Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU80775U1 - DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE - Google Patents

DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE Download PDF

Info

Publication number
RU80775U1
RU80775U1 RU2008134081/22U RU2008134081U RU80775U1 RU 80775 U1 RU80775 U1 RU 80775U1 RU 2008134081/22 U RU2008134081/22 U RU 2008134081/22U RU 2008134081 U RU2008134081 U RU 2008134081U RU 80775 U1 RU80775 U1 RU 80775U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
sheet material
nozzles
carriage
spray unit
Prior art date
Application number
RU2008134081/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марат Израильевич Лернер
Валерий Иванович Давыдович
Сергей Григорьевич Псахье
Наталья Витальевна Кирилова
Геннадий Евгеньевич Руденский
Виктор Михайлович Цыганков
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН
Priority to RU2008134081/22U priority Critical patent/RU80775U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU80775U1 publication Critical patent/RU80775U1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для нанесения жидких моно и модифицированных сред на поверхности материалов с использованием средств распыления, в частности к устройствам для нанесения маловязкой водной суспензии, содержащей нанодисперсный металлический порошок и может быть использовано для процессов пропитывания и нанесения покрытий на тонколистовые нетканые полимерные материалы. Предлагаемое устройство для пропитки листового материала суспензией с нанодисперсной фазой содержит корпус, средства подачи суспензии, содержащие подводящие трубопроводы, средства подачи сжатого воздуха и распылительный блок, содержащий форсунки, при этом корпус выполнен в виде короба, внутри которого смонтирован узел для размещения листового материала, состоящий из установочной площадки и сменного картриджа, распылительный блок установлен на коробе на направляющих с возможностью его перемещения в продольном направлении над поверхностью листового материала, размещенного на сменном картридже, устройство дополнительно содержит отводящий трубопровод для обеспечения постоянной циркуляции суспензии по замкнутому контуру. Устройство позволяет производить пропитку маловязкой водной суспензией, содержащей нанодисперсный металлический порошок, листового материала, преимущественно нетканого полимерного, обеспечивая внедрение и равномерное распределение по объему листового материала фазы суспензии. 8 п.ф.и.; 4 ил.The utility model relates to devices for applying liquid mono and modified media on the surface of materials using spraying means, in particular, to devices for applying a low-viscosity aqueous suspension containing nanodispersed metal powder and can be used for impregnation and coating of thin-sheet nonwoven polymeric materials. The proposed device for impregnating sheet material with a suspension with a nanodispersed phase contains a housing, means for supplying a suspension containing supply pipelines, means for supplying compressed air and a spray unit containing nozzles, the housing being made in the form of a box inside which a unit for accommodating sheet material is mounted, consisting of from the installation site and the replaceable cartridge, the spray unit is mounted on the box on the rails with the possibility of its movement in the longitudinal direction above the top By the fact of the sheet material placed on the removable cartridge, the device further comprises a discharge pipe to ensure constant circulation of the suspension in a closed loop. The device allows to impregnate a low-viscosity aqueous suspension containing nanosized metal powder of a sheet material, mainly non-woven polymer, ensuring the introduction and uniform distribution of the suspension phase throughout the sheet material. 8 pfp .; 4 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для нанесения жидких моно и модифицированных сред на поверхности материалов с использованием средств распыления, в частности к устройствам для нанесения маловязкой водной суспензии, содержащей нанодисперсный металлический порошок и может быть использовано для процессов пропитывания и нанесения покрытий на тонколистовые нетканые полимерные материалы.The utility model relates to devices for applying liquid mono and modified media on the surface of materials using spraying means, in particular, to devices for applying a low-viscosity aqueous suspension containing nanodispersed metal powder and can be used for impregnation and coating of thin-sheet nonwoven polymeric materials.

Известно устройство для нанесения покрытий [RU 2325957 С2, 2008], содержащее, по меньшей мере, один покрывной блок с покровным материалом, который содержит, по меньшей мере, одну дозирующую головку, которая имеет, по меньшей мере, одну пузырьково-струйную и/или струйную или пьезоэлектрическую струйную форсунку, которой можно управлять в ответ на создаваемый компьютером сигнал управления, и устройство для перемещения основы, имеющей поверхность, подлежащую покрытию, вдоль этой поверхности относительно дозирующей головки, и/или перемещения дозирующей головки относительно поверхности основы, подлежащей покрытию, и устройство для затвердевания покрывной поверхности основы сшиванием жидкого покровного материала.A device for coating [RU 2325957 C2, 2008], containing at least one coating unit with a coating material, which contains at least one metering head, which has at least one bubble-jet and / or a jet or piezoelectric jet nozzle that can be controlled in response to a computer generated control signal, and a device for moving a substrate having a surface to be coated along this surface relative to the metering head, and / or metering movement a head relative to the surface of the base to be coated; and a device for hardening the cover surface of the base by stitching the liquid coating material.

