книги из ГПНТБ / Рыбаков, К. В. Фильтрация авиационных топлив
.pdfТкани из натуральных и синтетических волокон при длитель ном контактировании с топливами изменяют свои физико-меха нические свойства незначительно. Потеря прочности хлопчатобу мажных тканей за 10 суток контактирования не превышает 17 — 27% (табл. 31, 32). При этом фильтрационные свойства их прак тически не изменяются (табл. 33). Физико-механические свойства капроновых тканей в результате длительного контактирования практически не меняются (табл. 34).
|
|
|
Т а б л и ц а 31 |
|
Изменение физико-механических свойств хлопчатобумажной ткани |
||||
фильтродиагональ после выдерживания в топливах |
|
|||
|
|
Потеря |
прочности на разрыв, % |
|
Продолжительность |
|
|
|
|
выдерживания, |
сутки |
Б-70 |
TC-1 |
д з , |
|
|
|||
2 |
|
9 |
17 |
19 |
4 |
|
14 |
21 |
23 |
6 |
|
16 |
23 |
25 |
8 |
|
17 |
24 |
26 |
10 |
|
17 |
25 |
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 32 |
|
Изменение физико-механических свойств хлопчатобумажного фильтросванбоя |
||||||||||
|
|
|
после выдерживания в авиационном бензине Б-70 |
|
|
|||||
|
|
|
Разрывная |
нагрузка, |
Удлинение, % |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Продолжительность |
Вес 1 л», Г |
|
|
|
|
|
Воздухопро |
|||
выдерживания, |
|
|
|
|
|
ницаемость, |
||||
сутки |
|
Основа |
Уток |
Основа |
|
Уто |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
0 |
|
490,2 |
92,3 |
207,5 |
33,8 |
|
18,2 |
34,87 |
|
|
10 |
|
477,6 |
92,0 |
198,9 |
30,2 |
|
17,8 |
40,7 |
|
Увеличение содержания смол в топливах в результате дли |
||||||||||
тельного |
контактирования |
незначительное, тем |
более |
что в |
про |
|||||
цессе фильтрации топливо с тканью имеет кратковременный |
кон |
|||||||||
такт, |
соотношение поверхности |
фильтра к |
объему |
топлива |
не |
|||||
1:1, |
а |
1:5. |
Длительный |
контакт топлива |
с |
фильтрационной |
||||
тканью может иметь место в неработающем фильтре, однако во всех случаях перед началом работы из фильтра сливается от стой.
На фильтр анионных установках исследовались образцы тканей различного плетения из волокон фторлона, ацетохлорина, хлори на, нитрона, капрона, лавсана, стекла и анида, а также хлопча тобумажные ткани, фильтродиагональ и фильтросванбой. Резуль таты этих исследований приведены в табл. 35. Ткань фторлон (артикул 22368/1) и стеклоткань ТСФ(щ)-9П при использовании их в один слой удаляют из топлива частицы загрязнений размером более 15—20 мкм, в три слоя — частицы размерами более 10—
62
Продолжитель ность выдерживания,|суткн
Место отбора
.пробы
Изменение фильтрационных свойств хлопчатобумажного фильтросванбоя
Количество слоев |
Удельнаяпро пускнаяспо собность, |
|
Количество |
частиц, |
шт\мл в интервалах |
размеров, мкм |
||
1 - 5 |
5-10 10-15 15-20 |
20-25 |
25-30 |
30—35 |
35-40 |
|||
|
|
|||||||
Т а б л и ц а 33
40-45 |
более 46 |
0 |
До |
фильтра . . |
|
|
24500 |
4980 |
3585 |
3000 |
2490 |
2050 |
1460 |
930 |
586 |
440 |
|
0 |
После |
фильтра |
1 |
2000 |
21200 |
8400 |
263 |
88 |
44 |
15 |
29 |
22 |
7 |
Отсут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ствие |
0 |
То |
же . . . . |
2 |
1285 |
19 000 |
352 |
59 |
41 |
22 |
