CZ305413B6 - Vrstvený mikrofiltrační materiál - Google Patents

Vrstvený mikrofiltrační materiál Download PDF

Info

Publication number
CZ305413B6
CZ305413B6 CZ2013-737A CZ2013737A CZ305413B6 CZ 305413 B6 CZ305413 B6 CZ 305413B6 CZ 2013737 A CZ2013737 A CZ 2013737A CZ 305413 B6 CZ305413 B6 CZ 305413B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
layer
bonding
filter layer
lines
nanostructured
Prior art date
Application number
CZ2013-737A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013737A3 (cs
Inventor
Dušan Kimmer
Ivo Vincent
Jan Fenyk
David Petráš
Jaroslav Chmelenský
Original Assignee
Spur A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spur A.S. filed Critical Spur A.S.
Priority to CZ2013-737A priority Critical patent/CZ305413B6/cs
Publication of CZ2013737A3 publication Critical patent/CZ2013737A3/cs
Publication of CZ305413B6 publication Critical patent/CZ305413B6/cs

Links

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Vrstvený mikrofiltrační materiál s vysokou účinností záchytu mikroorganismů a jemných částeček obsahuje alespoň jednu nanostrukturovanou filtrační vrstvu a alespoň jednu vrstvu podkladového nosného materiálu. Podstata řešení spočívá v tom, že účinná, nanostrukturovaná filtrační vrstva, připravená z velmi jemných vláken o průměrech 40 až 920 nm, je spojena s vrstvou podkladového nosného materiálu nespojitou soustavou (z hlediska limitované penetrace do spojovaných struktur) vazných bodů, vzniklých z mikrokapiček tavného lepidla a/nebo vazných linií vzniklých z natavitelných částí vícevrstvé mřížky a/nebo vazných linií vzniklých z natavitelných částí multikomponentní vrstvy z velmi jemných vláken.

