64764

Формування асортименту та якості фільтрувальних нетканих матеріалів на основі термостійких волокон

Автореферат

Маркетинг и реклама

Більшість газоочисних систем у тому числі рукавні фільтри були розроблені понад 20 років тому коли асортимент фільтрувальних матеріалів був вузьким. Створення нетканих матеріалів які б відповідали сучасним вимогам актуальна проблема котра гостро стоїть перед вітчизняними текстильними підприємствами.

Украинкский

2014-07-11

1.27 MB

0 чел.

PAGE   \* MERGEFORMAT 23

ЛЬВІВСЬКА КОМЕРЦІЙНА АКАДЕМІЯ

ХАРУК ЮЛІЯ АНТОНІВНА

            УДК 677.0121.123.3

ФОРМУВАННЯ АСОРТИМЕНТУ ТА ЯКОСТІ

ФІЛЬТРУВАЛЬНИХ НЕТКАНИХ МАТЕРІАЛІВ

НА ОСНОВІ ТЕРМОстійких ВОЛОКОН

Спеціальність 05.18.15 – товарознавство

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Львів – 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівській комерційній академії Укоопспілки.

Науковий керівник:

кандидат технічних наук, доцент

Пелик Леся Василівна,

Львівська комерційна академія,

доцент кафедри товарознавства непродовольчих товарів

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, доцент

Осипенко Наталія Іванівна

Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського,

завідувач кафедри експертизи в митній справі

кандидат технічних наук, доцент

Поліщук Лариса Володимирівна

Полтавський університет економіки і торгівлі,

доцент кафедри експертизи та митної справи

Захист відбудеться «14» грудня 2010 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 35.840.02 при Львівській комерційній академії за адресою: 79011, м. Львів, вул. Уласа Самчука, 9, ауд. 410.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівської комерційної академії за адресою: 79005, м. Львів, вул. Туган-Барановського, 10.

Автореферат розісланий  «10» листопада 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради                               Т. М. Лозова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Текстильні фільтрувальні матеріали знаходять все більше застосування в різних галузях промисловості. Вони використовуються для виготовлення різних типів промислових фільтрів, які необхідні для фільтрації рідин, аерозолів і газів на підприємствах ряду галузей, зокрема потенційними споживачами фільтруючих систем є підприємства чорної та кольорової металургії.

Більшість газоочисних систем, у тому числі рукавні фільтри, були розроблені понад 20 років тому, коли асортимент фільтрувальних матеріалів був вузьким. Фахівці відзначають, що існуючі фільтри не в змозі сьогодні задовольнити вимог, які ставляться перед металургійною промисловістю. Тому в даний час проблема створення вітчизняного термостійкого фільтрувального нетканого матеріалу, як і раніше, залишається актуальною.

Сучасні фільтрувальні матеріали повинні відповідати наступним основним вимогам: володіти пористою структурою, яка забезпечує високу проникність для газів, що піддаються фільтруванню; високим ступенем очистки та мінімальним гідравлічним опором. В залежності від фізичних та хімічних властивостей фільтрувального середовища, технологічних умов процесу очистки ці матеріали повинні бути зносостійкими, володіти високою хімічною та термічною стійкістю; мати гладку поверхню, яка б забезпечувала легке та повне видалення пилу; займати якомога менший об’єм та бути недорогими.

При виборі фільтрувального матеріалу слід враховувати, що хімічні та фізичні параметри газового середовища мають значний вплив на процес фільтрування, зокрема температура та його агресивність. Створення нетканих матеріалів, які б відповідали сучасним вимогам – актуальна проблема, котра гостро стоїть перед вітчизняними текстильними підприємствами.

Обираючи напрям дослідження асортименту та основних властивостей нових і вже існуючих фільтрувальних матеріалів для металургійної промисловості, основна увага в дисертаційній роботі приділяється вивченню закономірностей і особливостей зношування нетканих матеріалів фільтрувального призначення в процесі промислової експлуатації. Робота проводилася з метою вивчення недоліків, а також розробки і покращення існуючого асортименту та підвищення рівня якості рукавних фільтрів.

Основними критеріями оцінювання якості, які висуваються до фільтрувальних матеріалів, є висока проникність, добра фільтруюча здатність, можливість працювати в умовах високих температур, висока зносостійкість, які забезпечують тривалий термін їх експлуатації. Тому в даній роботі акцент робиться на обґрунтування вибору нетканих матеріалів різного волокнистого складу, вивчення умов, специфіки зношування та особливостей змін основних споживних властивостей фільтрувальних матеріалів в процесі роботи на промислових установках. Оскільки дослідження процесу фільтрування та зношування матеріалу в реальних умовах їх експлуатації є надзвичайно складним завданням, нами були розроблені модельні умови зношування досліджуваних фільтрів в лабораторіях, максимально наближені до існуючих. Результати проведених випробувань після узагальнень порівнювалися із даними, отриманими під час роботи цих фільтрів на фільтрувальних установках Аксуського феросплавного заводу (Республіка Казахстан), які фіксувалися паралельно. Постановка проблеми і вибір напрямів досліджень при виконанні даної дисертаційної роботи базуються на реальних планах ЗАТ Фірма «Едельвіка» (м. Луцьк).

Актуальність обраної проблеми полягає у тому, що її рішення спрямовано на збільшення терміну експлуатації фільтрувальних нетканих матеріалів і підвищення зносостійкості шляхом розробки нових видів матеріалів з підвищеними показниками механічних властивостей, проникності, хімічної стійкості за одночасного збереження необхідної екологічності.

Виходячи з вищевикладеного, особливу актуальність набуває наукове обгрунтування закономірностей направленого підбору волокнистого складу і оцінювання властивостей, їх вплив на довговічність і надійність рукавних фільтрів. Ці напрями являються науковим підґрунтям для розробки високоефективних фільтрувальних нетканих матеріалів.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до теми «Розробка перспективного асортименту непродовольчих товарів і вдосконалення методики оцінки їх якості» в рамках тематики наукових досліджень Львівської комерційної академії та пріоритетних напрямків досліджень ЗАТ Фірма «Едельвіка» (м.Луцьк) у 2005– 2010 роках. 

