ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1995 года по МПК B01D39/16 

Изобретение относится к очистке воздуха и газов от взвешенных жидких и твердых частиц, в частности к производству фильтрующих материалов для этих целей из растворов и расплавов полимеров.

Известен фильтрующий материал, состоящий из полимерных волокон, полученных из раствора полимера [1]
Однако этот материал состоит из грубых волокон, что резко снижает фильтрующую способность. Кроме этого, материал неоднороден по структуре и толщине фильтрующего слоя, что затрудняет его использование.

Известен также материал, состоящий из ультратонких полимерных волокон [2]
Основным недостатком указанного материала является то, что, приобретая механическую прочность, он резко теряет фильтрующую способность за счет перекрытия связующим веществом свободных каналов в волокнистом слое и снижения общей пористости.

За ближайший аналог предлагаемого фильтрующего материала может быть принят фильтрующий материал, полученный способом [3] и состоящий из смеси ультратонких полимерных волокон (перхлорвиниловых): диаметром 2,5-3,5 мкм на 20-30 мас. и диаметром 3,6-10,0 на 70-80 мас.

Однако этот материал имеет недостаточную эффективность фильтрации и низкие механические свойства.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности фильтрации и улучшение механических свойств фильтрующего материала.

Поставленная цель достигается тем, что материал в качестве полимерных волокон содержит волокна из сополимера стирола с метиллитакрилатом и акрилонитрилом при следующем соотношении волокон в материале по диаметру, мас.

Ультратонкие полимерные
волокна со средним диаметром 6-10 мкм 20-30
Ультратонкие полимерные
волокна со средним диаметром 1-2 мкм 70-80
Предлагаемый фильтрующий материал получают следующим образом: на волокнообразующие чаши, расположенные последовательно, одна за другой, подают раствор сополимера стирола с металметакрилатом и акрилонитрилом. Под действием центробежных сил вращающихся чаш и сил электростатического поля из раствора образуются волокна, затем они вытягиваются и укладываются на движущуюся приемную поверхность, находящуюся на определенном расстоянии от волокнообразующих чаш.

В таблице представлена зависимость фильтрующих и механических свойств материала от его состава.

Из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемый материал обладает более высокими качественными показателями по сравнению с материалом-прототипом.

Положительный эффект достигается за счет того, что материал содержит волокна из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом и в результате большого количества опытов подобрано соотношение содержания по диаметру волокон (мас.), обеспечивающее наилучшие качественные показатели.

Установлено, что изменение соотношения содержания ультратонких волокон диаметром 6-10 мкм и диаметром 1-2 км ведут к изменению качественных показателей фильтрующего материала.

Так, увеличение содержания волокон диаметром 6-10 мкм более 30 мас. и уменьшение содержания волокон диаметром 1-2 мкм ведет к снижению показателя относительного удлинения в 1,5-1,7 раза и значительно (до 82%) ухудшаются фильтрующие свойства, а уменьшение содержания волокон диаметром 6-10 мкм менее 20 мас. ведет к резкому падению значений разрывной нагрузки материала (на 70-75%) и ухудшению эксплуатационных свойств.

Таким образом, каждый из признаков предложенной совокупности влияет на достижение поставленной цели, а именно повышение фильтрующих свойств и механической прочности фильтрующего материала, при этом вся совокупность является достаточной для характеристики предложенного технического решения.

Использование: очистка воздуха и газов от взвешенных жидких и твердых частиц. Сущность изобретения: фильтрующий материал, состоит из слоя полидисперсных электрически заряженных ультратонких волокон из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом при следующем их соотношении в материале по диаметру, мас. волокна из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом со средним диаметром 6 10 мкм 20, волокна из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом со средним диаметром 1 2 мкм 70 80. 1 табл.

ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, состоящий из слоя полидисперсных электрических заряженных ультратонких полимерных волокон, отличающийся тем, что он содержит в качестве полимерных волокон волокна из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом при следующем их соотношении в материале по диаметру, мас.

Волокна из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом со средним диаметром 6-10 мкм 20 30
Волокна из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилонитрилом со средним диаметром 1-2 мкм 70 80