Нетканый материал Советский патент 1992 года по МПК D04H13/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству фильтрующих нетканых материалов, и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов устройств тонкой очистки воздуха от токсичных газов и твердых частиц.

Известен иглопробивной материал из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна (МПВ) КМ-А1. Волокно представляет собой привитой сополимер поликапроамида и полидимети- ламиноэтилметаклирата. Материал обладает высокими защитными свойствами по кислым газам (время до проскока НС1-11,8 ч, НР-23,8ч).

Недостатками такого материала являются невысокая степень очистки по твердым частицам (по бихромату калия 58%), снижение сорбционной способности по мере накопления в материале твердых частиц, одновременный рост аэродинамического сопротивления, невозможность использования для очистки основных газов.

Известен вязально-прошивной безниточный материал из анионообменного МПВ

KM-AI. Материал обладает высоким временем защитного действия по хлористому водороду.

Недостатком такого материала является невозможность использования при очистке основных газов, невысокая степень очистки по твердым частицам (по бихромату калия 45%).

Известен иглопробивной материал, полученный из смеси анионо- и катионооб- менных МПВ. Материал обладает хорошими защитными свойствами по кислым и основным газам.

Недостатками такого материала являются невысокая степень очистки по твердым частицам, снижение сорбционной способности по мере накопления твердых частиц при одновременном росте аэродинамического сопротивления.

Наиболее близким к предлагаемому является нетканый материал, полученный по технологии Вольтекс. В качестве каркаса используется хлопчатобумажная ткань артикул 4779, переплетение усиленный сатин, поверхностной плотностью 145 г/м . Ворсовый слой выполнен из смеси волокон драсл С

М

О

О

ю

и

лон (50 мас.%) и нитрон (50 мас.%). Материал обладает высокой удельной поверхностью, значительной прочностью. Он используется в качестве теплозащитного. Но такой материал нельзя применять для очистки газовоздушных смесей от токсичных газов (время до проскока HCI 0,1 ч).

Цель изобретения - расширение эксплуатационных свойств материала.

Поставленная цель достигается тем, что нетканый материал состоит из текстильно го каркаса, в качестве которого используется безниточный материал из ионообменных МПВ и волокнистого слоя, соединенных между собой посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой. Соотношение слоев по массе 1:(0,7-1). В качестве ионообменных МПВ выбраны анионообменное волокно KM-AI и катионообменное волокно, представляющее привитой сополимер пол- икапроамида и полиметариловой кислоты, соотношение волокон в смеси (30-70) мас.%, высота ворса составляет 10-14 мм.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый материал в качестве каркаса содержит безниточный материал из ионообменных МПВ, чем отличается от прототипа. Такой материал можно использовать для очистки воздуха от токсичных газов.

Предлагаемый материал обладает способностью сорбировать токсичные газы как кислые (время до проскока HCI 31,4 ч), так и основные (время до проскока МНз 5,5 ч), высокой эффективностью очистки по твердым частицам (степень очистки по бихрома- ту калия 95%), высокой удельной поверхностью, значительной механической прочностью.

Эффективность предлагаемого материала объясняется тем, что материал состоит из каркаса, в качестве которого используется вязально-прошивной безниточный материал из ионообменных МПВ, и ворсового слоя. При очистке газовоздушных смесей, содержащих твердые частицы и токсичные газы, очистка от твердых частиц происходит в ворсовом слое. Ворсовый слой характеризуется высокой пылеемкостью, так как волокна ворса не скручены между собой, а расположены параллельно. Ворсовый слой предохраняет ионообменный слой от попадания твердых частиц. В ионообменном слое происходит очистка воздуха от токсичных газов. Так как частицы пыли оседают на волокнах ворса, то вся поверхность ионообменных волокон участвует в процессе газоочистки, что повышает защитные свойства материала. Наличие как катионо-, так и анионообменных волокон обуславливает возможность очистки и основных и кислых газов.

Соотношение слоев по массе 1:(0,7-1)

является оптимальным, так как при уменьшении соотношения ухудшаются защитные свойства материала, При увеличении наблюдается нестабильность технологического процесса получения материала,

0 увеличиваются динамические нагрузки на иглы, учащаются поломки игл, растет аэродинамическое сопротивление материала, падает воздухопроницаемость.

Соотношение волокон в смеси принято

5 оптимальным, так как при увеличении или уменьшении ухудшаются защитные свойства либо по кислым, либо по основным газам. Высота ворса 10-14 мм является оптимальной, так как обеспечивает высокую

0 удельную поверхность, высокие защитные

свойства. При уменьшении высоты ворса

ухудшаются защитные свойства материала,

при увеличении растет материалоемкость.

Длина стежка при скреплении составля5 ет 12 мм, что соответствует длине стежка материала-прототипа.

Материал получают по технологии Вольтекс на поточной линии Бефамо-Ма- лимо, тип Вольтекс. Смесь волокон про0 чесывают на чесальной машине Бефама, затем скрепляют с каркасом на машине Вольтекс.

