rés textíliákkal ÓE-RKK 6062

Átírás

1 REJTŐ SÁNDOR KÖNNYŰIPARI ÉS KÖRNYEZETMÉRNÖKI KAR Szűrés textíliákkal ÓE-RKK 6062 Budapest, 2014.

2 Lektorálta: Dr. Patkó István 1

3 TARTALOMJEGYZÉK TARTALOMJEGYZÉK... 2 A JEGYZETBEN HASZNÁLT JELÖLÉSEK ELŐSZÓ BEVEZETÉS SZŰRÉSTECHNIKAI ALAPFOGALMAK SZŰRŐK VIZSGÁLATI ÉS OSZTÁLYOZÁSI SZABVÁNYAI TEXTILSZŰRŐK ALAPANYAGAINAK VASTAGSÁGI JELLEMZŐI SZŰRÉSHEZ FELHASZNÁLT TEXTILTERMÉKEK ALAPANYAGAI SZŰRÉSRE HASZNÁLT TEXTIL SZERKEZETEK TEXTÍLIÁBÓL KÉSZÜLT SZŰRŐK TERVEZÉSI ALAPJAI NEDVESSÉG HATÁSA A TEXTÍLIÁKBÓL KÉSZÜLT SZŰRŐKRE SZŰRŐKÖN ÁTÁRAMLÓ LEVEGŐMENNYISÉG MÉRÉSE SPECIÁLIS SZŰRÉSEK MELLÉKLETEK FELADATOK IRODALMI HIVATKOZÁSOK

4 A JEGYZETBEN HASZNÁLT JELÖLÉSEK A m [%] A T =(w+d) 2 [mm 2 ] A sz =w 2 [mm 2 ] C tex d [mm] e [db] E m [%] ε Fmax [%] F [cn] l [m] M N [g/m 2 ] m [kg] m ker.nettó [kg] m mért [kg] p t [%] R [cn/tex] R max [cn/tex] ρ T [kg/m 3 ] ρ A [kg/m 3 ] s [db/10mm] összportalanítási fok EN779 szabvány szerinti megfelelője {mesterséges vizsgáló porból szabványos körülmények között a szűrő által kiválasztott szennyeződés tömege a szűrőhöz érkező szennyeződés tömegének százalékában, (durva szűrőknél alkalmazzák)}, mintaelem teljes felületnél (fémrácsnál), a mintaelem szabad felülete (fémrácsnál), a fonal alapanyagától függő állandó (fonalátmérő meghatározásához), amennyiben a fonal lineáris sűrűsége T tex fonalszámozási rendszerben van megadva, fonalátmérő, egyesítések száma, összportalanítási fok EN779 szabvány szerinti megfelelője (részleteket ld.: A m -nél), szakadási nyúlás, terhelőerő, hosszúság, pl. fonalhossz, kelme területi sűrűsége, azaz 1m 2 szövet tömege meghatározható, tömeg, minta tömege, kereskedelmi nettó tömeg, a szállításkor lemért anyag tömege, kelme térfogati porozitása, fajlagos terhelőerő, fajlagos szakítóerő, testsűrűség, anyagsűrűség, szemsűrűség (fémrácsnál); angol nyelvterületen az elnevezés: mesh [db/zoll]; fonalsűrűség szövetben, 3

5 s u max [db/10mm] az unidirekcionális termék maximális fonalsűrűsége, T tex [g/1000m] vagy [tex] lineáris sűrűség (1000m lineáris termék tömege g-ban megadva), T t t [s] t=w+d [mm] UVR [-] UVA AV [-] UVB AV [-] UPF [-] V A [m 3 ] V T [m 3 ] w [mm] w sz [%] w m [%] a mintához érkező egységnyi sugárintenzitás mintán áthaladó része (értéke: 0-1), a tömörség, idő, időállandó (pl. hőáteresztésnél) osztás(fémrácsnál), a nap kisugárzási indexe a nm hullámhossz tartományban (solar ultraviolet radiation in the range 290 to 400 nm), a nap kisugárzási indexe a nm hullámhossz tartományban (solar ultraviolet radiation in therange 315 to 400 nm), a nap kisugárzási indexe a nm hullámhossz tartományban (solar ultraviolet radiation in the range 290 to 315 nm), UV sugár elleni védőfaktor (Ultraviolet Protection Factor) anyagtérfogat, testtérfogat, névleges nyílás (fémrácsnál), szabványos, vagy kereskedelmi szerződésben rögzített nedvesség felvétel, szállított anyag laboratóriumban meghatározott tényleges nedvesség felvétele. 4

6 1. ELŐSZÓ A Szűrés textíliákkal jegyzet első sorban az Rejtő Sándor Könnyűipari és Környezetmérnöki kar Környezetmérnöki Intézetében tanuló hallgatóknak készült és segítséget kíván nyújtani a Szűrés textíliákkal egy fél éves kurzus tananyagának elsajátításához. A jegyzetet jól használhatják - azok a környezetvédelmi szakemberek, akik textíliákkal történő szűréssel foglalkoznak, és - azok a textilesek, akik különböző szűrési megoldásokhoz gyártanak szűrő-textíliákat. A jegyzethez mellékletként csatoltuk: - a legfontosabb szabványok gyűjteményét, - az angolszász országokban használt mértékegységeket (és azok átszámítását az SI mértékegységekre), - számítási példákat a gyakorlati alkalmazás megkönnyítésére. Jegyzetünk címében szereplő szűrés és a textília szó elterjedt a hétköznapi, a műszaki és a tudományos életben is, ezért szükségesnek tartjuk annak rögzítését, hogy jegyzetünkben hogyan értelmezzük ezeket a kifejezéseket. A szűrés fogalma más-más szakterületen más-más jelentéssel bír. Így például mást jelent a kémia, a technika, az anyagtudományok területén, mást a optikában és a fényképezés területén, az informatikában az adatfolyamok feldolgozásában, a kép és video feldolgozásban. Jegyzetünkben a légszűrőkkel foglalkozunk, azonban a textíliákból készült szűrők tervezésénél használt elveket más szakterületek szakemberei is eredményesen használhatják. Jegyzetünk megírása előtt azt a célt tűztük ki magunk elé, hogy a műszaki textíliák egy nagyon fontos csoportjának, nevezetesen a textília alapú szűrők tervezéséhez, kiválasztásához és használatához adjon átfogó ismereteket. Csak remélni tudjuk, hogy kitűzött célunkat sikerült elérnünk december A szerzők 5

7 2. BEVEZETÉS Az emberiség egész történetét végigkísérték a textíliák. Először valószínűleg az összesodort indákból köteleket készítettek, majd ezekből, a ruházkodásra alkalmas lapszerű testeket állítottak össze. Mára a textíliák már megtalálhatók a civilizáció minden területén. Egy közepes kategóriájú autóban féle textíliát alkalmaznak az üléshuzattól kezdve a belső kárpiton és az ékszíjak vagy gumiabroncsok erősítésén keresztül a fékpofák kialakításáig. De textíliákat használnak az autópályák alapozásánál, vagy a mezőgazdaságban a felesleges vizek elvezetésénél, vagy az autóbuszgyártásban és a repülőgépgyártásban a kompozit karosszériaelemek erősítéseként. A textil elnevezés a latin textus szóból ered, melynek egyik jelentése: szövet, fonadék. A textilipar azoknak a szakterületeknek a gyűjtőneve, amelyek szálasanyagokból fonalakat cérnákat és/vagy különböző eljárások alkalmazásával lapszerű termékeket szakszóval: kelméket állítanak elő. Ily módon a textilipar magába foglalja: - a fonal- és cérnagyártást, - a szövetek, - a kötött kelmék és kötöttáruk, - az egyéb kelmeképző eljárásokkal (pl. csipkekészítés, fonatolás, nemezkészítés, tűzés, nemszőtt kelme-gyártás) előállított termékek kikészítését, - ezek színezését és kikészítését, valamint - a nem ruházati célra készült konfekcionált ( kész állapotra hozott) textiltermékek (pl. textil alapanyagból készült zsákok, kötelek, zsinórok, csomózott hálók, szűrők stb.) előállítását. A textíliák csoportosításának sok változata ismert, melyekből egy elterjedt csoportosítást az 2.1. és 2.2. táblázatban mutatunk be. 6

8 2.1. táblázat: iparágak, a könnyűipar és a textilipar ágazatai Bányászat Villamosenergia ipar Kohászat Gépipar Építőanyag ipar Vegyipar Élelmiszeripar Kivitelező ipar Könnyűipar Bútoripar Papíripar Nyomdaipar Bőr, szőrme, cipőipar Textilruházat Pamutipar Textilipar Ruházkodás Gyapjúipar Lakástextil és háztartási textíliák Len-kenderipar Műszaki textíliák Selyemipar Rövidáruipar Kötő-hurkolóipar Ruházkodás 2.2. táblázat: textiltermékek Lakástextil és háztartási textíliák Műszaki textíliák Textil méterárú Szőnyeg Agrotextíliák Női felsőruha Dekor anyag Építőipari textíliák Férfi felsőruha Bútorszövet Ruházkodási textíliák Gyermek felsőruha Függöny Geotextíliák Női fehérnemű Tapéta Mobiltextíliák Férfi fehérnemű Fürdőszoba textil és szövet Ipari textíliák(szűrők, tisztítók) Gyermek fehérnemű Ágynemű Egészségügyi textíliák Női kötöttáru Toll, inlet Ökotextíliák (környezetvédelem) Férfi kötöttáru Takaró, pléd Csomagolótextíliák Női farmer, sportruha Törülköző Védőruházat Férfi farmer, sportruha Abrosz Sportruházat Gyermek farmer, sportruha Törlőruha 7

9 A lapszerű textiltermékek, azaz a kelmék különböző szerkezetűek lehetnek, a gyártási eljárástól függően. Megkülönböztetünk: - láncrendszerű kötött kelmét (2.1. ábra), mely pl. függöny, csomagoló-textília, műszaki textília, bútorhuzat, - vetülékrendszerű kötött kelmét (2.2. ábra), mely pl. alsóruházat, pulóver, - szövött kelmét (2.3. ábra), mely szűrő, felsőruházat stb. és - nemszőtt kelmét (2.4. ábra), mely szűrő, geotextília stb. céljára használható ábra: láncrendszerű kötött kelme fonalvezetése és fényképe 2.2. ábra: vetülék rendszerű kötött kelme fonalvezetése és fényképe 8

10 2.3. ábra: szövött kelme fonalelrendezése és fényképe 2.4. ábra: nemszőtt kelme és a benne lévő elemiszálak elhelyezkedése Szűréshez alapvetően a kelmék két fajtáját használják csak: - a szöveteket, melyekkel felületi szűrést és, - a nemszőtt textíliákat, melyekkel mélységi szűrést lehet megvalósítani. A szövet a kelmék egyik fajtája, amely két egymásra merőleges fonalrendszerből: a hosszanti lánc- ill. a keresztirányú vetülékfonalakból épül fel. Ennek a két fonalrendszernek a fonalai szabályos rendszer szerint alul-felül keresztezik egymást és a kereszteződési pontokon fellépő fonalsúrlódás tartja össze a kelmét (szövetet). 9

11 A nemszőtt kelme irányított vagy véletlenszerűen elhelyezkedő elemi-szálakból mesterséges úton képzett lap, amelyben a szálakat mechanikai vagy kémiai eljárásokkal erősítik egymáshoz. Tovább bontva a kelme szerkezeteket, megállapíthatjuk, hogy - a nemszőtt termékeket elemiszál - a többi terméket filamens, fonal vagy cérna alkotja. A későbbi félreértések elkerülése és az egyértelmű megfogalmazások érdekében célszerű néhány textilipari fogalom ismerete. Ezek a következők: a szálasanyag a textilipar nyersanyagainak összefoglaló neve, az elemiszál: legkisebb, roncsolódás mentesen tovább már nem bontható, véges hosszúságú egysége (alkotója) a textiltermékeknek, a filament: akár több száz km hosszúságú mesterséges szálasanyag (pl. poliamid filament, női nejlonharisnyák alapanyaga), a monofilament: egyedileg előállított viszonylag vastag, egy darab filament, a multifilament (filamens): több filamentből álló szálköteg, a selyem: akár több száz km hosszúságú természetes szálasanyag (pl.hernyóselyem), a fonal: egyenkénti elemiszálakból sodrással létrehozott hosszához képest rendkívül kis átmérőjű textilszerkezet, a cérna : két vagy több fonal összesodrásával létrehozott textilszerkezet, a rost: az egyes növényi szálas anyagok (pl. len, kender) elemi sejtekre bontható sejtkötegei, a vágott szál: filamentek kötegéből állítják elő vágással, vagy tépéssel a felhasználási célnak megfelelően. 10

12 A szálasanyagok megnevezésére elfogadott gyakorlat a rövidítéssel történő megadás, amely rövidítéseket jegyzetünkben is használunk: Acetát CA; Kasmir WS ; Nyúlszőr WN; Selyem SE ; Angóra WA ; Kender HA ; Pamut CO; Szénszál CF; Aramid AR ; Kókusz CC; Poliakrilnitril PAN; Teveszőr WK ; Elasztán EL; Len LI; Poliamid PA; Triacetát CTA; Gumi LA; Lyocell CLY; Poliészter PES; Üveg GF; Gyapjú WO; Modakril MAC; Polipropilén PP; Vikunya WG; Juta JU; Moher WM ; Rami RA; Viszkóz CV; Az alkalmazott szálasanyag-rövidítések egy része a hétköznapi életből is ismert, hiszen bármilyen textilárú vásárlásakor a vásárolt textilárún kötelező megadni a termék nyersanyag összetételét, és ezt az összetételt leggyakrabban helytakarékosság miatt az ismertetett rövidítéssel adják meg. 11

13 3. SZŰRÉSTECHNIKAI ALAPFOGALMAK Az anyagkeverékek, a szuszpenziók, a diszperziók szétválasztásának különböző technológiái alakultak ki az idők folyamán. Ezeket a technológiákat, pl. a szitálást és az ülepítést célszerű a szűréstől határozottan különválasztani. Szűrésnek nevezzük azt a szétválasztási műveletet, amelyben a szuszpenziót porózus rétegen vezetik keresztül, amely a lebegő szilárd részeket visszatartja, a hordozóközeget (folyadékot vagy gázt) pedig átengedi. A szitálás az a tevékenység, melynek során azt mérjük meg, hogy az adott méretű szitaelemeken a vizsgált halmaz hányad része hullik át. A szitálás tehát adott halmaz elemeinek méret szerinti szétválasztása. Az ülepítés az a művelet, melynek során a cseppfolyós heterogén rendszerek az őket alkotó fázisokra válnak szét a nehézségi erő hatására. Szétválás során fázisok külön réteget képeznek. A SZŰRENDŐ ANYAG KIVÁLASZTÁSI MECHANIZMUSAI Egy porrészecske leválasztásakor a következő szűrési részfolyamatok játszódhatnak le: - direkt szűrőhatás, - tehetetlenségi ütközés, - diffúziós hatás és - elektrosztatikus hatás. A direkt szűrőhatás a szűrőszövet és a leválasztás egyik legfontosabb jellemzője. Ennek hatására minden olyan porszemcse visszatartódik, amelynek mérete nagyobb, mint a szövedékben jelenlévő pórus (3.1. ábra). 12

14 3.1. ábra: direkt szűrőhatás A tehetetlenségi ütközés (3.2. ábra) a porszemcsék kinetikai energiájára vezethető vissza. Valamely test körüláramlásakor a porszemcsék tehetetlenségük következtében az áramlási vonalakat elhagyják, és ha valamilyen akadállyal (pl. szűrőszállal) érintkezésbe kerülnek, a hatásos tapadási erők következtében leválasztódnak ábra: tehetetlenségi ütközés 13

15 A diffúziós hatás során az 1 µm-nél kisebb méretű porszemcsék viselkedését legnagyobb mértékben a Brown-féle mozgás határozza meg. Ezek a szemcsék a Brown-féle mozgásból adódóan rendezetlen mozgással vándorolnak az áramlás irányában. A porszemcsék mozgásuk során az áramlási akadállyal (szűrőszövet elemiszálaival) érintkeznek és ott leválasztódnak (3.3. ábra) ábra: diffúziós hatás Az elektrosztatikus hatás akkor keletkezik szűrés során, amikor tisztítandó gázt a szűrőszöveten átáramoltatva a porszemcsék és a szűrőszövet is elektrosztatikusan feltöltődik. A létrejövő villamos töltés polaritása, töltéssűrűsége és a töltésmegoszlása a porszemcsék és a szűrőközeg között- befolyásolja a pornak a szűrőközegen való leválasztását (3.4. ábra) ábra: elektrosztatikus hatás 14

16 3.1. A SZŰRÉS HATÉKONYSÁGÁNAK ÉRTÉKELÉSE A SZŰRÉSSEL FOGLALKOZÓ SZAKIRODALOMBAN Szilárd anyagok leválasztásának számszerűsítése A levegő szilárd halmazállapotú szennyezői a porok. Így a szilárdanyagok leválasztása alatt a porleválasztást kell érteni. A porleválasztás részletes ismertetése előtt, elengedhetetlen az eljárással összefüggő alapfogalmak tisztázása. Ehhez tekintsük a porleválasztó berendezés sematikus vázlatát (3.5. ábra) és annak működési elvét. Az ábrán a következő jelöléseket alkalmazzuk: V[m 3 /h] szennyezett levegő térfogatárama (SI jele: q v, SI mértékegysége: [m 3 /s]), G[kg/h ] por tömegárama (SI jele:q m, SI mértékegysége: [kg/s]), r[kg/m 3 ] a levegő porterhelése (SI jele:q PM,vagy PM, SI mértékegysége: [μg/m 3 ]). Jelölések a lábindexekben: e: porleválasztás előtt, u: porleválasztás után, l: leválasztott. Tehát V e : a szennyezett levegő térfogatárama, G u : levegőben lévő por tömegárama a leválasztó után, G l : a porleválasztó által leválasztott por tömegárama, r u : a porleválasztóból kilépő levegő porterhelése. A porleválasztás illetve a porleválasztó jellemzésére az alábbi két jellemző szolgált a szűrés elméleti és kísérleti vizsgálatának kezdeti szakaszában: - össz-portalanítási fok (ε ö ), - fokozat, vagy frakcióportalanítási fok (ε f ). Ezek a jellemzők jól ismertek a fonástechnológiában alkalmazott szennyeződés-kiválasztás során alkalmazott eljárásokból. A porleválasztásnak, és a szálasanyagok tisztításának vizsgálati és értékelési módszerei az idők folyamán fejlődtek ill. szabványosították is azokat. Ezeket a vizsgálati és értékelési eljárásokat és szabványokat a következő fejezetekben ismertetjük. 15

17 3.5. ábra: a porleválasztás vázlata Az összportalanítási fok (ε ö ) Az összportalanítási fok (ε ö ) megmutatja, hogy a porleválasztó berendezés a rajta áthaladó por tömegének hány %-át képes leválasztani: Ge Gu Gl Gl ε ö = 100 = 100 = 100 [%] [3.1.] G G G + G e e l Meg kell jegyezni, hogy - az angol nyelvű szabványokban az összportalanítási fok jele: A m [%], - ez az összefüggés formailag és tartalmilag is megegyezik a fonalak gyártásakor, a szálasanyagok tisztítása során használat tisztítási hatékonyság fogalmával, melynek jele: T h [%], - a szálasanyagok tisztítása során az összportalanítási hatásfok összefüggésébe az egyes anyagáramok laboratóriumban meghatározott, egységnyi anyagtömegre vonatkozó szennyeződés %-a is behelyettesíthető a szennyeződés tömegárama helyett, és u 16

18 - a korábban minden szűrőnél alkalmazott 3.1 összefüggést a 2012-ben megjelent új szabványok már csak a durva szűrőknél alkalmazzák. A közepes, a finom, a HEPA és az ULPA szűrőknél (pontos fogalom-meghatározásuk jegyzetünk Szűrésben alkalmazott szabványok fejezetében találhatók) a szennyeződések tömegárama helyett a szenynyeződések számának áramát [db/s] kell az összefüggésekbe behelyettesíteni. Az összportalanítási fok meghatározásakor mérni kell a porleválasztón áthaladó gázáram jellemzőit. Az ε ö számításához az alábbi négy mérési módszernél meghatározott jellemzőkből lehet kiindulni: a.) mérjük a levegőben lévő por tömegáramát a porleválasztó előtt (G e ) és a porleválasztó után (G u ). Ebben az esetben a Ge Gu ε ö = 100 [%] [3.2.] G e összefüggést alkalmazzuk. A tömegáramok mértékegysége lehet [kg/h] vagy [kg/s] vagy [g/s]. b.) Mérjük a leválasztott por tömegáramát (G l; [kg/h]), a tisztított gáz porterhelését (r u ; [kg/m 3 ]) és a tisztított levegő térfogatáramát(v u ;[m 3 /h]). Ebben az esetben a Gl ε ö = 100 [%] [3.3.] G + r V l u u összefüggést alkalmazzuk. c.) Mérjük a leválasztott por tömegáramát (G l; [ kg/h]), a tisztítatlan gáz porterhelését (r e ; [kg/m 3 ]) és a tisztítatlan levegő térfogatáramát(v e ;[ m 3 /h]). Ebben az esetben a Gl ε ö = 100 [%] [3.4.] r V e e összefüggést alkalmazzuk. 17

19 d.) Mérjük a tisztítatlan és a tisztított gáz porterhelését (r e és r u ;[kg/m 3 ]). Ebben az esetben a re ru ε ö = 100 [%] [3.5.] r e összefüggést alkalmazzuk. Fokozat, vagy frakcióportalanítási fok (ε f ) A frakcióportalanítási fok (ε f ) megmutatja, hogy porleválasztó a szennyezőanyag (por) egyes frakcióit milyen összportalanítási fokkal (hatásfokkal) választja le. A frakcióportalanítási fok a porleválasztó minőségi jellemzője. Meghatározása az alábbiak szerint történik: a leválasztandó porhalmazt frakcionáljuk majd az egyes frakciókat egy olyan üvegfalú tartájba töltjük, ahol az egyes frakciók fallal vannak egymástól elválasztva (3.6. ábra) Az ábrából látható, hogy az egyes frakciók lépcsőzetesen helyezkednek el a tartályban. Az egyes lépcsők felső élének középpontjait folytonos görbével összekötve kapjuk a 3.6. ábra A jelű görbéjét, mely nem más, mint a leválasztandó porhalmaz szemcseméret görbéje. Az egyes frakciók anyagát a porleválasztón újból átengedve, majd a frakcionálást ismét elvégezve a 3.6. ábra B jelű görbéjéhez jutunk. A két görbe értékeiből a 3.6. ábra alsó része szerinti szerkesztéssel jutunk a frakcióportalanítási görbéhez(ε f ). A 3.7. ábrán különböző minőségű porleválasztók frakcióportalanítási görbéit tüntettük fel. Könnyen belátható, hogy a porleválasztó porleválasztása annál jobb, minél jobban közelíti a ε f görbe az ε f =100% -ot jelentő vízszintes egyenest. 18

