PL181008B1

PL181008B1 - Filter material exhibiting electrostatic effect for air filters and method of making such material

Info

Publication number: PL181008B1
Application number: PL96316592A
Authority: PL
Inventors: Izabella Krucińska; Sławomir Zakrzewski; Irena Kowalczyk; Jadwiga Wiśniewska-Konecka
Original assignee: Politechnika Lodzka; Tsi Ochrony Pracy
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2001-05-31
Also published as: PL316592A1

Abstract

Materiał filtracyjny dla powietrza, o działaniu elektrostatycznym, w postaci włókniny wytworzonej z dwuskładnikowej mieszaniny włókien ciętych, gładkich lub skarbikowanych o grubości mniejszej niż 100 pm i długości 10 - 200 m, której jednym ze składników są włókna poliolefinowe, znamienny tym, że jako włókna poliolefinowe zawiera włókna jednoskładnikowe polipropylenowe, dwuskładnikowe polipropylenowopolietylenowe lub wytworzone z kopolimeru polipropylenowo-polietylenowego, zaś drugi składnik mieszaniny włókien stanowią włókna poliamidowe, przy czym stosunek udziału powierzchniowego włókien poliolefinowych do udziału powierzchniowego włókien poliamidowychjest równy 10:90 do 90:10.Filter material for air, electrostatic in the form of nonwoven fabric made of a two-component mixture of staple fibers, smooth or curved with a thickness of less than 100 µm and a length of 10 - 200 m, one of which components are polyolefin fibers, characterized in that it contains as polyolefin fibers one-component polypropylene fibers, two-component polypropylene-polyethylene fibers or made of polypropylene-polyethylene copolymer and the other polyamide fibers are a component of the fiber mixture, the proportion ratio being the surface proportion of polyolefin fibers to the surface proportion of polyamide fibers equal to 10:90 to 90:10.

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał filtracyjny dla powietrza, o działaniu elektrostatycznym.The subject of the invention is an air filter material with an electrostatic effect.

Z europejskiego opisu patentowego EP-B1 0246811 jest znany materiał filtracyjny dla powietrza, w postaci mieszaniny gładkich lub skarbikowanych, ciętych włókien poliolefinowych i włókien z polimeru addycyjnego obejmujących jedną lub kilka poliolefin podstawionych chlorowcem oraz na przykład jednostki akrylonitrylowe. Jako włókna poliolefinowe stosuje się włókna polipropylenowe, polietylenowe lub wytworzone z kopolimeru polietylenowo-polipropylenowego .EP-B1 0246811 discloses an air filter material in the form of a mixture of smooth or creased chopped polyolefin fibers and addition polymer fibers comprising one or more halogen-substituted polyolefins and, for example, acrylonitrile units. As polyolefin fibers, polypropylene, polyethylene or polyethylene-polypropylene copolymer fibers are used.

Z polskiego opisu patentowego nr 178 820 jest znany materiał filtracyjny dla powietrza, o działaniu elektrostatycznym, w postaci włókniny wytworzonej z mieszaniny włókien poliolefinowych i włókien poliakrylonitrylowych ciętych, cieńszych od 100 pm, o długości 30 200 mm, zmieszanych w stosunku od 30:70 do 80:20 licząc w odniesieniu do powierzchni materiału filtracyjnego. Jako włókna poliolefinowe zawiera włókna polipropylenowopolietylenowe typu rdzeniowego lub sprzężone typu „bok do boku”, zaś włókna poliakrylonitrylowe są wolne od chlorowca.Polish patent specification No. 178 820 describes an air filter material with an electrostatic effect in the form of a nonwoven fabric made of a mixture of polyolefin fibers and staple polyacrylonitrile fibers, thinner than 100 µm, with a length of 30 200 mm, mixed in the ratio from 30:70 to 80:20 based on the surface of the filter material. As polyolefin fibers it comprises polypropylene polyethylene fibers of the core type or side-by-side coupled type, and polyacrylonitrile fibers are halogen-free.

Materiał filtracyjny dla powietrza, o działaniu elektrostatycznym, według wynalazku, stanowi włóknina wytworzona z mieszaniny ciętych włókien poliolefinowych i poliamidowych, gładkich lub skarbikowanych, o grubości niniejszej niż 100 pm i długości 10 - 200 mm, w której stosunek udziału powierzchniowego włókien poliolefinowych do udziału powierzchniowego włókien poliamidowych jest równy od 10:90 do 90:10. Jako włókna poliolefinowe stosuje się włókna jednoskładnikowe polipropylenowe, dwuskładnikowe polipropylenowo-polietylenowe lub wytworzone z kopolimeru polipropylenowo-polietylenowego.The electrostatic air filter material according to the invention is a non-woven fabric made of a mixture of polyolefin and polyamide staple fibers, smooth or crimped, with a thickness of less than 100 µm and a length of 10 - 200 mm, in which the ratio of the surface proportion of polyolefin fibers to the area polyamide fibers is equal to 10:90 to 90:10. The polyolefin fibers used are monocomponent polypropylene, bi-component polypropylene-polyethylene or polypropylene-polyethylene copolymer.

