Какие существуют фильтровальные ткани

Физико-химическая технология

Фильерный (фильерно-раздувной) способ

Один из распространенных методов получения нетканых материалов – фильерный (фильерно-раздувной). Он обладает большим преимуществом, благодаря особенностям технологии для производства не требуется исходной основы из волокнистых материалов. Для изготовления полотна применяют один из полимеров в гранулированном виде:

• полипропилен;
• полиамид;
• полиэтилен и др.

В специальном технологическом узле получают расплав сырья и через маленькие технологические отверстия (фильеры) его укладывают беспорядочно на специальную платформу, где нити скрепляются между собой и получается готовое полотно.

Способ склеивания жидкими связующими

При использовании способа склеивания жидкими связующими для скрепления волокнистого сырья применяют водные дисперсии клеящих веществ – латекса, каучука, акрилатных составов. Заготовку либо погружают в подготовленный раствор, либо проводят обрызг. После чего будущее полотно высушивают и подвергают термообработке.

Способ склеивания твердыми связующими

Способ склеивания твердыми связующими характеризуется применением специальных термоскрепляющих веществ. Это могут быть термопластичные латексы, гранулированные полимеры, порошки, отличающиеся низкой температурой плавления. Заготовку, включающую в себя основу и термопластичные элементы, подвергают воздействию повышенных температур, вследствие чего волокна сплавляются между собой, образуя достаточно прочное соединение.

Гидродинамический (бумагоделательный способ)

Особенностью производства нетканых полотен гидродинамическим (бумагоделательным) способом является формирование волокнистого холста путем отлива водной суспензии волокон, содержащей связующее. В качестве сырья при работе по этому способу помимо текстильных волокон, может использоваться древесная целлюлоза.

Наибольшее применение бумагоделательный способ находит для производства нетканых полотен санитарно-бытового назначения: дезинфицирующих салфеток, салфеток для «сухого» мытья рук, бытовых салфеток для протирки стекол и чистки обуви, для изготовления перевязочных средств, постельного белья для больниц, медицинской одежды краткосрочного пользования.

Гидроструйный способ

Гидроструйный способ производства нетканых материалов основан на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно полотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды, бьющих под высоким давлением из форсуночных балок. За счёт этих струй волокна холста связываются между собой.

Нетканый материал

Наиболее перспективным способом производства ткани для фильтра является нетканый метод, который включает в себя три вида получения полотна:

• вязально-прошивной;
• иглопробивной;
• термопластичный.

С помощью вязально-прошивного метода получают шерстяные и хлопчатобумажные  полотна (фетр), которые изготавливают путем получения войлока из шерсти или хлопка, иногда с добавлением синтетики. На начальном этапе волокна очищаются от примесей, разрыхляются в трепальных машинах, прочесываются с образованием ватного полотна, прошиваются и скатываются в рулоны. Полученная ткань имеет одинаковую прочность в продольном и поперечном сечении.

Иглопробивное полотно получают из натуральных и синтетических материалов путем перепутывания нитей с помощью специальных игл с нанесенными на них насечками. Необходимая прочность и стабильность размеров достигается за счет дальнейшей обработки химическим или термическим способом. Ткань, растянутая на каркасе, пропитывается латексными или аналогичными клеевыми составами, которые фиксируют соединение нитей и создают единое полотно. Для изготовления синтетических тканей применяют полипропиленовые, полиэфирные, поливинилхлоридные волокна, которые подбирают для конкретных условий эксплуатации.

Термопластичный метод производства фильтрующих тканей для воды и воздуха заключается в применении экструзии. Синтетическую массу расплавляют до вязкого состояния в экструдере и при достижении определенного состояния выдавливают под давлением из барабана через небольшие отверстия. Полученные тонкие нити формируются в решетчатую структуру (каркас), их соединение происходит за счет высокой температуры. Полученную ткань сушат на барабане с помощью кратковременного воздействия инфракрасного нагрева.

