепрошивным сетчатым полотном, изготовляемым из отходов производства текстильного стеклянного непрерывного волокна, используемым для очистки, фильтрации различных сред. The invention relates to the field of chemical industry, namely to fiberglass non-woven materials reinforced with filament mesh fabric made from waste products of textile glass continuous fiber used for cleaning, filtering various media.

Изобретение может быть также использовано в текстильной промышленности. The invention can also be used in the textile industry.

Широко известен в текстильной промышленности многослойный войлок (1), содержащий волокнистые слои из смеси волокон (отходы коврового и/или мехового производства) и расположенную между ними прокладочную ткань, а также слой минеральных супертонких волокон, распложенный между прокладочной тканью и одним из слоев, скрепленные иглопрокалыванием. The multilayer felt (1) is widely known in the textile industry, containing fibrous layers from a mixture of fibers (waste from carpet and / or fur production) and a cushioning fabric located between them, as well as a layer of mineral superthin fibers, spread between the cushioning fabric and one of the layers, bonded needle piercing.

Недостатком известного многослойного войлока является сложность технологии его изготовления, а также неприемлемость использования в качестве фильтровального материала из-за низкой устойчивости к воздействию агрессивных сред (основное назначение многослойного войлока состоит в использовании в качестве теплоизоляционного материала). A disadvantage of the known multilayer felt is the complexity of its manufacturing technology, as well as the unacceptability of use as a filter material due to its low resistance to aggressive environments (the main purpose of multilayer felt is to use it as a heat-insulating material).

Известен также многослойный войлок (2), содержащий по меньшей мере два слоя волокон и по меньшей мере одну подкладочную ткань. Ткань прокладывают между слоями волокон и затем перфорируют иглами совместно с ними. Multilayer felt (2) is also known, containing at least two layers of fibers and at least one lining fabric. The fabric is laid between the layers of fibers and then perforated with needles together with them.

Данный многослойный войлок предназначен для изготовления такого вида слоистых изделий, для которого состав или физическая структура изделия не является основным признаком, что недопустимо при изготовлении фильтровальных материалов. This multilayer felt is intended for the manufacture of such a type of layered products for which the composition or physical structure of the product is not the main feature, which is unacceptable in the manufacture of filter materials.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является иглопробивное стекловолокнистое фильтровальное полотно марки ИПФА-850-7А (3), состоящее из двух стекловолокнистых холстов и расположенного между ними нитепрошивного сетчатого стекловолокнистого полотна, скрепленных иглопрокалыванием. The closest technical solution, selected as a prototype, is a needle-punched fiberglass filter cloth brand IPFA-850-7A (3), consisting of two fiberglass canvases and a filament-stitched mesh fiberglass cloth located between them, bonded with needle piercing.

Недостатком иглопробивного стекловолокнистого фильтровального полотна являются недостаточно высокие эксплуатационные характеристики: воздухопроницаемость, химическая стойкость, паростойкость, температура применения и, как следствие, ограниченная область применения. The disadvantage of needle-punched fiberglass filter cloth is insufficiently high performance characteristics: air permeability, chemical resistance, vapor resistance, temperature of use and, as a result, limited scope.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в разработке такого фильтровального материала, который в сравнении с существующими обладал бы более высокими эксплуатационными свойствами: повышенной химической, термо-, паростойкостью, улучшенной воздухопроницаемостью. The problem to which the claimed technical solution is directed is to develop such a filter material that, in comparison with existing ones, would have higher operational properties: increased chemical, thermal, vapor resistance, and improved air permeability.

Решение задачи достигается тем, что в фильтровальном материале, содержащем по меньшей мере два волокнистых холста из силикатных волокон и расположенное между ними по меньшей мере одно нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, скрепленные иглопрокалыванием, волокнистые холсты дополнительно содержат минеральные волокна, находящиеся с силикатными волокнами в соотношении, мас. The solution to the problem is achieved in that in the filter material containing at least two fibrous canvas of silicate fibers and located between them at least one thread-piercing mesh fiber web fastened by needle-piercing, the fibrous canvases additionally contain mineral fibers that are in proportion with silicate fibers, wt.

