Определение номенклатуры измеряемых и контролируемых параметров фильтровальных тканей

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА»

Кафедра Механической Технологии и Волокнистых Материалов

УЧЕБНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

На тему: «Определение номенклатуры измеряемых и контролируемых параметров фильтровальных тканей»

Санкт-Петербург 2009

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 35 стр., 9 таблиц, 4 рис., 8 фото, 15 источников, 2 приложения.

ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ ТКАНЬ, ЛАВСАН, ПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛОТНОСТЬ, СТОЙКОСТЬ К ИСТИРАНИЮ ПО ПЛОСКОСТИ, РАЗРЫВНАЯ НАГРУЗКА, УДЛИНЕНИЕ ПРИ РАЗРЫВЕ, ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ.

В данной учебной исследовательской работе исследуются эксплуатационные свойства и номенклатура показателей синтетической фильтровальной ткани арт. Л-4 и арт. Л-11, выпускаемой предприятием ООО «Институт технических сукон» (г. Санкт-Петербург).

В первой главе произведен литературный обзор ассортимента фильтровальных тканей их строения и свойств, номенклатура показателей качества, а также технический контроль в производстве фильтровальных тканей.

Во второй главе исследуется комплекс показателей качества синтетических фильтровальных тканей арт. Л-4 и арт. Л-11.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§1. Фильтровальные ткани. Их классификация

§2. Требования, предъявляемые к фильтровальным тканям

§3. Номенклатура показателей качества фильтровальных тканей, их значение

§4. Технический контроль в производстве фильтровальных тканей

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

§1. Исследование измеряемых показателей качества фильтровальных тканей и определение их соответствия действующим стандартам

§1.1. Поверхностная плотность

§1.2. Стойкость к истиранию по плоскости

§1.3. Воздухопроницаемость

§1.4. Разрывная нагрузка и удлинение при разрыве

§2. Сравнительный анализ результатов испытаний

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Важность технического текстиля трудно переоценить, поскольку области применения его практически безграничны. Трудно найти такую отрасль хозяйства и сферу деятельности, где бы ни использовались текстильные технические материалы. Причем, чем выше индустриальное развитие страны, тем больше в ней выпускается технического текстиля. Технический текстиль - наиболее динамично развивающаяся подотрасль текстильной промышленности, как во всем мире, так и в Российской Федерации.

За последние годы понятие «технический текстиль» существенно расширилось. Так, раньше в СССР к техническому текстилю относили только тяжелые технические ткани, сита и технический шелк, а вся прочая продукция, относящаяся к техническому текстилю, учитывалась в других подотраслях текстильной промышленности. Западные специалисты классифицируют технический текстиль только по сферам применения. В настоящее время в мире принципиально меняется понятие технического текстиля. Это уже не суровые ткани, а ткани с пропиткой, отделкой (в том числе и адгезивами), дублированием, термообработкой (каландрированием), супертяжелые или суперлегкие ткани, ткани с токопроводящими нитями, ткани с заданными свойствами и так называемый «умный текстиль».

Наибольшее распространение имеют геотекстиль, кордные, ремнёвые, транспортёрные, рукавные, прессовые и фильтровальные ткани.

Фильтровальные ткани служат для улавливания твёрдых частиц из жидкостей, газов и воздуха в текстильной, химической, угольной, пищевой, целлюлозно-бумажной, медицинской и других отраслях промышленности. Большое распространение получили фильтровальные ткани из синтетических волокон, которые обладают исключительной стойкостью к химическим реагентам (щелочам, кислотам, солям) и имеют большую разрывную нагрузку по сравнению с натуральными волокнами.

Как известно, фильтрование - это процесс разделения однородных систем при помощи пористых перегородок, которые задерживают одни фазы этих систем и пропускают другие. Фильтровальные перегородки представляют собой самую существенную часть фильтра, и от правильности их выбора во многом зависит как производительность фильтровального оборудования, так и чистота получаемого фильтрата.

Фильтровальная ткань, выполняющая роль пористой перегородки, должна удовлетворять целому ряду измеряемых и контролируемых параметров. Ткань должна хорошо задерживать твердые частицы, обладать устойчивостью к химическому воздействию разделяемых веществ, теплостойкостью при температуре фильтрования, небольшим гидравлическим сопротивлением потоку фильтрата, не набухать при соприкосновении с жидкой фазой, иметь достаточную механическую прочность и способность легко освобождаться от осадка.