20 3.6. ábra: a por szemcseméret és a frakcionálási fok görbéinek értelmezése 3.7. ábra: különböző minőségű porleválasztók frakció portalanítási görbéi Összefoglalva: 19

21 az össz-portalanítási fok a porleválasztóra jellemző számérték, amely megmutatja, hogy a porleválasztón átáramló por tömegének hány százalékát választja le a porleválasztó. A frakcionálási fok a porleválasztó minőségét kifejező görbe, amelyből leolvasható, hogy az egyes szemcseméreteket milyen hatásfokkal választja le a porleválasztó. Leválasztási fok Az összportalanítási fok EN 779 szabvány szerinti megfelelője a leválasztási fok. Jele: A m. Értelmezése: Mesterséges vizsgálóporból szabványos körülmények között a szűrő által kiválasztott pormennyiség tömeg %-a. Hatékonyság Jele: E m [%] Értelmezése: A szűrő által kiválasztott, adott méretnél nagyobb szennyeződések száma, a szűrőhöz érkező szennyeződések számának százalékában. Amennyiben a jelölés mellé mérethatárt is megadnak, pl. E m [%)- 0,4 μm akkor a jelölés az adott méretű, pl. a 0,4 μm méretű szennyeződésre vonatkozó átlagos hatékonyság értéke. Béta arány (β) Értelmezése: A szűrendő anyagfolyamban lévő, adott méretnél nagyobb szennyező-elemek száma osztva a 20

22 szűrt anyagfolyamban lévő szennyező-elemek számával. A hatékonysági értékelésnek két típusa ismert: a nominális (névleges) és az abszolút béta arány - Névleges (nominális) hatékonyság értékelése: a berendezés hatékonysága az eltávolított részecske méretei szerint, meghatározott feltételek mellett. A termékeknél változhat a nominális ráta 50-98% között a terméktől és a gyártótól függően - Abszolút hatékonyság értékelése: ez megmutatja, hogy a szűrő milyen méretű szenynyeződéseket tud 100%-ban eltávolítani a szuszpenzióból. A szűrők értékelésnél változhat a definíció 98, %-ig, a terméktől és a gyártótól függően A β x viszony meghatározását szemlélteti a 3.8. ábra: Nyomáskülönbség n beáramló N kiáramló 3.8. ábra: a β x viszony meghatározásának kísérleti elrendezése A β x arány meghatározására szolgáló összefüggés ahol: n = beáramló β x [-] [3.6.] nkiáramló n beáramló n kiáramló a szűrőhöz érkező (x μm-nél nagyobb méretű) szennyeződésszám, a szűrőt elhagyó(x μm-nél nagyobb méretű) szennyeződésszám. 21

23 Szűrő élettartama A szűrő élettartamát a Dirt Holding Capaciy (DHC, szennyeződés tartó képesség) figyelembe vételével lehet meghatározni. A szennyeződések mennyiségének növekedése a szűrő bemeneténél növeli a helyi nyomásértéket. A szűrő élettartamának azt a szennyeződés mennyiséget nevezik, mely szennyeződés 2,0-3, Pa nyomásváltozást okoz a szűrőn. A vizsgálatokhoz alkalmazott berendezés elvi összeállítása a 3.9. ábrán látható. Anyagáram lás Filter utáni nyomás érzékelő Filter utáni részecske szám láló Vizsgált szűrő Filter előtti részecske számláló Filter előtti nyomás érzékelő Vizsgálati tartály Befecskendező tartály 3.9. ábra: szűrő élettartam meghatározásához alkalmas mérési összeállítás 22

24 4. SZŰRŐK VIZSGÁLATI ÉS OSZTÁLYOZÁSI SZABVÁNYAI 4.1. A SZŰRÉSSEL FOGLALKOZÓ SZABVÁNYOK TÖRTÉNETE A szűrők vizsgálatának szabványosítása az USA-ban kezdődött az 1930-as években. A szabványok kódja kezdetben csak ASHVE és AFI volt. Az évek során az alábbi szabványszámokkal jelentek meg szűréssel foglalkozó szabványok az USA-ban: 1968-ban : ASHRAE ban: ASHRAE ben: ASHRAE-ANSI ben: ASHRAE : Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size (ANSI/ASHRAE Approved) azaz Általános légtisztító szellőztető eszközök szemcseméret eltávolító hatékonyságának a vizsgálati módszere. Az Európai Unióban az első szűrés szabványt 1974-ben az ASHIRE szabvány módosításaként vezették be Eurovent 4/5 jelzéssel, melyet 1993-ban: EN779 (első európai levegőszűrő szabvány) majd 2002-ben: EN779:2002 és 2012-ben EN779:2012 'Particulate air filters for general ventilation - Determination of the filtration performance' szabvány követett. Megjegyzés: a jegyzet írásakor az érvényben lévő ASHRAE és EN 779:2012 szabványok mellett rendkívül fontosnak ítéltük a Eurovent 4/11: A guide to Energy Classification of Air Filters for General Ventilation Purposes azaz (Útmutató a légszűrők általános szellőzés célú energiaosztályozásához) szabvány ismeretét. 23

25 Az EN 779:2012 szabvány szigorúan meghatározza a vizsgálati körülményeket a szűrő vizsgálata során. Így például: - szabványos légáramlás 3400 m 3 /h, - a vizsgálatot az EN szabvány szerinti méretű szűrőn végzik (592mm x 592mm), - a légcsatorna mérete: 610mm 610mm-es szögletes csatorna - lapos szűrőfelületen a szűrőn áthaladó levegő sebessége 0,25 m/s vagy 1,5 m/s, - a durva, közepes és finom szűrők vizsgálatánál a szabvány meghatározza azokat a szennyeződés típusokat, és vizsgáló anyagokat, amelyekkel a vizsgálatokat el kell végezni OSZTÁLYOZÁSI ELVEK (BESOROLÁSOK) AZ ÚJ EN 779:2012 SZABVÁNY SZERINT Durva szűrők (G szűrő) jellemzői: Ashrae 52.1 vizsgáló por alkalmazása mellett gravimetrikus módszerrel meghatározott leválasztási fok (A m ; average arrestance) 250 Pa végleges nyomásesésnél. Közepes szűrő (M szűrő) jellemzői: 0,4 μm méretű szemcsenagyságú szennyeződések számából meghatározott leválasztási hatásfoka E m (efficiency) 450Pa végleges nyomásesésnél. Finom szűrők (F szűrő) jellemzői: 0,4 μm mérertű szemcsenagyságú szennyeződések számából meghatározott minimum leválasztási hatásfok és átlagos leválasztási hatásfok E m (efficiency) 450 Pa végleges nyomásesésnél. A durva, közepes és finom szűrőkön kívül (melyekkel a EN 779:2012 szabvány foglalkozik), megkülönböztetünk még HEPA és ULPA szűrőket is, melyek leválasztási fokát az EN 1822 szabvány alfejezete szabályozza. 24

26 4.1. táblázat: a légszűrők osztályozása az EN 779 szabvány szerint Durva szűrők Finom szűrők Jelenlegi EN 779 Új 779 EN G1 G1 A m < 65 G2 G2 65 A m < 80 G3 G3 80 A m < 90 G4 G4 90 A m Átlagos leválasztási hatásfok [%] Átlagos hatásfok [%] F5 M5-40 E m < 60 F6 M6-60 E m < 80 F7 F7-80 E m < 90 F8 F8-90 E m < 95 F9 F9-95 E m A szűrők besorolása tehát egyrészt betűkből másrészt 1-17 számokból áll - G szűrő( durva szűrő): G1 G4 osztály - M szűrő ( közepes szűrők): M5 M6 (EN 779:2002 szabvány szerint F5 F6) - F szűrő (finom szűrő): F7-F9 - HEPA szűrők: H10 H16 - ULPA szűrők: U15 U17 A HEPA szűrők hatékonyságát a 4.2. táblázat, az ULPA szűrők hatékonyságát a 4.3. táblázat tartalmazza táblázat: HEPA szűrők Osztály Hatékonyság 0,3 μm-ig [%] H10 85 H11 95 H12 95,5 H13 95,95 H14 95,995 25

27 4.3. táblázat: ULPA szűrők Osztály Hatékonyság 0,12 μm-ig [%] U15 99,9995 U16 99,99995 U17 99, Az egyes szűrési osztályok alkalmazási példáit a 4.4. táblázat tartalmazza: 4.4. táblázat: alkalmazási példák Szűrő típusa Mérethatás Példa [μm] Szitálás >2 000 aranymosás Durva szűrés tengeri homok közepes szűrés 1,5 75 liszt Finom szűrés 0,1 1,5 cigaretta füst, baktérium HEPA szűrő 0,002 0,1 vírusok ULPA szűrő 0,0001 0,002 molekulák, ionok Egyes országokban elterjedten alkalmazzák még az EN 779:2002, az USA-ban pedig az ASHRAE 52.2 szabványt. A szabványokban való egyértelmű eligazodás érdekében egy közös táblázatban (4.5.) foglaltuk össze az egyes csoportosítási jellemzőket. Az összevont táblázat megértés szempontjából az ASHRAE szabvány néhány fogalmát és táblázatát meg kell ismerni. Az ASHRAE 52.2.szabvány a részecske méreteket 0,3 10 μm határok között három csoportba (jelzésük E1, E2 és E3) rendezi és ezeket 1-12 csoport-besorolásban részletezi (4.5. táblázat). 26

28 4.5. táblázat: ASHRAE 52.2 szerinti részecskeméret határok Besorolás Mérethatárok [μm] Csoport jelzése 1 0,30 0,40 2 0,40 0,55 3 0,55 0,70 4 0,70 1,00 5 1,00 1,30 6 1,30 1,60 7 1,60 2,20 8 2,20 3,00 9 3,00 4, ,00 5, ,50 7, ,00 10,00 E1 E2 E3 Az ASHRAE 52.2 szabvány alkalmazza az un. MERVE besorolását a szűrőknek. Ez a besorolás a szűrőket 1-18 osztályba sorolja a szűrőket szennyeződés - kiválasztás és a szennyződéskiválasztás hatékonysága szerint (4.6. táblázat). 27

29 MERV besorolás a 52.2 szabvány szerint 4.6. táblázat: MERVE besorolás szerinti szűrő-tulajdonságok átlagos szennyeződés mérethez tartozó hatékonyság 0,3 1,0 μm E1 szennyeződéscsoport 1,0 3,0 μm E2 szennyeződés-csoport 3,0 10,0 μm E3 szennyeződéscsoport szennyeződés kiválasztás %-az ASHRAE szerint 1 E3<20 átlag<65 2 E3<20 65<átlag<70 3 E3<20 70<átlag<75 4 E3<20 75<átlag 5 20<E3< <E3< <E3< <E3 9 E2<50 85<E <E2<65 85<E <E2<80 85<E <E2 90<E3 13 E1<75 90<E2 90<E <E1<85 90<E2 90<E <E1<95 90<E2 90<E <E1 95<E2 90<E3 Az egyes szűrők felhasználási területét a 4.7. táblázat tartalmazza. 28

30 4.7. táblázat: szűrők alkalmazás javaslatai Szűrőcsoport/Szabvány G Durva szűrő Hatásos 10μm részecskékhez/ EN 779:2002 Szűrő osztály G1 és G2 G3 és G4 Példák a leválasztott szennyeződésre Levelek, rovarok, textilszálak, haj, homok, szálló hamu, vízcseppek Virágpor, pollen, köd Javaslat a légszűrő alkalmazására Csak a legegyszerűbb felhasználásra - Festékszóró fülkék és konyhai elszívó - Szennyeződés elleni védelem klímához - Előszűrő az F7 és F8 szűrőosztályhoz (csak erősen szennyezett külső levegőnél szükséges) F Finom porszűrő Hatásos 1μm részecskékhez/ EN 779:2002/2012 F5/M5 Spórák, cementpor - Külső levegőszűrő csekély követelményű helységekhez (pl. műhelycsarnokok, raktárok, garázsok) - Előszűrő az F8 és F9 szűrőosztályokhoz F6/M6 Baktériumok, - külső levegőszűrő alacsony követelményű helységekhez (pl. előadótermek, bizonyos termelési helyek) - Előszűrő F9 és H10 szűrőosztályokhoz F7 és F8 F 8 és F9 Agglomerált korom, un. tüdőbe behatoló por Dohányfüst, fémoxid füst, olajfüst - Keringtető levegőszűrő szellőztető központba - Végső klímaberendezésekbe közepes igényekhez (pl árúházak, irodák és bizonyos termelési helyek) - Előszűrő H11 és H12 szűrőosztályokhoz - Végszűrő klímaberendezésekhez a legmagasabb igényekhez, pl. irodák, termelési helyek, kapcsolóközpontok, laboratóriumok - Külső levegőberendezések kórházakban - Előszűrő H13 és H 14 szűrőosztályokhoz - előszűrő gázabszorpciós szűrőhöz (pl. aktív szénszűrőhöz) - Előszűrő gyógyszerészeti területen Az egyes szabványok által történő besorolások összehasonlítása a 4.1. ábrán látható. 29

31 ASHARE 52.1 szabvány szerinti szűrési hatékonyság 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 60% 650% 70% 750% 80% 85% 90% 95% MERV 15 és MERV 16 MERV 14 MERV 13 MERV 9 MERV 8 MERV 7 MERV 6 MERV 5 MERV 4 MERV 3 MERV 2 MERV 1 E3 részecske méret szűrési hatékonyság (3 tól 10 µm) E2 részecske méret szűrési hatékonyság (1 tól 3 µm) E1 r.méret sz.hat. (0.3 tól 1 µm) G1 G2 G3 G4 F5 F6 F7 F8 F9 (M5) (M6) 40% 60% 80% 90% 95% 65% 80% 90% Átlagos.4 µm-es szűrési hatékonyság az EN 779 szabvány szerint (korrelál az 52.1-es szabvánnyal) Átlagos szennyeződés kiválasztás az EN 779 és ASHARE 52.2 szabvány szerint 4.1. ábra: szűrési hatékonyságok összehasonlítása 30

32 5. TEXTILSZŰRŐK ALAPANYAGAINAK VASTAGSÁGI JELLEMZŐI A textilipari anyagok vastagságának meghatározása nehézségekbe ütközik egyrészt a rendkívül kis méretek, másrészt a szálasanyagok könnyű deformálhatósága miatt. Ezt illusztrálja az 5.1. és 5.2. ábra, ahol egy textilipari alapanyag, a póksenyem fényképe látható ábra: pókháló a természetben 5.2. ábra: pók filament mérési nehézségeinek dokumentálása Mivel a textiltermékek nem engedik meg a más iparágakban használt mérési módszerek alkalmazását a termékek vastagságának a meghatározására, ezért a textilesek, néhány kivételtől eltekintve, speciális, csak a textiliparban használt mértékegységeket alkalmaznak a vastagság jellemzésére: megmérik a termék hosszúságát és a tömegét, majd ezeket elosztják egymással. Két lehetőség adódik: - vagy a megmért hosszt osztják el a hozzá tartozó tömeggel, - vagy a tömeget osztják el a hozzá tartozó hosszal. 31

33 A mért tömeget és a mért hosszt is különböző mértékegységekben lehet használni. Mást alkalmaznak az angolok és mást az európai országok. Más mértékegységet alkalmaznak a gyapjúnál és mást a pamutnál. Az egyes mértékegységek közötti átszámításra táblázatok állnak a textilesek rendelkezésére. A fonalak vastagságára jellemző két mértékegységet azonban minden textiles ismer. Ez a két jellemző a lineáris sűrűség és a finomsági szám A LINEÁRIS SŰRŰSÉG A lineáris sűrűség adott hosszúságú, a hosszához képest elhanyagolható keresztmetszeti jellemzővel rendelkező termék (leggyakrabban előfonal, fonal, cérna) tömegét jelenti grammban. Minél vastagabb egy termék, annál nagyobb a vastagságát jellemző szám (a lineáris sűrűség), ezért ezt a számozási rendszert direkt számozási rendszernek nevezzük. Az egyik leggyakrabban használt lineáris sűrűség a tex nevet viseli (ez az elnevezés egyben a dimenzió mértékegysége is), amely 1000 m hosszúságú textiltermék tömegét jelenti g-ban mérve. Jelölése: T tex. Ez a mértékegység az SI-ben használatos egységekkel felírva az alábbiak szerint számítható: m [g] g T tex = 1000 vagy tex l [m] [5.1.] 1000m A vastagság mértéke alapján, ha az túl nagy vagy túl kicsi értéket adna, szokásos az SIrendszerben alkalmazott prefixumok használata is (m milli; k-kilo; stb.) Például: 1tex = 10 dtex = 1000 mtex = 0,001 ktex Néhány textiltermék lineáris sűrűségének határértékeit a 5.1. táblázatban néhány textilipari alapanyag lineáris sűrűségi határértékeit a 5.2. táblázatban foglaltuk össze. 32

34 5.1. táblázat: Textiltermékek lineáris sűrűség határértékei Termék Mikroszál Pamut elemiszál Gyapjú elemiszál vékony fonal vastag fonal pamut kártolt szalag gyapjú kártolt szalag Lineáris sűrűség (dtex, tex, ill. ktex) kisebb mint 0,1 tex = 1 dtex 0,125tex-0,450tex = 1,25-4,5 dtex 0,2-2 tex = 2-20 dtex 5-10 tex tex tex = 4-6 ktex tex = ktex 5.2. táblázat: textilipari alapanyagok lineáris sűrűségének határértékei Több termék egyesítése esetén az eredő lineáris sűrűség az egyesített lineáris sűrűségek öszszege: T eredő = T1 + T T n [tex] [5.2.] Amennyiben megegyezik az egyesített termékek lineáris sűrűsége, akkor ahol: T = e [tex] [5.3.] eredő T i 33

35 e [db] T i [tex] az egyesített termékek száma, egy termék lineáris sűrűsége tex-ben. A lineáris sűrűség jellemzésére gyakran alkalmazzák (különösen a filamentek vastagságának a jellemzésére) a 9000m hosszúságú termék tömegét g-ban mérve. Ennek a lineáris sűrűségnek a jele: den (kiejtve: dönié), jele: T den. A meghatározásokból adódóan: 1den=9tex 34

36 5.2. A FINOMSÁGI SZÁM A textiltermék finomsági száma adott tömegű termék hosszúságát jelenti. Minél vastagabb egy termék, annál kisebb a vastagságát jellemző szám (a finomsági szám), ezért ezt a számozási rendszert indirekt számozásnak nevezzük. Alap jelölése: N. Az egyik leggyakrabban használt finomsági szám a metrikus finomsági szám, amely 1 g tömegű textiltermék hosszát jelenti m-ben mérve. Jelölése Nm, olvasáskor a megnevezés numero metrikus. Az angolszász területeken elterjedt mértékegységek alkalmazásakor az alkalmazási területre utaló betűt írnak a nagy N jelölés után, ld. a példákat az 5.4. táblázatban. Az Nm jelölés nem azonos a mechanikában használatos nyomaték SI mértékegységével (Nm azaz olvasva Newton-méter ), igen gyakran lehet ez problémák forrása is! A textiltermék hosszából (l [m]) és tömegéből (m [g]) az alábbi összefüggéssel határozható meg a metrikus finomsági szám: l m Nm = m g [5.4.] Néhány lineáris textiltermék metrikus finomsági számának a határértékeit a 5.3. táblázatban foglaltuk össze táblázat: textiltermékek finomsági szám határértékei Termék Metrikus finomsági szám Mikroszál nagyobb, mint Nm pamut Nm gyapjú Nm vékony fonal Nm vastag fonal Nm 1-2 pamut kártolt szalag Nm 0,16-0,25 gyapjú kártolt szalag Nm 0,05 0,07 Angolszász területeken szokásos az Nm jelölést a szám elé írni, pl: Nm 40-es fonal. Ezt a jelölés formát számos hazai szakirodalom is átvette. 35

37 Megjegyzés: egy adott fonal lineáris sűrűségének (tex) és finomsági számának (Nm) a szorzata mindig egyenlő 1000-el, azaz T tex Nm = 1000 [-] Az angolszász országokban az indirekt számozásnak nagyon sok változata terjedt el és még a XXI. században is használják azokat. Ezeknek a fonalszámozási változatoknak a legfontosabb tagjait a 5.4. táblázatban foglaltuk össze: 5.4. táblázat: angol számozási rendszerek Fonalszámozási rendszer jel hosszegység tömeg egység Asbestlos (American) Na A 100 yards (1cut) (91,44m) Asbestlos (English) Ne A 50 yards 1 pound (lb) (0,45366kg) 1 pound ((lb) (0,45366kg) Cotton (Bump yarn) N a 1 yard (yd) 1 ounce (oz) (1/16 lb) Cotton (English) Ne C 840 yards (1hank) 1 pound ((lb)(0,45366kg) Glass (US és UK) N G 100 yards (1cut) (91,44m) 1 pound ((lb) (0,45366kg) Linen (Wet or dry spun) Ne L 300 yards (1 lea) 1 pound ((lb) (0,45366kg) Metric Nm 1 kilometre 1 kilogram Spun silk N s 840 yards (1hank) 1 pound ((lb) (0,45366kg) Typp N t 1000 yards 1 pound ((lb) (0,45366kg) Woollen(Alloa) Nal yards (1 spyndle) 24 pounds Woollen (American cut) Nac 300 yards 1 pound ((lb) (0,45366kg) Woollen (American run) Nar 100 yards 1 ounce (oz) (1/16 lb) Woollen (Dewsbury) Nd 1 yard 1 ounce (oz) (1/16 lb) Woollen (Galashiels) Woollen (Hawick) Woollen (Irish) Woollen(West of England) Woollen (Yorkshire) Ng Nh 300 yards (1 cut) 300 yards (1 cut) 24 ounces 26 ounces Ni w 1 yard 0,25 ounces Nwe Ny 320 yards (1 snap) 256 yards (1 skein) Worsted Ne w 560 yards (1 hank) 1 pound 1 pound 1 pound 36