9 |
Отсут |
Отсут |
Отсут |
То же |
|
0 |
|
|
|
3 |
783 |
15 750 |
51 |
7 |
Отсут |
Отсут |
Отсут |
ствие |
ствие |
ствие |
|
|
|
|
Отсут |
Отсут |
Отсут |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
ствие |
ствие |
ствие |
ствие |
ствие |
ствие |
241 |
10 |
До |
фильтра . . |
|
27 450 |
1766 |
1340 |
730 |
605 |
550 |
605 |
366 |
304 |
|||
10 |
После |
фильтра |
1 |
2160 |
15 900 |
485 |
220 |
175 |
94 |
46 |
5 |
Отсут |
Отсут |
Отсут |
|
10 |
То |
же . . . . |
2 |
1090 |
28 550 |
91 |
20 |
12 |
7 |
10 |
Отсут |
ствие |
ствие |
ствие |
|
я |
• » |
1» |
|||||||||||||
10 |
|
|
|
3 |
520 |
16 300 |
94 |
55 |
27 |
15 |
9 |
ствие |
|
|
|
|
|
|
Отсут |
я |
|
я |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ствие |
|
|
|
|
|
|
|
Изменение физико-механических свойств |
капроновой ткани |
(артикул |
56059) |
Т а б л и ц а 34 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Содержание |
смол |
в топливе, |
.ме/ЮОмл |
|
Изменение в е с а , |
кГ |
Прочность на разрыв полоски размерами |
|||||
Продолжитель |
|
|
|
50x200 мм, кГ |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ность выдер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
живания, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сутки |
|
|
Б-70 |
|
ТС-1 |
дз |
|
Б-70 |
|
ТС-1 |
д з |
Б-70 |
|
ТС-1 |
д з |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0 |
|
|
0,2 |
|
3,5 |
29,5 |
—0,0109 |
+0,0010 |
+0,0003 |
102,0 |
102,0 |
102,0 |
|||
5 |
|
|
1,0 |
|
3,5 |
41 |
102,8 |
101,4 |
100,1 |
||||||
10 |
|
|
2,8 |
|
11,5 |
74 |
—0,0091 |
—0,0083 |
—0,0018 |
104,8 |
104 |
103,2 |
|||
20 |
|
|
1,6 |
|
22 |
74 |
—0,0087 |
—0,0094 |
—0,0091 |
104,5 |
101,5 |
103,8 |
|||
Т а б л и ц а 35
Фильтрационные свойства тканей (топливо ТС-1)
|
Удельная пропускная |
Тонкость фильтрации, |
|
способность, |
|
|
мкм |
|
|
мл/мин-см' |
|
|
|
|
Ткань |
Артикул |
|
|
Один слой Три слоя |
Один слой Три слоя |
Фильтродиагональ . . . |
2073, 2074, |
606 |
216 |
30—40 |
10—15 |
||
|
|
|
2075 |
855 |
300 |
30—40 |
15—20 |
Фильтросвансбой . . |
2079, 2080 |
||||||
|
|
|
22152/1 |
180 |
54 |
20—30 |
15-20 |
|
|
|
22152/2 |
450 |
234 |
20—30 |
15-20 |
|
|
|
22265 |
510 |
168 |
30—40 |
20-25 |
|
|
|
22368/1 |
198 |
99 |
15-20 |
10—15 |
|
|
|
22368/2 |
147 |
63 |
20—30 |
15—20 |
|
|
|
22391/1 |
93 |
42 |
20—30 |
15-20 |
|
|
|
22391/2 |
708 |
360 |
30—40 |
20—25 |
Фторлон с |
ацетохлорином |
22212 |
2016 |
1044 |
30—40 |
20—25 |
|
» |
» |
» |
23030 |
1488 |
636 |
40—50 |
20—30 |
Фторлон |
с |
хлорином . |
23035 |
1308 |
576 |
40-50 |
20—30 |
|
|
|
21739 |
1572 |
582 |
40—50 |
20—30 |
|
|
|
21741 |
1420 |
520 |
40—50 |
20—30 |
Хлорин |
|
|
21728 |
693 |
327 |
*40—50 |
20—30 |
» |
|
|
21535/2 |
640 |
310 |
40—50 |
20—30 |
Капрон |
|
|
21452 |
1674 |
828 |
30-40 |
20—25 |
|
|
|
21478 |
540 |
300 |
30-40 |
20—25 |
|
|
|
21842 |
612 |
276 |
30—40 |
20—25 |
|
|
|
22203 |
1638 |
666 |
40—50 |
20—30 |
» |
|
|
56059 |
1620 |
1080 |
40—50 |
20—30 |
|
|
22059 |
294 |
105 |
20—30 |
15—10 |
|
» |
|
|
23164 |
2060 |
960 |
50—60 |
30—40 |
Нитрон |
|
|
22114 |
180 |
108 |
30—40 |
20—25 |
|
|
|
22130/2 |
2610 |
936 |
40—50 |
20—30 |
Лавсан |
|
|
21710/3 |
396 |
