Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Защитный текстиль


Технический текстиль/Защитный текстиль/Номенклатура и области применения отечественных нетканых фильтрующих материалов

Номенклатура и области применения отечественных нетканых фильтрующих материалов

28 августа 2002
Технический текстиль №4, 2002

Конюхова Светлана Васильевна
Мухамеджанов Габит Кульжабаевич
Сутягина Тамара Федоровна

В связи с настоятельной необходимостью улучшения экологической обстановки в стране все большую актуальность приобретает проблема разработки и освоения новых фильтрующих материалов для очистки газов, аэрозолей и жидкостей. Нетканые фильтрующие материалы (НФМ) нашли самое широкое применение в различных отраслях промышленности: горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, текстильной, пищевой, в строительстве, в области охраны окружающей среды.

В настоящее время область применения фильтров как для очистки промышленных газов, аспирационного воздуха помещений, охраны окружающей среды, так и для очистки различных продуктов в технологических циклах значительно расширилась и  охватывает такие отрасли промышленности, как производство битума, цемента, мела, алюминия, черных и цветных металлов, лакокрасочное производство, утилизация мусора.

Изготовители фильтрующих материалов работают над совершенствованием способов производства НФМ, улучшением качества существующих фильтров, разработкой новых их видов в соответствии с требованиями потребителей, а также улучшением эксплуатационных и фильтрующих характеристик.

Во многих отраслях отечественной промышленности в качестве фильтрующих материалов до сих пор применяют различные ткани. Как хлопчатобумажные  - фильтробельтинги, фильтромиткали (поверхностной плотностью 100...1000 г/м²), шерстяные и полушерстяные, в том числе из смеси шерсти с полиамидным, полиэфирным и хлопковым волокнами (300...2100 г/м²), так и синтетические из полиамидных нитей (100...900 г/м²), из полиэфирных волокон (200...650 г/м²), полипропиленовых  волокон (200...600 г/м²), а также из стекловолокна для фильтрации среды, имеющей повышенную температуру 300ºС (500...800 г/м²).

За рубежом во многих случаях тканые фильтры заменены неткаными. Это объясняется следующими причинами:  ткани обладают худшими фильтрующими характеристиками, так как имеют подвижную структуру и сквозные отверстия, через которые легко проникают загрязнения, твердые и аэрозольные частицы, что снижает эффективность очистки • ткани фильтруют поверхностью (шламовая фильтрация), что приводит к быстрому забиванию частиц, а НФМ, обладая трехмерной структурой, - не только поверхностью, но и всей толщиной (структурой); этим обеспечивается более высокая очистка газов и жидкостей и повышается ресурс фильтроматериала • при одинаковой поверхностной плотности НФМ дешевле тканей.

Разнообразие способов формирования волокнистого холста и скрепления (механический, термический, химический и комбинированный) позволяет получить структуры с самыми разнообразными свойствами.

Применение нетканых фильтрующих материалов вместо тканей снижает затраты на производство, увеличивает срок службы фильтров и обеспечивает лучшие результаты фильтрации.

Поэтому во многих областях НФМ постепенно вытесняют тканые фильтры, и такая тенденция сохранится в будущем. Тканые фильтры в основном  используются в тех областях, где по условиям эксплуатации требуется особо высокая прочность, стабильность структуры и грубая очистка. Создание многослойных НФМ путем использования различных видов каркасных материалов (редкой ткани, пленки и др.) с последующей термообработкой также расширило области применения НФМ. Наибольшее значение имеют иглопробивные фильтрующие материалы. За счет многослойной структуры холстов и каркаса осуществляется ступенчатая фильтрация грубых и тонких частиц, что обеспечивает повышенный срок службы и степень задержания частиц.

НФМ используются в рукавных, плоских, мешочных и кассетных фильтрующих установках. Очистка фильтров осуществляется импульсной продувкой в сочетании с механическим встряхиванием.

Таким образом, на отечественном рынке НФМ заняли прочную позицию, и их удельный вес с каждым годом увеличивается. Многие зарубежные фирмы: Carl Freudeberg (НФМ Viledon), Chr.Sandler (НФМ Sawafil), DuPont (Reemay), BWF (Needlona) и другие стремятся продвинуть  на российский рынок различные виды фильтрующих материалов, что вызывает жесткую конкуренцию. Поэтому сейчас в борьбе за рынок на первый план выходит качество и цена материалов.