38 FONALÁTMÉRŐ MEGHATÁROZÁSA A fonalak átmérőjének az ismerete a szűrőszövet szűrési tulajdonságainak megtervezése szempontjából nagyon fontos paraméter. A fonalak átmérőjének mérésekkel történő meghatározása több nehézségbe ütközik, ezért a gyakorlatban a fonalak lineáris sűrűségéből és a fonalat alkotó elemi szálak térfogati sűrűségéből [g/cm 3 ], vagy a feltételezett fonalsűrűségből (ami kisebb, mint a fonalat alkotó elemi szálak sűrűsége, a fonalban lévő légzárványok miatt) számítással határozzuk meg a fonalátmérőt. A fonalak lineáris sűrűségéből (T tex ) m T tex = 1000 [tex vagy g/km] [5.5.] l meghatározható az 1m fonal tömege Ttex m (1m) = [g] [5.6.] A fonal térfogatából és a fonalat alkotó elemiszálak térfogati sűrűségéből- ρ [ g / cm ] szintén meghatározható az 1m fonal tömege 2 d π m = lρ [g] [5.7.] 4 ahol a d (átmérő) és az l (hossz) értékét cm-ben, a ρ (térfogati sűrűség) értékét, pedig g/cm 3 -ben kell megadni! A két összefüggést (5.6 és 5.7) egyenlővé téve és az állandó értékeket összevonva konstansban, az átmérőre d = T tex 4 ρ π 1000 =C (ld 5.5 táblázat) T tex d = 0, 036 [mm] [5.8.] ρ adódik. 37

39 Az 5.8. képlet alapján látható, hogy az átmérő erősen függ a lineáris termék térfogati sűrűségétől. A gyakorlati számítások megkönnyítésére a 0,036-os konstanst és a leggyakrabban előforduló szálasanyagok térfogati sűrűségeit egy-egy állandóba vonták össze, amely az 5.5. táblázatban látható. A táblázatban ezekre az állandókra különböző finomsági és lineáris sűrűség számítási módokhoz külön-külön kidolgozták a megfelelő C állandókat táblázat: lineáris termékek átmérő számításához használatos összefüggések és állandók A szál térfogati sűrűsége PA Selyem Gyapjú PES Pamut Átmérő (ρ) [g/cm 3 ] 1,14 1,25 1,32 1,38 1,52 [mm] T tex 0,0334 0,0320 0,0311 0,0303 0,0290 d = C tex Ttex C tényező T den 0,0111 0,0107 0,0104 0,0101 0,0097 d = C den esetén den T CNm Nm 1,057 1,008 0,983 0,961 0,916 d = Nm 38

40 6. SZŰRÉSHEZ FELHASZNÁLT TEXTILTERMÉKEK ALAPANYAGAI 6.1. A SZÁLASANYAGOKRÓL ÁLTALÁBAN A legtöbb szálasanyag közös tulajdonsága, hogy polimer láncmolekulákból, azaz egymáshoz kapcsolódó, egyforma vagy többféle, de szabályosan ismétlődő atomcsoportokból épülnek fel. Ilyen láncmolekulák létrejönnek a természetben (jó példa erre a növényi szálasanyagokat felépítő cellulóz vagy az állati szőrök alkotó anyaga, a keratin), de létrehozhatók mesterséges úton, kémiai eljárásokkal is ezek az ún. szintetikus szálasanyagok. Vannak azonban olyan szervetlen ásványi anyagok is, amelyek szálas szerkezetűek és ezek is alkalmassá tehetők textilipari felhasználásra CSOPORTOSÍTÁSI ELVEK Csoportosítás az eredet szerint A szálasanyagokat alapvetően két nagy csoportba osztjuk. Megkülönböztetünk: - természetes alapanyagú szálasanyagokat, amelyeket a természetben meglévő anyagokból (növényekből, állatokból, ásványokból) nyernek, valamint - mesterséges szálasanyagokat, amelyeket vagy a természetben meglévő anyagokból (például cellulózból vagy fehérjéből), vagy vegyipari módszerekkel mesterségesen előállított anyagokból (polimerekből) készítenek. A részletesebb csoportosítást a mellékelt (6.1. és 6.2.) ábrák szemléltetik. 39

41 Természetes szálasanyagok Szerves Szervetlen Növényi eredetűek Állati eredetűek Ásványi eredetűek Háncs rostok Levél rostok Gyümölcs rostok Szőrök Magszálak Mirígyváladékok Pamut, Kapok stb. Len, Kender, Juta stb. Szizál, Manila kender, Ananász rost stb. Kókusz rost Gyapjú, Mohair, Nyúlszőr, Lószőr stb. Hernyó selyem, Pók selyem Azbeszt, Bazalt 6.1. ábra: természetes szálasanyagok Mesterséges szálasanyagok Szerves Szervetlen Természetes alapú Szintetikus Szénhidrát alapú Fehérje alapú Kaucsuk alapú Polimerizétum Polikondenzátum Poliadduktum Viszkóz Lyocell Acetát Triacetát stb. Á: Kazein N: Szója Kukorica Gumi Poliamid 6.6 Aramidok Poliészter stb Poliamid 6. Polietilén Polipropilén Polivinilklorid Poliakrilnitril Polivinilalkohol stb. Poliuretán Üvegszál, Fémszál, Szénszál 6.2. ábra: mesterséges szálasanyagok 40

42 Természetes szálasanyagok A természetes szálasanyagok a természetből (növényekről, állatokról, bizonyos ásványokból) nyerhető szálak. 1. A növényi eredetű szálak között vannak - magszálak, azaz a növények magján nőtt szálak (ilyen például a pamut), - háncsrostok, amelyek a növények szárában találhatók (ilyen például a len, a kender vagy a juta), - levélrostok (mint nevük is mutatja, a növények levelében találhatók, mint például a szizál, manilakender) valamint - gyümölcsrostok (ilyen a kókuszdió héjából nyerhető rost). 2. Az állati eredetű szálasanyagok két csoportja: - a szőrök, például gyapjú, moher (a moherkecske szőre), kasmír (a kasmírkecske szőre), a teve vagy a láma szőre, az angóra (az angóranyúl szőre), a lószőr, valamint - a mirigyváladékok; ilyen a hernyóselyem vagy a pókselyem. 3. Ásványi eredetű szálasanyagot az azbesztből és a bazaltból nyernek. (Az azbesztet egészségre ártalmas volta miatt ma már egyre kevesebb helyen használják.) Mesterséges szálasanyagok A mesterséges szálasanyagok kémiai eljárásokkal, gyárilag előállított szálak. Ezen belül két főcsoportot különböztetünk meg: Természetes alapanyagú mesterséges szálak Természetes alapanyagú szálaknak azokat nevezzük, amelyeket a természetben előforduló polimerek alkotnak. 41

43 - A természetben meglévő polimerek közül a mesterséges szálas anyagok szempontjából a legfontosabb a cellulóz. Ahhoz, hogy a cellulózból szálakat lehessen készíteni, kémiai eljárásokkal először módosítani kell az eredeti anyagot, hogy oldhatóvá váljék, majd a szálképzést követően vissza kell alakítani (regenerálni) az eredeti polimert ezek a regenerált szálasanyagok. Legfontosabb képviselőjük a viszkóz és ennek környezet barátabb technológiával előállított rokona, a lyocell, amelyek mind cellulóz láncmolekulákból állnak. - Vannak olyan szálas anyagok is, amelyek gyártásánál a kiinduló anyag szintén a cellulóz, de azt nem eredeti formájába alakítják vissza, hanem némileg módosult formában alkotja a szálasanyag anyagát. Ezek legfontosabb képviselője az acetát és a triacetát. - Készítenek szálasanyagokat egyes növényi fehérjékből is (szójababból, kukoricából nyert fehérjéből). - Természetes alapanyagú mesterséges szálasanyag a kaucsukból nyert gumiszál is Szintetikus szálak Az olyan szálakat, amelyek hosszú láncmolekulákból álló polimerjeit kis molekulákból (ún. monomerekből) vegyipari eljárásokkal hozzák létre (szintetizálják), szintetikus szálasanyagoknak nevezzük. Ezek is több csoportba oszthatók: - Egyféle kis molekulájú vegyület azonos molekulacsoportjainak összekapcsolódásával (az ún. polimerizációval) jön létre például a poliamidok egy része (a legismertebb ezek között a 6 szénatomot tartalmazó poliamid 6), továbbá a poliakrilnitril és a polivinilklorid szál. - A szintetikus szálasanyagok egy másik csoportjánál a láncmolekula két különböző kis molekula szigorú egymás utáni sorrendben történő sorozatos összekapcsolódásával jön létre, amelynek során melléktermékként vízmolekulák keletkeznek (ezek az ún. polikondenzátumok) ide tartozik például az elsőnek feltalált poliamid fajta, a poliamid 6.6 (amelyben a láncmolekulát alkotó két monomer mindegyike hat-hat szénatomot tartalmaz és amelyet eredetileg Nylon márkanéven hoztak forgalomba), valamint a poliészter. 42

44 - A harmadik, csoport a poliaddícióval létrehozott polimer, amelyben különféle kis molekulájú vegyületekből víz kilépése nélkül keletkeznek a hosszú molekulaláncok; a textilipar ezek közül a poliuretán alapú elasztán fonalakat használja. - Az olyan mesterséges szálasanyagok közül, amelyeket szervetlen anyagból állítanak elő, a legfontosabbak az üvegszálak, a szénszálak és a fémszálak. - Vannak olyan szálasanyagként alkalmazott, mesterséges úton előállított termékek is, amelyek nem sorolhatók be a fenti csoportokba. A legfontosabb ezek közül a fémmel bevont keskeny és nagyon vékony műanyag fóliacsík (ún. fémezett fonal ), amit a textilipar különböző színekben díszítőfonal gyanánt használ fel. Újabban - műszaki célokra - a textlipar vékony fémhuzalokból is készít kelméket. A szintetikus szálasanyagok igen nagy előnye, hogy tulajdonságaik megfelelő kémiai és szálképzési eljárásokkal igen tág határok között állíthatók be. Ez a magyarázata rendkívüli sokféleségüknek is. Készítenek szintetikus szálasanyagokat akár egymással teljesen ellentétes tulajdonságokkal is. Vannak például nagy szilárdságú és kis nyúlású, valamint gyengébb, de nagyobb nyúlású szálak. Készülnek sok nedvességet felvenni képes vagy éppen egyáltalán nem nedvesedő szálak. Fontos szerepet töltenek be például a védőruhák készítésénél a nagy hőállóságú (több száz C-foknak is ellenálló), vagy az éghetetlen szálak, de a hideget jobban bíró és kiváló hőszigetelő szálak is. (Az utóbbiak üregesek és így légzárványt tartalmaznak, ezáltal jó hőszigetelő képességgel rendelkeznek). Vannak az elektromosságot jól vezető, vagy éppen kiváló elektromos szigetelő képességű szálak. Kifejlesztettek az ibolyántúli sugarak ellen védelmet nyújtó, valamint a különféle vegyszereknek jól ellenálló szálakat is. Ebből a hatalmas választékból a mindenkori felhasználási cél követelményeinek legmegfelelőbbet választhatják ki a felhasználók. Ilyen nagy és főleg tervezhető tulajdonságskálát a természetes szálasanyagok nem kínálnak. 43

45 6.3. GYAKRAN HASZNÁLT TEXTILIPARI ALAPANYAGOK TULAJDONSÁGAINAK AZ ÖSSZEHASONLÍTÁSA A gyakran használt textilipari alapanyagok tulajdonságait diagramok segítségével hasonlítjuk össze. Az összehasonlított szálasanyagok - relatív sűrűségét [%] a 6.3. ábra, - relatív szilárdságát [%] a 6.4. ábra, - szakadási nyúlását [%] a 6.5. ábra, - nedvességfelvételét [%] a 6.6. ábra, - kopásállóságát [%] a 6.7. ábra, - sav- és lúg állóságát [-] a 6.8. ábra, - szilárdságcsökkenését a napsugárzás hatására a 6.9. ábra tartalmazza ábra: szálasanyagok relatív sűrűsége (pamut=100%) A szálasanyagok térfogati sűrűsége nagymértékben befolyásolja az azonos területi sűrűségű szövetek szűrési tulajdonságait. Kimutatható (ld fejezet) hogy az alapanyag térfogat sűrűségének 33%-os csökkenése a szövet lyukméreteit 74%-kal csökkenti. 44

46 6.4. ábra: szálasanyagok relatív szilárdsága (pamut=100%) 6.5. ábra: szálasanyagok szakadási nyúlása A szálasanyagok szilárdsága a szűrők mechanikai igénybevétele szempontjából fontos. A 6.4 ábrából látható, hogy a nagy igénybevételű szűrőket üvegszálból, poliészterből vagy polipropilénből készítik és gyapjúból csak elvétve gyártanak szűrőt. 45

47 6.6. ábra: szálasanyagok nedvességfelvétele 65%-os rel. légnedvességben A szálasanyagok nedvességfelvétele, különösen a nagy nedvességtartalmú gázok szűrésénél játszik szerepet. Ezekben az esetekben polipropilént vagy poliésztert célszerű alkalmazni ábra: fonalak kopásállósága (PA=100%) 46

48 Olyan szűrési feladatoknál, melyeknél a szűrő kopásállósága a fontos, (akár a szűrésnél, akár a szűrő tisztításánál,) akkor elsősorban poliamidot alkalmaznak ábra: szálasanyagok sav- és lúgállósági indexe Olyan szűrési feladatoknál, melyeknél a szűrő vegyi hatásoknak van kitéve, a szűrő alapanyagának kiválasztását a 6.8. ábra segíti ábra: napsugárzás hatása a szálasanyagok szilárdsági tulajdonságára 47

49 Azoknál a szűrőknél, melyek ki lehetnek téve a napsugárzás hatásának, poliamid alkalmazását kerülni kell, mert kb. 800 óra besugárzás hatására teljesen elveszíti szakítószilárdságát. Amennyiben egy textilipari szálasanyagot speciálisan, szűrés céljára kívánnak felhasználni, akkor a szálasanyagoknak az eddigiekben felsoroltakhoz képest más tulajdonságai lesznek fontosak. A 6.1. táblázatban az alacsony és közepes szűrési hőmérsékleten alkalmazható szálasanyagok tulajdonságait, a 6.2. táblázatban a magas hőmérsékletű, száraz szűréshez illetve forró gázok szűréséhez alkalmazható szálasanyagokat és tulajdonságaikat foglaltuk össze. 48

50 6.1. táblázat: szűréshez használt elemi szálak tulajdonságai (táblázatosan) Alacsony és közepes hőmérsékleten alkalmazható elemi-szálak tulajdonságai Elnevezés Pamut PA 6.6 PP PES PAN PAN homopolimer (Dacron) Ajánlott max. hőmérséklet fo- 180 F 200 F 200 F 270 F 248 F 284 F lyamatosan ható száraz hőnél 82 C 94 C 94 C 132 C 120 C 140 C Vízpárával átitatott állapotban 180 F 200 F 200 F 200 F 230 F 260 F (nedves hő) 82 C 94 C 94 C 94 C 110 C 125 C Rövid ideig alkalmazható szá- 200 F 250 F 225 F 300 F 248 F 284 F raz hő maximuma 94 C 121 C 107 C 150 C 120 C 140 C Sűrűség [g/cm 3 ] 1,5 1,14 0,9 1,38 1,16 1,17 Nedvesség felvétel 68 F és 65 % relatív légnedvesség mellett 8,5% 4,0-4,5% 0,1% 0,4% 1% 1% Égés támogatása igen igen igen igen nem igen Biológiai ellenállás (baktérium, Nem, ha Nincs ha- kiváló Nincs ha- Nagyon Nagyon jó penész) nem ke- tás tás jó zelt Ellenállás lúgokkal szemben jó jó kiváló közepes közepes közepes Ellenállás ásványi savakkal szemben Ellenállás szerves savakkal szemben Ellenállás oxidáló szerekkel szemben alacsony alacsony kiváló közepes jó Nagyon jó alacsony alacsony kiváló közepes jó kiváló Közepes Közepes Jó Jó Jó Jó Ellenállás szerves oldószerekkel szemben Nagyon jó Nagyon jó kiváló jó Nagyon jó Nagyon jó 49

51 6.2. táblázat: szűréshez használt elemi szálak tulajdonságai (táblázatosan) Magas hőmérsékletű száraz szűrés Forró gáz Elnevezés Polietilén szulfid Aramid Üveg szál Teflon Polibenzimidazole Fém Kerámia Ajánlott max. hőmérséklet 375 F 400 F 500 F 500 F 500 F 840 F 2100 F folyamatosan ható száraz hőnél 190 C 204 C 260 C 260 C 260 C 450 C 1150 C Vízpárával átitatott álla- 375 F 350 F 500 F 500 F 500 F 750 F 2100 F potban (nedves hő) 190 C 177 C 260 C 260 C 260 C 400 C 1150 C Rövid ideig alkalmazható 450 F 450 F 550 F 550 F 650 F 950 F 2600 F száraz hő maximuma 232 C 232 C 290 C 290 C 343 C 510 C 1427 C Sűrűség [g/cm 3 ] 1,38 1,38 2,54 2,3 1,43 7,9 2,7 Nedvesség felvétel 68 F és 65 % relatív légnedvesség mellett 0,6 4, Égés támogatása nem nem nem nem nem nem nem Biológiai ellenállás (bak- Nincs ha- Nincs ha- Nincs ha- Nincs ha- Nincs ha- Nincs Nincs ha- térium, penész) tás tás tás tás tás hatás tás Ellenállás lúgokkal szemben kiváló jó közepes kiváló jó Nagyon jó jó Ellenállás ásványi savak- kiváló közepes Nagyon kiváló kiváló Nagyon Nagyon kal szemben jó jó jó Ellenállás szerves savak- kiváló közepes Nagyon kiváló kiváló Nagyon Nagyon kal szemben jó jó jó Ellenállás oxidáló szerekkel szemben kicsi kiváló kiváló közepes Nagyon jó kiváló Ellenállás szerves oldósze- kiváló Nagyon Nagyon kiváló kiváló Nagyon kiváló rekkel szemben jó jó jó 50

52 A szálasanyagok megnevezésére elfogadott gyakorlat a rövidítéssel történő megadás: Acetát CA; Kasmir WS ; Nyúlszőr WN; Selyem SE ; Angóra WA ; Kender HA ; Pamut CO; Szénszál CF; Aramid AR ; Kókusz CC; Poliakrilnitril PAN; Teveszőr WK ; Elasztán EL; Len LI; Poliamid PA; Triacetát CTA; Gumi LA; Lyocell CLY; Poliészter PES; Üveg GF; Gyapjú WO; Modakril MAC; Polipropilén PP; Vikunya WG; Juta JU; Moher WM ; Rami RA; Viszkóz CV; A szálasanyagok többségének rövidített elnevezése a hétköznapi életből is ismert. Bármilyen textília vásárlásakor a textílián kötelező feltüntetni a szálasanyag összetételét, és helytakarékossági okokból a rövidített elnevezést alkalmazzák. A szűréssel foglalkozó szakirodalomban a Celsius és a Farenheit hőmérsékleti skálát egyforma gyakorisággal használják, ezért szükségesnek ítéltük a kettő közötti kapcsolatot megadni az alábbiak szerint: o o o ( F 32) 5 vagy ( C + 32) C = 9 o 9 F = [6.1.] táblázat: a Celsius és a Farenheit hőmérséklet kapcsolata Celsuis Farenheit Celsuis Farenheit

53 6.4. ÜVEGSZÁLAK A SZŰRÉSBEN Vannak olyan szűrési feladatok, melyek megoldásánál az üvegszálak speciális tulajdonságai, nevezetesen - magas fajlagos szilárdság (magasabb, mint az acélé) - elektromos tulajdonságok (szigetelő) - lángállóság - alaktartás - gomba és baktérium-ellenállás - alacsony hővezető képesség - a vegyszerállóság, - az alkalmazható magas hőmérséklet, - a rendkívül alacsony nedvességfelvevő képesség - stb. jól felhasználhatók. A különböző szűrési feladatokhoz, ill. szűrőosztályokhoz különböző üvegszál átmérőket alkalmaznak: - a durvább szűrőkhöz vastagabb üvegszálas paplanok készülnek, a szál átmérője pedig μm is lehet - F5 (EU 5) szűrőosztályhoz 4,0 μm átmérőjű, - F6 (EU 6) szűrőosztályhoz 2,6 μm átmérőjű, - F7 (EU 7) szűrőosztályhoz 1,2 μm átmérőjű, - F8 (EU 8) szűrőosztályhoz 1,0 μm átmérőjű célszerű alkalmazni. 52

54 Jól felhasználhatók az üvegszálas szűrők az alumínium iparban, az élelmiszer iparban a gyógyszergyártásban aerosolok és folyadék steril szűrőjeként tejtermékek és antibiotikumok és hasonló termékek gyártásánál műszaki folyadékszűrőként akváriumok, víztelenítők halastavak szűrőjeként Gázok, savak lúgok műszaki szűrőjeként bemeneti és kimeneti légáramlat általános szűrőjeként környezetvédelmi szűrőként kénsav szűrőjeként (pl. füstgázvizsgálatoknál) Az üvegszál fogalma nagyon sokféle anyagot magába foglal, ezért célszerű különböző szempontok szerinti csoportosítást alkalmazni. 53

55 Üvegszálakból készített félkész és késztermékek ábra: üvegfilament ábra: terjedelmesített üvegfonal ábra: roving (hosszú és keskeny rostköteg) 54

56 6.13. ábra: előfonal fonáshoz ábra: előimpregnált roving ábra: vágott üvegszál 55

57 6.16. ábra: rövidre vágott (cca. 0,2mm) üvegszál ábra: vágott üvegszálból készített paplan ábra: végtelen üvegszálból készített paplan 56

