HUT76022A

HUT76022A - Method of manufacturing flexible sheet filter material designed to keep oup toxic substances, and use of the material

Info

Publication number: HUT76022A
Application number: HU9602676A
Authority: HU
Inventors: Klaus Smolik
Original assignee: Sandler Helmut Helsa Werke
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1997-06-30
Also published as: EP0752901B1; ATE172646T1; US5769992A; EP0752901A1; DE4410920C1; DE59504075D1; HU9602676D0; WO1995026219A1

Description

A találmány tárgya eljárás káros gázok vagy folyadékok (káros anyagok) elleni rugalmas felületi szűrőanyag előállítására, amelynek legalább egy első, textil anyagú hordozórétege és egy második, a káros anyagokra ható, aktív részecskéket tartalmazó komprimált habrétege van, amellyel a hordozóréteg teljes felületén össze van kapcsolva, ahol a habréteget az aktív részecskéket kötőanyagban tartalmazó pasztával a hordozóréteg felvitele előtt impregnáljuk, majd komprimáljuk, továbbá ragasztás útján a hordozóréteggel összekapcsoljuk. A találmány továbbá az így előállított felületi szűrőanyagok alkalmazására vonatkozik.

Felületi szűrőanyagoknak gyakran több követelményt kell egyidejűleg teljesíteniük. Az anyagnak egyrészt kellően stabilnak kell lennie. Szűrőanyagként habot használva ez általában csak akkor érhető el, ha az adszorbeáló részecskéket szokásosan hordozó habmátrix lényegében egész felületén egy alaktartó réteggel van összekapcsolva. Ezenkívül számos alkalmazási területen, különösen védőruházatok esetén lehetőleg csekély vastagságú felületi szűrőanyag kívánatos, mindenekelőtt azért, mert vastagabb anyaghoz viszonyítva ilyen anyag rugalmasabb és levegőátbocsátása jobb. Túl vékony hab alkalmazásakor azonban fennáll az a veszély, hogy az adszorpcióképesség erősen csökken, és a felületi szűrőanyag a tervezett alkalmazási területen szükséges védőhatás mértékét nem éri el.

Az EP 0 526 264 A1 alapján ABC-védőruházathoz olyan anyag ismerhető meg, amelynek belső rétege egy aktívszénrészecskéket tartalmazó pasztával impregnált habrétegből és egy textil anyagú hordozórétegből álló laminátum. A vastagság

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676 ···· ···· ···· ·· · • · · · · · · . ··· ··· ··· ·· • · · * · · · ··· ··· · · · csökkentésére és a levegőátbocsátás javítására a habréteg aktívszén-részecskéket tartalmazó pasztával való impregnálását követően a habréteg komprimálását és teljes felületén a hordozóréteggel történő összeragasztását javasolják. Az ismert eljárás során a hordozóréteggel való összeragasztás előtt komprimálják az aktívszén-részecskéket tartalmazó pasztával impregnált habréteget. Ennek a megoldásnak számos hátránya van, mindenekelőtt a viszonylag vékony habrétegek elégtelen mechanikai stabilitása veendő tekintetbe. Ez azt eredményezi, hogy a komprimálás során a habréteg általában vetemedik, így a megfelelő hordozóréteggel csak nagy nehézségek árán kapcsolható össze egyenletesen és a teljes felületen. Vékony habrétegek feldolgozása során további nehézséget okoz, hogy azok nagyon könnyen elrepednek. Az ismert eljárásnál különös nehézséget vet fel az, hogy csekély stabilitása következtében a hab bizonyos körülmények között különböző mértékben komprimálódik, ami azt jelenti, hogy a védőanyag védőhatása a különböző helyeken eltérő.

