Нетканый материал

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 04 Н 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825629/12 (22) 14.05.90 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Волгоградский политехнический институт (72) В.Ф.Желтобрюхов, Н.B.Ìåíçåëèíöåâà, Т.Ф.Морозенко, Ф.А. Рахлин, С.Н.Сотников, Ю.Я.Тюменев и Е.B,Xåìëèíà (53) 677.6Н М(088.8) (56) Гензер М.С, Производство нетканых полотен. M., 1982, с. 98. (54) НЕТКАНЫЙ МАТЕРИА)1

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 твер-дых частиц, Известен иглопробивной материал из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна (МПВ) КМ-AI, Волокно представляет собой привитой сополимер поликапроамида и полидиметиламиноэтилметакрилата. Материал обладает высокими защитными свойствами по кислым газам (время до проскока HCI-,11,8 ч, HF-23,8 ч). 1

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.. Ж 1730274 А1 (57) Использование: изготовление фильтрующих элементов устройств тонкой очистки воздуха от токсичных газов и твердых частиц, Сущность изобретения: каркас выполнен в виде вязально-прошивного безниточного материала, при этом каркас и волокнистый слой состоят из ионообменных модифицированных поликапроамидных волокон при соотношении слоев по массе

1;(0,5-1,5). 3 з.п. ф-лы.

Известен вязально-прошивной безниточный материал из анионообменного МПВ

КМ вЂ” Al, Материал обладает высокими защитными свойствами по хлористому водороду.

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

Известен иглопробивной материал, полученный из смеси анионо- и катионообменного МПВ, материал обладает хорошими защитными свойствами по кислым и основным газам, Ф

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 решением является нетканый материал, полученный по технологии "Вольтекс". В качестве каркаса используется хлопчатобумажная ткань артикул 4779, переплетение — усиленный са1730274

15

20 г тин, поверхностной плотностью 145 г/м .

Ворсовый слой выполнен из смеси волокна дралон (50 ) и нитрон (50 ). Материал обладает высокой удельной поверхностью, значительной механической прочностью.

Он используется в качестве теплозащитного. Нотакой материал нельзя применятьдля очистки токсичных газов (время до проскока

HCI 0,1 ч).

Цель изобретения — расширение эксплуатационных свойств материала.

Поставленная цель достигается тем, что нетканый материал состоит из каркаса, в качестве которого используется вязальнопрошивной материал из ионообменных

MRB, и волокнистого слоя из ионообменных

МПВ, соединенных между собой посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющими волокнистый слой. Соотношение слоев по массе 1:(0,5—

1,5), в качестве ионообменных МПВ используются либо анионообменное МПВ КМ вЂ” AI, либо катионообменное МПВ на базе привитого сополимера поликапроамида и полиметакриловой кислоты, либо смесь из анионои катионообменного МПВ при содержании. последнего в смеси (25 — 75) мас. .

Предлагаемый материал обладает вы-. сокими защитными свойствами по токсичным газам кислого (время защитного действия по HCI 40,1 ч), и основного характера (время до проскока КНз 5,9 ч), значительной воздухопроницаемостью (250 дм /м с), высокой прочностью.

Эффективность предлагаемого материала обусловлена тем, что материал состоит из каркаса, в качестве которого использован вязально — прошивной безниточный материал из ионообменных МПВ, и ворсового слоя из ионообменных МПВ. Безниточный вязально — прошивной материал получают путем скрепления волокнистого холста пучками волокон самого холста, в таком материале отсутствуют скрепляющие элементы неионообменного характера, материал обладает высокой удельной поверхностью.

Поскольку крутка в пучках отсутствует, то .все волокна (и холста, и пучков) принимают равное участие в газоочистке. Волокна ворсообразующего слоя также не скручены между собой, что обеспечивает контакт с сорбируемым газом по всей длине волокна ворсовой петли, высокую суммарную сорбирующую поверхность, значительное повышение защитных свойств материала.

При очистке газовоздушных смесей, содержащих твердые частицы, основная их часть оседает на волокнах ворсового слоя, обладающего достаточной удельной повер25

55 хностью из-за отмеченных выше особенностей структуры, Соотношение слоев по массе является оптимальным, так как при уменьшении соотношения ухудшаются защитные свойства материала. При увеличении соотношения увеличиваются динамические нагрузки на иглы, учащается их поломка, падает воздухопроницаемость, растет аэродинамическое сопротивление.

Соотношение анионообменного и катионообменного МПВ в смеси является оптимальным, так как при увеличении содержания катионообменного волокна ухудшаются защитные свойства по кислым газам, а при уменьшении — по основным, Высота ворса и длина стежка при скреплении приняты равными значениями этих параметров для материала — прототипа (высота ворса 14 мм, длина стежка при скреплении 12 мм).

Материал получают по технологии

"Вольтекс" на поточной линии "Бефама — Малимо" тип "Вольтекс". Волокнистый слой из ионообменных волокон, сформированный на чесальной машине, скрепляют с каркасом на машине "Вольтекс".

