Текстильные фильтровальные материалы находят все большее применение в различных отраслях промышленности. Они используются для изготовления различных типов промышленных фильтров, которые необходимы для фильтрации жидкостей, аэрозолей и газов на предприятиях ряда отраслей.

Применение фильтрующих систем

Основными потребителями фильтрующих систем являются металлургические, горно-обогатительные, химические, целлюлозно-бумажные, пищевые комбинаты, а также предприятия фармацевтические, машиностроительные, нефтегазового и строительного комплексов и др.

При этом в качестве фильтрующих материалов широко применяются ткани, нетканые материалы, полимерные микрофильтрационные мембраны, фильтровальные сетки из различных металлов и сплавов и другие материалы. Специалисты отмечают, что никакой отдельно взятый фильтр не может удовлетворить потребности всех процессов. Поэтому в настоящее время проблема создания отечественного универсального, экономичного и эффективного фильтровального элемента по-прежнему остается актуальной.

Что касается очистки газовых выбросов на многих промышленных предприятиях, то большинство газоочистных систем были разработаны более 20 лет назад, когда ассортимент фильтровальных материалов был небольшим. При этом значительная доля в производстве технических текстильных фильтровальных материалов приходится на рукавные фильтры, применяемые для очистки промышленных газов. И многие предприятия бывшего Союза продолжают использовать в своих фильтровальных установках такие тканые или нетканые фильтровальные элементы (сменные рукавные фильтры).

В связи с современными требованиями к охране окружающей среды (экологической безопасности) на многих промышленных предприятиях вводятся системы электронного контроля текущего состояния фильтровальных элементов. Это позволяет регистрировать несанкционированные выбросы и предъявлять достаточно жесткие требования к качеству фильтрующих элементов.

При выборе фильтровального материала следует учитывать, что химические и физические параметры как газовой, так и жидкой среды оказывают значительное влияние на процесс фильтрования. В частности, большое влияние имеют температура и агрессивность среды.Специалисты считают важным правильный подбор фильтрующего элемента под конкретную среду. Какие же отечественные предприятия занимаются производством современных фильтровальных материалов?

Фильтровальные ткани

В настоящее время во многих отраслях отечественной промышленности в качестве фильтрующих материалов продолжают применяться различные ткани. При этом тканые фильтры используются в производствах, в которых по условиям эксплуатации в основном требуются высокая прочность и стабильная структура фильтровального материала.

Одним из ведущих предприятий на российском рынке технического текстиля является фирма ЗАО Воскресенск-Техноткань (Московская обл., Воскресенский р-н). Это старейшее предприятие, которое было основано в 1858 г. в качестве ткацкой мастерской Садковская мануфактура. В последующие годы предприятие специализировалось на выпуске технических тканей различного назначения, в том числе для фильтрации. В настоящее время Воскресенск-Техноткань выпускает наиболее широкий ассортимент фильтровальных тканей как натуральных хлопчатобумажных, так и синтетических полиэфирных, полиамидных, полипропиленовых. Кроме того, фирма вырабатывает также смешанные (комбинированные) фильтровальные ткани. При этом синтетические ткани могут быть подвергнуты термообработке, после чего уменьшается усадка (в 56 раз) и улучшаются прочностные показатели тканей.

Для производства тканей используется современное оборудование известных зарубежных фирм: Barmag, Dornier (Германия), Rieter (Швейцария), Vouk (Италия) и др., позволяющее выпускать продукцию высокого качества. При этом поверхностная плотность вырабатываемых тканей, влияющая на качество фильтрования, может варьироваться в широких пределах: от 250 до 2500 г/м2.

Характеристика основных видов фильтровальных тканей, выпускаемых ЗАО Воскресенск-Техноткань, приведена в таблице.

Наименование ткани Состав, % Ширина ткани, см Поверхн. плотность, г/м2 Разрывная нагрузка полоски 50х200 мм, кгс

основа уток

Фильтровальные хлопчатобумажные ткани

Бельтинг БФ Пряжа х/б 100140 930 285 170

Фильтродиагональ Пряжа х/б 100112 575 185 90

Фильтромиткаль Пряжа х/б 110 490 125 80

Фильтровальные синтетические ткани

Полиамидная Нить п/ам 90, 105 400 640 330

Фильтропрес. суров. термообработанная Нить полиамидная 90105 90100 630 670 800 1050 460 510