Отечественные производители удерживаются на своем рынке в основном благодаря сравнительно низкой цене фильтрующих материалов при достаточно приемлемых сроках службы и эффективности очистки. Это наглядно демонстрируют разработки  ОАО НИИ нетканых материалов, которое в течение многих лет занимается проектированием и освоением в опытно-промышленном производстве НФМ различных видов, структур и назначения. Институт работает в тесном контакте с потребителями (заказчиками), удовлетворяя самые разнообразные технические требования. Имея производственную и лабораторную базы для выпуска и испытания,  представляется возможным производить НФМ, не уступающие по своим характеристикам и свойствам импортным аналогам. Поэтому институт поставляет НФМ не только в пределах России, но и другим странам СНГ (Белоруссия, Казахстан, Кыргызстан, Молдова, Украина).

Ниже дается краткая характеристика производимых НИИНМ нетканых фильтрующих материалов.

Рукавные фильтры для очистки газовых выбросов. Эта группа НФМ для очистки газов, в том числе горячих, в различных отраслях промышленности отличается широким диапазоном характеристик и разнообразным назначением. Путем сочетания различных способов производства и технологических приемов, составляющих ноу-хау, а  также использования различных видов синтетических, металлических и углеродных волокон, каркасного материала и заключительной термообработки удается создать структуры НФМ практически с любыми требуемыми характеристиками и эффективностью очистки. Каждый тип НФМ имеет свое условное наименование и соответственно назначение, так как фильтрующие характеристики напрямую зависят как от параметров очищаемой среды (размера частиц, химического состава - кислая она, щелочная или нейтральная), так и от структуры полотна (пористости, диаметра волокон и толщины).

Так, НФМ Акрофил с эффективностью очистки 98% применяется для очистки воздуха в производстве минеральных удобрений. Использование этого полотна в качестве рукавных фильтров в течение ряда лет на предприятиях по производству минеральных удобрений показало его высокую эффективность и долговечность.

Полотна Акрофил-Т, Искра-2  и МАТИФ  предназначены для обеспыливания воздуха в асфальтобетонном производстве, отопительных системах, системах очистки горячих газов, отходящих от сталеплавильных печей, и на мусоросжигающих заводах. Термостойкость полотен Акрофил-Т и Искра-2  составляет 180ºС, а разработанного нового НФМ МАТИФ - 250ºС.

В процессе эксплуатации рукавные фильтры подвергаются длительному воздействию отходящих газов с температурой 180...200ºС и кратковременному воздействию температуры 200ºС и выше в черной, цветной металлургии и других производствах. При этом запыленные промышленные газы не только имеют повышенную температуру, но и содержат агрессивные компоненты. Поэтому для работы в таких условиях НФМ должны обладать соответствующей термо- и хемостойкостью, обеспечивать эффективность очистки газов от тонкодисперсной пыли до 3 мкм и ниже. Обеспыливание воздуха достигается путем очистки отходящего газа в специальных пылеулавливающих установках, оснащенных фильтроэлементами рукавного типа, изготовленных из НФМ.

За рубежом для изготовления термостойких фильтров рукавного типа используются термостойкие волокна оксалон, фенилон и номекс. Однако широкое использование их на отечественном рынке ограничено высокой стоимостью и отсутствием собственного промышленного производства. Поэтому термостойкое полотно МАТИФ, полученное путем обработки специальным препаратом с целью повышения термостойкости, по цене значительно ниже зарубежных аналогов.

Полотно РПК-2 нашло применение в качестве фильтроэлемента рукавного типа для очистки воздуха в зерноперерабатывающей, мукомольной промышленности, а также для удаления пыли при металлообработке и мелкодисперсной меловой пыли при производстве мела.

Полотна Искра-1, Искра-2 с содержанием в составе смески металлических волокон используются для очистки горячих газов в сочетании с искрогасящим (Искра-2) и антистатическим (Искра-1) эффектами в целом ряде отраслей. В частности,  в химической промышленности (при окраске изделий порошковыми красками), деревообрабатывающей (при удалении мелкодисперсных целлюлозных частиц) и металлургической (при очистке газов, отходящих от сталеплавильных печей) промышленности.

НФП Смог применяется в качестве фильтроэлемента рукавного типа в пылеулавливающих устройствах для очистки пыли в мебельной и деревообрабатывающей промышленности.

Рудфил предназначен для очистки воздуха от пыли на горнорудных и обогатительных предприятиях. Полотно при поверхностной плотности 270 г/м² имеет толщину 5,0 мм и воздухопроницаемость 400-600 дм³²с. Используется взамен иглопробивного полотна арт. 934403.

Фильтры для очистки аспирационного воздуха. Эта группа НФМ также характеризуется широким набором структурных и фильтрующих характеристик. При улавливании аэрозолей в гальваническом и травильном производствах рекомендуется использовать полотна Т-1 (600 г/м²) и Т-2 (400 г/м²). В соответствии с требованиями потребителя можно вырабатывать полотна для кислой и щелочной сред. Минимальный размер частиц - 40 мкм.

