CS256825B1

CS256825B1 - Stitched fabric for air filtration up to 230 ° C

Info

Publication number: CS256825B1
Application number: CS868109A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Mrstina; Dagmar Kolouchova; Jiri Albrecht
Original assignee: Vaclav Mrstina; Dagmar Kolouchova; Jiri Albrecht
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1988-04-15

Abstract

Vpichovaná textilie pro filtraci vzdušin teplých až 230 °C, zejména 200 až 230 °C, sestává ze skleněné tkaniny, na jejíž alespoň jedné straně je vpichováním připevněné rouno ze střižových aramidovýoh vláken, přičemž alespoň jeden povrch textilie je natavený. Navíc muže být textilie tepelně zafixovaná a/nebo impregnovaná vhodným pojivém. Tato vpiohovaná textilie je zejména určená k použití v kapsových a hadicových filtrech pro filtraci vzdušin v různých průmyslových provozech, například v barevné metalurgii, a pro odlučování zplodin z kotelních jednotek.Needle-punched fabric for filtering air up to 230 °C, in particular 200 to 230 °C, consists of a glass fabric, on at least one side of which a fleece of staple aramid fibers is attached by needle-punching, while at least one surface of the fabric is melted. In addition, the fabric can be heat-fixed and/or impregnated with a suitable binder. This needle-punched fabric is particularly intended for use in pocket and hose filters for filtering air in various industrial plants, for example in non-ferrous metallurgy, and for separating fumes from boiler units.

Description

Vynález se týká vpichované textilie pro filtraci vzdušin teplých až 230 °C, zejména 200 až 230 °C, natavené alespoň na jednom svém povrchu a sestávající ze zpevňovací tkaniny, na jejíž alespoň jedné straně je vpichováním připevněné vlákenné rouno a případně je vpichovaná textilie ještě tepelně fixovaná a/nebo impregnovaná vhodným pojivém. Vpichovaná textilie je zejména určená k použití v kapsových a hadicových filtrech pro filtraci horkých vzdušin v různých průmyslových odvětvích, zejména v barevné metalurgii, a pro odlučování zplodin z kotelních jednotek.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a needled fabric for filtering air to temperatures of up to 230 ° C, in particular 200 to 230 ° C, melted on at least one surface thereof and consisting of a reinforcing fabric. fixed and / or impregnated with a suitable binder. The needled fabric is particularly intended for use in pocket and hose filters for the filtration of hot air in various industries, especially in color metallurgy, and for the separation of flue gases from boiler units.

Známé vysokotepelně odolné filtrační textilie pro hadicové filtry jsou skleněné tkaniny, které při teplotě 200 až 230 °C jsou rozměrově stálé, ale z hlediska filtračního nejsou dostatečně účinné. Proniky u skleněných tkanin se pohyoují nad 50 mg/m3 a často dosahují až 80 mg/m3. Neobjemná, hutná struktura skleněné tkaniny zvyšuje tlakovou ztrátu^- a neumožňuje hloubkovou filtraci, obtížně se zpracovává do hadicového tvaru a je málo odolná vůči mechanické námaze při regeneraci filtru, prováděné tak zvaným oklepem filtrační hadice, kdy se nepříznivě projevuje křehkost skleněných vláken. Z tohoto důvodu není také vhodná na kapsové filtry, kde vykazuje krátkou životnost, protože se skleněná tkanina prodře o rozpěrné a opěrné kostry již po 500 až 1000 provozních hodinách.Known high temperature resistant filter fabrics for tubular filters are glass fabrics which are dimensionally stable at 200 to 230 ° C, but are not sufficiently effective in filtration. The penetration of glass fabrics is above 50 mg / m3 and often reaches up to 80 mg / m3. The bulky, dense structure of the glass fabric increases the pressure loss ^- and does not allow depth filtration, is difficult to process into a tubular shape, and is poorly resistant to mechanical strain during filter regeneration by so-called shaking of the filter hose. For this reason, it is also not suitable for pocket filters, where it has a short lifetime, since the glass fabric is scraped against the spacing and support frames already after 500 to 1000 operating hours.

