Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena skuteczności filtracji półmasek filtrujących wobec nanoaerozolu zredukowanego tlenku grafenu

Makowski Krzysztof, Owczarek Oliwia, Brochocka Agnieszka

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2023

|

nr 8

17-21

PL

W artykule przedstawiono skuteczność filtracji półmasek filtrujących klasy FFP2 i FFP3 wobec nanocząstek zredukowanego tlenku grafenu. Sprzęt ochrony układu oddechowego został wybrany spośród wielu produktów powszechnie dostępnych na rynku. Pomiary penetracji przeprowadzono z użyciem 0,02-proc. zawiesiny wodnej zredukowanego tlenku grafenu przy przepływie nanoaerozolu 95 l/min. Wartość penetracji odczytywano dla cząstek o wielkości do 100 nm. Przedstawione wyniki badań pokazują, że stosowana obecnie klasyfikacja półmasek filtrujących według normy EN 149:2001+A1:2009, oparta na standardowych aerozolach testowych, nie ma przełożenia na ochronę przed nanoaerozolami zredukowanego tlenku grafenu. W przypadku zbadanych półmasek filtrujących wartości penetracji nanocząstek zredukowanego tlenku grafenu dla większości próbek przekroczyły dopuszczalny zakres określony we wspomnianej normie. W związku z tym konieczne jest opracowanie wytycznych doboru sprzętu ochrony układu oddechowego przeznaczonego do stosowania w warunkach obecności nanocząstek, w tym zredukowanego tlenku grafenu.

EN

The article presents the assessment of filtration efficiency of filtering half mask FFP2 and FFP3 against nanoparticles of reduced graphene oxide. Respiratory protective devices were selected from among many commonly available on the market. Penetration measurements were carried out with a 0.02% water suspension of reduced graphene oxide at a nanoaerosol flow of 95 l/ min. The penetration value was read for particles up to 100 nm in size. The presented research results show that the currently used classification of filtering respirators according to the EN 149:2001+A1:2009 standard, based on standard test aerosols, does not reflect the protection against reduced graphene oxide nanoaerosols. The penetration values against the graphene nanoparticles of the tested filtering half masks exceeded the admissible range of penetration according to the above-mentioned standard for most of the samples. Therefore, it is necessary to develop guidelines for the selection of respiratory protective equipment intended for use in the presence of nanoparticles, including reduced graphene oxide.

2

Long-term operation of pulse-jet filters for wood dust

Rogoziński Tomasz, Dembiński Czesław, Potok Zbigniew, Ockajova Alena, Kucera Martin, Kminiak Riichard

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2023

|

No. 121

61--65

EN

Long-term operation of pulse-jet filters for wood dust. The study specifies the value of flow resistance and separation efficiency of filter material during long-term use in pulse-jet filters for wood dust. The experiments were carried out for one type of material working in two different filtration installations in one furniture factory. The bags were obtained from the installations after working for 67, 133 and 272 days, respectively. All tests were performed on the pilot-scale test stand under identical filtration conditions. Studies have shown that long-term filter material use increases airflow resistance and improves filtration efficiency. The range of these changes depends on the operating conditions of the pulse-jet filters. The obtained results made it possible to determine the properties of the long-term use of filter materials in various filtration conditions.

PL

Długotrwała eksploatacja pulsacyjnych filtrów dla pyłu drzewnego. W pracy określono wartość oporów przepływu i skuteczność separacji materiału filtracyjnego podczas długotrwałego użytkowania w pulsacyjnych filtrach dla pyłu drzewnego. Eksperymenty przeprowadzono dla jednego rodzaju materiału pracującego w dwóch różnych instalacjach filtracyjnych w jednej fabryce mebli. Worki pozyskano z instalacji po odpowiednio 67, 133 i 272 dniach pracy. Wszystkie testy przeprowadzono na stanowisku pilotażowym w identycznych warunkach filtracji. Badania wykazały, że długotrwałe stosowanie materiału filtracyjnego zwiększa opory przepływu powietrza i poprawia skuteczność filtracji. Zakres tych zmian zależy od warunków pracy filtrów impulsowo-strumieniowych. Uzyskane wyniki pozwoliły na określenie właściwości przy długotrwałym użytkowaniu materiałów filtracyjnych w różnych warunkach filtracji.

3

Wpływ struktury kompozytów włókninowych na skuteczność filtracji aerozoli cieczy

Jankowski Tomasz

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2022

|

Nr 1 (111)