Az US-A 4 787 949 alapján nagy mennyiségű víz felvételére képes szűrők ismerhetők meg. Ezek a szűrők szűrőpapírréteget tartalmaznak. Erre nagy mennyiségű vizet abszorbeáló port visznek fel. A porréteget ezután vékony szálas papírral fedik le. Ezt követően a vékony szálas rétegre vizet porlasztanak, ezáltal a vizet abszorbeáló por ragadóssá válik, és bizonyos kötést hoz létre a szűrőpapír és a szálas réteg között. A víz felporlasztása után a szűrőpapírréteg vastagságának csökkentése céljából az egész elrendezést komprimálják.

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676

Az előzőekben ismertetett szűrő előállítása feltételezi, hogy a szűrőpapírréteg nehézség nélkül komprimálható, és a kompresszió után a megfelelő állapotban marad, és nem nyeri vissza eredeti vastagságát rugalmassága következtében, mert a papírréteg és a szálas réteg összekapcsolására szolgáló porréteg csak a szűrőpapírréteg felületén hat. Ha ezt az ismert eljárást komprimálandó rétegként habréteget tartalmazó felületi szűrőanyagra alkalmaznánk, a hab megbízható kompresszióját nem érnénk el, mert a hab rugalmassága következtében visszatérne a kiindulási helyzetébe. Azonkívül a habréteg nem kielégítő mechanikai stabilitására, valamint a habréteg eltérő kompressziójára vonatkozóan az előzőekben tárgyalt nehézségek sem lennének kiküszöbölve.

A fentiek alapján a találmány feladata eljárás kidolgozása rugalmas felületi szűrőanyag előállítására, amelynek során a habréteg komprimálása útján a teljes vastagság jelentősen csökken, a technika állása szerinti hiányosságok azonban nem lépnek fel, így különösen az a veszély nem áll fenn, hogy a felületi szűrőanyag védőképessége szélessége mentén változik, vagy a hab és hordozóréteg közötti kötés nem egyenletes.

E feladat megoldására a találmány eljárás káros gázok vagy folyadékok (káros anyagok) elleni rugalmas felületi szűrőanyag előállítására, amelynek legalább egy első, textil anyagú hordozórétege és egy második, a káros anyagokra ható, aktív részecskéket tartalmazó komprimált habrétege van, amellyel a hordozóréteg teljes felületén össze van kapcsolva, ahol a habréteget az aktív részecskéket kötőanyagban tartalmazó pasztával a hordozóréteg felvitele előtt impregnáljuk,

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676 ···· ···· ···· ·· ·· • · · · · · · • ··· ··· ··· ·· • · · · · · · • · ··· ··· · ··

- 5 majd komprimáljuk, továbbá ragasztás útján a hordozóréteggel összekapcsoljuk. Az eljárás során a habréteget száradó és magasabb hőmérsékleten térhálósodó kötőanyagú pasztával impregnáljuk, a pasztát előbb szárítjuk, majd a habréteget egyidejűleg komprimáljuk és a hordozóréteggel összekapcsoljuk, ahol a habréteg kompressziója és a textil anyagú hordozóréteggel való összekapcsolása során a pasztát a habréteg rögzítéséhez elégséges időtartamig legalább térhálósodási hőmérsékletére hevítjük.

Azáltal, hogy a találmány értelmében a két műveletet, nevezetesen egyrészt a habréteg komprimálását, másrészt a habréteg és a hordozóréteg összekapcsolását egyesítjük, a habréteg csekély stabilitását nagyon egyszerű módon kompenzáljuk. A komprimálás közben a habréteg hordozóréteggel történő egyidejű összekapcsolása következtében biztosítjuk, hogy a habréteget ugyan a kívánt módon összenyomjuk, egyidejűleg azonban más helyeken nem tágulhat ki vagy vetemedhet el. így a hordozóréteggel való összekapcsolás az egész felületen egységes, ezenkívül a habréteg vastagságcsökkenésének mértéke annak egész felületén azonos. Ez viszont azt jelenti, hogy a találmány szerint előállított anyag káros anyagokkal szembeni hatásossága is az egész felületen lényegében azonos, amenynyiben a habot komprimálása és a hordozóréteggel történő összekapcsolása előtt az aktív részecskéket tartalmazó pasztával egyenletesen impregnáltuk.