Фильтровальные ткани, применяемые для очистки газов, должны хорошо задерживать частицы пыли, обладать малым сопротивлением, легко регенерироваться, иметь достаточную прочность при минимальной поверхностной плотности. Поэтому успешность фильтрации технологических газов в первую очередь зависит от соответствия характеристик структуры применяемой фильтровальной ткани составу газовой среды и ее температуре.

Заинтересованность в современных фильтровальных тканях целлюлозно-бумажной, нефтегазовой, химической, металлургической, пищевой, цементной, текстильной и других отраслей промышленности России и стран СНГ также свидетельствует об актуальности рассматриваемой темы и ее народно-хозяйственном значении.

Объект исследования - фильтровальная ткань для фильтрации газопылевых смесей.

Предмет исследования - измеряемые и контролируемые параметры фильтровальных тканей.

Цель работы - выявление измеряемых и контролируемых параметров фильтровальных тканей, а также исследование потребительских свойств фильтровальных тканей.

Задачи выполняемой работы:

1. Изучение номенклатуры показателей качества фильтровальных тканей;

2. Изучение методов и средств определения измеряемых и контролируемых показателей качества;

3. Исследование измеряемых показателей качества объектов и определение их соответствия действующим стандартам;

4. Исследование контролируемых показателей качества выбранных объектов;

Практическая значимость работы состоит:

· В выявлении потребительских свойств фильтровальных тканей;

· В повышении конкурентоспособности фильтровальных тканей за счет более полного соответствия запросам потребителя.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§1. Фильтровальные ткани. Их классификация

Успешность фильтрации во многом зависит от применяемой фильтровальной ткани. Поэтому выбранная фильтровальная ткань должна отвечать всем предъявляемым к ней требованиям. Расширение областей применения фильтровальных тканей и рост объемов их производства предъявляют соответствующие требования к качеству исходного сырья. Совершенствование существующих, создание новых и модифицированных видов химических волокон и нитей, увеличение объемов производства серийно выпускаемого сырья и повышение его качества - основные условия развития производства фильтровальных тканей. Использование разнообразных видов синтетических волокон, нитей, полимерных наполнителей, а также вариабельность структуры текстильных материалов, получаемых на основе ткацких переплетенной или методов формования нетканых полотен, делает текстильные технологии уникальными по возможностям создания различных фильтровальных тканей.

Наряду со сводной классификацией применяют классификацию и по различным признакам, так в зависимости от характера фильтруемого продукта все фильтровальные ткани подразделяются на три группы [1] (рис.2):

Рис. 2. Классификация фильтровальных тканей в зависимости от фильтруемого продукта

Для фильтрации газопылевых смесей в зависимости от температуры фильтруемой смеси предложена следующая классификация фильтровальных тканей [4].

В основу предлагаемой классификации положены наиболее существенные отличительные признаки, характеризующие назначение фильтровальной ткани. Широкое использование фильтровальных тканей долгое время сдерживалось ограниченным температурным пределом эксплуатации. Появление синтетических тканей из нитронового и полиэфирного волокна привело к увеличению температурного предела до 130-140?С, а применение стеклоткани, которая однако обладает несколько худшими фильтровальными свойствами, дало возможность применять фильтры при температуре до 250?С и выше. Термостойкие волокна дают возможность эксплуатировать ткани в условиях длительного воздействия высоких температур.

Также все фильтровальные ткани можно классифицировать и по волокнистому составу. Для разработки фильтровальных тканей необходимо использовать исходные волокна и нити с оптимальным комплексом механических характеристик, сохраняющие свойства в течение заданного срока эксплуатации при действии повышенных температур и активных технологических сред. В то же время, для обеспечения конкурентоспособности изделий, исходные материалы должны быть достаточно доступными и иметь относительно низкую стоимость.

Для фильтровальных тканей, испытывающих высокие механические нагрузки при длительной эксплуатации в агрессивных средах, используются гидролизостойкие высокопрочные полиэфирные мононити и комплексные нити, а для отдельных видов особо нагруженных текстильных структур, в качестве усиливающих элементов, дополнительно применяются сверхпрочные пара-арамидные нити (терлон, СВМ, армос).Для материалов, где требуется высокая гидро- и аэродинамическая проницаемость с одновременно высокой устойчивостью к окружающей активной среде, также используются полиэфирные мононити. Для фильтровальных тканей, обладающих повышенной устойчивостью к активным средам при умеренных значениях механических нагрузок, применяется пряжа из полиэфирных волокон. Этот же вид пряжи используется для фильтровальных тканей для пищевой промышленности, поскольку именно полиэфирные материалы в наибольшей степени удовлетворяют существующим санитарно-гигиеническим нормам.