23--51

PL

Podstawowym celem bezpieczeństwa pracy przy obróbce mechanicznej, z wykorzystaniem chłodziw olejowych, jest zapewnienie użytkownikom stanowisk pracy ochrony przed ryzykiem narażenia na cząstki aerozoli cieczy. Kompozyty włókninowe zajmują znaczącą pozycję wśród materiałów filtracyjnych stosowanych w systemach wentylacyjnych procesów obróbki skrawaniem. Warstwowe kompozyty włókninowe pozwalają nie tylko na odpowiednią regulację grubości filtra, lecz także na dobór odpowiedniej struktury przekroju filtra, aby jak najskuteczniej oczyścić powietrze z polidyspersyjnego aerozolu cieczy. Celem pracy było określenie wpływu wybranych parametrów strukturalnych określonych włóknin na właściwości filtracyjne warstw materiałów włókninowych stosowanych do ochrony przed aerozolami cieczy. Badania obejmowały eksperymentalne określenie zależności pomiędzy takimi parametrami strukturalnymi włóknin, jak ich grubość i konfiguracja w warstwowym kompozycie, a parametrami procesu, takimi jak prędkość aerozolu w stosunku do skuteczności filtracji aerozolu cieczy. Skonfrontowano doświadczalne wyniki badania zmian skuteczności filtracji aerozolu przez warstwowe kompozyty włóknin z przebiegami określonymi zgodnie z obowiązującym równaniem teoretycznym dla obszaru przepływu laminarnego i burzliwego. Analiza wyników badań wykazała zależność skuteczności filtracji od parametrów strukturalnych badanych warstwowych kompozytów włókninowych (przede wszystkim grubości i konfiguracji w kompozycie) oraz parametrów procesowych obróbki (prędkości przepływu aerozolu). Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

The primary goal for workplace safety in mechanical processing using oil coolers is to provide users with workplaces which will protect against the risk of exposure to liquid aerosol particles. Nonwoven composites have a significant position among the filter materials used in ventilation systems for machining processes. Layered nonwoven composites not only allow for the proper adjustment of the filter thickness, but also for selecting the right filter cross section structure for the most efficient air cleaning from the polydisperse liquid aerosol. The purpose of the work was to determine the influence of selected structural parameters of the chosen nonwovens on the filtration properties of the nonwoven layer composite materials used to protect against the risk of liquid aerosols. The study included experimental determination of the relationship between such structural parameters of nonwovens as their thickness and composition of layered composites, and process parameters such as aerosol velocity relative to liquid aerosol filtration efficiency. Experimental results of the study of changes in the efficiency of aerosol filtration through layered composites of nonwovens with the courses determined in accordance with the applicable theoretical equation for the area of laminar and turbulent flow were confronted. Analysis of the research results showed the dependence of filtration efficiency on the structural parameters of the tested nonwoven composite layers (primarily thickness and composition of layered composites), mechanical processing parameters (aerosol flow velocities). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

4

Tribological Aspect of Assessment of Efficiency of Filtration Using Multi-Layer Materials

Mikołajczak Paweł, Szuszkiewicz Jarosław

Tribologia

|

2021

|

nr 2

37--44

EN

This study presents the results of testing for the efficiency and effectiveness of filtration using multi-layer filter materials, and briefly presents a new technology for manufacturing filter media using these materials. The first part of the article describes the causes of the formation of impurities in operating fluids and the tribological effects of their impact. The second part is dedicated to testing for filtration efficiency and effectiveness for different filter materials. The third part of the article briefly describes the technology for manufacturing filter media using efficient but difficult-to-form materials. The testing results showed significant differences in filtering efficiency and effectiveness between the cellulose samples and the samples of filter materials based on glass microfibre layers. All of the tested multi-layer materials allow filtration effectiveness of over 90% to be achieved over the entire range of impurity sizes included in the experiment. The results of a comparative test for pressure change during filtration also indicate that glass microfibre materials have a considerably longer operating life than cellulose materials. The time after which a sharp increase in pressure occurs (due to the filter layer being filled with impurities) is nearly four times longer for multi-layer materials than for cellulose materials. The methods for cutting, forming, and joining filter materials have been developed by the authors of this article.

PL

Celem pracy jest przedstawienie wyników badań skuteczności i efektywności filtracji z wykorzystaniem wielowarstwowych materiałów filtracyjnych oraz skrótowe zaprezentowanie nowej technologii wytwarzania przegród filtracyjnych z zastosowaniem tych materiałów. W pierwszej części artykułu opisano przyczyny powstawania zanieczyszczeń w płynach eksploatacyjnych i skutki tribologiczne ich oddziaływania. Cześć druga poświęcona jest badaniom skuteczności i efektywności filtracji dla różnych materiałów filtracyjnych. Trzecia część artykułu zawiera skrócony opis technologii wytwarzania przegród filtracyjnych z wykorzystaniem skutecznych, ale trudno formowalnych materiałów. Wyniki badań wykazały istotne różnice w skuteczności i efektywności filtrowania między próbkami celulozowymi a próbkami z materiałów filtracyjnych opartych na warstwach mikrowłókna szklanego. Wszystkie badane materiały wielowarstwowe pozwalają na osiągnięcie efektywności filtracji powyżej 90% w całym zakresie wielkości zanieczyszczeń uwzględnionych w eksperymencie. Również wyniki badania porównawczego na zmianę ciśnienia w czasie filtracji wskazują na znacznie dłuższą trwałość eksploatacyjną materiałów typu mikrowłókno szklane niż celulozowe. Czas, po którym następuje gwałtowny wzrost ciśnienia (spowodowany wypełnieniem warstwy filtracyjnej zanieczyszczeniami), jest prawie czterokrotnie dłuższy dla materiałów wielowarstwowych w porównaniu z celulozowymi. Przedstawione metody cięcia, kształtowania i łączenia materiałów filtracyjnych zostały zaprojektowane przez autorów niniejszego artykułu.

