RU2035969C1 - Filtering material - Google Patents

Abstract

FIELD: filtering materials. SUBSTANCE: filtering material has air permeable substrata and a layer of electrically charged ultra-thin polymer fibers. The material has additional filtering protective skeleton-like layer of polymer fiber of 8 - 40 mcm diameter and 30-110 g/m² surface density with relation between layer thickness of ultra-thin polymer fibers and additional layer thickness within 1:0.8 to 1:3. Besides, the additional layer has polymer fibers produced of solution of perchlorvinyl resin and polystyrene, or styrene copolymer, with relation of components (per cent by weight) as follows: 3 - 6 perchlorvinyl resin, 3 - 6 polystyrene or styrene copolymer, 85 - 92 dichloroethane, 0.4 - 3 ethyl alcohol, the balance being radon ammonium or bromine tetraethyl ammonium. EFFECT: highly effective filtering material. 2 cl

Description

Изобретение относится к фильтрующим материалам, предназначенным для изготовления фильтрующих элементов средств очистки воздуха и газов от пылевых аэрозолей. Предлагаемый материал может быть использован в промышленных фильтрах, средствах индивидуальной защиты органов дыхания. The invention relates to filter materials intended for the manufacture of filter elements for cleaning air and gases from dust aerosols. The proposed material can be used in industrial filters, personal respiratory protection.

Наиболее близкий к изобретению фильтрующий материал, полученный путем распыления волокнообразующей жидкости в поле высокого напряжения на равномерно движущуюся поверхность и обладающий улучшенными механическими свойствами за счет наличия в материале увеличенного процентного содержания грубых волокон диаметром 2,6-8 мкм. Данный материал наряду с достоинством имеет ряд недостатков: во-первых, при изготовлении фильтрующих элементов средств индивидуальной защиты органов дыхания требует защиту от крупных частиц пылевых аэрозолей, так как при этом быстро выходит из строя в связи с увеличением сопротивления; во-вторых, низкая пылеемкость; в-третьих, отсутствие каркасности, при изготовлении формованных фильтрующих элементов требуется дополнительное настилание на фильтрующий материал апретированной марли или жесткого нетканого полотна; в-четвертых, отсутствие защитного слоя ультратонких волокон, что часто является причиной появления на материале разрывов, сквозных отверстий, что ведет к резкому увеличению коэффициента проницаемости материала. Closest to the invention filter material obtained by spraying a fiber-forming liquid in a high-voltage field onto a uniformly moving surface and having improved mechanical properties due to the presence in the material of an increased percentage of coarse fibers with a diameter of 2.6-8 microns. This material, along with its advantage, has several disadvantages: firstly, in the manufacture of filtering elements of personal respiratory protection equipment, it requires protection from large particles of dust aerosols, since it quickly fails due to increased resistance; secondly, low dust absorption; thirdly, the lack of frame, in the manufacture of molded filter elements requires additional laying on the filter material of a finished gauze or hard non-woven fabric; fourthly, the absence of a protective layer of ultrathin fibers, which is often the reason for the appearance of breaks on the material, through holes, which leads to a sharp increase in the coefficient of permeability of the material.

Целью данного изобретения является улучшение качества материала путем повышения его очищающей способности, пылеемкости и жесткости, а также устранение отмеченных недостатков. The aim of this invention is to improve the quality of the material by increasing its cleaning ability, dust and stiffness, as well as the elimination of these disadvantages.

Цель достигается тем, что фильтрующий материал снабжен дополнительным фильтрующим защитным каркасным слоем из полимерных волокон диаметром 8-40 мкм с поверхностной плотностью 30-110 г/м², при соотношении толщины слоя ультратонких полимерных волокон к толщине дополнительного каркасного слоя в пределах 1:0,8 до 1:3.The goal is achieved in that the filter material is equipped with an additional filtering protective frame layer of polymer fibers with a diameter of 8-40 μm with a surface density of 30-110 g / m ² , with a ratio of the thickness of the layer of ultrathin polymer fibers to the thickness of the additional frame layer within 1: 0, 8 to 1: 3.

Кроме того, дополнительный фильтрующий защитный каркасный слой состоит из полимерных волокон, полученных из раствора перхлорвиниловой смолы и полистирола или сополимера стирола, при этом компоненты берут в соотношении мас. In addition, an additional filtering protective frame layer consists of polymer fibers obtained from a solution of perchlorovinyl resin and polystyrene or styrene copolymer, while the components are taken in the ratio of wt.

Перхлорвиниловая смола 3-6
Полистирол либо сополимер стирола 3-6 Дихлорэтан 85-92 Спирт этиловый 0,4-3
Pаданистый ам-
моний или тет-
раэтиламмоний бромистый остальное
Отличие предлагаемого фильтрующего материала от прототипа заключается в том, что он снабжен дополнительным фильтрующим защитным каркасным слоем из полимерного волокна диаметром 8-40 мкм с поверхностной плотностью 30-110 г/м², что позволяет использовать его с запыленностью воздуха до 2000 мг/м².Perchlorovinyl Resin 3-6
Polystyrene or styrene copolymer 3-6 Dichloroethane 85-92 Ethyl alcohol 0.4-3
Amorous
monium or tet
ratethylammonium bromide rest
The difference of the proposed filter material from the prototype lies in the fact that it is equipped with an additional filtering protective frame layer of polymer fiber with a diameter of 8-40 μm with a surface density of 30-110 g / m ² , which allows it to be used with dust content of up to 2000 mg / m ² .