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є комплексне оцінювання якості нетканих полотен різного волокнистого складу, призначених для виготовлення рукавних фільтрів, дослідження їх поведінки в умовах експлуатації на підприємствах чорної металургії та виявлення переваг для подальшої оптимізації асортименту і рівня їх якості. Для досягнення поставленої мети слід було вирішити такі завдання:

  •  вивчити існуючий асортимент фільтрувальних полотен для рукавних фільтрів у металургії, використовуючи вітчизняний та зарубіжний досвід у цій галузі;
  •  розробити нові фільтрувальні неткані матеріали для металургійної промисловості із використанням нових видів сировини;
  •  дослідити в лабораторних умовах їх відповідність сучасним вимогам щодо проникності, фільтрувальної здатності та зносостійкості;
  •  розробити необхідну нормативну документацію на дослідні зразки, спираючись на результати експериментів;
  •  вдосконалити існуючі методики оцінювання основних споживних властивостей, зокрема поведінку нетканих фільтрувальних матеріалів під дією високих температур;
  •  провести комплексну оцінку рівня якості фільтрувальних нетканих матеріалів;
  •  використати кращі зразки фільтрувальних полотен при пошитті рукавних фільтрів та розмістити їх на підприємстві металургійного комплексу з метою вивчення факторів, які впливають на процеси зношування, та поведінки нетканих матеріалів під час експлуатації;
  •  обгрунтувати екологічний та економічний ефекти від впровадження кращих із запропонованих фільтрувальних нетканих матеріалів у промисловість;
  •  узагальнити результати проведеної роботи, розробити конкретні заходи і пропозиції з метою покращення якості фільтрувальних нетканих матеріалів і рукавних фільтрів з них.

Об’єктами  дослідження слугували голкопробивні фільтрувальні неткані полотна на тканому каркасі із поліефірних волокон (вар. 2, 3, 4, 5, 7), нових волокон арселону (вар. 8, 9), волокон номексу (вар. 11); із поліефірних волокон без каркасу (вар. 6) та поліімідних на каркасі із скловолокна (вар. 10).

Предметом дослідження стало оцінювання властивостей і якості фільтрувальних нетканих матеріалів, призначених для виготовлення рукавних фільтрів для металургійної промисловості.

Методи дослідження визначалися згідно вимог нормативних документів, а саме: фізичні (повітропроникність, паропроникність, пилопроникність, анізотропія за масою та зміна лінійних розмірів), механічні (розривальні характеристики, у тому числі розривальна навантага та видовження під час розривання, жорсткість).

Наукова новизна одержаних результатів. На основі комплексних експериментальних досліджень властивостей сировини та фільтрувальних нетканих матеріалів вперше обгрунтовано доцільність виробництва нетканого полотна із синтетичного термостійкого волокна арселон із  політетрафторетиленовим обробленням. 

Досліджено закономірності впливу нових термостійких волокон на показники споживних і технологічних властивостей фільтрувальних нетканих матеріалів для металургійної промисловості.

Запропоновано лабораторний метод моделювання процесу  зношування фільтрувальних нетканих полотен різного волокнистого складу під дією температури, який наближений до реальних умов експлуатації рукавних фільтрів і дозволяє проаналізувати та спрогнозувати поведінку матеріалів в умовах дії високих температур.

У роботі проведено комплексну оцінку основних споживних властивостей фільтрувальних нетканих матеріалів різного волокнистого складу.

Проаналізовано закономірності руйнування серійних та нових фільтрувальних нетканих матеріалів в умовах реальної експлуатації.

Отримано нові відомості про характер зношування нетканих матеріалів у рукавних фільтрах під час роботи у фільтрувальних установках. Зіставлено кінетику руйнування нетканих полотен в лабораторних умовах і рукавних фільтрів із цих матеріалів у реальних умовах виробництва.

Практичне значення одержаних результатів. В результаті системних комплексних експериментальних досліджень впливу різних чинників на фільтрувальні неткані матеріали, рекомендовано науково обгрунтовані принципи прогнозування рівня зносостійкості та проектування основних властивостей цих полотен підвищеної якості, які гарантують продовження терміну їх експлуатації та покращення фільтрувальної спроможності.

На основі проведених досліджень на базі ЗАТ Фірма «Едельвіка» (м.Луцьк) та Аксуського феросплавного заводу (Республіка Казахстан) за участю автора були  розроблені та впроваджені у виробництво фільтрувальні неткані матеріали (ТУ У 17.5-30088917-004-2008 «Полотна неткані голкопробивні»). Використання у фільтрувальних установках нових нетканих матеріалів із термостійких волокон дозволяє вдвічі скоротити витрати на заміну рукавів та досягти значного економічного ефекту за рахунок здешевлення процесу охолодження вихідних газів.

Проведено промислову апробацію рукавних фільтрів із нових фільтрувальних нетканих матеріалів на металургійних підприємствах, розроблено рекомендації щодо продовження терміну їх експлуатації, підвищення фільтрувальної здатності та досягнення значного економічного ефекту за рахунок використання більш термостійких волокон.

Особистий внесок здобувача. Усі основні результати дисертаційного дослідження є авторськими. Обгрунтування вибору об`єктів і методів досліджень, проведення експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, а також висновків здійснені автором самостійно.

Особистий внесок автора полягає у визначенні мети та завдань дослідження, проведенні аналітичних та експериментальних досліджень, їх аналізі та узагальненні, апробації отриманих результатів роботи.

Автор приймала безпосередню участь у розробленні технічної документації, випуску дослідно-промислової партії та проведенні промислової апробації нових фільтрувальних нетканих матеріалів і рукавних фільтрів з них.

Апробація результатів дисертації. Результати і пропозиції, отримані внаслідок проведених досліджень, використані в роботах ЗАТ Фірма «Едельвіка» (м. Луцьк) для проектування нових фільтрувальних нетканих матеріалів. Рекомендації автора були апробовані у виробничих умовах ЗАТ Фірма «Едельвіка» (м. Луцьк), а також враховані під час дослідної експлуатації рукавних фільтрів із досліджуваних нетканих матеріалів на Аксуському феросплавному заводі (Республіка Казахстан).

Основні положення роботи доповідалися на міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні тенденції та проблеми інновації виробництва товарів і надання послуг» (Львівський інститут економіки і туризму, травень 2008 р.); на міжнародній науково-методичній конференції «Матеріалознавство - 2008» (Київський національний університет технологій та дизайну, 4 - 6 листопада 2008 р.) та обговорювались на підсумкових наукових конференціях професорсько-викладацького складу Львівської комерційної академії (м. Львів, 2007 - 2009 р.р.).

Публікації. Основні матеріали дисертації опубліковано у 9 друкованих роботах, у тому числі 7 статей у наукових виданнях,  рекомендованих ВАК України.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Робота викладена на 143 сторінках машинописного тексту. У роботі міститься 18 таблиць, 14 рисунків, 164 літературних джерел та 24 додатки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційного дослідження, сформульовано мету, основні завдання, об’єкт та предмет дослідження, підтверджено наукову новизну роботи та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі, спираючись на результати досліджень вітчизняних та закордонних вчених, проаналізовано основні чинники, які впливають на формування споживних властивостей нетканих фільтрувальних матеріалів на основі термостійких волокон, зокрема сировинні ресурси та особливості технології їх виробництва. Досліджено проблеми формування асортименту та якості фільтрувальних нетканих матеріалів для металургійної промисловості. Детально розглянуто механізм процесу фільтрування промислових аерозолів різними типами фільтрувальних установок.

