способ изготовления фильтровального материала

Формула изобретения

Способ изготовления фильтровального материала, при котором формируют волокнистый холст из смеси полиэфирных и полипропиленовых волокон, подвергают его иглопрокалыванию, далее уплотняют горячим воздухом с последующей термообработкой под давлением, отличающийся тем, что смесь полиэфирных и полипропиленовых волокон формируют в соотношении 20:80 мас.%, а уплотнение горячим воздухом производят до объемной плотности 0,125÷0,153 г/см³ , после чего холст подвергают термообработке под давлением с одной стороны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству нетканых фильтрующих материалов для очистки прядильных полиакрилонитрильных растворов в производстве полиакрилонитрильных (ПАН) волокон.

Известен способ изготовления фильтровального нетканого материала, согласно которому формируют двухслойный волокнистый холст из слоев вискозного и полиамидного волокон, скрепляют его иглопрокалыванием и термообрабатывают под давлением в тиснильном каландре со стороны слоя из полиамидных волокон, описанный в авторском свидетельстве СССР по кл. D04H 1/48, 1/54 №1096319, опуб. 07.06.84.

Полученный таким образом материал не может применяться для очистки прядильных растворов в производстве ПАН волокон, так как он не обладает хемостойкостью к применяемому растворителю (роданистый натрий). Кроме того, фильтрующий материал, изготовленный вышеописанным способом, не обеспечивает необходимую чистоту фильтрации 15÷20 мкм с номинальной тонкостью отсева 90%.

Известен многослойный нетканый фильтрующий материал для суспензий, описанный в патенте РФ №2166352 С1 от 10.05.2001 по кл. B01D 39/16.

По большинству сходных существенных признаков данный способ получения фильтрующего материала является наиболее близким аналогом предлагаемому изобретению.

Способ получения данного материала включает формирование волокнистых слоев из штапельных синтетических волокон, преимущественно из полипропиленовых и/или полиэфирных, скрепление их посредством иглопрокалывания и термофиксацию материала.

Этот способ не позволяет получить фильтрующий материал с необходимыми показателями задерживающей способности и рабочего ресурса, низкие показатели этих свойств особенно сказываются при производстве «черного нитрона», так как применяемый при его производстве наполнитель в виде мелкодисперсной сажи не задерживается данным фильтрующим материалом.

Задачей изобретения является создание способа получения эффективного фильтрующего материала для оснащения фильтрпрессовых установок производства ПАН волокон с тонкостью фильтрации 15÷20 мкм с номинальной тонкостью отсева загрязнений не ниже 90%.

Указанный технический результат достигается за счет того, что согласно способу изготовления фильтрующего материала формируют волокнистый холст из смеси полиэфирных и полипропиленовых волокон в соотношении 20:80 мас.%, подвергают его иглопрокалыванию и последующей термообработке под давлением с одной стороны, предварительно проведя уплотнение материала до объемной плотности 0,125÷0,153 г/см³ обработкой горячим воздухом при определенной температуре.

Введение стадии уплотнения фильтрующего материала позволяет провести переориентацию полученных при иглопрокалывании пучков волокон за счет размягчения и частичного подплавления полипропиленовых волокон, что обеспечивает уменьшение размера и количества сквозных отверстий в структуре фильтрующего материала. Последующая термообработка приводит к фиксации полученной структуры.

Структура фильтрующего материала, полученного по предлагаемому в качестве изобретения способу, обеспечивает необходимые тонкость фильтрации 15÷20 мкм и рабочий ресурс при достаточных скоростях и объеме истечения рабочего раствора при получении ПАН волокон.

Согласно предлагаемому способу из предварительно смешанных в соотношении 20:80 мас.% и разрыхленных полиэфирных и полипропиленовых волокон с помощью механического холстообразующего устройства известного типа (например, преобразователя прочеса) формируют холст, который подвергают иглопрокалыванию на иглопробивной машине известного типа (например, АИН 1800М1) при определенной плотности проколов, затем полученный материал обрабатывают в агрегате термоусадки, например АТУ-1800 (паспорт АТУ- 1800.00.000 ПС) при определенной температуре горячим воздухом, уплотняя материал до объемной плотности 0,125÷0,153 г/см³. Для фиксации полученной структуры материал подвергают односторонней термообработке, которую проводят в тиснильном каландре при определенном давлении, температуре и скорости прохождения.

Полученный вышеописанным способом фильтрующий материал обеспечивает необходимую чистоту фильтрата 15÷20 мкм с номинальной тонкостью отсева не ниже 90% и необходимым рабочим резервом.

Результаты исследования, подтверждающие достижение необходимых фильтрующих свойств (тонкости фильтрации) материала, полученного по предлагаемому в качестве изобретения способу, методом микроскопии представлены на фиг.1 и 2.