198 |
20—30 |
15—20 |
|
|
|
22123 |
696 |
240 |
20-30 |
15—20 |
Стеклоткань |
|
ТСФ5(Щ)-9П |
168 |
54 |
15—20 |
10—15 |
|
15 мкм. Однако удельная пропускная способность |
этих |
тканей в |
|||||
2—4 раз ниже, чем у фильтродиагонали, |
и в 3—6 раз ниже, чем |
||||||
у фильтросванбоя. При этом необходимо отметить, что ткань,
фторлон является дорогой, а стеклоткань — хрупкой. |
|
|||
На |
удельную |
пропускную способность |
и тонкость фильтрации |
|
существенное влияние оказывает тип плетения ткани |
[65]. Так, |
|||
ткань |
фторлон |
(артикул 22391/1) имеет |
гарнитурное |
плетение, |
а фторлон (артикул 22391/2)—саржевое, |
причем как по основе, |
|||
так « по утку в этих тканях используются |
одинаковые нити. Ткань |
|||
саржевого плетения обладает в 7,6 раза 'большей удельной про пускной способностью при одинаковой тонкости фильтрации. Пре имуществом ткани саржевого плетения является отсутствие сквоз--
64
ных пор, через которые возможно прохождение |
загрязняющих |
|||
топливо частиц иглообразной формы. |
|
|
||
В табл. 36 приведены |
фильтрационные свойства |
капроновых |
||
и полипропиленовых тканей при |
их использовании |
в |
один, два |
|
и три слоя. Из таблицы |
видно, |
что применение |
многослойных |
|
фильтрационных перегородок из тканей позволяет повысить тон кость фильтрации на 10—15 мкм при некотором снижении удель ной пропускной способности.
Н Е Т К А Н Ы Е М А Т Е Р И А Л Ы
Нетканый фильтрационный материал представляет собой во локнистый слой с хаотическим расположением волокон толщиной от 0,6 до нескольких миллиметров. Волокна нетканого материала соединяются между собой клеевым или термопластическим спо собом [6].
Б нетканых фильтрационных материалах очистка топлива от загрязнений происходит в порах, образованных переплетениями волокон, что отличает их от тканых материалов, у которых фильт рация в основном осуществляется в порах, образованных пере плетениями волокон нитей. Так как диаметр волокон равен 10— 20 мкм, что значительно меньше диаметра нитей (60—350 мкм), нетканые материалы обладают лучшими по сравнению с тканя ми фильтрационными свойствами. Для очистки авиационных топ лив применяется нетканый материал, полученный клеевым спо собом.
Физико-механические и фильтрационные свойства нетканых материалов, полученных клеевым способом. В нетканом фильтра
ционном материале, полученном клеевым способом, в качестве во локнистой массы используется либо капрон с большой длиной штапеля (в качестве основы) и хлопка (в качестве •наполнителя), либо один хлопок.
Волокна капрона и хлопка склеиваются синтетическим акрилонитрильным латексом СКН-40-1-ГП, являющимся стойким к угле водородным топливам при температурах ниже 50°С, или поливинилацетатной эмульсией (ПВАЭ).
Изготовление нетканых фильтрационных материалов по клеево му способу осуществляется путем пропитки латексом волокнисто го слоя и последующего отжима и сушки материала. Для по вышения плотности, а следовательно, и тонкости фильтрации по следний уплотняется между вальцами (каландрируется).
Себестоимость нетканого фильтрационного материала ниже себестоимости ткани в 3—4 раза, а производительность труда при этом в 14 раз выше [67—70].
