Материал-носитель биомассы для обработки воды преимущественно сточных вод

Изобретение относится к материалам, используемым в качестве носителя активной биомассы для обработки воды, преимущественно промышленных и бытовых сточных вод. Материал-носитель биомассы выполнен виде нетканого материала из скрепленных между собой иглопрокалыванием и/или термически хемосорбционных, бикомпонентных и полипропиленовых синтетических волокон с линейной плотностью от 0,9 до 6,8 дтекс. При этом нетканый материал представляет собой трехслойную структуру, два наружных слоя которой содержат полипропиленовые или смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон, внутренний слой содержит хемосорбционные волокна, представляющие собой неперерабатываемые текстильные отходы первичной обработки и чесания. Кроме этого, отношение поверхностной плотности слоев составляет 1:1:1. Технический результат данного решения заключается в повышении активных свойств материала в отношении сорбции различных составляющих загрязнителей, содержащихся в сточных водах. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к материалам, используемым в качестве носителя активной биомассы для обработки воды, преимущественно промышленных и бытовых сточных вод.

Известен материал-носитель биомассы для обработки воды, преимущественно сточных вод, описанный в патенте РФ №2182939, кл. МПК C02F 3/00, D04H 13/00, опуб. 27.03.04 г., материал выполнен в виде нетканого материала из скрепленных между собой синтетических волокон. Для обеспечения необходимой удерживающей способности в отношении активной биомассы в качестве синтетических волокон материал содержит ионообменные волокна на основе полимеров, выбранных из групп: полиакрилонитрил, сополимер акрилонитрила и стирола, сополимер полипропилена и стирола, или полипропиленовые волокна. Линейная плотность волокон находится в пределах от 0,98 до 6,8 дтекс. Волокна в материале скреплены между собой иглопрокалыванием или термически.

Этот материал по большинству сходных существенных признаков и своему назначению является ближайшим аналогом предложенного.

Задачей изобретения является создание материала-носителя активной биомассы с более развитой активной поверхностью и повышенными активными свойствами в отношении сорбции различных составляющих загрязнителей, содержащихся в сточных водах.

Одновременно с этим решается проблема по введению в промышленный оборот ранее не перерабатываемых коротковолокнистых текстильных отходов первичной обработки и чесания.

Эти задачи решаются путем создания волокнистой структуры, включающей в себя элементы в виде неперерабатываемых коротковолокнистых текстильных волокон.

Сущность изобретения состоит в следующем. Материал-носитель биомассы для обработки воды, преимущественно сточных вод, выполненный в виде нетканого материала из скрепленных между собой иглопрокалыванием и/или термически хемосорбционных, бикомпонентных и полипропиленовых синтетических волокон с линейной плотностью от 0,9 до 6,8 дтекс, согласно изобретению нетканый материал представляет собой трехслойную структуру, два наружных слоя которой содержат полипропиленовые или смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон, внутренний слой содержит хемосорбционные волокна, представляющие собой неперерабатываемые текстильные отходы первичной обработки и чесания, а отношение поверхностной плотности слоев составляет 1:1:1.

При этом два наружных слоя из полипропиленовых или смеси полипропиленовых и бикомпонентных волокон предварительно скреплены иглопрокалыванием.

При этом два наружных слоя содержат смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон в соотношении мас.% 30:70÷50:50.

При этом один из наружных слоев уплотнен посредством термообработки.

Сущность изобретения поясняется примерами 1-6 изготовления материала.

Пример 1. Волокнистую основу трехслойногой нетканого материала формировали известным способом (см., например, М.Д. Перепелкина и др. «Механическая технология производства нетканых материалов», М.: «Легкая индустрия», 1973 г., стр.420) из 2 наружных предварительно скрепленных слоев из полипропиленовых волокон 3,3 дтекс, между которыми размещали волокнистый слой из коротковолокнистых отходов первичной обработки и чесания хемосорбционных волокон под известным коммерческим названием «ВИОН» марки КН-1, сформированный с использованием аэродинамической установки известного типа, например, описанной в патенте РФ №2185466, кл. D01G 25/00, опубл. 20.04.02 г. Поверхностная плотность каждого из слоев составляла 100 г/м², т.е. соотношение поверхностной плотности слоев составляло 1:1:1. Холст скрепляли иглопрокалыванием на иглопробивной машине ИМ-1800 М. В результате получали нетканый материал поверхностной плотности 300 г/м².