Pro vysokotepelně odolné kapsové filtry je známé použití vpichovaných textilií sestávajících z nosné tkaniny a vlákenného rouna, přičemž tkanina i rouno jsou vytvořené z téhož materiálu, kterým je polytetrafluoretylen nebo aramid. Polytetrafluoretylen zajišťuje rozměrovou stálost i filtrační účinek, ale jeho poměrně vysoká cena, která činí přibližně desetinásobek ceny polyesteru, je určitou nevýhodou, která je příčinou omezeného použití textilií z těchto vláken na výrobu průmyslových filtrů. Filtrační textilie vyrobené pouze z aramidových vláken zajišťují rozměrovou stálost do provozní teploty nejvýše jen 180 °C·For high temperature resistant bag filters, it is known to use needled fabrics consisting of a carrier fabric and a fibrous web, both the fabric and the web being formed from the same material as polytetrafluoroethylene or aramid. Polytetrafluoroethylene provides dimensional stability and filtration effect, but its relatively high cost, which is approximately ten times the price of polyester, is a disadvantage that results in the limited use of fabrics made of these fibers for the manufacture of industrial filters. Filter fabrics made of aramid fibers only ensure dimensional stability up to an operating temperature of not more than 180 ° C ·

Uvedené nevýhody odstraňuje při nejmenším převážnou mírou vpichovaná textilie pro filtraci vzdušin teplých až 230 °C, zejména 200 až 230 °0, natavená alespoň na jednom evém povrchu aThese disadvantages are eliminated at least to a large extent by the needled fabric for filtering air masses of up to 230 ° C, in particular 200 to 230 ° 0, melted on at least one surface and

256 825 a sestávající ze zpevňovací tkaniny, na jejíž alespoň jedné straně je vpichováním připevněné vlákenné rouno a případně je vpichovaná textilie ještě tepelně fixovaná a/nebo impregnovaná vhodným pojivém a podstata vpichované textilie spočívá podle vynálezu v tom, že zpevňovací tkanina je skleněná a vlákenné rouno sestává ze střížových aramidových vláken. Vhodná hmotnost skleněné tkaniny je 150 až 240 g/m2. Rouno je vytvořené ze střížových vláken, která jsou bud stejné jemnosti, nebo jsou ze směsi nejméně dvou jemností. Vhodným pojivém, které je odolné vůči hydrolýze, kyselinám a teplotě nejméně 230 °C, je například vodná emulze polyhydrogenmetylsiloxanu a příslušného katalyzátoru, nebo epoxidová pryskyřice se sílující komponentou umožňující tvorbu vodné disperze,'nebo fluororganický preparát. U první varianty vpichované textilie je aramidové vlákenné rouno připevněné na jedné straně skleněné tkaniny pomocí vazných míst, vytvořených z některých vláken rouna, z něhož jsou tato některá vlákna částečně vytažená a částí své délky jsou protažená skleněnou tkaninou na její opačnou stranu, přičemž vazná místa jsou rozmístěná po celé ploše vpichované textilie, například v počtu 150 vpichů/cm2. U druhé varianty vpichované textilie je skleněná tkanina umístěná mezi dvěma aramidovými vlákennými rouny a tento třívrstvý útvar je provázaný vaznými místy rozmístěnými po oelé ploše textilie, například v počtu 300 na 1 cm², a vytvořenými z některých vláken obou roun a protažených částí své délky na povrch textilie, přičemž polovina množství -vazných míst je vytvořená některými vlákny rouna a protaženými z jedné strany textilie a druhá polovina je vytvořená z vláken protažených z opačné strany textilie. Vpichovaná textilie podle obou variant se může tepelně zafixovat a potom se může impregnovat výše zmíněným vhodným pojivém.256 825 and consisting of a reinforcing fabric, on which at least one side is a needled fiber web and optionally the needled fabric is still thermally fixed and / or impregnated with a suitable binder, and the essence of the needled fabric is according to the invention consists of staple aramid fibers. A suitable weight of the glass fabric is 150 to 240 g / m 2. The web is formed of staple fibers which are either of the same fineness or are a mixture of at least two finenesses. A suitable binder which is resistant to hydrolysis, acids and a temperature of at least 230 ° C is, for example, an aqueous emulsion of polyhydrogenmethylsiloxane and the corresponding catalyst, or an epoxy resin with a thickening component allowing the formation of an aqueous dispersion, or a fluororganic preparation. In the first variant of the needled fabric, the aramid fiber web is attached to one side of the glass fabric by means of binding sites formed from some fibers of the web from which some of the fibers are partially drawn and a portion of their length extends through the glass fabric to the opposite side. distributed over the entire area of the needled fabric, for example 150 stitches / cm 2. In a second variant of needled fabric, the glass fabric is positioned between two aramid fiber webs, and the three-layered structure is intertwined with binding points distributed over an elongated fabric surface, for example 300 per cm ² , formed from some fibers of both webs and elongated portions of its length. the surface of the fabric, wherein half of the plurality of binding sites are formed by some fibers of the web extending from one side of the fabric and the other half is formed by fibers extending from the opposite side of the fabric. The needled fabric according to both variants can be thermally fixed and then impregnated with the abovementioned suitable binder.

