Ceramic and Glass Fibre Reinforced Flexible Composites for Particulate Filter Walls – A Novel Approach

• Autorzy: Prabu K. , Srinivasan J. , Prakash C.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.7747

Warianty tytułu

PL

Opracowanie kompozytów giętkich wzmocnionych włóknami ceramicznymi i szklanymi do zastosowania w ścianach filtrów cząstek stałych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Flexible composites from high performance fibres were developed and targeted to replace the wall of existing rigid ceramic Particulate Filters. The composites are made from E Glass fibre webs of different density in the middle, with standard SiC Ceramic fibres webs in in the outer layers, forming a sandwich structure. Different needling densities were applied to form nonwoven composites, and they were stitched diagonally on the surface at specified intervals with continuous glass fibre filament yarn. In total, nine novel flexible composites were developed and evaluated for their structural, surface, mechanical and thermal properties. Based on the results and statistical analysis, the B2 sample is considered to be taken for further research to develop Particulate Matter (PM) filters.

PL

W pracy opracowano giętkie kompozyty wzmocnione włóknami ceramicznymi i szklanymi do zastosowania w ścianach filtrów cząstek stałych. Kompozyty tworzące strukturę wielowarstwową zostały wykonane ze wstęg z włókna szklanego o różnej gęstości (warstwa wewnętrzna) i włókien ceramicznych (warstwa zewnętrzna). Zastosowano różne gęstości igłowania w celu utworzenia kompozytów włókninowych i zszyto je ukośnie na powierzchni w określonych odstępach za pomocą ciągłej przędzy z włókna szklanego. Opracowano dziewięć nowych giętkich kompozytów i oceniono ich właściwości: strukturalne, powierzchniowe, mechaniczne i termiczne. Na podstawie wyników i analizy statystycznej stwierdzono, że do dalszych badań w celu opracowania filtrów materii cząstek stałych (PM) należy wytypować próbkę B2.

Słowa kluczowe

EN

PM; particulate matters; SiC; silicon carbide

PL

cząstki stałe; PM; kompozyty giętkie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 27, no. 3 (135)
• Strony: 91--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Prabu K.

• Department of Fashion Technology, Kumaraguru College of Technology, Coimbatore 641049, India

autor

Srinivasan J.

• Department of Textile Technology, Kumaraguru College of Technology, Coimbatore 641049, India

autor

Prakash C.

• Department of Fashion Technology, Sona College of Technology, Salem-636005, Tamil Nadu India

Bibliografia

• 1. Lee SJ, Jeong SJ, Kim WS. Numerical design of the diesel particulate filter for optimum thermal performances during regeneration. Applied Energy 2009; 86: 1124-1135.
• 2. Frank B, Schlogl R, Su DS. Diesel soot toxification. Environmental Science Technololgy 2013; 47: 3026-3027.
• 3. Benaqqa C, Gomina M, Beurotte A, Boussuge M, Delattre B, Pajot K, Pawlak E, Rodrigues F. Morphology, physical, thermal and mechanical properties of the constitutive materials of diesel particulate filters. Applied Thermal Engineering 2014; 62: 599-606.
• 4. Tsuneyoshi K, Hayama S. A new SiC-based DPF for the Automotive Industry. In: DEER Conference, 6 August 2008, pp. 1-14 Corporation, Dearborn, Michigan.
• 5. Stamatellou AM, Stamatelos A. Overview of Diesel particulate filter systems sizing approaches. Applied Thermal Engineering 2017; 121: 537-546.
• 6. Bueno-López A. Diesel soot combustion ceria catalysts. Applied Catalysis B Environmental 2014; 146: 1-11.
• 7. Burch R. Knowledge and know-how in emission control for mobile applications. Catalysis Review 2004; 46: 271-334.
• 8. ASTM D1777-96: 2015. Standard Test Method for Thickness of Textile Materials, ASTM International, West Conshohocken, PA.
• 9. Jaksic D, Jaksic N. Porosity of the flat textiles. Woven Fabric Engineering, Sciyo: 2010, pp. 255-272.
• 10. BS 5636: 1990. Method of test for the determination of the permeability of fabrics to air, British Standards, London, England.
• 11. ASTM D5035-11: 2015. Standard Test Method for Breaking Force and Elongation of Textile Fabrics (Strip Method), ASTM International, West Conshohocken, PA.
• 12. ASTM D3786/D3786M-18: 2018. Standard Test Method for Bursting Strength of Textile Fabrics – Diaphragm Bursting Strength Tester Method, ASTM International, West Conshohocken, PA.
• 13. Lee C. Heat transfer of fibrous insulation battings. Army Natick Research and Development Command technical report/ TR-84/055, USA, May 1984.
• 14. Gibson PW, Lee C, Frank K. Application of nano fiber technology to nonwoven thermal insulation. Journal of Engineered Fibers and Fabrics 2007; 2: 32-40.
• 15. Zakriya GM, Ramakrishnan G, Palani Rajan T, Abinaya D. Study of thermal properties of jute and hollow conjugated polyester fibre reinforced non-woven composite. Journal of Industrail Textiles 2017; 46: 1393-1411.
• 16. Mahmood N, Yuan Z, Schmidt J, Xu CC. Depolymerization of lignins and their applications for the preparation of polyols and rigid polyurethane foams: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2004; 60: 317-329.
• 17. BS 6993: 1989. Thermal and radiometric properties of glazing. Part 1: method of calculation of steady state U value.
• 18. Dos Santos WN, Mummery P, Wallwork A. Thermal diffusivity of polymers by the laser flash technique. Polymer Testing 2005; 24: 628-634.
• 19. Konstandopoulos AG, Kostoglou M, Skaperdas E, Papaioannou E, Zarvalis D, Kladopoulou E. Fundamental studies of diesel particulate filters: transient loading, regeneration and aging. SAE paper 2000; 1: 1016-1023.
• 20. Deuschle T, Janoske U, Piesche M. A CFD-model describing filtration, regeneration and deposit rearrangement effects in gas filter systems. Chemical Engineering Journal 2008; 135: 49-55.
• 21. Adler J. Ceramic diesel particulate filters. International Journal of Applied Ceramic Technology 2005; 2: 429-439.
• 22. Sakka S, Kamiya K. The sol-gel transition in the hydrolysis of metal alkoxides in relation to the formation of glass fibers and films. Journal of Non Crystalline Solids 1982; 48: 31-46.
• 23. Martin JR, Lamb GE. Measurement of thermal conductivity of nonwovens using a dynamic method. Textile Research Journal 1987; 57: 721-727.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).