Устройство, не позволяет наносить покрытия на большие поверхности и не позволяет наносить покрытия жидкими веществами с вязкостью меньше 1 Па и обеспечивать высокую степень однородности в таком покрытии по массе вещества на больших площадях (>1 м2).The device does not allow coating on large surfaces and does not allow coating with liquid substances with a viscosity of less than 1 Pa and provide a high degree of uniformity in such a coating by the mass of the substance over large areas (> 1 m 2 ).

Известно устройство для приготовления сорбента [RU 14531 U1, 2000], в котором для нанесения пропитывающего вещества (например, водного раствора латекса) используют форсунки, закрепленные в корпусе по периметру, при этом, форсунки закреплены под определенным углом к продольной оси корпуса. Корпус устройства выполнен в виде отрезка трубы прямоугольного поперечного сечения с входным и выходным люками для перемещения носителя сорбента (например, в виде ленты) с оптимальной скоростью и имеет положительный наклон к горизонтальной оси - (5÷30)°. Давление на выходе форсунок верхнего ряда на (10÷70)% ниже среднего. Предварительно лента носителя сорбента заправляется в корпус через входной люк с A device for preparing a sorbent is known [RU 14531 U1, 2000], in which nozzles are mounted on the perimeter for applying an impregnating substance (for example, an aqueous solution of latex), while the nozzles are fixed at a certain angle to the longitudinal axis of the body. The body of the device is made in the form of a segment of a pipe of rectangular cross-section with inlet and outlet hatches for moving the sorbent carrier (for example, in the form of a tape) with an optimal speed and has a positive inclination to the horizontal axis - (5 ÷ 30) °. The pressure at the outlet of the nozzles of the upper row is (10 ÷ 70)% lower than average. Previously, the sorbent carrier tape is refilled into the housing through the access hatch with

размерами, незначительно, превышающими размеры поперечного сечения полосы носителя. Настраиваются режимы давления рабочей смеси пропитки и производительности подачи газовой смеси, например воздуха, сушки. После включения устройства, обрабатываемая лента носителя под действием струй нижних и боковых форсунок поддерживается во взвешенном состоянии, за счет образования воздушной подушки, существенную роль при этом имеет наличие стенки над выходным люком. Струи от верхних форсунок обеспечивают, наряду с горизонтальной составляющей силы тяжести, продольное перемещение ленты.dimensions slightly exceeding the dimensions of the cross section of the carrier strip. The modes of pressure of the working mixture of impregnation and the performance of the supply of the gas mixture, for example air, drying, are adjusted. After turning on the device, the processed carrier tape under the action of the jets of the lower and side nozzles is maintained in suspension, due to the formation of an air cushion, the presence of a wall above the exit hatch plays a significant role. The jets from the upper nozzles provide, along with the horizontal component of gravity, the longitudinal movement of the tape.

Оптимальная скорость перемещения обрабатываемой ленты в сильной степени зависит от углов наклона корпуса, форсунок, величины давления струй вещества пропитки и производительности подачи вещества. Носитель перемещается с оптимальной скоростью в сторону выходного люка под действием силы тяжести, а также струй веществ пропитки и сушки.The optimum speed of movement of the processed tape to a large extent depends on the angles of inclination of the body, nozzles, the pressure of the jets of the impregnating substance and the performance of the substance. The carrier moves with optimal speed towards the exit hatch under the action of gravity, as well as jets of impregnation and drying substances.

Недостатками этого устройства, выбранного в качестве прототипа, являются следующие:The disadvantages of this device, selected as a prototype, are the following:

1. Устройство позволяет обрабатывать толстые (объемные) ленты с «заметным» весом ее короткой длины (например, 10...20 см), так как при подаче ленты в устройстве используется горизонтальная составляющая ее веса. В случае тонких материалов (носителей сорбентов, например нетканые материалы - ткань Петрянова, флизелин и др.) вес их коротких отрезков очень мал и не может быть использован в устройстве, как составляющая силы подачи ленты.1. The device allows you to process thick (bulk) tape with a "noticeable" weight of its short length (for example, 10 ... 20 cm), since when feeding the tape in the device uses the horizontal component of its weight. In the case of thin materials (carriers of sorbents, for example, non-woven materials - Petryanov’s fabric, non-woven fabric, etc.), the weight of their short segments is very small and cannot be used in the device as a component of the tape feed force.

2. Устройство нельзя применить для подачи тонких и широких полос с толщиной (0,1...0,4) мм и шириной в районе 1000 мм. Трудности связаны с потоками газовых струй от боковых форсунок. Под действием напора таких струй форма ленты не устойчива в потоке, сминается.2. The device cannot be used for feeding thin and wide strips with a thickness of (0.1 ... 0.4) mm and a width of about 1000 mm. Difficulties are associated with the flow of gas jets from the side nozzles. Under the influence of the pressure of such jets, the shape of the tape is not stable in the flow, crumpled.