Значительным преимуществом большинства фильтровальных тканей из синтетических и химических волокон является сочетание в них высокой механической прочности с термической и химической стойкостью, а также устойчивость к действию микроорганизмов. Регенерация (очистка) фильтровальных тканей осуществляется значительно проще и качественнее, чем регенерация шерстяных и хлопчатобумажных тканей. Такие преимущества синтетических волокон по сравнению с натуральными волокнами быстро выдвинули их на первый план и обеспечили широкое внедрение в производство фильтровальных тканей.

Расширенная, подробная классификация фильтровальных тканей из синтетических и химических волокон представлена в табл.1[3].

Таблица 1 - Характеристика фильтровальных тканей из синтетических и химических волокон

Волокнистый состав ткани	Свойства	Тепло-стойкость, ?С	Темпера-тура плавления, ?С	Отрасль применения
Хлориновые ткани	Благодаря высокой стойкости к действию кислот и щелочей эти ткани получили большое распространение. Хлорин не воспламеняется, не гниет и не набухает в воде.	60-70	80	Химическая, металлургическая, цветная, электротехническая, медицинская, пищевая
Нитроновые ткани	Вырабатываются из пряжи с различным числом сложений. Эти ткани обладают хорошими фильтрующими свойствами, высокой механической прочностью, химической и термической стойкостью и низким влагопоглощением	160 -170	Не плавятся, разла-гаются при 260 ?С	Цветная метал-лургия, в химической промышленности для очистки горячих газов от возгонных пылей цветных металлов, цементных пылей, сажи и других аэрозолей
Волокнистый состав ткани	Свойства	Тепло-стойкость, ?С	Темпера-тура плавления, ?С	Отрасль применения
Полиэфирные ткани (лавсан)	Во влажных горячих газах, особенно в щелочной среде, прочность тканей при высокой температуре резко снижается. В кислых средах и окислителях стойкость тканей очень высокая, однако концентрированная серная кислота разрушает волокна. Устойчивы к истиранию.	160 -170	240 - 260	Используются при очистке сухих газов, при улавливании абразивных пылей.
Ткани из фторсодер-жащих волокон	Волокно полифен отличается очень высокой химической стойкостью и превосходит по этой характеристике все известные материалы. Фторсодержащие волокна устойчивы к изгибу и трению, но обладают текучестью под действием механических нагрузок. Более термостойкие фторсодержащие ткани получают из волокон: терлон, фенилон, сульфон и оксалон	230 - 270	300-350 (темпера-тура раз-мягче-ния)	Используются для очистки газообразного хлора от пыли.
Волокнистый состав ткани	Свойства	Тепло-стойкость, ?С	Темпера-тура плавления, ?С	Отрасль применения
Ткани из полиамидных волокон (капрон)	Капроновые фильтровальные ткани имеют удлинение 20-25% и выше. Потери прочности фильтровальных тканей из капроновых волокон в мокром состоянии не превышают 10%. Удлинение тканей в мокром состоянии на 3-5% выше, удлинения в сухом состоянии. Действие кислот и щелочей небольшой концентрации существенно не меняет механических свойств тканей, и они считаются малоустойчивыми к действию минеральных кислот и окислителей. В концентрированных минеральных и некоторых органических кислотах капроновые ткани растворяются. Обладают низкой светостойкостью.	100 -110	180 - 210	Химическая, металлургическая, цветная, электротехническая, медицинская, пищевая и др.
Волокнистый состав ткани	Свойства	Тепло-стойкость, ?С	Темпера-тура плавления, ?С	Область применения
Стеклоткани	Особенно ценным качеством стеклотканей является повышенная термостойкость. Стеклоткани характеризуются высокой химической стойкостью, намного большей, чем у синтетических волокон (кроме фторсодержащих). Механическая прочность стеклянных волокон на разрыв очень высока, но сопротивляемость трению и изгибу низкая. Стеклянные ткани получают из алюмоборсиликатного бесщелочного стекла и алюмомагнезиального щелочного стекла, в зависимости от того, для каких газов эта ткань предназначается: кислых, нейтральных или щелочных.	350 - 500	600 -650	Химическая, металлургическая, цветная, электротехническая.

