Метод отримання розподілу коефіцієнтів проникності по розмірам пор у фільтрувальних матеріалах
DOI:
https://doi.org/10.37700/ts.2024.24.19-25Ключові слова:
політетрафторетилен, ільтруючі матеріали, орова структура, коефіцієнт проникності, метод витиснення речовини з порАнотація
У роботі розглянута проблема розробки та вивчення пористих фільтруючих матеріалів, зокрема на основі політетрафторетилену, для застосування у сільському господарстві України. Раніше для вивчення розподілу порових каналів за їх діаметрами використовувався метод витиснення рідини з пор. Однак, традиційний підхід до аналізу даних не враховує фізичну сутність процесу витиснення рідини і призводить до спотворення інформації про розподіл порових каналів. Запропоновано метод оцінки розподілу коефіцієнтів проникності за діаметрами порових каналів політетрафторетилену, заснований на аналітичному визначенні параметрів дотичних до точок кривої витиснення речовини. Метод дозволяє отримати більш точну інформацію про розподіл порових каналів за їх діаметрами та коефіцієнтами проникності. Розроблений метод використан для аналізу експериментальних даних порової структури та оптимізації властивостей фільтруючих матеріалів на основі політетрафторетилену. Для фільтруючого матеріалу з номінальною тонкістю фільтрування 3 мкм визначено діапазон порових каналів, що забезпечує основний потік фільтруємого середовища. Показано, що крізь порові канали з діаметрами в інтервалі 12,1 ÷ 19,5 км фільтрується 75% загального потоку фільтруємої рідини, що є основною частиною отоку. Співвідношення середнього діаметра порових каналів (15,8 мкм) і омінальної тонкості фільтрування становить ~5.
Посилання
1. Cuperus F. P., Bargeman D., Smolders C. A. Permporometry: the determination of the size distribution of active pores in UF membranes. J. Membr. Sci. 1992. Vol. 71. P. 57‒67. doi:10.1016/0376-7388(92)85006-5.
2. Gardiner J. Fluoropolymers: Origin, Production, and Industrial and Commercial Applications. Aust. J. Chem. A. 2015. Vol. 68(1). P. 13‒22. https://doi.org/10.1071/ch14165
3. Kaliuzhnyi O. B., Platkov V. Ya. Formation of Porous Poly(tetrafluoro-ethylene) Using a Partially Gasified Porogen. Iran J. Mater. Sci. Eng., 2020. Vol. 2. P. 17. https://doi.org/10.22068/ijmse.17.2.13.
4. Kaliuzhnyi O.B., Platkov V.Ya. The structure and properties of porous poly (tetra- fluoroethylene). J. Polym. Res., 2022. Vol. 29. P. 32. https://doi.org/10.1007/s10965-022- 02887-w.
5. Калюжный А.Б., Платков В.Я., Калюжный Б.Г. Формирование давлением структуры и свойств пористых материалов на основе фторопласта-4. Вісник Харківсь- кого національного технічного університету сільського господарства імені Петра Васи- ленка, 2017. Вип. 183. С. 39‒44.
6. Gunashekar S., Pillai K. M., Church B. C., Abu-Zahra N. H. Liquid flow in polyure- thane foams for filtration applications: a study on their characterization and permeability estimation. J. Porouse Mater. 2015. Vol. 22. P. 749‒759. https://doi.org/10.1007/s10934-015-9948-2.
7. Pal K., Bag S., Pal S. Development of porous ultra high molecular weight polyethylene scaffolds for the fabrication of orbital implant. J. Porouse Mater. 2008. Vol. 15.P. 53‒59. https://doi.org/10.1007/s10934-006-9051-9.
1. Cuperus F. P., Bargeman D., Smolders C. A. (1992). Permporometry: the determination of the size distribution of active pores in UF membranes. J. Membr. Sci. Vol. 71. P. 57‒67. doi:10.1016/0376-7388(92)85006-5.
2. Gardiner J. (2015). Fluoropolymers: Origin, Production, and Industrial and Com- mercial Applications. Aust. J. Chem. A. Vol. 68(1). P. 13‒22. https://doi.org/10.1071/ch141653. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів Technical service of agriculture, forestry and transport №24’ 2024 25
3. Kaliuzhnyi O. B., Platkov V. Ya. (2020). Formation of Porous Poly (tetrafluoro- ethylene) Using a Partially Gasified Porogen. Iran J. Mater. Sci. Eng. Vol. 2. P. 17. https://doi.org/10.22068/ijmse.17.2.13.
4. Kaliuzhnyi O.B., Platkov V.Ya. (2022). The structure and properties of porous poly (tetrafluoroethylene). J. Polym. Res. Vol. 29. P. 32. https://doi.org/10.1007/s10965-022- 02887-w3.
5. Kaliuzhnyi A.B., Platkov V.Ya., Kaluzhny B.G. (2017). Formirovaniye davleniyem struktury i svoystv poristykh materialov na osnove ftoroplasta-4. Visnyk Kharkivs'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu sil's'koho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, Vyp. 183. P. 39‒44.
6. Gunashekar S., Pillai K.M., Church B.C., Abu-Zahra, N. H. (2015). Liquid flow in polyurethane foams for filtration applications: a study on their characterization and permeability estimation. J. Porouse Mater. Vol. 22. P. 749‒759. https://doi.org/10.1007/s10934-015-9948-2
7. Pal K., Bag S., Pal S. (2008). Development of porous ultra high molecular weight polyethylene scaffolds for the fabrication of orbital implant. J. Porouse Mater. Vol. 15. P. 53‒59. https://doi.org/10.1007/s10934-006-9051-9.