Při spojování aramidového vlákenného rouna se skleněnou tkaninou je výhodné použít speciální, tak zvané šetrné plstící jehhly, u nichž ostny jen nepatrně převyšují hranu pracovní části jehel a funkční část ostnu je menší než u běžných plstících jehel, čímž se zabráni vážnějšímu poškození skleněné tkaniny při vpichováni.When joining an aramid fiber web with a glass fabric, it is advantageous to use special so-called gentle felting needles, in which the spines only slightly exceed the edge of the needle working portion and the functional part of the spike is smaller than conventional felting needles. .

Vpichovaná textilie podle vynálezu přináší zlepšení vzhledem ke známému stavu. Zatímco vpichovaná textilie zhotovená jen z aramidových vláken vykazuje rozměrovou stálost při provoznímThe needled fabric of the present invention provides improvements over the prior art. While the needled fabric made of aramid fibers only has dimensional stability in service

256 825256 825

- 3 tepelném zatížení jen do 180 °C, tak v kombinaci aramidového rouna se skleněnou tkaninou zachovává vpichovaná textilie rozměrovou stálost až do 230 °C. Tím je možné upustit od použití drahých polytetrafluoretylenových filtračních textilií pro filtraci vzdušin teplých do 230 °C. Navržená vpichovaná textilie vykazuje v hadicových filtrech proniky pod 10 mg/m3, což je pětina až osmina proti skleněným tkaninám, přičemž jejich provozní životnost se prodlužuje na čtyřnásobek.- 3 thermal loads up to 180 ° C, and in combination with a glass-fiber aramid fleece, the needled fabric maintains dimensional stability up to 230 ° C. This makes it possible to dispense with the use of expensive polytetrafluoroethylene filter fabrics for filtering air temperatures up to 230 ° C. The proposed needle punched fabric has a penetration of less than 10 mg / m 3 in tubular filters, which is one-fifth to eighth of glass fabrics, and their service life is extended four times.

Výhody vpichované textilie podle vynálezu lépe vyniknou z popisu příkladů jejího provedení.The advantages of the needled fabric of the present invention will be better understood from the description of the examples thereof.

Příklad 1Example 1

Vpichovaná textilie, určená pro hadicové filtry v barevné metalurgii, se vyrobí tak, že z aramidových vláken jemnosti 2,2 dtex a délky 50mm se zhotoví vlákenné rouno o hmotnosti 220 g/m2.The needle-punched fabric, intended for hose filters in color metallurgy, is made by producing a fibrous web of 220 g / m 2 of aramid fibers with a fineness of 2.2 dtex and a length of 50 mm.

Potom se takto připravené rouno klade na skleněnou tkaninu o hmotnosti 150 g/m² a navrstvený útvar se spojuje vpichováním ze strany rouna intenzitou 150 vpicnů/cm² za použití zmíněných šetrných plstících jehel o jemnosti pracovní části 36 gauge.The web is then placed on a 150 g / m ² glass cloth and the laminated structure is joined by needling from the web side at a intensity of 150 punches / cm ² using the gentle felting needles of a gauge of 36 gauge.

Pak se vpichovaná textilie nataví na obou stranách sálavým teplem, čímž se zlepší nejen soudržnost textilie, ale i její filtrační vlastnosti, to je vyšší filtrační účinek a snadné odstraňování nečistot na vstupní straně textilie, která natavením se stane hladkou. Natavování se provádí postupem známým z popisu vynálezu k AO č, 149 546.Then, the needled fabric is melted on both sides with radiant heat, which improves not only the cohesion of the fabric, but also its filtering properties, that is, the higher filtering effect and the easy removal of impurities on the inlet side of the fabric, which becomes smooth. The fusion is carried out according to the method known from the description of the invention to AO No. 149 546.

Takto vyrobená vpichovaná textilie o hmotnosti 370 g/rn.2 vykazuje proniky pod 10 mg/m3 a při termodynamické zkoušce, prováděné při teplotě 230 °0 po dobu 2 hodin, vykazuje rozměrovou stálost +1% v podélném směru a -1,5% v příčném směru.The needle-punched fabric weighing 370 g / rn.2 thus produced has penetrations below 10 mg / m 3 and has a dimensional stability of + 1% in the longitudinal direction and -1.5% in a thermodynamic test conducted at 230 ° C for 2 hours. in the transverse direction.

