Способ получения фильтрующего элемента на основе пористого поливинилформаля



Способ получения фильтрующего элемента на основе пористого поливинилформаля
Способ получения фильтрующего элемента на основе пористого поливинилформаля

Владельцы патента RU 2681906:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (СПбГАУ) (RU)

Изобретение может быть использовано в машиностроении при изготовлении фильтрующих элементов воздушных фильтров двигателей внутреннего сгорания, в том числе и автотракторной техники. Способ включает растворение поливинилового спирта в воде при нагреве до температуры не выше 95°С и постоянном перемешивании, введение сшивающего агента, порообразователя и катализатора при постоянном перемешивании с последующей разливкой полученной реакционной смеси в формы, выдерживание их при температуре не ниже 55°С, извлечение полученного элемента из формы, отмывку от катализатора и порообразователя, сушку. При этом в качестве сшивающего агента используют формальдегид (параформальдегид), который вводят в количестве 2-25 вес.%, а для отмывки используют нерастворимые в воде органические растворители, например, толуол, ксилол, дизельное топливо, керосин, нефрас. Способ обеспечивает упрощение технологии и сокращение времени изготовления фильтрующего элемента. 2 табл., 2 пр.

 

Способ получения фильтрующего элемента на основе пористого поливинилформаля

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к фильтрующим элементам воздушных фильтров двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автотракторной техники.

Известен способ получения фильтра на основе пористого поливинил формаля (патент РФ №2504419 B01D 39/00, C08L 29/4) для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений, заключающийся в химическом модифицировании состава, содержащего, вес. %:

поливиниловый спирт 5-10
порообразователь 2-30
сшивающий агент 2-15
катализатор 3-15
остальное вода

путем растворения в водном растворе растворимой в воде неорганической соли заданного количества поливинилового спирта при нагреве до температуры 75-95°С и постоянном перемешивании, добавления расчетного количества сшивающего агента и перемешивания в течение 10-30 минут, добавления при температуре 30-40°С расчетного количества катализатора, переводящего растворимую соль в нерастворимую, и перемешивания в течение 10-20 минут, разливки полученной реакционной смеси в формы и выдержки в термостате при температуре 55-80°С в течение 5-20 часов, извлечения полученного элемента из формы, отмывки от катализатора и порообразователя, сушки сначала при температуре 15-25°С в течение 24-48 часов, а затем при температуре 30-50°С до постоянного веса.

В данном способе невозможно варьировать пористостью фильтрующего элемента при его изготовлении. Ограничена сырьевая база и усложнена технология его приготовления.

Наиболее близким к способу получения фильтра на основании пористого поливинилформаля является патент РФ №2445147, B01D 39/14, B01D 39/16.

Способ получения фильтра на основе пористого поливинилформаля, включающий растворение поливинилового спирта в воде при нагреве до температуры не выше 95°С и постоянном перемешивании, добавление в полученный раствор суспензии порообразователя в холодной воде, охлаждение реакционной массы до температуры не ниже 30°С, последовательное введение сшивающего агента и катализатора при постоянном перемешивании с последующей разливкой полученной реакционной смеси в формы, выдерживание их не менее 5 часов при температуре не ниже 55°С, охлаждениедо комнатной температуры, извлечение полученного элемента из формы, отмывку от катализатора и порообразователя, сушку до постоянного веса. В качестве порообразователя используют смесь крахмалов в разной среднестатической величиной зерна, либо смесь крахмала с декстрином, а в качестве смешивающего агента используют параформальдегид.

Недостатком указанного способа является невозможность регулирования пористости и размера пор получаемого фильтрующего элемента в необходимых пределах. Размеры пор зависят от размеров зерен крахмала и не могут быть получены меньшего или большего размера. Кроме того, отмывка от крахмала (порообразователя) процесс весьма длительный и требующий большого расхода воды.

Задачей изобретения является расширение возможности варьирования пористостью получаемого фильтрующего элемента на основе поливинилформаля, расширения сырьевой базы для его получения, а также упрощения технологии его изготовления.