Description

Vynález se týká vrstveného mikrofiltračního materiálu s vysokou účinností záchytu mikroorganismů a jemných částeček pro filtraci kapalin.
Dosavadní stav techniky
Vláknotvomý proces, vycházející ze zpracování roztoků polymerů v elektrostatickém poli (elektrospinning), nabízí způsob přípravy nanostruktur s regulovatelnou velikostí pórů v intervalu od 50 do několika set nanometrů. Nanostruktury aplikované pro mikrofiltrace kapalin umožňují dosažení užitných vlastností filtračních membrán, jinými technologiemi v současnosti nedosažitelnými, jako např. vysoce účinná filtrace bakterií a jiných mikroorganismů z vody při vysokých hodnotách průtoku kapaliny.
Vzhledem k tomu, že filtrační materiály jsou v průběhu výroby filtrů, a poté také při používání filtrů mechanicky namáhány, je žádoucí, aby soudržnost mezi nanoporézní filtrační vrstvou z velmi jemných vláken a podkladovým materiálem (substrátem) byla vyšší, než jaké lze docílit pouhým nanesením vrstvy velmi jemných vláken na podkladový materiál v průběhu elektrospinningu. Proto jsou také tyto filtrační materiály připravovány spojováním nanostruktur s podkladovými materiály, přičemž jsou používány postupy běžně užívané v oděvní či obecně textilní praxi, počínaje prostou laminaci (slisováním, kalandrováním) na sobě uložených vrstev teplem, přes hot melt prášky, naprášené na podkladových substrátech (powder coating) či použití termolepidla, aplikovaného gravírovacím válcem, až po aplikaci termoplastické mřížky či netkané textilie, které tají při nižších teplotách než spojované textilie. Způsoby spojování vrstev z velmi jemných vláken do laminovaných struktur filtračních materiálů jsou např. předmětem mezinárodní patentové přihlášky PCT WO 2011052865, mezinárodní patentové přihlášky PCT WO 2012135679, či patentové přihlášky USA 2013118973.
Z hlediska funkčnosti filtrační struktury se jeví jako pozitivní, je-li spojení jednotlivých vrstev spojovací mezivrstvou plošně limitované. V tomto smyslu je např. v mezinárodní patentové přihlášce PCT WO 2008150548 a patentových přihláškách US 2004116019 a US 2004128732 uváděn způsob spojování vrstvy z velmi jemných vláken a podkladové vrstvy, při němž se spojovací adhezívní mezivrstva nanáší v plošně omezených útvarech gravírovacím válcem.
Předmětem mezinárodní patentové přihlášky PCT WO 2013066022 je zase způsob spojování, při němž se na podkladový materiál zjedná nebo obou stran nanese elektrospinningem vrstva velmi jemných vláken s nižší teplotou tání (50 až 170 °C) a na ni pak vrstva velmi jemných vláken s vyšší teplotou tání (80 až 250 °C). Při následné tepelné laminaci dojde k částečnému natavení vrstvy s nižší teplotou tání a ke spojení vrstev. Obdobně spojování filtračních struktur řeší patent německých autorů EP 1985349.
Ze stavu techniky, představovaného např. také dokumentem CZ 25797 Ul (NAFIGATE Corporation, a.s.), je znám kompozit obsahující alespoň jednu vrstvu polymemích nanovláken. Z příkladů uskutečnění technického řešení je zde zřejmé, že filtrační vrstva polymemích nanovláken se může nanášet přímo na povrch nosné vrstvy, která slouží jako podkladový materiál pro ukládání polymemích nanovláken, přičemž pro dostatečně odolné spojení nosné vrstvy a filtrační vrstvy se použije kalandrování a/nebo vhodné pojivo. Toto pojivo se může nanášet ve formě prášku a/nebo pasty a/nebo gelů a/nebo kapaliny, v podobě pravidelné či nepravidelné mřížky a/nebo samostatných útvarů, jako např. vláken a/nebo částic a/nebo pruhů a/nebo jiných útvarů.
- 1 CZ 305413 B6
Ze stavu techniky jsou též známy kompozitní struktury, které obsahují nanovlákna, a které jsou vhodné pro odstraňování mikroorganismů, viz dokument WO 2013/013241 A2 (EMD MILL1PORE CORPORATION).