Příklad 2Example 2

Vpichovaná textilie, vhodná pro kapsové filtry používané za kotelními jednotkami, se vyrobí t-ak, Že z aramidových vláken jemnosti 2,2 dtex a délky 50mm se připraví vlákenné rouno o hmotnosti 180 g/m².The needled fabric, suitable for pocket filters used downstream of the boiler units, is produced by producing a fiber web of 180 g / m ² of aramid fibers having a fineness of 2.2 dtex and a length of 50 mm.

- 4 256 825- 4,256,825

Mezi dvě takto zhotovená rouna se vkládá skleněná tkanina o hmotnosti 240 g/m² a vzniklý trojvretvý útvar se spojuje vpichováním intenzitou 150 vpichů/cm2 nejprve z jedné strany a pak z druhé strany týmž počtem vpichů. Při vpichování se použijí tak zvané šetrné plstící jehly o jemnosti pracovní části 36 gauge, které téměř nenaruší skleněnou tkaninu.A glass fabric weighing 240 g / m ² is inserted between the two webs so produced, and the resulting three-ply structure is joined by needling at a rate of 150 punctures / cm 2, first from one side and then from the other with the same number of punctures. In needling, so-called gentle felt needles with a fineness of the 36 gauge working portion are used, which almost do not disrupt the glass fabric.

Potom se vpiohovaná textilie tepelně fixuje v napjatém stavu při teplotě 250 až 270 °0 po dobu 1 až 2 minut. Fixace se provádí známým postupem, uvedeným v popisu vynálezu k AO č. 193 320. Fixací se zlepší rozměrová stálost textilie a deformují se okem téměř nepozorovatelné’kanálky, které zůstanou v rounu, po průchodu plstících jehel. V deformovaných kanálcích se lépe zachycují částečky nečistot unášených vzdu chemf vpiohovaná textilie vykazuje proto vyšší filtrační úči nek.Thereafter, the spunbonded fabric is thermally fixed under tension at 250 to 270 ° C for 1 to 2 minutes. The fixation is carried out according to the known process described in the description of the invention to AO No. 193 320. Fixation improves the dimensional stability of the fabric and deforms with the eye almost invisible channels remaining in the web after passing the felting needles. Particles of impurities entrained by air are better retained in the deformed ducts.

Následuje natavení pouze jedné strany textilie sálavým teplem. Natavená strana .slouží ve filtru jako vstupní strana pro vzdušinu.This is followed by melting only one side of the fabric with radiant heat. The melted side serves as the air inlet in the filter.

Nakonec se vpiohovaná textilie impregnuje pojivém odolným vůči vysoké teplotě a vůči chemikáliím tak,aby v hotovém výrobku bylo obsaženo kolem 40g/m2 sušiny pojivá. Zde se použilo vodné emulze polyhydrogenmetylsiloxanu a příslušného katalyzátoru.Finally the impregnated fabric is impregnated with a high temperature and chemical resistant binder so as to contain about 40 g / m 2 of binder dry matter in the finished product. An aqueous emulsion of polyhydrogenmethylsiloxane and the corresponding catalyst was used here.

Vyrobená vpiohovaná textilie je hmotnosti 640 g/m2 a při použití v kapsových filtrech vykazuje proniky pod 5mg/m⁵Při termodynamické zkoušce, prováděné při· teplotě 230 °0 po dobu 2 hodin, vykazuje tato vpiohovaná textilie rozměrovou stálost + 1,5$ v podélném směru a -2$ v příčném směru. Příklad 3The spunbond fabric produced is 640 g / m 2 and, when used in pocket filters, has penetrations below 5mg / m ⁵ In a thermodynamic test conducted at 230 ° C for 2 hours, the spunbond fabric has a dimensional stability of + $ 1.5 v longitudinal direction and -2 $ in the transverse direction. Example 3

Vpiohovaná textilie se zhotoví podle příkladu 2 jen a tím rozdílem, že se neprovede operace impregnování pojivém Příklad 4The spunbonded fabric is made according to Example 2 except that no binder impregnation operation is performed.

Vpiohovaná textilie se zhotoví podle příkladu 2 jen s tím rozdílem, že se neprovede operace fixace.The spiked fabric is made according to Example 2 except that the fixation operation is not carried out.

Claims

Needle-punched fabric for filtering hot air up to 230 ° C, in particular 200 to 230 ° C, melted on at least one surface thereof and consisting of a reinforcing fabric, at least one side of which is stitched with a fibrous web and optionally stitched fabric or is impregnated with a suitable binder, characterized in that the reinforcing fabric is glass and the fibrous web consists of staple aramid fibers.