Состав волокнистого слоя и тонина волокон. Исследования
влияния на физико-механические и фильтрационные свойства со става волокнистого слоя, тонины волокон были произведены на следующих образцах клееных нетканых фильтрационных материа лов, изготовленных на лолупроизводственной установке ЦНИХБИ:
3 Зак. 3121
Т а б л и ц а 36
Фильтрационные свойства тканей из синтетических волокон (топливо ТС-1)
|
|
|
|
|
|
Количество частиц, шт}мл, |
в интервалах размеров, мкм |
||||
|
œ |
Место отбора |
Sа |
о u |
|
|
|
|
|
|
|
Ткань |
H |
|
и м s: |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
пробы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<и |
£ |
Э |
1--3 |
3-- 5 |
5-10 |
10-15 |
15—20 • |
20—30 |
30-40 |
|
|
S Cl |
|
|||||||||
|
|
S g S-i |
|||||||||
|
« 5 |
|
S a g ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
— |
|
>> E u 5 |
27 400 |
18 700 |
3440 |
|
|
|
|
|
До фильтра |
|
|
1 100 |
805 |
512 |
512 |
|||||
Капроновая (ар |
1 |
После фильтра |
1080 |
8 160 |
3 810 |
713 |
238 |
128 |
55 |
Отсут |
|
тикул 23356/1) |
2 |
То же |
|
805 |
6 100 |
2 500 |
330 |
570 |
11 |
Отсут |
ствие |
То же |
|
То же |
|||||||||
» |
3 |
» |
|
670 |
18 300 |
10 200 |
990 |
52 |
|
ствие |
|
|
Отсут |
То же |
я |
||||||||
Капроновая (ар |
1 |
» |
|
738 |
3 950 |
1500 |
183 |
|
ствие |
|
|
|
Отсут |
То же |
» |
|
|||||||
тикул 23356/2) |
|
» |
|
|
|
|
|
ствие |
|
|
|
То же |
2 |
|
453 |
7 300 |
2 310 |
131 |
11 |
я |
|
„ |
|
> |
3 |
» |
|
356 |
6 450 |
144 |
99 |
Отсут |
и |
а |
|
|
1 |
» |
|
|
18 300 |
|
|
ствие |
|
|
|
Полипропилен |
1160 |
10 100 |
1445 |
476 |
311 |
183 |
371 |
||||
(артикул 23356/1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
2 |
» |
|
996 |
13 150 |
5 730 |
1 190 |
256 |
73 |
18 |
Отсут |
» |
3 |
» |
|
880 |
12 850 |
660 |
878 |
95 |
73 |
11 |
ствие |
|
То же |
||||||||||
Полипропилен |
1 |
» |
1180 |
17 750 |
7 150 |
1390 |
202 |
146 |
128 |
371 |
|
(артикул 23355/2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
2 |
|
1040 |
7 860 |
1 115 |
676 |
183 |
73 |
18 |
Отсут |
|
» |
3 |
|
|
750 |
7 000 |
3 700 |
170 |
157 |
47 |
11 |
ствие |
» |
|
То же |
|||||||||
Полипропилен |
1 |
1640 |
22 000 |
11 250 |
1700 |
420 |
202 |
128 |
311 |
||
(артикул 23357) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
2 |
|
1070 |
16 850 |
6 000 |
1 315 |
303 |
168 |
22 |
И |
|
|
3 |
|
|
930 |
18 700 |
9 650 |
1 520 |
330 |
37 |
37 |
Отсут |
ствие
Более 40
219
Отсут
ствие То же
«
я
в
я
Отсут
ствие
То же
ж
развесом 60 и 80 Г/м2 из хлопка Іс 108-ф, № 5250 ^(толщина волокна 13 мкм и длина до 37 мм) с различным содержанием капрона № 4000 и № 2000 (толщина волокна 16 и 33 мкм со
ответственно |
и длина до 37 мм), |
которые |
в последующем |
были |
|
пропущены через каландр КО-3 (50 кГ/см) |
Щелковской фабрики; |
||||
•развесом |
60, 80, 160 |