Nicméně u všech výše uvedených řešení dochází, obdobně jako při spojování textilií ultrazvukem, plamenem, horkým plynem nebo vzduchem, k pronikání tavitelné složky do jemných pórů filtračních materiálů a výraznému snižování účinné plochy pro filtraci, tedy růstu tlakového odporu a snižování rychlosti průtoku.
Podstata vynálezu
K odstranění výše uvedených nedostatků přispívá vrstvený mikrofiltrační materiál s vysokou účinností záchytu mikroorganismů a jemných částeček podle vynálezu, obsahující alespoň jednu nanostrukturovanou filtrační vrstvu a alespoň jednu vrstvu podkladového nosného materiálu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že účinná, nanostrukturovaná filtrační vrstva, připravená z velmi jemných vláken o průměrech 40 až 920 nm, je spojena s vrstvou podkladového nosného materiálu nespojitou soustavou (z hlediska limitované penetrace do spojovaných struktur) vazných bodů, vzniklých z mikrokapiček tavného lepidla nanesených elektrosprayingem v elektrostatickém poli s následnou tepelnou a tlakovou aktivací, s minimalizovaným stupněm penetrace termolepidla do nanostruktur filtrační vrstvy a zanesení jejích pórů a/nebo soustavou vazných linií vzniklých natavením linií mřížky z třívrstvého laminátu, sestávajícího z polyethylenové (PE), polypropylenové (PP) a polyethylenové (PE) folie, tepelnou a tlakovou aplikací jako mezivrstvy při spojování nanostrukturované filtrační vrstvy a vrstvy podkladového nosného materiálu, přičemž středová ztužující polypropylenová vrstva tvoří bariéru zatečení polyethylenu z roztavených povrchových vrstev mřížky do struktur filtrační vrstvy a/nebo soustavou vazných linií vzniklých natavením linií vláken jednoho z polymerů multikomponentní, zejména bikomponentní, nanostrukturované filtrační vrstvy, připravitelné elektrospinningem z multikomponentního roztoku polymerů, na bázi směsi dvou a více polymerů, přičemž alespoň jeden z těchto polymerů je tvořen termoplastem s nižší teplotou tání než ostatní zvlákňované polymery a při tepelném a tlakovém spojování nanostrukturované filtrační vrstvy s podkladovým nosným materiálem dojde k částečnému natavení linií vláken z tohoto polymeru.
Nespojitou soustavou vazných bodů a/nebo vazných linií může být s výhodou také kombinace alespoň dvou typů vazných bodů a/nebo vazných linií ze skupiny zahrnující vazné body vzniklé z mikrokapiček tavného lepidla, vazné linie vzniklé z natavitelných částí vícevrstvé mřížky a vazné linie vzniklé z natavitelných částí multikomponentní vrstvy z velmi jemných vláken.
Podkladovým nosným materiálem může být polyesterová, polyamidová, polylaktidová nebo bavlněná tkanina, netkaná textilie z polypropylenových, polyesterových, viskózových, celulózových, polylaktidových nebo skleněných vláken, případně kombinace alespoň dvou z výše uvedených materiálů.
Nanostrukturovanou filtrační vrstvu pak může s výhodou tvořit nanoporézní struktura připravená z vláken polyurethanových, polyamidových, polyvinylidenfluoridových, polyethersulfonových, polysulfonových, polystyrénových, polyakrylonitrilových, polykarbonátových, polymethylmethakrylátových, ethylenvinylacetátových, kopolyesterových, kopolyamidových a polylaktidových, případně kombinace alespoň dvou z výše uvedených materiálů.
Správně zvolené parametry laminace umožňují při aplikaci výše uvedených principů spojování jen v místě dotyku nanostruktury s členitým povrchem podkladového substrátu a tedy minimální roztěkání roztaveného polymeru.
-2CZ 305413 B6
Poznámka - vysvětlení používaných pojmů:
„Nanostrukturou“ rozumíme nanoporézní plošný útvar připravený elektrospinningem z roztoků polymerů, jehož produktem je netkaná textilie na bázi velmi jemných vláken s průměrem 40 až 920 nm. Nanostruktura tvoří účinnou filtrační vrstvu vícevrstvého materiálu. „Podkladová textilie“ je ekvivalentním pojmem k pojmu „podkladový substrát“ či zkráceně „substrát“ a jedná se o sběrnou textilii, na niž jsou v procesu elektrospinningu nanášena (sbírána) velmi jemná vlákna v podobě netkané textilie.
