[go: up one dir, main page]

RU2267347C1 - Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал - Google Patents

Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал Download PDF

Info

Publication number
RU2267347C1
RU2267347C1 RU2004126048/04A RU2004126048A RU2267347C1 RU 2267347 C1 RU2267347 C1 RU 2267347C1 RU 2004126048/04 A RU2004126048/04 A RU 2004126048/04A RU 2004126048 A RU2004126048 A RU 2004126048A RU 2267347 C1 RU2267347 C1 RU 2267347C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working
filtering
forming solution
acrylonitrile
fibrous material
Prior art date
Application number
RU2004126048/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Лев Григорьевич Брук (RU)
Лев Григорьевич Брук
Александр Константинович Будыка (RU)
Александр Константинович Будыка
Геннадий Анатольевич Буланов (RU)
Геннадий Анатольевич Буланов
Георгий Николаевич Ворожцов (RU)
Георгий Николаевич Ворожцов
Юрий Михайлович Голуб (RU)
Юрий Михайлович Голуб
Олег Леонидович Кали (RU)
Олег Леонидович Калия
Николай Константинович Куликов (RU)
Николай Константинович Куликов
Юрий Михайлович Лужков (RU)
Юрий Михайлович Лужков
Виссарион Георгиевич Мамагулашвили (RU)
Виссарион Георгиевич Мамагулашвили
Ирина Валерьевна Ошанина (RU)
Ирина Валерьевна Ошанина
Олег Наумович Темкин (RU)
Олег Наумович Темкин
Юрий Николаевич Филатов (RU)
Юрий Николаевич Филатов
пин Игорь Павлович Шел (RU)
Игорь Павлович Шеляпин
Алексей Дмитриевич Шепелев (RU)
Алексей Дмитриевич Шепелев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК")
Priority to RU2004126048/04A priority Critical patent/RU2267347C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2267347C1 publication Critical patent/RU2267347C1/ru

Links

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

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.

Description

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.%:
сополимер стирола с акрилонитрилом или
сополимер стирола с акрилонитрилом и
метилметакрилатом 8,9-24,6
высокомолекулярный полиметилметакрилат 0,011-0,02
вода дистиллированная 0,01-0,1
этиловый, метиловый или изопропиловый спирт 17-28
этилацетат, бутилацетат или их смесь остальное до 100%
- 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.

Claims (4)

1. 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, отличающийся тем, что рабочий полимерный волокнообразующий раствор содержит 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, в качестве растворителя - этилацетат, или бутилацетат, или их смесь, а также дополнительно содержит высокомолекулярный полиметилметакрилат, дистиллированную воду, низший спирт, выбранный из группы этиловый, метиловый или изопропиловый, при следующем содержании компонентов полимерного волокнообразующего раствора, мас.%:
Сополимер стирола с акрилонитрилом или сополимер стирола с акрилонитрилом и метилметакрилатом 8,9-24,6 Высокомолекулярный полиметилметакрилат 0,011-0,02 Вода дистиллированная 0,01-0,1 Этиловый, метиловый или изопропиловый спирт 17-28 Этилацетат, бутилацетат или их смесь Остальное до 100%
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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание этилацетата в его смеси с бутилацетатом выбрано от 0,5 до 99,5 мас.%.
3. Фильтрующий волокнистый материал, содержащий технологический и рабочий слои, выполненные из полимерного волокнистого материала, отличающийся тем, что его технологический и рабочий слои получены по способу п.1, при этом 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%.
4. Фильтрующий волокнистый материал по п.3, отличающийся тем, что его технологический и рабочий слои получены по способу п.2.
RU2004126048/04A 2004-08-27 2004-08-27 Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал RU2267347C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126048/04A RU2267347C1 (ru) 2004-08-27 2004-08-27 Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126048/04A RU2267347C1 (ru) 2004-08-27 2004-08-27 Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2267347C1 true RU2267347C1 (ru) 2006-01-10

Family

ID=35872497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126048/04A RU2267347C1 (ru) 2004-08-27 2004-08-27 Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267347C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349369C1 (ru) * 2007-10-26 2009-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова" Фильтрующий материал и способ его получения
RU2357785C1 (ru) * 2008-03-13 2009-06-10 Юрий Николаевич Филатов Фильтрующий материал, способ его получения и изделие на его основе
RU2492912C2 (ru) * 2011-12-20 2013-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП "НИФХИ им. Л.Я. Карпова") Способ получения фильтрующего полимерного материала и фильтрующий материал
RU2515842C1 (ru) * 2012-11-22 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет дизайна и технологии" (ФГБОУ ВПО "МГУДТ") Состав для получения волокон методом электроформования
RU2784246C2 (ru) * 2020-07-25 2022-11-23 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» Состав раствора для получения фильтрующего материала для тонкой очистки масел и топлив