Полиэфирная ткань ТЛФ-5 Нить п/эф 110 720 880 520

Полипропиленовая Нить п/пр 132 265 350 300

Фильтровальные смешанные (комбинированные) ткани

Хлопкополиамидная ТТФ-11 Пр. х/б 52 Н. п/ам 48 100160 740 520 230

Хлопкополиэфирная ТФХЛ Пр. х/б 67 + п/эф 33 110140 900 280 165

Фильтровальные ткани, выпускаемые Воскресенск-Техноткань, находят широкое применение на предприятиях различных отраслей, в том числе пищевой, горнообрабатывающей, металлургической, нефтехимической, фарфорофаянсовой и др. В частности, фирма является лидером в производстве фильтровальных тканей, предназначенных для сахарной подотрасли. Эти ткани используются для очистки известковых, диффузионных соков, для фильтрации густых сиропов в производстве свекловичного сахара и переработке сахара-сырца. Производителям сахара, использующим в производстве дисковые фильтры, специалисты фирмы предлагают хлопчатобумажные ткани бельтинг БФ и фильтродиагональ.

В отличие от хлопчатобумажных тканей, синтетические ткани легче и прочнее, а дополнительная термообработка повышает их прочность и износостойкость. Фирма Воскресенск-Техноткань выпускает ткани из полиэфирной пряжи (нитей), применяющиеся на дисковых фильтрах. Благодаря специальной структуре полиэфирная ткань задерживает частицы как крупные, так и небольших размеров.

Следует отметить, что для газоочистки фирма рекомендует полиэфирную ткань с односторонним начесом, обеспечивающую комплексную очистку газов. С целью снижения энергозатрат в перспективе для газоочистки предусматривается выпускать ткани из современных термостойких волокон.

На вакуумных фильтрах, используемых, в частности, в производстве растительного масла и дрожжей, применяются, как правило, полиэфирные или смешанные ткани, вырабатываемые из полиэфирной пряжи и полиамидной нити. При этом полиамидная нить дополнительно повышает прочность и обеспечивает более гладкую поверхность ткани, благодаря чему очищение фильтрата происходит более эффективно.

На фарфоровых и фаянсовых заводах применяется в основном фильтро-пресс, на котором используется ткань, получившая название фильтропрессовая. При помощи этой ткани очищают фарфорофаянсовую суспензию от солей и вредных примесей. Специалисты фирмы отмечают, что такую ткань используют ведущие отечественные и зарубежные производители изящного, высокохудожественного фарфора и фаянса.

Крупным производителем технических фильтровальных тканей на отечественном рынке и в СНГ является ОАО Залесье. Это старейшее предприятие было основано в 1758 г. знаменитым фабрикантом Ф. И. Угримовым как прядильно-ткацкая фабрика по производству голландских и парусиновых полотен. В настоящее время ОАО Залесье производит широкий ассортимент фильтровальных хлопчатобумажных, синтетических и смешанных тканей, которые в основном аналогичны тканям, выпускаемым ЗАО Воскресенск-Техноткань. Одной из новых тканей фирмы Залесье является фильтросванбой суровый поверхностной плотностью, соответственно, 456 и 430 г/м2, выпускаемый без начеса и с двухсторонним начесом.

Потребителями фильтровальных тканей являются предприятия черной и цветной металлургии, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической и сахарной отраслей. Например, в производстве нефтеперерабатывающей отрасли используется фильтровальная смешанная (хлопкополи-эфирная) ткань ТФХЛ (плотностью 900 г/м2), в цветной металлургии фильтровальная полиэфирная ткань ТЛФ-5 (720 г/м2), в горно-обогатительной фильтровальная полиамидная ткань (400460 г/м2) и др.

Известное предприятие ЗАО Техноткани (Москва) специализируется (с 1930 г.) на выпуске технических тканей различного назначения, в том числе фильтровальных. В частности, на основе 100%-ной хлопчатобумажной пряжи предприятие вырабатывает: для фильтрации парафинов нефти фильтронефтяную ткань, для пищевой промышленности фильтробельтинг, пищевой и металлургической фильтродиагональ, а для сахарной отрасли фильтровальную капроно-лавсановую ткань.