В последнее время большую популярность получили ткани, полученные из стеклянных нитей. Полученное полотно обладает высокой прочностью на разрыв, стойкостью к повышенной температуре, небольшой толщиной, нейтральностью к химическим реагентам. Стеклянные фильтровальные ткани имеют небольшую гигроскопичность (водопоглощение не превышает 4%) и изготавливаются из стекла с различным составом. Такую ткань можно сшивать стеклянными нитями, а прокладки из резины или других пластичных органических материалов увеличивают гибкость полотна и продлевают срок эксплуатации. 

Область применения

Фильтровальные ткани получили широкое применение в системах очистки сточных вод и водоподготовки, в пищевой, металлургической, химической, деревообрабатывающей, горнорудной, сельскохозяйственной промышленности, в области производства сыпучих строительных материалов, в энергетическом секторе, в медицине, в оборудовании для вентиляции, аспирации, кондиционирования. Ткань для фильтрации воды, эмульсий и смазочно-охлаждающих жидкостей используется в машиностроительной и металлообрабатывающей отрасли, осуществляя очистку технических жидкостей и повышая уровень качества готовой продукции. Большое использование ткань для фильтрации получила в автомобильной промышленности, самолетостроении, при производстве морских и речных судов, специальной техники.

Небольшая стоимость, высокая степень очистки, стойкость к физическим и химическим внешним воздействиям обеспечили популярность очистным системам на основе ткани технической фильтровальной для улавливания твердых частиц в газовой и жидкой среде. Фильтровальные ткани для пищевой промышленности применяются для очистки вина, овощных и фруктовых соков, сиропов, патоки, молока и молочных продуктов, рассола, воды для производства пищевой продукции. Очищенные жидкости и уловленные составляющие значительно повышают качество готовой продукции, позволяют соблюдать технологию производства, снижать расходы на энергию, приобретение и утилизацию побочных продуктов, заботиться об окружающей среде.

Фильтрующие ткани для воздуха являются основным материалом для очистки в аспирационных системах и в системах вентиляции, где используются рукавные и кассетные фильтры, входящего потока в приточных вентиляционных установках, оборудовании для бытового и промышленного кондиционирования. В системах промышленной очистки воздуха или отходящих газов тканевые фильтры устанавливаются в качестве вторичной или основной ступени очистки. Высокий коэффициент очистки фильтров с применением ткани фильтрующейпозволяет предприятиям различных отраслей производства и переработки обеспечивать разрешенный уровень предельно-допустимой концентрации (ПДК) в выбрасываемых в атмосферу потоках и избежать крупных штрафов со стороны Росприроднадзора и других контролирующих органов. Одна из разновидностей фильтрующей такни — фильтрующий угольный материал (угольная ткань) хорошо очищает воздух от разных примесей.

Очищение воздуха в рабочей зоне существенно снижает уровень заболеваемости и получение профессиональных болезней у производственного персонала. Применение фильтровального полотна в очищающих элементах приточных систем повышает уровень комфорта в жилых и офисных помещениях, способствует снижению риска заболеваемости и возникновения аллергических реакций. В медицине, фармацевтической промышленности, на предприятиях по изготовлению компьютерных элементов и электронных компонентов, в центрах обработки данных (ЦОД), лабораториях тканевые фильтры используются для получения стерильного воздуха.

Область применения

Каждая ткань имеет свою область применения, которая определяется характеристиками. Нельзя сказать, что какой-то вид можно назвать универсальным. Одни хорошо реагируют на кислоты, другие же устойчивы к свету, третьи — идеальны для тонкой фильтрации, а некоторые используют как материал для предфильтра.

Прежде чем понять, что применить в данной области, следует учитывать особенности использования. Для фильтров, которые необходимы в пищевой промышленности будут совершенно не применительны условия, предъявляемые для химического производства.

