Разработка технологии термостойкого фильтровального нетканого материала

• Автор: Ерофеев, Олег Олегович
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 - СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ТЕРМОСТОЙКИХ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Анализ развития мирового рынка фильтровальных
материалов
1.2 Анализ выбросов вредных веществ в атмосферу отечественными промышленными предприятиями
1.3 Теория фильтрации
1.3.1. Механизмы процесса фильтрации
1.3.2. Теоретические исследования процесса фильтрации
1.4. Анализ сырьевой базы для производства термостойких
фильтровальных материалов
1.4.1 Органические термостойкие волокна
1.4.2 Неорганические термостойкие волокна
1.4.3 Элементоорганические термостойкие волокна
1.5. Анализ современного состояния производства термостойких фильтровальных нетканых материалов для очистки высокотемпературных газов
1.5.1. Требования, предъявляемые к термостойким фильтровальным нетканым материалам
1.5.2. Анализ структурных показателей термостойких фильтровальных нетканых материалов, влияющих на эффективность очистки
1.5.3. Анализ термостойких фильтровальных нетканых материалов, выпускаемых мировыми и отечественными компаниями
1.5.4. Обоснование выбора технологии производства фильтровальных нетканых материалов

1.5.5. Анализ влияния поверхностной обработки фильтровальных
нетканых материалов на эффективность очистки
1.6. Разработка структуры термостойкого фильтровального
нетканого материала для очистки высокотемпературных газов
ГЛАВА 2 - МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Планирование экспериментальных работ и анализа полученных результатов
2.2 Определение корреляционных математических
моделей
2.3 Методы оценки свойств материалов
2.3.1 Оценка структурных и физико-механических свойств фильтровальных нетканых материалов
2.3.2 Методы оценки фильтрующих свойств нетканых материалов
2.3.3 Оценка фильтрующих свойств нетканых материалов после регенерации
2.4 Исследование фильтрующих свойств, зависящих от структурных характеристик фильтровальных материалов
2.4.1 Расчёт воздухопроницаемости и эффективности фильтрации в зависимости от структурных характеристик материалов
2.4.2 Проведение исследования фильтровальных материалов с помощью световой микроскопии
2.5 Методы оценки влияния факторов эксплуатации на свойства термостойкого фильтровального нетканого материала
2.5.1 Оценка термической деструкции фильтровальных материалов с помощью термогравиметрического анализа
2.5.2 Определение изменения физико-механических свойств фильтровальных нетканых материалов при термическом старении

2.5.3 Оценка устойчивости термостойких фильтровальных нетканых материалов к действию растворов кислот
2.5.4 Определение стойкости термостойких фильтровальных
нетканых материалов к прожиганию
ГЛАВА 3 - РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТЕРМОСТОЙКИХ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1 Экспериментальное исследование термических характеристик сырья для производства фильтровальных материалов
3.2 Исследование влияния технологических параметров на свойства термостойкого фильтровального нетканого материала структуры холст-каркас-холст
3.2.1 Условия проведения предварительного эксперимента
3.2.2 Исследование влияния технологических параметров на структурные свойства термостойкого фильтровального нетканого материала структуры холст-каркас-холст
3.2.3 Исследование влияния технологических параметров на физикомеханические свойства термостойкого фильтровального нетканого материала структуры холст-каркас-холст
3.3 Исследование влияния технологических параметров на свойства термостойкого фильтровального нетканого материала структуры холст-холст-каркас-холст
3.3.1 Условия проведения основного эксперимента
3.3.2 Исследование влияния технологических параметров на структурные свойства термостойкого фильтровального нетканого материала структуры холст-холст-каркас-холст
3.3.3 Исследование влияния технологических параметров на физикомеханические свойства термостойкого фильтровального нетканого материала структуры холст-холст-каркас-холст

волокон, представленные в таблице 3, отображают температуры при сухих (идеальных) условиях работы фильтров. Если в процессе газоочистки присутствует влажность или химические соединения, тогда рабочая температура фильтра должна быть ниже или должен выбираться материал из более устойчивого волокна [1.43-1.46].
Таблица 3 - Свойства основных видов волокон, используемых в производстве термостойких фильтровальных нетканых материалов
Волокно Температура рабочая/пико вая °С Устойчивость
кис лога щело чь окисле ние гидр олиз
Полифениленсульфидное 190/200 5 5 3
Метаарамидное 200/240 3 3 3
Полиамидоимидное 200/240 3 2 3
Полиимидное 240/260 3 3 4
Политетрафторэтиленовое 250/280 5 5 5
Стеклянное 250/300 5 5 5
Примечание: 5) отлично; 4) хорошо; 3) удовлетворительно; 2) неудовлетворительно
Из таблицы 3 видно, что полифениленсульфидные волокна имеют низкую термостойкость по сравнению с другими волокнами, и, следовательно, их нельзя использовать при температуре свыше 200°С. Метаарамидные, полиамидоимидные и полиимидные волокна имеют требуемые показатели термостойкости, однако перед выбором основного вида сырья необходимо проанализировать их термическую устойчивость термогравиметрическим методом. Удовлетворительную устойчивость к химическим соединениям показывают метаарамидные и полиимидные волокна, в отличие от полиамидоимидного волокна, которое неустойчиво к гидролизу и щелочам. Политетрафторэтиленовые и стеклянные волокна имеют отличную устойчивость к действию химических соединений. Фильтровальные материалы из тефлона из-за самой высокой удельной плотности волокон выпускаются с