3. Устройство нельзя использовать для обработки лент, особенно тонких и широких, водными суспензиями, когда материал дальше подвергается термической обработки с целью проведения химической реакции, например гидролиза. В устройстве, за счет значительного обдува ленты газами (до 20·103 м3/час), материал обезвоживается и вследствие этого создаются неблагоприятные условия для полной качественной реакции гидролиза.3. The device cannot be used for processing tapes, especially thin and wide, with aqueous suspensions, when the material is further subjected to heat treatment in order to conduct a chemical reaction, for example hydrolysis. In the device, due to significant blowing of the strip with gases (up to 20 · 10 3 m 3 / h), the material is dehydrated and as a result unfavorable conditions are created for a complete qualitative hydrolysis reaction.

4. Устройство нельзя применить для изготовления многослойных габаритных полотен сорбционных материалов с горизонтальными размерами более 1 м, когда тонкие полотна (носители) предварительно обрабатываются суспензиями, упаковываются, а затем подвергаются термической обработке с целью проведения химических реакций в диапазоне времен от единиц до десятков минут. В 4. The device cannot be used for the manufacture of multilayer dimensional canvases of sorption materials with horizontal dimensions of more than 1 m, when thin canvases (carriers) are pre-treated with suspensions, packaged, and then subjected to heat treatment in order to conduct chemical reactions in the time range from units to tens of minutes. AT

устройстве, в газовых потоках, происходит изменение баланса реагентов и их распределение по полотну. В результате невозможно организовать высокое качество процесса на стадии термической обработки многослойной заготовки полотняного сорбента.device, in gas flows, there is a change in the balance of the reagents and their distribution on the canvas. As a result, it is impossible to organize a high quality process at the stage of heat treatment of a multilayer blank sorbent blanks.

Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства, позволяющего производить пропитку маловязкой водной сусупензией, содержащей нанодисперсный металлический порошок, листового материала, преимущественно нетканого полимерного, с одной его стороны и без его деформации.The objective of this utility model is to develop a device that allows impregnation with a low-viscosity aqueous suspension containing nanodispersed metal powder of a sheet material, mainly non-woven polymer, on one side and without its deformation.

Технический результат - внедренные и равномерно распределенные по объему материала фазы суспензии.EFFECT: embedded and evenly dispersed phases of a suspension.

Поставленная задача достигается тем, что как и известное, предлагаемое устройство для пропитки листового материала суспензией с нанодисперсной фазой содержит корпус, средства подачи суспензии, содержащие подводящие трубопроводы, средства подачи сжатого воздуха и распылительный блок, содержащий форсунки, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде короба, внутри которого смонтирован узел для размещения листового материала, состоящий из установочной площадки и сменного картриджа, распылительный блок установлен на коробе на направляющих с возможностью его перемещения в продольном направлении над поверхностью листового материала, размещенного на сменном картридже, при этом устройство дополнительно содержит отводящий трубопровод для обеспечения постоянной циркуляции суспензии по замкнутому контуру.This object is achieved in that, like the known, the proposed device for impregnating sheet material with a suspension with a nanodispersed phase contains a housing, means for supplying a suspension containing supply pipelines, means for supplying compressed air and a spray unit containing nozzles, characterized in that the body is made in the form box, inside which is mounted a node for placing sheet material, consisting of a mounting pad and a replaceable cartridge, the spray unit is mounted on the box on the guide them with the possibility of moving longitudinally on the replaceable cartridge disposed above the surface of the sheet material, the apparatus further comprising a discharge line to provide continuous circulation of the slurry in a closed circuit.

Кроме того, распылительный блок представляет собой каретку, установленную на направляющих короба в поперечном направлении, на которой в шахматном порядке закреплены форсунки, а также подводящие и отводящий трубопроводы суспензии и трубопроводы подачи сжатого воздуха.In addition, the spray block is a carriage mounted on the guide rails of the box in the transverse direction, on which nozzles are staggered, as well as supply and discharge pipelines of the suspension and pipelines for supplying compressed air.

Кроме того, в распылительном блоке использованы форсунки пневматической системы, в которых для распыления жидкости используется сжатый воздух, с круговой формой факела в сечении ортогональном оси распыления.In addition, nozzles of the pneumatic system are used in the spraying unit, in which compressed air is used to spray the liquid, with a circular torch in the cross section orthogonal to the axis of spraying.

Кроме того, форсунки установлены на каретке под углом не более 87° к поверхности листового материала, в сторону обратную прямому ходу каретки.In addition, the nozzles are mounted on the carriage at an angle of not more than 87 ° to the surface of the sheet material, in the direction opposite to the forward stroke of the carriage.

Кроме того, сменный картридж представляет собой раму с металлической сеткой, на которой размещается листовой материал.In addition, the replaceable cartridge is a frame with a metal mesh on which sheet material is placed.

Кроме того, средства подачи суспензии содержат емкость для суспензии и подводящие к форсункам трубопроводы, при этом в подводящей части проточной системы последовательно установлены насос, обратный клапан, фильтр, клапан для In addition, the means for supplying the suspension contain a container for the suspension and pipelines leading to the nozzles, while a pump, a check valve, a filter, a valve for

открытия каналов подачи суспензии, манометр, а отводящий трубопровод соединен с емкостью для суспензии.opening channels for supplying a suspension, a pressure gauge, and a discharge pipe is connected to a container for the suspension.