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375718A (en) * 1981-03-12 1983-03-08 Surgikos, Inc. Method of making fibrous electrets
RU2042393C1 (ru) * 1993-01-20 1995-08-27 Малое внедренческое предприятие Научно-технический центр "Тонкая очистка" Способ получения фильтрующего материала для респираторов
RU2135263C1 (ru) * 1998-11-11 1999-08-27 Филатов Юрий Николаевич Фильтрующий материал для респираторов и способ получения рабочего слоя фильтрующего материала для респираторов
RU2170607C1 (ru) * 2000-05-25 2001-07-20 Филатов Юрий Николаевич Фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, способ получения рабочего слоя фильтрующего материала и средство защиты органов дыхания на его основе

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375718A (en) * 1981-03-12 1983-03-08 Surgikos, Inc. Method of making fibrous electrets
RU2042393C1 (ru) * 1993-01-20 1995-08-27 Малое внедренческое предприятие Научно-технический центр "Тонкая очистка" Способ получения фильтрующего материала для респираторов
RU2135263C1 (ru) * 1998-11-11 1999-08-27 Филатов Юрий Николаевич Фильтрующий материал для респираторов и способ получения рабочего слоя фильтрующего материала для респираторов
RU2170607C1 (ru) * 2000-05-25 2001-07-20 Филатов Юрий Николаевич Фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, способ получения рабочего слоя фильтрующего материала и средство защиты органов дыхания на его основе

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349369C1 (ru) * 2007-10-26 2009-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова" Фильтрующий материал и способ его получения
RU2357785C1 (ru) * 2008-03-13 2009-06-10 Юрий Николаевич Филатов Фильтрующий материал, способ его получения и изделие на его основе
RU2492912C2 (ru) * 2011-12-20 2013-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП "НИФХИ им. Л.Я. Карпова") Способ получения фильтрующего полимерного материала и фильтрующий материал
RU2515842C1 (ru) * 2012-11-22 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет дизайна и технологии" (ФГБОУ ВПО "МГУДТ") Состав для получения волокон методом электроформования
RU2784246C2 (ru) * 2020-07-25 2022-11-23 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» Состав раствора для получения фильтрующего материала для тонкой очистки масел и топлив

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. One-dimensional nanostructures: electrospinning technique and unique nanofibers
Zulfi et al. Air filtration media from electrospun waste high-impact polystyrene fiber membrane
EP1856312B1 (de) Verfahren zur herstellung von nano- und mesofasern durch eiektrospinning von kolloidalen dispersionen
JP6011526B2 (ja) 混繊不織布とこれを用いてなる濾材
CN105920920B (zh) 一种基于石墨烯材料过滤网制作工艺
WO2008022993A2 (de) Verfahren zur herstellung von nano- und mesofasern durch elektrospinnen von kolloidalen dispersionen
JP2001518569A (ja) 低レベルの抽出性炭化水素を有するエレクトレット繊維およびフィルターウェブ
Wang et al. Multilevel‐layer‐structured polyamide 6/poly (trimethylene terephthalate) nanofibrous membranes for low‐pressure air filtration
WO2001081467A1 (de) Bindemittel für anorganische materialpulver zur herstellung metallischer und keramischer formkörper
CN106310782A (zh) 纳米纤维过滤膜、纳米纤维复合过滤膜及其制备方法
JP3105219B2 (ja) 表面偏析可能で溶融押出成形可能な熱可塑性合成物
EP2196491B1 (de) Hydrophobe fluorierte Polymeroberflächen
WO2009074630A2 (de) Verfahren zur herstellung von nano- und mesofasern durch elektrospinnen von kolloidalen dispersionen, enthaltend mindestens ein im wesentlichen wasserunlösliches polymer
RU2267347C1 (ru) Способ получения фильтрующего материала и фильтрующий волокнистый материал
JP2009275327A (ja) スパンボンド不織布およびそれを用いたエアフィルター
RU2135263C1 (ru) Фильтрующий материал для респираторов и способ получения рабочего слоя фильтрующего материала для респираторов
RU2283164C1 (ru) Фильтрующий материал, способ получения фильтрующего материала и респиратор
RU2492912C2 (ru) Способ получения фильтрующего полимерного материала и фильтрующий материал
EP0829293B1 (en) Method of making a filter material
RU2385177C1 (ru) Способ получения фильтрующего материала, фильтрующий материал и средство для защиты органов дыхания
RU2065513C1 (ru) Раствор для формования ультратонких полимерных волокон
RU2182511C1 (ru) Способ получения фильтрующего материала, фильтрующий материал и средство для защиты органов дыхания
DE69604466T2 (de) Verwendung eines synthetischen Granulates oder Pulvers zur Entfernung von flüssigen, gasförmigen und/oder gelösten Bestandteilen von einem Prozessstrom
RU2357785C1 (ru) Фильтрующий материал, способ его получения и изделие на его основе
RU2170607C1 (ru) Фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, способ получения рабочего слоя фильтрующего материала и средство защиты органов дыхания на его основе

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180828