Главное назначение фильтровальных тканей – разделение жидких и газообразных неоднородных веществ, при котором одни фазы задерживаются фильтрующей перегородкой, а другие беспрепятственно проникают дальше.
Особенности фильтровальных тканей
В изготовлении фильтровальных тканей используют штапельные волокна, мононити, а также текстурированные и комплексные нити. Фильтровальные материалы, изготовленные из двух последних типов нитей, являются более прочными и устойчивыми к истиранию, с таких тканей легко удаляется пыль, но они не имеют ворса.
Основными характеристиками структуры тканей, предназначенных для фильтрации жидкостей и газов, являются пористость, диаметр пор и их перераспределение по размерам, абсолютное количество пор. Именно эти показатели являются определяющими для фильтрующих свойств той или иной ткани.
Во время эксплуатации на фильтровальные ткани оказывается существенное химическое и физическое воздействие, поэтому нити, являющиеся составляющими фильтровальных тканей, должны отвечать специфическим требованиям.
Так, пряжа для фильтровальных тканей вырабатывается из волокон с низкой линейной плотностью, поскольку, чем волокна тоньше, тем фильтрующие свойства ткани выше.
Зарубежные и российские стандарты классифицируют фильтровальные ткани по следующим параметрам:
- воздухопроницаемость и водопроницаемость;
- линейная плотность пряжи (нитей);
- толщина ткани;
- количество нитей на 10 см;
- поверхностная плотность ткани;
- прочность ткани при разрыве и др.
Вышеуказанные критерии дают некоторое представление о механических свойствах тканей, но являются неинформативными в вопросе определения их фильтровальных свойств. Для оценки этих качеств важны такие показатели, как проницаемость и задерживающие способности, размеры пор, частота и равномерность их распределения по поверхности ткани. Данные показатели для каждой их тканей определяются лабораторным способом. Так, производится опытная фильтрация жидкостей или газов, при которой замеряется содержание примесей до фильтра и после него. Данный опыт позволяет определить задерживающую способность той или иной ткани.
Количество осадка, которое способна удержать ткань без снижения фильтрующих свойств, зависит от диаметра и количества пор, диаметр пор при этом прямо влияет и на воздухопроницаемость фильтровальной ткани.
Прочностные и фильтрующие характеристики той или иной ткани зависят в значительной степени от дополнительных этапов обработки (термофиксации, ворсования, каландрирования, антистатической обработки, гидрофобизации, повышению устойчивости к истиранию и изгибам и пр.)
Обзор фильтровальных тканей. Технические характеристики, области применения. Виды фильтровальных тканей: тканный и нетканый материал.
Благодаря своим высоким эксплуатационным свойствам и характеристикам ткань фильтровальная широко применяется для очистки газовой и жидкой среды от твердых включений различного вида, состава и размера. Принцип действия фильтровальной ткани основан на удержании твердых частиц волокнами материала при прохождении через него загрязненного жидкого или газового потока. В зависимости от вида твердых загрязнений, их химических и физических свойств, размеров и концентрации в рабочей среде подбирают наиболее оптимальный вариант фильтрующей ткани. Кроме степени очистки, которая выражается отношением концентрации твердых веществ в потоке до и после фильтрации, большое значение имеет физическая и химическая стойкость материала к внешним условиям.
Читайте также: Ветрозащита для горелки из ткани
Стойкость к химическим агрессивным веществам, высокой и низкой температуре, сохранение своих геометрических размеров и структуры, высокая способность к очищению при механическом воздействии или в результате смыва напрямую влияют на эффективность очистки и длительность эксплуатации. Относительно недорогое сырье для производства, простота изготовления и высокий коэффициент очистки (до 99.9%) сделали ткани фильтровальные технические очень популярными для применения в различных областях промышленности.
Область применения
Фильтровальные ткани получили широкое применение в системах очистки сточных вод и водоподготовки, в пищевой, металлургической, химической, деревообрабатывающей, горнорудной, сельскохозяйственной промышленности, в области производства сыпучих строительных материалов, в энергетическом секторе, в медицине, в оборудовании для вентиляции, аспирации, кондиционирования. Ткань для фильтрации воды, эмульсий и смазочно-охлаждающих жидкостей используется в машиностроительной и металлообрабатывающей отрасли, осуществляя очистку технических жидкостей и повышая уровень качества готовой продукции. Большое использование ткань для фильтрации получила в автомобильной промышленности, самолетостроении, при производстве морских и речных судов, специальной техники.