и 320 Г/м2 |
из лавсана № 6000 и из лав |
||
сана № 6000 |
с добавкой |
20% капрона № 4000. Все образцы |
склее |
||
ны латексом |
СКИ-40-1ГП. |
|
|
|
|
В табл. 37—41 приведен состав волокнистой массы этих образ цов и результаты определения физико-механических и фильтраци
онных |
свойств. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 37 |
|
Физико-механические |
свойства нетканых материалов из хлопка и капрона |
||||||||
|
|
|
|
Ыга |
|
Удлинение (нагрузка |
t |
||
|
|
|
|
|
75% от разрывной), |
ев |
|||
|
|
|
|
|
о |
||||
|
|
|
|
m |
|
|
/о |
|
ч |
|
|
га" |
|
|
|
|
и |
||
|
|
|
>> |
|
|
|
|
га |
|
|
|
о. |
|
Си |
|
|
|
|
о. |
Состав волокнистого |
Я |
|
rt |
с • |
|
|
|
ш * |
|
|
слоя |
ч |
|
К |
|
|
|
s |
|
|
|
К |
Я |
|
|
|
l £ |
||
|
|
га |
|
|
|
|
|||
|
|
|
сГ |
|
|
|
|
||
|
|
0J |
|
X |
я |
полное |
оста |
высоко- |
gs |
|
|
|
Я н |
V |
точное |
эффек |
|||
|
|
•> |
|
я |
|
||||
|
|
|
|
я |
|
|
тивное |
а я |
|
|
|
X |
|
CL, ^ |
|
|
|||
|
|
я |
и |
СП |
с; |
|
|
|
оС mЯ |
|
|
и |
О) |
0< be |
|
|
|
||
|
|
< |
|
|
|
о s |
|||
|
|
>» |
СО |
|
|
|
|
|
|
Хлопок |
100% |
0 |
218 |
0,705 |
10 |
4,8 |
0 |
4,8 |
0,361 |
|
|
50 |
165,8 |
1,132 |
16,7 |
5 |
0,3 |
4,7 |
0,187 |
Хлопок |
80% + кап |
0 |
228 |
0,895 |
17 |
13,2 |
3,6 |
9,6 |
0,255 |
рон № 4000 20% |
50 |
207,2 |
1,125 |
26,0 |
11,7 |
2,3 |
9,3 |
0,343 |
|
Хлопок |
70% + кап |
0 |
238 |
1,080 |
31,3 |
16,8 |
1,5 |
15,2 |
0,405 |
рон № 4000 30% |
50 |
200,9 |
1,312 |
33,0 |
13,8 |
0,8 |
13,0 |
0,341 |
|
Хлопок |
50% + кап |
0 |
240 |
0,932 |
30 |
8,6 |
0 |
8,6 |
1,08 |
рон № 4000 50% |
50 |
|
0,671 |
27 |
5,8 |
0 |
5,8 |
0,243 |
|
Хлопок |
80% + кап |
0 |
224 |
||||||
рон № 2000 20% |
50 |
216 |
1,287 |
26,3 |
9,2 |
0,5 |
8,7 |
0,293 |
|
Хлопок |
70% + кап |
0 |
231 |
0,807 |
22,3 |
5 |
0 |
5 |
0,387 |
рон № 2000 30% |
50 |
155,4 |
1,024 |
29,3 |
7 |
0,3 |
6,7 |
0,181 |
|
Хлопок |
50% 4- кап |
0 |
242 |
0,78 |
28,3 |
12,4 |
0 |
12,4 |
0,586 |
рон № 2000 50% |
50 |
238,6 |
1,15 |
37,7 |
13 |
1,8 |
11,2 |
0,702 |
|
Образцы с различным |
содержанием |
хлопка |
и капрона |
имеют |
|||||
близкие характеристики по весу (218—242 г/м2) |
и толщине (0,7— |
||||||||
0,8 мм). По прочности они различаются |
в значительной степени. |
||||||||
Так, при увеличении |
содержания капрона разрывная |
нагрузка, со |
|||||||
противление расслаиванию и упругие свойства повышаются, осо бенно при использовании капрона № 4000. Это объясняется тем, что волокна капрона и хлопка одинаковой толщины имеют луч
шие |
соединения |
между |
собой. При добавлении в |
смеску капрона |
|
в значительной |
степени |
увеличивается удлинение |
с |
10 до 31,3%, |
|
что |
не является |
желательным для фильтрационных |
материалов. |
||
Сопротивление расслаиванию повышается при содержании кап рона обоих номеров от 30% и более.