Озвучим, в каких областях чаще всего она используется:

• Пищевая промышленность. Особенно актуально применение фильтровальной ткани в молочном производстве. Полотно для фильтрации молока необходимо для получения сыров. В результате применения основная масса остается внутри, а полезная сыворотка отделяется для дальнейшего использования.
• Автомобильная сфера. Фильтры необходимы для нормального функционирования двигателя. С помощью них частицы пыли задерживаются и проходят дальше.
• Промышленная сфера. Используется для фильтрации технических жидкостей: масел, эмульсии, топлива, сред, содержащих полимерную пыль. Еще одной областью, которую нельзя не затронуть, является фильтрации сточных вод. Для фильтрации воды широко применяются нетканые материалы. Они удерживают не только грязь, но еще и приостанавливают попадание веществ, оказывающих негативное воздействие на внешнюю среду.
• Применяется в качестве материала для фильтрации воздуха и  газов, а также изготовления респираторов и специальной одежды. Это необходимо как в медицинской сфере. Так и на химических, промышленных, оборонных производствах.

Как уже говорилось ранее, нет уникальной ткани, которая подойдет под любую ситуацию. Можно выбрать вариант со средним значением, но будут ли характеристики до конца удовлетворять конечного потребителя? Фильтровальный материал используется во многих сферах и в каждой он заслужил доверие. Все зависит от предъявляемых требований (степени очистки, максимально допустимой температуры, нагрузки).

На видео биохимический фильтр хлопка губки для аквариумных рыб

https://youtube.com/watch?v=y0U2bkjstBY%3F

2021 textiletrend.ru

Из каких материалов могут быть изготовлены воздушные фильтры?

Воздушный фильтр – простой по своей конструкции элемент, который жизненно важен для «здоровой» эксплуатации вашего автомобиля. Есть ли различия между фильтрами? Может быть у них разная конструкция или они сделаны из разных материалов? Да, различия есть и вот в чем разница:

Для того, чтобы запустить процесс сгорания топлива, ваш двигатель нуждается в воздухе. И это проблема, поскольку кислород, которым «дышит» ваша машина поступает из атмосферы, где, скажем откровенно, не очень-то и чисто. Рано или поздно внутрь двигателя попадут пыль, грязь, остатки органики, мусор и другие вещи, которые обильно встречаются на дороге. Весь этот ненужный хлам может не только попасть в камеру сгорания, но также загрязнить масло и значительно сократить срок службы вашего двигателя.

Чтобы избавиться от такой напасти, конструкторы и придумали некий заслон для разнокалиберной грязи – назвав его «воздушным автомобильным фильтром». Давайте посмотрим на основные различные типы воздушных фильтров, с которыми вы, вероятнее всего, столкнетесь в автомобильном мире. Из чего они сделаны:

Сырье, используемое для сухого фильтрования

В изготовлении нетканых материалов применяют самые различные волокна: натуральные, искусственные, синтетические. К натуральному сырью в первую очередь относят хлопок и шерсть. Но значительно шире используют синтетическое. Это обусловлено тем, что полотно, созданное на их основе, более качественно выполняет свои функции. И свойства их можно коррелировать. Для их производства используются волокна на основе:

• полипропилена;

• полиэфиров;

• полиамидов;

• стекла.

Каждый из них может «похвастаться» своими особыми качествами. А их комбинации позволяют решить многие проблемы, с которыми не всегда возможно справиться при использовании только одного вида волокон.

Полипропилен

Из-за достаточно низкой стоимости его применение растет. Основные области использования: медицинская, косметическая. Получаемые нити соединяют различными способами, тем самым получая конечную продукцию с необходимыми качествами. К наиболее распространенным относятся:

• спанлейс — изготавливают методом крепления волокон при помощи струй воды высокого давления; используют для изделий медицинского назначения;

• спанбонд (термобонд) — изготавливают методом укладки нитей с последующими скреплением и термофиксацией; используют для бахил, скатертей, салфеток и др.;

• СМС — комбинированное полотно, где наружные слои — спанбонд, а срединный — распушенное волокно; отлично подходит для фильтрующих элементов.