Фильтровальные ткани для газопылевых смесей в зависимости от области использования можно классифицировать следующим образом[3]:

· Очистка технологических газов и аспирация воздуха. Осуществляется в тканевых фильтрах и является одним из самых давних и вместе с тем надежных и эффективных методов улавливания сухих промышленных пылей при сравнительно невысоких затратах. Широкое использование рукавных фильтров долгое время сдерживалось ограниченным температурным пределом эксплуатации фильтрующих материалов. Появление синтетических тканей из нитринового и полиэфирного волокна привело к увеличению температурного предела работы рукавных фильтров до 130-140?С, а применение стеклоткани, которая однако обладает несколько худшими фильтровальными свойствами, дало возможность применять фильтры при температуре 250?С и выше;

· Очистка газообразного хлора от пыли. Здесь используются тефлоновые ткани. Это связано с их высокой термостойкостью, которая находится в интервале 230-270?С;

· Очистка горячих газов от возгонных пылей цветных металлов, цементных пылей, сажи и других аэрозолей. Вследствие химической и термической стойкости и низкого влагопоглощения в этих целях широко применяются нитроновые ткани. Срок службы рукавов из этого материала 9-12 месяцев и более;

· Очистка от волокнистой пыли на текстильных предприятий [1]. В последние годы для вентиляции текстильных предприятий всё чаще начинают использоваться фильтры, снабженные капроновой тканью. Эта ткань обладает сравнительно высокими показателями аэродинамического сопротивления. Более перспективными, однако, для целей очистки воздуха от волокнистой пыли при высоких воздушных нагрузках являются капроновые сетки (сатиновые ткани). Именно они характеризуются незначительным аэродинамическим сопротивлением при больших воздушных нагрузках. Капроновые сетки не подвержены коррозии; благодаря гладкой поверхности нитей они в процессе эксплуатации легко очищаются механическими щетками, эластичными планками и др. Слой волокнистой пыли свободно сворачивается в рулон. При снятии воздушной нагрузки и легком встряхивании слой самопроизвольно падает, скользя по фильтрующей поверхности и полностью очищая её. После каждой очистки сопротивление сетки равно первоначальному.

В зависимости от специальных обработок фильтровальные ткани классифицируют по следующим признакам [4] (табл. 2):

Таблица 2- Специальные обработки для фильтровальных тканей

Цель	Процесс обработки	Результат обработки
Усадка ткани	Для работы синтетических фильтровальных тканей в условиях высокой температуры их обрабатывают водяным паром или сухим горячим воздухом в течение 30-60 секунд	Ткань становится более плотной, усадка достигает 15-25%
Придание водоотталкивающих свойств (с целью предотвращения образования трудноудаляемых отложений пыли)	Обработка тканей метил- или фенилсиликонами.	Такие гидрофобные покрытия сохраняют свои свойства длительное время при высоких температурах.
Повышение изгибоустойчивости стеклянных тканей	Стеклянные ткани аппретируют. Сначала при 300?С с ткани удаляют замасливатель. Затем ткань пропитывают в водной эмульсии кремнийорганическими соединителями. После этого защитную пленку поляризуют при высоких температурах	Ткань становится эластичной, покрывается прочной гидрофобной пленкой, с которой легко удаляется пыль.
Придание ткани антистатических свойств	Во время аппретирования на волокна стеклянных тканй наносят графит в коллоидном состоянии.	Это придает ткани антистатические свойства, повышает ее изгибоустойчивость

По виду ткацких переплетений фильтровальные ткани также имеют довольно широкую классификацию: от простых (главных и их производных), до сложных (перевивочных и многослойных). В основу ткацких переплетений положены структурные и технологические принципы. По структурному принципу различают методы взаимного переплетения перевязки нитей, раппорты, сдвиг и другие характеристики. По технологическому принципу переплетения разделяют на ремизные и жаккардовые, а по принципу построения - на простые и сложные. В производственной классификации переплетений, используемых при производстве фильтровальных тканей, ступенчатая градация обеспечивает последовательность переходов от общего к частному, от подкласса к группе и видам переплетений.

Рассмотрим основные виды переплетений фильтровальных тканей, которые являются наиболее распространенными. Это саржевое, сатиновое и полотняное переплетения. Все они относятся к простым (однослойным) переплетениям и являются базовыми.

Полотняное переплетение. Имеет с обеих сторон равное количество основных и уточных перекрытий, расположенных в шахматном порядке. Это самое простое и наиболее распространенное переплетение среди фильтровальных тканей. Нужно отметить, однако, что полотняные ткани обладают пониженной воздухопроницаемостью.