58 6.19. ábra: tűnemezelt filc Üvegszálakat alkotó keverék-komponensek jelölései, és tulajdonságai Az üvegszálak gyártásakor különböző keverék komponenseket különböző arányban kevernek össze. Az így gyártott üvegszálak tulajdonságai lényegesen eltérnek egymástól. A legismertebb üvegszál típusokat az alábbiakban soroljuk fel: A- üveg: az un. nátronüveg, amely viszonylag alacsony hőmérsékleten olvad. Hőtágulása nagy, kémiai ellenálló képessége és elektromos tulajdonságai mérsékeltek. Csak kis mennyiségben készítenek belőle üvegszálat. Túlsúlyban konténereket és ablakokat gyártanak belőle. AR-üveg-cirkónium-szilikát bekeverésével készített lúgálló üveg. Portlandcementtel összeépítve használják. C- üveg: Korrózióálló(savas korrózió)üvegszálak gyártására használják D-üveg: Speciális villamos-ipari rendeltetésű üvegszálak alapanyaga. Jellemzőjük a kis dielektromos állandó és a jó veszteségtényező. E-üveg: Az üvegszál gyártásban legnagyobb mennyiségben felhasznált bór-szilikát üvegnek is nevezett üvegtípus. Jó kémiai ellenálló képessége, megfelelő elektromos tulajdonsága és jó szilárdsága van. Ez a leg gyakrabban használt rost a szál erősített kompozit polimer iparban. 57

59 ECR-üveg Továbbfejlesztett E üveg. Ott használják,ahol nagy szilárdsága, az elektromos vezetőképességre és a savas korrózióállóságra van szükség. L- üveg: Ólom oxidot is tartalmazó un. ólomüveg. Az ebből készült szálakat sugárvédelmi berendezések építésére használják. S-üveg: Nagy szakítószilárdságú és nagy rugalmassági moduluszú (Magas ára miatt főleg űrhajózási és repülési célra használják). Ott használják, ahol nagyszilárdság, nagymerevség, szükséges és extrém hőmérséklet ill. maró ellenállás fordul elő. S-2-üveg- S üveg, javult tulajdonságokkal. Az "S-2" egy márkanév (eredetileg az Owens- Corning) 1998 óta, védjegye tulajdonosa az AGY Holdings Corp. M-üveg: Főleg műanyagok erősítésére alkalmas szálak gyártására használt berillium-oxidtartalmú jó mechanikai tulajdonságú üveg. R-üveg kalcium-alumíniumszilikáttal erősített üvegszál. Ott alkalmazzák, ahol a nagyobb szilárdságra és a savas korrózióállóságra van szükség. Az egyes üvegszálak kémiai összetételét a 6.4. táblázat, tulajdonságait a 6.5. táblázat tartalmazza. 58

60 6.4. táblázat: üvegszálak kémiai összetétele Megnevezés SiO 2 B 2 O 3 Al 2 O 3 Na 2 O CaO MgO TiO 2 F 2 Fe 2 O 3 % A üveg C üveg D üveg E üveg > ,6 0, , , ,5 ECR üveg ,5 S üveg , , S2 üveg , M üveg R üveg ,5 25, BAZALT

61 6.5. táblázat: üvegszálak tulajdonságai Megnevezés sűrűség Keménység Nyers szi- Impregnált Szil.Mod Szilárd- szak. nyú- lárdág szilárdság ság lás [g/cm 3 ] [Vickers] [MPa] [MPa] [GPa] [cn/tex] [%] A üveg 2, ,8 AR üveg 2, ,3 C üveg 2, ,8 D üveg 2, ,5 E üveg 2,54 5, ,7 min 50 ECR üveg 2, ,3 L üveg S üveg 2, ,2 S2 üveg 2, ,2 M üveg 2, R üveg 2,53 6, ,1 Az egyes üvegszál típusok eltérő tulajdonságai az árukban is megmutatkozik. Összehasonlításképpen 4 különböző üvegszál típus árai a következőképpen alakultak a év első félévében: E üveg: Ft/kg, S üveg Ft/kg, E üveg: Ft/kg, S-2 üveg Ft/kg. 60

62 7. SZŰRÉSRE HASZNÁLT TEXTIL SZERKEZETEK A szűréshez felhasznált textíliák alapanyag jellemzői mellett a gyakorlat számára nagyon fontos a szűrők szerkezetének ismerete. A szűrésnek több célja lehet: - száraz anyag kinyerése a hordozó közegből (a szűrőlepény az értékes termék), - a hordozó közeg tisztítása (a szűrlet az értékes termék), - az előző kettő együttesen. Az első és a harmadik cél csak szőtt kelmével történő felületi szűréssel érhető el, a diszperziós szűrést szövött és nem-szőtt textíliával egyaránt meg lehet valósítani. Felületi szűrés esetében: a szűrőréteg pórusai kisebbek a kiszűrendő szennyeződés méreténél, azaz a szűrés a szűrő felületén történik. A felületi szűrést döntően szövött szűrőanyagok valósítják meg. Mélységi szűrés: A részecskék behatolnak a nagyobb átmérőjű pórusokba, és ott letapadnak. A mélységi szűrést döntően nem-szőtt szűrőanyagok valósítják meg A SZŰRŐSZÖVET SZERKEZETE A szövetben az egyes lánc- ill. vetülékfonalak kölcsönösen keresztezik egymást, ld ábra. Attól függően, hogy a láncfonalak közül hol melyik van a vetülékfonal felett, ill. alatt, különböző kötésmódok alakulnak ki. A szövet szerkezetének, azaz a lánc- és vetülékfonalak kereszteződési pontjainak egyszerűsített ábrázolására, az ún. kötésrajzhoz vagy patronrajzhoz nemzetközileg elfogadott módon négyzethálós papírt használnak. Ezen az egymás fölött elhelyezkedő négyzetek egy-egy láncfonalat, az egymás melletti négyzetek egy-egy vetülékfonalat képviselnek. A kitöltött négyzet olyan kereszteződési pontot ábrázol, ahol a láncfonal van felül, vagyis a szövet színoldalán 61

63 (ennek neve: lánckötéspont), kitöltetlen négyzet pedig olyat, ahol a vetülékfonal van felül a színoldalon (ez a vetülék-kötéspont). (Színoldalnak a szövetnek azt az oldalát nevezik, amelyen a szövet karaktere, esetleges mintázata a legszebben érvényesül, amely a használatban kívülre, látható helyre kerül.) A kötés legkisebb, mind lánc-, mind vetülékirányban ismétlődő része a mintaelem. Ezt a kötésrajzon általában elhatárolják (esetleg más színnel is jelölik), ahogy az a 7.1. ábrán látható Alapkötések A szövetek szerkezete három alapkötésre vezethető vissza. Ezek: - vászonkötés, - sávolykötés és - atlaszkötés (szaténkötés). Minden további kötésmód ezekből vezethető le. a) b) c) 7.1. ábra: szövetek alapkötései a) vászonkötés, b) sávolykötés, c) atlasz Vászonkötés A legegyszerűbb, legrégibb, legerősebben összekötött szövetet eredményező kötésmód a vászonkötés, amelynek mintaeleme mind lánc-, mind vetülékirányban 2 fonalból áll. Mindkettő egyszer van fent, egyszer lent. Kötésrajza a kötéspontok sakktáblaszerű elrendeződését mutatja. A vászonkötésű szövet mindkét oldala egyforma. 62

64 Sávolykötés A sávolykötés jellegzetessége, hogy a kötéspontok átlós irányban sorakoznak és az így kialakuló vonalak párhuzamosan haladnak a szövetben. Aszerint, hogy a szövet színoldalán melyik fonalrendszer érvényesül (a lánc- vagy a vetülék-kötéspont van-e felül), lánc- ill. vetülékoldalú sávolyt különböztetünk meg, Ha a kétféle kötéspont száma megegyezik, egyenlő oldalú sávolykötésről beszélünk. A sávolykötésű szövetek valamivel lazább szerkezetűek, mint a vászonkötésűek, ezért ezt a kötésmódot előszeretettel alkalmazzák ruházati cikkek anyagainál, mert puhább, hajlékonyabb szövetet eredményez Atlaszkötés Az atlasz- vagy szaténkötés jellegzetessége, hogy a kötéspontok egyenletesen oszlanak el a szövet felületén. Itt is megkülönböztetünk láncoldalú ill. vetülékoldalú atlaszt, attól függően, hogy a színoldalon melyik fonalrendszer kötéspontjai vannak túlsúlyban. Az atlaszkötésű szövetek sima, fényes felületűek, különösen akkor, ha selyemfonalból vagy mesterséges anyagú filamentfonalból készülnek, amelyek maguk is már eleve simák és viszonylag fényesek. A szaténszöveteket ezért előszeretettel használják fehérnemű- és ruhaanyagok, valamint bélésszövetek és dekorációs szövetek készítésére. Az alapkötésekből levezetett kötéseket jegyzetünk nem tárgyalja. 63

65 7.2. NEMSZŐTT KELMÉK ALKALMAZÁSA A SZŰRÉSBEN A szűrés területén igen fontos területet fednek le a nemszőtt textíliák, hiszen a szűrés folyamán sokszor a mélységi szűrés dominál. A nemszőtt textíliák pedig ezen hatásmechanizmus alapján képesek leválasztani a szilárd (vagy éppen cseppfolyós) részecskéket az áramló közegből. A nemszőtt kelmék olyan kelmék gyűjtőneve, amelyeket nem egymást keresztező vagy egymáson átkulcsolódó fonalak alkotnak (mint a szőtt, kötött- vagy fonatolt kelméknél), hanem többé-kevésbé rendezetlen, bár lapszerűen szétterített szálhalmazból állnak, ahol a szálakat mechanikai vagy kémiai eljárásokkal erősítik egymáshoz A nem-szőtt kelmék definícióját nemzetközi szabvány rögzíti. Eszerint nem-szőtt kelme az olyan irányított vagy véletlenszerűen elhelyezkedő szálakból mesterséges úton képzett lap, szövedék vagy szálhalmaz, amelyben a szálakat a súrlódás és/vagy kohézió és/vagy adhézió tartja össze. Ez az erősítés lehet kémiai szilárdítás,olvadó szálakkal történő szilárdítás, vagy mechanikai szilárdítás Kémiai szilárdítás A kémiai szilárdításnál akrilát polimerekből vagy kopolimerekből, sztirol-butadién kopolimerekből vagy vinilacetát-etilén kopolimerekből álló folyékony kötőanyagot visznek fel a szövedékre, amelyek ott megkötnek. A leggyakrabban vizes alapú kötőanyagrendszereket használnak, de használatosak szerves oldószer alapúak és vannak por vagy hab állapotúak is. A kötőanyagot fel lehet vinni telítéssel, kenéssel vagy permetezéssel, sőt pontszerű nyomással is. Ez utóbbit olyankor alkalmazzák, amikor valamilyen mintázat szerint kívánják eloszlatni a kötőanyagot, és a szabadon maradt részen a szálak szabadon maradnak bizonyos speciális hatások elérésére. 64

66 Szilárdítás olvadó szálakkal Egy másik eljárásnál a szintetikus szálas anyagok hőre lágyuló tulajdonságát használják ki. A szövedéket alkotó szálak közé alacsony olvadáspontú szálakat kevernek, amelyek a kezelés hőmérsékletén meglágyulnak és mintegy összeragasztják a környezetükben lévő szálakat. Ennek az eljárásnak egy változata, amikor az olvadó szálak kétféle nyersanyagból kombinált, ún. bikomponens szálak, amelyeknek egyik összetevője alacsony olvadáspontú polimerből készül és ez ragasztja össze a magasabb olvadáspontú szálakat, valamint a bikomponens szál másik összetevőjét alkotó és így a többi szálhoz keveredő anyagot. A hőközlés ezeknél az eljárásoknál fűtött hengerekkel ellátott kalanderen történhet, vagy a kötőanyaggal kezelt szövedéket forró levegő hatásának teszik ki. Alkalmaznak nagyfrekvenciás elektromágneses hullámokat (ultrahangot) is az anyag felmelegítésére és a kötőszálak megolvasztására Mechanikai szilárdítás A mechanikus szilárdításnál a szálak közötti súrlódást használják ki. Erre a legelterjedtebb módszer a tűzés ( tűnemezelés ). Speciális kialakítású, horgokkal ellátott (ún. szakállas ) tűket szúrnak keresztül a szövedéken, és amikor ezeket visszahúzzák, szálakat húznak ki magukkal, amelyek így vastagság irányban tömörítik, rögzítik a szövedék szálait. A szilárdítás mértéke a tűk vastagságától, kiképzésétől és az egymás melletti tűk távolságától függ. A mechanikus szilárdítás egy másik módszerénél vékony, nagy nyomású vízsugarakat bocsátanak a szövedékre, és ezzel érik el, hogy abban a szálak vastagság irányban is kuszálódjanak és ezzel tömörítsék, megerősítsék a kelmét. A vízsugarak megfelelő vezérlésével így bizonyos mintázatok is elérhetők. Meg kell említenünk a szilárdítási eljárások között a varrvahurkolást is, bár a hivatalos terminológia szerint az így készült kelmék nem számítanak a nemszőtt kelmék közé. Itt a szövedéket fonalakkal, a láncrendszerű kötés elvét alkalmazva erősítik meg, oly módon, hogy a kelme teljes szélességében hegyes végű tolókás tűkkel szúrják át a szövedéket és hasonlóképpen, mint a lánchurkológépen, e tűk horgába fonalat fektetnek, amelyet a tű áthúz a szövedéken, ezzel erősítve meg a kelmét. Lényegében tehát a nemszőtt kelmegyártás és a kötés egyfajta kombinációjáról beszélhetünk, ezért nem sorolják ezt a technológiát a tisztán nemszőtt kelme -gyártáshoz. 65

67 A nemszőtt kelmék szűrési célokra való alkalmazásához a szűréstechnikában alkalmazott jellemző mellett néhány textiles paraméter megadása is feltétlenül szükséges (a területi sűrűség, a vastagság, az alapanyag-összetétel, a szakítóerő a légáteresztés a vegyi ellenállás, a hőmérséklet ellenállás, stb.) A nemszőtt textíliákat a gyártási technológiájuk mellett gyakran a területi sűrűségük szerint is külön elnevezéssel látják el: - a 20g/m 2 -nél kisebb területi sűrűségű nem szőtt textíliákat fátyolnak (szálfátyolnak, esetenként filcnek), - a több rétegű szálfátyolt, ill. a gyártástechnológiából adódóan egy rétegű, de 500g/m 2 -nél kisebb területi sűrűségű nemszőtt terméket bundának (bundatekercsnek), - a 500g/m 2 -nél nehezebb nemszőtt textíliákat szálpaplannak nevezik a szakzsargonban. 66

68 8. TEXTÍLIÁBÓL KÉSZÜLT SZŰRŐK TERVEZÉSI ALAPJAI 8.1. VÁSZONKÖTÉSŰ FÉMSZÖVETEK MŰSZAKI PARAMÉTEREI A szűrési gyakorlatban a vászonkötésű fémszövetek műszaki paramétereinek megadása eltér a textiliparban használatos műszaki paraméterektől. Fémszövetek esetében megadják: 1 - névleges nyílás: w[mm] = t d = d 2 - huzalátmérő: d[mm] - osztás: t=w+d [mm] - szemsűrűség: s [db/10mm]; angol nyelvterületen az elnevezés: mesh [db/zoll] 8.1. ábra: vászon kötésű fémszövet paraméterei A vászonkötésű szűrőszövet mikroszkópi képe a 8.2. ábrán látható. 67

69 8.2. ábra: vászon kötésű fémszövet fényképe A megadott adatokból a relatív szabad felület (A R szokásos még A 0 -val is jelölni): a nyitott felület és a teljes felület %-os aránya kiszámítható: azonos hossz és keresztirányú osztás esetén - a mintaelem teljes felülete: A T =(w+d) 2 - a mintaelem szabad felülete: A sz =w 2 A relatív szabad felület (A R ) az alábbi összefüggéssel határozható meg: 2 Asz 100 w AR = = 100 [%] [8.1.] A ( w + d) 2 T 68

70 8.2. MAXIMÁLIS FONALSŰRŰSÉG, MAXIMÁLIS TERÜLETI SŰRŰSÉG A SZŰRŐSZÖVETEKBEN A szűrőszövetekben egymás mellett elhelyezkedő lánc- és a láncfonalakra merőleges vetülékfonalainak a maximális szám, mint határérték ismerete nagyon fontos a szűrők tervezése szempontjából. A szűrőszöveteket a szűrés céljától függően különböző műszaki paraméterekkel lehet előállítani. Az alkalmazott alapanyagtól, a fonalak lineáris sűrűségétől, a szövetszerkezettől és a területi sűrűségtől függően meghatározhatók olyan paraméterhatárok, melyeket műszakilag nem lehet átlépni. Ezeket a határokat három szűrőszövet-szerkezet esetében az alábbiakban mutatjuk be: Jegyzetünkben három szűrőszövetnek: - egy unidirekcionális (csak láncfonalakból egymás mellé közvetlenül elhelyezhető fonalakból álló) szűrőkelme, - egy vászonkötésű szűrőszövet és, - atlasz-kötésű (5 fonalas) szűrőszövet, maximális fonalsűrűségének és maximális területi sűrűségének meghatározását végezzük el. 69

71 Unidirekcionális szűrő-kelme Maximális fonalsűrűség meghatározása Az unidirekcionális termék maximális fonalsűrűsége (s u ), azaz a 10mm szövetszélességen egymás mellé elhelyezhető fonalak száma a 10 s u max = [db] [8.2.] d összefüggéssel meghatározható, ahol a 10 konstans [mm]-ben értendő, a fonal átmérője pedig (d [mm]). d = C tex T tex [mm] amely összefüggésben C tex a fonal alapanyagától függő állandó, amennyiben a fonal lineáris sűrűsége T tex fonalszámozási rendszerben van megadva. Így az unidirekcionális szövet maximális fonalsűrűségére a 8.2 összefüggéshez hasonló módon: s = 10 u max [db/10 mm] [8.3.] C T tex tex adódik és a számlálóba írt érték miatt a 10mm-re eső fonalak számát adja meg. Maximális területi sűrűség meghatározása A fonalak lineáris sűrűségének és az adott fonal 10mm szövetszélességben elhelyezhető maximális számának az ismeretében az unidirekcionális szövet egy m 2 -ben lévő fonalhossz l u [m], és így a szövet területi sűrűsége (m N [g/m 2 ] azaz 1m 2 szövet tömege meghatározható: ahol m N Ttex = lu [g] [8.4.] 1000 l u = s umax 100 [db/1000mm] és mivel az 1m 2 szövetben minden egyes fonal hossza 1m, így l u = s umax 100 [m/m 2 ] 70

72 Az előzőeket figyelembe véve az unidirekcionális szövetek maximális területi sűrűsége (m Nu ): T 10 T M = s = Nu tex tex tex u max 100 = 100 [g/m 2 ] [8.5.] 1000 C C tex T 1000 tex tex T A számításokat 10 tex - 50 tex lineáris sűrűség intervallumban a 8.1. táblázatban végeztük el C tex =0,03 érték alkalmazásával. A kiszámított értékeket a 8.3. ábrán mutatjuk be táblázat: unidirekcionális szűrőszövet max. paraméterei Lineáris sűrűség Fonalátmérő Max. sűrűség Max. területi sűrűség [tex] [mm] [db/10mm] [g/m 2 ] 10 0, ,4 105,4 20 0,134 74, ,164 61,0 182,6 40 0,19 52,6 210,8 50 0,212 47,2 235, ábra: unidirekcionális szűrőszövetek maximális fonalsűrűsége és területi sűrűsége (számított érték) 71

73 Vászonkötésű szűrőszövet Maximális fonalsűrűség meghatározása A vászonkötésű szűrőszövet keresztmetszeti rajza a 8.4. ábrán látható ábra: vászonlötésű szűrőszövet láncfonal irányú keresztmetszete Vászonkötésű szöveteknél (8.4. ábra) egy mintaelem négy fonalátmérő széles és egy mintaelemben két láncfonal található. A 10 mm szélességű szövetben 10mm/(4d) mintaelem és 2 10/(4d) láncfonal helyezkedhet el maximálisan, azaz vászonkötésű szövetek maximális láncfonal-sűrűsége (s vmax [db/10mm])a következő összefüggéssel határozható meg: s 10 5 = [db/10mm] [8.6.] C T v max 2 = 4 Ctex Ttex tex tex Egy m 2 vászonkötésű szövetben lévő láncfonalak száma a 10mm-re eső fonalak számának százszorosa. Feltételezve, hogy a szövet kvadratikus, azaz a láncfonalak sűrűsége megegyezik a vetülékfonalak sűrűségével, 1m 2 vászonkötésű szövetben lévő láncfonalak hossza: l vlmax =100 s vmax [m], a vetülékfonalak hossza: l vvmax =100 s vmax [m], és a vászonkötésű szövet maximális területi sűrűsége (m Nv [g/m 2 ]) a 72

74 T 5 T M = s = Nv tex tex tex v max = [g/m 2 ] [8.7.] 1000 C C tex T 1000 tex tex T összefüggéssel határozható meg. A számításokat 10 tex - 50 tex lineáris sűrűség intervallumban a 8.2. táblázatban végeztük el C tex =0,03 érték alkalmazásával. A kiszámított értékeket a 8.5. ábrán mutatjuk be táblázat: vászonkötésű szűrőszövet max. paraméterei Lineáris sűrűség Fonalátmérő Max. sűrűség Max. területi sűrűség [tex] [mm] [db/10mm] [g/m 2 ] 10 0, ,7 105,4 20 0,134 37, ,164 30,49 182,6 40 0,19 26,3 210,8 50 0,212 23,6 235, ábra: vászonkötésű szűrőszövetek maximális fonalsűrűsége és területi sűrűsége (számított érték) 73

75 Atlasz-kötésű (5 fonalas) szűrőszövet Maximális fonalsűrűség meghatározása Az atlaszkötésű szűrőszövet keresztmetszeti rajza a 8.6. ábrán látható ábra: atlaszkötésű szűrőszövet láncfonal irányú keresztmetszete Atlasz kötésű szöveteknél (8.6. ábra) egy mintaelem hét fonalátmérő széles és egy mintaelemben öt láncfonal található. A 10mm szélességű szövetben 10mm/(7 d) mintaelem és 5 10/(7 d) láncfonal helyezkedhet el maximálisan, azaz vászonkötésű szövetek maximális láncfonal-sűrűsége (s vmax [db/10mm]) a következő összefüggéssel határozható meg: sa max = 5 = [db/10mm] [8.8.] 7 C T 7 C T tex tex tex tex és kvadratikus szövet esetében (a lánc és a vetülék sűrűség ill. a fonalak lineáris sűrűsége megegyezik) a maximális sűrűséghez tartotó területi sűrűség az 1m 2 -ben található fonalak hosszából és a fonalak lineáris sűrűségéből meghatározható az alábbi összefüggéssel: M Na = s T 50 tex tex tex a max = = [g/m 2 ] [8.9.] C C tex T tex tex T 10 T 74

