ФИЛЬТРУЮЩИЙ НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1998 года по МПК D04H1/46 

Изобретение относится к получению иглопробивных нетканых материалов, которые могут быть использованы для очистки газов, например в металлургии.

Известен фильтрующий иглопробивной материал из двух слоев лавсанового штапельного волокна, между слоями которого расположен тканый каркас из лавсанового волокна.

Показатели фильтрующего материала:
Поверхностная плотность, г/м² - 550
Воздухопроницаемость (при перепаде давления 5 мм вод. ст.) дм/м•с - 70±20
Разрывная нагрузка, не менее кгс
По длине - 140
По ширине - 100
Удлинение при разрыве, %
По длине - 50
По ширине - 70
Обладая преимуществами по поверхностной плотности и воздухонепроницаемости, в то время фильтрующий материал имеет недостаточную разрывную нагрузку по ширине, в том числе из-за отсутствия фиксации положения нитей основы и утка при их переплетении, малое удлинение при разрыве, что уменьшает срок службы фильтра из-за низкой регенерации (Информационный листок N87-0028 ЭстНИИНТИ, 1987).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является фильтрующий нетканый материал, состоящий из двух слоев полиэфирных волокон 0.33 текс ("Ф", ТУ 17 РСФСР, 1992) между слоями которого расположен тканый каркас, включающий полиэфирные нити. Слои и каркас скреплены между собой иглопрокалыванием.

Показатели фильтрующего материала:
Поверхностная плотность, г/м² - 490
Разрывная нагрузки полоски 50х100, мм
По длине - 170-15 дан
По ширине - 120-15 дан
Удлинение при разрыве, %
По длине - 40
По ширине - 50
Воздухопроницаемость, дн³/м²•с - 70±15
Обладая преимуществами по поверхностной плотности, в то же время фильтрующий материал, имея такую воздухопроницаемость, обладает более низкими показателями по воздухоочистке из-за уменьшения числа циклов регенерации. Кроме того, фильтрующий нетканый материал имеет недостаточную нагрузку по ширине, в том числе из-за отсутствия фиксации положения нитей основы и утка при их переплетении, малое удлинение при разрыве, что уменьшает срок службы фильтра из-за низкой регенерации.

Техническим результатом заявленного решения является устранение указанных недостатков, а именно повышение качества воздухоочистки во времени, срока службы фильтра за счет улучшения регенерации фильтра.

Поставленная задача достигается тем, что в фильтрующем нетканом материале, состоящем из слоев полиэфирного волокна, между слоями которого расположен тканный каркас, включающий полиэфирные нити, соединенных между собой иглопрокалыванием, один из наружных слоев состоит из двух слоев: прочеса, прилегающего к каркасу, дополнительно содержащему в нитях основы хлопчатобумажные нити с диаметром не менее диаметра нити основы, образующие участки по ширине, равные или не менее ширины шва фильтра и расположенные с кратностью, равной ширине фильтра, начиная от кромки фильтрующего нетканого материала и иглопроколотого слоя, скрепленных между собой иглопрокалыванием, при соотношении поверхностных плотностей всех слоев фильтрующего нетканого материала соответственно 1:1,25:2,0 и степени иглопрокалывания 1:1:2, причем один или оба наружных слоя покрыты воздухопроницаемым расплавом.

Пример. Фильтрующий материал получается на АИН-1800 М1 с использованием полиэфирных волокон, например волокно по ГОСТ - 10435-83, Текс-0,17 длина штапелирования 30-38мм. Наработка слоев осуществляется последовательно. Сначала производилось получение наружного холста из прочеса с поверхностной плотностью 100 - 180 г/м² и числом проколов 70•10⁴ - 180•10⁴ на 1 м². Затем на прочес накладывают второй слой в виде холста и производят из скрепление путем иглопрокалывания аналогично предыдущему, после прокалывания сформировался слой 3 с поверхностной плотностью 200 - 360 г/м² и числом проколов 140•10⁴ - 360•10⁴ на 1 м².

Каркас изготавливают путем дополнительного введения в нити основы хлопчатобумажных нитей, образуя участки, по ширине равные не менее 10 мм соответствующей ширине соединительного шва фильтра и расположенные с кратностью, равной ширине фильтра (628 мм), начиная от кромки фильтрующего нетканого материала. Введение в основу участков из хлопчатобумажных нитей позволяет более равномерно продолжить нити утка и тем самым увеличить прочность на разрыв фильтрующего материала за счет фиксации положения нитей основы и утка. Кроме того, наличие участков из хлопчатобумажных нитей позволяет получать полотна, равные ширине фильтра с соединительным швом.