Саржевое переплетение. Характеризуется наличием наклонных (диагональных) полос на лицевой и изнаночных сторонах ткани. Эти полосы образуются последовательным сдвигом на одну нить по основе и утку. Наклон диагональных полос определяется соотношением линейных и технологических плотностей нитей основы и утка. При равенстве плотностей нитей основы и утка диагональ располагается под углом 45?. С увеличением линейной плотности нитей основы угол наклона диагонали уменьшается, а с увеличением их технологической плотности увеличивается и наоборот, с увеличением линейной плотности утка угол наклона увеличивается, а с увеличением их технологической плотности уменьшается. Раппорт саржевого переплетения практически не ограничен, но не менее трех и зависит от линейных и технологических плотностей нитей основы и утка. Чем больше раппорт, тем меньше связь нитей и более рыхлая структура ткани.

Сатиновое (атласное) переплетение. Отличается гладкой, блестящей, шелковистой поверхностью, которая образуется длинными основными или уточными перекрытиями. Ткани с лицевыми длинными застилами утка называются сатинами, а ткани с длинными застилами основы - атласами. Ткани сатинового переплетения вырабатываются уточноплотными, а атласного - основоплотными. У уточных сатинов плотность по основе примерно вдвое меньше плотности по утку, а у основных сатинов - наоборот. Поэтому в случае применения сатинового переплетения плотность нитей должна быть повышенной, из-за чего может снизиться воздухопроницаемость ткани.

§2. Требования, предъявляемые к фильтровальным тканям

К фильтровальным тканям предъявляются следующие требования [3]:

1)высокая механическая прочность и стойкость к истиранию при многократных изгибах, стабильность размеров и свойств при повышенной температуре и агрессивном воздействии химических примесей, находящихся сухих и насыщенных влагой газах;

2) сохранение оптимально высокой воздухопроницаемости в равновесно запыленном состоянии;

3) высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать после регенерации такое количество пыли, которое достаточно для обеспечения высокой эффективности очистки газов от тонкодисперсных твердых частиц;

4) способность к легкому удалению накопленной пыли;

5) низкая себестоимость.

Существующие фильтровальные ткани обладают не всеми указанными свойствами, поэтому их выбор зависит от конкретных условий очистки, области применения фильтровальной ткани, температуры фильтруемой газопылевой смеси.

§3. Номенклатура показателей качества фильтровальных тканей,

их значение

Номенклатура показателей оценки качества фильтровальных тканей регламентирована двумя нормативно-техническими документами [5], [6].

В указанных документах включен перечень всех показателей, по которым оценивается качество фильтровальных тканей. Выбор показателей оценки качества каждой ткани индивидуален и зависит от того, к какой группе она относится по своему назначению (фильтрация растворов, газопылевых смесей, диафрагм электролизных ванн). Поэтому набор показателей оценки качества и выбор измеряемых и контролируемых параметров фильтровальных тканей определяется условиями изготовления на их основе соответствующих видов изделий, а также условиями последующей эксплуатации этих изделий. Показатели качества фильтровальных тканей представлены в таблице 3.

Таблица 3. Показатели качества фильтровальных тканей [3]

Показатель качества фильтровальных тканей	Единица измерения	Нормативно-техническая документация
Структурно-геометрические показатели
Размер ячейки Пористость Перекос ткани	мм? % %	-- -- ГОСТ 14067-91
Физико-механические показатели
Промежуточное удлинение (при нагрузках, равных 10% разрывных)	%	ГОСТ 3813-72
Показатель качества фильтровальных тканей	Единица измерения	Нормативно-техническая документация
Прочность на раздирание Прочность на продавливание Стойкость к многократному изгибу Стойкость к многократному растяжению Жесткость Стойкость к истиранию по плоскости Стойкость к раздвигаемости Стойкость к осыпаемости Прочность связи ткани с покрытием	Н (кгс) Н (кгс) Цикл Цикл мкН•см? Цикл даН мм Н (кгс)	ГОСТ 23114-78 -- -- -- -- -- -- -- --
Физические показатели
Гигроскопичность Капиллярность Водопроницаемость Воздухопроницаемость Усадка в горячем воздухе Усадка после замачивания Усадка в кипящей воде Паропроницаемость Термостойкость	% мм дм?/(м?•с) дм?/(м?•с) % % % мг/(см?•ч) Н (кгс)	ГОСТ 3816-81 ГОСТ 3816-81 -- ГОСТ 12088-77 ГОСТ 29104.9-91 ГОСТ 29104.10-91 ГОСТ 29104.10-91 -- --
Морозостойкость Светостойкость Масло- и бензостойкость Стойкость к агрессивным средам Удельное поверхностное электрическое сопротивление	Н (кгс) -- -- % Ом	-- -- -- -- ГОСТ 19616-74
Технические показатели
Резиноемкость Содержание пропитки от массы сухой ткани Аппрет Массовая доля замасливателя Массовая доля жировых веществ Тонкость фильтрации (абсолютная и номинальная) Стойкость к вымыванию волокон Средняя массовая концентрация пыли за фильтром Средняя потеря давления фильтровальной ткани	г/м? % % % % мкм шт./см? мг/м? Па	-- -- -- ГОСТ 22324-77 ГОСТ 4659-79 -- -- -- --
Показатель качества фильтровальных тканей	Единица измерения	Нормативно-техническая документация
Адгезия к полимерным покрытиям Степень прилипания	Н/см Н/см?	-- --