Objasnění výkresů
K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží přiložený výkres, kde představuje
Obr. 1 - zvětšený snímek spojení podkladového substrátu s nanostrukturou nespojitou soustavou vazných bodů;
Obr. 2 - zvětšený snímek spojení podkladového substrátu s nanostrukturou nespojitou soustavou vazných linií-vyobrazení 1;
Obr. 3 - zvětšený snímek spojení podkladového substrátu s nanostrukturou nespojitou soustavou vazných linií - vyobrazení 2.;
Příklady uskutečnění vynálezu
Koncentrace bakterií Escherichia Coli (E. Coli) ve všech prezentovaných příkladech byla pro filtraci vody 5E+06 KTJ/ml, objem infikované filtrované modelové vody 1 000 ml a průměr filtru 4,3 cm. Používaný filtrační tlak byl lbar, není-li uvedeno jinak.
Příklad 1
Spojení podkladového substrátu s nanostrukturou nespojitou soustavou vazných bodů, z hlediska penetrace do spojovaných materiálů (viz zvětšený snímek na obr. 1)
a) Podmínky elektrosprayingu
Vláknotvomé zařízení Spinline 120 (Spur a.s., Zlín, ČR), sběrná elektroda byla opatřena vodivou textilií, vyrobenou z vlákna Rezistat (SHAKESPEARE Comp.) - PA vlákno s pláštěm PA-uhlík, zvlákňovaný roztok = 18 % termoplastický PU UNEX 4073 od DAKOTA COATINGS N.V. v dimethylacetamidu s viskozitou 0,55 Pa.s a vodivostí 3 pS/cm, sběrný substrát = PP netkaná tkanina s plošnou hmotností 50 g/m2, napětí = 85 kV, vzdálenost elektrod = 28 cm, teplota = 23 °C, relativní vlhkost = 30 %, nános mikrokapiček termolepidla = 0,8 g/cm2.
b) Podmínky elektrospinningu
Vláknotvomé zařízení Spinline 120 (Spur a.s., Zlín, ČR), kde sběrná elektroda byla pro zvýšení homogenity nánosu obalena vodivou tkaninou z vláken Rezistat (PA vlákna s pláštěm ze směsného materiálu PA-uhlík), zvlákňovaný roztok = 18 % PVDF Kynar 761 od ARKEMA v dimethylformamidu (DMF) s viskozitou 0,7 Pa.s a vodivostí 79 pS/cm, sběrný substrát = PP netkaná tkanina s plošnou hmotností (PH) 50 g/m2, opatřena nánosem PU termolepidla (viz. podmínky elektrosprayingu), napětí = 120 kV, vzdálenost elektrod = 28 cm, teplota = 26 °C, relativní vlhkost = 38 %, plošná hmotnost nanesených jemných vláken = 3,96 g/cm2.
-3 CZ 305413 B6
c) Charakterizace připravené nanostruktury
Dle ASTM F316 - 03 porometricky stanovená průměrná velikost pórů = 238 nm. Pro charakterizaci nanostruktur byly použity i snímky z rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM) Vega 3 (Tescan, Brno, ČR). Distribuce průměrů vláken a její střední hodnota = 96 nm, distribuce velikosti pórů a její střední hodnota = 286 nm byly stanoveny s využitím techniky digitální analýzy SEM snímků [W. Sambaer, M. Zatloukal and D. Kimmer - The use of novel digital image analysis technique and rheological tools to characterize nanofiber nonwovens, Polymer Testing 29, 82-94 (2010); W. Sambaer, M. Zatloukal and D. Kimmer - 3D modeling of filtration process via polyurethane nanofuber based nonwoven filters, prepared by electrospinning process, Chemical Engineering Science 66, (2011) 613 - 623; W. Sambaer, M. Zatloukal and D. Kimmer - 3D air filtration modeling for nanofiber based filters in the ultrafine particle size range, Chemical Engineering Science 82, (2012) 299-311].
Materiál tvořený PP substrátem, opatřeným nánosem mikrokapiček termolepidla a pokrytý PVDF nanostrukturou byl tepelně fixován mezi válci při 90 °C, štěrbina 0,09 mm, a ze strany velmi jemných vláken vyhlazen při 95 °C. Takto připravená membrána vykazovala počáteční průtok vody při tlaku 7,5 kPa větší než 10 000 l/m2.h a pojedná hodině průtok > 1 000 l/m2.h. Modelový záchyt bakterií E. coli byl 100 %.
Příklad 2
Podmínky stejné, jako v příkladu 1, ale jako termolepidlo byl použit termoplastický copolyester UNEX PES T3 (DAKOTA). Mikrokapičky lepidla zachycená na PP vláknech byly propojeny s nanostrukturou při teplotě 108 °C.