Пример 2. Волокнистую основу трехслойного нетканого материала формировали из 2 наружных слоев из полипропиленовых волокон 6,8 дтекс, между которыми размещали волокнистый слой из коротковолокнистых отходов первичной обработки и чесания хемосорбционных волокон «ВИОН» марки КН-1. Полученный холст скрепляли иглопрокалыванием. Поверхностная плотность каждого из слоев составляла 100 г/м². Получали нетканый материал поверхностной плотности 300 г/м².

Пример 3. Волокнистую основу трехслойного нетканого материала формировали и скрепляли как в примере 1. При этом два наружных волокнистых слоя содержали смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон при соотношении мас.% 50:50, а внутренний слой содержал отходы волокон под известным коммерческим названием «ФИБАН» марки К-2. Поверхностная плотность каждого из слоев составляла 150 г/м². Получали нетканый материал поверхностной плотностью 450 г/м², который дополнительно скрепляли термической обработкой в камере для термообработки.

Пример 4. Волокнистую основу трехслойного нетканого материала формировали как в примере 2. При этом 2 наружных волокнистых слоя содержали смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон при соотношении мас.% 30:70, а внутренний слой содержал отходы волокон под известным коммерческим названием «ФИБАН» марки К-2. Поверхностная плотность каждого из слоев составляла 200 г/м². Полученный холст термоскрепляли обработкой в термокамере при температуре плавления «оболочки» бикомпонентного волокна. Получали нетканый материал поверхностной плотности 600 г/м².

Пример 5. Нетканый материал формировали как в примере 1. Затем один из наружных слоев полученного нетканого материала уплотняли каландрированием при температуре размягчения полипропиленовых волокон.

Пример 6. Наружные слои нетканого материала по примеру 1 формировали методом раздува расплава полимера способом, описанным в статье «Полипропиленовые нетканые материалы, полученные раздувом расплава полимера» Калужка И., опубл. в журнале "Fibers & Textiles in Eastern Europe", январь/март 1997 г., стр.44, а внутренний слой из отходов волокон «ФИБАН» марки К-2. Поверхностная плотность каждого из слоев составляла 150 г/м². Сформированный волокнистый холст скрепляли термически при температуре размягчения полипропиленовых волокон. Получали нетканый материал поверхностной плотности 450 г/м².

Материалы по примерам 1-6 использовали для иммобилизации активной биомассы методом естественной адгезии (описанном в книге авторов Форстера К.В. и Вейза Д.А. «Экологическая биотехнология». Л.: «Химия», 1990 г., стр.169).

1. Материал-носитель биомассы для обработки воды преимущественно сточных вод, выполненный в виде нетканого материала из скрепленных между собой иглопрокалыванием и/или термически хемосорбционных, бикомпонентных и полипропиленовых синтетических волокон с линейной плотностью от 0,9 до 6,8 дтекс, отличающийся тем, что нетканый материал представляет собой трехслойную структуру, два наружных слоя которой содержат полипропиленовые или смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон, внутренний слой содержит хемосорбционные волокна, представляющие собой неперерабатываемые текстильные отходы первичной обработки и чесания, а отношение поверхностной плотности слоев составляет 1:1:1.

2. Материал по п.1, отличающийся тем, что два наружных слоя из полипропиленовых или смеси полипропиленовых и бикомпонентных волокон предварительно скреплены иглопрокалыванием.

3. Материал по п.1, отличающийся тем, что два наружных слоя содержат смесь полипропиленовых и бикомпонентных волокон в соотношении мас.% 30:70÷50:50.

4. Материал по п.1, отличающийся тем, что один из наружных слоев уплотнен посредством термообработки.