5

Study on the Relationship Between Structure Parameters and Filtration Performance of Polypropylene Meltblown Nonwovens

Xiao Yuanxiang, Sakib Nazmus, Yue Zhonghua, Wang Yan, Cheng Si, You Jianmin, Militky Jiri, Venkataraman Mohanapriya, Zhu Guocheng

Autex Research Journal

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

366--371

EN

In this study, polypropylene meltblown nonwoven fabrics with different structure parameters such as fiber diameter, pore size, and areal density were prepared by the industrial production line. The morphology of meltblown nonwoven fibers was evaluated by using scanning electron microscope, and the diameter of fibers was analyzed by using image-pro plus software from at least 200 measurements. The pore size of nonwoven fabric was characterized by a CFP-1500AE type pore size analyzer. The filtration efficiency and pressure drop were evaluated by TSI8130 automatic filter. The results showed that the pressure drop of nonwoven fabrics decreased with the increase in pore size; the filtration efficiency and the pressure drop had a positive correlation with the areal density. However, when the areal density is in the range of 27–29 g/m2, both filtration efficiency and pressure drop decreased with the increase of areal density; when the areal density was kept constant, the filtration efficiency decreased as the pore size decreased; when the pore size of the meltblown nonwoven fabric is less than 17 μm, the filtration efficiency increased as the pore diameter decreased; when the pore diameter of the nonwoven fabric is larger than 17 μm. In a wide range, the pressure drop decreased as the fiber diameter decreased.

6

Properties of material with nanofiber layer used for filtering the inlet air of internal combustion engines

Dziubak Tadeusz

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 2

66--75

EN

Nanofiber properties, and the possibilities of their application in industry, including the production of car air intake filtration materials for vehicle engines are discussed. The attention is paid to the low efficiency of standard filtration materials based on cellulose in the range of dust grains below 5 μm. The properties of filtration materials with nanofibers addition are described. The conditions, and methodology of material filter paper tests at the station with particle counter were developed. Studies on the filtration characteristics, such as: efficiency, accuracy, as well as pressure drop of filtration materials differing in structure were made: standard paper, cellulose, and these materials with the addition of nanofibers. These are commonly used filter materials for filter inserts production of car air intake systems. Test results show significantly higher values of the efficiency, and filtration accuracy of materials with nanofiber layer addition of dust grains below 5 μm in comparison with standard filter paper. It was found that there are 16 μm dust grains in the air flow behind the insert made out of cellulose, which may be the reason for the accelerated wear of the engine's "piston-piston ring-cylinder" association. Lower values of dust mass loading coefficient km for filtration materials with the addition of nanofiber layer, in relation to standard filter paper were observed.

7

Filtration Property of Monofilament Core–Shell Mesh Fabric Treated Via Tourmaline Hot Coating

Mao Haiwen, Ma Pibo, Jiang Gaoming

Autex Research Journal

|

2019

|

Vol. 19, no. 2

127--133

EN

In this study, woven fabrics with numerous electrostatic charges and desirable charge stability were investigated. A kind of core–shell monofilaments with different melting points between outer and inner layers were applied to wove the fabrics. These fabrics were hot coated through tourmaline particles as an charge enhancer at 122°C. Benefiting from the anions released by tourmaline particles and optimized content of the particles, the fabrics were endowed with surface potentials from −10 to −160 V and the voids content decreased from 45.4% to 41.2%, which contribute to the improvement in the filtration performance of the fabrics. A filtration mechanism was proposed while incremental surface charges with increasing tourmaline particles content have been confirmed through the noncontact measurement of electrostatic charges. The resultant fabrics exhibited a high filtration efficiency of 64.8% and superior long-term service performance. This study can provide a new application of the screen window for PM 2.5 governance.

8

Usuwanie związków żelaza i manganu w procesie filtracji wspomaganej polem magnetycznym na piasku i aktywnym tlenku glinu

Skoczko I., Szatyłowicz E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1168--1180

PL

Obecnie przy rozpatrywaniu zastosowanych technologii w uzdatnianiu wody panuje tendencja zastępowania procesów wymagających reaktorów i kontrolowanych reakcji chemicznych na rzecz procesów filtracji (Skoczko i in. 2015a; Jeż-Walkowiak i in. 2017). W literaturze dostępne są badania procesu odmanganiania i odżelaziania wody na różnych złożach filtracyjnych dostępnych na rynku. Jednak brak jest badań dotyczących wpływu pola magnetycznego na efektywność wymienionych procesów. Celem prowadzonych badań była analiza i ocena efektywności filtracji na aktywnym tlenku glinu i piasku kwarcowym wspomaganej polem magnetycznym. Porównano skuteczność odmanganiania i odżelaziania wody na złożu piaskowym i aktywnym tlenku glinu pod wpływem pola magnetycznego jako procesu wspomagającego. Udowodniono, że efektywniejszym złożem filtracyjnym do usuwania związków żelaza i manganu z wody jest aktywny tlenek glinu w porównaniu do piasku kwarcowego. Stwierdzono nieznaczny wpływ pola magnetycznego na poprawę efektywności usuwania Fe i Mn jedynie na aktywnym tlenku glinu.

