ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2014 года по МПК B01D39/14 

Изобретение относится к области получения нетканных волокнистых многослойных материалов, которые используются в области охраны окружающей среды, в частности, для использования в приборах раздельного измерения концентраций альфа-радиоактивных элементов и изотопов методом спектрометрии уловленного осадка, а также общей радиоактивности осадка.

Наиболее близким к предложенному материалу является фильтрующий материал в виде ленты из перхлорвиниловых волокон, содержащей слой-подложку и рабочий слой, имеющий волокна различного диаметра и различную плотность упаковки (Ю.Н. Филатов, “Электроформование волокнрютых материалов (ЭФВ-процесс)”, Москва, 1997, с. 247-248).

Недостатком известного материала является невысокая эффективность фильтрации.

Задачей настоящего изобретения является разработка фильтрующего материала, сочетающего высокую эффективность фильтрации с малым сопротивлением потоку газа.

Поставленная техническая задача решается описываемым фильтрующим материалом, выполненным в виде двухслойной ленты и используемым для измерения альфа-излучения задержанных радиоактивных частиц, содержащим рабочий слой из перхлорвиниловых волокон диаметром 0,3-0,5 мкм и слой-подложку из проклеенных между собой волокон диаметром 5-7 мкм.

Возможно выполнение фильтрующего материала трехслойным, в котором третий прикрывающий слой, состоящий из волокон диаметром 5-7 мкм, расположен поверх рабочего слоя.

Предпочтительно, материал характеризуется сопротивлением потоку воздуха при скорости 1 см/с, равным 16±2 Па, и коэффициентом проскока по масляному туману с радиусом частиц 0,15-0,17 мкм при скорости фильтрации 170 см/с не более 10%.

Ниже приведены примеры получения заявленного материала:

Пример 1

Берется перхлорвинил, растворяется в дихлорэтане, а затем из полученного раствора методом электроформования получают волокнистый материал, состоящий из двух слоев, причем тонкие волокна (0,5 мкм) получают с одних формующих гребенок, более толстые волокна (7 мкм) получают с других. При этом толстые волокна проклеивают за счет приближения гребенок к осадительному электроду и на эту подложку осаждают тонкие волокна.

Для получения трехслойного материала используются дополнительные формующие гребенки, с которых наносится прикрывающий слой из толстых волокон (7 мкм).

Коэффициент проскока, определенный, как указано ниже, составил 9%.

Коэффициент проскока фильтрующего материала определяют с помощью нефелометра по отношению к концентрации масляного тумана, с радиусом частиц 0,15-0,17 мкм и массовой концентрацией 10±2 мг/м³, прошедшего через материал к исходной его концентрации, при линейной скорости 170±5 см/с и площадью фильтрации 5 см², при комнатной температуре и нормальном давлении.

Материал испытан на сопротивление потоку воздуха путем измерения перепада давления на входе и выходе постоянного потока воздуха. Сопротивление потоку воздуха, при скорости 1 см/с, составило 16 Па.

Из полученного фильтрующего материала изготавливают ленты, края которой спекаются в пленку шириной 5 мм. Ширина ленты составляет 50 мм. Масса единицы площади всего слоя ленты равна 3,5 мг/см², а лобового рабочего слоя 0,2 мг/см².

Разрывная нагрузка ленты с укрепленными краями составила 1,5 кгс.

Ленту использовали для измерения концентрации альфа-радиоактивных элементов и изотопов методом спектрометрии уловленного осадка.

Получена высокая точность определения при удовлетворительной производительности анализа.

Лента может использоваться при температуре окужающей среды от -60 до +60°С и относительной влажности до 90%, а также при содержании паров органических ратсворителей до 100 г/м³.

Лента позволяет вести отбор проб аэрозолей с твердыми частицами в присутствии туманов масла, кислот и щелочей. Допустимая масса уловленной жидкости составляет 2 мг/см².

Предложен двух-, трехслойный материал, выполненный в виде ленты, содержащей рабочий слой из перхлорвиниловых волокон диаметром 0,3-0,5 мкм и подложку из прокленных перхлорвиниловых волокон диаметром 5-7 мкм. Материал характеризуется малым сопротивлением потоку воздуха при высокой эффективности фильтрации, используется в качестве аналитических лент в непрерывнодействующих приборах для отбора проб аэрозолей, в т.ч. радиоактивных. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Фильтрующий материал, выполненный в виде двухслойной ленты, содержащей подложку и рабочий слой из перхлорвиниловых волокон, и используемый для измерения концентраций альфа-радиоактивных элементов и изотопов методом спектрометрии, причем рабочий слой ленты состоит из волокон диаметром 0,3-0,5 мкм, а слой-подложка состоит из проклеенных между собой волокон диаметром 5-7 мкм, отличающийся тем, что материал дополнительно содержит третий прикрывающий слой, расположенный поверх рабочего слоя и состоящий из волокон диаметром 5-7 мкм.

2. Фильтрующий материал по п.1, отличающийся тем, что он характеризуется сопротивлением потоку воздуха при скорости 1 см/с, равным 16±2 Па, и коэффициентом проскока частиц масляного тумана с радиусом 0,15-0,17 мкм при скорости фильтрации 170 см/с не более 10%.