A találmány szerinti eljárásnak mindenekelőtt az is előnye, hogy a paszta magasabb hőmérsékleten lejátszódó térhálósodása útján egyidejűleg a habot komprimált állapotban rögzítjük.

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676 ···· ···· ···· • · · · · · * • ··· · · « ··· ·· • » · · · · · ·· ··· ··· · ··

- 6 Minthogy térhálósodás játszódik le, nem kell attól tartani, hogy a hab kompressziója - többek között később magasabb hőmérséklet hatására - megszűnik.

A habréteg komprimálásához és a hordozóréteggel történő összekapcsolásához előnyösnek bizonyult szalagkalander alkalmazása. A szalagkalandernek előnye, hogy a habból és hordozórétegből álló laminátum viszonylag hosszú ideig marad a résben és ezáltal megfelelő nyomás alatt, ami biztosítja a paszta kötőanyagának térhálósodását.

Általában olyan pasztát alkalmazunk, amely a káros anyagokra nézve adszorbeáló és/vagy reaktív részecskéket tartalmaz, ahol adszorbeáló részecskékként aktívszén-részecskéket, célszerűen < 50 pm szemcseméretű porított szenet használunk.

A pasztához alkalmas kötőanyagokat - annak ismertetett céljából és hatásából kiindulva - könnyen találunk. Jó eredményeket érhetünk el, ha a pasztában kötőanyagként akrilsav-észter bázisú keverékpolimerizátumokat használunk, amelyek 100-110 °C hőmérsékleten száradnak és 120-170 °C hőmérsékleten teljesen térhálósodnak. Bizonyos alkalmazási területeken olyan felületi szűrőanyagok szükségesek, amelyeknél a hab mindkét oldalán fedve van. Ilyen anyagok előállítására a találmány értelmében célszerűen úgy járunk el, hogy az első textil hordozóréteggel egyidejűleg a habréteg azzal szemben lévő oldalára egy további, előnyösen textil fedőréteget viszünk fel. Az így előállított laminátumokat hasonlóképpen nagyon jó alakhűség, sík kifekvés és a felület mentén az adszorpcióképesség egyenletessége jellemzi.

84026-1498AA/O/LZs

P 96 02676 • · · ···· ···· · · · · • V · · · · · ·· ··· ··· · ··

- 7 A hordozóréteget és adott esetben a fedőréteget előnyösen ömledékragasztóval kapcsoljuk össze a habréteggel, ahol az ömledékragasztó a hordozóréteg és/vagy a fedőréteg felületén - adott esetben részleges - bevonat alakjában és/vagy a rétegek közé bevitt háló alakjában van. Háló alakjában alkalmazott ragasztónak mindenekelőtt az az előnye, hogy a ragasztónak a laminátum egyik rétegére történő felhordásához nincs szükség további műveletre.

A találmány végül arra is vonatkozik, hogy a habréteg hordozóréteggel és adott esetben fedőréteggel való összekapcsolásához a habréteget impregnáló paszta kötőanyaga szolgál. Ez mindenesetre csak akkor lehetséges, ha egészen sajátos kötőanyagokat használunk, amelyek - bár kellőképpen ragadnak - a pasztában lévő részecskék pórusait nem zárják le.

A találmány szerinti rugalmas felületi szűrőanyagok számos alkalmazási területen tekintetbe vehetők, ahol káros anyagok adszorbeálására vagy a hab impregnálására használt pasztában lévő részecskékkel lejátszódó reakció útján káros anyagok hatástalanítására van szükség. Különösen előnyösen használható a találmány szerinti eljárással előállított anyag védőruhákhoz, minthogy viszonylag vékony, és ezért az ilyen anyagból előállított védőruhák viselési tulajdonságai messze meghaladják az eddig ismert, viszonylag vastag anyagokból előállított védőruhák jellemzőit.