EN

Currently, when considering the technologies used in water treatment, there is a tendency to replace processes requiring reactors and controlled chemical reactions for filtration processes (Skoczko et al., 2015a, Jeż-Walkowiak et al., 2017). In the literature there are studies on the process manganese and iron removal from the water in various commercially available filter. However, there are no studies on the magnetic field effect on the efficiency of these processes. The aim of the research was to analyze and evaluate the filtration efficiency of activated alumina and quartz sand assisted magnetic field. The effectiveness of manganese and iron removal on sand and activated alumina under the influence of magnetic field as a supporting process has been compared. It has been shown that activated alumina is more effective in removing iron and manganese from water compared to quartz sand. There was proved impact of the magnetic field on the efficiency improvement of Fe and Mn removal only on activated alumina.

9

Experimental research of the material filtration characteristics with nanofibers addition

Dziubak T., Bąkała L.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 4

83--94

EN

Nanofiber properties and the possibilities of their application in industry, including car air intake filtration materials production for vehicle engines are discussed. The attention is paid to the standard filtration materials low efficiency in the range of dust grains below 5 μm. Filtration materials properties with nanofibers addition are presented. Filter paper test conditions and methodology at the station with particle counter were developed. Filtration efficiency characteristics, and accuracy studies as well as filtration materials pressure drop differing in structure were made: standard paper, and materials with nanofibers addition. These are commonly used filter materials for car air intake systems production. Filtration materials with nanofibers addition test results show significantly higher efficiency values, and efficiency for dust grains below 5 μm in comparison with standard filter paper. It was found that there are 16 μm dust grains in the airflow behind the cellulose insert, which may be the reason for the accelerated wear of the engine’s “piston-cylinder” association. Lower dust mass loading km values of filtration materials with nanofibers addition in relation to standard filter papers were observed.

10

Changes in sewage sludge filtration efficiency under variable conditioning factors

Kowalczyk M., Tuchołka-Sroka A., Kamizela T.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 3

303--314

EN

One of the methods used to dewater sewage sludge is pressure filtration. The method allows for obtaining sewage sludge with substantially lower water content. This method has been mainly used for sludge that is difficult to dewater. The pressure filtration process depends on the type of filtration material, pressure, and filtration properties of the sewage sludge. Conditioning process is used to improve dewaterability of the sludge. Conditioning agents used in the process include organic substances, such as polyelectrolytes and structure forming substances (e.g. cement or ash). It is very important to choose the optimal dose of these substances that allows for the improvement in properties of the sludge, first of all easiness of water release, change in viscosity and sludge structure. The experiment was conducted using the fermented sludge conditioned with organic substances, i.e. medium and strong cationic polyelectrolytes and structure-forming substances (cement and ash) in order to improve sludge dewatering efficiency before filtration. Properly chosen doses improved the properties of the sludge, and, consequently, increased dewaterability. The dewatering method used in the study was pressure filtration at two different pressures of 0.4 and 0.8 MPa, using BT 72/80 cotton fabric. The best filtration efficiency of 7.52 kg/m2h was obtained for sludge conditioned before dewatering using a chemical method by adding C496 polyelectrolyte.

PL

Jedną z metod odwadniania osadów ściekowych jest filtracja ciśnieniowa. Pozwala ona na uzyskanie osadów o znacznie mniejszym stopniu uwodnienia. Metoda ta wykorzystywana jest głównie dla osadów ciężko odwadniających się. Przebieg samego procesu filtracji ciśnieniowej zależy od rodzaju zastosowanego materiału filtracyjnego, wartości stosowanego ciśnienia, a także od właściwości filtracyjnych samych osadów ściekowych. W celu polepszenia zdolności odwadniania osadów przed procesem filtracji stosuje się proces kondycjonowania. Jako środki kondycjonujące mogą być stosowane substancje organiczne - polielektrolity oraz substancje strukturotwórcze - cement czy popiół. Bardzo ważny jest dobór dawki optymalnej tych substancji, pozwalającej na poprawę właściwości osadów, przede wszystkim łatwość oddawania wody, zmianę lepkości i struktury osadów. Badania prowadzone na osadach przefermentowanych kondycjonowanych substancjami organicznymi, tj. polielektrolitami średnio i silnie kationowymi, oraz substancjami strukturotwórczymi, takimi jak cement i popiół, miały na celu polepszenie zdolności odwadniania osadów przed filtracją. Odpowiednio dobrane dawki poprawiły właściwości osadu, przez co zdolność odwadniania uległa poprawie. Stosowaną metodą odwadniania była filtracja ciśnieniowa dla dwóch różnych ciśnień 0,4 i 0,8 MPa z zastosowaniem tkaniny bawełnianej BT 72/80. Najlepszą wydajność filtracji równą 7,52 kg/m2h uzyskano dla osadów kondycjonowanych przed odwadnianiem metodą chemiczną poprzez dodanie polielektrolitu C496.