Силикатные волокна 70 0
минеральные волокна 30 100
при этом нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно может быть выполнено как из силикатных, минеральных нитей, так из их комбинаций.Silicate fibers 70 0
mineral fibers 30 100
in this case, the thread-piercing mesh fibrous web can be made of both silicate and mineral threads, as well as combinations thereof.

Решение задачи достигается также тем, что один из волокнистых холстов выполнен из силикатных волокон, другой из минеральных волокон. The solution to the problem is also achieved by the fact that one of the fibrous canvases is made of silicate fibers, the other of mineral fibers.

Заявляемый фильтровальный материал изготавливают на агрегате иглопробивном АИФ-1800 ПС следующим образом. The inventive filter material is made on a needle-punched assembly AIF-1800 PS as follows.

Смесь штапелированных стеклянных и базальтовых волокон определенного состава длиной 30 90 мм направляют на чесальную машину агрегата, предназначенную для разрыхления, смешения волокон с последующим его чесанием, в результате которого происходит постепенное разъединение пучков волокон на отдельные; выделение сорных примесей, частичное распрямление и ориентация волокон параллельно друг другу, перемешивание волокнистой массы и образование в конечном итоге волокнистого прочеса. A mixture of stapled glass and basalt fibers of a certain composition with a length of 30 to 90 mm is sent to the combing machine of the unit, designed for loosening, mixing the fibers and then combing them, resulting in a gradual separation of the fiber bundles into separate ones; the selection of weed impurities, the partial straightening and orientation of the fibers parallel to each other, the mixing of the pulp and the formation of ultimately fibrous webs.

Далее волокнистый прочес поступает на преобразователь прочеса, где в результате его многократного сложения происходит формирование волокнистого холста, который посредством уплотнителя холста уплотняется, упрочняется и подается для скрепления на иглопробивную машину. Next, the fibrous webs are fed to the webs transducer, where as a result of their multiple addition, the formation of a fibrous canvas occurs, which is sealed, hardened and hardened by means of a canvas compactor and fed to the needle-punched machine.

Перед непосредственной подачей на иглопробивную машину на поверхность волокнистого холста укладывают нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, на которое после предварительного скрепления с волокнистым слоем настилается сформированный уплотненный волокнистый слой, полученный изложенным выше способом. Before direct feeding to the needle punching machine, a filament mesh fiber web is laid onto the surface of the fibrous canvas, on which, after preliminary bonding with the fibrous layer, the formed compacted fibrous layer obtained by the above method is applied.

После этого многослойный материал, пройдя окончательное иглопрокалывание, преобразовывается в фильтровальный материал. After this, the multilayer material, having passed the final needle piercing, is converted into a filter material.

В зависимости от назначения фильтровальный материал может содержать различное количество волокнистых слоев и расположенных между ними нитепрошивных сетчатых волокнистых полотен. Depending on the purpose, the filter material may contain a different number of fibrous layers and located between them filament mesh fiber cloths.

Пример 1. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6426х1х2 в прошиве. Example 1. The filter material is made similar to the method described above and includes two fibrous canvases from stapled glass fibers of the BS6-200 brand and a filament-stitched mesh fiber cloth made of glass complex threads of the BS13-280 brand on the basis of weft and glass twisted multifilament threads of the brand BS6426x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1789
Толщина материала, мм 5,6
Поверхностная плотность, г/м² 793,0
Разрывная нагрузка, кгс 50,5
Пример 2. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста и штапелированных тонких базальтовых волокон и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Width of material, mm 1789
Material Thickness, mm 5.6
The surface density, g / m ² 793,0
Breaking load, kgf 50.5
Example 2. The filter material is manufactured similarly to the method described above and includes two fibrous canvases and stapled thin basalt fibers and a filament-stitched mesh fibrous cloth made of glass complex threads of the brand BS13-280 based on weft and glass twisted complex thread of the brand BS6-26x1x2 in the stitching .