Кроме того, устройство содержит компрессор для подачи сжатого воздуха в распылительный блок, а также средства регулирования давления и расхода суспензии и средства управления скоростью перемещения каретки.In addition, the device includes a compressor for supplying compressed air to the spray unit, as well as means for controlling the pressure and flow rate of the suspension and means for controlling the speed of movement of the carriage.

Кроме того, оно дополнительно содержит валик, закрепленный в поперечном направлении вдоль каретки для частичного отжима пропитанного листового материала.In addition, it further comprises a roller fixed in the transverse direction along the carriage for partial extraction of the impregnated sheet material.

Предлагаемое устройство пропитки позволяет осуществить комплекс приемов для решения проблемы равномерной пропитки методом распыления габаритного листового материала водной суспензией нанопорошка на основе алюминия. Устройство испытывалось в технологии производства композиционного листового сорбента, в котором в качестве основы применяется листовой нетканый полимерный материал, с горизонтальными размерами 950×1500 мм, получаемый методом электроформования (ткань Петрянова), а активная фаза сорбента, распределенная в объеме основы состоит из оксидно-гидроксидных фаз алюминия. Технология производства включает две основные стадии: суспензионную обработку листового нетканого полимерного материала и последующую его термообработку.The proposed impregnation device allows you to implement a set of methods to solve the problem of uniform impregnation by spraying the overall sheet material with an aqueous suspension of nanopowder based on aluminum. The device was tested in the production technology of a composite sheet sorbent, in which a non-woven polymeric material with horizontal dimensions of 950 × 1500 mm obtained by the method of electroforming (Petryanov’s fabric) is used as the base, and the active phase of the sorbent distributed in the bulk of the base consists of oxide-hydroxide phases of aluminum. The production technology includes two main stages: suspension processing of sheet non-woven polymeric material and its subsequent heat treatment.

Решить поставленную задачу позволяет использование ряда форсунок, которые устанавливаются в каретке и закреплены относительно друг друга в шахматном порядке. Желательно использовать форсунки пневматической системы, в которых для распыления жидкости используется сжатый воздух, с круговой формой факела в сечении ортогональном оси распыления и диаметром выходного отверстия 1,2 мм. На фиг.3. показана конфигурация взаимного расположения форсунок в горизонтальном сечении.To solve this problem allows the use of a number of nozzles, which are installed in the carriage and fixed relative to each other in a checkerboard pattern. It is advisable to use nozzles of a pneumatic system in which compressed air is used to spray the liquid, with a circular torch in the cross section orthogonal to the spray axis and an outlet diameter of 1.2 mm. In figure 3. shows the configuration of the mutual arrangement of the nozzles in a horizontal section.

Установлено, что ось форсунок должна располагаться к плоскости полотна под углом не более 87°. Угол наклона образуется в сторону обратную прямому движению каретки с форсунками. В случае ортогонального расположения оси форсунок, наблюдается сильной воздействие воздушно-капельной смеси потока на листовой материал. Фиксируются явления поднятия листового материала, образование воздушных полостей, скомкование и др. При наклонном расположении форсунок к плоскости листового материала происходит уменьшение нежелательных вышеперечисленных явлений и натяжение полотна на поверхности поддона. При углах менее 87°, начинаются проявления неравномерности распределения активных фаз сорбента по объему листового материала. Шахматное расположение форсунок, при прочих неизменных параметрах, также способствует равномерной пропитке листового материала суспензией. Оптимальное смешение осей форсунок вдоль направления движения форсунок составляет 23-27 мм, предпочтительно 25 мм. В вариантах, отличающихся от величиныIt was found that the axis of the nozzles should be located to the plane of the canvas at an angle of no more than 87 °. The angle of inclination is formed in the direction opposite to the direct movement of the carriage with nozzles. In the case of the orthogonal arrangement of the axis of the nozzles, there is a strong effect of the air-drop mixture of the flow on the sheet material. The phenomena of raising the sheet material, the formation of air cavities, crumpling, etc. are recorded. When the nozzles are inclined to the plane of the sheet material, the unwanted phenomena described above are reduced and the web is tensioned on the surface of the pallet. At angles less than 87 °, manifestations of uneven distribution of the active phases of the sorbent over the volume of sheet material begin. The staggered arrangement of nozzles, with other parameters unchanged, also contributes to uniform impregnation of the sheet material with a suspension. The optimum mixing of the axis of the nozzles along the direction of movement of the nozzles is 23-27 mm, preferably 25 mm. In options that differ from the value

