ТКАНЬ ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ

Область техники
Полезная модель относится к производству технических тканей и, в частности, к производству фильтровальных тканей для фильтрации жидких гетерогенных систем (суспензии, шламы, пульпы) в химической, угольной, цементной, горнодобывающей, пищевой и других отраслях промышленности.
Уровень техники
Основное назначение фильтровальных перегородок (тканей) при разделении суспензий - обеспечить минимальное содержание твердой фазы в фильтрате и минимальное остаточное влагосодержание твердой фазы. Диаметр улавливаемых частиц твердой фазы составляет, в основном, от нескольких микрометров до нескольких миллиметров.
Фильтровальные ткани из химических волокон и нитей вырабатывают, преимущественно, из полиэфирного, полиамидного и полипропиленового сырья.
Выработанные из химического сырья ткани обладают большой механической прочностью на разрыв и истирание. Адгезия осадка к тканям из химического сырья обычно ниже, чем к тканям из натуральных волокон, что облегчает съем осадка с ткани и улучшает ее регенерацию. Ткани из химических волокон и нитей инертны к действию бактерий и обладают большой устойчивостью к воздействию агрессивных средств, особенно, при повышенных температурах.
Фильтровальные ткани из полипропиленовых волокон и нитей обладают превосходной устойчивостью к воздействию кислых, щелочных сред и устойчивы при температурах до 100°C.
3
2
2
Известно, что в различных отраслях промышленности для фильтрации агрессивных средств используют, в частности, полипропиленовую ткань арт. КС-34 []. Ткань выполнена из полипропиленовой пряжи линейной плотности 76 текс×2 (№13,2/2). Известная ткань задерживает частицы диаметром от 10 мкм. Воздухопроницаемость ткани составляет от 40 дм/м.с. Недостатком данной ткани является большая поверхностная плотность (более 420 гр/м) и толщина (более 1,5 мм), что ограничивает ее применение в фильтрующих центрифугах и барабанных вакуум-фильтрах [Малиновская Т.А. и др. «Разделение суспензий в химической промышленности, - Химия, 1983 г., с.49]. Такая ткань также обладает большим разрывным удлинением (не менее 80% по основе и не менее 65% по утку).
2
Наиболее близкой по технической сущности достигаемому эффекту является фильтровальная тонкая ткань арт.КС- 24 [], вырабатываемая из полипропиленовой пряжи линейной плотности 42 текс×2 (№24/2) толщиной 07,-0,8 мм и поверхностной плотностью 245-290 г/м.
Ткань предназначена для использования в гальванохимии, в полиграфии и аккумуляторных батареях. Основными недостатками известной ткани являются:
3
2
- высокая воздухопроницаемость (не менее 100 дм/м с);.
- невысокие прочностные характеристики по основе ткани (не более 1600 Н); - невысокая задерживающая способность ткани (от 20 мкм).
Указанные недостатки известной ткани снижают эффективность фильтрования и степень очистки фильтрата.
Раскрытие полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания такой фильтровальной ткани пониженной материалоемкости для фильтрации жидких гетерогенных систем (суспензий, шламов, пульпы) в химической, цементной, угольной, горнодобывающей и других отраслях промышленности, которая позволяет получить технический результат, заключающейся в том, чтобы улучшить технические характеристики фильтровальной ткани (задерживающую способность, разрывные нагрузки, воздухопроницаемость) Новая фильтровальная ткань обеспечит высокую степень очистки.
2
Этот технический результат полезной модели достигается тем, что создана новая фильтровальная ткань, которая содержит переплетенные между собой системы основных и уточных нитей из полипропиленовых текстурированных нитей и выполнена переплетениями главной группы, а именно саржей 2/2, саржей 2/1, в которых основные нити имеют линейную плотность 33,0 текс×2÷50,0 текс×2, уточные нити имеют линейную плотность 33,0 текс-50,0 текс, число нитей на 10 см составляет по основе 180-300, по утку - 110-210, толщина ткани равна 0,72 - 0,85 мм, поверхностная плотность составляет 280-300 г/м.
Таким образом, конструктивное выполнение полезной модели связано с тем, что в качестве основных нитей используют сложенные вдвое текстурированные нити, а в качестве уточных нитей - эти же одиночные некрученые нити, что позволяет уменьшить общую пористость и размер пор в ткани, что обеспечит задерживание при фильтрации частиц размером 5-10 мкм.
Достижение нового технического результата будет обеспечивать созданной фильтровальной ткани улучшенную задерживающую способность, более высокие разрывные нагрузки при сохранении небольшой толщины ткани, уменьшенную воздухопроницаемость.
Примеры выполнения полезной модели.
2
3
2
2
2
3
2
Пример 1. Ткань фильтровальную вырабатывают переплетением саржа 2/2 из полипропиленовых текстурированных нитей линейной плотности в основе 33,0 текс×2, в утке 50,0 текс, плотность ткани на 10 см по основе составляет 280 нитей, по утку 150 нитей, поверхностная плотность ткани равна 300 г/м, толщина ткани - 0,83 мм, воздухопроницаемость - 60 дм/м с, задерживающая способность ткани составляет 10 мкм. Задерживающая способность ткани определялась фильтрованием водной суспензии активированного угля с размером частиц твердой фазой от 5 до 60 мкм на друк-фильтре под избыточным давлением 1,2 и 3 кгс/см. Пример 2. Ткань фильтровальную вырабатывают согласно примеру 1, за исключением того, что линейная плотность основных нитей равна 33,0 текс×2, уточных нитей 33,0 текс, плотность ткани на 10 см по основе составляет 300 нитей, по утку 200 нитей, поверхностная плотность ткани 286 г/м, толщина ткани 0,72 мм, воздухопроницаемость - 35 дм/мс, задерживающая способность ткани - 5 мкм.
