Устройство для определения газопроницаемости материалов

 

ОП ИСА

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.12.74 (21) 2086252у13 с присоединением заявки № (23) Приоритет N— (43) Опубликовано 05.06.76.Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 16.06

) M. Кл.

501 N 15/08

А 22 С 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам иаооретеиий и открытий

) удК620.193..29 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Гуль, В. Ф. Федонин, Т, М. Бершова и О. Я. Горюнова

Московский технологический институт мясной и молочной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к исследованию материалов, в частности к устройствам для исследования пленок, и может быть использовано при определении газопроницаемости и проницаемости аэрозолей в процессе исследования колбасных оболочек на проницаемость канцерогенными веществами, находящимися как в газообразном, так и в аэрозольном состоянии, или при подборе материалов, используемых для упаковки продуктов, подлежащих в упако- 10 ванном виде различной термической обработке с использованием дыма, например копчению.

Известно устройство для определения проницаемости материалов, например газопроницаемости, содержащее подключенную к вакуум д системе камеру-термостат, ячейку для исследуемого материала, соединенную с источником газа, и дистанционный датчик температуры образца.

Однако это устройство не может быть ис- 2р пользовано при определении проницаемости через материалы одновременно газообразных и аэрозольных веществ, какими являются полициклические ароматические углеводороды, многие из которых (например, содержащийся в 25 =..т- i о-:-ах к ...сч@д (ь, бл.сот.ь g (g(:, ..

Н И,> 1ео47

2 дыме 3,4- бензо (пирен) являются канцер генными.

Целью изобретения является возможность определения проницаемости колбасных оболочек полициклическими и ароматическими углеводородами, находяшимися как в газообра ном, так и в аэрозольном состоянии.

Достигается это тем, что предлагаемое устройство снабжено соединенными с ячейкой тканевым и пористым жидкостными фильтрами, при этом последние выполнены многосекционными и имеют обогреватели для предотвращения образования конденсата и потерь улавливаемых фильтрами углеводородов.

Устройство может быть снабжено также системой для подачи дымовых газов, что позволяет определять проницаемость через оболоч ки полициклических ароматических углеводородов непосредственно из дымовых газов.

Целесообразно также для возможности многократного использования отработанного инерт ного газа устройство снабдить системой для циркуляции отработанного газа.

На фиг. 1 схематично изображено описываемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — ячей51694 ка для исследуемого материала, разрез.

Устройство. содержит изолированную камеру-термостат 1, подключенную к вакуум-системе (не изображена); я"ейку 2, расположенную внутри камеры-термостата 1, систему фильтров, включающую тканевый фильтр 3 для улавливания аэрозольной фазы и пористый многоступенчатый жидкостный фильтр 4 для улавливания газообразной фазы; баллон 5 с инертным газом (особо чистым азотом), предназ- 30 наченным для транспортировхи от ячейки 2 к системе фильтров; электронагреватели 6 и

7, случашие для предотвращения конденсации летучих веществ на стенках фильтров 3 и 4 и устранения таким образом их потери за 35 счет конденсапии; устройство для регулирования температуры в камере-термостате 1, содержащее электронный автоматический самопишущий потенпиометр (КСП-4) 8 и электронный автоматичесхий регулирующий пока- 20 зываюший потенпиометр (ЭПВ2-11А) 9.

Ячейка состоит из двух металлических (стальных) крышек 10 и 11. Крышка 10 выполнена с каналами 12 и 13. При этом канал 12 подключен к баллону 5 для инертного 25 газа посредством трубопровода 14, а канал

13 - к фильтру 3 посредством трубопровода

15. Перед фильтром 3 может быть установлен вентиль (не показан). Крышка 11 также может быть выполнена с каналами 16 и 17. 30

Причем канал 16 подключен с помощью грубопровода 18 к вентилятору 19 для подачи подлежащих исследованию дыма или газа, а канал 17 с помощью трубопровода 20 сообщен с атмосферой, На трубопроводе 20 уста- 85 новлен манометр 21. Трубопроводы 18 и 20 и вентилятор 19 образуют систему для пода чи дыма или газа. Она может быть замкнута через источник дыма (не изображен).