этого смещения, получаются результаты по равномерности распределению активной фазы сорбенты в объеме полотна хуже, чем средние, получаемые при смещении ≈25 мм. Определено, что при прочих постоянных значимых параметрах устройства, оптимальное расстояние от выхода сопла до поверхности пропитываемого листового материала равно 165-175 мм, предпочтительно 170 мм. фиг.2. При расстояниях <165 мм фиксируются резкие границы контакта факелов форсунок, большие концентрации активной фазы сорбента в этих местах и неоднородность их содержания по всему объему плотна. В случае расстояний до листового материала >175 мм, наблюдаются большие воздушно капельные потоки над полотном, вытеснение потока смеси на периферию полотна, его сминание и неравномерное распределение сорбента в полотне по его объему, а оптимальные расстояния между форсунками равны: 90-94 мм, предпочтительно 92 мм.of this displacement, the results are obtained on the uniformity of the distribution of the active phase of the sorbent in the web volume worse than the average obtained at a displacement of ≈25 mm. It was determined that, with other constant significant device parameters, the optimal distance from the nozzle exit to the surface of the impregnated sheet material is 165-175 mm, preferably 170 mm. figure 2. At distances <165 mm, sharp contact boundaries of nozzle flares are fixed, large concentrations of the active phase of the sorbent in these places and the heterogeneity of their content throughout the volume are dense. In the case of distances to the sheet material> 175 mm, there are large airborne droplets over the web, displacement of the mixture flow to the periphery of the web, its crushing and uneven distribution of the sorbent in the web over its volume, and the optimal distances between the nozzles are: 90-94 mm, preferably 92 mm.

Сложности пропитки суспензией, содержащей нанодисперсную фазу, связаны с заметным оседанием порошка и с необходимостью обеспечивать равномерное распределение нанопорошка по объему листового материала, имеющего значительные горизонтальные размеры (950×1500 мм). Технически надо организовать систему, в которой порошок постоянно поддерживается во взвешенном состоянии и подается в систему форсунок. С этой целью устройство дополнительно снабжено средствами, позволяющими перед подачей суспензии в систему форсунок, постоянно ее перемешивать (например, электромеханическая мешалка). Система также содержит насос подачи суспензии к форсункам по замкнутому контуру под избыточным давлением. При кратковременном выключении системы форсунок (выключен электромеханический клапан), насос не выключается, и суспензия циркулирует по образованному короткому контуру: мешалка - обратный клапан - мешалка.Difficulties in impregnation of a suspension containing a nanodispersed phase are associated with a noticeable sedimentation of the powder and the need to ensure uniform distribution of the nanopowder over the volume of sheet material having significant horizontal dimensions (950 × 1500 mm). Technically, it is necessary to organize a system in which the powder is constantly maintained in suspension and fed into the nozzle system. For this purpose, the device is additionally equipped with means that allow it to be constantly mixed (for example, an electromechanical mixer) before feeding the suspension into the nozzle system. The system also includes a pump for supplying the suspension to the nozzles in a closed circuit under excessive pressure. When the nozzle system is turned off for a short time (the electromechanical valve is turned off), the pump does not turn off, and the suspension circulates along the short circuit formed: mixer — check valve — mixer.

Таким образом, однородная пропитка полотна достигается как геометрией расположения форсунок относительно друг друга и поверхности листового материала, так и формированием пневмогидравлической системы устройства с постоянной циркуляцией суспензии.Thus, uniform impregnation of the web is achieved both by the geometry of the nozzles relative to each other and the surface of the sheet material, and by the formation of a pneumohydraulic system of the device with constant circulation of the suspension.

Для регулирования давления суспензии и сжатого воздуха используется насос и компрессор.A pump and compressor are used to control the pressure of the slurry and compressed air.

Электропривод каретки позволяет управлять скоростью ее перемещения.The electric carriage allows you to control the speed of its movement.

Кроме того, устройство дополнительно содержит валик, закрепленный в поперечном направлении вдоль каретки для частичного отжима пропитанного листового материала.In addition, the device further comprises a roller fixed in the transverse direction along the carriage for partial extraction of the impregnated sheet material.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами.The invention is illustrated in graphic materials.

На фиг.1 представлен общий вид устройства.Figure 1 presents a General view of the device.

На фиг.2 схематическое изображение конструкции устройства сбоку.Figure 2 is a schematic illustration of the structure of the device on the side.

На фиг.3 показана конфигурация взаимного расположения форсунок в горизонтальном сечении (фиг.2).Figure 3 shows the configuration of the mutual arrangement of the nozzles in a horizontal section (figure 2).