К главным достоинствам относятся:

• пониженная удельная масса в сравнении с натуральными волокнами;

• гипоаллергенность;

• высокая стойкость к истиранию и изгибам;

• неизменность композиции при нагревании;

• большая степень адсорбции;

• стойкость к химическим соединениям средней концентрации.

Отлично зарекомендовали себя комбинированные материалы из нескольких видом волокон.

Полиэфиры

К наиболее используемым полиэфирным волокнам относится продукция на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ, ПЭТФ) и полиэстера. Чаще всего полиэфирные нетканые материалы скрепляются иглопробивным либо термическим способом (горячим каландрированием). Из полиэфирного волокна изготавливают различные технические ткани, прежде всего фильтровальные ткани для жидкостей и газов. Они устойчивы к действию большинства разбавленных кислот и оснований, за исключением азотной и серной кислот.

Это экологически безопасные волокна. Нет негативного воздействия ни на одну из систем человека (ни на кожу, ни на дыхательные пути). Достоинствами их является и то, что они не разлагаются в воде, не подвергаются горению (относятся к классу трудновоспламеняемых). Если рабочая температура не превышает 150 °С. При сухой фильтрации обычно используется полиэфир.

Полиамиды

Наиболее востребованными являются полотна и ткани из капрона, анида, этанта. Нетканые полотна на их основе обладают рядом уникальных свойств:

• высокое относительное разрывное усилие;

• стойкость к истиранию и многократному изгибу;

• высокая химическая стойкость;

• морозоустойчивость;

• устойчивость к действию микроорганизмов.

Фильтровальные полотна, выполненные из полиамидной ткани чаще всего используются в горнорудной промышленности.

Стекловолокно

Продукция из этих волокон пользуется широким спросом. Нетканые полотна широко применяют в композитных материалах, при изоляции. Плетеные структурированные ткани их стеклонитей нашли свое применение при фильтрации газовоздушных смесей при повышенных температурах. Несмотря на кажущуюся хрупкость, они очень прочные и стойкие к внешним воздействиям. С учетом нужных характеристик используются два вида переплетения: перевивочное и простое. Они характеризуются отличной термостойкостью и работают при температуре до 260°C.

Из бумаги

Это самый распространенный тип воздушного фильтра и материал из которого его делают, используемый практически для всех серийных автомобилей сошедших с конвейера.

Используемая «бумага» немного отличается от материала, который вы вставляете в свой принтер. Скорее – это сильно уплотненная древесная масса, сделанная из крупных фракций. Она склеивается особым клеем, что создать единый прочный, но гибкий материал и затем складывается в гармошку, чтобы увеличить площадь контактирующей поверхности. По бокам прямоугольная конструкция герметизируется пеной.

Это дешево и эффективно – отсюда использование таких фильтров настолько широко распространено.

Однако со временем грязь начнет забиваться в складках материала, ограничивая поток воздуха. Имея это в виду, в конечном итоге его нужно будет заменить на свежий. Когда именно нужно будет произвести замену – будет варьироваться в зависимости от условий в которых вы водите автомобиль. Обычный жизненный цикл фильтра в городских условиях от 10 до 30 тыс. км. По времени: год — максимум два.

