Изобретение относится к способам получения фильтрующего материала, к фильтрующим волокнистым материалам, которые могут быть использованы в средствах защиты органов дыхания.
Известен способ получения фильтрующего материала, включающий электростатическое формование нетканого волокнистого материала из рабочего полимерного волокнообразующего раствора с динамической вязкостью 1-30 П, электропроводностью 10-4-10-7 Ом-1 см-1 в электростатическом поле при разности потенциалов от 10 до 150 кВ (см. патент РФ №2135263, МПК В 01 D 39/16, 1999 г.).
Однако известный способ при своем использовании имеет следующие недостатки:
- полученный фильтрующий материал обладает недостаточным качеством при фильтрации воздуха с ультратонкими частицами производственной пыли;
- при изготовлении материала использован токсичный растворитель дихлорэтан.
Задачей изобретения является разработка способа получения фильтрующего материала.
Технический результат состоит в повышении качества полученного предлагаемым способом фильтрующего материала за счет получения ультратонких полимерных волокон заданных диаметров из выбранного полимера, которые при использовании в фильтрующем материале обеспечивают 95% эффективность, по наиболее проникающим частицам диаметром 0,3 мкм, при стандартном сопротивлении 1,0 мм вод.ст. (10 Па).
Технический результат при осуществлении изобретения достигается использованием нового, рабочего полимерного волокнообразующего раствора и технологических параметров предложенного способа получения фильтрующего материала.
Среди существенных признаков, характеризующих способ получения фильтрующего материала, отличительными являются:
- содержание в рабочем полимерном волокнообразующем растворе в качестве полимера от 8,9 до 24,6 мас.% сополимера стирола с акрилонитрилом при содержании от 5,2 до 30,4 мас.% акрилонитрила или тройного сополимера стирола с акрилонитрилом и метилметакрилатом при содержании от 5,2 до 30,4 мас.% акрилонитрила и от 3,7 до 42,1 мас.% метилметакрилата,
- содержание в рабочем полимерном волокнообразующем растворе в качестве растворителя этилацетата, или бутилацетата, или их смеси,
- дополнительное введение в рабочий полимерный волокнообразующий раствор высокомолекулярного полиметилметакрилата, дистиллированной воды, низшего спирта, выбранного из группы этиловый, метиловый или изопропиловый,
- содержание компонентов полимерного волокнообразующего раствора, мас.%:
- осуществление истечения рабочего полимерного волокнообразующего раствора с объемной скоростью от 0,1 до 6 см3/мин,
- проведение подачи рабочего полимерного волокнообразующего раствора с расстояния 12-42 см от его выхода из дозирующего устройства до осадительной поверхности,
- содержание этилацетата в его смеси с бутилацетатом выбрано от 0,5 до 99,5 мас.%.
Экспериментальные исследования предложенного способа получения фильтрующего материала показали его высокую эффективность. С использованием всех отличительных признаков предложенного технического решения достигнуто повышение качества полученного предложенным способом фильтрующего материала.
Известен фильтрующий волокнистый материал, содержащий технологический и рабочий слои, выполненные из полимерного волокнистого материала (см. патент РФ №2135263, МПК В 01 D 39/16, 1999 г.).
Однако известный фильтрующий волокнистый материал при своем использовании имеет следующие недостатки:
- фильтрующий материал обладает недостаточным качеством при фильтрации воздуха с ультратонкими частицами производственной пыли;
- при изготовлении материала использован токсичный растворитель дихлорэтан.
Задачей изобретения является разработка фильтрующего волокнистого материала.
Технический результат состоит в повышении качества фильтрующего материала за счет использования ультратонких полимерных волокон заданных диаметров, которые при использовании в фильтрующем материале обеспечат его стандартное сопротивление и высокий коэффициент проскока при фильтрации ультратонких частиц.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается использованием нового рабочего полимерного волокнообразующего раствора и сочетанием параметров технологического и рабочего слоев фильтрующего материала.