Многие из приведенных показателей качества фильтровальных тканей являются пока факультативными, а некоторые из них даже только планируемыми. Это связано с отсутствием в настоящее время соответствующей аппаратуры и методов их оценки.

Общими для всех групп фильтровальных тканей является условия отбора для лабораторных испытаний (по ГОСТ 29104.0-91 [7]) климатические условия лабораторных испытаний (по ГОСТ 10681-75 [8], с предварительной выдержкой отобранных образцов ткани в развернутом состоянии в течение 24часов); определение линейных размеров и поверхностной плотности по ГОСТ 29104.1-91 [9]; определение числа нитей на 10 см по основе и по утку по ГОСТ 3812-72[10]. Также общим для всех групп фильтровальных тканей является определение их разрывной нагрузки и удлинение при разрыве по ГОСТ 29104.4-91 [11].

Все другие показатели качества специфичны и характерны только для определенных групп тканей. Методы определения некоторых показателей разработаны и внесены в соответствующие стандарты. Но есть и такие, которые не стандартизированы, или находятся в стадии разработки.

§4. Технический контроль в производстве фильтровальных тканей

Технический контроль включает в себя следующие технологические операции [3]:

- разбраковка тканей;

- контроль качества тканей.

Разбраковку фильтровальных тканей проводят в процессе контрольного промера, одновременно учитывая выработку ткачей, выявляя встречающиеся пороки, очищая ткани от концов нитей, пуха и пыли, маркируя рулоны перед их отправкой на склад готовой продукции. Разбраковка осуществляется путем механизированного перематывания ткани с рулона на рулон. Эта операция проходит на браковочно-мерильных или контрольно-мерильных машинах БМК-160, КМТ-180, КМТ-240.

Оценка качества фильтровальных тканей находится в прямой зависимости от технологических режимов производства и от условий эксплуатации фильтровальных тканей. В отличие от тканей бытового назначения фильтровальные ткани характеризуются высокими показателями поверхностной плотности, толщины и разрывной нагрузки [3]. Эти показатели определяют основные признаки тканей технической группы: тяжелые, толстые, прочные. Остальные показатели качества фильтровальных тканей тесно связаны с тремя указанными и являются их производными. Контроль качества фильтровальных тканей в основном базируется на стандартизированных традиционных методах. Отдельные дополнения и изменения к ним вызваны, главным образом, специфичностью фильтровальных тканей и, в первую очередь, высокими показателями их разрывных характеристик. Дополнения и изменения, как правило, стандартизированы путем включения в разделы «Методы испытаний» соответствующих государственных стандартов на различные группы тканей или путем внесения их в специальные стандарты на методы испытаний.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

§1. Исследование измеряемых показателей качества фильтровальных тканей и определение их соответствия действующим стандартам

В рамках учебно-исследовательской работы были проведены испытания двух видов фильтровальных тканей артикула Л-4 и Л-11, производимых на предприятии ООО «Институт технических сукон» (г. Санкт-Петербург). В ходе испытаний проводилась оценка основных показателей, приведенных в нормативной документации; проводилась проверка прочностных характеристик (разрывная нагрузка и удлинение при разрыве, стойкость к истиранию), воздухопроницаемость и поверхностная плотность. Физико-механические показатели этих фильтровальных тканей по ТУ 8388-186-00319776-95 [12] (Приложение А) для арт. Л-4 и ТУ 8388-180-00319776-95 [13] (Приложение Б) для арт. Л-11 приведены в табл. 4.