76 A számításokat 10Tex - 50 Tex lineáris sűrűség intervallumban a 8.3. táblázatban végeztük el C tex =0,03 érték alkalmazásával. A kiszámított értékeket a 8.7. ábrán mutatjuk be táblázat: atlasz-kötésű szűrőszövet max. paraméterei Lineáris sűrűség Fonalátmérő Max. sűrűség Max. területi sűrűség [tex] [mm] [db/10mm] [g/m 2 ] 10 0, ,3 150,6 20 0,134 53,3 213,0 30 0,164 43,6 260,1 40 0,19 37,6 301,2 50 0,212 33,7 336, ábra: atlaszkötésű szűrőszövetek maximális fonalsűrűsége és területi sűrűsége (számított érték) 75

77 A háron szűrőszövet-paraméter maximális értékeinek összehasonlításából megállapítható, hogy: - azonos fonalból készített szűrőszövetek maximális fonalsűrűség és területi sűrűség adatai a szövetszerkezetből adódóan eltérnek egymástól, - A három vizsgált szűrőszövet-típusnál az előálítható maximális fonalsűrűség emelkedő sorrendben: - vászonkötésű szűrőszövet, - atlaszkötésű szűrőszövet, - unidirekcionás szűrőszövet. - A három vizsgált szűrőszövet-típusnál az előállítható maximális területi sűrűség emelkedő sorrendben: - vászonkötésű szűrőszövet = unidirekcionális szűrőszövet, - atlaszkötésű szűrőszövet SZŰRŐSZÖVETEK KITÖLTÉSI TÉNYEZŐI Ez a fogalom szorosan kapcsolódik a névleges szemnyílásnál ill. a relatív szabad felületnél taglaltakhoz, bár attól eltérő logikával közelít a paraméterek meghatározásához. A szűrőszövetek kitöltési tényezője a szűrőszövet lánc- vagy vetülékfonalai vagy mindkettő által elfedett területnek a szűrőszövet által elfedett területhez viszonyított arányát fejezi ki. Eszerint megkülönböztetünk: - láncfonal kitöltési tényezőt, - vetülékfonal kitöltési tényezőt és - szűrőszövet-kitöltési tényezőt (lánc és vetülékfonalak együttes kitöltési tényezőjét.) A szűrőszövetek kitöltési tényezőjének a meghatározását a 8.8. ábra jelöléseivel a következők szerint lehet elvégezni: 76

78 8.8. ábra: jelölések a szűrőszövetek kitöltési tényezőinek meghatározásához A szűrőszövet egy tetszőlegesen kiválasztott területének (nem csak mintaelem nagyságú lehet) sarokpontjait jelöljük ABCD betűkkel jelölve (8.8. sz. ábra). Ennek az ABCD területnek a nagysága a 8.8. sz. ábra szerint : Ahol A ABCD = L l L v [mm 2 ] [8.10.] L l [mm] L v [mm] a kijelölt terület vízszintes oldala a kijelölt terület függőleges oldala Egy láncfonal által elfedett terület a láncfonal átmérőjének(d l ) és a kijelölt területben lévő láncfonalak hosszának(l v ) a szorzata,azaz a 8.8. sz. ábra jelöléseivel: A 1db láncfonal = d l L v [mm 2 ] [8.11.] és egy vetülékfonal által elfedett terület: A 1dbvetülékfonal = d v L l [mm 2 ] [8.12.] - a hosszegységre (1 mm-re) eső láncfonalak számát azaz a láncfonal sűrűséget s l el 77

79 78 - a hosszegységre (1 mm-re) eső vetülékfonalak számát azaz a vetülékfonal sűrűséget s v -vel akkor a láncfonalsűrűség l l l L n s = [db/mm] [8.13.] és a vetüléksűrűség v v v L n s = [db/mm] [8.14.] A láncfonalak kitöltési tényezője (ε l ) a kijelölt területben lévő láncfonalak által elfoglalt terület és a kijelölt A ABCD terület hányadosa. A kijelölt ABCD területben lévő láncfonalak által elfedett terület (A l(abcd) ) ) ( ) ( 1 ) ( ABCD l v l ABCD l dbl ABCD l n L d n A A = = [mm 2 ] [8.15.] így a láncfonalak kitöltési tényezője (ε l ): l l l l l v l l v l l s d L n d L L n L d = = = ε [-] [8.16.] és hasonlóan a vetülékfonalak kitöltési tényezője (ε v ): v v v v v v l v l v v s d L n d L L n L d = = = ε [-] [8.17.] A szövetkitöltési tényező kisebb értékű a láncfonalak és a vetülékfonalak kitöltési tényezőinek az összegétől, hiszen a fonalak kereszteződéseinél a felület eltakarás kétszeres. Ezt figyelembe véve a szövet kitöltési tényezője (jelölése ε sz ): = + = + = v l v v l l v v v l l l v l v l v l v l v l v l sz d d L n L n d L n d L n L L n n d d d L n d L n ε v v l l v v l l d s d s d s d s + = [-] [8.18.]

80 illetve ε sz = ε l +ε v -ε l ε v [-] [8.19.] Megjegyzés: A szövetek jellemzésére gyakran használják a típustényező fogalmát (jele: ε), amely a lánc- és vetülékfonalak kitöltési tényezőinek a hányadosa: ε l ε = [-] [8.20.] ε v A szűrőszövetek egyes paramétereinek változását és szűrés szempontjából fontos összefüggéseit a 8.4. táblázatban és a ábra diagramjain mutatjuk be táblázat: szűrőszövetek paraméterei és szűrés szempontjából fontos összefüggései Lin. sűrűség [tex] d lánc és vetülék [mm] s (lánc;vet) t fonal középtávolság [mm] w lyukméret lánc/vetülék [mm] A sz =w 2 lyukfelület ε (lánc és vet.) ε (szövet) M N (ter.sűr.) [db/mm] [mm 2 ] [-] [-] [g/m 2 ] 10 0, ,905 0,819 0,095 0, , ,866 0,750 0,134 0, , ,836 0,698 0,164 0, , ,810 0,657 0,190 0, , ,788 0,621 0,212 0, , ,5 0,405 0,164 0,190 0, , ,5 0,366 0,134 0,268 0, , ,5 0,336 0,113 0,329 0, , ,5 0,310 0,096 0,379 0, , ,5 0,288 0,083 0,424 0, , ,33 0,238 0,057 0,285 0, , ,33 0,199 0,040 0,402 0, , ,33 0,169 0,029 0,493 0, , ,33 0,144 0,021 0,569 0, , ,33 0,121 0,015 0,636 0, , ,25 0,155 0,024 0,379 0, , ,25 0,116 0,013 0,537 0, , ,25 0,086 0,007 0,657 0, , ,25 0,060 0,004 0,759 0, , ,25 0,038 0,001 0,849 0,

81 8.9. ábra: Összefüggés a fonalak lineáris sűrűsége és átmérője között ábra: területi sűrűség-lyukméret kapcsolata (lánc és vetüléksűrűség s=1db/mm) 80

82 8.11. ábra: területi sűrűség-lyukméret kapcsolata (lánc és vetüléksűrűség s=2db/mm) ábra: területi sűrűség-lyukméret kapcsolata (lánc és vetüléksűrűség s=3db/mm) 81

83 8.13. ábra: területi sűrűség-lyukméret összefüggése (lánc- és vetüléksűrűség s=4db/mm) ábra: területi sűrűség- kitöltési tényező kapcsolata (lánc- és vetüléksűrűség s=1db/mm) 82

84 8.15. ábra: területi sűrűség- kitöltési tényező kapcsolata (lánc- és vetüléksűrűség s=2db/mm) ábra: területi sűrűség- kitöltési tényező kapcsolata (lánc- és vetüléksűrűség s=3db/mm) 83

85 8.17. ábra: területi sűrűség- kitöltési tényező kapcsolata (lánc- és vetüléksűrűség s=4db/mm) ábra: lyukméret a fedőtényező függvényében 84

86 8.4. EGYSZERŰ ÉS ÖSSZETETT SZŰRŐK FAJLAGOS SZAKÍTÓEREJÉNEK BECSLÉSE Két, vagy több különböző szilárdsági tulajdonságú textil termékek (fonala, cérnák, szövetek)együttes szakítóvizsgálata során arra az érdekes jelenségre figyeltek fel a szakemberek, hogy a közös fajlagos szakítóerő gyakran kisebb, mint az egyes komponensek egyenkénti fajlagos szakítóereje. A jelenségre két komponensű (pl. PES és pamut, vagy len és gyapjú stb.) keverékek esetén adunk magyarázatot és útmutatást a megfelelő fajlagos szakítóerő eléréséhez szükséges alapanyag-keverék összeállításra. A bemutatott eljárás alkalmas együttes terhelésnek kitett szövetek szilárdsági jellemzőinek megtervezésére is. A szerkesztéseket leegyszerűsített formában, csak két különböző komponens esetében vizsgáljuk az alábbi feltételek mellett: - mindkét komponens vizsgálati mintája a szakítógép befogópofái között egyenes és a szakítás kezdetekor feszültségmentes, - ismerjük a két komponens fajlagos erő (R [cn/tex]) nyúlás (ε [%]) összefüggést, és az öszszefüggést egy egy egyenessel helyettesítjük. A matematikailag igazolható szerkesztés menetét három különböző keverékváltozatnál végezzük el, melyek a következők: I. keverékváltozat: A "B" keverékkomponens fajlagos szakítóereje és szakítónyúlása is nagyobb az "A" keverékkomponensénél és azonos nyúlások esetén az "A" keverékkomponensben nagyobb erő ébred (az"a" keverékkomponens szakítóerő - nyúlás görbéje a "B" jelű keverékkomponensé felett halad; 8.19/a ábra) II. keverékváltozat: A "B" keverékkomponens fajlagos szakítóereje és szakítónyúlása is nagyobb az "A" keverékkomponensénél és azonos nyúlások esetén az "A" keverékkomponensben kisebb erő ébred 85

87 (az "A" keverékkomponens szakítóerő - nyúlás görbéje a "B" jelű keverékkomponensé alatt halad; 8.19/b ábra) III. keverékváltozat: A "B" keverékkomponens fajlagos szakítóereje nagyobb, szakítónyúlása kisebb az "A" jelű keverékkomponensénél és azonos nyúlások esetén az "B" jelű keverékkomponensben kisebb erő ébred (8.19/c ábra). R [cn/tex] R [cn/tex] R(B) R(A) A B R(A) R(B) A B λ(b) λ(a) λ[%] λ(a) λ(b) λ[%] (a) I. keverék változat (c) III. keverék változat R [cn/tex] R(B) B R(A) A λ(a) λ(b) λ[%] (b) II. keverék változat ábra: a szerkesztésekhez felhasznált keverékjellemzők 86

88 Az ábra jelölései a következők: R(A) az "A" jelű keverékkomponens fajlagos szakítóereje R(B) a "B" jelű keverékkomponens fajlagos szakítóereje λ(a) az "A" jelű komponens szakadási nyúlása λ(b) az "B" jelű komponens szakadási nyúlása A szerkesztéseket mindhárom keverékváltozat esetén elvégezzük, azonban a részletes leírást csak a I. keverékváltozat esetén adjuk meg, hiszen a szerkesztés a másik két keverékváltozat esetén is azonos lépésekben történik. Fajlagos szakítóerő és a keverékarány összefüggésének meghatározása szerkesztéssel (I. keverékváltozat; ábrasor) 1. szerkesztési lépés: Felrajzoljuk a két keverékkomponens fajlagos szakítóerő - nyúlás diagramját és ettől az ábrától jobbra egy olyan koordinátarendszert, amelynek vízszintes tengelyén az egyes keverékkomponensek %-a, függőleges tengelyén pedig a keverék fajlagos szakítóereje található (az első lépésben csak a tengelyeket rajzoljuk meg a skálázással és a mértékegységekkel; ábra) R [cn/tex] R(B) B (2) II. R(A) A (1) I. (3) λ(a) λ(b) λ[%] A (100%) B (0%) 50% 50% A (0%) B (100%) ábra: keverék szakítóereje meghatározásának első szerkesztési lépése 87

89 2. szerkesztési lépés: A jobb oldali ábrába berajzoljuk azokat a fajlagos szakítóerőket, amelyek a 100% "A" komponenshez (1) és a 100% "B" komponenshez (2) tartoznak R [cn/tex] R(B) B (2) II. R(A) A (1) I. (3) λ(a) λ(b) λ[%] A (100%) B (0%) 50% 50% A (0%) B (100%) ábra: keverék fajlagos szakítóereje meghatározásának szerkesztési lépése 3. szerkesztési lépés: A nagyobb nyúlású komponens (esetünkben a B=100%) függőlegesére berajzoljuk azt a fajlagos szakítóerőt, amely a nagyobb nyúlású komponensben akkor ébred, amikor a kisebb nyúlású komponens a nyújtástól elszakad (8.21. ábra (3) pont). 4. szerkesztési lépés: A nagyobb szakadási nyúlású komponens fajlagos szakítóerő pontját (2) összekötjük egy egyenessel a kisebb nyúlású komponens 100%-os függőlegesének cn/tex =0 pontjával (8.21. ábra II. egyenes) 5. szerkesztési lépés: A kisebb szakadási nyúlású komponens fajlagos szakítóerő pontját (1) összekötjük egy egyenessel a nagyobb nyúlású komponensben ébredő fajlagos erővel, amely a kisebb nyúlású komponens elszakadásakor keletkezik (3). Ezt az egyenest az ábrán "I"-el jelöltük. 88

90 6. szerkesztési lépés: A jobb oldali ábrán megerősítjük a I. és a II. egyenesek közül a magasabban futó részeket. Ez az egyenes rendszer adja a keverékkomponensek arányainak függvényében a fajlagos szakítóerő változását. A szerkesztéssel meghatározott fajlagos szakítóerő változást a keverékarány függvényében - a II. keverékváltozat esetében a ábra - a III. keverékváltozat esetében a ábra tartalmazza. R [cn/tex] R(B) B (2) I. Igény II. (3) R(A) A (1) λ(a) λ(b) λ[%] A (100%) B (0%) 50% 50% Alk. Összetétel A (0%) B (100%) ábra: fajlagos szakítóerő változás meghatározása szerkesztéssel (II. keverékváltozat) R [cn/tex] R(A) A (1) R(B) B (2) II. I. (3) λ(a) λ(b) λ[%] A (100%) B (0%) 50% 50% A (0%) B (100%) ábra: fajlagos szakítóerő változás meghatározása szerkesztéssel (III. keverékváltozat) 89

91 A bemutatott szerkesztésekből levonható az a következtetés, hogy egy adott szálasanyagból készült fonal fajlagos szakítószilárdsága csak abban az esetben növelhető egy másik keverékkomponens bekeverésével, ha annak a másik keverékkomponensnek - nagyobb a fajlagos szakítószilárdsága, - nagyobb a szakítónyúlása és - a erő-nyúlás összefüggése az eredeti szálasanyagé felett helyezkedik el. A fajlagos szakítóerő változást elemiszálak keverése példáján mutattuk be. Azonos eredményre jutunk, ha két különböző szilárdsági tulajdonságokkal bíró szűrőszövetet együttesen terhelünk. (Ez a megállapítás, természetesen a két szövet tömegegységére vonatkozik.) 90

92 8.5. TÉRFOGATI SZŰRÉS SZÁMÍTÁSAI (Nemszőtt textíliák területi sűrűségének, vastagságának és porozitásának összefüggése) A nemszőtt textíliák térfogati sűrűsége a benne lévő légzárványok miatt kisebb a textíliát alkotó elemi szálak térfogati sűrűségénél. Ez a szerkezet ad lehetőséget a mélységi szűrés megvalósítására. A nemszőtt textíliában lévő textilszál és levegő arányának jellemzésére azaz térkitöltési viszonyainak jellemzésére használatos fogalom a tömörség és a porozitás. A tömörség és a porozitás az anyag és a pórusok térfogatának a test térfogatára vonatkozó viszonyszáma. Mértékegysége gyakorlatilag nincs (térfogat/térfogat), azaz nevezetlen szám. A tömörség és a porozitás 0 és 1 közé eső szám, de a tömörség 0 és a porozitás 1 értékű nem lehet. Adott test esetén a tömörség és porozitás összege 1, százalékban kifejezve 100 térfogat%. Ha a test tömörsége tart az 1-hez, akkor porozitása a 0-hoz tart. Anyagtérfogat Testsürüség Tömörség = = [8.21.] Testtérfogat Anyagsürüség azaz V V A T t = = = T m ρ VT [m 3 /m 3 ] vagyis [-] [8.22.] ρ A m V A ahol t a tömörség, [-] V A anyagtérfogat [m 3 ], V T testtérfogat [m 3 ], ρ T testsürüség [kg/m 3 ], ρ A anyagsűrűség [kg/m 3 ], m tömeg [kg]. 91

93 Testtérfogat Anyagtérfogat Porozitás = Testtérfogat = Hézagtérfogat Testtérfogat = Anyagsürüség Testsürüség [8.23.] Anyagsürüség A porozitás meghatározása a a tömörségnél alkalmazott jelölésekkel: m m VT VA ρ A ρt VA VT VA p = = = = 1 = 1 t V m T ρ A VT V A [-] [8.24.] ahol p porozitás [-] Nemszőtt kelmék esetében, ahol a termék jellemzésére az 1m 2 termék tömegét, a területi sűrűséget (m N [g/m 2 ]) használják, a tömörség és a porozitás meghatározásához szükséges a nemszőtt kelme vastagságának (v[cm]) az ismerete is. A nemszőtt kelmék tömörségét és porozitását az 1m 2 kelme adataiból a következők szerint lehet meghatározni: 1m 2 kelme testtérfogata a V T = A v [cm 3 ] [8.25.] T T összefüggéssel határozható meg, ahol A T az 1m 2 kelme felülete, azaz cm 2 v T a kelme vastagsága [cm] 1m 2 kelme anyagtérfogata a V A m N = [cm 3 ] [8.26.] ρ A összefüggéssel határozható meg, ahol m N ρ A a kelme területi sűrűsége,azaz 1m 2 kelme tömege g-ban, a kelme anyagának, esetünkben a kelmét alkotó elemiszálaknak a térfogati sűrűsége [g/cm 3 ]. 92

94 A nemszőtt textíliákat alkotó néhány elemiszál térfogati sűrűségét a 8.5. táblázat tartalmazza táblázat: nemszőtt textíliákat alkotó néhány elemiszál térfogati sűrűsége Elemiszál PES PA PP Vi PAN PVC Pamut Gyapjú Sűrűség [g/cm 3 ] 1,38 1,04 0,9 1,52 1,15 1, ,3 Fel kell azonban hívni a figyelmet arra, hogy mind a területi sűrűség, mind a vastagság meghatározásánál a szabványos vizsgálati előírásokat be kell tartani. Különösen a nemszőtt textíliák vastagságmérési eredményei változnak a mérés körülményeitől. A könnyen deformálódó nemszőtt textíliák mért vastagsága a méréskor alkalmazott terhelőerő mellett a terhelési felülettől is (összességétől tehát a mérésnél alkalmazott nyomástól [Pa]) függ. Az ismertetett összefüggések számszerűsítését egy szűrőanyag technikai információinak felhasználásával mutatjuk be. A szűrő - alapanyaga: 100% poliamid (PA) - térfogati sűrűsége: 1,04 g/cm 3 - területi sűrűsége: 500g/m 2 - vastagsága: 2,5 mm Az ismertetett összefüggések és a műszaki információk adataival az adott szűrő 1m 2 -ének testtérfogata: V T = [cm 3 ] a szűrő 1m 2 ben lévő 500g szálasanyag (PA) anyagtérfogata: V m A = ρ A 500 = = 1,04 480,8 [cm 3 ] [8.27.] A szűrőben lévő hézagtérfogat (pórusok) térfogata: V p = V T V A = ,8 = 2019,2 [cm 3 ] [8.28.] 93

95 a szűrő tömörsége: VA 480,8 t = = = 0,192 = 19,2% [8.29.] V 2500 T azaz adott térfogatban a szűrő szálasanyaga csupán 19,2%-os térfogat részt tesz ki, a többi a pórusok térfogata. A szűrő porozitása: hézagtérfogat VH 2019,2 p = = = = 0,808 [8.30.] testtérfogat V 2500 T a fentiek alapján tehát 80,8% a pórusok (levegő) térfogata. 94

96 8.6. A PORTALANÍTÁSI FOK ÉS A β ÉRTÉK ÖSSZEHASONLÍTÁSA A szűrés minőségének értékelésére több összefüggést alkalmaz a nemzetközi irodalom, azonban ezek az összefüggések sokszor elfedik a folyamatok lényegét. Abban a legtöbb szakirodalmi hivatkozás megegyezik, hogy a β Ratio (β arány) megmutatja, hogy mekkora a szűrő előtti és a szűrő utáni anyagfolyamban az adott méretű szennyeződések számának aránya. Képlettel kifejezve: = n elötti β x [8.31.] nutánni ahol: n előtti = a szűrő előtti anyagfolyamban lévő x [ µ m] -nél nagyobb szennyeződés mennyisége (száma vagy tömege), n utáni = a szűrő utáni anyagfolyamban lévő x [ µ m] -nél nagyobb szennyeződés száma vagy tömege. Abban az esetben, ha a szűrő az adott méretű szennyeződét teljes egészében megköti, akkor β x értéke végtelen, ami 100%-os össz portalanítási fokot jelent. A β értékének a felhasználásával határozható meg szennyeződés-szám vagy tömeg alapján számolva az szűrő összportalanítási foka: Az összportalanítási fok összefüggésének kis átalakításával megkapjuk az összefüggést a β aránnyal: G e Gu G = 1 u β β ε = 100 = = 100 = 100 Ge Ge β β β β [-] [8.32.] Abban az esetbe, ha a szűrés hatékonyságát (az összportalanítási fokot - ε ö ) a szennyező elemek tömegéből számítjuk ki (durva szűrőknél), akkor Am betűkombinációval jelölik ha a szennyező elemek számából, akkor Em betükombinációval jelölik EN 779 sz. szabványban. 95

97 A szűrés hatékonyságának számítására használt összefüggések formailag megegyeznek a szálasanyagok tisztításánál a textiliparban használt kifejezéssel: szbe szki T h = 100 [%] [8.33.] sz be ahol: T h = tisztítási hatékonyság [%], sz be = tisztító berendezés (szűrő) előtt az anyagfolyam szennyeződés tartalma [%]-ban (vagy tömegben vagy darabszámban), sz ki =tisztító berendezés (szűrő) után az anyagfolyam szennyeződés tartalma [%]-ban (vagy tömegben vagy darabszámban). A textiliparban a tisztítási hatékonyság meghatározására alkalmazott összefüggés szemléletesebben fejezi ki a szűrés során lejátszódó folyamatokat, mint a β x értéket használó összefüggés. Ezt az állítást a 8.6. táblázatban bemutatott összehasonlítás is igazolja. 96