11

Analiza i ocena efektywności filtracji na wybranych masach

Skoczko I., Szatyłowicz E., Kulesza R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

540--556

PL

Stałe poszukiwanie nowych mas filtracyjnych, jak i doskonalenie już istniejących, przyczynia się do poszukiwań optymalnych rozwiązań, łączących zarówno wysoką sprawność procesu jak i niskie koszty użytkowania. Jednak, aby nowe złoże znalazło swoje miejsce w technologii wody, należy rozpocząć badania zmierzające do określenia jego przydatności w procesie filtracji. Celem prowadzonych badań była analiza i ocena efektywności filtracji na dwóch nieznanych, porowatych masach filtracyjnych pochodzenia naturalnego. W związku z tym sprawdzono zachowanie badanych mas filtracyjnych w procesie filtracji w warunkach laboratoryjnych, aby ocenić efektywność usuwania poszczególnych zanieczyszczeń z wody. Zbadano wskaźniki chemiczne w wodzie modelowej przepływającej przez masy takie jak: odczyn, przewodność elektrolityczna, ChZTMn, sucha pozostałość, stężenie chlorków, stężenie azotu amonowego, stężenie azotanów (V), twardość ogólna, stężenie żelaza oraz stężenie manganu. Udowodniono, iż złoże X1, które charakteryzuje się mniejszą średnicą równoważną ziaren efektywniej usuwa zanieczyszczenia z wody w porównaniu do złoża X2. Złoża filtracyjne X1 i X2 nie usuwają parametrów jakości wodny takich jak: stężenie żelaza, stężenie azotu amonowego, stężenie mangan i ChZTMn do wartości z Rozporządzenia Ministra Zdrowia. Wywnioskowano, iż prawdopodobnie nadawały by się do II etapu filtracji dwustopniowej.

EN

The constant search for new mass filter, as well as improving existing ones, contributing to the search for optimal solutions, combining both high process efficiency and low operation costs. However, that the new deposit found its place in water technology, should start research to determine its usefulness in the process of filtration. The aim of this study was to analyzed and evaluated the effectiveness of filtration two unknown, porous filter masses. Therefore, it was examined the behavior of filter bed by filtration in the laboratory, to assess the efficiency of removal of particular contaminants from the water. Chemical indicators were examined in the model water flowing through the mass, such as: pH, electrolytic conductivity, CODMn, dry residue, chloride concentration, ammonium concentration, nitrate (V) concentration, total hardness, iron and manganese concentration. It has been proved that the bed X1, which has an less equivalent particle diameter, efficiently removed contaminants from the water compared to filter bed X2. Filter beds X1 and X2 does not purify the water to the value of the regulation of the minister of health. The parameters have exceeded values after filtration are: iron concentration, ammonia concentration, manganese concentration and CODMn. It is concluded that probably gave to the second stage of a two-stage filtration.

12

Effect of Temperature, Simulated Breathingand Storage Conditions on the Filtration Efficiency of Biodegradable Bioactive Filters

Majchrzycka K., Okrasa M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2017

|

Vol. 25, no. 1 (121)

89--94

EN

In the case of exposure to inhalation of pathogenic microorganisms, it is necessary to use filtering respiratory protective equipment (FRPE). When this problem concerns the sphere of non-professional use it is important to ensure the disposal of waste equipment in an environmentally safe way. The use of biodegradable nonwovens with biocidal properties in the construction of FRPE could be a good solution to this problem as their degradation time is short in comparison with traditionally used polypropylene. Bioactivity of the nonwoven would ensure the elimination of biological contaminants collected within the filtering material. However, due to the biodegradability, the properties of such materials might change during use. At the same time there are no testing procedures allowing the evaluation of protective parameter changes during the use and storage of FRPE made of biodegradable polymers. The aim of this study was to determine the effect of temperature, simulated breathing and storage conditions on the filtration efficiency of biodegradable bioactive filters prepared by melt-blowing from poly(lactic) acid polymer modified with biocidal agent. The results showed that elevated temperature greatly affects the filtration efficiency of biodegradable filters. A statistically significant decrease in the filtration efficiency after breathing simulation and storage was also observed.

PL

W przypadku narażenia na wdychanie drobnoustrojów chorobotwórczych konieczne jest stosowanie filtrującego sprzęt ochrony układu oddechowego (ang. FRPE). Ponadto, gdy problem ten dotyczy sfery pozazawodowej ważne jest zapewnienie utylizacji zużytego sprzętu w sposób bezpieczny dla środowiska. Zastosowanie biodegradowalnych włóknin o właściwościach biobójczych do konstrukcji sprzętu może być dobrym rozwiązaniem tego problemu. Bioaktywność włókniny zapewni także eliminację zanieczyszczeń biologicznych odłożonych w czasie użytkowania sprzętu w materiale filtracyjnym. Konieczne jest jednak zbadanie czy ze względu na wrażliwość materiałów biodegradowalnych na warunki środowiska ich właściwości nie ulegają zmianie podczas używania sprzętu. Celem prezentowanych badań było określenie wpływu temperatury, symulowanego oddychania i warunków przechowywania na skuteczność filtracji biodegradowalnych bioaktywnych włóknin melt-blown z poli(kwasu mlekowego) modyfikowanych środkiem biobójczym. Włókniny były przechowywane przez 8 godzin w temperaturze 30, 40 i 50°C. Cykle oddechowe były stymulowane za pomocą sztucznych płuc z nawilżaczem. Zmiany skuteczności filtracji mierzono po każdym z pięciu dni symulacji. Aby ocenić wpływ przechowywania włóknin na ich skuteczność wyznaczano wskaźnik penetracji po 4, 10 i 14 dniach od daty ich produkcji. Wyniki wykazały, że podwyższona temperatura w znacznym stopniu wpływa na skuteczność filtracji biodegradowalnych włóknin filtracyjnych. Wynika to z destrukcji tworzywa włókien PLA, co pokazano na obrazach SEM. Zaobserwowano również statystycznie istotny spadek skuteczności filtracji włóknin po symulacji oddychania i przechowywaniu.