У другому розділі наведено загальну схему досліджень (рис. 1), яка допомагає окреслити поставлені в роботі завдання, аналізувати повноту проведених досліджень та судити про логічність зроблених за результатами роботи висновків. Також визначено об’єкти, подано характеристику основних методів дослідження, вказано порядок постановки експериментів.

Об’єктами дослідження було обрано голкопробивні фільтрувальні неткані полотна на тканому каркасі із поліефірних волокон (вар. 2, 3, 4, 5, 7), нових волокон арселону (вар. 8, 9), волокон номексу (вар. 11); із поліефірних волокон без каркасу (вар. 6) та поліімідних на каркасі із скловолокна (вар. 10).

Було досліджено 11 варіантів фільтрувальних голкопробивних матеріалів, з яких 7 (вар. 2, 4, 5, 6, 7, 8 та 9) розроблені за участю дисертанта на промисловій лінії ТзОВ Фірми «Продтранспортсервіс» ЛТД «Плоск-100» (м.Луцьк), а вар. 3, 10 та 11 - виробництва компанії «BWF Envirotec» (Німеччина).

За базовий зразок було взято поліефірний нетканий матеріал (вар. 1), який складається із поліефірної пряжі (волокно поліефірне нефарбоване, 100%) лінійної густини 0,44 текс і каркасу (тканина поліефірна полотняного переплетення із поверхневою густиною 95 г/м2), виготовлений на заводі нетканих матеріалів (м. Луцьк).

Лабораторні дослідження проводились нами у акредитованих випробувальних лабораторіях Луцького ЗАТ Фірми «Едельвіка» та Львівської комерційної академії.

Рис. 1. Блок-схема комплексних досліджень з формування

перспективного асортименту фільтрувальних нетканих матеріалів

Промислові випробування фільтрувальних нетканих матеріалів нами проводилися на Аксуському заводі феросплавів, філіал АТ «ТНК «Казхром» (Республіка Казахстан). Результати проведених нами досліджень підтвердили, що розроблені фільтрувальні неткані матеріали мають теоретичну і практичну цінність і націлені на підвищення ефективності роботи фільтрів і збереження екологічної безпечності довкілля, та були використані для розробки технічних умов на випуск дослідної партії - ТУ У 17.5-30088917-004-2008 «Полотна неткані голкопробивні». Разом із німецькою компанією «BWF Envirotec» нами проводилися дослідження нових фільтрувальних нетканих матеріалів із волокон із термостійких волокон.

Вирішення поставлених у дисертації завдань виконано із використанням сучасних фізико-механічних методів. Статистична обробка одержаних експериментальних результатів досліджень проводилася відомими методами, використовуючи пакет прикладних програм «Статистика».

Третій розділ присвячено дослідженню споживних властивостей нетканих фільтрувальних матеріалів із поліефірних волокон та нових зразків із волокон арселону, номексу та полііміду на каркасі зі скловолокна. У розділі наведені результати експериментальних досліджень впливу волокнистого складу, будови на зміну в процесі зношування основних властивостей фільтрувальних нетканих матеріалів. При цьому першочергова увага приділялася дослідженню тих властивостей нетканих матеріалів, які дозволяють однозначно та об’єктивно оцінити фільтрувальну здатність та зносостійкість під дією найбільш вагомих і ймовірних чинників зношування.

Неткані голкопробивні матеріали, які використовуються для фільтрування газових викидів на металургійних підприємствах, повинні характеризуватися високими показниками проникності у процесі експлуатації, від яких напряму залежить ефективність їх роботи у запиленому газовому середовищі.  Для забезпечення тривалої роботи в умовах дії регенеруючих пристроїв матеріали повинні мати достатню міцність на розрив і здатність до легкого видалення пилу, що накопичився всередині пор і на поверхні.

Оскільки основним критерієм оцінювання проникності досліджуваних фільтрувальних нетканих матеріалів було обрано показники їх повітропроникності, представляється доцільним більш детально вивчити залежність цього показника від особливостей будови і оброблення цих матеріалів.

Аналізуючи отримані результати дослідження повітропроникності, можна відмітити, що значення цього показника при стандартних умовах (р=5мм.вод.ст.) для поліефірних зразків (вар.  2 - 7) знаходилося у межах від 88дм3/(м2·с) до 180 дм3/(м2·с), для арселонових нетканих матеріалів (вар. 8, 9) воно складає 76 дм3/(м2·с) та 104 дм3/(м2·с), у поліімідного матеріалу на каркасі із скловолокна (вар. 10) значення повітропроникності становить 56дм3/(м2·с), у матеріалі із волокон номекс (вар. 11) – 106 дм3/(м2·с), а у зразка-еталона– 90дм3/(м2·с). Згідно ДСТУ 2934-94 «Матеріали текстильні для фільтрації промислових аерозолів. Загальні технічні умови» для фільтрувальних нетканих матеріалів повітропроникність допускається 50 - 300  дм3/(м2·с).

Повітропроникність напряму залежить від пористості, чим менша пористість нетканого полотна, тим нижчі показники повітропроникності. Так, найвищим показником повітропроникності характеризується нетканий матеріал вар. 6 - 180 дм3/(м2·с) при найвищій пористості - 88,5%, а у вар. 10 повітропроникність найнижча і становить 56дм3/(м2·с) при загальній пористості 69,7 %. Суттєво впливає на повітропроникність відсутність каркасу у нетканих полотнах, підвищуючи значення показника за рахунок більш пористої структури настилу. У досліджуваному поліефірному нетканому матеріалі вар. 6 немає каркасу, тому показник повітропроникності є найвищий.

Фільтрувальні неткані матеріали із волокон поліефіру (вар. 7) та арселону (вар. 9) із політетрафторетиленовим обробленням, володіють кращими показниками повітропроникності ніж неткані полотна без нього - вар. 1 та вар.8. Так, арселоновий нетканий матеріал вар. 9 характеризується вищою повітропроникністю - 104 дм3/(м2·с) та більшою пористістю - 81,6 %, ніж вар. 8, у якого ці значення становлять 76 дм3/(м2·с) та 78,0 % відповідно. У поліефірному нетканому матеріалі з політетрафторетиленовим обробленням (вар. 7) повітропроникність становить 96 дм3/(м2·с), а у зразка-еталона (вар. 1) без оброблення - 90 дм3/(м2·с), при загальній пористості 80,0 %.