Příklad 3
Podmínky obdobné jako v příkladu 1, ale pro elektrospraying byl použit roztok PU Desmopan 2590 (BAYER). K následné tepelné aktivaci byla použita teplota 130 °C.
Příklad 4
Podmínky obdobné, jako v příkladu 1, ale jako termolepidlo byl použit polyesterový typ termoplastického polyurethanu PEARLCOAT 125K (MERQIUNSA). Laminační teplota byla 85 °C.
Příklad 5
Podmínky obdobné, jako v příkladu 1, ale jako termolepidlo byla použita směs termoplastický PU UNEX 4073 s PEARLCOAT 125K.
Příklad 6
Podmínky obdobné, jako v příkladu 1, ale nanostruktura s PH = 2,3 g/m2 byla připravená z PU vláken Permuthane SU-22-542 (STÁHL). Střední hodnota průměrů vláken 135 nm a průměrná velikost pórů 350 nm a menší PH než v příkladu 1 měly za následek pokles účinnosti záchytu bakterií na 99,99 %.
-4CZ 305413 B6
Příklad 7
Podmínky obdobné jako v příkladu 1, ale nanostruktura byla připravená z polyethersulfonu (ULTRASON 620P od BASF) vláken.
Příklad 8
Podmínky obdobné jako v příkladech 1 až 5, ale termolepidlo bylo aplikováno na viskózovou netkanou tkaninu Pervin (Perla Zábřeh) s PH = 50 g/m2 a nanostruktura byla připravená z polylaktidových nanovláken s PH = 3,2 g/m2. Po 1 měsíčním používání byl filtr biologicky degradován dle ISO 14855. K úplnému rozkladu PLA nanostruktur došlo po 79 dnech.
Příklad 9
Spojení podkladového substrátu s nanostrukturou nespojitou soustavou vazných linií, z hlediska limitované penetrace do spojovaných materiálů (viz zvětšené snímky na obr. 2 a 3). Mikrovláknová netkaná PP tkanina s PH = 50 g/m2 byla na laminovacím zařízení s vyhřívaným válcem na 135 °C opatřena mřížkou ztrilaminátu CLAF 1600 od JX Nippon On & Energy Corporation (Japonsko) s PH = 16 g/m2 PE/PP/PE s plošnými hmotnostmi jednotlivých vrstev 30/40/30 g/m2, která zaručí, že při tepelném a tlakovém namáhání nedojde k jejímu celkovému roztavení (jen PE vrstvy) a zatečení mezi vlákna spojovaných materiálů, což by negativně ovlivňovalo jejich filtrační vlastnosti. V následném kroku byla PP NT s mřížkou z trilaminátu použita jako podkladový materiál pro nános PVDF nanostruktury elektrospinningem dle podmínek uvedených v příkladu 1 odstavec b.
Takto připravená membrána vykazovala po 1 h průtok odpadní vody 2 300 l/m2.h - šedá voda, obsah kalu 6 g/1, tlak 1 bar. Záchyt bakterií E. coli při modelovém testu byl 100 %.
Příklad 10
Podmínky stejné jako v příkladu 9, ale substrát s trilaminátovou mřížkou byl při 132 °C spojen s nanostrukturou z aromatického PU Permuthane SU-22-542, charakterizovanou střední hodnotou průměrů vláken 132 nm, PH = 3,8 g/m2 a průměrnou velikostí pórů 0,42 pm a následně vyhlazen hladkým dezenovacím válcem při teplotě 90 °C ze strany nanostruktury. Po dvoutýdenní filtraci odpadních vod (kal 6 g/1) ve filtračním režimu 10 min průtok při tlaku 1 bar a 1 min čištění protiproudem vody při tlaku 0,5 baru membrána pracovala s průtoky v intervalu 240 až 730 l/m2h. Kultivací zjištěný obsah mikroorganismů po 1 dni filtrace byl 19 KTJ/ml, po týdnu filtrace byla koncentrace KTJ/ml neidentifikovatelná (desinfekce vody).
Příklad 11
Podmínky obdobné jako v příkladech 9 a 10, ale mřížka ztrilaminátu byla aplikována na polyesterovou tkaninu s PH = 50 g/m2.
Příklad 12
Kombinace postupů spojení podkladového substrátu s nanostrukturou nespojitou soustavou vazných bodů a vazných linií
Substrát z PP NT, připravený elektrosprayingem dle podmínek příkladu 1 odstavec a, obsahující na PP vláknech mikrokapičky PU termoplastu, byl opatřen mřížkou z PE/PP/PE trilaminátu dle
-5CZ 305413 B6 podmínek příkladu 9 a následně v elektrostatickém poli pokryty nanostrukturou z PVDF jemných vláken dle podmínek příkladu 1 odstavec b. Membrána byla spojena na laminačním zařízení při 135 °C a na hladkém dezenovacím válci ze strany nanostruktury vyhlazena při 95 °C. Membrána vykazovala zvýšenou mechanickou odolnost a při dlouhodobém testu (1 měsíc) filtrace odpadní vody (při 0,7 baru, kal 7 g/1) s čištěním protiproudem přefiltrované vody při tlaku 0,5 bar a/nebo protiproudem vzduchu při tlaku 0,3 baru její průtok neklesl pod 230 l/m2h.