összefoglalóan a következőket állapíthatjuk meg. A találmány szerinti eljárással nagyon vékony, különösen kis hőszigetelésű felületi szűrőanyagot kapunk, így az ilyen anyagból készített főleg védőruhákat nagy viselési kényelem jellemzi,

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676 ···· ···· ···· • ·

- 8 minthogy egyrészt nagyon hasonlít textíliákhoz, kevéssé vastagit, és ezáltal a viselőjét mozgási szabadságában nem gátolja, másrészt a védőruha viselése során a hőterhelés csak nagyon csekély.

A találmány szerinti eljárás különös előnye az, hogy a hab komprimálása során az egyes habsávok átlapolódnak, ami a káros anyagokat tartalmazó gázokat áramlás közben visszafordulásra kényszeríti. Ez ahhoz vezet, hogy az anyag vastagságának jelentős csökkenése ellenére az elért védőhatás nem csökken, hanem inkább javul, minthogy a szűrőanyagon átáramló gáz megfelelően irányváltozást szenved, és ennek kövekeztében összehasonlítva hosszú utat tesz meg az anyagon keresztül.

A habmátrix egyidejű komprimálása és a hordozóréteggel való összekapcsolása a fentiek értelmében a felületi szűrőanyag nagy stabilitását eredményezi, ahol különösen a komprimált hab egyenletes rétegvastagságát és a hordozóréteggel való kifogástalan összekapcsolását érjük el. A paszta kötőanyagának a komprimálás közben lejátszódó térhálósodása következtében a komprimálás utáni nagyon vékony réteg kifogástalanul rögzíthető.

A laminátum különböző rétegeitől függően különböző termékek széles választéka állítható elő, ahol az egyes termékek a kívánt alkalmazási célhoz kellően illeszkednek. Hordozórétegként alkalmazhatók többek között szövetek, hurkolt anyagok, szövésmentes anyagok vagy fóliák. Az is lehetséges, hogy a laminátumot vízhatlan, azonban a vízgőzt átbocsátó bevonattal lássuk el.

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676 ···· ···· ···· • ··· ··· ··· ·· • · · · · · · • · ··· ··· · ··

- 9 A következőkben a találmány szerinti eljárást példával szemléltetjük.

Példa mm névleges vastagságú térhálós poliuretánhabot telítőgépben aktívszén-pasztával impregnálunk. A paszta ezenkívül a káros anyagokkal reagáló, illetve azokat hatástalanító reaktív részecskéket vagy akár csak ilyen részecskéket tartalmazhat.

Aktívszén-pasztaként olyan pasztát alkalmazunk, amely kötőanyagrendszerként akrilsav-észter bázisú keverékpolimerizátumot tartalmaz. A pasztában használt aktív szén < 50 pm szemcseméretű porított szén.

A paszta kötőanyagát úgy választjuk meg és állítjuk össze, hogy az a 100-110 °C tartományban szárad, azonban csak a 120-160 °C tartományban térhálósodik teljesen.

A telítőgépben lefolytatott impregnálás után a habot 110 °C hőmérsékleten szárítjuk, azonban nem térhálósítjuk.

A szárított, impregnált habot ezután a hordozóréteggel többek között szőtt vagy hurkolt textíliával vagy szálas réteggel - egyidejűleg szalagkalanderbe vezetjük, ahol a laminátumot 160 °C hőmérséklet hatásának tesszük ki. Ez az aktívszén-paszta kötőanyagának térhálósodásához vezet. A szalagkalanderben a habot megfelelően nagy - így 220 bar - nyomással a kötőanyag teljes térhálósodása előtt 0,65 mm névleges vastagságig (azaz a kiindulási vastagság 1/3-ára) komprimáljuk.

Az előzőekben ismertetett eljárással előállított felületi szűrőanyag a hordozóréteg és a hab kifogástalan összekapcsolása révén tűnik ki. Csekély vastagsága és ennek következtében vi84026-1498A/VO/LZs

P 96 02676 ···« ···· ····

- 10 szonylag alacsony hőszigetelése következtében ezenkívül nagyon alkalmas védőruhákká feldolgozva, ahol a textil hordozórétegből és komprimált, impregnált habrétegből álló laminátum alkalmazható csupán belső rétegként, amely ezenkívül megfelelő, mechanikailag stabil külső réteggel van ellátva.

A feldolgozás megkönnyítése céljából vagy bizonyos alkalmazási területekhez azonban a hab komprimálására és a hordozóréteggel történő összekapcsolására tervezett műveletben, azaz a szalagkalanderben történő átbocsátás során egyidejűleg felkasírozhatunk egy fedőréteget a komprimált hab hordozóréteggel szemben lévő oldalára. Ennek során a fedőréteg rögzítésére célszerűen különleges ragasztót, különösen ömledékragasztót használunk. Ezt az ömledékragasztót egy alkalmas műveletben előzőleg felhordhatjuk a fedőrétegre. Különösen célszerű az a megoldás, amikor a hordozóréteg/hab-laminátumon a fedőréteg rögzítésére ragasztóanyag-háló szolgál, amelyet a fedőréteg és a laminátum közé adagolunk be a szalagkalanderbe.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás káros gázok vagy folyadékok (káros anyagok) elleni rugalmas felületi szűrőanyag előállítására, amelynek legalább egy első, textil anyagú hordozórétege és egy második, a káros anyagokra ható, aktív részecskéket tartalmazó komprimált habrétege van, amellyel a hordozóréteg teljes felületén össze van kapcsolva, ahol a habréteget az aktív részecskéket kötőanyagban tartalmazó pasztával a hordozóréteg felvitele előtt impregnáljuk, majd komprimáljuk, továbbá ragasztás útján a hordozóréteggel összekapcsoljuk, azzal jellemezve, hogy a habréteget száradó és magasabb hőmérsékleten térhálósodó kötőanyagú pasztával impregnáljuk, a pasztát előbb szárítjuk, majd a habréteget egyidejűleg komprimáljuk és a hordozóréteggel összekapcsoljuk, ahol a habréteg kompreszsziója és a textil anyagú hordozóréteggel való összekapcsolása során a pasztát a habréteg rögzítéséhez elégséges időtartamig legalább térhálósodási hőmérsékletére hevítjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a habréteg komprimálásához és a hordozóval való összekapcsolásához szalagkalandert használunk.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adszorbeáló és/vagy reaktív részecskéket tartalmazó pasztákat használunk.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adszorbeáló részecskékként aktívszén-részecskéket használunk.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy aktív részecskékként < 50 μπι szemcseméretű porított szenet

84026-1498A/VO/LZS

P 96 02676 ···· ···· · ·· · tartalmazó pasztát használunk.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pasztában lévő kötőanyagként akrilsav-észter bázisú keverékpolimerizátumokat használunk, amelyek 100-110 °C hőmérsékleten száradnak és 120-170 °C hőmérsékleten teljesen térhálósodnak.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első, textil anyagú hordozóréteggel egyidejűleg a habréteg azzal szemben lévő oldalára egy további, előnyösen textil anyagú fedőréteget viszünk fel.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hordozóréteg és adott esetben a fedőréteg habréteggel való összekapcsolására ömledékragasztót használunk, amely a hordozóréteg és/vagy a fedőréteg felületén adott esetben részleges - bevonat és/vagy a rétegek közé bevitt háló alakjában van.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a habréteg hordozóréteggel és adott esetben a fedőréteggel való összekapcsolásához a habréteget impregnáló paszta kötőanyagát használjuk.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárással előállított felületi szűrőanyag alkalmazása védőbevonat anyagaként.