Нетканый материал

 

Использование: изготовление фильтрующих элементов. Сущность изобретения: каркасная ткань образована из гидрофильного модифицированного поликапроамидного волокна, а волокнистый слой выполнен из ионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1:(1-2). 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s 0 04 Н 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ы

1 (21) 4825691/12 (22) 14.05.90 (46) 30.04,92. Бюл. N 16 (71) Волгоградский политехнический институт (72) В,Ф.Желтобрюхов, Н.B.Ìåíçåëèíöåâà, T Ô.Ìîðîçåíêî, M.Ê,TàòàðHèêoâ и С.Н.Сотников (53) 677.6 НМ(088,8) (56) Гензер М.С, Производство нетканых полотен. М., 1982, с. 98. (54) НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству фильтрующих нетканых материалов, и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов в устройствах тон-. кой очистки воздуха от кислых, основных . газов и твердых частиц.

Известен иглопробивной материал из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна KM — А1, Волокно представляет собой привитой сополимер поликпроамида и полидиметиламиноэтилметакрилэта. Материал обладает высокими защитными свойствами по кислым газам (время защитного действия по HCI-11,8 ч, по HF-23,8 ч).

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

„„. рЦ„„1730276 А1 (57) Использование: изготовление фильтрующих элементов. Сущность изобретения: каркасная ткань образована из гидрофильного модифицированного поликапроамидного волокна, а волокнистый слой выполнен из ионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1:(1 — 2).

2 з.п. ф-лы.

Известен вязально-прошивной безниточный материал из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна KM — Al. Материал обладает высоким временем защитного действия по хлористому водороду.

Недостатками такого материала являются невозможность использования при очистке основных газов, невысокая эффективность при очистке твердых частиц (степень очистки по бихромату калия 45%), Известен иглопробивной материал, полученный из смеси анионо и катионообменных модифицированных поликапроамидных волокон. 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 и одновременный рост аэродинамического сопротивления материала.

Наиболее близким к предлагаемому является нетканый материал, полученный по

1730276

15

25

40

55 технологии "Вольтекс". В качестве каркаса используется хлопчатобумажная ткань артикул 4779, переплетение — усиленный саг тин, поверхностная плотность 145 г/м .

Ворсовый слой сформирован из смеси волокон нитрон (50%) и дралон (50%) Материал обладает высокой удельной поверхностью, значительной прочностью, Он используется в качестве теплозащитного. Но такой материал нельзя применять для очистки токсичных газов (время защитного действия по

HCI 0,1 ч). Кроме того, в нем используется хлопчатобумажная ткань, в то время как хлопок является дефицитным волокном.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных свойств материала.

Поставленная цель достигается тем, что нетканый материал состоит из каркасной ткани из гидрофильного модифицированного поликапроамидного волокна мегалон пог верхностной плотностью 150 гlм, переплетения сатин и волокнистого слоя из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна КМ вЂ” Al или из смеси волокна KM Al и катионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, В качестве катионообменного используется волокно на основе привитого сополимера пол икапроамида и полиметакриловой кислоты, причем содержание его в смеси (40 — 60) мас.%. Соотношение слоев по массе 1:(1 — 2). Слои соединяются посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой.

Предлагаемый материал обладает высокой удельной поверхностью, значительной прочностью, высокой эффективностью очистки по твердым частицам (степень очистки по бихромату калия 86%), способностью сорбировать токсичные газы (время защитного действия по НС! 37,2 ч, по МНз—

5,3 ч).

Эффективность предлагаемого материала обусловлена тем, что материал состоит из ткани из гидрофильного волокна мегалон и ворсового слоя из ионообменных волокон.

При очистке газовоздуш н ых смесей, аэрозолей, содержащих токсичные газы и твердые частицы, основную часть твердых частиц улавливает ткань, в ворсовом слое оседает лишь незначительная часть мелких частиц.

Это предохраняет ионообменный слой от забивки твердыми частицами с течением времени, что повышает суммарную сорбирующую поверхность материала и его защитные свойства. Повышению защитных свойств материала способствует структура материала, где волокна ворсовых петель не скручены друг с другом, а располагаются параллельно друг другу. В материале образуется много воздушных прослоек, что обеспечивает высокую поверхность контакта сорбируемого газа с материалом.