Широкий ассортимент фильтровальных тканей выпускает известнейшее предприятие ЗАО Рахмановский шелковый комбинат (Московская обл., Павлово-Посадский р-н). Это старейшее предприятие основано в 1864 г. крестьянином И. Заглодиным как кустарная текстильная мануфактура, выпускающая в основном хлопчатобумажные и шерстяные ткани, а также парчу и шелковые ткани для церковных нужд. В настоящее время Рахмановский шелковый комбинат выпускает ткани различного назначения. При этом комбинат является единственным на отечественном рынке и в СНГ предприятием, выпускающим ситовые ткани. Эти ткани вырабатываются из полиамидных и полиэфирных мононитей линейной плотностью от 1,3 текс до 103 текс. Ситовые ткани широко применяются в пищевой промышленности при переработке зерна, в производстве крахмала, в фармацевтической отрасли при фильтровании лекарственных препаратов и других систем. Также ситовые ткани используются в шелкографии, трафаретной печати, в электронной промышленности при изготовлении печатных плат.

В частности, для мукомольной отрасли Рахмановский шелковый комбинат производит ситовые ткани полотняного переплетения, характеризующиеся различными прочностными свойствами. Так, ситовые ткани класса Х являются прочными, класса ХХ усиленной прочности, а класса ХХХ повышенной прочности. Для выработки ситовых тканей используются полиамидные нити. При этом тяжелые повышенной прочности ткани (класс НД, ХХХ, GG) применяются для просеивания высокоабразивных продуктов с высокой нагрузкой на сито. Например, они используются для пшеницы твердых сортов, ржи, зерна крупного помола и др. Размер ячейки сита может составлять от 100 до 1 600 мкм, коэффициент просеивания небольшой от 34 до 60. Эти ситовые ткани являются аналогами такой продукции западноевропейских фирм Sefar Nytal и Saati.

Для просеивания муки из мягких сортов пшеницы и для тонкого помола рекомендуются средние нормального качества ситовые ткани двухосновного полуложноажурного переплетения (класс Milling). При этом размер ячейки составляет от 95 до 200 мкм, коэффициент просеивания от 38 до 48.

Кроме того, ЗАО Рахмановский шелковый комбинат производит фильтровальные ткани из синтетических нитей, которые применяются в молочной и угольной отрасли, автомобилестроении и др. В частности, комбинат вырабатывает ткани для фильтрации апатит- и фосфорсодержащих продуктов горно-химического сырья, для фильтрации глиняной пульпы в алюминиевой отрасли и др.

Фильтровальные полиэфирные и хлопчатобумажные ткани, применяющиеся в угольной, химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности, выпускают также: ОАО Курская фабрика технических тканей, ЗАО Фирма Волброк, ЗАО ТД Кораблинская текстильная мануфактура, ООО Фирма Аква, ООО Вятка-Текс и другие отечественные фирмы.

Фильтровальные нетканые материалы

Фильтровальный нетканый материал является достаточно сложным техническим изделием, представляющим многослойную двухмерную (трехмерную) конструкцию. В этой конструкции слои могут быть разнообразного происхождения и скрепляться разными способами. На отечественных предприятиях в технологиях производства нетканых материалов, в том числе фильтровальных, также используются различные способы скрепления слоев (механический, термический, химический, комбинированный).

Крупным предприятием по производству нетканых фильтровальных материалов является ЗАО Инзенская фабрика нетканых материалов (Ульяновская обл., г. Инза). Фабрика основана в 1963 г. и известна как производитель нетканых полотен по механической технологии, а именно, по холстопрошивному и иглопробивному способам. Предприятие выпускает разнообразный ассортимент фильтровальных нетканых материалов (полотен), имеющих широкое применение от фильтрации растворов в цветной металлургии до фильтрации воздуха в мукомольной, цементной и горнорудной промышленности.

Так, для цветной металлургии фирма производит холстопрошивное фильтровальное полотно ПФС, а для фильтрации растворов в алюминиевой отрасли полотно СП. Ширина полотен 160 (&plusmn,4) см, соответственно, поверхностная плотность 390 (&plusmn,20) и 380 (&plusmn,20) г/м2, воздухопроницаемость 200 (&plusmn,30) и не менее 150 Дкуб. м/м2 сек. Материал ПФС стоек к действию кислот, окислителей и восстановителей, а материал ПС к действию щелочей.

Термофиксированное полотно с поверхностной плотностью 500 (&plusmn,25) г/м2 предназначено для фильтрации воздуха в цементной отрасли, а также может быть использовано и для фильтрации растворов в химической промышленности и цветной металлургии.

Для фильтрации воздуха в системах кондиционирования и приточной вентиляции производится иглопробивное полотно ФВХ, а для фильтрации воздуха в системах вытяжной вентиляции ФНИ-3. Воздухопроницаемость этих материалов соответственно составляет не менее 500 и 750 Дкуб. м/м2 сек.