Небольшая стоимость, высокая степень очистки, стойкость к физическим и химическим внешним воздействиям обеспечили популярность очистным системам на основе ткани технической фильтровальной для улавливания твердых частиц в газовой и жидкой среде. Фильтровальные ткани для пищевой промышленности применяются для очистки вина, овощных и фруктовых соков, сиропов, патоки, молока и молочных продуктов, рассола, воды для производства пищевой продукции. Очищенные жидкости и уловленные составляющие значительно повышают качество готовой продукции, позволяют соблюдать технологию производства, снижать расходы на энергию, приобретение и утилизацию побочных продуктов, заботиться об окружающей среде.
Фильтрующие ткани для воздуха являются основным материалом для очистки в аспирационных системах и в системах вентиляции, где используются рукавные и кассетные фильтры, входящего потока в приточных вентиляционных установках, оборудовании для бытового и промышленного кондиционирования. В системах промышленной очистки воздуха или отходящих газов тканевые фильтры устанавливаются в качестве вторичной или основной ступени очистки. Высокий коэффициент очистки фильтров с применением ткани фильтрующейпозволяет предприятиям различных отраслей производства и переработки обеспечивать разрешенный уровень предельно-допустимой концентрации (ПДК) в выбрасываемых в атмосферу потоках и избежать крупных штрафов со стороны Росприроднадзора и других контролирующих органов. Одна из разновидностей фильтрующей такни — фильтрующий угольный материал (угольная ткань) хорошо очищает воздух от разных примесей.
Очищение воздуха в рабочей зоне существенно снижает уровень заболеваемости и получение профессиональных болезней у производственного персонала. Применение фильтровального полотна в очищающих элементах приточных систем повышает уровень комфорта в жилых и офисных помещениях, способствует снижению риска заболеваемости и возникновения аллергических реакций. В медицине, фармацевтической промышленности, на предприятиях по изготовлению компьютерных элементов и электронных компонентов, в центрах обработки данных (ЦОД), лабораториях тканевые фильтры используются для получения стерильного воздуха.
Виды материалов для фильтрации
Фильтровальная ткань для воды или воздуха делится по способу производства на две категории:
- тканый материал;
- нетканый материал.
Читайте также: Дети леса ткани арт
В первом случае для получения фильтровальной ткани, характеристика которой подходит для конкретного процесса очистки, применяется технология ткачества. Материал производят на ткацких станках путем переплетения продольных (основа) и поперечных (уток) нитей. В качестве исходного сырья используются натуральные, искусственные волокна или их комбинация.
Нетканый материал получают несколькими способами, каждый из которых имеет свои преимущества. Основными преимуществами нетканого метода являются низкая стоимость производства и возможность получения объемного материала типа «сэндвич», каждый слой которого может быть получен из разного исходного сырья. В этом случае очистка газа или жидкости происходит не только на поверхности ткани, но и внутри созданного полотна, создавая поэтапную фильтрацию с различным коэффициентом очистки.
Тканый материал
Процесс получения тканых фильтровальных материалов практически идентичен изготовлению обычных тканей. Производство проводится на ткацких фабриках или предприятиях и состоит из двух этапов: ткачество и отделка. Ткань изготавливают на ткацких станках путем переплетения продольных и поперечных нитей определенным образом. В результате получается суровая фильтровальная ткань, которая является основой для дальнейшей обработки. В качестве продольных (основа) и поперечных (уток) нитей используется натуральные волокна хлопка, шерсти, льна, вискозы или синтетические полиамид, полипропилен, полиэфир. Полученная решетчатая структура имеет небольшие ячейки, которые перекрываются дополнительными волокнами, из которых состоят нити. Через ячейки свободно проходит газ или жидкость, а твердые включения задерживаются и оседают на ткани.
Отделка ткани включает в себя комплекс химических, физических и механических процессов, применяемых к полотну, для придания готовому изделию необходимых характеристик и эксплуатационных свойств. В результате воздействия полотно приобретает повышенные теплозащитные свойства, снижается риск усадки и изменения геометрических размеров во время использования, повышается срок эксплуатации, придаются водоотталкивающие свойства. Наиболее часто к суровой фильтровальной ткани применяются:
- ворсование — придает пористость и улучшает защиту от высокой температуры;
- термофиксация – проводится для синтетических тканей в виде нагрева и быстрого охлаждения, исключает дальнейшую усадку, смятие, образование заломов и складок;
- каландирование – разглаживание и уплотнение полотна.