Использование в качестве каркаса ткани из гидрофильного волокна мегалон приводит к повышению общей влажности материала, дополнительному набуханию ионообменных волокон, увеличению.сорбирующей поверхности, повышению защитных свойств.

Применение в качестве каркаса ткани из волокна мегалон также позволит высвободить некоторую часть дефицитного хлопкового волокна из технического сектора, Материал по пункту 2 можно использовать при очистке воздуха от кислых токсичных газов и твердых частиц.

Материал по пункту 3 м6жно использовать при очистке воздуха от кислых, основных газов и твердых частиц.

Соотношение слоев по массе 1:(1 — 2) является оптимальным. При уменьшении соотношения ухудшаются защитные, прочностные свойства материала. При увеличении падает воздухопроницаемость, растет аэродинамическое сопротивление, увеличивается нестабильность технологического процесса получения материала, растут динамические нагрузки на иглы, учащаются их поломки.

Соотношение волокон в смеси (и. 3) является оптимальным, так как при увеличении содержания катинообменного волокна ухудшаются защитные свойства по кислым газам, а при уменьшении ухудшаются защитные свойства по основным газам.

Высота ворса у заявляемого материала принята 14 мм, длина стежка при скреплении 1,2 мм, что соответствует значению этих показателей материала — прототипа.

Материал получают по технологии

"Вольтекс" на поточной линии "Бефама — Малимо" .тип "Вольтекс". Ионообменные волокна прочесывают на чесальной машине и скрепляют с каркасной тканью на вязальнопрошивной машине "Вольтекс".

По стандартным методикам (ГОСТ

15902.1 — 80,15902,3 — 79,120088 — 77,1 0185в

75) определены свойства заявляемого материала и материала — прототипа в сопоставимых условиях (концентрация Н С! 100 мгl м . з

SOg 150 мг/м, КНз 25 мгlм, влажность НС!

82% SOz 90%, МНз 82%).

Свойства материала приведены в таблицах 1 и2.

Пример 1, 150 г анионообменного волокна КМ-А! прочесывают на чесальной машине, скрепляют с каркасом из волокна мегалон, поверхностной плотностью 150

1730276 волокна КМ вЂ” Al прочесывают на чесальной 10 машине, на машине "Вольтекс" волокни15

30 волокна KM — AI прочесывают на чесальной 35 машине, на машине "Вольтекс" волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 г/м путем провязывания пучками волокон волокнистого слоя с одновремен-, 40 ным формированием ворсовых петель. Со45

55 г/м путем провязывания пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель на машине

"Вольтекс". Соотношение слоев по массе

1;1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока

HCI 34,1 час., степень очистки по бихромату калия 78 ).

Пример 2. 200 r анионообменного стый слой скрепляют с каркасной такнью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 гlм путем провязывания пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1,3:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока НС!34,9 ч, степень очистки по бихромату калия

81 ).

Пример 3, 225 г анионообменного волокна КМ вЂ” Al прочесывают на чесальной машине, скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 г/м путем провязывания пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель на машине "Вольтекс", Соотношение слоев по массе 1,5:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 35,5 ч, степень очистки по бихромату калия 83 o).

Пример 4, 250 г анионообменного отношение слоев по массе 1,7:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 36,2 ч, степень очистки по бихромату калия 85 ).

Пример 5. 300 г анионообменного волокна КМ-Al прочесывают на чесальной . машине, на машине "Вольтекс" волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 гlм провязыванием пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 2:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 37,2 ч, степень очистки по бихромату калия 86 ).

Пример 6. Смесь из 60 r катионообменного и 90 г анионообменного волокон прочесывают на чесальной машине (содер20

25 жание катионообменного волокна в смеси

40 мас. ), скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 г/м путем провязывания пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель на машине

"Вольтекс". Соотношение слоев по массе

1:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока H Ci

35 ч, МНз 4,3 ч, степень очистки по бихромату калия 77 ), Пример 7. Смесь из 90 г катионообменного волокна и 60 г волокна КМ вЂ” Al (содержание катионообменного волокна 60 мас, ) прочесывают на чесальной машине и на машине "Вольтекс" скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 r/M

2 провязыванием пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 34,3 ч, МНз 4,6 ч, степень очистки по бихромату калия 80 ).