Příklad 13
Podmínky stejné jako v příkladu 12, ale filtrace odpadní vody (kal 7 g/1) neprobíhala přetlakem 0,7 baru, ale podtlakem na sací straně filtru 0,4 bar. Průtoky membránou se při tomto uspořádání zvýšily o 11 %.
Příklad 14
Spojování pomocí velmi jemných vláken, skládajících se alespoň ze dvou polymerů, přičemž alespoň jeden z těchto polymerů je tvořen termoplastem s nižším bodem měknutí a tání než druhý polymer spojovací vrstvy a nižším bodem měknutí a tání než vlákna podkladového substrátu a nižším bodem měknutí a tání než velmi jemná vlákna nanostruktury
Vrstvený mikrofiltrační materiál s vysokou účinností záchytu mikroorganismů byl připraven spojením tří vrstev - podkladové PP NT, adhezní vrstvy z velmi jemných vláken se střední velikostí průměrů vláken = 115 nm a nanostrukturované PVDF vrstvy. PP NT byla opatřena bikomponentním adhezivním nánosem technologií elektrospinningu z 18 % roztoku PVDF Kynar 761 a TPU PEARLCOAT 125K (MERQUIUNSA) v DMF, hmotnostní poměr v sušině = 2:1, s vodivostí = 75 pS/cm za podmínek dle příkladu 1 odstavce a, a následně při 90 °C laminována s PVDF nanostrukturou, připravenou dle podmínek příkladu 1, odstavec b. Takto připravený filtrační materiál připravený z nanostruktury s PH = 1,4 g/m2 měl filtrační účinnost pro záchyt bakterií E. coli při modelovém testu 99,91 %, ale při použití nanostruktury s PH = 3,9 g/m2 byl záchyt bakterií při modelovém testu již 100 %.
Příklad 15
Podmínky stejné jako v příkladu 14, ale poměr složek v sušině bikomponentního adhezivního nánosu byl Kynar 761 : TPU PEARLCOAT 125K = 4:1.
Příklad 16
Podmínky stejné jako v příkladu 14, ale multikomponentní adhezivní nános byl tvořen z Kynar 761 : TPU PEARLCOAT 125K : Desmopan 2590 v hmotnostních poměrech 3:1:1.
Příklad 17
Podmínky stejné jako v příkladu 14, ale multikomponentní adhezivní nános byl tvořen z PU SU22-542, TPU PEARLCOAT 125K a PU Desmopanu 2590, tavitelného při nižších teplotách než PU SU-22-542, v hmotnostních poměrech 3:1:1.
-6CZ 305413 B6
Příklad 18
Spojování mezi nanostrukturou z velmi jemných vláken a podkladovým materiálem a mezi velmi jemnými vlákny navzájem, kde velmi jemná vlákna se skládají alespoň ze dvou polymerů, přičemž jeden z těchto polymerů je tvořen termoplastem s nižším bodem měknutí a tání než druhý polymer
Vrstvený mikrofiltrační materiál s vysokou účinností záchytu mikroorganismů byl připraven spojením dvou vrstev - podkladové PP NT a vrstvy z velmi jemných vláken se střední velikostí průměrů vláken = 128 nm, tvořené z PVDF Kynar 761 a TPU PEARLCOAT 125K v hmotnostním poměru = 2:1. Vrstva velmi jemných vláken byla připravena elektrospinningem dle příkladu 1 odstavce b, a následně při 90 °C laminována s podkladovým materiálem z PP NT. Takto připravený filtrační materiál z nanostruktury s PH = 4,1 g/m2 měl počáteční průtoky při filtraci destilované vody při tlaku 1 bar větší než 200 000 l/m2.h a při tlaku vodního sloupce 75 cm větší než 10 000 l/m2.h a vykazoval záchyt bakterií E.coli při modelovém testu 100 %.
Příklad 19
Podmínky obdobné jako v příkladu 18, ale multikomponentní nanostruktury byly postupně připraveny ze složek s vyšším bodem tání (polyurethanu, polyamidu, polyethersulfonu, polysulfonu, polystyrenu, styren-akrylonitrilového kopolymerů, polymethylmethakrylátu, polykarbonátu a v některých kombinacích i polylaktidu) a jako složky tající při nižších teplotách byly použity některé polyurethany (Unex 4073, Desmopan 2590), kopolyestery, kopolyamidy a ethylenvinylacetátové kopolymery.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (4)