Кроме вышерассмотренных материалов Инзенская фабрика нетканых материалов выпускает ряд других фильтровальных нетканых полотен. В частности, полотно иглопробивное Краситель-1 применяется для фильтрации растворов красителей в целлюлозно-бумажной отрасли, а иглопробивное полотно ИФПВД для воздухоочистителей дизелей в автомобилях.

Другим крупнейшим отечественным производителем нетканых материалов является ОАО Комитекс (Республика Коми, г. Сыктывкар). Предприятие основано в 1979 г. и выпускает широкий ассортимент продукции, состоящий из более 50 видов. Так, фирма Комитекс производит нетканые материалы для фильтрации воздуха, газов, технических жидкостей, сточных вод, авиационных топлив, водных эмульсий, смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), масляных СОЖ, а также для фильтрации молока, пива и других пищевых жидкостей.

В различных отраслях промышленности находят применение практически все виды полотен, производимых фирмой: клееные, термоскрепленные, иглопробивные, иглопробивные термоскрепленные, объемные. При выработке нетканых материалов используются современные технологии. Так, технология изготовления и производства нетканого полотна для молочных фильтров разработана в сотрудничестве с французской фирмой Asselin мировым лидером по производству оборудования для изготовления нетканых полотен. Этот материал вырабатывается на основе полиэфирного и полипропиленового волокна иглопробивным способом.

Новой продукцией Комитекс является фильтрационный материал для изготовления фоздушных формующихся фильтроэлементов для двигателей автомобиля. Двухслойная структура материала обеспечивает послойную фильтрацию, а малый размер пор высокую тонкость фильтрации (до 10 мкм). Данный материал может служить аналогом импортного нетканого полотна.

Другим новым направлением является применение нетканых полотен в камерах для покраски автомобилей в качестве потолочного приточного фильтра. Специалисты компании Комитекс отмечают, что продукция компании может заменить импортные аналоги, используемые в камерах известной германской фирмы Штандекс, а также других зарубежных фирм. При этом материал Комитекс имеет преимущество перед импортными аналогами, а именно: при меньшей толщине при использовании полотна в несколько слоев возможна замена не всего объема, а только загрязненных слоев.

Известным разработчиком нетканых материалов является ОАО Научно-исследовательский институт нетканых материалов (Московская обл., г. Серпухов). Институт был организован в 1963 году на базе Серпуховского НИИ текстильной промышленности с целью развития производства нетканых материалов. В настоящее время этой фирмой разработан и выпускается широкий ассортимент фильтровальных полотен для очистки жидкостей, газов и аэрозолей для предприятий автомобильной промышленности, металлургических комплексов, заводов по производству минеральных удобрений и цемента. Важной разработкой института является технология получения сорбирующих нетканых материалов и изделий из них для ликвидации и предотвращения загрязнения окружающей среды нефтепродуктами.

Среди более 35 видов продукции нетканых фильтровальных материалов можно отметить, например, материалы серии Акрофил, применяемые для фильтрации воздуха в производстве минеральных удобрений и в асфальто-бетонном. Материал Искра-2 предназначен для очистки горячих газов, отходящих от сталеплавильных печей со снижением статических зарядов, а Смог-3 для очистки газов в различных отраслях промышленности. Эти материалы выдерживают воздействие температуры до 180С.

Для очистки воздуха от пыли на горнорудных и обогатительных предприятиях цветной и черной металлургии разработан фильтровальный материал Рудфил, а для улавливания агрессивных аэрозолей в гальванических производствах материалы Т-1 и Т-2.

Кроме рассмотренных предприятий нетканые материалы (термофиксированные и не термофиксированные) для фильтрации воздуха, жидкостей и суспензий производят и другие: известная компания ООО Номатекс (Новомайнская текстильная компания, Ульяновская обл.), АО Дмитровская фабрика нетканых материалов (Орловская обл., г. Дмитров) и еще ряд отечественных предприятий. В частности, фирма Номатекс выпускает фильтровальный нетканый материал, который используется ООО НИИ Проект Асбест. Эксперты отмечают, что для очистки воздуха в системах вентиляции и кондиционирования может быть также использован нетканый материал Холлофайбер компании Термопол-Москва.

Следует отметить, что нетканые синтетические материалы легко режутся, сшиваются нитками и ультразвуковой сваркой.

Таким образом, отечественные фирмы и компании поставляют на российский рынок и в СНГ широкий ассортимент технических текстильных фильтровальных материалов для различных отраслей промышленности.