Investigating the utilization possibilities of aqueous coatings for filter fabrics in the mining and chemical industries

Abstract

Opinnäytetyö keskittyy kaivos- ja kemianteollisuuden suodatinkankaiden ominaisuuksien kehittämiseen vesipohjaisten pinnoitteiden avulla. Työ toteutettiin yhteistyössä Valmet Technologyn ja Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK) kanssa. Tavoitteena oli luoda Valmetille tietopohja suodatinkankaiden kehittämiseksi sekä tunnistaa potentiaalisia vesipohjaisia pinnoitusaineita, joita yritys voi tulevaisuudessa testata edelleen ja mahdollisesti hyödyntää tuotannossaan. Osa työssä kerätystä tiedosta on salassa pidettävää ja jaettu ainoastaan toimeksiantajalle.

Testauksissa käytettiin kolmea erilaista kudottua kangasta ja kolmea erilaista vesipohjaista dispersiota. Pinnoitetestaukset aloitettiin manuaalisella sivelymenetelmällä kangasarkeille. Lupaavimmat dispersioreseptit siirrettiin jatkotestaukseen TAMKin pilot-päällystyskoneelle. Ajossa hyödynnettiin telapäällystysmenetelmää. Työssä arvioitiin myös päällystysmenetelmän ja käytetyn pinnoituskoneen soveltuvuutta valituille materiaaleille. Kankaiden ominaisuuksia tutkittiin useilla menetelmillä, joista keskeisimmät olivat ilmanläpäisevyyden mittaus, neliömassan määritys, veto- ja hankauslujuus sekä veden imeytymiskyvyn määritys. Testaukset suoritettiin sekä pinnoittamattomille että pinnoitetuille näytteille, mikä mahdollisti pinnoituksen vaikutusten vertailun.

Pinnoituskone todettiin soveltuvaksi kankaiden pinnoittamiseen, mutta matalaviskositeettisten pinnoitteiden kohdalla saavutettu neliömassa jäi alhaiseksi. Testauksissa saadut tulokset osoittavat, kuinka erilaiset pinnoitteet vaikuttavat suodatinkankaiden teknisiin ominaisuuksiin. Työn tuloksena syntyi arvokasta tietoa erilaisten vesipohjaisten dispersioiden vaikutuksista suodatinkankaisiin. Nämä tiedot tarjoavat vahvan perustan jatkokehitykselle.

The purpose of this thesis was to improve the properties of filter fabrics used in the mining and chemical industries through the application of water-based coat-ings. The work was carried out in collaboration with Valmet Technology and Tampere University of Applied Sciences (TAMK). The aim was to create a knowledge base for Valmet to develop filter fabrics and identify the most suitable aqueous coatings for future testing and potential use in textile filter production. Some of the information gathered in this study is confidential and shared only with the client.

Initial coating tests were performed manually on fabric sheets using a brushing technique. The best-performing dispersion recipes were then applied using TAMK's pilot coating machine with the roll coating method. The tests involved three different fabric types combined with three different aqueous dispersions. The thesis also evaluated the suitability of roll coating and the pilot coating ma-chine for dispersions and woven filter fabrics. Various methods were used to study the properties of the filter fabrics, including air permeability measurement, tensile and abrasion strength, and water absorption capacity. The tests were conducted on both uncoated and coated fabrics, allowing a comparison of how the coatings affect the fabrics properties.

The pilot-coating machine was found to be suitable for coating woven fabrics, but the achieved basis weight of coating was low, especially with low-viscosity coatings. The results demonstrate how different coatings affect the technical properties of filter fabrics. The study provided valuable information on the effects of various aqueous dispersions on filter fabrics and offered a strong foundation for further development.