Фильтрация водно-спиртовых жидкостей с использованием электрически модифицированных композиционных материалов

Авторы

  • Ляйсан Рафаиловна Галеева Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-9004-4549
  • Мансур Флоридович Галиханов Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан https://orcid.org/0000-0001-5647-1854
  • Светлана Владимировна Гильфанова Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-5877-8825

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2025-6-4-170-175

Ключевые слова:

фильтры, беззольный бумажный фильтр, полипропиленовый нетканый материал, двухслойный материал, электрет, коронный разряд, сепарационная способность, фильтрующая способность

Аннотация

В исследовании изучается влияние воздействия униполярного коронного разряда на фильтрационные характеристики полипропиленовых нетканых материалов, бумажных фильтров и двухслойного композитного материала на их основе. Показано, что двухслойный фильтр, состоящий из беззольного фильтра ≪Красная лента≫ и нетканого полипропиленового полотна ≪Спанбонд≫, обеспечивает более высокую эффективность фильтрации, чем каждый из материалов в отдельности. Электретная обработка образцов уменьшила количество загрязняющих частиц в фильтрате на ~80% для бумажных фильтров и на ~30% для полипропиленового нетканого материала по сравнению с необработанными образцами. При этом время фильтрации увеличивается в среднем в 1,3 раза. Тестирование эффективности фильтрации двухслойных материалов в капсульном картридже с надосадочной жидкостью для фильтрации синтетических моющих средств продемонстрировало высокую эффективность разделения — модификация картриджа повысила его эффективность почти в четыре раза.

Библиографические ссылки

Brouwer, P. H. (1991) The relationship between zeta potential and ionic demand and how it affects wet-end retention. Tappi Journal, 74 (1), 170–179. (In English)

Divakar, S., Padaki, M., Balakrishna, R. G. (2022) Review on Liquid−Liquid Separation by Membrane Filtration. ACS Omega, 7, 44495−44506. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c02885 (In English)

Galeeva, L. R., Galikhanov, M. F., Gilfanova, S. V. (2021) O prichinakh izmeneniya mehanicheskikh svojstv bumazhnykh obezzolennykh fil’trov pri ikh obrabotke v unipolyarnom koronnom razryade [About the reasons for the change in the mechanical properties of paper ashless filters during their processing in a unipolar corona discharge]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya — Chemistry of Plant Raw Material, 1, 337–343. http://dx.doi.org/10.14258/jcprm.2021017783 (In Russian)

Galikhanov, M. F., Budarina, L. A. (2002) Koronoelektrety na osnove polietilena i sopolimerov etilena s vinilatsetatom [Corona electrets on basis of polyethylene and copolymers of ethylene with vinylacetate]. Plasticheskie Massy, 1, 40–42. (In Russian)

Galikhanov, M. F., Shaikhiev, I. G., Dryakhlov, V. O., Sanatullova, Z. T. (2025) Polysulfonamide electret membranes for hydrocarbon emulsion separation. Physics of Complex Systems, 6 (1), 3–8. https://www.doi.org/10.33910/2687-153X-2025-6-1-3-8 (In English)

Gilfanova, S. V., Galikhanov, M. F., Galeeva, L. R. et al. (2020) Influence of unipolar corona discharge on mechanical and operating properties of Paper Ashless Filters. AIP Conference Proceedings, 2313, article 060022. https://doi.org/10.1063/5.0032238 (In English)

Li, K., Feng, G., Chen, T., Zhao, H. (2024) Research of electret air filter: A review. Polymers for Advanced Technologies, 35 (6), article e6454. https://doi.org/10.1002/pat.6454 (In English)

Mousavi, S. A., Khodadoost, F. (2019) Effects of detergents on natural ecosystems and wastewater treatment processes: A review. Environmental Science and Pollution Research, 26, 26439–26448. https://doi.org/10.1007/s11356-019-05802-x (In English)

Pan, Z., Liu, G., Chen, X. et al. (2022) Water electret charging based polypropylene/electret masterbatch composite melt-blown nonwovens with enhanced charge stability for efficient air filtration. The Journal of The Textile Institute, 113 (10), 2128–2134. https://doi.org/10.1080/00405000.2021.1969838 (In English)

Pang, C., Yu, Ch., Liang, L. et al. (2024) Effect of pore structure regulation on the properties of 3D cellulose nanofiber electret filtration materials. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 699, article 134696. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134696 (In English)

Rodrigues, A. E., Nogueira, I., Faria, R. P. V. (2021) Perfume and Flavor Engineering: A Chemical Engineering Perspective. Molecules, 26, article 309. https://doi.org/10.3390/molecules26113095 (In English)

Sparks, T., Chase, G. (2015) Filters and Filtration Handbook. 6th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann Publ., 431 p. https://doi.org/10.1016/C2012-0-03230-9 (In English)

Thakur, R., Das, D., Das, A. (2013) Electret Air Filters. Separation & Purification Reviews, 42 (2), 87–129. https://doi.org/10.1080/15422119.2012.681094 (In English)

Zhang, Y. (2020) Effect of Electret Process Parameters on Filtration Performance of Polypropylene Melt-Blown Nonwoven Fabric. Journal of Physics: Conference Series, 1622, article 012049. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1622/1/012049 (In English)

Опубликован

2025-12-24

Выпуск

Раздел

Condensed Matter Physics