Фильтрующий материал для очистки газовоздушных смесей от кислых газов Советский патент 1991 года по МПК B01D53/02 

Изобретение относится к производству фильтрующих противогазовых материалов и может быть использовано при изготовлении сорбционно-фильтрующих элементов универсальных респираторов, различных газоочистных устройств и аналитических приборов для очистки газов и газовоздушных смесей от вредных примесей кислотного характера.

Целью изобретения является повышение сорбционной активности фильтрующего материала при очистке газовоздушных смесей с низкой относительной влажностью (до 70%) от диоксида серы.

Достигается это тем, что фильтрующий материал изготовлен из поликапроамидных волокон с привитым поли-2-гидрокси-З-ди- метиламинопропилметакрилатом формулы

СИ,

(снгс-)„ с-о

СИ,

0-CH2-CH-CH,-N

он

СИ,

в котором алифатическая аминогруппа находится в сочетании с гидроксигруппой, что, по-видимому, способствует увеличению динамической активности фильтрующего материала при работе его в условиях низкой влажности.

Модифицированное ПКА-волокно получают путем прививки к нему полиглицидилме- такрилата с последующим аминированием привитого сополимера диметиламином.

I стадия - получение привитого сополимера ПКА и полиглицидилметакрилата (ПГМА)СН,

ПКА-(СНГС-)П

о-снгсн-снг .

Прививочная полимеризация осуществляется следующим образом. Поликапроа- мидное волокно обрабатывают водным

(Л

С

ел о

S3 СП

раствором сульфата аминмеди (П) С (ЫНзДООз с концентрацией 0,395-10 моль/л. Модуль обработки 30, температура -20°С, продолжительность 50 с. Обработанное волокно отжимают до степени отжима 1,0 и термо- обрабатывают при 130-140°С. 10 г по- ликапроамидного волокна с нанесенным производным Си2 помещзют в водную эмульсию глицидилметакрилата, добавляют пероксид водорода и нагревают при 70°С в течение 15 мин. Концентрация глицидилметакрилата 0,5 моль/л, концентрация Нг02 8,8 моль/л, модуль обработки 25.

Полученный привитой сополимер содержит 50% привитого полиглицидилметак- рилэта.

2 стадия - аминирование привитого сополимера ПКА-ПГМА диметиламином по схеме:

СН3СН3

ПКА-(СНГС-)П -(с} з)гкн-ПКА-(снгс- с-о

I

сн.

С-0 H3C-N

0-CHj-CH-CHj

O-CHj-СИ СИ,

он

Привитой сополимер поликапроамидэ и полиглицидилметакрилата обрабатывают 50%-ным водным раствором диметиламина при 75°С в течение 1,5-2 ч. Полученный анионообменный материал тщательно про- мывают водой и определяют его статическую обменную емкость. Прививка глицидилметакрилата (ГМА) практически не сопровождается образованием гомополи- мера, при необходимости могут быть пол- учены волокна, содержащие 65-70 мас.% привитого ПГМА, обладающие при этом достаточно высокой прочностью и способностью к текстильным переработкам.

В качестве фильтрующего материала могут быть использованы волокнистая масса, мелко нарезанное волокно или нетканые иглопробивные полотна различной толщины и объемной плотности с высокими физико-механическими показателями.

Динамическую активность фильтрующих материалов определяют по методике, описанной в примерах 1-10.

Для испытаний выбирают материалы со статической обменной емкостью (СОЕ) 3,15 мэкв-г (предлагаемый материал) и 3,03 мэкв-г (известный).

П р и м е р 1. Образец нетканого фильтрующего материала толщиной 7 мм и мас50

5

0

5

0

5 0

5 0

5

сой 800 мг помещают в специальный патрон диаметром 35 мм, через который пропускают газовоздушную смесь (ГВС), содержащую диоксид серы, со скоростью 60 л/ч при 25°С. Концентрация ЗОз в ГВС составляет 180 мг/м , относительная влажность ГВС 0%. Определяют время защитного действия, т.е. время до момента появления газа на выходе из патрона.

П р и м е р 2. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 20%,

П р и м е р 3. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 40%.

П р и м е р 4. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 50%.

П р и м е р 5. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 70%.

П р и м е р 6. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 80%.

Приме р 7. Образец фильтрующего материала в виде волокнистой массы (800 мг) помещают в динамическую колонку диаметром 35 мм и уплотняют до высоты слоя 7 мм. Испытания проводят в условиях примера 3.

Примерв, Образец фильтрующего материала в виде мелконарезанного волокна (800 мг) помещают в динамическую колонку диаметром 35 мм и уплотняют до высоты 7 мм. Испытания проводили в условиях примера 4.

П р и м е р 9. Образец нетканого фильтрующего материала толщиной 7 мм и массой 800 мг помещают в специальный патрон диаметром 35 мм, через который пропускают ГВС, содержащую хлористый водород, со скоростью 60 л/ч при 25°С. Концентрация HCI в ГВС составляет 750 мг/м , относительная влажность ГВС 50%.

ПримерЮ. Образец фильтрующего материала в виде волокнистой массы испытывают в условиях примера 7, пропуская через него ГВС, содержащую фтористый водород, со скоростью 60 л/ч при 25°С. Концентрация HF в ГВС составляет 100 мг/м , относительная влажность ГВС 40%.

Испытания известного нетканого фильтрующего материала проводят в условиях примеров 1-6, 9,10.

Полученные данные представлены в таблице.

Проведенные испытания показывают, что предлагаемый фильтрующий материал обладает более высокой в 1,3-2,4 раза, по сравнению с известной динамической активностью по диоксиду серы при очистке газовоздушных смесей с низкой от 0 до 70% относительной влажностью.

Предлагаемый фильтрующий материал сохраняет динамическую активность по хлористому водороду и фтористому водороду на уровне динамической активности известного материала.

Формула изобретения

Фильтрующий материал для очистки газовоздушных смесей от кислых газов, изго0

товленный из модифицированного поликап- роамидного волокна с привитым полидиме- тиламиноалкилметакрипатом, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической активности при очистке газовоздушных смесей с относительной влажностью от 0 до 70% от диоксида серы, в качестве привитого полидиметилами- ноалкилметакрилата, он содержит поли-2-гид- рокси-3-диметиламинопропил- метакрилат формулы

СИ,

(П«ГС-1Я

с-о

СИ,

0-CH,-CH-CH,-N

он

I

сн.

Изобретение относится к фильтрующим материалам для очистки газовых смесей и позволяет повысить динамическую активность материала по диоксиду серы. Материал изготовлен из модифицированного поликап- роамидного волокна с привитым поли-2-гидро- кси-3-диметиламинолропилметакрилатом . 1 табл.