На сформированный слой 3 со стороны прочеса накладывают тканный каркас 2 полотняного переплетения с поверхностной плотностью 150 ± 15 г/м² и разрывной нагрузкой полоски 50•220 мм 245 кгс и скрепляют иглопрокалыванием, формирую слой.

На полученный слой стороны каркаса накладывают наружный слой 1 и их скрепляют иглопрокалыванием 280•10⁴ - 720•10⁴. Затем полученный материал подвергают кратковременному нагреву при температуре 170 - 250 и давлении 20 - 50 кгс/см² методом каландрирования. Причем каландрирование от условий эксплуатации предусмотрено с одной или двух сторон.

Полученный материал оценивался по стандартам: поверхностная плотность - по ГОСТ 15902.Т-80, толщина при удельной нагрузке 980 Па - по ГОСТ 12023 - 66, разрывная нагрузка и удаление - по ГОСТ 15902.3-79, воздухопроницаемость - по ГОСТ 12088 - 77.

Характеристики материала от соотношения поверхностной плотности и иглопрокалывания представлены в табл.1 и 2.

Из данных табл. 1 и 2 видно что с увеличением поверхностной плотности слоев фильтрующего нетканого материала (примеры 5, 6) при сохранении соотношения иглопрокалывания, температуры каландрирования, давления каландра воздухопроницаемость фильтра и срок эксплуатации начинают уменьшаться. При увеличении температуры каландрирования (пример 7) с сохранением показателей увеличивается воздухопроницаемость с одновременным снижением срока службы. Каландрирование с двух сторон (пример 9) позволяет увеличить срок службы фильтра за счет увеличения числа циклов регенерации.

Только заявленная совокупность признаков (соотношение поверхностной плотности и иглопрокалывания) при соответствующем давлении каландра и температуре, обеспечивающих наличие воздухопроницаемого расплава (примеры 1, 2, 3), приводят к поставленному техническому результату.

таким образом, в сравнении с прототипом фильтрующий нетканый материал обладает более высоким качеством воздухоочистки во времени и большим сроком службы фильтра за счет улучшения регенерации фильтра, кроме того, уменьшается количество используемого оборудования при изготовлении.

Сущность изобретения: в фильтрующем нетканом материале, состоящем из соединенных между собой иглопрокалыванием слоев полиэфирного волокна и расположенного между ними тканого каркаса, включающего полиэфирные нити и дополнительно хлопчатобумажные нити с диаметром не менее диаметра нити основы, образующие участки, по ширине равные или не менее ширины шва фильтра и расположенные с кратностью, равной ширине фильтра, начиная от кромки фильтрующего материала, один из наружных слоев состоит из двух слоев: прочеса, прилегающего к каркасу, и иглопроколотого слоя, скрепленных между собой иглопрокалыванием. Соотношение поверхностных плотностей всех слоев фильтрующего нетканого материала составляет 1 : 1, 25 : 2,0, степень иглопрокалывания 1 : 1 : 2. Один из наружных слоев или оба слоя покрыты воздухопроницаемым расплавом. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

1. Фильтрующий нетканый материал, состоящий из слоев полиэфирного волокна, между которыми расположен тканый каркас, включающий полиэфирные нити, причем слои соединены между собой иглопрокалыванием, отличающийся тем, что один из наружных слоев состоит из двух слоев: прочеса, прилегающего к каркасу, дополнительно содержащему в нитях основы хлопчатобумажные нити с диаметром не менее диаметра нити основы, образующие участки по ширине, равные или не менее ширины шва фильтра и расположенные с кратностью, равной ширине фильтра, начиная от кромки фильтрующего нетканого материала и иглопроколотого слоя, скрепленных между собой иглопрокалыванием, при соотношении поверхностных плотностей всех слоев фильтрующего нетканого материала соответственно 1 : 1,25 : 2,0 и степени иглопрокалывания 1 : 1 : 2, при этом один из наружных слоев покрыт воздухопроницаемым расплавом. 2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что оба наружных слоя покрыты воздухопроницаемым расплавом.