Введение к работе
Актуальность работы обусловлена необходимостью создания высокоэффективного нетканого фильтрующего материала (НФМ) для очистки технологических газовых выбросов от различных видов загрязнений в условиях повышенных температур и агрессивных сред.
Внедрение таких материалов позволит заменить импортные аналоги и исключить преждевременные замены выходящих из строя отечественных фильтрующих элементов, предотвращая дополнительные экономические и трудовые затраты, увеличивающие себестоимость выпускаемой продукции.
Автор защищает:
- структуру и комбинированную технологию нетканого фильтрующего
материала, пригодного для эксплуатации в экстремальных условиях
технологической высокотемпературной газовой фильтрации;
новый модифицирующий препарат, способный придать обрабатываемому НФМ повышенные водо-, маслоотталкивающие свойства;
способ модификации волокон НФМ;
- оптимальные технологические параметры производства НФМ для
эксплуатации в экстремальных условиях технологической
высокотемпературной газовой фильтрации.
Данная работа проводилась в Московском государственном текстильном университете имени А.Н. Косыгина на кафедре технологии нетканых материалов и в ОАО «Научно-исследовательский институт нетканых материалов» (г. Серпухов).
Цель диссертационной работы заключается в разработке технологии НФМ из отечественного волокнистого сырья и вспомогательных материалов для эксплуатации в экстремальных условиях очистки высокотемпературных газовых выбросов.
Задачи исследований.
Исходя из поставленной цели, в работе решались следующие задачи:
изучение проблемы очистки технологических высокотемпературных газовых выбросов;
анализ современного состояния научных исследований в области фильтрующих материалов для - очистки технологических высокотемпературных газовых выбросов;
- обоснование выбора сырья, технологии и оборудования производства НФМ
для эксплуатации в экстремальных условиях очистки технологических
высокотемпературных газовых выбросов;
разработка структуры НФМ и исследование ее влияния на физико-механические и функциональные свойства НФМ;
разработка метода получения нового отечественного модификатора, придающего волокнам и НФМ на их основе устойчивые водо-, маслоотталкивающие свойства;
изучение механизма взаимодействия модификатора с полимером ПЭФ волокна;
- разработка комбинированной технологии НФМ, пригодного для
эксплуатации в экстремальных условиях очистки высокотемпературных
газовых выбросов;
- оптимизация технологических параметров производства НФМ;
составление нормативно-технической документации технологии производства разработанного НФМ;
- внедрение результатов работы.
Методика проведения исследований.
В работе использовались стандартные и нестандартные методики исследования физико-механических и функциональных свойств волокон, каркасной ткани и НФМ.
При оптимизации технологических параметров изготовления НФМ применялись методы математической статистики, математического планирования и анализа эксперимента.
Исследование структуры НФМ проводилось методами оптической микроскопии.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика выбора сырьевого состава и проектирования структуры НФМ в зависимости от характеристик фильтруемого пылегазового потока и условий процесса фильтрации;
разработан метод получения нового отечественного модификатора -перфторнонил-1,1 -гидроксипропиламинопропилсилоксана, придающего ПЭФ волокнам и НФМ на их основе устойчивые водо-, маслоотталкивающие свойства;
изучен механизм взаимодействия полученного модификатора с полимером ПЭФ волокна;
разработан способ придания водо-, маслоотталкивающих свойств НФМ с помощью нового модификатора - перфторнонил-1,1 -гидроксипропиламино-пропилсилоксана методом молекулярной сборки на поверхности волокна;
- проведено методами регрессионного анализа исследование факторов,
обуславливающих структурные. характеристики, физико-механические и
функциональные свойства НФМ;
-получены полиномные уравнения,-устанавливающие зависимость свойств НФМ от параметров технологического процесса;
- по результатам проведенной работы получен патент РФ на изобретение
№2208470 от 20.07.2003г. и положительное заключение о выдаче патента на
изобретение «Фильтрующий материал для очистки Горячих газов» от
5.07.2011г. (заявка на патент № 2010117668/05 (025139) от 05.05.2010г).
Практическая ценность работы:
- разработана комбинированная технология НФМ для эксплуатации в
экстремальных условиях очистки технологических высокотемпературных
газовых выбросов;
на разработанную технологию НФМ составлена и утверждена нормативно-техническая документация (СТО и технологический режим);
использование разработанного ИФМ позволило:
-
расширить ассортимент НФМ;
-
снизить себестоимость процесса очистки технологических высокотемпературных газовых выбросов, заменив используемые ранее более дорогостоящие НФМ импортного производства и импортные модификаторы ПЭФ волокна на более дешевые из отечественного сырья;
-
продлить срок эксплуатации фильтрующего элемента в связи с заменой на разработанный НФМ ранее используемые менее эффективные отечественные НФМ, неспособные выдерживать все возникающие экстремальные условия технологической высокотемпературной газовой фильтрации.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль - 2001.», «Текстиль-2002», «Текстиль-2007», «Текстиль-2008», «Текстиль-2010» (М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001, 2002, 2007, 2008, 2010гг.); на Второй Международной конференции «Пылегазоочистка -2009». М.; на Второй Всероссийской конференции «Реконструкция энергетики - 2010», М.; на симпозиуме «Технический текстиль России -2010», М.
Публикации.
По результатам диссертации опубликовано 17 работ в журналах и сборниках, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
По результатам проведенной работы получен патент РФ на изобретение №2208470 от 20.07.2003г. Научная новизна работы защищена патентом РФ на изобретение «Нетканый фильтрующий материал для горячих газов». Заявка на патент № 2010117668/05 (025139) от05.05.2010г. (Получено положительное заключение о выдаче патента на изобретение от 05.07.2011г).
Объем и структура работы.
Диссертация изложена в 7 главах с выводами на 177 страницах печатного текста и содержит 14 рисунков, 2 схемы, 27 таблиц, приведен список литературы из 102 наименований и 8 приложений.