Устройство может иметь также систему 40 для циркуляции отработанного инертного газа, например азота, содержащую вентиль 22, вентилятор 23, трубопровод 24, подключенный к трубопроводу 15 и сборник для отработанного инертного газа (не изображен). 45

Устройство работает следующим образом.

Предварительно открыв крышку хамеры-термостата 1 (не изображена), снимают верхнюю крышку 10 ячейки 2, затем на крышку

11 ячейки наносят некоторое количество кан- церогенного вещества, распределив его равномерно по длине ячейки 2. Над веществом между фторопластовыми прокладками 25 помещают испытываемую колбасную оболочку

26. Фильтр 3 заправляют тканью Петрянова, а фильтр 4 - необходимым растворителем (бензолом, циклогексаном, н-октаном, гептаном или другими камими-либо соответствующими растворителями). Qanee вхлючают нагревательную систему 27 камеры-термос7

4 тата 1, вакуум-насос (не изображен), нагреватели 6, 7 и регулирующую систему (потенпиометры 8 и Э). В течение всего исследования температура и вакуум поддерживают ся постоянными (соответственно впределах о

30-130 С и 0,1 атм). Такая температура увеличивает проникновение частиц через пленку, а вакуумная термокамера предохраняет попадание канцерогенных веществ в окружающую среду в случае их утечки из ячейки 2.

После достижения заданной температуры открывают баллон 5 и псддерживают постоянный расход газа с помощью реометра (не изображен). Азот под давлением проходит по трубопроводу 14, попадает в ячейху 2 через канал 12, проходит над исследуемой оболочкой через канал 13 и уносит проникшие через нее вещества в систему фильтров.

Нагреватели 6 и 7 предотвращают конденсацию паров на стенках фильтров 3 и 4, в результате чего исключаются потери летучих веществ. Количество продиффундировавших веществ определяют путем анализа содержимого фильтров 3 и 4 с использованием эффекта Шпольсхого . Сущность этого эффекта заключается в том, что спектр люминеюценпии многих полипикличесхих ароматических углеводородов, в том числе и 3, 4бензопирена, становится квазилинейчатым, если Нх растворы в нормальных парафинах (н-гептан, н-гексан, н-октан и др.) замораживать при низкой температуре.

При исследовании колбасных оболочек на пронипаемость известными канперогенными веществами систему подачи дыма или газа отключают.

В случае исследования пронипаемости полицикнгчесхих ароматических углеводородов дымовых газов в производственных условиях, после закладки пленки в ячейку

2 подключают z источнику дыма вентилятор

19 и при необходимости трубопровод 20 и далее все операции осуществляют, ках описано выше. Процесс ведут при режимах, принятых для производственных условий (под вакуумом или без вакуума). В обоих случаях по различным причинам может возникнуть необходимость многократного пропускания отработанного инвертного газа через систему фильтров. Йля этого отработанный инертный газ (после прохождения через систему фильтров) собирают в другой баллон (не изображен), который подключают к системе с помощью вентиля 28, и после заполнения этого баллона включают вентилятор 23, а баллон 5 отключают.

516947

Формула изобретения

1. Устройство для определения газопронипаемости материалов, содержашее подклю ченную к вакуум-системе камеру-термостат, ячейку для исследуемого материала, соединенную с источником газа и дистанционный датчик температуры образца, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью возможности определения пронипаемости колбасных оболочек полипиклическими ароматическими угле- >О водородами, находяшимися как в газообраз»ном, так и В аэрозольном состоянии и по» вышения точности определения, оно снабжено соединенными с ячейкой тканевым и пористым жидкостным фильтрами, при этом последние выполнены многосекпионными и имеют обогреватели для предотврашения образования конденсата в потерь улавливаемых фильтрами углеводородов.

2. Устройство но п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что камера снабжена системой для подачи дымовых газов.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, оно снабжено системой для пиркуляпии отработанного газа.

516947

Составитель В, Трубицына

Техред 3. Фанта Корректор А, Гриценко

Редактор Л. Гончарова

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 934/180 Тираж 1029 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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