Таблица 4 - Физико-механические показатели фильтровальных тканей

Марка	Волокнистый материал	Поверх-ностная плот-ность, г/м?	Возду-хопрони-цаемость, В, дм?/м?•с	Разрывная нагрузка,Н (не менее)	Удлинение при разрыве, е% (не более)
Л-4	100% ПЭ	402±25	135	1000	45
Л-11	100% ПЭ	360	168	980	31

§1.1Поверхностная плотность

Испытания проводились по ГОСТ 29104.1-91 [9]. Образцы ткани 10?10 см взвешивались на электронно-аналитических весах ВЛКТ-500. Поверхностную плотность вычисляют по формуле:

, г/м²

где L - длина точечной пробы, см;

B - ширина точечной пробы, см.

Результаты испытаний исследуемых образцов приведены в табл. 5.

Таблица 5 - Поверхностная плотность фильтровальной ткани арт. Л-4 и арт. Л-11

Образец ткани	Поверхностная плотность, г/м?
Арт. Л-4	381
Арт. Л-11	362

§1.2 Стойкость к истиранию по плоскости

Испытания проводились по ГОСТ 29104.17-91 [14], на приборе ИТ 3. Сущность его работы состоит во взаимодействии трущихся поверхностей испытуемого материала и абразива. В наших испытаниях в качестве абразива использовалась наждачная бумага. Значения стойкости к истиранию для исследуемых образцов приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Стойкость к истиранию по плоскости фильтровальной ткани арт. Л-4 и арт. Л-11

Образец ткани	Количество циклов
Арт. Л-4	237
Арт. Л-11	939

§ 1.3 Воздухопроницаемость

Испытания проводились по ГОСТ 12088-77 [15] на приборе ВПТМ-2. Влажность 65%, температура 23 ?С. Результаты испытаний приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Воздухопроницаемость фильтровальной ткани арт. Л-4 и арт. Л-11

Образец ткани	Воздухопроницаемость дм?/м?•с.
Арт. Л-4	131.7
Арт. Л-11	162.4

§1.4 Разрывная нагрузка и удлинение при разрыве

Испытания проводились по ГОСТ 29104.4-91 [11], на разрывной машине РТ-250. Влажность 65%, температура 23 ?С. Образцы 20?200 мм (для каждого вида ткани вырезается пять образцов по основе и пять образцов по утку). Расстояние между зажимами 100 мм. Полученные результаты испытаний приведены в табл.8.

Таблица 8 - Разрывная нагрузка и удлинение фильтровальной ткани арт. Л-4 и арт. Л-11

Физико-механические свойства ткани	Арт. Л-4	Арт. Л-11
	основа	уток	основа	уток
Разрывная нагрузка, даН	40.6	39.3	57.7	84.2
Удлинение, ?L, мм	34.4	62.2	48.1	53.4
Относительное удлинение, е %	34.4	62.2	48.1	53.4

§ 2. Сравнительный анализ результатов испытаний

Сводные результаты средних значений свойств исследуемых образцов по нормативным, а также по контролируемым показателям представлены в табл. 9.

Таблица 9 - Сводная таблица результатов испытаний исследуемых образцов

Показатель	Арт. Л-4	Арт. Л-11
Поверхностная плотность	381	362
Истирание, цикл	237	939
Воздухопроницаемость, дм?/м?•с.	131.7	162.4
Разрывная нагрузка, даН По основе: По утку:	40.6 39.3	57.7 84.2
Удлинение при разрыве, мм По основе: По утку:	34.4 62.2	48.1 53.4
Относительное удлинение, % По основе: По утку:	34.4 62.2	48.1 53.4

Сравнивая результаты испытаний, можно сделать вывод, что фильтровальная ткань арт. Л-4 уступает фильтровальной ткани арт. Л-11 по нескольким показателям. В частности, испытание на истирание по плоскости показало, что фильтровальная ткань арт. Л-11 почти в 4 раза превосходит по этому показателю фильтровальную ткань арт. Л-4. Такое различие свидетельствует о более высоких эксплуатационных свойствах, а также говорит о том, что данная ткань более долговечна. Испытания на разрывную нагрузку также доказали, что фильтровальная ткань арт. Л-11 имеет более высокие физико-механические показатели. Из всего выше перечисленного следует, что с точки зрения потребительских свойств фильтровальная ткань арт. Л-11 более выгодна. Все эти выводы следует обосновать исходя из исходных параметров ткани.

