Технология электроформования волокнистых материалов на основе полисульфона и полидифениленфталида (1091356), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таким образом, для создания композиционногофильтрующего материала следует использовать смесь микроволокон полисульфонадиаметром 1,5 мкм и нановолокон полидифениленфталида диаметром 500 нм. Вданной композиции микроволокна полисульфона обеспечивают механическуюпрочность, а нановолокна полидифениленфталида – высокую эффективностьфильтрации.Получение опытной партии композиционного волокнистого фильтрующегоматериала осуществляли на пилотной установке (рис. 10), которая являетсяэлементом заводского конвейера и позволяет без существенных измененийприменять разработанный процесс в заводских условиях.Рисунок 10. Схема пилотной установки для получения волокнистого материаласпособом электроформования: 1 - осадительный электрод; 2, 3 - емкости сраствором для получения микроволокон и нановолокон, соответственно; 4 - источниквысоковольтного напряжения; 5 - короб; 6 - барботер с обдувочной жидкостью; 7 дозирующие элементы21www.mitht.ru/e-libraryВ результате отработки процесса на пилотной установке разработантехнологический режим получения композиционного волокнистого фильтрующегоматериаланаосновемикроволоконполисульфонаинановолоконполидифениленфталида.
На одну гребенку из соответствующей емкости подаетсяраствор для получения микроволокон, на другую – для получения нановолокон.Гребенки снабжены 28 капиллярами, шаг между которыми составляет 30 мм.Технологические параметры процесса для получения микроволокон: растворполисульфона в 1,2-дихлорэтане, массовая концентрация 12,5 %, вязкость 3,4 Пз,электропроводность 8,0·10-4 См/м, объемный расход на один капилляр 0,079см3/мин. Технологические параметры процесса для получения нановолокон: растворполидифениленфталида в циклогексаноне, массовая концентрация 10 %, вязкость0,75 Пз, электропроводность 6,0·10-3 См/м, объемный расход на один капилляр 0,018см3/мин. На гребенки подают напряжение 100 кВ. Время получения композиционноговолокнистого нетканого материала составляет 70 мин.
Руководствуясь этимипараметрами, на пилотной установке была выпущена опытная партиякомпозиционного волокнистого фильтрующего материала в количестве 100 кв. м. Нарис. 11 представлена структура полученного материала, регистрируемаясканирующим электронным микроскопом.Рисунок 11. Электронная микрофотография (сканирующий режим) материала изсмеси нановолокон полидифениленфталида и микроволокон полисульфонаПроведены исследования физико-механических и фильтрующих свойствразработанногокомпозиционноговолокнистогофильтрующегоматериала,результаты которых представлены в таблице 6.22www.mitht.ru/e-libraryТаблица 6Физико-механические и фильтрующие свойства материала из смеси волоконполисульфона и полидифениленфталидаФизико-механические свойстваПоказательБез тепловой обработкиИспытание при 150 оСРазрывная длина, м11002100εср при максимальномнапряжении, %5565Фильтрующие свойства150 оС вБез тепловойРазряженныйтечениеобработкиматериал100 часовΔP, мм.
вод. ст.6,06,16,0Эффективностьфильтрации по частицамнаиболее проникающегодиаметра, %99,99899,9599,95ВЫВОДЫ1.На основании результатов исследования реологических свойстврастворов полисульфона и полидифениленфталида и отработки процессаэлектроформования установлены диапазоны вязкости и концентрации растворов, впределах которых могут быть получены бездефектные нановолокна.2.Показано,чтофактором,определяющимдиаметрволоконполисульфона и полидифениленфталида в процессе электроформования являетсявытяжка струи на стадии ее формирования, причем для получения нановолоконнеобходимо поддерживать режим, обеспечивающий значение градиента скорости неменее 104 с-1 на расстоянии не менее 1 мм от конца капилляра по продольнойкоординате.3.На основании экспериментальных данных по зависимости диаметраволокон от основных параметров процесса электроформования проведена егооптимизация и установлен диапазон параметров процесса, обеспечивающийполучение полисульфоновых и полидифениленфталидных нановолокон.4.Разработана технология получения нановолокнистых материаловметодомэлектроформованияизрастворовполисульфонаиполидифениленфталида.5.На основании исследования фильтрующих свойств материалов изполисульфоновых и полидифениленфталидных нановолокон показано, что толькона основе полидифениленфталида могут быть получены волокнистые фильтрующиематериалы с диаметром волокон 500 нм и менее, пригодные для длительнойэксплуатации при температуре 150 оС.6.Предложена структура двухкомпонентного волокнистого материала наоснове микроволокон полисульфона и нановолокон полидифениленфталида.23www.mitht.ru/e-libraryРазработана технология получения композиционного волокнистого фильтрующегоматериала, сочетающего требуемые физико-механические свойства, эффективностьфильтрации по частицам наиболее проникающего диаметра не ниже 99,95% ивозможность эксплуатации при температурах до 150 оС.Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам лабораторииаэрозолей и лаборатории электроформования волокнистых материалов НИФХИим.
Л. Я. Карпова за оказанную поддержку и сотрудничество.Основное содержание диссертации опубликовано вследующих работах:1. Исследование волокнистого материала на основе полисульфона, полученногоспособом электроформования / А. И. Гуляев, Ю. Н. Филатов, А. К. Будыка, В. Г.Мамагулашвили // Шестые Петряновские чтения: сборник трудов международнойконференции. – М., 19 - 21 июня 2007.
– М., 2009 – С. 176–1892. Исследованиеэлектроформованноговолокнистогоматериалаизполисульфона / А. И. Гуляев, Ю. Н. Филатов, А. К. Будыка // Вестник МИТХТ. – 2008.– Т. 3, № 3 – С. 23–303. Исследование волокнистого материала на основе полидифениленфталида,полученного способом электроформования / А. И. Гуляев, Ю. Н. Филатов, М. С.Якушкин // Сборник докладов III международной научно-технической конференции«Полимеры-2008».
– Ярославль, 20 -22 мая 2008. – Ярославль, 2008 – С. 270–2714. Исследованиеэлектроформованияультратонкихволоконизполидифениленфталида / А. И. Гуляев, Ю. Н. Филатов, Т. Х. Тенчурин // ВестникМИТХТ. – 2009. – Т. 4, № 5 – С. 80–845. Заявка на патент. 2009140688 РФ, МПК7 B01D 39/16, B01D 53/02 Фильтрующийматериал для тонкой очистки газов и способ его получения / Филатов Ю. Н., ЯкушкинМ.
С., Гуляев А. И.24www.mitht.ru/e-library.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
