Нетканый материал
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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s D 04 Н 13/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825692/12 (22) 14.05.90 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Волгоградский политехнический институт (72) В.Ф.Желтобрюхов, Н,В.Мензелинцева, Т.Ф.Морозен ко, Ф.А, Рахлин, С, Н.Сотников, Ю.Я.Тюменев и Е.В.Хемлина (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 устройств тонкой очистки воздуха от токси ных газов и твердых частиц.
Известен иглопробивной материал из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна (МПВ) КМ вЂ” А1. Волокно представляет собой привитой сополимер поликапроамида и полидиметиламиноэтилметаклирата, Материал обладает высокими защитными свойствами по кислым газам (время до проскока НС! — 11,8 ч, HF — 23,8 ч).
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. Ж 1730277 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 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-л ы.
КМ-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 катионообменных МПВ. Материал обладаетхорошими 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". B качестве каркаса используется хлопчатобумажная ткань артикул 4779, переплетение усиленный сатин, поверхностной плотностью 145 г/м . Ворсо2 вый слой выполнен из смеси волокон дра1730277 лон (50 мас. /) и нитрон (50 мас.7;). Матери- онообменных волокон обуславливает возал обладает высокой удельной поверхно- можность очистки и основных и кислых гастью значительной прочностью. Он зов.
1 используется в качестве теплозащитного, Соотношение слоев по массе:(, )
1:(Π7 — 1)
Но такой материал нельзя применять для 5 является оптимальным, так как при уменьочистки газовоздушных смесей от токсич- шении соотношения ухудшаются защитные ных газов (время до проскока HCI 0,1 ч). свойства материала. При увеличении наЦель изобретения — расширение экс- блюдается нестабильностьтехнологическоплуатационных свойств материала.
П ставленная цельдостигаетсятем,что 10 увеличиваются динамические нагрузки на ост в нетканый материал состоит изтекстильного иглы, учащаются поломки игл, расте аэрот каркаса, в качестве которого используется динамическое сопротивление материала, безниточный материал из ионообменных падает воздухопроницаемость.
МПВ и волокнистого слоя, соединенных Соотношение волокон в смеси принято между собой посредством ворсовых петель, 15 оптимальным, так как при увеличении или образованных пучками волокон, составляю- уменьшении ухудшаются защитные свойстщих волокнистый слой. Соотношение слоев ва либо по кислым, либо по основным газам, по массе 1:(07 — 1). В качестве ионообмен- Высота ворса 10 — 14 мм является оптиных МПВ выбраны анионообменное волок- мальной, так как обеспечивает высокую но КМ вЂ” Al и катионообменное волокно, 20 удельную поверхность, высокие защитные представляющее и иви привитой сополимер пол- свойства. При уменьшении высоты ворса икапроамида и полиметариловой кислоты, ухудшаются защитные свойства материала, соотношение волокон в смеси (30-70) приувеличении растет материалоемкость.
Длина стежка при скреплении составляСопоставительный анализ с прототи- 25 ет 12 мм, что соответствует длине стежка пом показал, что заявляемый материал в материала — прототипа, качестве каркаса содержит безниточный Материал получают по технологии материал из ионообменных МПВ, чем отли- "Вольтекс" на поточной линии "Бефамо — Мачается от прототипа. Такой материал можно лимо", тип "Вольтекс". Смесь волокон происпользовать для очистки воздуха от ток- 30 чесывают на чесальной машине "Бефама", сичных газов. затем скрепляют с каркасом на машине
Предлагаемый материал обладает спо- "Вольтекс", собностью сорбировать токсичные газы как По стандартным методикам определекислые (время до прас о проскока HCI 31,4 ч), так и ны свойства материала и материала-протоГ СТ 15902,1 — 80, основные (время до проскока МНз 5,5 ч), 35 типа (ГОС высокой эффективностью очистки по твер- 1509,3-79,12088 — 77;10185 — 75) в сопоставидым частицам (степень очистки по бихрома- мых условиях (концентрация HCI 100 мг/м, ту калия 95 ), высокой удельной 302150мг/м, КНз25мг/м; влажность HCI поверхностью, значительной механической 82 $, SOz 90 o, NH 82 /,). прочностью. 40 Свойства материала приведены в табл.
Эффективность предлагаемого матери- 1 и 2. ала объясняется тем, что материал состоит Пример 1, Смесь из 175 г волокон из каркаса, вкачествекоторогоиспользует- нитрон (50 мас. /) и дралон (507, мас. ) ся вязально — прошивной безниточный мате- прочесывают на чесальной машине. а мариал из ионообменных МПВ, и ворсового 45 шине "Вольтекс" волокнистый слой скрепслоя. П и очистке газовоздушных смесей, ляют с каркасом провязыванием пучками содержащих твердые частицы и токсичные волокон этого слоя с одновременным форгазы, очистка от твердых частиц происходит мированием вороовых петель. Каркас выв ворсовом слое. Ворсовый слой характери- полнен из анионообменного МПВ. зуется высокой пылеемкостью, так как во- 50 Соотношение каркаса и волокнистого слоя локна ворса не скручены не скручены между собой, а по массе 1:0,7. Высота ворса составляет расположены параллельно, Ворсовый слой мм. По стандартным методикам определены предохраняет ионообменный слой от попа- свойства материала (время до проскока HCI дания твердых частиц, ион
В ионообменном 28 3 ч, степень очистки по бихромату калия аиoá 1 слое происходит очистка воздуха от токсич- 55 85 ). ных газов, Так как частицы пыли оседают на Пример 2. Смесь из 190 г волокна волокнах ворса, то вся поверхность ионооб- нитрон (50 мас. P) и дралон (50 мас. ) променных волокон участвует в и в процессе газо- чесывают на чесальной машине. На машине очистки, что повышает защитны т защитные свойства "Вольтекс" волокнистый слой скрепляют с материала. Наличие как катионо-, ионо- так и ани- каркасом из анионообменного МПВ провя1730277 зыванием 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 . 5 свойства материала (время до проскока HCI
29,1 ч), степень очистки бо бихромату К
88%). Показатели приведены в табл, 1.
Пример 3. Смесь из 208 r волокна нитрон (50%) и дралон (50%) 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 1:0,83. Высота ворса
12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 29,9 ч, степень очистки по бихромату калия 91%).
Пример 4. Смесь из 225 r 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%), Пример 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 14 мм, По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 31,4 ч, степень очистки по бихромату калия 95%).
Пример 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 катионообменного МПВ 70 мас,%, анионообменноro 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%.
Пример 7. Смесь из 190 r волокон нитрон (50 мас,%) и дралон (50 мас.%) про10
50 чесывают 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
27,8 ч, ИНз 5,2 ч, степень очистки по бихромату калия 88%).
Пример 8. Смесь из 208 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
МПВ 50 мас,%, катионообменного 50 мас,%
Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:0,83. Высота ворса 12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 28,2 ч, ИНз 5,0 ч, степень очистки по бихромату калия 91%).
Пример 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 волокон при содержании анионообменного
MRB 60 мас.%, катионообменного МПВ 40 мас.%. Соотношение каркаса и волокнистого слоя по массе 1:1, высота ворса 14 мм, По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 28,5 ч, ИНз 4,8 ч, степень очистки по бихромату калия 92%).
Пример 10. Смесь из 250 г волокна нитрон (50 Mac,%) и дралон (50 мас.%) прочесывают на чесальной машине. На машине
"Вольтекс" волокнистый слой скрепляют с безниточным материалом из ионообменных
МПВ при содержании анионообменного волокна 70 мас.%. катионообменного 30 мас.%. Соотношение слоев по массе 1:1.