Среди существенных признаков, характеризующих фильтрующий волокнистый материал, отличительными являются:
- материал технологического слоя имеет поверхностную плотность 1-3 г/м2 и выполнен из полимерных волокон диаметром 3-5 мкм,
- материал рабочего слоя выполнен из полимерных волокон диаметром 1,5-3 мкм, двухслойный материал имеет поверхностную плотность 32-38 г/м2,
- стандартное сопротивление фильтрующего материала составляет 0,8-1,2 мм вод.ст. (8-12 П) и коэффициент проскока не менее 95%,
- технологический и рабочий слои фильтрующего материала получены по способу, охарактеризованному в пунктах 1 и 2 формулы изобретения на способ получения.
Экспериментальные исследования предложенного фильтрующего волокнистого материала показали его высокую эффективность. С использованием всех отличительных признаков предложенного технического решения достигнуто повышение качества фильтрующего материала.
Предложенное изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.
Пример 1. Приготавливают рабочий полимерный волокнообразующий раствор, содержащий в качестве полимера 8,9 мас.% сополимера стирола с акрилонитрилом при его содержании 30,4 мас.%, высокомолекулярный полиметилметакрилат в количестве 0,011 мас.%, дистиллированную воду в количестве 0,1 мас.%, в качестве низшего спирта этиловый спирт в количестве 17 мас.% и в качестве растворителя смесь этилацетата с 99,5 мас.% бутилацетата - остальное до 100%. Рабочий полимерный волокнообразующий раствор имеет динамическую вязкость 1 П, электропроводность 10-4 Ом-1 см-1. Проводят формование материала в электростатическом поле при разности потенциалов 150 кВ при его истечении с расстояния 42 см от его выхода из дозирующего устройства до осадительной поверхности с объемной скоростью 6,0 см3/мин. На металлическом заземленном электроде получают волокнистый слой ультратонких волокон с заданным диаметром. Технологический слой фильтрующего материала имеет поверхностную плотность 1 г/м2 и выполнен из полимерных волокон диаметром 3 мкм, рабочий слой фильтрующего материала выполнен из полимерных волокон диаметром 1,5 мкм, при этом двухслойный материал имеет поверхностную плотность 38 г/м2, его стандартное сопротивление составляет 1,2 мм вод.ст. (12 Па) и коэффициент проскока 96%.
Пример 2. Приготавливают рабочий полимерный волокнообразующий раствор, содержащий в качестве полимера 24,6 мас.% тройного сополимера стирола с акрилонитрилом при его содержании 5,2 мас.% и с метилметакрилатом при его содержании 42,1 мас.%, высокомолекулярный полиметилметакрилат в количестве 0,02 мас.%, дистиллированную воду в количестве 0,01 мас.%, в качестве низшего спирта метиловый спирт в количестве 28 мас.% и в качестве растворителя бутилацетат - остальное до 100%. Рабочий полимерный волокнообразующий раствор имеет динамическую вязкость 30 П, электропроводность 10-7 Ом-1 см-1. Проводят формование материала в электростатическом поле при разности потенциалов 10 кВ при его истечении с расстояния 12 см от его выхода из дозирующего устройства до осадительной поверхности с объемной скоростью 0,1 см3/мин. На металлическом заземленном электроде получают волокнистый слой ультратонких волокон с заданным диаметром. Технологический слой фильтрующего материала имеет поверхностную плотность 3 г/м2 и выполнен из полимерных волокон диаметром 5 мкм, рабочий слой фильтрующего материала выполнен из полимерных волокон диаметром 3 мкм, при этом двухслойный материал имеет поверхностную плотность 32 г/м2, его стандартное сопротивление составляет 0,8 мм вод.ст. (8 Па) и коэффициент проскока 95%.