Зі збільшенням об’ємної густини повітропроникність нетканих матеріалів знижується. Серед досліджуваних поліефірних матеріалів найвищий показник об’ємної густини 0,294 мг/мм3 є у вар. 3 при найнижчому значенні повітропроникності – 88 дм3/(м2·с). Серед нових термостійких нетканих матеріалів найвище значення об’ємної густини є у вар. 10 і становить 0,346мг/мм3 при найнижчому значенні повітропроникності - 56дм3/(м2·с).

Як відомо, на металургійних підприємствах фільтрування вихідних газів відбувається за умови високих температур, тому фільтрувальні неткані матеріали під час роботи зазнають значного їх впливу. При цьому спостерігається теплове старіння - поступове погіршення властивостей матеріалу, при якому відбувається деструкція волокон, зниження показників його механічних властивостей та деяких інших властивостей, які обумовлюють його експлуатаційні характеристики і безпеку використання. У лабораторних умовах за розробленою нами методикою проводилося термостаріння фільтрувальних нетканих матеріалів шляхом витримування фільтрувальних зразків протягом певного періоду часу при пікових для цих матеріалів температурах (150 ºС - для поліефірних та 250 ºС – для термостійких волокон). Для порівняння властивостей відібраних зразків до і після впливу високих температур проводилося визначення їх розривальних характеристик, жорсткості, повітропроникності та зміни лінійних розмірів.

Основним показником для фільтрувальних нетканих матеріалів є повітропроникність, тому доцільно було провести дослідження зміни цього показника при термічному обробленні за розробленою нами методикою термостаріння протягом 1, 3, 6 та 12 год. Результати роботи показані у табл. 1.

Таблиця 1

Зміна повітропроникності деяких досліджуваних  фільтрувальних матеріалів при термічному обробленні

Ва-ріант зразка

Загальна порис-тість,%

Повітропроникність, дм3/(м2·с)

Зміна повітропроникності, %

вихідні

після термооброблення протягом, год.

після термооброблення протягом, год.

1

3

6

12

1

3

6

12

1

80,0

90,0

84,0

83,0

80,0

80,0

93,3

92,2

88,9

88,9

3

78,9

88,0

83,0

81,0

80,0

78,0

94,3

92,1

90,9

88,6

8

78,0

76,0

71,0

70,0

69,0

68,0

93,4

92,1

90,8

89,5

9

81,6

104,0

99,0

99,0

99,0

99,0

95,2

95,2

95,2

95,2

10

69,7

56,0

52,0

51,5

51,0

51,0

92,9

92,0

91,1

91,1

11

78,4

106,0

98,0

98,0

98,0

98,0

92,5

92,5

92,5

92,5

У процесі дослідження можна спостерігати зниження показника повітропроникності під дією температури. Найпомітніші зниження повітропроникності відслідковуються протягом 1 год. нагрівання для усіх досліджуваних зразків. Фільтрувальні неткані матеріали (вар. 9, вар.10, вар.11) характеризуються зниженням повітропроникності після 1 год. дослідження і стабільністю показників протягом подальшого нагрівання: у вар. 9 – 99,0 дм3/(м2·с), у вар. 10 знаходилися у межах – 51,0 - 52,0 дм3/(м2·с), а у вар. 11 залишалися незмінними - 98,0 дм3/(м2·с).

Неткані матеріали являють собою складну пористу структуру. Пори нетканих матеріалів розташовуються як між волокнами, так і всередині них. Це відіграє суттєву роль у процесі фільтрування. Залежність між загальною пористістю нетканих матеріалів та їх повітропроникністю зберігається протягом всього часу нагрівання і носить прямопропорційний лінійний характер. Так, після 12 год. термічного оброблення найнижча повітропроникність була у вар. 10 – 51,0 дм3/(м2·с) з найменшою серед досліджуваних зразків пористістю – 69,7 %, а найвища - у вар. 9, і становила 99дм3/(м2·с) при найбільшій кількості пор – 81,6 %.

При аналізі повітропроникності зразків із поліефірних волокон (вар. 3 та вар. 1), після 12 год. нагрівання при температурі 150 оС, було відмічено зниження показника відносно вихідних даних: у зразка-еталону (вар. 1) на 11,2% - з 90,0 дм3/(м2·с) до 80,0 дм3/(м2·с); у вар. 3 на 11,4% – з 88,0дм3/(м2·с) до 78,0 дм3/(м2·с).

Певний вплив на зміну повітропроникності матеріалів після термостаріння протягом 12 год. має політетрафторетиленове оброблення. В арселоновому зразку без оброблення (вар. 8) залишилося 89,5 % початкового значення, а у вар. 9 з обробленням – 95,2 %, що є найменшим зниженням показника повітропроникності серед усіх фільтрувальних полотен.

Температура суттєво впливає на зміну напівциклових характеристик, отриману при розтягу матеріалів. При її підвищенні спостерігається пришвидшення теплових коливань молекул, послаблення міжмолекулярних  з’вязків, що робить волокна менш міцними і більш схильними до деформації. На рис. 2 наведені результати досліджень зміни розривальних характеристик фільтрувальних нетканих матеріалів в процесі нагрівання.

Аналізуючи отримані дані, можна відмітити, що внаслідок прискореного термостаріння після 1 та 3 год. відбувається різке зниження розривальних характеристик фільтрувальних матеріалів. Протягом наступних 6 та 12 год. відмічається повільний спад початкових значень розривальної навантаги.

Найбільший спад показників розривальної навантаги після 12 год. термооброблення спостерігається у поліефірного зразка-еталону (вар. 1) з 1900Н до 1160 Н. Розривальна навантага вар. 1 знизилася на 38,9 % від початкового значення, а  вар. 3 – на 21,1%. Це пояснюється тим, що вар. 3 виготовлений трьохстадійним способом виробництва. При цьому механічні показники вар. 1 різко знижуються вже після 1 год. термооброблення, а потім

Рис. 2. Залежність розривальної навантаги нетканих матеріалів

від тривалості нагрівання

зниження показників уповільнюється, а у вар. 3 вони знижуються поступово і більш-менш рівномірно.

У фільтрувальних нових нетканих матеріалах із волокон арселону (вар. 9) та номексу (вар. 11) тенденції у спаді значень розривальної навантаги зберігаються протягом всього часу дослідження, але за 1 год. відбувається максимальне зниження розривальних характеристик, а протягом 3, 6 та 12 год. спостерігається сповільнення процесу та відносна стабілізація показників.

Найменша різниця у показниках розривальної навантаги у порівнянні з початковими є в матеріалі з волокон номексу (вар. 11) – 59 Н та в арселоновому зразку (вар. 9) - 104 Н, вони втратили лише 13 – 13,1 % значень своїх показників розривальної навантаги за 12 год. перебування при піковій (250 ºС) для цих матеріалів температурі роботи у фільтрувальних установках. У інших досліджуваних нетканих матеріалах розривальна навантага знизилася на 17,9 – 39 %.

