ФИЛЬТРУЮЩИЙ НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2000 года по МПК D04H13/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности к области изготовления фильтрующих нетканых материалов и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов пылегазоулавливающих установок.

Известен нетканый материал из анионообменного модифицированного волокна КМ-А1 [а. с. N 1532624, 1989 г.] Волокно КМ-А1 представляет собой привитой сополимер поликапроамида и полидиметиламиноэтилметакрилата. Недостатком такого материала являются недостаточно высокие защитные свойства.

Наиболее близким решением является нетканый материал, состоящий из волокнистого холста из анионообменного модифицированного полиамидного волокна, скрепленного петлями из пучков волокон самого холста [патент РФ N 2088711, 1997 г.]. В качестве анионообменного модифицированного полиамидного волокна используется смесь из волокон КМ-А1 и КМ-А2 (привитой сополимер поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата) при содержании последнего в материале (30-70)мас.%.

Недостатками такого материала являются недостаточно высокие защитные свойства по твердым частицам при очистке пылегазовоздушных смесей.

Задачей заявляемого изобретения является повышение защитных свойств материала по твердым частицам и по кислым газам за счет повышения статической обменной емкости (СОЕ) и полной динамической обменной емкости (ПДОЕ).

Поставленная задача обеспечивается тем, что нетканый материал, состоящий из волокнистого холста, содержащего слой из анионообменного модифицированного полиамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата, скрепленного петлями из пучков волокон самого холста, дополнительно содержит слой из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна мегалон, при этом содержание анионообменного модифицированного полиамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата в анионообменном слое составляет по массе 100%, а соотношение по массе гидрофильного и анионообменного слоев в материале составляет (0,2 - 0,4):1 соответственно.

Анализ заявляемого материала и материала-прототипа показал, что оба материала содержат анионообменное модифицированное полиамидное волокна КМ-А2, однако в состав материала-прототипа входит также анионообменное модифицированное поликапроамидное волокна КМ-А1, которого нет в составе заявляемого материала. Заявляемый материал дополнительно содержит слой из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна мегалон.

Использование в заявляемом материале слоя из анионообменного модифицированного полиамидного волокна КМ-А2 с высокой СОЕ при значительной нормальной влажности и слоя из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна мегалон в определенном соотношении повышает общую нормальную влажность материала, способствует дополнительному набуханию анионообменного волокна, повышая общую поверхность контакта с очищаемой газовоздушной смесью, а, следовательно, и защитные свойства по кислым газам. При этом в зонах контакта волокон, содержащих различные функциональные группы и имеющих различную гигроскопичность, возникает электрический потенциал, приводящий к лучшему поверхностному взаимодействию полярных молекул полиамидных волокон с полярными молекулами сорбируемых газов и лучшему проникновению их вглубь материала, что также повышает время защитного действия по кислым газам. Кроме того, слой гидрофильного волокна служит для улавливания твердых частиц, предупреждая от забивания ими ионообменный слой, что также способствует повышению защитных свойств по кислым газам и достижению высокой эффективности пылеулавливания.

Выбор соотношения волокнистых слоев по массе обусловлен тем, чтобы обеспечить высокие защитные свойства материала.

Так увеличение массы гидрофильного слоя более 0,4 приводит к чрезмерному дополнительному набуханию ионообменных волокон, что приводит к перекрытию активных центров и снижению защитных свойств по кислым газам. А при уменьшении массы гидрофильного слоя менее 0,2 происходит снижение эффективности пылегазоулавливания за счет забивания ионообменного слоя твердыми частицами, уменьшения поверхности контакта с улавливаемым газом.

Таким образом, наличие в составе материала слоя из анионообменного волокна КМ-А2 и введение дополнительного слоя из гидрофильного волокна мегалон в определенном соотношении обеспечивает фильтрующему нетканому материалу повышение статической обменной емкости (СОЕ) и полной динамической обменной емкости (ПДОЕ), что является новым техническим свойством предложенного материала.

Материал получают по безниточной технологии. Волокна мегалон и КМ-А2 прочесывают на отдельных чесальных машинах, формируют двухслойный холст на общем преобразователе прочеса, скрепляют на вязально-прошивной машине.

Пример 1.

Двухслойный холст, содержащий слой из волокна мегалон, поверхностной плотностью 80 г/м², и слой из волокна КМ-А2, поверхностной плотностью 400 г/м², скрепляют на вязально-прошивной машине по безниточной технологии. Соотношение слоев по массе 0,2:1. По стандартным методикам определены свойства материала.

Пример 2.

Двухслойный холст, содержащий слой из волокна мегалон, поверхностной плотностью 120 г/м², и слой из волокна КМ-А2, поверхностной плотностью 400 г/м², скрепляют на вязально-прошивной машине по безниточной технологии. Соотношение слоев по массе 0,3:1. По стандартным методикам определены свойства материала.

Пример 3.

Двухслойный холст, содержащий слой из волокна мегалон, поверхностной плотностью 160 г/м², и слой из волокна КМ-А2, поверхностной плотностью 400 г/м², скрепляют на вязально-прошивной машине по безниточной технологии. Соотношение слоев по массе 0,4:1.

По стандартным методикам определены свойства материала. По стандартным методикам (ГОСТ 15902.1-80, 15902.3-79, 12088-77, 10185-75) определены свойства заявляемого материала и материала-прототипа в сопоставимых условиях (концентрация: HCl - 100 мг/м³, SO₂ - 150 мг/м³, HF - 2,5 мг/м³; влажность: HCl - 82%, SO₂ - 90%, HF - 82%).

Сравнительные характеристики свойств нетканого фильтрующего материала предлагаемого и по прототипу приведены в таблице.

Из анализа представленных данных видно, что представленный материал обладает высокими пылегазоулавливающими свойствами (время защитного действия по HCl до 37,3 час, эффективность улавливания частиц бихромата калия до 99%), значительной механической прочностью (разрывная нагрузка по длине до 245 Н, по ширине до 240 Н), достаточной воздухопроницаемостью (до 250 дм³/м²•с).

По сравнению с прототипом применение представленного фильтрующего нетканого материала позволяет повысить его защитные свойства и по кислым газам, и по твердым частицам при очистке пылегазовоздушных смесей, увеличивается срок службы.

По сравнению с прототипом применение представленного фильтрующего нетканого материала позволяет повысить его защитные свойства и по кислым газам, и по твердым частицам при очистке пылегазовоздушных смесей, увеличивается срок службы.

Изобретение относится к текстильной промышленности к области изготовления фильтрующих нетканых материалов и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов пылегазоулавливающих установок. Технический результат - повышение защитных свойств материала по твердым частицам и по кислым газам за счет повышения статической обменной емкости (СОЕ) и полной динамической обменной емкости (ПДОЕ). Нетканый материал состоит из волокнистого холста, содержащего слой из анионообменного модифицированного полиамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата, скрепленного петлями из пучков волокон самого холста, и дополнительно содержит слой из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна мегалон, при этом содержание анионообменного модифицированного полиамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата в анионообменном слое составляет 100 мас.%, а соотношение по массе гидрофильного и анионообменного слоев в материале составляет (0,2 - 0,4) : 1 соответственно. 1 табл.

Фильтрующий нетканый материал, состоящий из волокнистого холста, содержащего слой из анионообменного модифицированного полиамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата, скрепленного петлями из пучков волокон самого холста, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна мегалон, при этом содержание анионообменного модифицированного полиамидного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и диэтиламиноэтилметакрилата в анионообменном слое составляет 100 мас.%, а соотношение по массе гидрофильного и анионообменного слоев составляет (0,2 - 0,4) : 1 соответственно.