На фиг.4. представлена пневмогидравлическая схема устройства.In figure 4. The pneumohydraulic diagram of the device is presented.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса, выполненного в виде короба 1 (фиг.1, 2, 4), содержащего установочную площадку 2 (фиг 2) для размещения на ней сменного картриджа 3 (фиг.1, 2) с пропитываемым листовым материалом 4 (фиг 2) и распылительного блока (каретка) 5 (фиг.1), установленного на направляющих 6 (фиг.1), имеющего электропривод 7, перемещающий распылительный блок в продольном направлении по коробу 1 над поверхностью пропитываемого материала 4. Распылительный блок 5 содержит ряд форсунок 8 (фиг.1, 2), канал для подачи суспензии (трубопровод) 9 (фиг.1, 2), канал (трубопровод) для подачи сжатого воздуха 10 (фиг.1, 2) и валик 11 (фиг.1,2) для частичного отжима листового материала 4.The proposed device consists of a housing made in the form of a box 1 (Fig. 1, 2, 4), containing a mounting pad 2 (Fig. 2) for placement on it of a replaceable cartridge 3 (Fig. 1, 2) with impregnated sheet material 4 (Fig. 2) and a spray unit (carriage) 5 (Fig. 1) mounted on guides 6 (Fig. 1) having an electric drive 7 that moves the spray unit in the longitudinal direction along the duct 1 above the surface of the impregnated material 4. The spray unit 5 contains a number of nozzles 8 (figure 1, 2), a channel for supplying a suspension (pipeline) 9 (figure 1, 2) , a channel (pipeline) for supplying compressed air 10 (Fig.1, 2) and a roller 11 (Fig.1,2) for partial extraction of sheet material 4.

Дополнительно в комплект устройства также входят: электромеханическая мешалка с емкостью 12 (фиг.4), насос для прокачки суспензии 13, обратный клапан 14, фильтр 15, установленный в трубопроводе подачи суспензии к форсункам 8, компрессор 16, электроуправляемые клапаны для открытия каналов (трубопроводов) подачи суспензии и сжатого воздуха 17, 17', манометры 18, 18', емкость для сбора излишков суспензии 19 и фильтр 20.Additionally, the device also includes: an electromechanical mixer with a capacity of 12 (Fig. 4), a pump for pumping the suspension 13, a check valve 14, a filter 15 installed in the pipeline for supplying the suspension to the nozzles 8, a compressor 16, electrically controlled valves for opening channels (pipelines ) supply of the suspension and compressed air 17, 17 ', pressure gauges 18, 18', a container for collecting excess suspension 19 and a filter 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Приготовленная предварительно водная суспензия алюминиевого нанопорошка заливается в емкость 12 с мешалкой (не показана) (фиг.4) и включается привод мешалки. Компрессор 16 включен и готов к подсоединению к системе распылительного блока через клапан 17' (суспензия подается к форсункам под избыточным давлением в (1,5-1,8) МПа.The previously prepared aqueous suspension of aluminum nanopowder is poured into a container 12 with a mixer (not shown) (Fig. 4) and the drive of the mixer is turned on. The compressor 16 is turned on and ready to be connected to the spraying unit system through the valve 17 '(the suspension is supplied to the nozzles under an overpressure of (1.5-1.8) MPa.

Обрабатываемый листовой материал - ткань Петрянова (ФПА - 15-2,0) размером 950×1500 мм укладывается на металлическую сетку сменного картриджа 3 (фиг.2), который в свою очередь устанавливается на установочную площадку 2 в коробе 1. Открывается клапан 17` (фиг.4) - сжатый воздух подается в систему распылительного блока 5. Включается клапан 17, через паузу, необходимую для начала работы форсунок 8, включается электропривод 7 каретки распылительного блока 5 и она перемещается вдоль листового материала со скоростью 5 см/сек. При больших скоростях возникают нежелательные динамические нагрузки на стадии пуска и остановки каретки. На краю листового материала электропривод каретки выключается одновременно с выключением клапана 17` и через паузу - клапаном 17.The processed sheet material - Petryanov’s fabric (FPA - 15-2.0) of 950 × 1500 mm in size is laid on the metal mesh of the replaceable cartridge 3 (Fig. 2), which in turn is installed on the installation pad 2 in the box 1. The valve 17` opens (Fig.4) - compressed air is supplied to the system of the spraying unit 5. The valve 17 is turned on, after a pause necessary to start the operation of the nozzles 8, the electric drive 7 of the carriage of the spraying unit 5 is turned on and it moves along the sheet material at a speed of 5 cm / sec. At high speeds, undesirable dynamic loads occur at the start and stop stages of the carriage. At the edge of the sheet material, the carriage electric drive turns off simultaneously with the valve 17` turned off and, after a pause, by the valve 17.

Включается обратный ход каретки (распылительный блок) 5 для возвращения в исходное состояние. При этом движении каретки (распылительный блок) 5 опускается The carriage return stroke (spray unit) 5 is turned on to return to its original state. With this movement of the carriage (spray unit) 5 lowers

валик 11 (фиг.1, 2) для частичного отжима полотна. После возврата каретки (распылительный блок) 5, укладывается новый слой листового материала 4 и вся последовательность операций повторяется. Устройство испытывалось в технологии получения 8-ми слойных композиционных листовых сорбентов. После пропитки материал укладывается в термопечь и выдерживается в ней до завершения реакции гидролиза нанодисперсной фазы.the roller 11 (Fig.1, 2) for partial extraction of the canvas. After the carriage returns (spray unit) 5, a new layer of sheet material 4 is laid and the whole sequence of operations is repeated. The device was tested in the technology of obtaining 8-layer composite sheet sorbents. After impregnation, the material is placed in a thermal furnace and aged in it until the completion of the hydrolysis reaction of the nanodispersed phase.