1. Vrstvený mikrofiltrační materiál s vysokou účinností záchytu mikroorganismů a jemných částeček pro filtraci kapalin, obsahující alespoň jednu nanostrukturovanou filtrační vrstvu a alespoň jednu vrstvu podkladového nosného materiálu, vyznačující se tím, že účinná, nanostrukturovaná filtrační vrstva, připravená z velmi jemných vláken o průměrech 40 až 920 nm, je spojena s vrstvou podkladového nosného materiálu nespojitou soustavou vazných bodů á/nebo vazných linií s limitovanou penetrací do spojovaných struktur, přičemž touto soustavou je soustava vazných bodů vzniklá z mikrokapiček tavného lepidla, nanesených elektrosprayingem v elektrostatickém poli s následnou tepelnou a tlakovou aktivací, s minimalizovaným stupněm penetrace termolepidla do struktur filtrační vrstvy a zanesení jejích pórů a/nebo soustava vazných linií vzniklá natavením linií mřížky z třívrstvého laminátu, sestávajícího z polyethylenové, polypropylenové a polyethylenové fólie, tepelnou a tlakovou aplikací jako mezivrstvy při spojování nanostrukturované filtrační vrstvy a vrstvy podkladového nosného materiálu, přičemž středová ztužující polypropylenová vrstva tvoří bariéru zatečení polyethylenu z roztavených povrchových vrstev mřížky do struktur filtrační vrstvy a/nebo soustava vazných linií vzniklých natavením linií vláken jednoho z polymerů multikomponentní, zejména bikomponentní, nanostrukturované filtrační vrstvy, připravitelné elektrospinningem z multikomponentního roztoku polymerů, na bázi směsi dvou a více polymerů, přičemž alespoň jeden z těchto polymerů je tvořen termoplastem s nižší teplotou tání než ostatní zvlákňované polymery a při tepelném a tlakovém spojování nanostrukturované filtrační vrstvy s podkladovým nosným materiálem dojde k částečnému natavení linií vláken z tohoto polymeru.
2. Vrstvený mikrofiltrační materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že nespojitou soustavou vazných bodů a/nebo vazných linií je kombinace alespoň dvou typů vazných bodů
-7CZ 305413 B6 a/nebo vazných linií ze skupiny zahrnující vazné body vzniklé z mikrokapiček tavného lepidla, vazné linie vzniklé z natavitelných částí vícevrstvé mřížky a vazné linie vzniklé z natavitelných částí multikomponentní vrstvy z velmi jemných vláken.
5
3. Vrstvený mikrofiltrační materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podkladovým nosným materiálem je polyesterová, polyamidová, polylaktidová nebo bavlněná tkanina, netkaná textilie z polypropylenových, polyesterových, viskózových, celulózových, polylaktidových nebo skleněných vláken, případně kombinace alespoň dvou z výše uvedených materiálů.
4. Vrstvený mikrofiltrační materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nanostrukturovanou filtrační vrstvu tvoří nanoporézní struktura připravená z vláken polyuretanových, polyamidových, polyvinylidenfluoridových, polyethersulfonových, polysulfonových, polystyrénových, polyakrylonitrilových, polykarbonátových, polymethylmethakrylátových, ethy15 lenvinylacetátových, kopolyesterových, kopolyamidových a polylaktidových, případně kombinace alespoň dvou z výše uvedených materiálů.
CZ2013-737A 2013-09-25 2013-09-25 Vrstvený mikrofiltrační materiál CZ305413B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-737A CZ305413B6 (cs) 2013-09-25 2013-09-25 Vrstvený mikrofiltrační materiál