98 8.6. táblázat: tisztítási jellemzők összehasonlítása szűrő előtti szennyeződés szűrő utáni szennyeződés Béta érték Összportalanítás tömegárama r e [kg/m 3 ] tömegárama r e [kg/m 3 ] [-] vagy T h [%] , , , , , , , , , , , , , , , végtelen

99 8.7. SORBA KAPCSOLT SZŰRŐBERENDEZÉSEK TISZTÍTÁSI HATÉKONYSÁGÁNAK TERVEZÉSE Az sorba kapcsolt szűrők tisztítási hatékonyságának grafikus meghatározásához az elméleti alapokat két összekapcsolt textiliparti gép esetén vizsgáljuk meg, majd az így kapott eredményeket kiterjesztjük több sorba kapcsolt szűrők összportalanítási fokának a meghatározására is. Az elméleti bemutatáshoz használjuk a következő jelöléseket ábra: Sz 0 [%] Sz 1 [%] Sz 1 [%] Sz 2 [%] I. Tisztító II. Tisztító ábra: sorba kapcsolt szűrők elrendezési vázlata sz 0 [%] I. szűrőhöz érkező anyagfolyam szennyeződés tartalma, sz 1 [%] I. szűrőt elhagyó, II. szűrőhöz érkező anyagfolyam szennyeződés tartalma, sz 2 [%] a II. szűrőt elhagyó anyagfolyam szennyeződés tartalma. Az I. jelű, első szűrő tisztítási hatékonysága az alábbi összefüggéssel határozható meg: sz sz 1 sz Th 1 sz sz = = [-] [8.34.] 0 0 amiből sz sz 1 0 = 1 Th [%] [-] [8.35.] 1 Az II. jelű, második szűrő tisztítási hatékonysága az alábbi összefüggéssel határozható meg: Th sz sz sz = = 1 [-] [8.36.] sz1 sz1 amiből sz 2 = (1 - Th 2 ) sz 1 [%] [8.37.] 98

100 Két egymás után sorba kapcsolt szűrő tisztítási hatékonysága sz sz 1 sz Th = = 1 sz [-] [8.38.] sz0 0 ahol sz 2 % helyére a (8.36) összefüggést behelyettesítve Th sz sz (1 Th ) sz = = 1 [-] [8.39.] sz0 sz0 adódik. A (8.38) összefüggésben az sz 1 %/sz 0 % helyére a (8.34) összefüggést behelyettesítve Th 1+2 = 1 - (1 - Th 2 ) (1 - Th 1 ) [-] [8.40.] illetve elvégezve a szorzást és az összevonásokat Th 1+2 = Th 2 (1- Th 1 ) + Th 1 [-] [8.41.] adódik. Most rajzoljunk meg egy derékszögű koordinátarendszert, és ott 1. jelöljük be a (0,1), a (1,0) és a (1,1) pontokat, 2. tekintsük az x tengelyt az egyenkénti szűrők tisztítási hatékonysága tengelyének 3. tekintsük az y tengelyt az összegezett szűrők tisztítási hatékonyságának 4. rajzoljuk meg a (0,0) és (1,1) pontokat összekötő egyenest (legyen a jele:"i" egyenes). Ld ábra. 99

101 8.25. ábra: a szerkesztés első lépcsője 5. a ábra vízszintes tengelyén jelöljük meg az első szűrő tisztítási hatékonyságát. Rajzoljunk egy függőleges egyenest ebből a pontból az "I" egyenesig, majd az ott kimetszett pontot vetítsük ki a függőleges tengelyre (ez a pont természetesen a Th 1 pont lesz a függőleges tengelyen) ábra: a szerkesztés második lépcsője 100

102 A "Th 1 " pont a (0,0)-(0,1) szakaszt két részre bontja: a Th 1 és az (1 - Th 1 ) szakaszra (8.27. ábra). 6. Kössük össze a függőleges tengelyen lévő "Th 1 " pontot az (1,1) ponttal (legyen a jele:"ii" egyenes) ábra: a szerkesztés harmadik lépcsője Ennek a II. egyenesnek ismerjük a paramétereit! az y = ax + b alakú egyenest feltételezve b = Th 1 [-] és a = (1 - Th 1 )/1 [-] Legyen most x = Th 2 akkor az egyenes egyenletéből a következő adódik: y = Th 2 (1 - Th 1 ) + Th 1 [-] [8.42.] Ez az egyenlet megegyezik a fejezet elején elméleti úton levezetett egyenlettel, amennyiben az y értékének az összegezett tisztítási hatékonyságot, azaz Th 1+2 -t tekintjük. 101

103 8.28. ábra: a két sorba kötött szűrő együttes tisztítási hatékonysága (Th 1+2 ) Több egymás után kapcsolt szűrő esetén az eljárást folytathatjuk, és meghatározhatjuk az sorba kapcsolt szűrő tisztítási hatékonyságát. Abban az esetben, ha ismerjük a beszerelt szűrők tisztítási hatékonyságát és azok nem elégségesek, (és ismerjük a szükséges tisztítási hatékonyságot), egyszerű eljárással meghatározhatjuk a pótlólagosan beszerelni szükséges szűrő tisztítási hatékonyságát (az ismertetett szerkesztési eljárást fordítva kell elvégezni). 102

104 8.8. A SZENNYEZŐDÉSTARTALOM MEGHATÁROZÁSA A TISZTÍTÁSI HATÉKONYSÁG ISMERETÉBEN A tisztítási hatékonyság definiciójából a szűrőt(vagy szűrőket) elhagyó anyag szennyeződéstartalma meghatározható: sz ki =sz be - Th sz be = sz be (1 - Th) [%] [8.43.] Rajzoljunk most egy olyan derékszögű háromszöget, amelynek egyik oldala 1 egységnyi, másik oldala pedig a tisztítógépbe bemenő szennyeződéstartalmat mutatja. A háromszög átfogóját nevezzük el "α" szakasznak ábra: sorba kapcsolt szűrők kimenő anyagáramának szennyeződés százaléka A háromszög függőleges oldalára rajzoljuk fel a gép tisztítási hatékonyságát, majd ebből a pontból húzzunk egy vízszintes egyenest (8.29. ábra). Két háromszöget találunk a rajzon, amelyek hasonlóak egymáshoz, amiből az következik, hogy: 1/sz be = (1- Th)/x [1/%] [8.44.] azaz x = sz be (1 - Th) [%] [8.45.] 103

105 Mivel ezen összefüggés jobb oldala megegyezik az előző összefüggés jobb oldalával, a bal oldalak is megegyeznek egymással, tehát az x érték az gépet (vagy gépsort) elhagyó anyag szennyeződéstartalmát mutatja. Az előzőleg bemutatott két ábra össze is vonható és a tisztítási hatékonyság ill. a szennyeződéstartalom könnyen, grafikusan egy időben meghatározható. A textilipari példán keresztül bemutatott grafikus tervezés a sorba kapcsolt szűrők tervezésénél is jól használható. 104

106 9. NEDVESSÉG HATÁSA A TEXTÍLIÁKBÓL KÉSZÜLT SZŰRŐKRE A textíliák, így a textíliákból készült szűrők, jól szívják a nedvességet. Az alapanyagtól függően a szabványos légnedvességből (65±2% relatív légnedvesség, 20±2 C hőmérséklet, légnyomás 760 Hgmm) a saját tömegüknek a 0-15%-át, 95% relatív légnedvesség és 24 C légállapot mellet a 0,1-40%-át és vízzel érintkezve a 0,5-250%-át képesek megkötni. Mivel nedvesség hatására a textíliákból készült szűrőknek mind az alaki, mind a szilárdsági tulajdonságai megváltoznak, a szűrők vizsgálatát előre meghatározott nedvességfelvétel mellett kell elvégezni. Az előre meghatározott nedvességfelvétel mellett mért tömeget kereskedelmi nettó tömegnek nevezzük, mert a textíliák kereskedelmében ez az a tömeg ami alapján a számlát ki lehet állítani. Kereskedelmi nettó tömeg meghatározása Elméleti alapok: Annak érdekében, hogy a kereskedelmi nettó tömeget meg lehessen határozni, az szükséges, hogy az ismeretlen nedvesség-mennyiséget tartalmazó mintából eltávolítsuk a nedvességet. Ezt a műveletet kondicionálásnak nevezzük. A kondicionálás lényege, hogy a mérlegre tett ismeretlen nedvességmennyiséget tartalmazó mintát valamilyen szárítási eljárással kiszárítjuk, és a szárítás közben folyamatosan mérjük a minta tömegének a változását. A kondicionálás alatt lejátszódó tömegváltozást, a nedves minta és a száraz minta tömegét a 9.1. ábra mutatja. A vizsgálat kezdetekor mért minta-tömeget nedves-tömegnek, a mérés végén, mikor a minta egymást követő értékei változatlan tömeget mutat, száraz-tömegnek nevezzük. A nedves és a száraz minta tömegéből a nedvesség felvétel és a nedvesség tartalom meghatározható. 105

107 9.1. ábra: minta tömegváltozása a kondicionálás során Nedvesség felvétel: a vizsgált anyagban lévő nedvesség tömege a százaz laboratóriumi minta tömegének a %-ában kifejezve. Képlettel: ahol mnedves mszáraz w felv = 100 [%] [9.1.] m száraz m nedves m száraz a vizsgált minta tömege mintavételkor (nedvesen)[g] a vizsgált minta tömege laboratóriumi kiszárítás után [g] w felv a laboratóriumi minta nedvesség felvétele [%] Nedvesség tartalom(w tartalom ): a vizsgált anyagban lévő nedvesség tömege a nedves laboratóriumi minta tömegének %-ában kifejezve. Képlettel: mnedves mszáraz w tart = 100 [%] [9.2.] m nedves 106

108 Kereskedelmi nedvesség felvétel: szállítási szerződésben vagy szabványban meghatározott nedvességfelvétel érték, amely figyelembevételével kell a szállítás tömegét figyelembe venni a szállítási érték kiszámításánál. Kereskedelmi nettó tömeg: A szállításkor lemért anyagtömeg átszámítva a kereskedelmi szerződésben rögzített nedvességfelvétel melletti tömegre (a laboratóriumi vizsgálat alapján meghatározott tényleges nedvességfelvétel figyelembevételével). Képlettel: m ker. nettó wsz % 1+ = m 100 mért [kg] [9.3.] wmért % Ahol: m ker.nettó Kereskedelmi nettó tömeg (a számlázás alapja);[kg] m mért A szállításkor lemért anyagtömeg (még ismeretlen nedvességfelvétellel);[kg] w sz % szabványos, vagy kereskedelmi szerződésben rögzített nedvességfelvétel [%] w m % a szállított anyag laboratóriumban meghatározott tényleges nedvességfelvétel [%] A textiltermék lineáris/területi sűrűségének a szabványos nedvességfelvétel figyelembevételével történő kiszámítása megegyezik a kereskedelmi nettó tömeg kiszámításával, azaz a fonalaknál a szabványos nedvességfelvétel melletti lineáris sűrűség: T tex szabványos wsz % 1+ = T 100 tex [g/1000m] [9.4.] mért wm % ill. szöveteknél a szabványos nedvességfelvétel melletti területi sűrűség M N szabványos nsz % 1+ = M 100 N [g/m 2 ] [9.5.] mért nm %

109 10. SZŰRŐKÖN ÁTÁRAMLÓ LEVEGŐMENNYISÉG MÉRÉSE A textíliák légáteresztő képessége a - ruházati termékek esetén a szellőzőképesség és a szél elleni védelem, - az ejtőernyőknél az ernyő kinyitása és a süllyedési sebesség, - a szűrőknél pedig a szűrőképesség miatt nagyon fontos jellemzője a szöveteknek. A légáteresztő-képesség a szűrőszövetnek az a tulajdonsága, hogy a két oldala közötti légnyomáskülönbség hatására a pórusain levegőt enged át. A mérés elvét a ábra mutatja ábra: légáteresztő-képesség vizsgálatának elve 1 szivattyú; 2 minta; 3 és 4 szelepek; 5 nyomásmérő; 6 tartály; 7 biztonsági szelep; R 1 -R 4 - rotaméterek A kelme légáteresztő képességét adott nyomás-különbséghatására egységnyi felületen, egységnyi idő alatt átáramlott levegő térfogatával jellemezzük. 108

110 A szűrő fajlagos felületi terhelése (a textiltudományban:légáteresztő képesség) meghatározására a U 3 qv [ m / s] 2 A [ m ] f = [ s] f m / [10.1.] összefüggés szolgál, ahol: U f [m/s] a szűrő felületi terhelése (textiltudományban: légáteresztő képesség), q v [m 3 /s] levegő mért térfogatárama a mérés során, A f [m 2 ] a mérésnél alkalmazott szűrő felülete. A szűrők esetében lényegesen kisebb a légáteresztő-képesség, mint a ruházkodási textíliáknál, ezért a nyomáskülönbséget a légáteresztő-képesség meghatározása során, a mérés során: - ruházkodási textíliák esetében 10 vo.mm (vízoszlop mm), - szűrőként alkalmazott textíliák esetében 20 vo.mm nyomáskülönbséget alkalmaznak. A műszaki gyakorlatban a szűrőket gyártó cégek az SI től eltérő mértékegységeket is alkalmaznak. Ilyenek pl.: 3 dm 1., 2 m s 3 dm 2., 2 dm min ml 3., 2 100mm s 3 m m h 109

111 A legfontosabb térfogatáram-sűrűség (térfogatsebesség) mértékegységeinek kifejezését SIegységekkel (az átszámítási tényezőket) a táblázat tartalmazza. A textíliák így a textíliákból készült szűrők jellemzésére előnyösen használható még a légellenálló képesség meghatározása. A légellenálló képesség: egységnyi térfogatú levegőmennyiségnek 1 m 2 szövetfelületen 10 mm vízoszlop túlnyomás-különbség hatására történő átáramlásához szükséges időtartam s- ban kifejezve. A definícióból következik, hogy a légellenálló képesség a légáteresztő képesség reciprok értéke. A légellenálló képesség használatának előnye, hogy több rétegű kelmét (szűrőt) vizsgálva, a teljes légellenállás az egyes kelmerétegek légellenállásának összegével egyenlő táblázat: Szűrők területi terhelésének átszámítása SI métékegységre Kifejezése SI-egységgel Mértékegység [m 3 /(s m 2 )] Metrikus egységek 1 1 [dm 3 /(min dm 2 )] 1, [dm 3 /(min m 2 )] 1, [dm 3 /(h dm 2 )] 2, [dm 3 /(h m 2 )] 2, [m 3 /h m 2 ] 2, [m 3 /min m 2 ] 1, Angolszász egységek 7 1 [ft 3 /(s ft 2 )] 3, [ft 3 /(min ft 2 )] 5,

112 10.1. SZŰRŐ ELLENÁLLÁSÁNAK VÁLTOZÁSA A SZŰRŐKÖN A SZŰRÉS FOLYAMÁN A szűrőberendezéseken a szűrés folyamán nyomásesés jön létre. Ez a nyomásesés egyrészt a tiszta szűrő ellenállásából, másrészt a szűrőrétegre lerakódott porréteg ellenállásából adódik. A tiszta szűrőrétegen létrejövő ellenállást a textilszűrő szerkezete határozza meg (ez az a mérési érték, amelyet a ábrán bemutatott légáteresztő készülékkel lehet meghatározni.) Mivel a szűrőkészülékekbe bevezetett gáz lamináris áramlású, az ellenállás közvetlenül az átáramoltatott gáz mennyiségétől (annak reciprokától) függ és megközelítőleg egyenesen arányos a szűrési sebességgel. A szűrő és a leválasztott por együttes ellenállását meghatározza: - a szűrőréteg felületi terhelése, - a portartalmú gáz sűrűsége, viszkozitása és nedvessége, - a porterhelés mértéke, - a por jellemzői: szemcseméret, a szemcseméret megoszlása, a sűrűsége, a szemcsék formája vagy fajlagos felülete, - a szűrőanyag (textil) porozitása. A porszűrők ellenállásából adódó nyomásesés a berendezés gazdaságos működése szempontjából meghatározó jelentőségű. Minél finomabb és minél inkább megközelíti a gömbformát a leválasztandó por, annál tömörebb lesz a levált porréteg és ennek megfelelően annál nagyobb lesz a nyomásesés a szűrőn. Ha a leválasztandó porban finom és durva szemcsék együtt vannak, a szűrőréteg és a levált porréteg együttes ellenállása szintén nagy lesz, mert a finom szemcsék a szűrőréteg szabad térfogatát eltömítik. A szűrés folyamán a szűrőn bekövetkező nyomásváltozás az idő függvényében vázlatosan a ábra mutatja. 111

113 A ábrából látszik, hogy a szűrőn a tisztítás után is marad por, ami a szűrési-szűrő tisztítási folyamat számának növekedésével egy re nő, majd egy bizonyos számú művelet után eléri a felső határértéket ábra: a szűrő légellenállása, üzemelés és tisztítás során, az idő függvényében 1. tiszta szűrőszövet ellenállása; 2. visszamaradó ellenállás; 3. szűrőszövet + porréteg ellenállása; 4. két szűrőtisztítás közötti időtartam A szennyeződés eltávolítása a szűrőkről a szűrőelemek koptatásával, vibráltatásával, lengetésével vagy sűrített levegővel történő öblítéssel valósítható meg. A legjobb hatásfokú tisztítást a vibráltatás és az ellenáramú öblítés együttes alkalmazása eredményezi. A folyamatosan üzemelő szűrő ellenálása a tisztítási periodus végén magasabb marad, mint a teljesen új, tiszta szűrőszöveté. A szűrőn, ill annak belsejében ugyanis mindig marad valamennyi szennyeződés mennyiség, mely tisztításkor nem távolítható el. Ez a szennyeződés mennyiség, bár növeli a szűrőszövet ellenállását, optimális esetben a szűrési hatásfokot javítja. 112

114 11. SPECIÁLIS SZŰRÉSEK A textíliák szűrőképességét a szennyezőanyagok eltávolításán kívül két nagyon fontos egészségvédelemmel összekapcsolható területen, nevezetesen - a napból érkező veszélyes UV (ultraibolya vagy ultraibolya) sugárzás elleni védelemben és - a hőhatások, azaz hideg elleni és a magas hőmérséklet elleni védelemben is eredményesen alkalmazzák UV SUGÁRZÁS SZŰRÉSE TEXTÍLIÁKKAL Addig, amíg a légszűrők vizsgálatánál a vizsgálat lényege a szűrő előtti és a szűrőt elhagyó anyagáramban lévő szennyeződések mértékének (tömegének vagy számának) a meghatározása, addig az UV sugárzás szűrése szempontjából a vizsgálat lényege a szűrőhöz (textíliához, árnyékolóhoz, napszemüveghez) érkező fény és az azt elhagyó fény intenzitásának a meghatározása hullámhosszanként. Ezt a vizsgálatot egy műszerrel, az ún. spektrofotométerrel lehet elvégezni. A spektrofotométerek a műszeres mérések területén széleskörűen felhasználható eszközök. Képesek meghatározni egy fényforrás hullámhosszankénti intenzitását, azaz az elektromágneses sugárzás spektrális eloszlási görbéjét. A görbe egyes pontjaihoz tartozó fényintenzitás értékek pontosan meghatározhatók, ebből pedig matematikai műveletekkel sokféle kiértékelés elvégezhető. A spektrofotométerrel történő elektromágneses sugárzás szűrésének meghatározására szolgáló mérési összeállítás a ábrán látható. A fényforrás egy halogén és egy deutérium fényforrás kombinációja, amellyel különböző természetes fényforrásokat lehet modellezni. Leggyakrabban a napsugárzást modellező D65 jelzésű fényforrás kombinációt alkalmazzák a méréseknél, amely olyan sugárzást bocsájt ki, mint egy 6500 K hőmérsékletű abszolút fekete test, hasonló sugárzást, mint a földi életet biztosító nap. A kibocsájtott sugárzás igen széles, nm hullámhossz tartomány vizsgálatára ad lehetőséget. 113

115 Üvegküvetta, vagy más fényáteresztő anyag Spektrofotométer Kollimátor lencse Adatkábel Üvegkábel Fényforrás Üvegkábel Távtartó és állványzat ábra: fényáteresztés vizsgálat elrendezési vázlata A fényforrásból üvegkábelen keresztül érkezik a fény a mintatartóhoz, ahonnan - vagy változatlan intenzitással (amennyiben nincs vizsgálati minta a mintatartóban) vagy - hullámhosszanként a vizsgált anyagtól függően változó mértékben csökkentve érkezik a spektrofotométerhez, amely a hullámhosszanként megméri a fényintenzitás értékeket, majd az adatok a számítógépbe kerülnek. A vizsgált UV sugárzás az elektromágneses sugárzás széles intervallumából csak keskeny részt képvisel. A ábrán a továbbiak megértéséhez szükséges legfontosabb elektromágneses sugárzásokat és azok hullámhossz intervallumait tüntettük fel. látható sugárzás Kozmikus sugárzás Gamma sugárzás Röntgen sugárzás UV-C UV-B UV-A Infra vörös Rádió hullámok hullámhossz [nm]-ben ábra: elektromágneses hullámok csoportosítása 114

116 A ábrából látható, hogy - a látható sugárzás a λ= nm, - az UVA sugárzás a λ= nm, - az UVB sugárzás a λ= nm, - az UVC sugárzás a λ= nm, hullámhossz intervallumban helyezkedik el. Annak megértéséhez, hogy az UV sugárzást miért kellett három részre osztani, ismerni kell az UV sugárzás veszélyességi görbéjét. A napból érkező elektromágnese sugárzás, így az UV sugárzás is az élet elengedhetetlen feltétele. Az emberi bőr a különböző hullámhosszúságú elektromágneses sugarakra eltérően reagál: minél nagyobb az UV sugárzás tartományában a sugárzás hullámhossza, annál kevésbé károsítja a bőrt (a látható sugárzásnak már nincs bőrkárosító hatása). A hullámhossz függvényében felrajzolt bőr károsodási görbét (relatív erythema hatás) a bőr érzékenységi görbéjének nevezzük (11.3. ábra). Ahhoz, hogy az elektromágneses sugárzás bőrre károsító hatását becsülni tudjuk, ismernünk kell a napsugárzás hullámhosszankénti intenzitását is. Egyetemünk területén egy verőfényes nyári napon mért napsugárzás hullámhosszankénti intenzitásának eloszlását a ábra mutatja. 115