Ширина материала, мм 1783
Толщина материала, мм 5,3
Поверхностная плотность, г/м² 773
Разрывная нагрузка, кгс 40,1
Пример 3. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из смеси штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас. стеклянные волокна 50, базальтовые волокна 50, и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Width of the material, mm 1783
Material Thickness, mm 5.3
The surface density, g / m ² 773
Breaking load, kgf 40.1
Example 3. The filter material is made similar to the method described above and includes two fibrous canvases from a mixture of stapled glass fibers of the brand BS6-200 and stapled thin basalt fibers in the ratio, wt. glass fibers 50, basalt fibers 50, and a thread-piercing mesh fiber web made from glass complex threads of the BS13-280 brand based on weft and weft and glass twisted complex thread of the BS6-26x1x2 brand in the firmware.

Ширина материала, мм 1716
Толщина материала, мм 2,8
Поверхностная плотность, г/м² 784
Разрывная нагрузка, кгс 40,2
Пример 4. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из смеси штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас. стеклянные волокна 70, базальтовые волокна 30,
нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Material Width, mm 1716
Material Thickness, 2.8 mm
The surface density, g / m ² 784
Breaking load, kgf 40.2
Example 4. The filter material is made similar to the method described above and includes two fibrous canvases from a mixture of stapled glass fibers of the brand BS6-200 and stapled thin basalt fibers in the ratio, wt. glass fibers 70, basalt fibers 30,
filament mesh fiber web made from glass complex threads of brand BS13-280 based on warp and weft and glass twisted complex thread of brand BS6-26x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1784
Толщина материала, мм 3,5
Поверхностная плотность, г/м² 820
Разрывная нагрузка, кгс 54,3
Пример 5. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из смеси штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас. cтеклянные волокна 30, базальтовые волокна 70, и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Width of material, mm 1784
Material Thickness 3.5 mm
The surface density, g / m ² 820
Breaking load, kgf 54.3
Example 5. The filter material is manufactured similarly to the method described above and includes two fibrous canvases from a mixture of stapled glass fibers of the brand BS6-200 and stapled thin basalt fibers in the ratio, wt. glass fibers 30, basalt fibers 70, and a thread-piercing mesh fiber web made from glass complex threads of the BS13-280 brand based on warp and weft and glass twisted complex thread of the BS6-26x1x2 brand in firmware.