13

Efficiency of Electret Polycarbonate Nonwovens in Respiratory Protection Against Nanoparticles

Brochocka A.

Autex Research Journal

|

2017

|

Vol. 17, no. 2

188--198

EN

Toxicological research on the influence of noxious nanoparticles on human health indicates the need to develop efficient protective devices. In particular, this concerns respiratory protective equipment employing filtration nonwovens. This paper presents a methodology for the improvement of the filtration efficiency of electret nonwovens against nanoparticles by enriching amorphous polycarbonate (PC) with additives of different electrostatic potentials. We introduced perlite granules (positive charge) and amber granules (negative charge) to the polymer stream in melt-blown technology. Filtration efficiency was assessed by a standard method using paraffin oil and sodium chloride aerosol, as well as by a non-standard method using NaCl nanoparticles. The experiments showed that strengthening the effects of electrostatic forces by the introduction of modifiers is a promising approach to improving the efficiency of electret nonwovens against nanoparticles.

14

Problems of dust removal from multi-cyclones of engine air cleaners in cross-country motor vehicles

Dziubak T.

Archiwum Motoryzacji

|

2017

|

Vol. 76, nr 2

37--62

EN

The organization of the process of extracting dust (by suction) from inertial intake air cleaners of internal combustion (IC) engines of motor vehicles has been discussed. The ejector configurations used in the dust removal systems have been demonstrated. Examples of contaminant extraction systems based on the ejection effect have been presented. The notion of dust suction ratio has been defined. The impact of this ratio on the filter restriction and air filtration efficiency characteristics of individual cyclones has been analysed. The impact of the dust extraction from the dust settling chamber of an inertial air cleaner (multi-cyclone) on the filtration efficiency has been explained. The impact of the dust extraction from the dust settling chamber on the unevenness of dust suction from individual cyclones of a multi-cyclone has been analysed and the reasons for the unevenness have been shown. The analysis results visualizing the impact of the unevenness of suction on the filtration efficiency of a multi-cyclone combined with a nonwoven fabric filter element have been quoted. The methods aimed at the obtaining of relatively even flow rates of the streams sucked off from individual cyclones have been analysed. It has been shown that even flow rates of the suction streams flowing out from individual cyclones can be obtained by appropriately modifying the structure of the multi-cyclone’s dust settling chamber.

PL

Omówiono organizację procesu odsysania pyłu z bezwładnościowych filtrów powietrza wlotowego silników spalinowych pojazdów mechanicznych. Przedstawiono stosowane konfiguracje ejektorów w układach odsysania pyłu. Omówiono przykłady układów ejekcyjnego odsysania zanieczyszczeń. Zdefiniowano stopień odsysania pyłu. Przeanalizowano jego wpływ na charakterystykę przepływową i skuteczności filtracji powietrza pojedynczych cyklonów. Wyjaśniono zjawisko wpływu odsysania pyłu z osadnika filtru bezwładnościowego (multicyklonu) na skuteczność filtracji. Przeanalizowano wpływ odsysania pyłu z osadnika na nierównomierność odsysania z pojedynczych cyklonów multicyklonu oraz pokazano przyczyny nierównomierności. Przytoczono wyniki obrazujące wpływ nierównomierności odsysania na skuteczność filtracji multicyklonu i wkładu włókninowego. Przeanalizowano metody prowadzące do uzyskania względnej równomierności strumieni odsysanych z pojedynczych cyklonów. Wykazano, że równomierne wartości strumieni odsysania z pojedynczych cyklonów można uzyskać poprzez odpowiednią zmianę struktury osadnika pyłu multicyklonu.

15

Zjawiska transportu kropel cieczy w strukturach włókninowych. Modelowanie procesów dla projektowania filtrów koalescencyjnych.

Gac J. M.

Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

|

2016

|

Vol. 38, z. 1

3--130

PL

Celem niniejszej monografii jest przedstawienie filtracji aerozoli ciekłych w filtrach włókninowych. Punktem wyjścia do sformułowania opisu filtracji jest analiza procesów transportu zachodzących wewnątrz filtra. Jest to oryginalne podejście do omawianego problemu na tle innych prac poświęconych filtracji aerozoli ciekłych. Typowe podejścia wykorzystują bowiem do opisu ilościowego omawianego procesu uproszczone równania bilansu materiałowego w połączeniu z formułami empirycznymi. Tymczasem, zrozumienie fizyki zjawisk zachodzących podczas procesu filtracji - przede wszystkim zjawisk zachodzących w skali mikro - pozwala lepiej zrozumieć zależności ilościowe opisujące ten proces oraz jego dynamikę. Przede wszystkim zaś, pozwala określić, które wielkości fizyczne najsilniej wpływają na proces filtracji i jego dynamikę, a które mają mniejsze znaczenie. To z kolei ułatwia sformułowanie zasad projektowania filtrów dla konkretnych zastosowań (np. dla z góry określonej prędkości liniowej powietrza czy koncentracji kropel). Nawet, jeśli część parametrów opisu płacy filtra zostanie wyznaczona na podstawie wyników eksperymentów (gdyż np. wyznaczenie ich za pomocą rozwiązania równań analitycznych lub modelowania numerycznego byłoby zbyt czaso-i pracochłonne lub wręcz niemożliwe ), to uwzględnienie fizycznych podstaw procesów transportu w opisie filtracji zapewnia większą uniwersalność uzyskanych wyników. Monografia niniejsza została napisana z zachowaniem porządku "od szczegółu do ogółu". Oznacza to, że w pierwszej kolejności zostaną omówione zjawiska i procesy transportu w skali mikro: oddziaływania pomiędzy pojedynczymi kroplami oraz pomiędzy kroplą a włóknem oraz dynamika kropel - zarówno przepływających swobodnie przez strukturę filtra, jak i zdeponowanych na powierzchni włókien. Ten opis posłuży następnie do sformułowania opisu w skali mezo, który pozwoli przewidzieć sprawność pojedynczego włókna oraz sposób uwzględnienia w opisie sprawności koalescencji kropel, ich wtórnego porywania z powierzchni włókien, ociekania włókien itp. Wyniki tego opisu posłużą wreszcie do sformułowania modelu opisującego pracę całego filtra, w szczególności wyznaczenia zależności sprawności filtracji i oporów przepływu gazu od struktury filtra i czasu procesu (a właściwie, jak to zostanie wykazane, ilości cieczy zatrzymanej przez filtr). Całościowy model może być określony jako opis w skali makro. Jego wyniki zostaną porównane z danymi z badań eksperymentalnych - zarówno dostępnych w literaturze przedmiotu, jak i własnych, uzyskanych w trakcie pracy nad omawianymi zagadnieniami, z wykorzystaniem oryginalnie wytworzonych filtrów włókninowych.

EN

The aim of the monograph is description of liquid aerosol filtration in fibrous filters. The starting point for the description of filtration is the analysis of transport processes occurring inside the filter. It is an original approach to the problem when compared with other works on filtration of liquid aerosols. Typical approaches use a simplified material balance equation together with empirical formulae for quantitative description of this process. However, understanding the physics of the phenomena occurring during the filtration process - first of all, phenomena occurring in the microscale - allows us to understand better the quantitative relationships describing the process and its dynamics. First of all, it can determine which physical variables affect the filtration process and its dynamics to the highest degree and which are less important. This facilitates formulation of the principles of filter design for particular applications (e.g. for a predetermined linear velocity of the air or concentration drops). Even if some parameters of the filter should be determined by means of the results of experiments, taking into account the physics of transport processes during the description of :filtration provides greater universality of the results.This monograph was written maintaining order "from the particular to the general". That means that at the beginning transport processes in the microscale are discussed, i.e. interaction between individual droplets and between the droplet and the droplet and fiber - both flowing freely through the filter structure and deposited on the fiber surface. This description is then used to the wording of the description on the mesoscale, which predicts the single fiber efficiency and indicates how to take into account the description of the efficiency of coalescence of droplets, their re-entrainment from the fibers, fibers drainage etc. The results of this description are finally used to formulate a model describing the entire filter, in particular the determination of the dependence of filtration efficiency and pressure drop on the filter structure and the time of the process. The results are compared with data from experimental studies - both available in the literature, as well as obtained during this work by use of the originally manufactured nonwoven filters.

16

Wood dust collection efficiency in a pulse-jet fabric filter

Rogoziński T.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2016

|

vol. 59, nr 197

249--256

EN

The performance of pulse-jet bag filters is characterised by two contradictory parameters: separation efficiency and pressure drop. Both parameters depend on the filtration time when the dust layer is created. The time between cleaning pulses – the filtration cycle – is also of great importance for the separation efficiency of the filter. This paper describes the results of experimental studies on the wood dust separation efficiency of a pilot scale pulse-jet filter during the initial phase of the process when the number of particles penetrating the filter visibly decreased.

17

Operating fluids contaminantions and their effect on the wear of elements of a motor vehicle's combustion engine

Dziubak T.

Archiwum Motoryzacji

|

2016

|

Vol. 72, nr 2

43--72

EN

The contamination parameters of basic operating fluids of combustions engines of mechanical vehicles: air, fuel and engine oil. It was shown that mineral (road) dust decides on the consumption of abrasive connection elements of an engine. The mechanism of abrasive wear of two cooperating surface of the piston-rings-cylinder abrasive connection element of the combustion engine was shown. It was shown that the dust grains of sizes dz equal to minimum hmin thickness of the oil film cause the largest consumption. It was shown that in the air purified, behind an air filter, there are always dust grains of sizes below 2÷5 μm. The effect of accelerated wear of a cylinder liner of the engine operated with a defective air filtration system was shown. It was shown that dust grains of sizes below 5 μm in the operating fluids are also the cause of the accelerated engine components wear. It was proven that (after replacing the filter cartridge), the operation period of a partition air filter (paper, non-woven fabric) is characterised by low efficiency and filtration precision. It was shown that contaminants in the fuel not only cause abrasive wear on the surfaces of the injection system elements but also erosive wear of injector elements.