Т а б л и ц а 38
Фильтрационные свойства нетканых материалов из хлопка и капрона (топливо ТС-1)
|
кГІсм |
О |
|
|
J3 |
|
|
Е- |
|
|
О |
|
|
Е |
|
каландра, |
<и |
|
га |
|
Состав волокнистого |
|
=Г |
|
S |
|
слоя |
|
К |
|
|
О « |
|
|
S'a |
|
|
Й І |
|
Усилие |
>>з |
|
<=< з |
|
|
|
Oll-*-. |
|
|
о ч |
|
|
га з; |
Хлопок 100% |
0 |
360— |
|
|
—480 |
|
50 |
360 |
Хлопок 80% + кап |
0 |
856 |
рон № 4000 20% |
50 |
703 |
Хлопок 70% + кап |
0 |
856 |
рон № 4000 30% |
50 |
690 |
Хлопок 50% + кап |
0 |
858 |
рон № 4000 50% |
50 |
690 |
Хлопок 80% + кап |
0 |
804 |
рон № 2000 20% |
50 |
606 |
Хлопок 70% + кап |
0 |
935 |
рон № 2000 30% |
50 |
768 |
Хлопок 50% 4- кап- |
0 |
885 |
рои № 2000 50% |
50 |
732 |
% |
мкм |
Объемная пористость, |
Средний размер пор, |
66,5 |
68 |
53 |
50 |
67,5 |
68 |
55 |
54 |
69,9 |
73 |
66 |
58 |
79 |
75 |
68 |
60 |
68,5 |
68 |
66 |
54 |
73,7 |
72 |
69 |
58 |
77,9 |
78 |
70,1 |
60 |
Удельная |
пропускная |
Тонкость |
||
способность, |
фильтрации, |
|||
мл/мин-см' |
|
мкм |
||
Один |
Три СЛОЯ |
Один |
Три |
|
СЛОЙ |
слой |
слоя |
||
|
||||
3060 |
1240 |
30 |
20—30 |
|
1680 |
1080 |
20 |
15 |
|
4120 |
1440 |
30 |
20 |
|
3080 |
1010 |
20 |
10 |
|
4680 |
1940 |
30 |
20 |
|
3880 |
1240 |
20 |
10 |
|
4760 |
2020 |
30 |
20 |
|
3960 |
1296 |
20 |
10 |
|
3100 |
1250 |
30 |
20-30 |
|
2640 |
1050 |
20 |
15 |
|
2542 |
1010 |
30 |
20—30 |
|
2370 |
877 |
20 |
15 |
|
1580 |
576 |
30 |
20—30 |
|
Из табл. 38 следует, что объемная пористость при изменении состава волокнистой массы меняется незначительно. Средний раз мер пор нетканых материалов увеличивается с повышением со держания капрона № 4000 и особенно № 200. На эти показатели увеличение толщины волокон оказывает значительное влияние.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 39 |
||
Физико-механические и фильтрационные |
свойства нетканых материалов |
||||||
|
из хлопка, лавсана с капроном |
и хлопка с капроном |
|
||||
|
|
Вес 1м1,Г Толщина, |
Разрывная |
Удлинение, |
Воздухо |
||
Состав |
волокнистого слоя |
проницае |
|||||
нагрузка, |
|||||||
|
|
|
мм |
кГ/ям' |
% |
мость, |
|
|
|
|
|
|
мл/мин-см3 |
||
|
|
|
|
|
|
||
Хлопок 100% |
60 |
0,46 |
0,405 |
22,6 |
2286 |
||
Лавсан |
№ 3200 100% |
60 |
0,42 |
0,422 |
20 |
3540 |
|
Лавсан |
№ 3200 80% + кап |
54 |
0,38 |
0,387 |
33 |
5100 |
|
рон № 2000 20% |
|
|
|
|
|
||
Хлопок 80% +капрон № 4000 |
61 |
0,47 |
0,392 |
20,2 |
2454 |
||
20% |
|
|
|
|
|
|
|
Хлопок |
80%+капрон № 2000 |
60 |
0,5 |
0,360 |
19 |
5400 |
|
20% |
|
|
|
|
|
|
|
Хлопок 80%+капрон № 3000 |
60 |
0,46 |
0,380 |
17 |
7500 |
||
20% |
|
|
|
|
|
|
|
'68
|
Т а б л и ц а 40 |
Физико-механические и фильтрационные |
свойства нетканых материалов |
из лавсана и лавсана |
с капроном |
Состав волокнистого слоя
Вес 1 .и», Г |
Разрывная на грузка, кГІмм' |
Удлинение, % |
Объемная порис тость, % |
Средний размер пор, мкм |
Воздухопрони цаемость, |
Лавсак № 6000 Ш0% |
223,5 |
0,606 |
34,3 |
80 |
68 |
930 |
|||
Лавсан |
№ |
6000 |
100% |
270,9 |
0,762 |
47,3 |
75 |
68 |
1540 |
Лавсан |
№ |
6000 |
80%-(-кап |
227,7 |
0,518 |
50,7 |
68,5 |
62 |
3100 |
рон № 4000 20%
Увеличение удельной 'пропускной способности .при повышении содержания капрона № 4000 в смеске объясняется тем, что во локна капрона имеют гладкую поверхность, поэтому сопротивле ние прохождению через материал топлива уменьшается. Образцы, содержащие капрон № 4000, обладают лучшей тонкостью фильтра ции, чем образцы, содержащие капрон № 2000. В смеске, которая содержит волокна большей толщины, размеры пор более крупные.