Качество полученного материала определялось по методике основанной на взвешивании остатков при сжигании образов (кусочков полотна) взятых из разных мест по площади. Остаткам, при сжигании, является оксид алюминия. По его количественному распределению по площади материала делается заключение о качестве техпроцесса его пропитки. Методика испытаний: ее содержание, начальные условия и содержание процессов, были основаны на результатах предварительных работ по разработке материала и техническим приемам его изготовления. В объеме материала можно получить надежно удерживаемую фазу гидроксида алюминия в количестве ≈22%, масс. Данные испытаний по содержанию гидрата окиси алюминия - Аl2O3,%, масс. в листовом материале в разных участках по поверхности приведены в Таблице.The quality of the obtained material was determined by the method based on weighing the residues during the burning of images (pieces of cloth) taken from different places by area. The residue, when burned, is alumina. According to its quantitative distribution over the area of the material, a conclusion is drawn on the quality of the technological process of its impregnation. Test procedure: its content, initial conditions and content of the processes were based on the results of preliminary work on the development of the material and the technical methods of its manufacture. In the volume of material, it is possible to obtain a reliably retained phase of aluminum hydroxide in an amount of ≈22%, mass. Test data on the content of hydrate of aluminum oxide - Al 2 O 3 ,%, mass. in sheet material in different areas along the surface are shown in the Table.

Таблица.Table. Технические параметры устройства: давление воздуха впневмосистеме-2 МПа; расстояние от сопла форсунки до поверхности полотна - 170 мм; скорость перемещения каретки - 5 см/сек; смещение форсунок в шахматном порядке (в направлении движения каретки) - 25 мм.Technical parameters of the device: air pressure in the pneumatic system-2 MPa; the distance from the nozzle of the nozzle to the surface of the canvas - 170 mm; carriage speed - 5 cm / sec; nozzle displacement in a checkerboard pattern (in the direction of carriage movement) - 25 mm. Место отбора пробы на полотне материала.Place of sampling on the material web. Расстояние между форсунками, мм.The distance between the nozzles, mm. 9292 110110 150150 Давление в системе подачи суспензии, МПа.Pressure in the suspension supply system, MPa. 1,51,5 1,51,5 1,51,5 Левый верхний край.Upper left edge. 21,821.8 20,520.5 19,119.1 Правый верхний край.Upper right edge. 23,523.5 25,225,2 26,226.2 Середина слева.Middle left. 22,722.7 19,319.3 18,718.7 Середина, центр.Middle, center. 22,022.0 21,921.9 22,822.8 Середина справа.Middle right. 24,224.2 26,726.7 27,027.0 Левый нижний край.Lower left edge. 21,621.6 18,718.7 18,518.5 Правый нижний крайBottom right 20,520.5 25,925.9 17,017.0 Среднее значение содержания окиси алюминия, % масс.The average content of alumina,% mass. ≈22,4≈22.4 ≈22,6≈22.6 ≈21,3≈21.3 Максим. Относительная погрешность (разброс) в содержании окиси алюминия, %.Maksim. Relative error (scatter) in the content of alumina,%. 15,315.3 30thirty 3737

Из таблицы видно, что более равномерное распределение поверхностной плотности и содержания достигается при использовании оптимальных геометрических значений конфигурации пневмогидравлической системы.The table shows that a more uniform distribution of surface density and content is achieved by using the optimal geometric values of the configuration of the pneumohydraulic system.

Claims (8)