Коэффициент очистки и гидравлическое сопротивление ткани фильтровальной из полимерных волокон или натурального сырья зависит от плотности полотна, размера ячеек, способа переплетения нитей. Существует множество типов переплетения, которые делятся на простые, мелкоузорчатые, сложные и крупноузорчатые. При производстве фильтровальной ткани, купить которую можно для очистки газа или жидкости, применяется простое или сложное плетение, при этом сложный вид используется для получения полотна с увеличенной толщиной. Для получения дополнительных характеристик или придания ткани определенных свойств в состав фильтровальной ткани вводят волокна различных материалов. Искусственные нити увеличивают прочность полотна, придают изделию стойкость к химическому или физическому воздействию, повышают сопротивляемость высокой температуре и значительно продлевают срок эксплуатации. Фильтр-ткани из натуральных волокон применяются в основном для очищения продуктов в пищевой промышленности, медицине, на предприятиях химической и фармацевтической промышленности.
Нетканый материал
Наиболее перспективным способом производства ткани для фильтра является нетканый метод, который включает в себя три вида получения полотна:
- вязально-прошивной;
- иглопробивной;
- термопластичный.
Читайте также: Сшить платье из ткани в крупный цветок
С помощью вязально-прошивного метода получают шерстяные и хлопчатобумажные полотна (фетр), которые изготавливают путем получения войлока из шерсти или хлопка, иногда с добавлением синтетики. На начальном этапе волокна очищаются от примесей, разрыхляются в трепальных машинах, прочесываются с образованием ватного полотна, прошиваются и скатываются в рулоны. Полученная ткань имеет одинаковую прочность в продольном и поперечном сечении.
Иглопробивное полотно получают из натуральных и синтетических материалов путем перепутывания нитей с помощью специальных игл с нанесенными на них насечками. Необходимая прочность и стабильность размеров достигается за счет дальнейшей обработки химическим или термическим способом. Ткань, растянутая на каркасе, пропитывается латексными или аналогичными клеевыми составами, которые фиксируют соединение нитей и создают единое полотно. Для изготовления синтетических тканей применяют полипропиленовые, полиэфирные, поливинилхлоридные волокна, которые подбирают для конкретных условий эксплуатации.
Термопластичный метод производства фильтрующих тканей для воды и воздуха заключается в применении экструзии. Синтетическую массу расплавляют до вязкого состояния в экструдере и при достижении определенного состояния выдавливают под давлением из барабана через небольшие отверстия. Полученные тонкие нити формируются в решетчатую структуру (каркас), их соединение происходит за счет высокой температуры. Полученную ткань сушат на барабане с помощью кратковременного воздействия инфракрасного нагрева.
В последнее время большую популярность получили ткани, полученные из стеклянных нитей. Полученное полотно обладает высокой прочностью на разрыв, стойкостью к повышенной температуре, небольшой толщиной, нейтральностью к химическим реагентам. Стеклянные фильтровальные ткани имеют небольшую гигроскопичность (водопоглощение не превышает 4%) и изготавливаются из стекла с различным составом. Такую ткань можно сшивать стеклянными нитями, а прокладки из резины или других пластичных органических материалов увеличивают гибкость полотна и продлевают срок эксплуатации.
Преимущества
Нетканый метод получения материала для фильтрации твердых включений в газовой или жидкой среде имеет ряд преимуществ, перед традиционным тканым способом:
- низкая стоимость сырья;
- низкая стоимость производства;
- возможность применения широкого спектра исходных материалов;
- возможность создания ткани с несколькими слоями из различных материалов;
- процесс очистки происходит не только на поверхности ткани, но и в глубине полученного «сэндвича».
Фильтровальная ткань должна иметь определенные свойства, которые делают ее эффективной при применении:
- высокая степень очистки;
- стойкость к агрессивной химической среде;
- стойкость к физическому и механическому воздействию;
- стойкость к высокой температуре;
- небольшое гидравлическое сопротивление;
- повышенная грязеемкость (способность накапливать в себе большой объем загрязнений);
- высокая прочность на разрыв;
- сохранение своих геометрических размеров во время эксплуатации.
Выбор исходного материала, способа получения и характеристик ткани фильтровальной происходит на стадии создания проекта очистного оборудования. Специалисты подбирают ткань с учетом условий будущей эксплуатации, вида технологического или подготовительного процесса, концентрации и размеров загрязнений, характеристик рабочей среды и очистного оборудования.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом