Способ получения фильтрующего материала, фильтрующий материал, средство защиты органов дыхания

Изобретение относится к тонковолокнистым фильтрующим материалам для средств индивидуальной защиты органов дыхания. Предложен материал, средство защиты, содержащее предложенный материал и способ получения волокнистого материала, включающий электростатическое формование волокнистого материала из раствора сополимера стирола с акрилнитрилом в органическом растворителе, в присутствии электростатических добавок бромистых или йодистых солей тетраэтил- или тетрабутиламмония, причем раствор, содержащий добавку высокомолекулярного метилметакрилата в количестве 0,001-0,01 мас.% в качестве растворителя используют смесь этилацетата с бутилацетатом при их массовом отношении в растворе от 1/9 до 9/1 соответственно. Изобретение позволяет получить материал с улучшенными механическими свойствами и обеспечить стабильность процесса получения. 3 н., 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к области получения волокнистых фильтрующих материалов, используемых для защиты окружающей среды, а также органов дыхания от токсичных аэрозолей.

Известен фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, содержащий наружный и внутренний защитный слои и рабочий слой из волокон перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, при этом волокна содержат 1-9 мас.% перхлорвинила и 91-99 мас.% сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, либо 91-99 мас.% перхлорвинила и 1-9 мас.% сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом.

Способ получения известного материала включает электростатическое формование нетканого материала из 5-25% дихлорэтанового раствора смеси перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, в присутствии 0,01-0,2% галогенидов тетраэтиламмония, или тетрабутиламмония, или железа от массы полимеров, при этом перхлорвинил берут в количестве 1-9 мас.% или 91-99 мас.% от смеси полимеров, присутствующих в растворе (RU 2170607).

Известен также фильтрующий материал для респираторов, содержащий наружный и внутренний защитные слои и рабочий слой из полимерного волокнистого материала, в котором рабочий слой выполнен из смеси волокнистых полимеров перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом при массовом соотношении 10/1-1/1.

Известен также способ получения фильтрующего материала, указанного выше, включающий электростатическое формование волокнистого нетканого материала из раствора перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом при их массовом соотношении 10/1-1/1 в дихлорэтане в присутствии солей, выбранных из ряда: йодистый или бромистый тетраэтиламмоний или йодистый или бромистый тетрабутиламмоний, или хлористое железо, взятых в количестве 0,01-0,2 мас.% (RU 2135263).

Наиболее близким к предложенному техническому решению является способ получения фильтрующего материала из раствора сополимера стирола с акрилнитрилом, содержащегося в количестве 10-20 мас.% в растворе дихлорэтана, который содержит ацетон, или метилэтилкетон, или этилацетат, или бутилапетат в количестве 5-30 мас.%, а также фильтрующий материал, содержащий волокна диаметром 1-10 мкм, которые выполнены из сополимера стирола с акрилнитрилом и имеющий поверхностную плотность 20-80 г/м² и аэродинамическое сопротивление 3-60 Па при скорости потока воздуха 1 см/с, и, кроме того, средство защиты органов дыхания, содержащее рабочий слой из волокон диаметром 1-10 мкм, защитный слой из марли и фильтрдержатель, причем волокна рабочего слоя выполнены из сополимер стирола с акрилнитрилом (RU 2182511).

Недостатком известных технических решений является низкая технологичность процесса формования волокнистого материала, а также недостаточная прочность получаемого материала.

Задачей настоящего изобретения является разработка фильтрующего материала из волокон сополимера стирола с акрилнитрилом, обладающего повышенной механической прочностью и стабилизация процесса получения данного материала, а также средство защиты органов дыхания с рабочим слоем из волокна с улучшенными характеристиками.

Поставленная задача решается описываемым способом, включающим электростатическое формование волокнистого материала из раствора сополимера стирола с акрилнитрилом в органическом растворителе - смеси этилацетат с бутилацетатом при их массовом соотношении от 1/9 до 9/1 соответственно в присутствии высокомолекулярного метилметакрилата в количестве 0,001-0,01 мас.% и в присутствии электролитических добавок бромистых или йодистых солей тетраэтил- или тетрабутиламмония.

Предпочтительно формование материала проводят из раствора, содержащего в мас.%:

сополимер стирола с акрипнитрилом 16-26

высокомолекулярный метилметакрилат 0,001-0,01

электролитические добавки 0,001-0,01

растворитель остальное

Поставленная задача решается также фильтрующим материалом, содержащим волокна из сополимера стирола с акрилнитрипом диаметром 1-10 мкм, полученным способом, охарактеризованным выше.

Кроме того, поставленная задача решается средством защиты органов дыхания, содержащего рабочий слой из волокон сополимера стирола с акрилнитрилом диаметром 1-10 мкм, каркасный слой из аппретированной марли или нетканого материала, резиновый шнур, обтюратор, оголовье.

Пример 1

Приготавливают 17% прядильный раствор сополимера стирола с акрилнитрилом в смеси бутилапетата с этилапетатом в массовом отношении с динамической вязкостью 4,8 пз; доводят электропроводность раствора до 4·10^-6 Ом^-1см^-1, вводя электролитическую добавку-0,0035 мас.% ТЭАI. Затем проводят формование волокнистого материла в электростатическом поле при разности потенциалов 35 кВ и объемном расходе раствора 5·10^-3 см³/с на один прядильный элемент.

На металлическом заземленном электроде получают волокнистый слой из ультратонких волокон со средним размером диаметром 2 мкм. Процесс получения обладает большей стабильностью. Не наблюдается высыхание жидкой нити, исходящей из сопла, и вследствие этого процесс электроформования устойчив.

Другие примеры получения материала из разных составов раствора и результаты испытания приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что фильтрующие материалы, полуученые в соответствии с изобретением, имеют фильтрующие характеристики на уровне прототипа и более высокую механическую прочность (см. относительное удлинение).

Из полученных материалов изготавливают средства индивидуальной защиты органов дыхания типа “Лепесток”, содержащих рабочий слой из заявленного материала, нанесенного на подложку из гигиенического материала, например аппретированной марли, или вставляют в фильтрдержатель любого известного типа, например Ф-62. Фильтрдержатель может быть выполнен, например, в виде полумаски, повязки и т.п.

1. Способ получения фильтрующего материала, включающий электростатическое формование волокнистого материала из раствора сополимера стирола с акрилнитрилом в органическом растворителе в присутствии электролитических добавок бромистых или йодистых солей тетраэтил- или тетрабутиламмония, отличающийся тем, что формование осуществляют из раствора, дополнительно содержащего высокомолекулярный метилметакрилат в количестве 0,001-0,01 мас.%, при этом в качестве растворителя берут смесь этилацетата с бутилацетатом при их массовом соотношении в растворе от 1/9 до 9/1 соответственно.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что органический растворитель дополнительно содержит ацетон в количестве 1-5 мас.%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формование материала проводят из раствора, содержащего в мас.%:

Сополимер стирола с акрилонитрилом 16-26

Высокомолекулярный метилметакрилат 0,001-0,01

Электролитические добавки 0,001-0,01

Растворитель Остальное

4. Фильтрующий материал, содержащий волокна из сополимера стирола с акрилонитрилом диаметром 1-10 мкм, отличающийся тем, что он получен способом, охарактеризованным в пп.1-3.

5. Средство защиты органов дыхания, содержащее рабочий слой из волокон сополимера стирола с акрилонитрилом диаметром 1-10 мкм, каркасный слой из аппретированной марли или нетканого материала, резиновый шнур, обтюратор, оголовье, отличающееся тем, что оно содержит рабочий слой из волокон, полученных способом, охарактеризованным в пп.1-3.