Ширина материала, мм 1763
Толщина материала, мм 3,7
Поверхностная плотность, г/м² 667
Разрывная нагрузка, кгс 37,0
Пример 6. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из штапелированных тонких базальтовых волокон и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из базальтовых комплексных нитей по осей и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Width of the material, mm 1763
Material Thickness, mm3.7
The surface density, g / m ² 667
Breaking load, kgf 37.0
Example 6. The filter material is manufactured similarly to the method described above and includes two fibrous canvases from stapled thin basalt fibers and a filament-stitched mesh fibrous web made of basalt multifilament yarns and weft and glass twisted multifilament thread BS6-26x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1756
Толщина материала, мм 5,4
Поверхностная плотность, г/м² 814
Разрывная нагрузка, кгс 41,8
Пример 7. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из смеси штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас. стеклянные волокна 30, базальтовые волокна 70, и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из базальтовых комплексных нитей по основе и стеклянных комплексных нитей марки БС134280 по утку; стеклянной крученой нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Material Width, mm 1756
Material Thickness, mm 5.4
The surface density, g / m ² 814
Breaking load, kgf 41.8
Example 7. The filter material is made similar to the method described above and includes two fibrous canvases from a mixture of stapled glass fibers of the brand BS6-200 and stapled thin basalt fibers in the ratio, wt. glass fibers 30, basalt fibers 70, and a thread-piercing mesh fiber web made from basalt multifilament warp yarns and glass fiber multilayer yarns of brand BS134280 per weft; glass twisted yarn brand BS6-26x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1736
Толщина материала, мм 3,8
Поверхностная плотность, г/м² 632
Разрывная нагрузка, кгс 41,2
Пример 8. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из смеси штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас. стеклянные волокна 50, базальтовые волокна 50, и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и базальтовых комплексных нитей по утку; стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Width of material, mm 1736
Material Thickness 3.8 mm
The surface density, g / m ² 632
Breaking load, kgf 41.2
Example 8. The filter material is made similar to the method described above and includes two fibrous canvases from a mixture of stapled glass fibers of the brand BS6-200 and stapled thin basalt fibers in the ratio, wt. glass fibers 50, basalt fibers 50, and a thread-piercing mesh fiber web made from glass complex threads of the brand BS13-280 on the basis and basalt complex threads on the weft; glass twisted complex thread brand BS6-26x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1770
Толщина материала, мм 3,5
Поверхностная плотность, кг/м² 795
Разрывная нагрузка, кгс 34,9
Пример 9. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста, из которых: нижний из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200, верхний из штапелированных тонких базальтовых волокон, и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку; стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Width of material, mm 1770
Material Thickness 3.5 mm
The surface density, kg / m ² 795
Breaking load, kgf 34.9
Example 9. The filter material is made similarly to the method described above and includes two fibrous canvases, of which: the lower one is made of stapled glass fibers of the BS6-200 brand, the upper one is made of stapled glass basalt fibers, and the thread-piercing mesh fiber fabric made from the glass complex filaments of the BS13- brand 280 warp and weft; glass twisted complex thread brand BS6-26x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1782
Толщина материала, мм 3,9
Поверхностная плотность, г/м² 683
Разрывная нагрузка, кгс 40,8
Пример 10. Фильтровальный материал изготавливается аналогично описанному выше способу и включает два волокнистых холста из смеси штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас. стеклянные волокна 75, базальтовые волокна 25, и нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно, выработанное из стеклянных комплексных нитей марки БС13-280 по основе и утку и стеклянной крученой комплексной нити марки БС6-26х1х2 в прошиве.Material Width, mm 1782
Material Thickness 3.9 mm
The surface density, g / m ² 683
Breaking load, kgf 40.8
Example 10. The filter material is made similar to the method described above and includes two fibrous canvases from a mixture of stapled glass fibers of the brand BS6-200 and stapled thin basalt fibers in the ratio, wt. glass fibers 75, basalt fibers 25, and a thread-piercing mesh fiber fabric made from glass complex threads of the BS13-280 brand on the basis of weft and glass twisted multifilament thread of the brand BS6-26x1x2 in firmware.

Ширина материала, мм 1734
Толщина материала, мм 3,5
Поверхностная плотность, г/м² 820
Разрывная нагрузка, кгс 52,0
В таблице 1 приведены результаты физико-механических испытаний заявляемого фильтровального материала и прототипа.Width of material, mm 1734
Material Thickness 3.5 mm
The surface density, g / m ² 820
Breaking load, kgf 52.0
Table 1 shows the results of physical and mechanical tests of the inventive filter material and prototype.

Как видно из таблицы 1, заявляемый фильтровальный материал по прочностным характеристикам (разрывной нагрузке) не уступает прототипу-иглопробивному стекловолокнистому фильтровальному полотну. As can be seen from table 1, the inventive filter material in terms of strength characteristics (breaking load) is not inferior to the prototype needle-punched fiberglass filter cloth.

В таблице 2 отражена воздухопроницаемость заявляемого фильтровального материала в зависимости от массового соотношения составляющих его волокон и прототипа, при этом с целью сопоставления их эксплуатационных характеристик заявляемый фильтровальный материал и прототип взяты с одинаковыми или максимально приближенными поверхностными полостями. Table 2 shows the breathability of the inventive filter material depending on the mass ratio of its constituent fibers and the prototype, while in order to compare their operational characteristics, the inventive filter material and prototype are taken with the same or as close surface cavities as possible.

