OVERVIEW OF MODERN MEANS OF DUST PROTECTION IN METALLURGY

Report 1. Filter materials

  • Vadim Ryzhkov Zaporizhia national university
  • Karina Belokon’ Zaporizhia national university
  • Eugene Manidina Zaporizhia national university
  • Olena Troitska Zaporizhia national university
Keywords: filtration, penetration coefficient, efficiency, filter material, HEPA filter

Abstract

One of the most effective ways to protect an employee's body from industrial dust is to pass dust-laden air through a filter material. This method is used both in respirators and in filters for purifying air or industrial gases. The indicators characterizing the operation of filters are the coefficient of permeability, efficiency, time of protective action, resistance to inhalation and exhalation (for respirators), and others. The article describes modern materials for filtering gases, including air, their properties, advantages and disadvantages, and application features. For previously widely used materials based on perchlorovinyl, the cleaning efficiency decreases at air temperatures above 301 K and at high humidity. Instead of them, filtering materials based on ultra-thin fibers of a copolymer of styrene and acrylonitrile, as well as obtained from a polypropylene melt with an electrostatic charge, are proposed. For fine cleaning of gases, at elevated temperatures, filters are used from ceramics, fine-fiber wool from stainless steel, which have high strength and resistance to variable loads. Materials obtained from the melt of Forton PPS grade polyphenylene sulfide rubbers are effective. In Italy, for the first time in the world, casein fiber lanital was used. The modern newest types of filters include HEPA (High Efficiency Particulate Air or High Efficiency Particulate Arrestance) filters with an efficiency of up to 99.995%. The filter is made of fibrous material (fiber diameter 0.65…6.5 microns, the distance between them is 10…40 microns).The operation of these filters is due to the processes of diffusion, inertia and engagement. Diffusion is caused by the phenomena of adhesion and autogenesis. Adhesion is the interaction of dust with the deposition surface, in our case with HEPA fibers. Due to the adhesion on clean fibers, the first layer of dust appears. Autogenesis, or sticking together, is the interaction of dust particles with each other. Due to the autogenic interaction, the particles continue to layer on top of each other, forming multilayer conglomerates on the fibers.The article discusses these processes, their influence on the efficiency of capturing particles of different sizes.

References

1. НПАОП 0.00-1.04-07. Правила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання [Чинний від 2008-04-04]. Київ : Державний комітет України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду, 2007. 32 с.
2. Коваль М.І. Сучасні засоби індивідуального захисту : методичний посібник. Луцьк : Навчально-методичний центр цивільного захисту та безпеки життєдіяльності Волинської області, 2020. 52 с.
3. Фильтровальные ткани: классификация, применение, свойства и специализация, эффективность и проблемы эксплуатации. URL : https://promtkan.com.ua/filtrovalnye-tkaniklassifikatsiya-primenenie-svojstva-i-spetsializatsiya-effektivnost-i-problemy-eksplua-tatsii.html
4. Иванов М.В. Новые химические технологии. Экоиндустрия. Фильтровальные материалы. URL : https://www.newchemistry.ru/ letter.php?n_ id=121
5. Защепкіна Н.М., Дрегуляс Е.П., Конахевич Н.Р. Аналіз розвитку виробництва фільтрувальних матеріалів. Вісник Хмельницького національного університету. 2013. № 3. С. 87–89.
6. Иванов М.В. Тенденции в развитии фильтровальных материалов. Акватерм. 2003. № 6. С. 12–17.
7. Пелик Л.В. Розробка асортименту і дослідження властивостей фільтрувальних тканин із поліамідних та поліефірних волокон : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук. 1999.
8. Фільтрувальні матеріали: види, характеристики, призначення. URL: https://ukr.mentorbizlist.com/4310236-filtering-materials-types-characteristics-purpose
9. Фортрон ПФС. Fortron PPS — частично кристаллический полифениленсульфид.URL : http://www.ticona.ru/products/polymers/ fortron/
10. Lanital milk fiber, 100% casein Knitwear Collection. URL : https://www.puntomaglia.it/news-v66/soft-milk-fiber-sweaters
11. НЕРА. URL : https://ru.wikipedia.org/wiki/HEPA
12. Что такое HEPA-фильтр: принципы работы и неочевидные факты. URL: https://habr.com/ru/company/tion/blog/385461/
13. HEPA-фильтры. URL: https://tehno-parts.com.ua/shop/category/ventiliatsiia/filtry-dliaventiliatsii/hepa-filtry?gclid
Published
2021-07-22
How to Cite
Ryzhkov, V., Belokon’, K., Manidina, E., & Troitska, O. (2021). OVERVIEW OF MODERN MEANS OF DUST PROTECTION IN METALLURGY: Report 1. Filter materials. Scientific Journal "Metallurgy", (1), 81-90. https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-11