1. Устройство для пропитки листового материала суспензией с нанодисперсной фазой, содержащее корпус, средства подачи суспензии, содержащие подводящие трубопроводы, средства подачи сжатого воздуха и распылительный блок, содержащий форсунки, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде короба, внутри которого смонтирован узел для размещения листового материала, состоящий из установочной площадки и сменного картриджа, распылительный блок установлен на коробе на направляющих с возможностью его перемещения в продольном направлении над поверхностью листового материала, размещенного на сменном картридже, при этом устройство дополнительно содержит отводящий трубопровод для обеспечения постоянной циркуляции суспензии по замкнутому контуру.1. A device for impregnating a sheet material with a suspension with a nanodispersed phase, comprising a housing, means for supplying a suspension containing supply pipelines, means for supplying compressed air and a spray unit containing nozzles, characterized in that the housing is made in the form of a box inside which the assembly for mounting is mounted sheet material, consisting of a mounting pad and a replaceable cartridge, the spray unit is mounted on the box on the rails with the possibility of its movement in the longitudinal direction above erhnostyu sheet material disposed on the replaceable cartridge, the apparatus further comprising a discharge line to provide continuous circulation of the slurry in a closed circuit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распылительный блок представляет собой каретку, установленную на направляющих короба в поперечном направлении, на которой в шахматном порядке закреплены форсунки, а также подводящий и отводящий трубопроводы суспензии и трубопроводы подачи сжатого воздуха.2. The device according to claim 1, characterized in that the spray unit is a carriage mounted on the guide rails of the box in the transverse direction, on which nozzles are staggered, as well as supply and discharge pipelines of the suspension and pipelines for supplying compressed air. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в распылительном блоке использованы форсунки пневматической системы, в которых для распыления жидкости используется сжатый воздух, с круговой формой факела в сечении ортогональном оси распыления.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the spray unit uses nozzles of a pneumatic system in which compressed air is used to spray the liquid, with a circular torch shape in cross section orthogonal to the axis of spraying. 4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что форсунки установлены на каретке под углом не более 87° к поверхности листового материала в сторону, обратную прямому ходу каретки.4. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzles are mounted on the carriage at an angle of not more than 87 ° to the surface of the sheet material in the direction opposite to the forward stroke of the carriage. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сменный картридж представляет собой раму с металлической сеткой, на которой размещается листовой материал.5. The device according to claim 1, characterized in that the replaceable cartridge is a frame with a metal mesh on which sheet material is placed. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства подачи суспензии содержат емкость для суспензии и подводящие к форсункам трубопроводы, при этом в подводящей части проточной системы последовательно установлены насос, обратный клапан, фильтр, клапан для открытия каналов подачи суспензии, манометр, при этом выход отводящего трубопровода сообщен с емкостью для суспензии.6. The device according to claim 1, characterized in that the means of supplying the suspension contain a container for the suspension and pipelines leading to the nozzles, while in the supply part of the flow system, a pump, a check valve, a filter, a valve for opening the suspension supply channels, a pressure gauge are successively installed wherein the outlet of the outlet pipe is in communication with the capacity for the suspension. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит компрессор для подачи сжатого воздуха и суспензии в распылительный блок, а также содержит средства регулирования давления и расхода и средства управления скоростью перемещения каретки.7. The device according to claim 1, characterized in that it contains a compressor for supplying compressed air and suspension to the spray unit, and also contains means for controlling pressure and flow and means for controlling the speed of the carriage. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит валик, закрепленный в поперечном направлении вдоль каретки для частичного отжима пропитанного листового материала.
Figure 00000001
8. The device according to claim 1, characterized in that it further comprises a roller fixed in the transverse direction along the carriage for partial extraction of the impregnated sheet material.
Figure 00000001
RU2008134081/22U 2008-08-19 2008-08-19 DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE RU80775U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134081/22U RU80775U1 (en) 2008-08-19 2008-08-19 DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134081/22U RU80775U1 (en) 2008-08-19 2008-08-19 DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU80775U1 true RU80775U1 (en) 2009-02-27

Family

ID=40530099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134081/22U RU80775U1 (en) 2008-08-19 2008-08-19 DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU80775U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715872C1 (en) * 2017-02-28 2020-03-03 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Suspension application method and suspension application device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715872C1 (en) * 2017-02-28 2020-03-03 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Suspension application method and suspension application device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106457690B (en) Coating unit assembled unit for 3D printer
FI68098C (en) SAETT OCH ANORDNING FOER ATT BEHANDLA ELLER BESTRYKA YTOR EXEMPELVIS LOEPANDE MATERIALBANOR
EP3003582B1 (en) Method of coating a substrate with a catalyst component
JP2003506211A (en) System for coating substrates with catalyst
JPS595702B2 (en) Device for applying treatment liquid in the form of foam to textile webs
DE20122639U1 (en) Three dimensional object is formed using an arrangement composed of a carrier, a coating unit for applying layers of powder material, and a fixing unit
US20180354192A1 (en) Three-dimensional printing apparatus
RU80775U1 (en) DEVICE FOR IMPREGNATION OF SHEET MATERIAL WITH SUSPENSION WITH NANODISPERSED PHASE
US5077093A (en) Means and device for uniformly loading one-piece carrier members with a defined quantity of dispersions or solutions
JPH07503402A (en) Mineral slurry filtration equipment
US11590484B2 (en) Contactless leveling of a washcoat suspension
CN112761584B (en) Simulation sample manufacturing method and device for hydraulic fracturing test of broken soft coal seam
EP0602135A1 (en) Continuous generation and application of foam to moving porous substrate
JP3506580B2 (en) Flow bonding method and apparatus
CN108014853B (en) Continuous catalyst impregnator, application thereof and impregnation method for adsorbing desulfurization catalyst
US4133757A (en) Apparatus and method for continuous plating bath treatment system
CN110271087B (en) Method for manufacturing honeycomb structure
CN108608721B (en) Device for additive manufacturing of rigid heat insulation tile blank
RU2383389C1 (en) Catalyst head element, preparation method thereof (versions) and method of carrying out catalytic exothermal reactions
RU190727U1 (en) Apparatus for producing a composite material
CN218639923U (en) Forming machine for preparing foamed ceramic filter material
JP3675510B2 (en) Ejector for powder ejection, powder coated substrate manufacturing apparatus, and powder coated substrate manufacturing method
RU2768073C1 (en) Method of producing pellets
US20230294358A1 (en) 3d printing with movable slurry dispenser
GB1596793A (en) Laminating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110310

PD1K Correction of name of utility model owner
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20131223

PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20161216