Как следует из таблицы 2, введение в состав волокнистых холстов заявляемого фильтровального материала базальтовых волокон способствует улучшению одной из основных эксплуатационных характеристик фильтровального материала воздухопроницаемости (фильтрующей способности), которая с увеличением содержания базальтовых волокон возрастает, достигая наивысшего значения при изготовлении волокнистых холстов из одних базальтовых волокон. As follows from table 2, the introduction into the composition of the fibrous canvases of the inventive filter material of basalt fibers contributes to the improvement of one of the main operational characteristics of the filter material of air permeability (filtering ability), which increases with increasing content of basalt fibers, reaching the highest value in the manufacture of fibrous canvases from one basalt fiber .

Помимо этого, введение базальтовых волокон, обладающих более высокой в сравнении с силикатными волокнами устойчивостью к воздействию агрессивных сред, температур, пара, позволит улучшить данные свойства заявляемого фильтровального материала и, как следствие, значительно расширить область его применения, увеличить срок эксплуатации. In addition, the introduction of basalt fibers, which are higher in comparison with silicate fibers, are resistant to aggressive environments, temperatures, and steam, will improve these properties of the inventive filter material and, as a result, significantly expand its scope and increase its useful life.

Массовые соотношения стеклянных и базальтовых волокон определены экспериментально. Mass ratios of glass and basalt fibers are determined experimentally.

Содержание базальтовых волокон в фильтровальном материале менее 30% не влечет весомого улучшения эксплуатационных характеристик (воздухопроницаемость находится на уровне прототипа), которые достигают максимального значения при содержании базальтовых волокон, равном 100%
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый фильтровальный материал отличается тем, что волокнистые холсты дополнительно содержат минеральные волокна, находящиеся с силикатными в соотношении, мас. силикатные волокна 70 0, минеральные волокна 30 100, при этом нитепрошивное сетчатое волокнистое полотно может быть выполнено как из силикатных, минеральных, нитей, так из их комбинаций.The content of basalt fibers in the filter material of less than 30% does not entail a significant improvement in operational characteristics (air permeability is at the prototype level), which reach a maximum value when the content of basalt fibers is 100%
Comparative analysis with the prototype shows that the inventive filter material is characterized in that the fibrous canvases additionally contain mineral fibers, which are with silicate in the ratio, wt. silicate fibers 70 0, mineral fibers 30 100, while the thread-piercing mesh fiber web can be made from silicate, mineral, yarns, and combinations thereof.

Заявляемый фильтровальный материал отличается также тем, что один из волокнистых холстов выполнен из силикатных волокон, другой из минеральных. The inventive filter material is also characterized in that one of the fibrous canvases is made of silicate fibers, the other of mineral.

Таким образом, заявляемый фильтровальный материал соответствует критерию "новизна". Thus, the inventive filter material meets the criterion of "novelty."

Анализ общедоступных сведений в странах ближнего и дальнего зарубежья в исследуемой области позволяет сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение не следует из уровня техники, а следовательно соответствует критерию "изобретательский уровень". The analysis of publicly available information in the countries of near and far abroad in the studied area allows us to conclude that the claimed technical solution does not follow from the prior art, and therefore meets the criterion of "inventive step".

Изложенные в заявке сведения свидетельствуют о соответствии заявляемого фильтровального материала критерию "промышленная применимость". The information set forth in the application indicates the compliance of the claimed filter material with the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. Filter material containing at least two fibrous canvases and located between them at least one filament mesh fiber web fastened by needle piercing, characterized in that the fibrous canvases are made of silicate and mineral fibers in the ratio, wt.

Silicate fibers 70 3
Mineral fibers 30 97
at the same time, the thread-piercing mesh fibrous web is made of silicate, mineral yarns or from combinations thereof.

2. The material according to p. 1, characterized in that one of the fibrous canvases is made of silicate fibers, the other of mineral.