Термины упоминаемые при использовании воздушных фильтров

• Адсорбция — удерживание газа, жидкости или твердого вещества на поверхности за счет положительного взаимодействия/притяжения между поверхностью и молекулами адсорбированного материала.
• Переносимый воздухом — термин, обозначающий любые частицы или вещества, плавающие в воздухе.
• Воздушный поток — поток воздуха.
• Аллерген — нормальное вещество, которое вызывает острую защитную реакцию в иммунной системе человека.
• Arrestance — способность воздушного фильтра удалять синтетическую пыль из воздуха во время испытания.
• Обратное давление- Обратный скачок давления от выхода к воздушному фильтру. Противодавление может быть результатом закрытия клапана или попадания воздуха в жидкостную систему.
• Сертифицированный менеджер по энергетике (CEM) — международное профессиональное назначение, доступное после обучения и тестирования Ассоциацией инженеров-энергетиков (AEE).
• CFC (хлорфторуглерод) — семейство химических веществ, используемых в качестве хладагентов, которые строго регулируются и выводятся из производства из-за потенциала разрушения стратосферного озона. Примеры: Р-11, Р-12, Р-113, Р-114, Р-115.
• Сдерживание — предотвращение передачи агента из одной точки в другую.
• Загрязнение- Нежелательное вторжение, например, вредные частицы в воздухе.
• Обеззараживание — удаление нежелательных частиц в воздухе для нейтрализации воздуха.
• Фильтрующая среда — проницаемый материал, удаляющий частицы из фильтруемого вещества. Часто материал, используемый в фильтрах, представляет собой пену или мембрану.
• Проникновение через фильтр — частицы, проходящие через воздушный фильтр, не удаляются из воздушного потока.
• Фильтрат — продукт, который фильтруется.
• Качество воздуха в помещении — термин, обозначающий количество загрязняющих веществ в воздухе в замкнутом пространстве.
• Ионизатор- Нить накала, сетка или пористое тело в ионном двигателе или другом устройстве, которое отделяет электрон от внешней оболочки нейтрального атома с образованием положительно заряженного иона.
• Мембрана — непрерывная матрица с порами определенного размера.
• Отрицательное давление — давление в зоне, отвечающей за приток воздуха.
• Озон — молекула, содержащая три атома кислорода. Озон вреден как для людей, так и для растений на уровне земли, но имеет решающее значение для блокирования ультрафиолетового излучения в стратосфере.
• Твердые частицы — очень маленькие твердые частицы, взвешенные в воздухе или воде, которые могут различаться по размеру, форме, плотности и электрическому заряду.
• Положительное давление- Давление в зоне оттока воздуха.
• Падение давления — в случае с воздушными фильтрами, показатель сопротивления воздуха потоку через фильтр.
• Вверх по потоку — направление, противоположное воздушному потоку.

Ионообменный фильтрующий материал для воды

Используя фильтрующий материал для воды из ионообменных смол, можно вносить изменение в состав очищаемой жидкости на ионном уровне, тем самым полностью освобождая ее от солей и некоторых других компонентов.

Ионообменная смола состоит из небольших частиц, напоминающих шарики диаметром не более миллиметра. Они изготавливают из специальных полимеров. Несмотря на свой несерьезный для простого обывателя вид (смола чем-то напоминает икру рыб), ионная смола обладает уникальным и полезным свойством – удерживает ионы различных примесей (от металлов до солей жесткости), заменяя их на безвредные ионы других веществ. Проще говоря, при использовании этого фильтрующего материала для очистки воды осуществляется обмен ионами. Благодаря данному процессу и фильтрующую среду называют ионообменной смолой.

Наполняющая фильтрующий элемент смола может иметь гелевую, пористую или промежуточную структуру.

Иониты гелевой структуры не имеют пор, поэтому процесс ионного обмена начинается только в тот момент, когда смола набухает и делается похожей на гель. По сравнению с пористыми смолами гелевые имеют большую обменную емкость.

Смолу называют пористой (макропористой) потому, что ее поверхность содержит огромное количество пор, способствующих ионному обмену.

Структура, которая по своим свойствам представляет собой что-то среднее между гелевой и пористой, называется промежуточной.

Отличия этих структур состоят в следующем. У ионообменной смолы для фильтра гелевой структуры большая обменная емкость, чем у пористой. Но последняя обладает большей химической и термической стойкостью, за счет чего она может задерживать большее количество вредных примесей, притом вне зависимости от температуры воды.

Читайте материал по теме: Ионообменные смолы для воды

Как заменить газовый фильтр на авто с ГБО своими руками?

В этой статье мы расскажем, что такое газовый фильтр, зачем он нужен, а также о том, как заменить газовый фильтр на авто с ГБО своими руками.