117 relatív biológiai érzékenység [-] a.) bőr érzékenység görbéje b.) napfény sugárzási görbe részlet db nm foton 2 cm s besugárzás hullámhossz [nm] ábra: az UV sugárzás veszélyes intervallumának meghatározása S [mw/m²] λ [ nm] ábra: Budapesten ( ) mért napsugárzás intenzitásának értékei [mw/m 2 ] 116

118 A napsugárzás λ= nm hullámhosszúsági tartományába eső részt berajzoltuk a ábrába is. A ábrából látszik, hogy - az UV sugárzás λ = nm hullámhossz közeli sugárzása nem veszélyes a bőrre, mert a napsugárzás intenzitása ebben a tartományban gyakorlatilag nulla, - a látható fényhez közeli, λ = nm hullámhossz tartományban lévő sugárzás szintén nem veszélyes a bőrre, mert ebben a tartományban a bőr érzéketlen az elektromágneses sugárzásra, - az a veszélyes hullámhossz tartománya a napsugárzásnak, ahol a sugárzás intenzitása már elég magas és a bőr érzékenysége sem csökkent le túlságosan. A veszélyességi görbét a napsugárzás intenzitási görbéjének és a bőr érzékenységi görbéjének a hullámhosszankénti összeszorzásával lehet meghatározni. Ez az veszélyességi görbét a ábrán is ábrázoltuk. Az ábrából látható, hogy a veszélyességi görbe középső szakasza a legveszélyesebb az emberi bőrre, ezért volt szükséges a görbe legmagasabb értékű intervallumát különválasztani a két szélső intervallumtól (és létrehozták az UVA, UVB és UVC sugár megnevezés). A mérési eredmények kiértékelése A mérési elrendezés mintatartójába elhelyezett vizsgálati mintán átáramló sugárzás hullámhosszankénti intenzitásának az ismeretében a számítógép leggyakrabban a következő két értékelést végzi el: 1. a mintához érező egységnyi sugárintenzitás és a mintán (szűrőn) áthaladt és megmaradó sugár intenzitás arányának (0-1 közötti, vagy 0-100% közötti érték) hullámhoszszankénti meghatározása után átlagolva, az UVx faktorokat, és 2. védőfaktort (hétköznapi életben legismertebb alkalmazása a naptejeken feltüntetett védőfaktor) határozzák meg. 117

119 A mintán (szűrőn, árnyékolón, napszemüvegen) az egységnyi sugárintenzitásból megmaradó és továbbhaladó sugárintenzitás arányának átlagát az alábbi összefüggésekkel kell meghatározni: T315 + T320 + T T395 + T340 UVA AV = [-] [11.1.] 18 T290 + T295 + T300 + T305 + T310 + T315 UVB AV = [-] [11.2.] 6 T290 + T T395 + T400 UVR = [-] [11.3.] 23 A vizsgálati szabványban alkalmazott jelölések magyarázata a következő: UVR - a nap sugár-intenzitás arányok nm hullámhossz tartományban vett átlaga (solar ultraviolet radiation in the range 290 to 400 nm), UVA AV - a nap sugár-intenzitás arányok nm hullámhossz tartományban vett átlaga (solar ultraviolet radiation in therange 315 to 400 nm), UVB AV - a nap sugár-intenzitás arányok nm hullámhossz tartományban vett átlaga (solar ultraviolet radiation in the range 290 to 315 nm), T λ - a mintához λ hullámhosszon érkező- és azon áthaladó sugárintenzitásának aránya (értéke: 0-1), pl: T T értéke a 290 nm hullámhossznál. A T λ értékek számítása hullámhosszanként mért intenzitások segítségével: T S S ráeső áthaladó λ = [-], [11.4.] Sáthaladó ahol az S értékek a napból áramló ill. a mintán áthaladt, a spektrofotométerhez érkező fényintenzitás értékek foton számban [db] vagy [mw/m 2 ]-ben. A vizsgálati minta védőfaktorát (UPF-Ultraviola Protection Factor) a vizsgálati szabványban előírt jelölésekkel az alábbi összefüggés szerint kell meghatározni: 118

120 Eλ Sλ λ 290 UPF = [-] [11.5.] 400 E S T λ λ λ λ ahol: E λ [-] = Bőr relatív érzékenysége a hullámhossz függvényében, S λ [mw/m 2 ] = Napsugárzás intenzitása a hullámhossz függvényében, T λ [-] = a mintához érkezett és átáramlott sugárintenzitás aránya a hullámhossz függvényében (értéke: 0-1), Δλ [nm] = hullámhossz ugrás, vagy felbontás, λ [nm] = hullámhossz nm-ben. A minta általi UV sugárzás intenzitást csökkentő faktorról sok közelítést alkalmazva azt lehet mondani, hogy ha egy mintán (szövetminta, napszemüveg, naptej), - átáramló sugárintenzitás megegyezik a mintához érkező sugárintenzitással, akkor a védőfaktor értéke UPF=1, - áthaladó sugárintenzitás értéke nulla, akkor a védőfaktor értéke UPF=, - áthaladó sugárintenzitás értéke a felére csökken, akkor a védőfaktor értéke UPF= 2, - UPF= 25 védőfaktor értékű anyagok a hozzájuk érkező egységnyi sugárzásból átlagosan 0,04 -es értéket ereszt át, azaz ennyit nem tud visszatartani. A következő ábrákon bemutatunk néhány olyan adatot és ábrát, amelye hétköznapi életben eligazítást nyújthat az UV sugárzással kapcsolatos kérdésekben: - a ábra a szűrőszövetek területi sűrűségének függvényében mutatja a szűrőn (ruha, árnyékoló, függöny stb.) átáramló UV sugárzást három különböző alapanyagú és szerkezetű kelmén, - a táblázat az UV sugárzás meteorológiai csoportosítását tartalmazza, - a ábra azt mutatja, hogy milyen erős sugárzásnál mennyi idő alatt károsodik az ember bőre. 119

121 11.1. táblázat: UV sugárzás meteorológiai csoportosítása Intenzitás mértéke (t UVB ) [min] Intenzitás jellemzése 1-3 Gyenge 3-5 Mérsékelt 5-7 Közepes 7-9 Erős 9-10 Nagyon erős Átáramlott UV sugár intenzitás arány átlaga, az UVR [%]-ban kifejezett értéke Területi sűrűség [g/m 2 ] ábra: textíliák területi sűrűségének hatása az UV sugár szűrésre ] 50 in [m ő 40 id é si 30 g F e lé UV-index 7-9 > 10 0 minimális alacsony közepes magas nagyon magas UV sugárzás kategóriák ábra: UV index, és a bőr károsodását okozó besugárzás időtartama 120

122 11.2. TEXTÍLIÁK HŐSZIGETELŐ KÉPESSÉGE A textíliák termikus tulajdonságai mind műszaki, mind ruházkodás szempontjából rendkívül fontosak. Műszaki szempontból elsősorban a hőszigetelő képesség, pl. magas hőmérsékletű munkahelyeken a védőruhák anyagának kiválasztásában vagy a lakások hőszigetelésében. Ruházati szempontból a hővezető képesség, és a hőáteresztő képesség jelentős. A textíliák termikus tulajdonságai befolyásolják a hőközlés folyamatát melyet hőterjedésnek nevezzük. A hőterjedésnek három jól elkülöníthető fajtája van: - a hőáramlás, - a hővezetés, - a hősugárzás. A hőterjedésben általában mind a három mechanizmus részt vesz, de a három közül általában az egyikdominánsabb szerepet játszik a többinél. A textiltudomány a kelmék termikus tulajdonságait sok mérési elv alapján meghatározott paraméterekkel jellemzi. Ilyen pl. a hővezetési tényező, a hővezető képesség, a hőátadási tényező sugárzó hő esetén stb. A textilipari vizsgálatok közül a hőszigetelő képesség az a termikus tulajdonsága a szűrőszöveteknek, amely a legközelebb áll a szűrési folyamatokhoz. A hőszigetelő képesség vizsgálatát a EN 702:1994 A kontakthő átbocsájtásának meghatározása védőruházaton vagy annak anyagain európai szabvány tartalmazza. A kontakthő átbocsájtásának jellemzésére a szabvány a küszöbidő fogalmát használja. A küszöbidő azt az időtartamot jelenti, amely szükséges ahhoz, hogy a szűrő (kelme) egyik oldalán a hőmérsékletet ugrásszerűen megnövelve, a kelme másik oldalán a hőmérséklet előre meghatározott hőfokkal növekedjék. Annak érdekében, hogy a mérés a szükséges pontossággal megismételhető és reprodukálható legyen, a szabvány meghatározza a mérési összeállítás paramétereit: 121

123 - a fűtőtest hőmérsékletét (melyre a kelmét meghatározott sebességgel kell ráhelyezni) amely biztosítja a kelme egyik oldalának ugrásszerű hőmérséklet változását, - a mérési elrendezést, amely biztosítja a kelme felhelyezését a fűtőtestre és a precíz mérést (11.7. ábra), - a kelme 49,5 N erővel történő rászorítását a fűtőtestre, ábra: kontakthő mérésének elrendezése 1. kiegészítő tömeg; 2. fűtő henger szigeteléssel; 3. árnyékoló lemez; 4. kaloriméter a kelme fűtéssel ellentétes oldalának hőmérséklet változását mérő egység; 5. tartókeret; 6. motoros emelő szerkezet - a speciális kialakítású hőmérséklet mérő egységet, amely kialakítás biztosítja, hogy a kaloriméter által mért hőmérséklet változás az idő függvényében egyenes mentén történjen. A kaloriméter keresztmetszeti ábrája a ábrán látható: ábra: a kaloriméter 1. 25mm átmérőjű eloxált alumínium lemez; 2. hőmérő szenzor pl. PT100-as; 3. PA 6.6-ból készült talapzat; 4. felfogató furatok 122

124 Példaként a szabvány szerint kialakított mérő berendezéssel végzett egy mérésből a küszöbidő meghatározási módszere a ábrán látható ábra: küszöbidő meghatározása Néhány textília hőszigetelő képességének értékei a táblázatban és a ábrán, valamint a ábrán láthatók táblázat: Szövetvizsgálati eredmények Anyag neve Területi sűrűség [g/m 2 ] Vastagság [mm] Küszöbidő [s] Farmer 482 0,08 12,3 Polár ,92 22 Polár ,92 25,3 Polár ,51 42,5 123

125 ábra: küszöbidő a kelme területi sűrűségének a függvényében ábra: küszöbidő a kelmevastagság függvényében A és ábrából látható, hogy a küszöbidő a kelmevastagság növelésével növelhető azonban a területi sűrűség és a küszöbidő között eltérő szerkezetű és alapanyagú kelmék között nincs összefüggés. 124

126 MELLÉKLETEK 125

127 M1. melléklet: angolszász mértékegységek összefoglaló felsorolása a acre területmérték, 4047 m 2 bbl. barrel hordó, US mértékegység, kb. 159 liter BCM billion cubic microns milliárd köbmikron BRT register ton bruttó regisztertonna, kb. 2,83 m 3 BTU British thermal unit brit hőmennyiségegység, 1,055 kj bu. bushel véka, (gabona)űrmérték, (GB) 36,36 l, (US) 35,24 l CFM cubic feet per minute köbláb/perc ch. chain lánc, hosszmérték, 20,116 m ctl cental tömegmérték, 100 font, kb. 45,36 kg (US) cu ft cubic feet/foot köbláb, űrmérték, cm 3 cu in cubic inch köbhüvelyk, űrmérték, 16,387 cm 3 cwt. hundredweight tömegmérték, 112 font (GB); 100 font (US) dpi dots per inch egy hüvelykre jutó pont(szám) dwt. pennyweight mértékegység nemesfémek és drágakövek mérésére, 1,555 g f. fathom öl, hosszmérték, 182,9 cm fl. oz. fluid ounce folyadék uncia, térfogat-mértékegység, 29,57 cm 3 FPS foot pound second system láb-font-másodperc mértékrendszer fps foot per second láb per másodperc (gyorsasági mértékegység) ft. foot láb, hosszmérték, 30,48 cm fur. furlong hosszmérték, 201,168 m gal. gallon űrmérték, 4,543 liter gi gill űrmérték, 0,142 l (GB); 0,118 l (US) gr grain mértékegység nemesfémek és drágakövek mérésére, 64,799 mg hhd hogshead nagy hordó, űrmérték, 240 l i. bu. imperial bushel angol bushel, térfogat-mértékegység, 36,35 l i. gal. imperial gallon angol gallon, térfogat-mértékegység, 4,55 l in. inch hüvelyk, hosszmérték, 2,54 cm IPM inches per minute hüvelyk/perc IPR inches per revolution hüvelyk/fordulat IPS inches per second hüvelyk/másodperc kgf kilogram-force kilopond (kp) kn knot (tengeri) csomó, tengeri mérföld/óra kts knots (tengeri) csomó, tengeri mérföld/óra l. t. long ton hosszú tonna, kg lb-wt pound-weight az lbf erőmértékegység Amerikában használatos neve lb. pound font, tömegmértékegység, 0,4536 kg lbf pound-force erőmértékegység, 1 font tömegű testre ható súlyerő, 4,448 N lbf pound-force erőmértékegység, kb. 4,45 N liq pt liquid pint űrmérték, 0,473 l (US) LPI lines per inch vonal/inch 126

128 m. mile mérföld, 1 609,33 m MBBL million barrels ezer hordó MBU million bushels ezer véka Mcf million cubic feet ezer köbláb MCM mille circular mil körterületegység, 0,5067 m 2 mi. mile mérföld, 1 609,33 m mil milli-inch ezredhüvelyk, 0,0254 mm MLB million pounds ezer font (US) mph miles per hour mérföld/óra (sebesség) oz ounce uncia, tömeg- és űrmérték, 28,35 g oz. troy ounce nemesfém uncia, 31,1035 g troy pdl poundal erőmértékegység, 0,138 N ppg pounds per gallon font per gallon <folyadéksűrűség kifejezésére alkalmazott mértékegység> psf pounds per square foot font/négyzetláb psi pounds per square inch font per négyzethüvelyk, 6,9 kpa pt pint űrmérték, 0,568 l (GB) pt pint űrmérték, 0,473 l (US) qr quarter tömegmértékegység, 12,7 kg (GB) qt quart űrmérték, 0,568 l (US) rd. rod hosszmérték, 5,03 m s. t. short ton rövid/amerikai tonna, 907,2 kg sq ft square foot terület-mértékegység, négyzetláb sq in square inch terület-mértékegység, négyzethüvelyk sq m square mile terület-mértékegység, négyzetmérföld sq yd square yard terület-mértékegység, négyzetyard st. stone tömegmértékegység, 6,35 kg tbsp tablespoon evőkanál, kb. 15 ml TEU twenty-foot equivalent unit 20 láb (hosszméretű konténer-) egységrakomány, kb. 38,5 m 3 thou thousandth of one inch ezredhüvelyk, 0,0254 mm tr troy mértékegység nemesfémek és drágakövek mérésére, 373,24 g tsp teaspoon teáskanál, kb. 5 ml y. yard hosszmérték, 91,44 cm yd. yard hosszmérték, 91,44 cm 127

129 M2. melléklet: tömeg mértékegységei és átszámításaik m.1. táblázat: átszámítások a metrikus mértékegységek között: Mértékegység kg 1 kg 1 1 µg mg g dag, dkg q t Mt m.2. táblázat: átszámítás az SI mértékegységek és az angolszász egységek között Mértékegység kg 1 kg 1 1 gr (grain) 6, oz 2, oz tr (1 oz apoth) 3, lb (pound) 4, font 1 slug 1, sh ton ton (UK)

130 M3. melléklet: a sebesség mértékegységei A sebesség SI származtatott mértékegysége a m s 1, azaz m/s, méter per szekundum vagy méter per másodperc. Köznapi használatában sokkal elterjedtebb a km/h, azaz kilométer per óra, csillagászatban a km/s, hajózásban a csomó, angolszász területeken a mérföld/óra. m/s Bár a m/s származtatott egység az SI-ben, a méter definíciója a vákuumbeli fénysebességen alapszik, ami pontosan m/s, tehát 1 m/s a fénysebesség 1/ ed része. Egy km/h, azaz kilométer per óra annak a testnek a sebessége, amely 1 óra alatt 1 km utat tesz meg. 60 km/h átlagosan percenként egy kilométer megtételét jelenti. Az SI nem definiálja az óra fogalmát, de összeegyeztethető a másodperccel (annak 3600-szorosa), így a szabványok [1] szerint korlátlanul használható. Az Egyesült Államokon és az Egyesült Királyságon kívül a világ nagy részén az autók A km/s, azaz kilométer per szekundum csillagászatban használatos mértékegység, a m/s ezerszerese. A Föld keringési sebessége körülbelül 30 km/s. Csomó A csomó a hajózás és repülés területén használt sebesség-mértékegység. A tengeri mérföld nevű hosszmértéken alapszik. Egy nemzetközi csomó alatt egy tengeri mérföld óránkénti sebességet értünk. Ez pontosan 1,852 km/h, tehát az SI-vel összeegyeztethető. Rövidítése: kn [2] (knot). Nevét a hajók sebességének mérési eljárása alapján kapta. Egy zsinórhoz kötött, lesúlyozott, lapos fadarabot dobtak a vízbe. A zsinóron szabályos közönként csomó volt. A fadarab a vízben nagyjából ugyanott maradt, úgy volt megkötve, hogy ernyőszerűen befordult a haladási irányra merőlegesen, miközben a hajó előrehaladtával egyre több madzag tekeredett le. Fél perc idő alatt a tengerész számolta, hogy hány csomó fut át az ujjai között. A csomók 47 láb 129

131 3 hüvelykre (vagyis 14,40 méterre) voltak egymástól, vagyis a tengerész ujjának súrlódását (a kézi log elmozdulását) is figyelembe vették. (A tengeri mérföld 1/120-ad része 15,43 m lett volna.) A koordináták és a távolságok könnyen átszámolható közvetlen összefüggése miatt a repülésben és hajózásban mind a mai napig megmaradt a tengeri mérföld (mint távolság-) és a csomó (mint sebesség-) mértékegység. A századokban a hajók sebességmérését azért kellett pontosan megoldani, mert ha napokig felhős időben vagy ködben haladtak, nem tudtak az égitestekről szögmérést végezni, és csak a sebesség segítségével tudták helyzetüket megbecsülni. Mérföld/óra A mérföld/óra sebesség-mértékegység mérőszáma az óránként megtett mérföldek számát jelöli. Egy angol mérföld 1609,344 méter, vagyis 1 mérföld/óra = 1, km/órával. Az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban, valamint néhány más országban a közlekedési táblákon és a sebességmérőkön is egységként használják. Ott mph vagy MPH (mile per hour) formában rövidítik, de műszaki írásokban a mi/h forma is előfordul. Nem SI mértékegység. m.3. táblázat: átváltási táblázat m/s km/h km/s csomó mph 1 m/s = 1,000 3,600 0,001 1,944 2,237 1 km/h = 0,278 1,000 2, ,540 0,621 1 km/s = , csomó = 0,514 1,852 5, ,000 1,151 1 mph = 0,447 1,609 4, ,869 1,

132 M4. melléklet: nyomás mértékegységek 1N Szabványos SI-mértékegysége a pascal, származtatása: 1Pa =. 2 1m Egyéb használatos, vagy történetileg jelentős mértékegységek: bár (bar): a mára a használatból kivont CGS-mértékegység rendszerben származó, ottani megfeleltetése: 10 6 dyn/cm 2. Mivel 1 bar=10 5 Pa, ezért a használata a literhez vagy a tonnához hasonlóan ma is megengedett. technikai vagy műszaki atmoszféra (at): 1 kilogrammnyi tömeg standard nehézségi gyorsulás mellett mért súlyerejének (9,80665 N) nyomása 1 cm 2 felületre terhelve. Felhasználva a súlyerő MKS-rendszerbeli mértékegységét, a kilopondot: at=kp/cm 2. Standard nehézségi gyorsulás mellett a 10 méter magas vízoszlop hidrosztatikai nyomása 1 at. fizikai atmoszféra (atm): az úgynevezett ideálislégkörben közepes tengerszinten mért légnyomás értéke, 1 atm = Pa = 760 torr. vízoszlop milliméter mmh 2 O, elavult mértékegység (régiesen: v.o.mm); egy milliméternyi vízoszlop alatt uralkodó hidrosztatikai nyomás higanymilliméter (mmhg, régiesen Hgmm): az 1 mm magas higanyoszlop hidrosztatikai nyomása szabványos nehézségi gyorsulás mellett. A higany szabványos sűrűsége 13595,1 kg/m 3. torr (torr): megegyezik a higanymilliméterrel. font per négyzethüvelyk (psi): az angolszász nyelvterületeken használt mértékegységrendszer része, amelyben az angol font az erő (és a súly), az angol hüvelyk (inch) pedig a hosszúság egysége. A mértékegység jele a pound-force per square inch kifejezésre utal. 131

133 m.4. táblázat: nyomásmértékegységek technikai fizikai at- torr font per pascal bár atmoszféra moszféra és négyzethüvelyk [Pa] [bar] [at] [atm] [mmhg] [psi] 1 Pa 1 N/m² , , , , bar dyn/cm² 1,0197 0, ,06 14,504 1 at ,5 0, kp/cm² 0, ,56 14,223 1 atm , , Pa ,696 1 torr 133,322 1, , , mmhg 19, psi 6, , , , ,715 1 lbf/in² Például: 1 Pa = 1 N/m² = 10 5 bar = 10, at = 9, atm stb. 132

134 M5. melléklet: Definíciók, meghatározások, rövidítések HEPA(HighEfficiencyPenetrationAir filter) (magyarul: nagy teljesítményű uszadék szűrő; hibás fordítás! Helyesen: Nagyon hatékony légszűrő) ULPA(UltraLowPenetrationAirfilter) (magyarul: a legnagyobb teljesítményű uszadék szűrő; hibás fordítás! Helyesen:nagyon kis mennyiségű szennyeződést áteresztő levegő szűrő) DEHS(DiEtHylhexylSebacat) Nem oldódó, színtelen és szagtalan folyadék, amely alkalmas tartós aeroszolok előállítására MPPS(MostPenetratingParticleSize) (Magyarul: az átengedési fok maximuma megfelel a részecske átmérőjének. Pontatlan fordítás!pontosan:átengedett részecske maximális mérete). Average Arrestance; A m (leválasztási fok): Gravimetrikus vizsgálati módszer az EN 779 szabvány szerint. Mesterséges vizsgálóporból szabványos körülmények között a szűrő által kiválasztott pormennyiség tömeg %-a. Filter Béta Ratio (Szűrő béta hányadosa): A szűrendő anyagfolyamban lévő, adott méretnél nagyobb szennyező-elemek száma osztva a szűrt anyagfolyamban lévő szennyező-elemek számával. 133