Высота ворса 14 мм, По стандартным методикам определены свойства материала (время до проскока HCI 29,0 ч, ИНз4,6 ч, степень очистки по бихромату калия 95%).
Нетканый материал может применяться в устройствах тонкой очистки воздуха от токсичных газов и твердых частиц.
Формула изобретения
Нетканый материал, состоящий из слоя текстильного каркаса и волокнистого слоя, соединенных между собой посредством ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных свойств, каркас
1730277
Табли ц а 1
Сравнительная характеристика свойств нетканого материала, в которон е качестве каркаса используется безниточный материал из анионообменного НПВ
Иатериал, полученный по примерам
9 9 4 / материал по примеру 1 при
Прототип
Показатель соотношении слоев по массе высоте ворса, мм
Время, ч до проскока НС1 до насыщения НС1
28,3 29,1 29,9 30,1
29 О 29 8 30 О 31 О
3,0 3,2 3,4 3,6
3,1 3,3 3,5 3,?
31,4
3291
3,8
4,0
28,4
29,0
3,1
3,2
28,2
28,9
3,0
3,1
0,1
0,1
28,3
29,0
3,1
3,2
27,5
28,2
2,8
3.1
0,05
0,05 до проскока 509 до насыщения SO
Степень очистки по бихромату калия,г
85 88 91 92
86 ео
70
95
Воздухопроницаемость, днз/нз с
190 248 250
225 220
215,210
200
250
135
818
522
Разрывная нагрузка,Н по длине по ширине
500
605 610 612 615
510 515 518 520
604
510
500
607
512
510
Удлинение при разрыве, Ф по длине по ширине
38 36 34 33
51 49 47 46
3Е 38
51 51
3г
37
Таблица2
Сравнительная характеристика свойств нетканого материала, в котором в качестве каркаса используется безниточный материал из смеси анионо- и катионообменного НПВ т ПротоМатериал по примеру 6
Материал, полученный по примерам
Показатель
6 7. 1 II тип
1О при содержан. волокон, Ф при высоте ворса, MM при соотнсшении слоев по массе
1:O,6 I 1lО,9
25-75 75-25
9 fII
27,9
28,0
2,6
2 9
5,0
5,2
Время, ч до проскока НС1 до насыщения НС1
25,1
25,6
1,8
2,0
5,7
5.9
27 г 2743
27,7 27, 7
2,4 2,5
2,48 2,53
5,5 5,62
5,6 5,65
29,0 27 0 27 5
29,2 27,2 27,6
33 20 .25
3,5 2,2 2,6
4,6 5,4 5,55
4,7. 5,45 5,6
28,5
28,8
3,1
3 .2
4,8
4,9
0,1
0,1
0,05
0,05 до flpocKoKa SOK до насыщения SO
0,1
0,1 до проскока ЕН до насыщения ННа
Степень очистки по бихромату калия,3
95 81 86
201 240 187
ЕО В6
212 190
85 88 91
135 227 223 215
Воздухопроницаемость, дмз/мз с
201
202
211
600
604 607
510 510
Разрывная нагрузка,Н
510
606
509
618 590 608
522 500 512
616
605 612 613
510 516 517 по длине по ширине
520
500
Удлиненис при разрыве, по длине по ширине
39 38 38 38
51 51 50 51
34 33 32 . 40 37
46 45 44 54 50
38 37
51 49
25 40
55 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 5
10 — 14 мм.
2. Материал по и. 1, о тл и ч à ю щ и йс я тем, что вязально — прошивной безниточ27,3 27,8 28,2
27,7 28„1 28,4
2,4 2,6 2,В
2,5 2,7 3,0
5,5 5,2 5,0
5,6 5,4 5,1 ный материал выполнен из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна.
3. Материал по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что вязально-прошивной безниточный материал выполнен из смеси анионо- и катионообменного модифицированных поликапроамидных волокон в процентном отношении.