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-737A CZ305413B6 (cs) 2013-09-25 2013-09-25 Vrstvený mikrofiltrační materiál

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013737A3 CZ2013737A3 (cs) 2015-04-29
CZ305413B6 true CZ305413B6 (cs) 2015-09-09

Family

ID=53266553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-737A CZ305413B6 (cs) 2013-09-25 2013-09-25 Vrstvený mikrofiltrační materiál

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305413B6 (cs)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008150548A2 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for forming a laminate of a nanoweb and a substrate, and filters utilizing the laminate
US20100031617A1 (en) * 2006-11-13 2010-02-11 Research Triangle Insitute Particle filter system incorporating nanofibers
WO2011052865A1 (ko) * 2009-10-29 2011-05-05 (주) 에프티이앤이 나노섬유 접착층을 갖는 나노섬유 필터여재 및 그 제조방법
US20120076972A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Hao Zhou Nanofiber Non-Woven Composite
WO2013013241A2 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Emd Millipore Corporation Nanofiber containing composite structures
CZ2011439A3 (cs) * 2011-07-19 2013-03-06 Spur A.S. Morfologicky optimalizované netkané textilie na bázi nanovláken
CZ25797U1 (cs) * 2013-03-11 2013-08-22 Nafigate Corporation, A.S. Kompozit obsahující alespoň jednu filtrační vrstvu polymemích nanovláken

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100031617A1 (en) * 2006-11-13 2010-02-11 Research Triangle Insitute Particle filter system incorporating nanofibers
WO2008150548A2 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for forming a laminate of a nanoweb and a substrate, and filters utilizing the laminate
WO2011052865A1 (ko) * 2009-10-29 2011-05-05 (주) 에프티이앤이 나노섬유 접착층을 갖는 나노섬유 필터여재 및 그 제조방법
US20120076972A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Hao Zhou Nanofiber Non-Woven Composite
CZ2011439A3 (cs) * 2011-07-19 2013-03-06 Spur A.S. Morfologicky optimalizované netkané textilie na bázi nanovláken
WO2013013241A2 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Emd Millipore Corporation Nanofiber containing composite structures
CZ25797U1 (cs) * 2013-03-11 2013-08-22 Nafigate Corporation, A.S. Kompozit obsahující alespoň jednu filtrační vrstvu polymemích nanovláken

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013737A3 (cs) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104994928B (zh) 过滤介质及其制备方法和利用其的过滤装置
CN103459006B (zh) 含有纳米纤维的复合材料结构
KR102109724B1 (ko) 액체 필터용 필터여재 및 이를 이용한 액체 필터
JP6172924B2 (ja) エアフィルター又はマスク用不織布基材の製造方法
JP5483878B2 (ja) 液体ろ過のためのろ材
KR20160062027A (ko) 극세 섬유를 포함하는 섬유 적층체 및 이로 이루어지는 필터
CN110997119B (zh) 过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元
KR20180069716A (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
KR101739845B1 (ko) 나노섬유 복합 섬유사를 이용한 카트리지 필터 및 그 제조방법
EP2803405B1 (en) Silver-coated nanofiber fabrics for pathogen removal filtration
KR20180069721A (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
KR102576129B1 (ko) 필터여재 및 이를 포함하는 필터유닛
KR20180069724A (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
KR20180069715A (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
KR102576134B1 (ko) 필터여재 및 이를 포함하는 필터유닛
KR20180069350A (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
CZ2016622A3 (cs) Způsob ukládání vrstvy polymerních nanovláken připravených elektrostatickým zvlákňováním roztoku nebo taveniny polymeru na elektricky nevodivé materiály, a tímto způsobem připravený vícevrstvý kompozit obsahující alespoň jednu vrstvu polymerních nanovláken
CZ305413B6 (cs) Vrstvený mikrofiltrační materiál
CN110709155A (zh) 过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元
JP6508630B2 (ja) 積層不織布の製造装置
KR20180069351A (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
KR102400732B1 (ko) 필터여재 및 이를 포함하는 필터유닛
Yalcinkaya et al. 12 Nanofibers in liquid filtration
KR102109454B1 (ko) 필터여재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필터유닛
KR20090129048A (ko) 필터재

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20230925