Выводы

1.При эксплуатации износ фильтровальной ткани происходит неравномерно, поэтому особый интерес представляет изучение изменения структурных показателей ткани в зоне наибольшего износа. Такое исследование позволит улучшить качество фильтровальных тканей с точки зрения их срока службы и качества фильтрования.

2.Изучение научно-технической литературы и проведения эксперимента позволило выявить дополнительный измеряемый показатель потребительских свойств фильтровальных тканей - ворсистость. В настоящее время данный показатель является только факультативным для фильтровальных тканей. Но в результате проведенных опытов отчетливо видно, что ворсистость значительно влияет на изменение физико-механических показателей фильтровальных тканей в худшую сторону. На основании научно-технической литературы и проведенных экспериментов необходимы дальнейшие разработки и более глубокое изучение такого показателя как ворсистость. В связи со значительным влиянием его на физико-механические свойства фильтровальных тканей, необходимо его внесение в соответствующую научно-техническую документацию.

3.При фильтрации газопылевых смесей имеет место интенсивный процесс истирания, вследствие чего уменьшается масса ткани (из-за выноса элементарных волокон из волокнистой массы).

4.В плотных тканях преобладает технологический износ, заключающийся в разрушении элементарных волокон от истирающего действия фильтрата. Изменение показателей массы обусловлено в этом случае прочностью волокна, следовательно, преимущество лавсана и других синтетических волокон очевидны.

5.Потеря волокнистой массы вызывает уменьшение толщины ткани, размеров каналов пор и деформацию пространственного положения элементов структуры ткани, однако, при испытаниях в лаборатории вынос волокна не происходит столь явно, следствием чего становится неравномерность структуры и повышается толщина ткани на некоторых участках за счет увеличения ворсистости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследований фильтровальных синтетических тканей арт. Л-4 и арт. Л-11, выпускаемых предприятием ООО «Институт технических сукон» (г. Санкт-Петербург), рекомендовано расширить перечень обязательных показателей, на соответствие которым проверяется качество выпускаемой продукции. А именно ввести такой показатель как ворсистость, что позволит ограничить поступление недоброкачественной продукции к потребителю.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андросов В. Ф., Кленов В. Б., Роскин Е. С. Текстильные фильтры. - М.: Легкая индустрия, 1977 г.

2. Кащеев О. В. Журнал « Технический текстиль» № 13 - М.: Легкая промышленность , 2006 г.

3. Гусаков А. В., Могильный А. Н., Попов Л. Н., Привалов С. Ф. Производство технических сукон и сеток. - М.: Недра, 1999 г.

4. Моргулис М. Л. Рукавные фильтры. М.: Машиностроение,1977 г.

5. ГОСТ 4.36-84 - СПКП. Ткани фильтровальные. Номенклатура показателей [Текст]. - Введ. 01.01.1986, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1986-6с.

6. РД 17--01--013--89 «СПКП. Ткани технические. Номенклатура показателей».

7. ГОСТ 29104.0-91 - Ткани технические. Правила приемки и метод отбора проб [Текст]. - Введ. 01.01.1993, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1993-3с.

8. ГОСТ 10681-75 - Климатические условия. Общие требования [Текст]. - Введ. 01.01.1979, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1979-6с.

9. ГОСТ 29104.1-91 - Ткани технические. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотностей [Текст]. - Введ. 01.01.1993, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1993-9с.

10. ГОСТ 3812-72 - Материалы текстильные, ткани и штучные изделия. Метод определения плотности нитей и пучков ворса [Текст]. - Введ. 01.01.1979, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1979-6с.

11. ГОСТ 29104.4-91 - Ткани технические. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве [Текст]. - Введ. 01.01.1993, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 2004-6с.

12. ТУ 8388-186-00319776-95 Ткань техническая синтетическая фильтровальная [Текст]. - Введ . 10.12 1995 ,1999- 5 с.

13. ТУ 8388-180-00319776-95 Ткань техническая синтетическая фильтровальная [Текст]. - Введ . 10.12 1995 ,1999- 5 с.

14. ГОСТ 29104.17-91 - Ткани технические. Метод определения стойкости к истиранию по плоскости [Текст]. - Введ. 01.01.1993, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1993-7с.

15. ГОСТ 12088-77 - Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости [Текст]. - Введ. 01.01.1979, - М.: Госстандарт России. Издательство стандартов, 1993-7с.