МНОГОСЛОЙНЫЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1994 года по МПК B01D39/00 

Изобретение относится к технологии получения фильтровальных материалов, в частности фильтровальных материалов на основе модифицированных химических нитей, и может быть использовано для фильтрации высокотемпературных газовых сред.

Известна фильтровальная ткань, выполненная из основных нитей на основе термостойких комплексных филаментных нитей и уточных нитей на основе термостойкой нити, при этом наполнение ткани составляет 55-70% [1] . Воздухопроницаемость ткани составляет 120-200 л/м² с.

Известен фильтровальный материал в виде трикотажных рукавов из стекловолокна [2] .

Недостатком этого материала является плохая фильтрация смесей и низкая стойкость к агрессивным средам при температуре выше 1000^оС.

Наиболее близким к предлагаемому является многослойный материал, содержащий несколько слоев модифицированной углеродной ткани, которые прошиты углеродной нитью в ортогональном направлении [3] .

Однако известный многослойный материал обладает высокой воздухопроницаемостью и низкими пылезащитными свойствами.

Целью изобретения является снижение воздухопроницаемости, улучшение пылезащитных свойств и повышение температуры эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что многослойный прошивной материал на основе по крайней мере двух слоев углеродных волокнистых материалов содержит 2-3 слоя, один из которых выполнен из нетканого углеродного волокнистого материала, при этом каждый слой материала содержит 2-3% SiC, а поверхностная плотность материала составляет 512-820 г/м².

На каждый слой материала наносят по газофазному способу карбид кремния до массового покрытия 2-3% , что соответствует покрытию каждого филамента УВ толщиной не менее 0,1 мкм и защите УВ от воздействия окислителей при температуре выше 350^оС.

В качестве исходных материалов используют углеродный тканый материал на основе гидратцеллюлозного волокна (ТУ 6-06-И-107-84, изменения 1,2,3) и нетканый углеродный волокнистый материал "ВОЙЛОКАРБ" (ТУ 6-12-31-703-89).

Многослойный материал может быть выполнен из двух слоев - одного слоя из углеродного тканого материала и второго слоя из "ВОЙЛОКАРБ", или же трех слоев - верхний и нижний слой на основе углеродной ткани и средний на основе "ВОЙЛОКАРБ".

Многослойный материал получают следующим образом.

Углеродные волокнистые материалы различных структур соединяют вместе в 2-3 слоя вязально-прошивным способом на машине ВПС-180 в ортогональном направлении при плотности прошива 14-17 петель на 50 мм углеродной нитью линейной плотности 205 текс и прочностью 40 гс/текс.

П р и м е р 1. Многослойный материал состоит из двух слоев, один из слоев выполнен из углеродного тканого материала марки Урал-Т, а другой из нетканого углеродого волокнистого материала "ВОЙЛОКАРБ". На углеродную ткань и волокнистый материал газофазным способом из смеси хлорида кремниня и пропан-бутана при соотношении 20% хлорида кремния ни 80% пропан-бутана при 1350^оС и времени нахождения углеродного материала в реакционной зоне 2 мин наносят карбид кремния. При этом на каждый филамент УВ высаживается мономолекулярное покрытие карбида кремния толщиной 0,1-0,2 мкм, что в пересчете на массовый привес составляет около 2% . Именно такая толщина защитного покрытия карбида кремния не изменяет текстильную подвижность углеродной ткани и войлока и одновременно защищает углеродный волокнистый материал от окисления при воздействии высоких температур. Толщина материала составляет 2,3 мм. Поверхностная плотность 508 г/м². Слои материала соединены вместе вязально-прошивным способом на машине ВПС-18 в ортогональном направлении при плотности прошива 16 петель на 50 мм. Свойства полученного материала приведены в таблице.

П р и м е р ы 2-6. Многослойный материал получают аналогично примеру 1 за исключением того, чо меняют структуру материала. Данные приведены в таблице. Свойства многослойного материала в зависимости от структуры приведены в таблице. (56) Авторское свидетельство СССР N 629255, кл. D 03 D 1/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР N 1026825, кл. B 01 D 39/08, 1979.

Патент США N 4331091, кл. 112-262, 1982.

Материал содержит 2 - 3 слоя углеродного волокнистого материала, содержащих 2 - 3 мас. % SiC при поверхностной плотности материала 508-820 т/м². 1 табл.

1. МНОГОСЛОЙНЫЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий по крайней мере два слоя углеродного волокнистого материала, прошитые углеродной нитью, отличающийся тем, что, с целью снижения воздухопроницаемости, улучшения пылезащитных свойств и повышения температуры эксплуатации, один из слоев выполнен из нетканого волокнистого материала, при этом каждый слой содержит 2 - 3 мас. % карбида кремния, а поверхностная плотность материала составляет 508 - 820 г/м². 2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что он содержит 2 или 3 слоя, из которых соответственно первый или второй выполнены из тканого волокнистого материала.