Фильтровальный материал ПВ-5 предназначен для очистки воздуха в системах приточно-вытяжной вентиляции. Толщина - 5 мм, воздухопроницаемость - 500 дм³²с.

Фильтры для очистки атмосферного воздуха рассчитаны на работу при концентрации пыли менее 50 мг/м3 при скорости фильтрации 2,5...3 м/с. Для очистки воздуха от пыли и аэрозольных частиц в окрасочно-сушильных камерах на автомобильных заводах и автосервисных предприятиях применяются отечественные и импортные НФМ. Из импортных - полотна Viledon фирмы Carl Freudenberg (ФРГ) и Reеmay фирмы DuPont.

Созданные НИИНМ многослойные НФМ Приток и Краскам по своим характеристикам (размер пор, тонкость фильтрации) не уступают импортным. Использование этих материалов на автомобильных заводах и автосервисных предприятиях подтвердило высокую степень очистки атмосферного воздуха, поступающего в ОСК. Новая конструкция ОСК оснащена нашими НФМ, способными задерживать частицы пыли 5...15 мкм.

Для очистки атмосферного воздуха, поступающего в дизели тепловозов, рекомендуется использовать материал ИФПДМ-500 с поверхностной плотностью 500 г/м², толщиной 4 мм, воздухопроницаемостью 120-160 дм³²²с, размером задерживаемых частиц 40 мкм.

Полотно Элион (толщина 4,7 мм, воздухопроницаемость 530 дм³/м²с) обладает способностью улавливать аэрозоли, выделяемые при приготовлении пищи. Поэтому оно используется в качестве фильтроэлемента в бытовых воздухоочистителях.

Фильтры для очистки жидких сред (растворов, суспензий, дисперсий). В производстве пятиокиси ванадия для экипировки фильтр-прессов на ленточный транспортер накладывается комплект фильтрующих материалов: серошинельное сукно (арт. 9306) и полиэфирная ткань ТФЛ-7. Вместо комплекта указанных материалов рекомендуется применять НФМ Красван.

Ткани, состоящие из переплетенных нитей, обладают подвижностью структуры, и при попадании на нее элементов загрязнения наблюдается проникновение в фильтрат частиц загрязнения размером более 160 мкм. Это уменьшает ресурс фильтрации и приводит к частым заменам фильтроэлементов. При использовании же материала Красван на стадии фильтрации суспензии слабокислотного выщелачивания шихты исключается проскок частиц твердой фазы размером более 50 мкм, а в фильтрате -  30...40 мкм. При этом срок службы фильтрующей салфетки увеличивается в 2,5 раза.

В цинковом производстве для фильтрации пульпы вместо тканей используют НФМ Кисал. Характеристика пульпы: кислотность рН = 2,5...4,2, количество твердых частиц (цинка, меди и кадмия) - 400 г/л, размер фракции цинкового кека - 74 мкм (90%). Фильтрацию осуществляют на фильтр-прессе, представляющем собой перпендикулярно расположенные пластины, которые навешиваются на рамы. Полотно размером 4 х 1,6м закрепляется на раму через пластину.

Для фильтрации гидрата алюминия вместо многослойной ткани используется НФМ Элкафил, который обеспечивает эффективность очистки 98% и тонкость фильтрации 30 мкм.

В качестве сепарирующих и коалесцирующих материалов для разделения эмульсии «вода - масло» предложен пакет, состоящий из трех слоев: приточный - выполняющий функцию равномерного распределения по поверхности обводненной эмульсии со средним размером капель 3 мкм; сепарирующий - отделяющий воду от топлива с учетом объемной плотности и размера пор; коалесцирующий - с меньшей объемной плотностью, чем сепарирующий. Такой пакет значительно эффективнее хрупких и недолговечных матов из стекловолокна.

Для фильтрации катафорезного грунта в автомобильной промышленности в качестве импортозамещающего рекомендуется использовать НФМ Катафорез-330. Применение этого материала при фильтрации катафорезного грунта показало хорошую эффективность очистки.

Фимас предназначен для очистки дизельного масла в гидравлических системах с тонкостью фильтрации 15 мкм.

Таким образом, нетканые фильтрматериалы  разработки и производства НИИНМ по своим эксплуатационными характеристикам превосходят тканые фильтры и вполне способны конкурировать на рынке бывшего Союза с дорогостоящими импортными аналогами. Постоянное сотрудничество с партнерами и потребителями, представляющими различные отрасли промышленности, в области применения фильтрующих материалов также способствует продвижению отечественных НФМ на рынке.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