Аналіз зниження розривальних навантаг досліджуваних нетканих матеріалів показав важливу роль, яку відіграє політетрафторетиленове оброблення. Воно забезпечує менше руйнування нетканих матеріалів у процесі їх старіння. Це являється дуже важливим фактором, особливо для оцінки їх експлуатаційних властивостей. Так, арселоновий зразок із PTFE-обробленням (вар. 9) характеризується вищими показниками зміни розривальної навантаги, ніж нетканий матеріал без оброблення (вар. 8). У вар. 9 розривальна навантага лежить у межах 697 – 801 Н, а у вар. 8: 615 – 802 Н відповідно.

Стабільність розмірів фільтрувальних нетканих матеріалів протягом всього терміну служби є важливим фактором для забезпечення надійної роботи фільтрів і продовження терміну їх експлуатації. Результати змін лінійних розмірів  представлені у рис. 3. 

Рис. 3. Залежність лінійних розмірів нетканих матеріалів

за довжиною від тривалості нагрівання

Найбільші зміни лінійних розмірів нетканих матеріалів спостерігаються у перші години термічного оброблення. В подальшому відбувається зменшення розмірів матеріалу, але процес носить затухаючий характер. Термічне оброблення поліефірних матеріалів (вар. 1 та вар. 3) викликає найбільшу зміну їх лінійних розмірів протягом всього процесу нагрівання.

Зміна лінійних розмірів голкопробивних нетканих матеріалів в основному визначається видом волокна, будовою матеріалу, способом його виробництва, умовами експлуатації,  а також зсіданням каркасного матеріалу. У вар. 10 каркас виготовлений із скловолокна, що дозволило стабілізувати зміну лінійних розмірів протягом 6 год. та 12 год. нагрівання. 

Дослідження комплексної оцінки якості фільтрувальних нетканих матеріалів висвітлені  у четвертому розділі дисертаційної роботи. Вона була проведена з метою співставлення фільтрувальних нетканих матеріалів та розташування їх у ряд за оптимальним набором критеріїв до та після процесу термостаріння, а також для  визначення рівня їх якості. У роботі використовувались методи переваг та рангів, що дозволяє аналізувати якісні показники у кількісному вираженні. Спершу було проведено аналіз усіх показників, які впливають на експлуатаційні властивості фільтрувальних нетканих матеріалів, це дало змогу правильно розрахувати комплексний показник якості фільтрувальних нетканих матеріалів.

У підсумку кращими виявилися фільтрувальні неткані матеріали із волокон арселону з політетрафторетиленовим обробленням (вар. 9) та поліефіру (вар. 3). Третє та четверте місця посіли нетканий матеріал із термостійких волокон полііміду на каркасі зі скловолокна (вар. 10) та номексу (вар. 11) відповідно. Вітчизняний поліефірний зразок (вар. 1) не витримав конкуренції з новими нетканими фільтрувальними матеріалами і розташувався за комплексним показником якості на пятому місці.

У п’ятому розділі проаналізовано результати дослідної експлуатації фільтрувальних матеріалів за їх призначенням, яка проводилась з метою виявлення фільтрувальної спроможності в реальних умовах як самих рукавних фільтрів, так і нетканих голкопробивних матеріалів, з яких їх виготовляють. Дослідна експлуатація рукавних фільтрів проводилась на «Аксуському заводі феросплавів» - філіал АТ «ТНК «Казхром» (Республіка Казахстан). У період з червня 2007 р. до грудня 2008 р. (18 міс.) було проведено випробування досліджуваного зразка вар. 9 -  арселонового нетканого голкопробивного матеріалу із PTFE-обробленням, а у період з травня 2007р. до травня 2008 р. (12 міс.) випробовували досліджуваний зразок вар. 3 – поліефірний нетканий голкопробивний матеріал, з яких були пошиті рукавні фільтри на ЗАТ Фірма «Едельвіка».

Технологічне обладнання газоочистки працювало безперервно 8 годин у зміну, 3 зміни в добу, 7 днів у тиждень. У такому режимі фільтрувальні рукави працювали протягом термінів експлуатації, встановлених виробником, та були зняті з фільтру і оцінені як придатні для подальшої експлуатації.

Після промислової експлуатації поверхня нетканого матеріалу набуває різко вираженої шорсткості, внаслідок прилипання частинок пилу у процесі фільтрування. Нерівність поверхні полотна значно впливає на механічні та фізичні властивості під час його роботи у рукавному фільтрі. Результати дослідження представлені у табл. 2.

Аналізуючи дані табл. 2, встановлено, що відбулося зниження показника повітропроникності в обох досліджуваних зразках після роботи у фільтрувальній установці протягом визначеного терміну експлуатації. Отримані дані свідчать про зниження цього показника в поліефірному нетканому матеріалі (вар. 3) після проведення промислових випробувань на 19,3 % (з 88дм32·с до 71 дм32·с). В арселоновому нетканому матеріалі з політетрафторетиленовим обробленням (вар. 9) повітропроникність зменшилася на 13,5 % (зі 104 дм32·с до 90 дм32·с).

Загальна пористість поліефірного нетканого матеріалу (вар. 3) за 12 міс. експлуатації зменшилася на 4,9 %, арселонового матеріалу (вар. 9) – 2,4 %, що зумовило зниження повітропроникності.

При вивченні впливу умов експлуатації, а також процесу регенерації на зміну фізичних властивостей нетканих фільтрувальних матеріалів встановлено, що тривала експлуатація призводить до зниження показників їх повітропроникності при незначній зміні фільтрувальної здатності. Це пояснюються накопиченням пилу всередині нетканого матеріалу, збільшенням

Таблиця 2

Зміна фізико-механічних властивостей досліджуваних нетканих

матеріалів вар. 3 та вар. 9 в процесі експлуатації

Назва показника

Нетканий поліефірний матеріал (вар. 3)

в процесі експлуатації

Нетканий арселоновий матеріал (вар. 9)

в процесі експлуатації

до

після

12 місяців

до

після

18 місяців

Поверхнева густина, г/ м2

500

640

500

583

Обємна густина, мг/мм3

0,294

0,362

0,263

0,297

Загальна пористість, %

78,9

74,0

81,6

79,2

Повітропроникність, дм32·с

88

71

104

90

Розривальна навантага, Н,    за довжиною

за шириною

1800

1800

627

515

801

700

319

237

Видовження під час розривання, %

за довжиною

за шириною

20

26

8

12

10

10

4

5

його маси та товщини, про що свідчить підвищення показників поверхневої та об’ємної густини.