R р и м е р 8. Смесь из 112,5 г катионообменного волокна и 112,5 г волокна KM — Al (содержание катионообменного волокна 50 мас. /) прочесывают на чесальной машине, скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью

150 г/м провязыванием пучками волокон волокнистого слоя с одн0временным формированием ворсовых петель на машине

"Вольтекс", Соотношение слоев по массе

1,5:1. По стандартным методикам определены свойства материала. (время до проскока

HCI 32,5 ч, МНз 4,8 ч, степень очистки по бихромату калия 84 ).

Пример 9. Смесь из 120 г катионообменного волокна и 180 г волокна КМ вЂ” Ai прочесывают на чесальной машине (содержание катионообменного волокна 40 мас. ) и скрепляют с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 г/м путем провязывания пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель на машине "Вольтекс", Соотношение слоев по массе 2:1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока НС! 29,3 ч, МНз 5,0 ч, степень очистки по бихромату калия 85 ).

Пример 10, Смесь из 180 г катионообменного волокна и 120 г волокна KM-А! (содержание катионообменного волокна 60 мас. ) прочесывают на чесальной машине и скрепляют на машине "Вольтекс" с каркасной тканью из волокна мегалон поверхностной плотностью 150 г/M

1730276

Таблица 1

Сравнительная характеристика свойств материала, в котором волокнистый слой выполнен из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна

Мате

Прототип

Показатель

34,1

34,7

4,9

5,0

34, 35, 5,2

5,3

0,1

0,1

0,05

0,05

78 81

604

74

500

37

170 16

135

30 провязыванием пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 2;1. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока НС1, 25,4 ч, ЙНэ 5,3 ч, степень очистки по бихромату калия 86 ).

Нетканый материал может применяться в устройствах очистки воздуха от кислых, основных газов и твердых частиц.

Формула изобретения

1. Нетканый материал, состоящий из слоя каркасной ткани и волокнистого слоя, соединенных между собой посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой, о тВремя, ч до проскока НС! до насыщения HCI до проскока SOz до насыщения ЯО

Степень очистки по бихромату калия, /

Разрывная нагрузка,Н по длине по ширине

Удлинение при разрыве о по длине по ширине

Воздухопооницаемость, дм /м с л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных свойств, каркасная ткань образована из гидрофильного модифицированного поликапроамидного

5 волокна, а волокнистый слой — иэ ионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1:(1 — 2).

2. Материал поп.1, отличающийся

10 тем, что.волокнистый слой выполнен из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна.

3. Материал поп. 1,отл ич а ю щи йся тем, что волокнистый слой выполнен иэ сме15 си анионо- и катионообменных модифицированных волокон при содержании массы последнего в смеси 40 — 607.

1730276

Таблица 2

Сравнительная характеристика свойств нетканого материала, в котором волокнистый слой выполнен из анионообменного и катионообменного модифицированных поликапроамидных волокон

Материал по примеру 1 и и

Показатель

Материал по примерам

Прототип содержан. катионооб. волокна в смеси, мас. соотношение слоев по массе

7 8

30 70

1:0,9

1:2,1

Время, ч до проскока HCI до насыщения HCI до проскока SOz до насыщения 302 до проскокд NH3 до насыщения КНз

Степень очистки по бихромату калия,,(, Разрывная нагрузка,Н по длине по ширине

Удлинение при разрыве,% по длине по ширине

Воздухопооницаемость, м /м2 с

35,7

36,0

5,2

5,3

3,7

3,9

33,2

33,8

5,0

5,2

4,0

4,2

34,3

34,8

4,8

5,0

4,6

4,7

35,5

3,1

5,15

5,2

4,3

4,38

23,4

24,0

4,9

5,0

5,4

5.45

25,4

26,2

4,4

4,5

5,3

5,4

29,3

30,1

4,6

4,8

5,0

5,1

32,5

33,4

4,7

4,9

4,8

4,9

35,0

35,7

5,1

5,3

4,3

4,4

0,1

0,1

0,05

0,05

0,1

0,1

86

72

85

80 84

77

719

605

693

581

625

718

605

603

764

623

500

743

608

751

622

748

617

28

39

44

41

37

31

38

34

173 141

167 159

140

174

153

172

135

157

15

Составитель В, Константинов

Редактор T. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Н. Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5