Из табл. 37 и 38 видно, что каландрирование нетканых мате риалов позволяет при небольшом снижении объемной пористости и удельной пропуокной способности топлива ТС-1 повысить не которые физико-механические свойства (разрывную нагрузку, со противление расслаиванию и упругие свойства), снизить толщину материала и, самое главное, уменьшить средний размер пор и
Т а б л и ц а 41
Фильтрационные свойства нетканых материалов из лавсана с капроном (топливо ТС-1)
Состав волокнистого слоя
Количество слоев |
Удельная пропуск ная способность, |
Коэффициент Отсева частиц в интервалах размеров, мкм
1—5 5 - 10 10—15 15-20 20—30 30—40 40-50
Лавсан |
№ |
6000 |
1 |
5220 |
0,01 |
0,1 |
0,3 |
0,32 |
0,35 |
0,6 |
1,0 |
100%, развес |
160 г/лі2 |
3 |
1980 |
0,62 |
0,69 |
0,73 |
0,78 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
Лавсан |
№ |
6000 |
1 |
4770 |
0,01 |
0,1 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,5 |
1,0 |
80%-f-капрон № 4000 |
|||||||||||
20%, развес 160 г/и2 |
3 |
1680 |
0,53 |
0,56 |
0,62 |
0,66 |
0,72 |
1,0 |
1,0 |
||
Лавсан |
№ |
6000 |
1 |
2160 |
0,74 |
0,76 |
0,78 |
0,82 |
0,91 |
1,0 |
1,0 |
100%, развес 320 г/ж2 |
|||||||||||
Лавсан |
№ |
6000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80%-(-капрон № 4000 |
1 |
1680 |
0,6 |
0,65 |
0,70 |
0,71 |
0,72 |
0,86 |
1,0 |
||
20%, развес 320 г/ж2 |
|||||||||||
71
улучшить тонкость фильтрации. Образцы, пропущенные через ка ландр КО-3 (50 кГ/см2), улучшили тонкость фильтрации на 5— 10 мкм.
Добавление к лавсану капрона в количестве 20% при той же толщине материала снижает его вес на 20%, разрывную нагруз ку на 30% и увеличивает относительное удлинение на 5%, при этом фильтрационные свойства несколько улучшаются.
Добавление капрона к лавсану не увеличивает удельной про
пускной способности, как это имеет место при добавлении |
капро |
на к хлопку. По-видимому, дело в смачиваемости волокон |
топли |
вом. По тонкости фильтрации лавсан |
и лавсан с капроном усту |
|
пают хлопку и хлопку |
с капроном, так как материал из лавсана |
|
и ла_всаиа с капроном |
получается |
недостаточно уплотненным, |
рыхлым. |
|
|
Таким образом, на эксплуатационные свойства клееных не тканых фильтрационных материалов существенное влияние ока зывает состав волокнистого слоя (тип волокон и их тонина). Для смесок хлопка с капроном наиболее рациональным является вклю чение 30% капрона.
Каландрирование клееных нетканых фильтрационных материа лов повышает физико-механические свойства и, что особенно важно, улучшает тонкость фильтрации. Путем каландрирования при различных усилиях из одного и того же материала можно получить образцы с различной тонкостью фильтрации.
Развеска волокнистого слоя и количество слоев. Для иссле
дования влияния развески волокнистого слоя на физико-механи ческие и фильтрационные свойства клееных нетканых фильтра ционных материалов на машине П5-01 Красногородской бумажной фабрики были изготовлены образцы с развеской 118, 80 и 44 Г/м2 из хлопка Іс 108-ф, № 5250 с последовательной пропиткой крах малом и латексом СКН-40-1ГП с метазином.
