Фильтровальный материал для защиты органов дыхания Российский патент 2023 года по МПК B01D39/06 A62B23/00 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству, в частности к производству фильтровальных материалов, которые найдут применение для изготовления средств индивидуальной и коллективной защиты органов дыхания.

В средствах защиты органов дыхания в качестве аэрозольных фильтров используются волокнистые фильтровальные материалы в виде бумаги и картона, изготовленные на бумагоделательной машине. В качестве волокнистого сырья обычно применяют различные виды целлюлозы, стеклянные, асбестовые, синтетические и другие волокна.

Известен фильтровальный материал марки ФМСП-2 для снаряжения индивидуальных и коллективных средств защиты органов дыхания. Данный материал выпускается промышленностью по ТУ 13-7000007-01-83 Изменение № 1. Материал состоит из смеси ультратонкого стеклянного волокна диаметром 0,6 мкм, силикагеля молотого СМ-1, хлопкового и асбестового волокна, проклеенных поливинилацетатной дисперсией. Недостатком данного материала является использование канцерогенного асбеста и низкая эффективность очистки.

Задачей данного изобретения является исключение асбеста и повышение эффективности очистки аэрозолей в средствах индивидуальной и коллективной защиты.

Согласно настоящему изобретению поставленная задача решается тем, что композиция для изготовления фильтровального материала на основе смеси ультратонких стеклянных, хлопковых волокон и силикагеля с добавлением связующего дополнительно содержит микротонкое стеклянное волокно и мерсеризованную целлюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ультратонкое стеклянное волокно со средним диаметром 0,6 мкм 37-42 Микротонкое стеклянное волокно со средним диаметром 0,4 мкм 3-6 Хлопковая целлюлоза 4-10 Силикагель молотый 40-43 Мерсеризованная целлюлоза 4-10 Поливинилацетатная дисперсия 2-3

Использование в композиции микротонкого стеклянного волокна диаметром 0,4 мкм позволяет заменить асбест и повысить эффективность очистки от аэрозолей, а добавление мерсеризованнолй целлюлозы снижает аэродинамическое сопротивление и обеспечивает лучшую удерживаемость наполнителя(силикагеля).

Образцы фильтровального материала получали общеизвестным в целлюлозно-бумажном производстве способом.

В качестве исходного сырья использовали ультратонкое штапельное стекловолокно марки М20-УТВ-0,6 по ТУ 6-11-483-79 с изм.9-11, микротонкое штапельное стекловолокно марки М-20-МТВ-0,40 по ТУ 6-11-483-79, хлопковую целлюлозу по ГОСТ 595-79, силикагель молотый СМ-1 по ТУ 6-16-2822-84, картон мерсеризованный по ТУ 5445-001-74576750-2012, поливинилацетатную дисперсию по ГОСТ 18992-80.

Подготовку волокнистых компонентов осуществляли раздельно. Стекловолокно обрабатывали в ролле до длины волокна 120-150дг по аппарату Иванова. Хлопковую целлюлозу размалывали в ролле до степени помола волокнистой суспензии 23-25° ШР.

Мерсеризованный картон распускали в ролле без размола. Смешивание компонентов в необходимом процентном соотношении производили в емкости с мешалкой. Силикагель и поливинилацетатную дисперсию задавали в емкость с мешалкой.

Образцы фильтровального материала изготавливали на листоотливном аппарате ЛАМ-76. Сформованные образцы подпрессовывали на двухвальном прессе и сушили на сушильной горке при 110-120°С.

Полученные образцы фильтровального материала испытывали по стандартным методикам.

Результаты испытаний образцов предлагаемого фильтровального материала и прототипа представлены в таблице.

Как показали результаты испытания предлагаемого материала, замена асбеста на микротонкое стекловолокно диаметром 0,4мкм, позволяет снизить коэффициент проницаемости масляного тумана с 0,2% у прототипа до 0,03, 0,04 образцов 4 и 5 соответственно. Добавление в композицию мерсеризованной целлюлозы снижает аэродинамическое сопротивление с 58 Па у прототипа до 53 Па у образца 5 и увеличивает удержание силикагеля в материале с 33% у прототипа до 38% у образцов 4,5. Таким образом, замена асбеста на микротонкое стеклянное волокно и мерсеризованную целлюлозу в указанных интервалах соотношений позволяет получить высокоэффективный фильтровальный материал.

Результаты испытания образцов известного и предлагаемого фильтровального материала Обра-
зец Состав образца, мас. % Масса
картона
площа-
дью
1м²,г Толщи-
на, мм Предел
прочности
при растя-
жении в
машинном
направле-
нии, МПа Сопро-
Тивление
Потоку
Воздуха,
Па Коэф-
фициент
прони-
емости,
% Содер-
жание
силика-
геля, % Стекло-
волокно диамет-
ром 0,6мкм Стекло-
волокно
диамет-
ром 0,4мкм Хлопко-
вая
целлюло-
за Силика-
гель
СМ-1 Мерсери-
зованная
целлюло-
за ПВА 1
2
3
4
5
6 42
39
39
39
40
Прототип 3
6
6
5
4 9
9
6
6
7 40
40
40
40
40 4
4
7
8
8 2
2
2
2
2 300
302
300
303
301
300 1,1
1,1
1,2
1,25
1.3
1,2 0,6
0,6
0,6
0,6
0.6
0,6 55
63
60
55
53
58 0,1
0,02
0,01
0,03
0,04
0,2 34
34
36
38
38
33

Примечание. Состав прототипа: Картон фильтровальный марки ФМСП-2(Стекловолокно М-20-УТВ-0,6 45%, Силикагель молотый СМ-1 40%,

Хлопковая целлюлоза 6%, Асбест АХЛМ 7%, ПВА 2%)

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается фильтровального материала для индивидуальных средств защиты органов дыхания. Композиция для изготовления фильтровального материала на основе смеси ультратонких стеклянных, хлопковых волокон и силикагеля с добавлением связующего дополнительно содержит микротонкое стеклянное волокно и мерсеризованную целлюлозу, что позволяет повысить эффективность очистки аэрозолей при снижении аэродинамического сопротивления и увеличить содержание наполнителя в материале. 1 табл.

Фильтровальный материал для защиты органов дыхания от вредных аэрозолей, включающий ультратонкие стеклянные, хлопковые волокна, наполнитель и связующее, отличающийся тем, что материал содержит микротонкое стеклянное волокно и мерсеризованную целлюлозу при следующем соотношении, мас.%:

Ультратонкое стеклянное волокно со средним диаметром 0,6 мкм 37-43 Микротонкое стеклянное волокно со средним диаметром 0,4 мкм 3-6 Хлопковая целлюлоза 4-10 Силикагель молотый 40-43 Мерсеризованная целлюлоза 4-10 Поливинилацетатная дисперсия 2