Разработка методов и исследование основных эксплуатационных свойств нетканых фильтрующих материалов для очистки горячих газов

• Автор: Воронцова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 234 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Сто

Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ГОРЯЧИХ ГАЗОВ.
1.1 Ассортимент фильтрующих магериалов и волокон, применяемых для улавливания горячих газов.
1.1.1 Характеристика отечественных и зарубежных термостойких фильтрующих материалов.
1.1.2 Физико механические и физические свойства волокон, применяемых для изготовления термостойких фильтрующих материалов.

1.1.3 Характер воздействия температуры на синтетические и минеральные волокна.

1.2 Анализ существующих методик по прогнозированию физикомеханических и фильтрационных свойств материалов.

1.3 Оценка нормируемых показателей качества фильтрующих материалов.

1.3.1 Структурные характеристики нетканых фильтрующих материалов.

1.3.2 Фильтрационные характеристики нетканых материалов.

Выводы.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
2.1. Отбор образцов для испытаний.
2.2. Определение структурных характериептк полотна.
2.3. Определение толщины полотна.
2.4. Определение усадки полотна в горячем воздухе.
2.5. Определение жесткости полотна.
2.6. Определение прочности полотна при растяжении.
2.7. Определение воздухопроницаемости.
2.8. Определение показателей фильтрации полотна.
2.9. 1 Тланирование и анализ результатов эксперимента.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕТКАНЫХ
ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Обоснование выбора объекта исследования.
3.2. Исследования структурных свойств нетканых фильтрующих
материалов.
3.2.1. Исследования нетканых фильтрующих материалов с целью определения их эффективной пористости.
3.2.2. Исследования нетканых фильтрующих материалов с целью определения их толщины в свободном состоянии.
3.2.3. Определение эффективной пористости нетканых фильтрующих материалов в свободном состоянии.
Выводы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ.
4.1. Анализ нетканых фильтрующих материалов по фракционной
эффективности очистки.
4.2. Анализ нетканых фильтрующих материалов по
воздухопроницаемости.
Выводы.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМОВОЗДЕЙСТВИЯ
НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1 Отсеивающий эксперимент.
5.2 Исследование влияния термовоздействия на физикомеханические характеристики нетканых фильтрующих материалов.
5.2.1 Исследование влияния термовоздействия на полуцикловые разрывные характеристики нетканых фильтрующих материалов при растяжении.
5.2.2 Исследование влияния термовоздействия на жесткость нетканых фильтрующих материалов при изгибе.
5.2.3 Исследование влияния термовоздействия на усадку нетканых фильтрующих материалов.
5.3 Исследование влияния термовоздействия на фильтрационные характеристики нетканых фильтрующих материалов.
5.3.1 Исследование влияния термовоздействия на
воздухопроницаемость нетканых фильтрующих материалов.
5.3 2 Исследование влияния термовоздействия на эффективность очистки етка ьх фильтрующих материалов.
Выводы.
ГЛАВА 6. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГОРЯЧИХ ГАЗОВ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
6.1 Комплексная оценка эксплуатационных свойств исследованных фильтрующих материалов.
6.2 Разработка конструкции и изготовление рукавного фильтра.
6.3 Результаты внедрения и техникоэкономический эффект.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
Список литературы


Предпосылками интенсивного роста производства фильтрующих нетканых материалов являются сокращение капитальных и трудовых затрат, простота технологии, возможность использования различного сырья в том числе и низкосортного, низкая себестоимость, экологичность, обусловленная хорошей способностью к утилизации и переработке. Как отмечается в 3. Наиболее высокие темпы роста производства будут для технологии получения нетканых материалов из расплава полимеров. Широкий ассортимент фильтрующих бумаг, тканей, нетканых материалов предопределяет большое количество видов волокон, используемых в их производстве. В процессе эксплуатации фильтрующие материалы, как это было уже сказано выше, могут неоднократно подвергаются воздействию повышенных температур порядка 0С и выше. Поэтому в качестве фильтрующих элементов в настоящее время используются пожаро и взрывобезопасные регенерируемые фильтрующие полотна с повышенной термостойкостью и увеличенным сроком службы. При термовоздействии на материал структурные и физикомеханические изменения начинаются в волокнах на молекулярном уровне. Поэтому для понимания происходящих процессов в материале, а также для выбора объекта исследования необходимо знать природу волокна и его свойства. В зависимости от назначения к волокнам предъявляются следующие требования 1. При изготовлении фильтрующих материалов, работающих в агрессивных средах, наиболее часто используют химические волокна полиакрилонитрильные, ПЭФ, полиамидные, стеклянные, металлические и др По данным 3. Среди химических волокон, применяемых для изготовления нетканых фильтрующих материалов, особое внимание следует уделить термостойким волокнам. Термостойкими в некоторых источниках термостабильными 1. Термические свойства волокон и текстильных материалов характеризуются рядом показателей, определяемых соответствующими методами. В волокнах, подвергающихся действию высоких температур, протекают 2 существенно различающихся процесса, характеризуемые теплостойкостью и термостойкостью 1. Первый из них обратимый процесс, который связан с физическими явлениями в полимерах при их нагревании, приводящими к потере заданной формы волокна усадка, размягчение, плавление. Протекание определяется в основном только температурой, хотя некоторое влияние этого процесса может оказывать временной фактор вследствие релаксационной природы полимеров. Обратимый процесс условно оценивается критерием теплостойкости 1. Теплостойкость волокон определяется коэффициентом К, являющимся отношением одного из показателей механических свойств волокон после воздействия температуры к ею значению при нормальных условиях 2. К , 1. Т С Хм то же свойство при ТС. Коэффициент К характеризует величину изменения соответствующего свойства от температуры. Второй процесс представляет собой необратимое разложение деструкцию волокна при воздействии тепла и окружающей среды кислород, вода, инертная атмосфера, вакуум и др Критерием его является термостойкость, которая также оценивается долей сохранения свойств материала при действии повышенной температуры 1. Термостойкость может определяться в атмосфере воздуха, инертных газов, в вакууме. При нагревании в вакууме или инертной среде происходит лишь термический распад волоком и нитей. В атмосфере воздуха или кислороде большую роль играют окислительные процессы. Поэтому результаты термостойкости, определенные в разных условиях имеют различия. Обычно термостойкость волокон и материалов оценивают по изменению механических свойств при воздействии повышенной температуры на воздухе с последующим охлаждением до нормальной температуры окрзокающей среды 2. Более полными являются результаты, полученные прямыми методами при механических испытаниях полимерных материалов в среде с повышенной температурой 2. В полимерных материалах, в том числе и в волокнах, с течением времени происходят процессы старения, приводящие к изменениям их структуры и свойств. Протекание процессов зависят от температуры и продолжительности ее воздействия, наличия примесей, состава окружающей среды и механического воздействия 2. Истинной характеристикой термостойкости волокна является предельная температура, при которой не наблюдается изменений механических и других свойств как обратимого, так и необратимого характера.