Основы процессов получения фильтров и мембранных материалов
Технология прорезинивания тканей представляет собой довольно сложный процесс, осуществляемый на специализированных заводах резино-технических изделий. Из всей последовательности технологического процесса прорезинивания тканей можно выделить следующие наиболее характерные операции:
· Сушка тканей;
· Промазка ткани;
· Пропитка;
· Вулканизация;
Технология изготовления гофрированных мембран.
Основное преимущество гофрированных мембран в сравнении с плоскими состоит в том, что они допускают большие перемещения жёсткого центра и обладают более пологой характеристикой.
Вест технологический процесс изготовления гофрированных мемьран из прорезиненных тканей состоит из следующих основных операций:
1. вырезки заготовок;
2. нагревания деталей пресс-формы на плите пресса до температуры 140+/-5 градусов Цельсия;
3. закладки заготовок в пресс-форму;
4. прессования и выдержки в течение 5-12 минут, при температуре 140+/-5 градусов Цельсия;
5. разборки пресс-формы и выемки детали;
6. контроля качества детали.
Обычно внутренние поверхности пресс-формы, соприкасающиеся с прорезиненной тканью, хромируют, однако допускаются применение и нехромированных пресс-форм. В этом случае её внутренние поверхности необходимо смазывать слоем кремнеорганической жидкости.
Технология изготовления мембран, не обладающих жёсткостью в окружном направлении.
Применение мембранного полотна, не обладающего жёсткостью в окружном направлении, является перспективным для приборов с повышенным классом точности.
Наиболее полно требованиям идеального мембранного полотна удовлетворяет тонка резиновая плёнка, армированная радиально расположенными нитями.
Для изготовления опытных образцов данного типа мембран может быть использована следующая технология.
На тонкое жёсткое металлическое кольцо наматывается нить до тех пор, пока всё оно не покроется сетью радиальных нитей. Затем нити смазывают резиновым клеем, и на них накладывается круглая заготовка из тонкой резиновой плёнки с предварительно обработанной и намазанной клеем поверхностью. Процесс сушки полученного изделия рекомендуется производить на горячей плите с температурой около 140 градусов Цельсия, предварительно слегка зажав его между двумя плоскими дисками. Затем нити обрезают по контуру резиновой плёнки, и получают эластичную плёнку, армированную радиальными нитями, которая является заготовкой для мембраны.
Технология изготовления мембран из резин.
В некоторых случаях оказывается целесообразным применение мембран из резин, не армированных тканью. Это возможно в тех случаях, когда к мембране не предъявляются жёсткие требования в отношении точности и стабильности эффективной площади, а собственная жесткость мембраны не сказывается существенным образом на характеристике приборов. Применение подобных мембран позволяет в некоторой степени упростить конструкцию и уменьшить габаритные размеры пневматических приборов. Широкое распространение получила резиновая разделительная мембрана.
Изготовление резиновых мембран производят в следующей последовательности:
1. очищают пресс-форму и смазывают её внутреннюю полость тонким слоем кремнеорганической жидкости;
2. помещают верхнюю и нижнюю половины пресс-формы на нагревательную плиту вулканизатора и прогревают их в течение 1-2 мин;
3. подготовляют навеску из сырой резины, предварительно разрезав её на полосы шириной 5-10 мм;
4. размещают навеску резиновой смеси в пресс-форме согласно форме детали;
5. собирают пресс-форму и выдерживают её в собранном виде 0,5-2 мин для прогрева резины;
6. зажимают пресс-форму на вулканизаторе до полного её смыкания и выдерживают в течение времени, необходимого для окончания процесса вулканизации резины. Время вулканизации зависит от толщины прессуемой детали;
7. разбирают пресс-форму, вынимают деталь, и с помощью ножа очищают её от облоя.
Полученная таким образом деталь должна иметь ровную гладкую поверхность без спаев и трещин и обладать твёрдостью вулканизированной резины.
2.3 Баромембранные процессы.
Фильтрование как метод разделения твердых частиц и раствора известен с древних времен. Несмотря на то что фильтрование по сути является мембранным методом, его исследовали раньше, чем сформировался круг вопросов, составляющих науку о мембранах (мембранологию или мембранику), и обычно в монографиях по мембранным методам разделения простое фильтрование не описывается. Обычная фильтрация позволяет отделить от жидкости или газа частицы с размером более 10 мкм. Для процесса используют давление до 2 атм (~ 200 000 Па). Фильтрация позволяет отделять от растворов и газов водные грибы, эритроциты, цветочную пыльцу, пепел, угольную пыль, простейшие организмы.
Для отделения от жидкости или газа частиц с размером 0,1 - 10 мкм Зигмонди в 1922 году предложил метод микрофильтрации . Микрофильтры имеют меньшие размеры пор, чем обычные, и поэтому требуется избыточное давление до 5 атм. Функциональная связь диаметра пор и необходимого давления следует из капиллярной модели Хагена-Пуазейля, представляющей поры в виде цилиндров, проходящих через мембрану перпендикулярно ее поверхностям
Главными областями применения микрофильтрации являются получение стерильной воды, осветление и стабилизация вин. Мембранные методы не только экологически и экономически эффективны, но и позволяют сохранить первоначальный аромат продукта. В пивоварении замена пастеризации микрофильтрацией позволяет сохранить вкус и аромат свежего пива.
Наиболее эффективным способом приготовления мембран для микрофильтрации является бомбардировка поликарбонатных пленок ионами 129Xe, полученными на циклотроне, с последующим травлением треков на поверхности мембраны щелочью и отмывкой. Изготовленные таким образом мембраны называют ядерными, или трековыми. Они в значительно большей степени, чем другие мембраны, обладают равенством радиусов пор (изопористостью).
Метод ультрафильтрации был предложен Бехгольдом еще в 1907 году. Для проведения ультрафильтрации необходимо избыточное давление от 2 до 10 атм. Ультрафильтрация позволяет отделять коллоидные растворы и растворы высокомолекулярных соединений, для которых мембрана непроницаема, от электролитов, концентрировать фруктовые соки, кофе, белки из молочной сыворотки, яичный белок. Ультрафильтрация позволяет сразу после дойки сконцентрировать молоко до сливок и в концентрированном виде перевозить, экономя транспортные затраты. Особо важным применением ультрафильтрации является выделение альбумина и других белков из кровяной плазмы. В самых тяжелых случаях, когда неизвестна группа крови больного и медлить нельзя, инъекция альбумина спасает человека от смерти. Установки для ультрафильтрации способны отделить от растворов не только бактерии, но и вирусы. Воду, пропущенную через ультрафильтры, можно пить даже тогда, когда исходная вода биологически заражена.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8