По стандартным методикам определены свойства материала и материала-прото5 типа(ГОСТ15902.1-80,

1509.3-79,12088-77,10185-75) в сопоставимых условиях (концентрация HCI 100 мг/м , S02 150 мг/м3, NHa 25 мг/м3; влажность HCI 82%,S0290%,NH82%).

0 Свойства материала приведены в табл. 1 и 2.

П р и м е р 1. Смесь из 175 г волокон нитрон (50 мас.%) и дралон (50% мас.%) прочесывают на чесальной машине. На ма5 шине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасом провязыванием пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Каркас выполнен из анионообменного МПВ.

0 Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,7. Высота ворса составляет 10 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 28,3 ч, степень очистки по бихромату калия

5 85%).

П р и м е р 2. Смесь из 190 г волокна нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасом из анионообменного МПВ провязыванием пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,76. Высота ворса 10 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 29,1 ч), степень очистки бо бихромату К 88%). Показатели приведены в табл. 1.

П р и м е р 3. Смесь из 208 г волокна нитрон (50%) и дралон (50%) прочесывают на чесальной машине. На машине Воль- текс волокнистый слой скрепляют с каркасом из анионообменного МПВ провязыванием пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,83. Высота ворса 12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 29,9 ч, степень очистки по бихромату калия 91%).

П р и м е р 4. Смесь из 225 г волокна нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасом из анионообменного МПВ пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,9. Высота ворса 14 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 30,1 ч, степень очистки по бихромату калия 92%).

П р и м е р 5. Смесь из 250 г волокна нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасом из анионообменного МПВ провязыванием пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:1. Высота ворса 14мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI31,4 ч, степень очистки по бихромату калия 95%).

П р и м е р 6. Смесь из 175 г волокон нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасом безниточным материалом из ионообменных МПВ (содержание катионо- обменного МПВ 70 мас.%, анионообменного 30 мас.%). Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,7. Высота ворса 10 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 27,3 ч, МНз 5,3 ч, степень очистки по бихромату калия 85%.

П р и м е р 7. Смесь из 190 г волокон нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с безниточным материалом из ионообменных МПВ при содержании анионообменного волокна 40 мас.%, катионообменного 60 мас.%. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,76. Высота ворса 10 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI

0 27,8 ч, МНз 5,2 ч, степень очистки по бихромату калия 88%).

П р и м е р 8. Смесь из 208 г волокон нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине

5 Вольтекс волокнистый слой скрепляют с безниточным материалом из ионообменных МПВ, при содержании анионообменного МПВ 50 мас.%, катионообменного 50мас.% Соотношение каркаса и волокнистого слоя

0 по массе 1:0,83. Высота ворса 12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 28,2 ч, МНз 5,0 ч, степень очистки по бихромату калия 91%).

5 П р и м е р 9. Смесь из 250 г волокна нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с безниточным материалом из ионообменных

0 волокон при содержании анионообменного МПВ 60 мас.%, катионообменного МПВ 40 мас.%. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:1, высота ворса 14 мм. По стандартным методикам определены свой5 ства материала (время до проскока HCI 28,5 ч, МНз 4,8 ч, степень очистки по бихромату калия 92%).

П р и м е р 10. Смесь из 250 г волокна нитрон (50 мас.%) и дралон (50 мас.%) про0 чесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с безниточным материалом из ионообменных МПВ при содержании анионообменного волокна 70 мас.%, катионообменного 30

5 мас.%. Соотношение слоев по массе 1:1. Высота ворса 14 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока ,Оч, МНз4,6 ч, степень очистки по бихромату калия 95%).

0 Нетканый материал может применяться в устройствах тонкой очистки воздуха от токсичных газов и твердых частиц. Формула изобретения Нетканый материал, состоящий из слоя

5 текстильного каркаса и волокнистого слоя, соединенных между собой посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой, о т- личающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных свойств, каркас

выполнен в виде вязально-прошивного безниточного материала из ионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1:(0,7-1,0), а высота ворса 10-14 мм.

2. Материал по п. 1,отличающий- с я тем, что вязально-прошивной безниточный материал выполнен из анионообменно- го модифицированного поликапроамидного волокна.

3. Материал по п. 1,отличающийся тем, что вязально-прошивной безниточный материал выполнен из смеси анионо- и ка- тионообменного модифицированных пол- икапроамидных волокон в процентном отношении.

Таблица 1

Использование: изготовление фильтрующих элементов устройств тонкой очистки воздуха от токсичных газов и твердых частиц. Сущность изобретения: каркас выполнен в виде вязально-прошивного безниточного материала из ионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1:(0,7-1,0), а высота ворса от 10 до 14 мм. 2 з.п. ф-лы.

Сравнительная характеристика свойс каркаса используется безниточный

Сравнительная характеристика свойств нетканого материала, в котором в качестве каркаса используется безниточный материал из смеси энионо- и ка- - тионообменного НП8

в нетканого материала, в котором а качестве материал из анионообменного МП8

Таблица2