Фільтрувальні матеріали в рукавному фільтрі з імпульсною регенерацією піддаються складному комплексу механічних впливів, зокрема постійним розтягуючим навантаженням. Аналізуючи отримані дані, можна відмітити, що після 18 міс. експлуатації розривальні характеристики термостійкого нетканого арселонового матеріалу (вар.9) за довжиною знизились до 39,8 % ( з 801 Н до 319 Н), а за шириною –  до 33,9 % (з 700 Н до  237 Н). Оцінюючи показник розривальної навантаги для поліефірного нетканого матеріалу (вар. 3), який пропрацював у фільтрувальній установці 12 місяців, спостерігаються ще суттєвіші зміни – за довжиною він зберіг 34,8 % початкової розривальної навантаги (627 Н із 1800 Н), а за шириною – 28,6 % (515 Н із 1800 Н). Розривальна навантага нетканих досліджуваних матеріалів в процесі фільтрування зменшилася. Це залежить від природи волокна та умов експлуатації рукавних фільтрів.

Видовження під час розривання для досліджуваних зразків зменшилося практично вдвічі в обох напрямках: для арселонового зразка (вар. 9) за довжиною воно становить 4 %, за шириною – 5 %, а для поліефірного (вар. 3) – 8 та 12 %  відповідно. Це зумовлено тим, що часточки пилу, які потрапили всередину матеріалу, утворили механічний бар’єр, розмістившись між волокнами і ущільнили його структуру, а також через тривалу дію температури на волокна нетканого матеріалу.

Для порівняння із зарубіжними аналогами нами були проведені дослідження механічних властивостей зношеного фільтрувального нетканого матеріалу вар. 9 у лабораторії німецької компанії «BWF Envirotec», який пропрацював встановлений термін експлуатації на Аксуському феросплавному заводі. Аналіз отриманих даних, підтверджують отримані нами результати досліджень фізико-механічних властивостей арселонового нетканого матеріалу вар. 9. У рукавному фільтрі з нетканого арселонового матеріалу із політетрафторетиленовим обробленням після промислової експлуатації протягом 18 міс. не виявлено розривів чи інших пошкоджень поверхні. Це підтверджує можливість його подальшої експлуатації у фільтрувальній установці.

Розділ шостий присвячений питанням оцінювання економічної та екологічної ефективності від впровадження нових фільтрувальних нетканих матеріалів у практику виробництва.

Досвід експлуатації нових нетканих рукавних фільтрів із термостійких волокон у металургійній промисловості показує, що вони стабільно забезпечують ефективність пиловловлювання 99,87 – 99,92 %, їх використання дозволяє дотримуватися технічних вимог до гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі, які висуваються до підприємств металургійного комплексу.

Важливим показником, який впливає на економічний ефект від використання нетканих матеріалів із волокон полііміду, номексу та арселону, є термін експлуатації, який становить 1,5 - 2 роки, а поліефірні полотна витримують лише 1 рік.

Арселонові неткані фільтрувальні матеріали характеризуються вищою термостійкістю, вони працюють в умовах робочих температур 180 ºС, неткані матеріали із волокон номексу працюють при 200ºС, матеріали із волокон полііміду на каркасі зі скловолокна - 260 ºС, а поліефірні матеріали витримують лише 130 ºС.

Слід зазначити, що арселон - одне із найдешевших термостійких волокон. Собівартість одиниці  виробу (1м2) нетканого матеріалу арт. 37/N/500Т (вар.9) в цінах періоду 3 кварталу 2009 р. складає 114,80 грн., арт.NO/NO501CS31 (вар. 11) - 169,40 грн., арт. PI/GL751CS30 (вар. 10) - 605,00 грн.

Економічний ефект від впровадження у виробництво нового термостійкого фільтрувального нетканого матеріалу із волокон арселону на 20тис. м2 за цінами 3 кварталу 2009 р. складає: у порівнянні з номексом – 1092тис. грн., з полііміду на каркасі зі скловолокна - 9804 тис. грн.

Розраховане газове навантаження на нетканий матеріал із волокон поліефіру у  1,3 – 1,6 разів перевищує паспортне значення для рукавних фільтрів типу ФРІР, яке лежить у межах від 1,2 до 1,5 м32·хв, а на фільтрувальний матеріал із арселонових волокон – 1,4 м32·хв і лежить у рекомендованих межах.

ВИСНОВКИ

  1.  Розроблено новий асортимент фільтрувальних термостійких нетканих матеріалів з підвищеними фізико-механічними властивостями, дослідження яких спрямовані на  збільшення терміну експлуатації рукавних фільтрів і покращення зносостійкості за одночасного збереження необхідної екологічності.
  2.  Розкрито механізм фільтрації викидних газів металургійних підприємств каркасними голкопробивними нетканими фільтрувальними матеріалами в залежності від їх волокнистого складу, будови та способу оброблення. Обґрунтовано доцільність використання політетрафторетиленового оброблення для поверхневої модифікації термостійких фільтрувальних матеріалів.
  3.  Дана порівняльна характеристика фільтрувальної здатності каркасних голкопробивних нетканих матеріалів із поліефірних, арселонових, поліімідних волокон та волокон номексу. Обґрунтовано доцільність використання показників повітропроникності цих полотен як критерію оцінювання їх фільтрувальної здатності. Досліджено, що нові неткані матеріали із термостійких волокон арселону (вар. 9) та номексу (вар. 11) у поєднанні з політетрафторетиленовим обробленням володіють вищими показниками повітропроникності у порівнянні із зразком-еталоном (вар.1).
  4.  Встановлено, що для фільтрувальних нетканих матеріалів із політетрафторетиленовим обробленням позитивною характеристикою є невисоке значення показника пилоємності, оскільки поєднується фільтрувальна та регенераційна здатність. В арселоновому зразку із політетрафторетиленовим обробленням (вар.9) це значення у двічі нижче ніж в арселоновому зразку без нього (вар. 8).
  5.  Враховуючи складність оцінювання термостійкості досліджуваних фільтрувальних нетканих матеріалів у виробничих умовах, нами розроблена методика, яка дозволяє максимально приблизити процес їх термостаріння до реальних умов їх експлуатації в рукавних фільтрах на металургійних підприємствах. Вивчено вплив волокнистого складу, будови та заключного оброблення на термостійкість досліджуваних каркасних голкопробивних фільтрувальних матеріалів, що дозволяє розширити сферу їх застосування та оптимізувати термін експлуатації.
  6.  Вперше вивчено кінетику термостаріння нетканих фільтрувальних матеріалів під дією високих температур. Найбільш стійкими до дії температури виявились неткані матеріали із термостійких волокон арселону (вар. 9) та номексу (вар. 11), вони зберегли 87,0 % та 86,9 % своєї розривальної навантаги після 12 год. нагрівання, а з поліефірних матеріалів - вар. 3, вона знизилася до 78,9 %.
  7.  На основі комплексної оцінки якості показників, доведено, що нетканий фільтрувальний матеріал із волокон арселону (вар. 9) характеризується високими показниками проникності та зносостійкості. Це забезпечує тривалу його експлуатацію в умовах дії високих температур. Рангова комплексна оцінка рівня якості досліджуваних фільтрувальних полотен дозволила виявити переваги розробленого нами нового асортименту матеріалів для рукавних фільтрів на базі нових термостійких волокон над аналогічним за призначенням традиційним асортиментом.
  8.  Доведено, що сукупність дії температури та механічних впливів є найважливішими факторами, які визначають довговічність та проникність нетканих матеріалів в процесі експлуатації. Так, в арселоновому нетканому матеріалі (вар. 9) за 18 міс. експлуатації повітропроникність знизилася на 13,5 % , а ефективність очистки вихідних газів знаходилася у межах 99,87 – 99,92 % протягом одного періоду плавки.
  9.  Визначено газове навантаження на нетканий фільтрувальний матеріал відповідно до технологічних схем роботи на феросплавних підприємствах, що дозволяє досягти значного економічного ефекту за рахунок здешевлення процесу охолодження вихідних газів. Розраховане газове навантаження на нетканий матеріал із поліефірних волокон (вар. 1) у  1,3 – 1,6 разів перевищує паспортне значення для рукавних фільтрів типу ФРІР. Показник газового навантаження на матеріал із волокон арселону із політетрафторетиленовим обробленням (вар. 9) знаходиться у межах значень, рекомендованих заводом-виробником.
  10.  Наведено розрахунок очікуваного економічного ефекту від впровадження отриманих результатів досліджень у практику металургійного виробництва. Так, від впровадження нетканого фільтрувального матеріалу із волокон арселону з політетрафторетиленовим обробленням вар. 9 (з розрахунку на 20 тис. м2) він становить у порівнянні з матеріалом із волокон номексу – 1092 тис. грн., а з волокон полііміду - 9804 тис. грн.
  11.  Розроблено технічні умови на випуск дослідної партії фільтрувального нетканого матеріалу із термостійких волокон арселону (вар. 9 – арт.37/N/500Т) - ТУ У 17.5-30088917-004-2008 «Полотна неткані голкопробивні» і впроваджено їх у серійне виробництво, що підтверджують акти впровадження, наведені у додатках.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у наукових фахових виданнях:

  1.  Харук Ю. А. Дослідження механічних властивостей фільтрувальних нетканих матеріалів для металургійної промисловості / Ю. А. Харук // Легка промисловість. – 2008. – № 2. – С. 49.
  2.  Харук Ю. А.  Застосування новітніх технологій у виробництві фільтрувальних нетканих матеріалів / Ю. А. Харук // Вісник КНУТД. – 2008. – № 5. – С. 261 - 263.
  3.  Харук Ю. А. Дослідження паропроникності нетканих фільтрувальних матеріалів / Ю. А. Харук // Легка промисловість. – 2009. – № 1. – С. 42.
  4.  Харук Ю. А. Термостійкість фільтрувальних нетканих матеріалів / Ю. А. Харук // Легка промисловість. – 2009. – № 3. – С. 46 - 47.
  5.  Харук  Ю. А. Інноваційні розробки нетканих фільтрувальних матеріалів в Україні та за рубежем / Ю. А. Харук // Вісник ЛКА. Серія товарознавча. – 2009. – № 10. – С. 78- 80.
  6.  Харук Ю. А. Дослідження впливу термінів експлуатації фільтрів з нетканих матеріалів на їх фільтрувальну здатність / Ю. А. Харук // Вісник ЛКА. Серія товарознавча. – 2009. – № 11. – С. 126- 128.
  7.  Пелик Л. В. Сучасні фільтрувальні матеріали у металургійній промисловості / Л. В. Пелик, Ю. А. Харук // Вісник ЛКА. Серія товарознавча. – 2008. – № 9. – С. 59 –65. Особистий внесок: проаналізовано основні напрямки розвитку ринку фільтрувальних голкопробивних нетканих матеріалів. 

В інших виданнях:

  1.  Харук Ю. А. Значення фільтрувальних матеріалів у екології атмосфери / Ю. А. Харук, Л. В. Пелик // Сучасні тенденції та проблеми інновації виробництва товарів та надання послуг : міжнар. науково-практ. конф., 7 травня 2008 р. : збірник статей. – Львів, 2008. – С. 176 – 179.
  2.  Полотна неткані голкопробивні. Технічні умови: ТУ У 17.5-30088917-004-2008. - [введений в дію з 2008-11-19]. – 7 с.

АНОТАЦІЯ

Харук Ю. А. Формування асортименту та якості фільтрувальних нетканих матеріалів на основі термостійких волокон. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 – товарознавство. – Львівська комерційна академія Укоопспілки, Львів, 2010.

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню формування та розширення існуючого асортименту фільтрувальних нетканих матеріалів. В основі досліджень є комплексне оцінювання якості нетканих полотен різного волокнистого складу, призначених для виготовлення рукавних фільтрів, дослідження їх поведінки в умовах експлуатації на підприємствах чорної металургії та виявлення переваг для подальшої оптимізації асортименту і рівня їх якості.

Розроблено методику прискореного термостаріння при пікових для фільтрувальних нетканих матеріалів температурах роботи (150 ºС та 250 ºС), яка дозволяє прогнозувати поведінку рукавних фільтрів у процесі промислової експлуатації на підприємствах.

У дисертаційній роботі проаналізовано закономірності руйнування серійних та нових фільтрувальних нетканих матеріалів в умовах реальної експлуатації. Отримано нові відомості про характер зношування нетканих матеріалів у рукавних фільтрах під час роботи у фільтрувальних установках. Зіставлено кінетику руйнування нетканих полотен в лабораторних умовах і рукавних фільтрів із цих матеріалів у реальних умовах виробництва.

Результатами досліджень підтверджено, що нові фільтрувальні неткані матеріали на основі термостійких волокон володіють кращими експлуатаційними характеристиками, ніж поліефірні матеріали, які використовуються у промисловості сьогодні. Доведено доцільність та економічну ефективність впровадження у практику виробництва металургійної промисловості України цих результатів. Так, економічний ефект від впровадження у виробництво нового термостійкого фільтрувального нетканого матеріалу із волокон арселону (з розрахунку на 20тис. м2) складає: у порівнянні із волокон номексу – 1092тис. грн., волокон полііміду - 9804 тис. грн.

Ключові слова: термостійке волокно, політетрафторетиленове оброблення, термостаріння, комплексна оцінка якості, анізотропія, проникність, фільтрувальна здатність.