PL

Przedstawiono parametry zanieczyszczeń podstawowych płynów eksploatacyjnych silników spalinowych pojazdów mechanicznych: powietrza, paliwa i oleju silnikowego. Wykazano, że o zużyciu skojarzeń ciernych silnika decyduje pył mineralny (drogowy). Przedstawiono mechanizm zużywania ściernego dwóch współpracujących powierzchni skojarzenia ciernego silnika spalinowego tłok-pierścienie-cylinder. Wykazano, że największe zużycie powodują ziarna pyłu o rozmiarach dz równych minimalnej hmin grubości filmu olejowego. Pokazano, że w powietrzu oczyszczonym za filtrem powietrza znajdują się zawsze ziarna pyłu o rozmiarach poniżej 2÷5 μm. Przedstawiono skutki przyspieszonego zużycia tulei cylindrowej silnika eksploatowanego z niesprawnym układem filtracji powietrza. Wykazano, że zawarte w płynach eksploatacyjnych ziarna pyłu o rozmiarach poniżej 5 μm są też przyczyną przyspieszonego zużycia elementów silnika. Udowodniono, że początkowy (po wymianie wkładu filtracyjnego) okres pracy filtru powietrza przegrodowego (papier, włóknina) charakteryzuje się niską skutecznością i dokładnością filtracji. Wykazano, że zanieczyszczenia zawarte w paliwie powodują nie tylko zużycie ścierne powierzchni elementów układów wtryskowych, ale też zużycie erozyjne elementów wtryskiwaczy.

18

Towards a Numerical Model of Bacterial Filtration in Fibrous Filters

Gac J.M., Gradoń L.

Chemical and Process Engineering

|

2015

|

Vol. 36, nr 1

89--99

EN

A model of bacterial filtration on fibrous filter media is developed. The single fibre efficiency as well as the efficiency of the whole filter – at the onset of the process and the evolution of those quantities - are analysed. The differences between the numerical modelling of colloidal particles and bacteria are stressed in detail. The main differences are the active motion ability of bacteria and biofilm formation. The parameters of the model were identified based on the literature data.

19

Badanie nieustalonej filtracji aerozoli ciekłych na filtrach włóknistych

Gac J., Gradoń L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 4

308--309

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nad filtracją aerozoli ciekłych (mgieł) na filtrach włókninowych jedno- i wielowarstwowych. Zaobserwowano wpływ struktury filtra (rozkład średnic włókien, grubość poszczególnych warstw w przypadku filtrów wielowarstwowych) na sprawność i spadek ciśnienia. Przedstawiono również zmiany sprawności filtracji i spadku ciśnienia na filtrze, które następują w wyniku długotrwałej pracy filtra oraz sprecyzowano warunki, w jakich dochodzi do ociekania włókien filtracyjnych.

EN

Results of experimental investigations of liquid aerosols (mist) filtration on monolayer and multilayer fibrous filters are presented in the paper. Influence of filter structure (fiber diameter distribution, thickness of layers in multilayer filters) on the filtration efficiency and pressure drop in the filter was observed. Changes of efficiency and pressure drop as a result of long-lasting filter work are also shown. Finally, conditions at which the fiber drainage takes place are given.

20

Dynamic Changes in the Filtration Efficiency of Cooling Oil Filter Media

Jankowski T.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 1 (90)

105-112

EN

Metal-working fluids are used in machining and grinding operations to cool the tool and work piece, reduce the friction between the tool and work, improve the surface integrity of the work piece and increase tool life and productivity. The removal of oil mists from air streams is very important in a wide range of industrial applications, and filtration is by far the most effective method for this task. This article presents the results of changes in the fractional efficiency of the filtration process of the test aerosol through multistage filtering systems of different thickness and miscellaneous structural characteristics in the cross-section. The efficiency of filtration through multistage filtering systems was tested with the use of DEHS and DOP aerosol. Research results indicate the functional dependence of filtering properties on the structural parameters of nonwovens and machining process parameters, as well as on the physicochemical parameters of liquid aerosols. This may be of essential importance in forecasting the use of multistage filtering systems as filtering media for a given process of liquid aerosol filtration, given the maintenance of the most advantageous filtration conditions, i.e. high efficiency of filtration and low resistance of aerosol flow.

PL

W procesach obróbki skrawania i szlifowania chłodziwa olejowe znajdują szerokie zastosowanie do schładzania i zmniejszania tarcia między narzędziem skrawającym i obrabianym przedmiotem, poprawy jakości obrabianych powierzchni i przedłużania żywotności narzędzia skrawającego. W wielu zastosowaniach w przemyśle podstawowym zadaniem jest usunięcie mgły olejowej z powietrza. Filtracja powietrza jest zdecydowanie najskuteczniejszą metodą realizacji tego zadania. W artykule przedstawiono wyniki zmian sprawności frakcyjnej procesu filtracji aerozoli testowych w wielostopniowych układach filtracji o różnej grubości i strukturze w przekroju poprzecznym. Badanie sprawności filtracji przez wielostopniowe układy filtracji było wykonywane testem aerozolu DEHS i DOP. Wyniki badań wskazują na funkcyjną zależność właściwości filtracyjnych od parametrów strukturalnych włóknin, parametrów procesowych obróbki mechanicznej oraz parametrów fizykochemicznych aerozoli cieczy. Może to mieć istotne znaczenie podczas prognozowania zastosowania wielostopniowych układów włóknin jako materiały filtracyjne dla danego procesu filtracji aerozoli cieczy, przy zachowaniu najkorzystniejszych warunków filtracji, tzn. wysokiej sprawności filtracji i niskich oporów przepływu aerozolu.