Поставленная задача решается за счет того, что реализуется способ получения фильтра на основе пористого поливинилформаля для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений, включающий растворение поливинилового спирта в воде при нагреве до температуры не выше 95°С и постоянном перемешивании, введение сшивающего агента, порообразователя и катализатора при постоянном перемешивании с последующей разливкой полученной реакционной смеси в формы, выдерживание их при температуре не ниже 55°С, извлечение полученного элемента из формы, отмывку от катализатора и порообразователя, сушку, при этом в качестве сшивающего агента используют формальдегид (параформальдегид), сшивающий агент вводят в количестве 2…25% вес., а отмывка осуществляется нерастворимыми в воде органическими растворителями, например, толуол, ксилол, дизельное топливо, керосин, нефрас.

Новые существенные признаки:

1. В качестве сшивающего агента используется формальдегид или параформальдегид в соотношении 2…25% вес.

2. Отмывку от катализатора и порообразователя осуществляют нерастворимыми в воде органическими растворителями, например, толуол, ксилол, дизельное топливо, керосин, нефрас.

Технический результат заключается в том, что упрощение способа изготовления фильтрующего элемента достигается за счет снижения суммарного времени изготовления и устранения межоперационных переходов. При этом наблюдается экономия электроэнергии и сырьевых ресурсов, снизилась вредность производства (исключили серную кислоту из процесса приготовления).

При изготовлении фильтрующего элемента вода является технологической жидкостью, а отмывку проводим нерастворимыми в воде органическими растворителями. Если использовать растворимые в воде растворители, тогда активность моющих свойств растворителей снизится на величину процентного соотношения воды и растворителя в смеси.

Пример 1.

В чистый стакан емкостью 2 литра, установленный в вытяжной шкаф, заливаем 500 мл горячей воды при температуре не выше 95°С и, при постоянном перемешивании, загружаем 66 мл (10%) поливинилового спирта. В полученный раствор при перемешивании в течение 20 минут добавляем сшивающий агент (формальдегид) в количестве 15%. Далее при перемешивании в течение 30 минут и температуре 35°С добавляем катализатор в количестве 8% и порообразователь в виде смеси крахмалов с различной величиной зерна в количестве 6%.

Реакционную массу после перемешивания выгружаем в форму и выдерживаем в термостате при температуре 60°С в течении 10 часов. Сушим в термостате при температуре 40°С формы с реакционной массой в течение 30 часов. Затем сушим при температуре 20°С до постоянного объема Извлекаем фильтрующий элемент из формы.

При использовании в качестве порообразователя декстрина, или его аналогов, фильтрующий элемент помещаем в промывочную ванну с органическим раствором, а именно керосин, где он отмывается, затем его отжимаем и сушим при температуре окружающей среды до постоянного веса.

Пример 2.

Способность по очистке дизельного топлива от биозагрязнений определяли следующим образом. В соответствии с ГОСТ 9.023 - 07 в минеральных средах для Pseudomonas aeruginosa, Cladosporium resinae, Mycobacterium, накопительных культур и Candida, выращивали биозагрязнения в товарном дизельном топливе по ГОСТ. Отбирали пробы биопораженного топлива, фильтровали его через заявленный фильтрующий элемент из пористого поливинилформаля и отбирали пробы очищенного топлива. Степень очистки топлива определяли путем подсчета микробных клеток, содержащихся в топливе до и после очистки.

Количество микробных клеток (бактериальных и грибковых) определяли методом Коха путем высева на твердые питательные среды:

- мясной питательный агар;

- сухой питательный агар с 2% масс, глюкозы;

- среда Чапека с 2% масс, глюкозы;

- среда Сабуро.

Результаты анализов представлены в таблице 1.

Из представленных в таблице результатов видно, что образцы дизельного топлива с биозагрязнениями контаминированы бактериальными культурами (6×105 и 5×103 клеток/мл соответственно) и мицелиальными грибами (1,5×105 и 8×105 клеток/мл соответственно). Фильтрация загрязненных микроорганизмами образцов топлив через заявленный фильтр обеспечивает эффективную очистку топлива на 97-98%.

Для подтверждения эффективности предложенного способа нами было приготовлено дизельное топливо по ГОСТ с 2% искусственного загрязнителя - кварцевой пыли с удельной поверхностью 1100 м2/кг и 0,5% воды.