Таким образом, по предложенному способу получен новый фильтрующий волокнистый материал, отличающийся лучшими эксплуатационными характеристиками. В производстве этого материала не используются вещества, выделяющие при сжигании токсичные соединения, что упрощает процесс его утилизации. При этом экономические показатели нового фильтрующего материала и предложенного способа не отличаются от известных, использующихся в промышленности.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА И РЕСПИРАТОР | 2005 |
|
RU2283164C1 |
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ИЗДЕЛИЕ НА ЕГО ОСНОВЕ | 2008 |
|
RU2357785C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ | 2001 |
|
RU2182511C1 |
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 1993 |
|
RU2049525C1 |
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И РЕСПИРАТОР | 2008 |
|
RU2376053C1 |
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕСПИРАТОРОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАБОЧЕГО СЛОЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РЕСПИРАТОРОВ | 1998 |
|
RU2135263C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ | 2003 |
|
RU2248838C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА И ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 2011 |
|
RU2492912C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ | 2008 |
|
RU2385177C1 |
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕСПИРАТОРОВ И РЕСПИРАТОР | 2008 |
|
RU2363519C1 |
Изобретение относится к технологии получения фильтрующего материала, в частности к способу получения фильтрующих волокнистых материалов, которые могут быть использованы в средствах индивидуальной защиты. Фильтрующий волокнистый материал получают электростатическим формованием нетканого волокнистого материала из рабочего полимерного волокнообразующего раствора с динамической вязкостью 1-30 П, электропроводностью 10-4-10-7 Ом-1 см-1 в электростатическом поле при разности потенциалов от 10 до 150 кВ. Раствор содержит в качестве полимера от 8,9 до 24,6 мас.% сополимера стирола с 5,2-30,4 мас.% акрилонитрила или тройного сополимера стирола с 5,2-30,4 мас.% акрилонитрила и 3,7-42,1 мас.% метилметакрилата. Растворитель - этилацетат, или бутилацетат, или их смесь. Раствор дополнительно содержит высокомолекулярный полиметилметакрилат, дистиллированную воду, низший спирт, выбранный из группы этиловый, метиловый или изопропиловый, при следующем содержании компонентов полимерного волокнообразующего раствора, мас.%: полимер 8,9-24,6; высокомолекулярный полиметилметакрилат 0,011-0,02; вода дистиллированная 0,01-0,1; низший спирт 17-28; растворитель остальное - до 100%. Истечение рабочего полимерного волокнообразующего раствора осуществляют с объемной скоростью от 0,1 до 6 см3/мин. Подачу рабочего полимерного волокнообразующего раствора проводят с расстояния 12-42 см от его выхода из дозирующего устройства до осадительной поверхности. Полученный фильтрующий волокнистый материал содержит технологический и рабочий слои, выполненные из полимерного волокнистого материала, полученного по вышеописанному способу. Материал технологического слоя имеет поверхностную плотность 1-3 г/м2 и выполнен из волокон диаметром 3-5 мкм. Материал рабочего слоя выполнен из волокон диаметром 1,5-3 мкм. Двухслойный материал имеет поверхностную плотность 32-38 г/м2, стандартное сопротивление 0,8-1,2 мм вод.ст. и коэффициент проскока не менее 95%. Изобретение обеспечивает повышение качества фильтровального материала за счет увеличения эффективности проникания частиц диаметром 0,3 мкм при стандартном сопротивлении 1,0 мм вод.ст. до 95%. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.
при этом истечение рабочего полимерного волокнообразующего раствора осуществляют с объемной скоростью от 0,1 до 6 см3/мин, а подачу рабочего полимерного волокнообразующего раствора проводят с расстояния 12-42 см от его выхода из дозирующего устройства до осадительной поверхности.
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕСПИРАТОРОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАБОЧЕГО СЛОЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РЕСПИРАТОРОВ | 1998 |
|
RU2135263C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РЕСПИРАТОРОВ | 1993 |
|
RU2042393C1 |
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАБОЧЕГО СЛОЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА И СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ НА ЕГО ОСНОВЕ | 2000 |
|
RU2170607C1 |
СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА НИКЕЛЬ—КОБАЛЬТ—ФОСФОР | 0 |
|
SU341874A1 |
US 4375718 A, 08.03.1983. |
Авторы
Даты
2006-01-10—Публикация
2004-08-27—Подача