Наличие второго слоя позволяет придать фильтрующему материалу новые качества, пылеемкость его увеличивается от 2 до 10 раз по сравнению с прототипом, при этом слой ультратонких волокон не воспринимает крупные частицы пыли, они задерживаются защитным слоем, который более объемный, и сопротивление резко не возрастает с течением времени эксплуатации. Одновременно предлагаемый состав второго слоя позволяет защитить первый слой от разрывов, сквозных отверстий при переработке и эксплуатации фильтрующего материала. Пределы толщин слоев и поверхностной плотности второго слоя материала взяты на основании испытаний материалов, что показывает нанесение второго слоя толщиной менее 0,8 толщины от первого не дает положительного эффекта, а при соотношении более трех сильно растет сопротивление, что не приемлемо при конструировании фильтрующих элементов респираторов, т.е. более 2,8 мм вод. ст. при удельной скорости потока воздуха 0,06 л/мин˙см².The presence of the second layer allows you to give the filtering material new qualities, its dust capacity increases from 2 to 10 times compared with the prototype, while the layer of ultrafine fibers does not perceive large dust particles, they are retained by the protective layer, which is more voluminous, and the resistance does not increase sharply over time operating time. At the same time, the proposed composition of the second layer allows you to protect the first layer from tears, through holes during processing and operation of the filter material. The limits of layer thicknesses and surface density of the second layer of material are taken on the basis of material tests, which shows the application of a second layer with a thickness of less than 0.8 thickness from the first does not give a positive effect, and with a ratio of more than three, resistance increases greatly, which is not acceptable when designing filter elements for respirators , i.e. more than 2.8 mm of water. Art. at a specific air flow rate of 0.06 l / min · cm ² .

С целью обеспечения жесткости фильтрующего материала от 2 до 6 гс второй слой изготавливается из волокон диаметром 8-40 мкм из раствора перхлорвиниловой смолы и полистирола или сополимера стирола, что позволяет получить необходимую жесткость второго слоя и производить изготовление фильтрующих элементов без дополнительного настила слоя в виде апретированной марли или жесткого нетканого полотна, так как второй слой при жесткости менее 2 гс не сохраняет форму фильтра в период эксплуатации и транспортировки и при жесткости более 6 гс фильтрующий материал не формуется. In order to ensure the rigidity of the filter material from 2 to 6 gs, the second layer is made of fibers with a diameter of 8-40 μm from a solution of perchlorovinyl resin and polystyrene or styrene copolymer, which allows you to obtain the necessary rigidity of the second layer and produce filter elements without additional flooring in the form of a finished layer gauze or a hard non-woven fabric, since the second layer at a stiffness of less than 2 gs does not preserve the shape of the filter during operation and transportation and with a stiffness of more than 6 gs to the filter No material is molded.

Из вышесказанного следует предложенный фильтрующий материал сокращает расход сырья при изготовлении фильтрующих элементов респираторов и промышленных фильтров, улучшает качество материала и срок его эксплуатации. From the foregoing, the proposed filter material reduces the consumption of raw materials in the manufacture of filter elements for respirators and industrial filters, improves the quality of the material and its life.

Claims (2)

1. ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ, состоящий из воздухопроницаемой подложки и слоя электрически заряженных ультратонких полимерных волокон, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным фильтрующим защитным каркасным слоем из полимерного волокна диаметром 8-40 мкм с поверхностной плотностью 30-110 г/м² при соотношении толщины слоя ультратонких полимерных волокон к толщине дополнительного слоя в пределах 1:0,8-3.1. FILTERING MATERIAL, consisting of a breathable substrate and a layer of electrically charged ultrathin polymer fibers, characterized in that it is equipped with an additional filtering protective frame layer of polymer fiber with a diameter of 8-40 microns with a surface density of 30-110 g / m ² with a ratio of layer thickness ultrafine polymer fibers to an additional layer thickness in the range of 1: 0.8-3. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что дополнительный фильтрующий защитный каркасный слой состоит из полимерных волокон, дихлорэтана, этилового спирта, роданистого аммония или тетраэтиламмония бромистого, полученных из раствора перхлорвиниловой смолы и полистирола либо сополимера стирола при следующем соотношении компонентов, мас. 2. The material according to claim 1, characterized in that the additional filtering protective frame layer consists of polymer fibers, dichloroethane, ethyl alcohol, ammonium thiocyanate or bromide tetraethylammonium obtained from a solution of perchlorovinyl resin and polystyrene or styrene copolymer in the following ratio of components, wt. Перхлорвиниловая смола 3-6
Полистирол или сополимер стирола 3-6
Дихлорэтан 85-92
Этиловый спирт 0,4-3,0
Роданистый аммоний или тетраэтиламмоний бромистый ОстальноеPerchlorovinyl Resin 3-6
Polystyrene or styrene copolymer 3-6
Dichloroethane 85-92
Ethyl alcohol 0.4-3.0
Ammonium thiocyanate or tetraethylammonium bromide