По стандартным методикам определены свойства материала (ГОСТ 15902,1-80, 15902.3-77, 15902,3 — 79, 120088 — 77, 10185—

75) и свойства материала-прототипа в сопоставимых условиях (концентрация HCI-100 мгlм; SOz-150мг/M; КНз — 25 мгlм; влаж3. ность HCI 82ф ; SOz — 90, ИНз 82 o)

Свойства материала приведены в таблице.

Ниже приводятся конкретные примеры получения материала.

Пример 1. На машине "Вольтекс" безниточный материал из ионообменного

МПВ поверхностной плотностью 300 г/м г скрепляется с волокнистым слоем из ионообменного МПВ поверхностной плотностью

150 г/м . Соотношение слоев по массе 1:0,5, В качестве ионообменных МПВ используют катионообменное волокно. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока 5,9 ч), Показатели приведены в таблице.

Пример 2. На машине "Вольтекс" безниточный материал из ионообменного

МПВ поверхностной плотностью 300 г!м г скрепляется с волокнистым слоем из смеси анионообменного и катианообменного

МПВ поверхностной плотностью 150 г/м, г

Соотношение слоев по массе 1:0,5, Содержание катионообменного МПВ в смеси, формирующей волокнистый слой и в безниточном материале 75 мас. . По стандартным методикам определены свойства.1 730274

Сравнительная характеристика свойств нетканого иатерйала

Пример 2 при

Материал, полученньаЗ по примерам

Прототип

Показатель содерыании катионообм.волок.2

1 2 соотношении clio ев по массе 1:1,6 20

1:0,4

Время, ч

35,0

35,9

4,2

4,3

5,0

5,3

35,8

36,0

4,2

4,3

3,8

3,9

24,2

25.0

3,4

33,8

33,9

40,1

36,0 39,2

38,2 40,0

4,3 4,5

4,4 4,7

4,9 4,5

5,0 4.8

0,2 34,7

0,2 35,9

С,l 4i1

0,1 4,2

5,9 5,1

6,0 5,3

До проскока НС1 0,1

До насыщения РС! О,\

40,5

До проскока SO, 0,05

До насыщения SO О, 05

До проскока МНЗ О, 1

До насыщенияИНз 0,1

Степень очистки по бихромату калия,2 70

4,8

39

4,0

4,8

5,0

3,5

6,1

6,2

5,0

0,15

0,15

87 88 90

86 85

80

83 85

245 240

245

Воздухопроницаеиость, днз/нз.с 135

246

242 -38

240 240

250

613 615

505 510

618 622

512 515

616

Раз рывная нагрузка, Н

По длине 600

511

520

495

520

510

По ширине 500

Удлинение при разрыве, 2

По длине

58 60.

61 62

62

61 61

63

68

62

llo ширине материала (время до проскока HCI 34,7 ч, NH;5,1 ч). Показатели приведены в таблице.

Пример 3. На машине нВольтекс" безниточный материал из смеси катионо- и анионообменных МПВ поверхностной плот - 5 ностью 300 г/м скрепляется с волокнистым

2 слоем из смеси катиона- и анионообменных

МПВ, поверхностной плотностью 300 г/м2.

Соотношение слоев по массе 1:1. Содержание катионообменного волокна в смеси 50 10 мас.;(. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI — 31,0 ч, ИНз — 4,9 ч). Показатели приведены в таблице.

Пример 4. На машине нВольтексн 15 безниточный материал из смеси катионо- и анионообменных МП В поверхностной плотностью 300 г/м скрепляется с волокнистым

2 слоем из смеси катионо- и анионообменных

МПВ поверхностной плотностью 450 г/м . 20

Соотношение слоев по массе 1:1,5. Содержание катионообменного волокна в смеси

25 мас., . По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 39,2 ч, !чНз — 4,5 ч). Показатели 25 приведены в таблице.

Пример 5. На машине нВольтексн безниточный материал из анионообменного МПВ поверхностной плотностью 300 гlм скрепляют со слоем из анионообменного 30

МПВ поверхностной плотностью 450 г/м, Соотношение слоев по массе 1:1,5. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 39,2 ч), Показатели приведены в таблице. 35

Заявляемый материал может применяться в качестве фильтрующего элемента устройств тонкой очистки воздуха, Формула изобретения

1. Нетканый материал, состоящий из слоя текстильного каркаса и волокнистого слоя, соединенных между собой посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных свойств, каркас выполнен в виде вязально-прошивного безниточного материала, при этом каркас и волокнистый слой состоят из ионообменных модифицированных поликапроамидных волокон при соотношении слоев по массе 1:(0,5-1,5).

2, Материал по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве ионообменных модифицированных поликапроамидных волокон он содержит анионообменное модифицированное поликапроамидное волокно.

3. Материал по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве ионообменных модифицированных поликапроамидных волокон он содержит катионообменное модифицированное поликапроамидное волокно.

4. Материал поп.1,отличаю щийв с я тем, что в качестве ионообменных модифицированных поликапроамидных волокон он содержит смесь из анионообменного и катионообменного модифицированных поликапроамидных волокон при сОдержании последнего в смеси 25-75 мас.7