В табл. 42 приведены результаты определения физико-механи ческих и фильтрационных свойств образцов этих материалов. По физико-механическим свойствам образцы отличаются друг от дру га незначительно, однако по фильтрационным свойствам лучшими явлщщся образцы с большей развеской.
Увеличение развески с 44 до 118 Г/м2 уменьшает удельную пропускную способность топлива ТС-1 в 2,5 раза и улучшает тон кость фильтрации с 40 до 15 мкм. Увеличение развески волок нистого слоя лавсана и лавсана с капроном со 160 до 320 Г/м2 снижает пропускную способность в 2,5—3 раза. Однако при раз веске волокнистого слоя выше 160 Г/м2 слой проклеивается не на всю толщину и поры в нем остаются прежнего размера.
На физико-механические свойства образцов оказывает влияние также количество крахмала и латекса, израсходованное на их пропитку.
Эффективным средством повышения тонкости фильтрации яв ляется применение нетканых материалов в несколько слоев. При менение материалов в три слоя при 2—2,5-кратном снижении
70
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 42 |
|
Физико-механические и фильтрационные свойства нетканых |
материалов |
||||||
|
|
|
из хлопка |
различной развески |
(машина |
П5-01) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р а з в е с к а , Г / л " |
|
|
|
Показатель |
|
118 |
80 |
|
44 |
||
|
|
|
|
|
|
|||
Вес 1 м2 после |
про |
|
|
|
|
|||
питки, Г: |
|
|
. . |
136,7 |
124,2 |
|
79 |
|
|
крахмалом . |
|
||||||
|
крахмалом |
с |
ла |
162,6 |
172,4 |
|
123,7 |
|
|
тексом . . |
. . |
|
|||||
Толщина, |
мм |
|
0,63 |
0,71 |
|
0,56 |
||
Неравномерность |
12,57 |
14,64 |
|
5,35 |
||||
по |
толщине, |
% |
• • |
|
||||
Разрывная |
нагруз |
1143,8 |
973,5 |
|
1039,1 |
|||
ка, Г/мм2 |
|
|
|
|
||||
Относительное |
уд |
6,5 |
5,7' |
' |
6,7 |
|||
линение, °/о . . |
. . |
|||||||
Воздухопрони |
|
128 |
|
|
|
|||
цаемость, мл/мин |
• см2 |
137 |
|
253 |
||||
Объемная |
|
порис |
71,6 |
76,2 |
|
75,3 |
||
тость, % |
|
|
|
|
||||
Удельная |
пропуск |
|
|
|
|
|||
ная |
способность |
(по |
197 |
267 |
|
450 |
||
ТС-1 ), мл/мин |
• см2 . |
|
||||||
Тонкость |
фильтра |
15 |
20 |
|
40 |
|||
ции, мкм |
|
|
|
|
||||
удельной |
пропускной способности |
повышает |
тонкость фильтрации, |
до 5—10 |
мкм. |
|
|
На эксплуатационные свойства |
нетканых |
фильтрационных ма |
|
териалов существенное влияние оказывает развеока волокнистой массы. Для получения лучших эксплуатационных свойств целе сообразно развеску волокнистого слоя, состоящего из хлопка и хлопка с капроном, увеличить до 120 Г/м2, это подтверждается неравномерностью по толщине материалов, получаемых на произ
водственных |
установках. При |
развеске 44 и 80 Г/м2 |
соответст |
||||
венно неравномерности 12,57 и 14,64, а при развеске |
118 Г/м2 |
все |
|||||
го |
5,35%. |
|
|
|
|
|
|
|
Развеска |
лавсана |
и лавсана |
с капроном не должна |
быть |
боль |
|
ше |
160 Г/м2, |
так как материал |
полностью не проклеивается и вы |
||||
игрыш в тонкости фильтрации |
получается весьма незначительным. |
||||||
|
Предварительная |
пропитка |
волокнистого слоя. |
Исследования |
|||
влияния предварительной пропитки волокнистого слоя были про
ведены на образцах с |
развеской 80 Г/м2 из хлопка |
1с 108-ф, |
||||
№ |
5250, |
пропитанных |
последовательно |
крахмалом |
и |
латексом, |
а |
также |
поливиниловым спиртом и латексом. С целью |
изучения |
|||
возможности использования установок |
бумажной |
промышленно- |
||||
71