135 Efficiency (Hatékonyság): A szűrő által kiválasztott, adott méretnél nagyobb szennyeződések száma, osztva a szűrőhöz érkező szennyeződések számával. Az értékelés elve megegyezik a textiliparban használt tisztítási hatékonyság fogalmával. Average Efficiency - E m (%) -0,4 μm (átlagos hatékonyság): 0,4 μm méretű szennyeződésre vonatkozó átlagos hatékonyság ASHRAE: The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Condotioning Engineers (A fűtés, hűtő-és légkondicionáló mérnökök amerikai egyesülete) MERV: Minimum Efficiency Reporting Value (Minimális hatékonyság jelentés (közölt) értéke) NAFA: National Air Filtration Association (Légszűrők Nemzeti Szövetsége) Upstream: Szűrőhőz érkező anyagfolyam Downstream: Szűrőt elhagyó anyagfolyam DHC: Dust Holding Capacity (Portároló kapacitás) n/a: - no account: nem kell figyelembe venni, - non acceptable: nem elfogadható, - not applicable: nem alkalmazható, - not available: nem felhasználható. 134

136 M6. melléklet: légszűrő szakszavak Aktív Szén Szűrő Aktív szén használatával eltávolítja a gázokat és szagokat a levegőből. Adszorpció gáz vagy gőz szennyezők csapdába ejtése a szűrő felszínén fizikai vagy vegyi folyamat során. AHU Légkezelő (Air Handling Unit) Egy rendszer ami magába foglalja a ventillátort és a légcsatornát, amiben van a szűrő, a hőcserélő, párásító, stb. Légsebesség (Air Flow) egységnyi idő alatt a szűrőn átáramló levegő mennyisége Légszűrő egy eszköz, ami eltávolítja a lebegő szemcséket a légáramláson keresztül. Leválasztási fok a szűrő azon képességének mértéke, ahogy eltávolítja a szabványt port a légáramból adott körülmények mellett. Az érték súlyszázalékban. ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers egy ipari szervezet, ami megalkotja a mérési szabványokat. Zsebes/Táskás Szűrő egy megnövelt szűrő felület, ami táskákból vagy zsebekből áll, amik lehetnek öntartó vagy a levegő áramlással megtámasztottak. Repesztési nyomás egy légsebesség, amely meghaladja a szűrő maximális nyomását és okozza a szűrő átszakadását. Tisztatér (Cleanroom) a tisztatér helység egy olyan környezet, amit a gyárak vagy tudományos kutatók használnak, ahol alacsony szinten kell tartani a környezeti szennyezőket, mint por, lebegő mikrobák, aeroszol részecskék, vegyi gőzök. A tisztatér szabályozása a megengedett szennyező részecskék számát és méretét adja meg egy légköbméterben. Az ilyen tisztalevegőhöz HEPA vagy ULPA szintű szűrő szükséges. Durva por 10 μm nagyobb szemcsék amik szemmel is könnyen láthatóak. 135

137 Compact Filters felület növelt szűrő, mely anyaga pliszírozott és tipikusan 2 vagy 4 V- formában készül a nagyobb szűrés és portároló képesség miatt. Portároló kapacitás (DHC Dust Holding Capacity) a szűrő által megszűrt és tárolt por mennyisége, a szűrő végellenállásáig. Hatásfok a feltartott szemcsék számának aránya, a belépő szemcsék százalékában kifejezve. Elektrosztatikus szűrő a szűrő egy elektromos töltésű lemez és egy elektromos töltésű szál használatával töltést ad az áthaladó részecskének és azt a lemezhez vonzza. Szabad szűrőfelület a tényleges szűrő felület amin a levegő keresztül áramlik. Szűrő osztály a szűrők teljesítmény karakterisztikájuk alapján egy tartományba sorolása az EN 779 vagy EN1822 mérési eljárás alapján. Végellenállás A légellenállás folyamatosan nő a szűrés folyamán. Ez az az érték, amikor javasolt a szűrő cseréje is. Finom por 1 és 10 μm közötti szemcse méret, ami alig látható. Tömítés egy szegély, ami körbe fut a szűrő elülső keretén. Biztosítja hogy a levegő (szenynyeződés) ne szökhessen el a szűrő és a légkezelő között. Üvegszálas anyag egy üvegszálakból készült anyag. Alacsony elektrosztatikus töltéssel rendelkezik. A kiáramlás irányába üvegszálak válhatnak le és ez veszélyes. Csak speciális alkalmazásoknál. Zsír szűrő tipikus konyhai felhasználásra. Gyakran megkövetelik az egészségügyi és biztonsági előírások. Ezek a szűrők összegyűjtik a zsíros szennyeződéseket. Létezik a állandó és mosható változat. HEPA High Efficiency Particulate Air H osztályba sorolása EN1822 szabvány szerint. A szűrési finomság 85-99,995% MPPS között. Abszolút szűrőnek is hívják.. 136

138 HVAC Heating, Ventilation and Air Conditioning Fűtő, ventillációs Légkondicionáló Mini-Pleat kisebb formába hajtogatott szűrőanyag, jó szűrési karakterisztikával. MPPS Most Penetrating Particle Size A szűrő anyagán áthaladó legnygyobb szemcse átmérője. Panel szűrők egy hajtogatott (pliszírozott) szűrőanyag amit erős keret vesz körbe. A keret anyaga általában fém, műanyag, fa. Elő-szűrő Több fokozatú szűrésnél használják a nagyobb méretű szennyezők eltávolítására. Az előszűrő védi a nagy hatásfokú szűrőt és megnöveli annak élettartamát. Nyomásesés a szűrő előtti és utáni pontok közötti légnyomás különbség. Általában ez a szűrő ellenállása. ULPA Ultra Low Penetration Air szűrő mely hatásfoka 99,9995% MPPS felett van. 137

139 M7. melléklet: szűrők osztályozása a felhasznált energia alapján A szűrők energia költségei a teljes rendszer energia költségeinek kb. 30%-át teszik ki. Ezért nagyon fontos a szűrők optimalizálása energiafelhasználás szempontjából. A tapasztalatok azt mutatják, hogy 1 Pa nyomásemelkedés a szűrőn 1 Euró pótlólagos költségeket eredményez. A szűrők osztályozása hasonlóan történik, mint a háztartási gépeknél (hűtőszekrények, mosó és mosogatógépek stb.) Az Eurovent minősítő rendszer egy-egy részlete a m.5. és 138

140 m.6. táblázatban található. m.5. táblázat M5 és M6 szűrőosztályok osztályozása energia felhasználás alapján Szűrő osztály M5 M6 M5 M6 Eurovent energia címke átlagos nyomásesés 250g ASHRAE pornál Energiafelhasználás 250g ASHRAE pornál A 0 57 Pa 0 71 Pa kwh kwh B Pa Pa kwh kwh C Pa Pa kWh kwh D Pa Pa kwh kwh E Pa Pa kwh kwh F Pa Pa kwh kwh G >115 Pa > 137 Pa > 1300 kwh > 1550 kwh 139

141 m.6. táblázat G4, F7, F8 és F9 szűrőosztályok osztályozása energia felhasználás alapján szűrő osztály G 4 F 7 F 8 F 9 MTE * >35% >55% >70% M g =350g ASHRAE M F =100 g ASHRAE A kwh kwh kwh kwh B kwh kwh kwh kwh C kwh kwh kwh kwh D kwh kwh kwh kwh E kwh kwh kwh kwh F kwh kwh kwh kwh G > 1100kWh > 2450 kwh > 3350 kwh > 4500 kwh *MTE =minimum vizsgálati hatékonyság 140

142 M8. melléklet: Magyar Szabványügyi Testület ingyenes szabványkeresőjében (nem elektromos) szűrés kifejezést tartalmazó szabványok jegyzéke: MI :1977 Településekről származó szennyvizek tisztítótelepei. Fizikai utótisztítás, szűrés MSZ 10875:2012 Gázturbinás légi járművek hajtóanyagai. A szilárd szennyező anyagok meghatározása laboratóriumi szűréssel MSZ 5265:1987 Laboratóriumi szűrőpapír szűrési sebességének meghatározása MSZ EN :2006 Szennyvíztisztító telepek. 16. rész: Fizikai (mechanikus) szűrés MSZ EN 12780:2003 V Vízminőség. Pseudomonas aeruginosa kimutatása és számlálása membránszűréses módszerrel MSZ EN 12941:1998/A1:2004 Légzésvédők. Rásegítéses, szűrési típusú légzésvédő készülékek sisakkal vagy kámzsával. Követelmények, vizsgálat, megjelölés MSZ EN 12941:1998/A2:2009 Légzésvédők. Rásegítéses, szűrési típusú légzésvédő készülék sisakkal vagy kámzsával. Követelmények, vizsgálat, megjelölés MSZ EN 12941:2001 Légzésvédők. Rásegítéses, szűrési típusú légzésvédő készülék sisakkal vagy kámzsával. Követelmények, vizsgálat, megjelölés MSZ EN 12942:1998/A1:2003 Légzésvédők. Rásegítéses, szűrési típusú légzésvédő készülék teljes, fél- vagy negyed álarccal. Követelmények, vizsgálat, megjelölés MSZ EN 12942:1998/A2:2009 Légzésvédők. Rásegítéses, szűrési típusú légzésvédő készülék teljes, fél- vagy negyed álarccal. Követelmények, vizsgálat, megjelölés 141

143 MSZ EN 12942:2001 Légzésvédők. Rásegítéses, szűrési típusú légzésvédő készülék teljes, fél- vagy negyed álarccal. Követelmények, vizsgálat, megjelölés MSZ EN :2002/A1:2004 Légző köri szűrők altatáshoz és lélegeztetéshez. 2. rész: Nem szűrésre vonatkozó szempontok MSZ EN :2003 Légző köri szűrők altatáshoz és lélegeztetéshez. 2. rész: Nem szűrésre vonatkozó szempontok MSZ EN 14098:2002 Űrtermék-garancia. Az űrjárművekhez felhasznált anyagok és az alkalmazott feldolgozás szűrése ciklikus hőállósági vizsgálattal MSZ EN 1429:2013 Bitumen és bitumenes kötőanyagok. A bitumenemulziók szitamaradékának meghatározása és tárolási stabilitásának meghatározása szűréssel MSZ EN :2006 Iszapok jellemzése. Szűrési tulajdonságok. 1. rész: A hajszálcsöves felszívódás ideje (CST) SZ EN :2013 Iszapok jellemzése. Szűrési tulajdonságok. 2. rész: A szűréssel szembeni fajlagos ellenállás meghatározása MSZ EN :2006 Iszapok jellemzése. Szűrési tulajdonságok. 3. rész: Az összenyomhatóság meghatározása MSZ EN :2010 Iszapok jellemzése. Szűrési tulajdonságok. 4. rész: Flokkulált iszapok vízteleníthetőségének meghatározása 142

144 MSZ EN :1994 Vízminőség. A szulfitredukáló anaerobok (clostridiumok) spóráinak kimutatása és számlálása. 2. rész: Membránszűréses módszer MSZ EN 404:2005 V Menekülő légzésvédő készülékek. Szűrési típusú légzésvédők szén-monoxid ellen, szájcsutora készlettel MSZ EN 779:2013 Makro szűrők általános szellőztetési célra. A szűrési teljesítmény meghatározása MSZ EN 872:2005 Vízminőség. Szuszpendált szilárd anyagok meghatározása. Szűréses módszer üvegszálas szűrőkkel MSZ EN ISO 10772:2013 Geotextíliák. Vizsgálati módszer geotextíliák szűrési viselkedésének meghatározására örvénylő vízáramlási feltételek mellett (ISO 10722:2012) MSZ EN ISO :2008 Vízminőség. Legionella kimutatása és megszámlálása. 2. rész. Közvetlen membránszűréses módszer kis baktériumszámú vizek esetén (ISO :2004) MSZ EN ISO :2008 V Vízminőség. Legionella kimutatása és megszámlálása. 2. rész. Közvetlen membránszűréses módszer kis baktériumszámú vizek esetén (ISO :2004) MSZ EN ISO :2012 Egészségügyi termékek aszeptikus feldolgozása. 2. rész: Szűrés (ISO :2003) MSZ EN ISO :2006 Festékek és lakkok. A pigment tartalom meghatározása. 3. rész: Szűréses módszer (ISO :2000) 143

145 MSZ EN ISO 16266:2008 Vízminőség. Pseudomonas aeruginosa kimutatása és megszámlálása. Membránszűréses módszer (ISO 16266:2006) MSZ EN ISO :2013 Termékek geometriai követelményei (GPS). Szűrés. 21. rész: Lineáris profilszűrők: Gaussszűrők. (ISO :2011) MSZ EN ISO :2013 Termékek geometriai követelményei (GPS). Szűrés. 85. rész: Morfológiai felületi szűrők: Szegmentáló (ISO :2013) MSZ EN ISO 24442:2012 V Kozmetikumok. Napsugárzás elleni védőhatás vizsgálati módszerei. Az UVA-védelem sugárszűrésének in vivo meghatározása (ISO 24442:2011) MSZ EN ISO 24443:2012 Az UVA-fotovédelem sugárszűrésének in vitro meghatározása (ISO 24443:2012) MSZ EN ISO 6865:2001 V Takarmányok. A nyersrost-tartalom meghatározása. Közbenső szűrési módszer (ISO 6865:2000) MSZ EN ISO :2000 V Vízminőség. Az enterococcus kimutatása és számának meghatározása. 2. rész: Membránszűréses módszer (ISO :2000) MSZ EN ISO :2001 Vízminőség. Az Escherichia coli és a coliform baktériumok kimutatása és megszámlálása. 1. rész: Membránszűréses módszer (ISO :2000) MSZ EN :2010 Nagy hatékonyságú légszűrők (HEPA és ULPA). 1. rész: Osztályozás, műszaki paraméterek vizsgálatai, megjelölés 144

146 MSZ EN :2010 Nagy hatékonyságú légszűrők (HEPA és ULPA). 2. rész: Aeroszol-előállítás, mérőberendezés, részecskék statisztikai számlálása MSZ EN :2010 Nagy hatékonyságú légszűrők (HEPA és ULPA). 3. rész: Sík szűrőlapok vizsgálatai MSZ EN :2010 Nagy hatékonyságú légszűrők (HEPA és ULPA). 4. rész: A szűrőelemek átjárhatóságának meghatározása (pásztázó eljárás) MSZ EN :2010 Nagy hatékonyságú légszűrők (HEPA és ULPA). 5. rész: A szűrőelemek hatékonyságának meghatározása MSZ :1987 Szűrőszövetek. Általános előírások MSZ :1987 Szűrőszövetek. Szintetikus alapanyagú folyadékszűrő szövetek MSZ :1987 Szűrőszövetek. Gázszűrő szövetek MSZ :1988 Szűrőszövetek. Pamut és pamut típusú folyadékszűrő szövetek 145

147 M9. melléklet: Magyar Szabványügyi Testület ingyenes szabványkeresőjében textil kifejezést tartalmazó, szűréshez kapcsolható vizsgálati szabványok jegyzéke: MSZ 11400:1981 Textíliák villamos ellenállásának meghatározása MSZ :1987 Textilanyagok hőtechnikai és égési tulajdonságainak vizsgálata. Fogalom meghatározások MSZ :1987 Textilanyagok hőtechnikai és égési tulajdonságainak vizsgálata. A gyúlékonyság meghatározása MSZ :1975 Textilanyagok hő technikai és égési tulajdonságainak vizsgálata. Oxigén-index meghatározása MSZ :1977 Textilanyagok hőtechnikai és égési tulajdonságainak vizsgálata. A felületi éghetőség vizsgálata égető tablettával MSZ :1969 Textíliák nyersanyag-összetételének meghatározása. A mennyiségi meghatározások általános elvei MSZ 196-6:1987 Textilanyagok kereskedelmi nettó tömegének meghatározása. A kereskedelmi nettó tömeg számítása MSZ :1986 Textilkelmék vegyszeráteresztéssel szembeni ellenállásának meghatározása. Korlátozott védelmet nyújtó kelmék vizsgálata MSZ EN :1999 Textíliák. Szövetek. Szerkezet. Elemzési módszerek. 2. rész: A fonalsűrűség meghatározása (ISO :1984, módosítva) 146

148 MSZ EN 12127:1999 Textíliák. Kelmék. A területi sűrűség meghatározása kis minták felhasználásával MSZ EN 13392:2001 Textíliák. Monofil fonalak. A lineáris sűrűség meghatározása MSZ EN :2001+A1:2007 Textíliák. A nap UV-sugárzásával szembeni védőtulajdonságok. 1. rész: Ruházati kelmék vizsgálati módszere MSZ EN :2003+A1:2007 Textíliák. A nap UV-sugárzásával szembeni védőtulajdonságok. 2. rész: A ruházat osztályba sorolása és megjelölése MSZ EN 14030:2001/A1:2003 Geotextíliák és rokon termékeik. Szűrővizsgálati módszer savas és lúgos folyadékokkal szembeni ellenálló képesség meghatározására (ISO/TR 12960:1998, módosítva) MSZ EN 1624:2000 Textíliák és textiltermékek. Ipari és műszaki textíliák égési viselkedése. Eljárás a függőlegesen elhelyezett próbadarabokon való lángterjedés meghatározására MSZ EN 1625:2000 Textíliák és textiltermékek. Ipari és műszaki textíliák égési viselkedése. Eljárás a függőlegesen elhelyezett próbadarabok gyúlékonyságának meghatározására MSZ EN :1993 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. A területi sűrűség meghatározása MSZ EN :1993 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. 2. rész: A vastagság meghatározása MSZ EN :1993 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. A szakítóerő és a szakadási nyúlás meghatározása 147

149 MSZ EN :1993 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. 4. rész: A tépőerő meghatározása MSZ EN 29092:1994 Textíliák. Nemszőtt kelmék. Fogalom meghatározás MSZ EN ISO 10772:2013 Geotextíliák. Vizsgálati módszer geotextíliák szűrési viselkedésének meghatározására örvénylő vízáramlási feltételek mellett (ISO 10722:2012) MSZ EN ISO 10776:2013 Geotextíliák és rokon termékeik. A síkra merőleges terhelés alatti vízáteresztési jellemzők meghatározása (ISO 10776:2012) MSZ EN ISO 11058:1999 Geotextilíák és rokon termékeik. A síkra merőleges, terhelés nélküli vízáteresztő képességi jellemzők meghatározása (ISO 11058:1999) MSZ EN ISO 11058:2010 Geotextíliák és rokon termékeik. A síkra merőleges, terhelés nélküli vízáteresztő képességi jellemzők meghatározása (ISO 11058:2010) MSZ EN ISO 12956:1999 Geotextilíák és rokon termékeik. A jellemző szűrőnyílás meghatározása (ISO 12956:1999) MSZ EN ISO 12956:2010 Geotextíliák és rokon termékeik. A jellemző nyílásméret meghatározása (ISO 12956:2010) MSZ EN ISO 12958:2010 Geotextíliák és rokon termékeik. A vízáramlás meghatározása a termékek síkjában (ISO 12958:2010) MSZ EN ISO :2000 Textíliák. Kelmék szakítási tulajdonságai. 1. rész: A legnagyobb erő és a legnagyobb erőhöz tartozó nyúlás meghatározása sávmódszerrel (ISO :1999) 148

150 MSZ EN ISO 1973:1999 Textilszálak. A lineáris sűrűség meghatározása. Gravimetrikus és vibroszkópos módszer (ISO 1973:1995) MSZ EN ISO 1973:1999 Textilszálak. A lineáris sűrűség meghatározása. Gravimetrikus és vibroszkópos módszer (ISO 1973:1995) MSZ EN ISO 5084:1999 Textíliák. A textíliák és a textiltermékek vastagságának meghatározása (ISO 5084:1996) MSZ EN ISO :2009 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. 15. rész: A légáteresztő képesség meghatározása (ISO :2007) MSZ EN ISO :2009 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. 18. rész: A nemszőtt kelmék szakítóerejének és szakadási nyúlásának meghatározása Grab szakító vizsgálattal (ISO :2007) MSZ EN ISO :1999 Textíliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. 2. rész: A vastagság meghatározása (ISO :1995) MSZ EN ISO :1999 Textiliák. Nemszőtt kelmék vizsgálati módszerei. 4. rész: A tépőerő meghatározása (ISO :1997) MSZ EN ISO 9092:2012 Textíliák. Nemszőtt kelmék. Fogalom meghatározás (ISO 9092:2011) SZ EN ISO 9237:1999 V Textíliák. A légáteresztő képesség meghatározása (ISO 9237:1995) MSZ EN ISO 9864:2005 Geoszintetikák. A geotextíliák és rokon termékeik területegységre vonatkoztatott tömegének meghatározási módszere (ISO 9864:2005) 149

151 MSZ ISO 9864:1990 Geotextíliák területi sűrűségének meghatározása 150

152 M10. melléklet: Szűrőanyag adatlap mintapéldányai Általános tulajdonságok: Anyagösszetétel: Erősítő összetétele Felületi kikészítés: Vegyi kezelés 100% Meta-Aramid nincs nincs nincs Területi sűrűség (g/m 2 ) 500 Vastagság (mm) 2,6 Légáteresztő képesség(dm 3 /dm 2 /min) 195 (20 vízoszlop mm nyomáskülönbségnél) Szilárdsági tulajdonságok: Jellemző érték (N/5cm);csúcsérték 1150 Szakadási nyúlás (%) 50 Vegyi tulajdonságok: Savakkal szembeni ellenállás Lúgokkal szembeni ellenállás Hidrolízissel szembeni ellenállás jó (érzékeny az erős savakra magas hőmérsékleten) jó (érzékeny az erős lúgokra magas hőmérsékleten mérsékelt 151

153 Méretstabilitás Lineáris zsugorodás 200 C-on < 1,0% Hőellenállás Folyamatos hőmérsékleten Maximális csúcs ingadozás 200 C (száraz) 220 C (száraz) 152

154 Egy PES alapanyagú szűrőszövet adatlapja: 153