Производители газового оборудования зачастую являются и производителями расходников к ГБО, основными из которых считаются топливные фильтры. Различают три типа топливных фильтров:

• Газовый фильтр жидкой фазы непосредственно в баллоне;
• Фильтр тонкой очистки газа в парообразном состоянии;
• Фильтр грубой очистки в газовой магистрали, перед редуктором-испарителем.

Стоит упомянуть ещё фильтр, который устанавливают в адаптер заправочного устройства, но его применение необязательно, поэтому далее мы его упоминать не станем.

Зачем нужны фильтры

Задача первого – воспрепятствовать попаданию посторонних включений относительно крупной фракции в газовую магистраль. Данный фильтр представляет из себя примитивную сеточку на конце топливозаборной трубки. Его обслуживание производиться одновременно с обслуживанием газового баллона или при возникшей необходимости. Сервис данного фильтра представляет из себя обычную механическую очистку и промывку.

В качестве фильтрующего элемента могут быть как бумага, так и стекловолокно или полиэстер. В последнее время встречается неизвестный вспененный материал под названием «булпрен».

Скорее всего, это очередная мистификация – то есть, маркетинга в этом названии больше, чем сути. Однако функции он свои выполняет, и то хорошо.

Фильтр грубой очистки предназначен для фильтрования сжиженного газа и располагается перед редуктором.

В некоторых случаях он расположен в самом редукторе, но чаще – в связке с электромагнитным газовым клапаном.

Фильтрующим элементом, как правило, служит специальная бумага или фильтрующий картон, смонтированный в сменный картридж. Собственно, обслуживание заключается в замене этого картриджа.

Замена газового фильтра своими руками

Если фильтр тонкой очистки чаще всего одноразовый, то фильтр грубой очистки предполагает демонтаж и замену картриджа. Как правило, фильтр жидкой фазы располагается в доступном месте под капотом. В дополнение к фильтру, в корпусе используется магнит, задача которого отлавливать мелкие металлические фракции.

Согласно рекомендациям, замена газового фильтра жидкой фазы производится каждые 10 тыс. км. пробега или раз в год, не реже. Процесс его замены выглядит примерно следующим образом:

1. Перед тем как заменить газовый фильтр своими руками необходимо перекрыть баллон;
2. Следующий шаг – ослабить гайки входящей и выходящей газовой магистрали и дождаться пока испаряться остатки газа в системе;
3. После того как из системы выйдет оставшийся газ, надо снять «баклушу» фильтра с кронштейна;
4. Затем необходимо разобрать корпус фильтра. Делать это нужно аккуратно, чтобы не растерять резинки и магнит;
5. После очистки внутреннего пространства корпуса фильтра, вставить новый картридж с магнитом (малым отверстием вверх);
6. Поставить фильтр на место и подсоединить магистраль газопровода.

В принципе, замена газового фильтра своими руками на этом завершена. Один нюанс – задубевшие резинки лучше поменять, а соединения после монтажа намылить и проверить на предмет утечек. Да, и не забудьте открыть подачу газа. Всего доброго, до новых встреч на ГБОшнике.

Металл

Металлические фильтры действительно сделаны из стали. Вернее сказать – из многих слоев сетки в мельчайшие отверстия из нержавеющей стали.

Их положительные моменты:

обладают хорошими физическими свойствами очистки, отлично выглядят, а также их ненужно пропитывать маслом при эксплуатации;

Плюс к тому, с более крупными зазорами между фильтрующим материалом, металлический аналог будет создавать меньше сопротивления воздушному потоку, особенно по сравнению с хлопковыми и пенными версиями

Но отрицательных ничуть не меньше:

Сложнее найти в продаже;

Дороже;

Меньшее сопротивление означает меньше фильтрации. Если поставить такой фильтр и проехаться по пыльной дороге, внутрь двигателя попадут частицы. Конечно, они не будет столь велики, чтобы мгновенно привести к поломке, но о максимальной защите в таком случае можно забыть.