Полученное загрязненное топливо было профильтровано через заявленный фильтрующий элемент. В очищенном дизельном топливе были определены механические примеси и вода (таблица 2).

В соответствии с ГОСТ 6370 содержание механических примесей менее 0,005% квалифицируется как отсутствие механических примесей.

Преимуществом способа получения фильтрующего элемента является упрощение способа изготовления фильтрующего элемента, устранение межоперационных переходов. При этом наблюдается экономия электроэнергии и сырьевых ресурсов, снизилась вредность производства.

В заявленном способе для получения фильтрующего элемента на основе пористого поливинилформаля удалось осуществить коалесценцию капель воды при прохождении очищаемой жидкости через фильтрующий элемент. Также осуществить очистку жидкости от биологических загрязнений.

Выше приведенные примеры свидетельствуют о соответствии заявленных решений критерию «изобретательский уровень».

Способ получения фильтра на основе пористого поливинилформаля для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений, включающий растворение поливинилового спирта в воде при нагреве до температуры не выше 95°С и постоянном перемешивании, введение сшивающего агента, порообразователя и катализатора при постоянном перемешивании с последующей разливкой полученной реакционной смеси в формы, выдерживание их при температуре не ниже 55°С, извлечение полученного элемента из формы, отмывку от катализатора и порообразователя, сушку, при этом в качестве сшивающего агента используют формальдегид (параформальдегид), отличающийся тем, что сшивающий агент вводят в количестве 2-25 вес.%, а отмывка осуществляется нерастворимыми в воде органическими растворителями, например толуолом, ксилолом, дизельным топливом, керосином, нефрасом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к межслойной пленке для ламинированного стекла и ламинированному стеклу с указанной межслойной пленкой, в которой сложно генерировать зазор в крайней части листа из ламинированного стекла и повышение показателя пожелтения - величины YI, измеренное в крайней части листа из ламинированного стекла, может подавляться.

Изобретение относится к межслойной пленке для ламинированного стекла, в которой сложно генерировать зазор в крайней части листа из ламинированного стекла, и повышение величины показателя пожелтения - YI, измеренное в крайней части листа из ламинированного стекла, может подавляться.

Изобретение относится к межслойной пленке для многослойного стекла. Межслойная пленка для многослойного стекла содержит темную часть – “море” и множество ярких частей – “острова”, которые могут быть идентифицированы при наблюдении с помощью просвечивающего электронного микроскопа.

Настоящее изобретение относится к способу изготовления полимер-мономерной композиции, которая может использоваться для получения неокрашенных оптически прозрачных материалов с пониженной горючестью и высокой адгезией к силикатным стеклам.
Изобретение относится к полимерным пленкам для применения в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле или в качестве клеевой пленки в фотоэлектрическом модуле и касается пленки из содержащего пластификатор поливинил(изо)ацеталя.
Изобретение относится к пригодному, например, в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле пленочному многослойному материалу, который можно применять для получения системы стекло/пленочный многослойный материал/стекло для автомобилей, самолетов, кораблей, остекления зданий, конструктивных элементов фасадов или для получения фотоэлектрических модулей.
Изобретение относится к многослойным полимерным материалам для использования в безопасном остеклении. Высокопрочный пленочный многослойный материал образован из по меньшей мере трех слоев A, B и C, содержащих по меньшей мере один пластификатор и по меньшей мере один поливинилацеталь.

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к разработке реакционно-способных фотополимеризующихся композиций, и может быть использовано для получения неокрашенных оптически прозрачных материалов с пониженной горючестью и высокой адгезией к силикатным стеклам.
Изобретение относится к способу получения связующего, используемого для пропитки минеральных волокон, в частности стеклянных и базальтовых волокон, применяющихся в области изоляционных материалов.

Изобретение относится к межслойной пленке для ламинированного стекла и ламинированному стеклу, содержащему такую пленку. Межслойная пленка для ламинированного стекла включает звукоизолирующий слой, для которого температура T1, которая является температурой, которая дает максимальную величину тангенса δ при частоте 1 Гц, заключается в интервале от -30°C до 0°C.

Изобретение относится к химии и технологии высокомолекулярных соединений, а именно к полимерным криогелям и их получению с целью использования формируемых материалов в медицине, косметологии и технике.

Изобретение относится к изделиям, которые содержат водорастворимые пленки и композицию для ухода в быту, при этом пленки содержат смесь смол поливинилового спирта (PVOH) и, необязательно, один или более дополнительных компонентов, таких как пластификаторы, наполнители, поверхностно-активные вещества и другие добавки.

Изобретение относится к получению биоразлагаемых полимерных материалов, содержащих смесь крахмала с поливиниловым спиртом, применяемых в производстве упаковочных термоформованных изделий и пленок, способных к биодеструкции под действием климатических факторов и микроорганизмов.
Изобретение относится к способам получения композиций водорастворимых полимеров для изготовления пленочных материалов. Способ заключается в диспергировании в водных растворах, составленных двумя видами поливиниловых спиртов с различными степенями омыления исходного поливинилацетата с добавками либо фуллерена С60, либо полиакриламида, поливинилбутилового эфира в количестве 3,0-5,0 мас.%.

Изобретение относится к области медицины, в частности к получению пленочных материалов медицинского назначения, и раскрывает способ получения гидрогеля поливинилового спирта.

Изобретение относится к области гидротехнического и гражданского строительства и может быть использовано для гидроизоляции строительных сооружений, гидротехнических сооружений из низкотемпературных грунтов и пород, а также при строительстве и ремонте дорог.

Изобретение относится к помещаемому в воду формованному полимерному изделию для получения текучей среды для гидравлического разрыва пласта при бурении и способу изготовления его.
Изобретение относится к области неорганической химии и может найти применение для изготовления тепло- и звукоизоляционного материала, который наносится на подготовленную поверхность, требующую изолировать.

Изобретение относится к экструдированному водорастворимому термопластичному изделию, в которое было введено активное средство, а также к способу его получения. Экструдированное водорастворимое изделие включает в себя водорастворимый полимер, имеющий температуру экструзии 90-150°C, пластификатор, а также одно или более термоактивных средств, которые способны либо стимулировать чувствительные рецепторы человека, либо изменять температуру кожи при контакте с ней, в общем количестве от 0,1 до 50% по весу изделия.

Изобретение относится к синтетическому носителю для иммобилизации микроорганизмов. Описана композиция для получения гидрогеля на основе поливинилового спирта для иммобилизации микроорганизмов, состоящая из поливинилового спирта и катализатора сшивки церий-аммоний нитрата, отличающаяся тем, что исходные компоненты взяты в мольном соотношении ПВС:(NH4)2Се(NO3)6 (160-110):(1-1,3).

Изобретение относится к способу получения упаковочного материала с покрытием (10), который включает по меньшей мере следующие стадии: а) получение подложки(12), которая включает основной материал (14) из целлюлозы, внешнюю сторону (16), повернутую от продукта, который упаковывают, а также внутреннюю сторону (18), повернутую к продукту, который упаковывают; b) покрытие внутренней стороны (18) подложки по меньшей мере одним слоем из водной композиции, которая включает по меньшей мере поливиниловый спирт и сшивающее средство и имеет содержание твердых веществ самое большее 25 мас.%; с) сушку слоя и сшивку поливинилового спирта с помощью сшивающего средства с образованием барьерного слоя (22а, 22b) для гидрофобных соединений.

Изобретение может быть использовано в машиностроении при изготовлении фильтрующих элементов воздушных фильтров двигателей внутреннего сгорания, в том числе и автотракторной техники. Способ включает растворение поливинилового спирта в воде при нагреве до температуры не выше 95°С и постоянном перемешивании, введение сшивающего агента, порообразователя и катализатора при постоянном перемешивании с последующей разливкой полученной реакционной смеси в формы, выдерживание их при температуре не ниже 55°С, извлечение полученного элемента из формы, отмывку от катализатора и порообразователя, сушку. При этом в качестве сшивающего агента используют формальдегид, который вводят в количестве 2-25 вес., а для отмывки используют нерастворимые в воде органические растворители, например, толуол, ксилол, дизельное топливо, керосин, нефрас. Способ обеспечивает упрощение технологии и сокращение времени изготовления фильтрующего элемента. 2 табл., 2 пр.

Наверх