АННОТАЦИЯ

Харук Ю. А. Формирование ассортимента и качества фильтровальных нетканых материалов на основе термостойких волокон. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.15 – товароведение. – Львовская коммерческая академия Укоопсоюза, Львов, 2010.

Диссертацию посвящено научному обоснованию формирования и расширения существующего ассортимента фильтровальных нетканых материалов. В основе исследований лежит комплексное оценивание качества нетканых полотен разного волокнистого состава, предназначенных для изготовления рукавных фильтров, исследование их поведения в условиях эксплуатации на предприятиях черной металлургии и выявление преимуществ для последующей оптимизации ассортимента и уровня их качества.

Разработано методику ускоренного термостарения при пиковых для исследованных материалов температурах работы (150 ºС и 250 ºС), которая позволяет прогнозировать поведение рукавных фильтров в процессе промышленной эксплуатации на предприятиях.

В диссертационной работе проанализировано закономерности разрушения серийных и новых фильтровальных нетканых материалов в условиях реальной эксплуатации. Получены новые сведения о характере изнашивания нетканых материалов в рукавных фильтрах во время работы в фильтровальных установках. Сопоставлено кинетику разрушения нетканых полотен в лабораторных условиях и рукавных фильтров из этих материалов в реальных условиях производства.

Результатами исследований подтверждено, что новые фильтровальные нетканые материалы на основе термостойких волокон владеют лучшими эксплуатационными характеристиками, чем полиэфирные материалы, которые используются в промышленности сегодня. Доказано целесообразность и экономическую эффективность внедрения в практику производства металлургической промышленности Украины этих результатов. Так, экономический эффект от внедрения в производство нового термостойкого фильтровального нетканого материала из волокон арселона (в расчете на 20 тыс. м2) составляет: в сравнении из волокон номекса – 1092 тыс. грн., волокон полиимида - 9804 тыс. грн.

Ключевые слова: термостойкое волокно, политетрафторэтиленовое обрабатывание, термостарение, комплексная оценка качества, анизотропия. проницаемость, фильтровальная способность.

ANNOTATION

Kharuk Y.A. Formation of the range and quality of unwoven materials fabrics on the basis of heat-resistant fibers. – Manuscript.

Dissertation for the receiving of a scientific candidate degree in technical sciences by speciality 05.18.15 – Science of Commodities. - Lviv Commercial Academy of Ukoopspilka, Lviv, 2010. 

The present dissertation is dedicated to scientific motivation of formation and diversification of filter unwoven materials existing range. The basis for research is complex quality evaluation of unwoven materials having different fiber composition for manufacturing bag-type filters, research of their performance on metal production enterprises and defining the advantages for further improvement of range and quality.

The method of accelerated thermal ageing at peak temperatures for filter unwoven materials (150 ºС and 250 ºС) have been developed, which allows predicting the performance of  bag-type filters in the process of industrial operation on enterprises.

The principles of commercial and new filter unwoven materials depreciation in conditions of real operating have been analyzed in the present dissertation work. New data on depreciation properties of unwoven materials in bag-type filters during operation in filtering units have been received. The kinetics of unwoven materials depreciation in laboratory conditions and kinetics of bag-type filters made from those materials in conditions of real operating were compared.

The study results have been proved that new filter unwoven materials on the basis of heat-resistant fibers have better performance characteristics compared to polyether materials used nowadays in the industry. The relevance and economic efficiency of introduction those results into industrial operation in Ukraine was proved. Therefore, economic effect from introduction into operation of new heat-resistant filter bonded fabric made of arselon fibers (for 20 000 sq.m.) is as follows: compared to nomex fibers – 1 092 000 UAH, polyimide fibers – 9 804 000 UAH.

Key words: heat-resistant fiber, polytetrafluoroethylene covering, thermal ageing, complex quality evaluation, anisotropy, permeability, filtering capacity.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6953. Синтез богословия, философии и науки в трудах св. Августина и Фомы Аквинского 40.5 KB
  Синтез богословия, философии и науки в трудах св. Августина и Фомы Аквинского Для древних народов, как известно, было характерно единство двух путей познания окружающего мира - пути сердца и пути разума, которое исключало  расчлененность богосл...
6954. Бэкон и его индуктивный метод 113 KB
  Бэкон и его индуктивный метод Введение Имя Фрэнсиса Бэкона - из числа тех имен в истории человечества, которые не принадлежат безраздельно какой-то одной отрасли знания, культуры или политики, как не принадлежат они одной эпохе или одной стране. Он ...
6955. Рационалистическая философия Декарта. Учение о субстанции 96 KB
  Рационалистическая философия Декарта. Учение о субстанции Декарт - основоположник рационализма, значение его философии. Основоположником рационализма считается Рене Декарт (1596 – 1650) - видный французский философ и ученый математик....
6956. Спиноза: учение о субстанции 26 KB
  Б. Спиноза: учение о субстанции Слабым пунктом учения Декарта был неопределенный статус субстанций: с одной стороны, подлинным бытием обладала только бесконечная субстанция - Бог, а конечные, то есть сотворенные, субстанции находились в зависим...
6957. Дільниця технічного обслуговування та поточного ремонту автомобілів КАВЗ-3270 ТА ПАЗ-32054 549 KB
  Важливі науково-технічні відкриття привели до корінних змін у структурі світової економіки, індустріалізації побуту включили у сферу виробництва і збуту нові моделі машин, устаткування, нові матеріали і технології змінили організацію вир...
6958. Визначення зусилля і питоме зусилля об’ємного осаджування циліндричної заготовки d=200мм і висотою h=300мм, інженерним методом розрахунків 147.5 KB
  Теоретичні відомості Осадкою називають технологічну операцію, за допомогою якої зменшують висоту заготівки з одночасним збільшенням її поперечних розмірів. У технологічних процесах кування осадка застосовуємся, як основна так і попередня операція...
6959. Економіка праці та соціально-трудових відносин 703 KB
  Тема1 Ринок праці в економічній системі План лекції: 1.Поняття ринку праці, його елементи і функції 2.Структура, типи і сегменти ринків праці 3.Теоретичні основи аналізу ринку праці Рекомендована література до теми: 1. Богиня Д. П. Основи економік...
6960. Проектирование винтового горизонтального конвейера 248 KB
  Задание Спроектировать винтовой горизонтальный конвейер со следующими параметрами: Производительность Q = 4 т/ч Длина конвейера L = 15 м Транспортируемый материал– зола сухая. Рис.1 Схема винтового конвейера...
6961. Экономика предприятия. Учебный курс 1.58 MB
  В учебном пособии Экономика предприятий дается представление о производственном предприятии как целостной организационно-экономической и социальной системе. Подробно рассмотрены темы, касающиеся обоснования потребности предприятия в основных ресурса...