2
3
2
Пример 3. Ткань фильтровальную вырабатывают согласно примеру 1, за исключением того, что основные и уточные нити выработаны переплетением саржа 2/1 линейной плотности в основе 50,0 текс×2, в утке 50,0 текс, плотность ткани на 10 см по основе составляет 180 нитей по утку 110 нитей, поверхностная плотность ткани равна 290 г/м, толщина ткани 0,82 мм, воздухопроницаемость - 90 дм/мс, задерживающая способность ткани - 10 мкм.
2
3
2
Пример 4. Ткань фильтровальную вырабатывают переплетением,, согласно примеру 1, за исключением того, что линейная плотность основных нитей равна 50,0×2 текс, уточных 50,0 текс, плотность ткани на 10 см составляет 200 нитей по утку 120 нитей, поверхностная плотность ткани равна 300 г/м, толщина ткани - 0,85 мм, воздухопроницаемость -100 дм/мс, задерживающая способность ткани - 10 мкм.
2
3
2
Пример 5. Ткань фильтровальную вырабатывают согласно примера 1, за исключением того, что основные и «уточные нити выработаны переплетением саржа 2/1, линейной плотности по основе 33,0 текс×2, по утку 33,0 текс, плотность ткани на 10 см по основе составляет 280 нитей, по утку 210 нитей, поверхностная плотность ткани равна 282 г/м, толщина ткани - 0,73 мм, воздухопроницаемость - 30 дм/мс, задерживающая способность ткани 5 мкм.
На рис.1-2 представлены виды текстильных переплетений заявляемой ткани.
Технические характеристики и физико-механические показатели известной и заявляемой ткани приведены в таблице.
3
2
Данные, представленные в таблице, показывают, что заявляемая ткань, выработанная из полипропиленовых текстурированных нитей, в сравнении с известной тканью, является более эффективным фильтровальным материалом, улавливающим частицы суспензий размером не менее 5 мкм с сохранением при этом небольшой толщины - 0,72 мм-0,85 мм и воздухопроницаемости 30-100 дм/мс, а также улучшеннымиразрывными характеристиками - более 2200 Н для нитей основы.
Таким образом, синергически подобранные элементы структуры ткани: линейная плотность полипропиленовых нитей, плотность ткани на 10 см по основе и утку, поверхностная плотность ткани, позволили обеспечить заявляемой ткани эффективную степень очистки фильтруемых суспензий с улавливанием частиц от 5 мкм с сохранением необходимой толщины ткани, пониженную воздухопроницаемость, высокие разрывные характеристики.
Варианты осуществления полезной модели
Фильтровальную ткань для очистки жидких гетерогенных систем вырабатывают на ткацком станке СТБ-2-180 из полипропиленовых текстурированных нитей саржевым переплетением 2/2 линейной плотности в основе 33,0 текс×2, в утке 50,0 текс с количеством нитей в ткани на 10 см по основе 280 нитей, по утку 150 нитей.
Промышленная применимость
Опытные партии фильтровальной ткани выработаны на предприятии ТПК «Завидовский текстиль» по технологии, разработанной специалистами ООО «НПФ «СпецХимТкань». Фильтровальная ткань может быть выработана на предприятиях текстильной отрасли, перерабатывающих текстильные химические нити без перестройки технологического процесса.
Внедрение новой ткани предусмотрено в 2012 году.
Таблица
Основные технические характеристики фильтровальных тканей
№ п/п.
Наименование показателей
Заявляемая фильтровальная ткань по примерам
Известная ткань
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
8
1.
Линейная плотность нитей, текс,
основа
33×2
33×2
50×2
50×2
33×2
42,0×2
уток
50,0
33,0
50,0
50,0
33,0
42,0×2
2.
Число нитей в ткани на 10 см,
основа
280
300
180
200
280
200
уток
150
200
110
120
210
110
3.
Вид переплетения
саржа 2/2
саржа 2/2
саржа 2/1
саржа 2/2
саржа 2/1
саржа 2/1
4.
Поверхностная плотность ткани, г/м<sup>2</sup>
300,0
286,0
290,0
300,0
282,0
310,0
5.
Толщина ткани, мм
0,83
0,72
0,82
0,85
0,73
0,7
6.
Воздухопроницаемость, дм<sup>3</sup>/м<sup>2</sup>·с
60,0
35,0
90,0
100,0
30,0
не менее 100
Продолжение
1
2
3
4
5
6
7
8
7.
Разрывная нагрузка полоски ткани размером 50×200 мм, Н,
основа
2200
2200
2500
2500
2200
1500
уток
1100
1100
1100
1100
1100
1100
8.
Разрывное удлинение полоски ткани размером 50×200 мм, %
основа
70
70
55
57
65
50
уток
40
40
21
20
38
30
9
Задерживающая способность, мкм
10
5
10
10
5
20х
<sup>х</sup> - определялась на образце известной ткани в лабораторных условиях, аналогично примерам 1-5 настоящей заявки