Materiał filtracyjny według wynalazku sporządza się przez zmieszanie obydwu rodzajów włókien, przemycie ich niejonowymi detergentami, środkami alkalicznymi lub rozpuszczalnikami w celu usunięcia smaru i substancji antyelektrostatycznych i wypłukanie, po czym z tak przygotowanej mieszanki włókien sporządza się, przez zgrzeblenie, runo, z którego formuje się, przez igłowanie, włókninę poddawaną następnie kalandrowaniu na zimno.The filter material according to the invention is prepared by mixing both types of fibers, washing them with non-ionic detergents, alkaline agents or solvents in order to remove grease and anti-electrostatic substances, and rinsing, and then, by carding, a fleece is prepared from which to form , by needling, a nonwoven fabric which is then cold calendered.

Materiał filtracyjny według wynalazku charakteryzuje się znacznie wyższą, w porównaniu ze znanymi materiałami filtracyjnymi, wydajnością filtracyjnią stawia mały opór przepływowi powietrza i jest niepalny. Posiada zdolność wychwytywania stałych i ciekłych aerozoli i znajduje zastosowanie do ochrony dróg oddechowych, przy czym może być używany sam bądź jako czynny składnik filtrujący laminatu złożonego z kilku warstw materiałów włókienniczych. Dzięki temu, iż w materiale tym występuje nie spotykane dotychczas zjawisko utrwalania się ładunku elektrostatycznego z upływem czasu, z upływem czasu wykazuje on lepszą skuteczność filtracji niż bezpośrednio po wytworzeniu.The filter material according to the invention is characterized by a much higher filtering efficiency than known filter materials, it offers little resistance to air flow and is non-flammable. It has the ability to capture solid and liquid aerosols and is used for respiratory protection, but it can be used alone or as an active filtering component of a laminate composed of several layers of textile materials. Due to the fact that this material has a previously unheard of phenomenon of electrostatic charge fixation with time, with the passage of time it shows better filtration efficiency than immediately after its production.

181 008181 008

Przedmiot wynalazku ilustruje poniższy przykład.The following example illustrates the subject of the invention.

Przykład.Example.

Cięte włókna polipropylenowe o masie liniowej 2,6 dtex i długości 40 mm i cięte włókna poliamidowe o masie liniowej 5 dtex i długości 60 mm uprano i następnie zmieszano w stosunku wagowym takim, że stosunek udziału powierzchniowego włókien polipropylenowych do udziału powierzchniowego włókien poliamidowych był równy 30:70. Ze sporządzonej mieszanki usunięto następnie smary i środki antyelektrostatyczne przez przemycie włókien Rokafenolem. Po wypłukaniu Rokafenolu, z mieszaniny włókien sporządzono, przez zgrzeblenie, runo, z którego uformowano następnie, przez igłowanie, włókninę, którą poddano na końcu kalandrowaniu na zimno.Chopped polypropylene fibers with a linear mass of 2.6 dtex and a length of 40 mm and chopped polyamide fibers with a linear mass of 5 dtex and a length of 60 mm were washed and then mixed in a weight ratio such that the ratio of the surface proportion of polypropylene fibers to the surface proportion of polyamide fibers was equal to 30 : 70. Next, the lubricants and antistatic agents were removed from the prepared mixture by washing the fibers with Rokafenol. After rinsing Rokafenol, a fleece was prepared from the fiber mixture by carding, from which, by needling, a non-woven fabric was then formed, which was then subjected to cold calendering.

Wyniki badań skuteczności filtracji i oporów przepływu wytworzonego materiału filtracyjnego, przeprowadzonych zgodnie z normą ISO były następujące:The results of the filtration efficiency and flow resistance tests of the produced filter material, carried out in accordance with the ISO standard, were as follows:

opór przepływu flow resistance przepuszczalność po pierwszym dniu od chwili wytworzenia materiału permeability after the first day of material production przepuszczalność po 5-ciu miesiącach od chwii i wywarzenia materiału permeability after 5 months from the moment and balancing the material [Pa] [Bye] [%] [%] [%] [%] 38 38 1,20 1.20 0,81 0.81

181 008181 008

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation 60 copies Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

Air filter material with electrostatic effect, in the form of a nonwoven fabric made of a two-component mixture of staple fibers, smooth or crimped, less than 100 µm thick and 10 - 200 m long, one of the components of which are polyolefin fibers, characterized in that as polyolefin fibers it contains monocomponent polypropylene fibers, bi-component polypropylene-polyethylene or polypropylene-polyethylene copolymer fibers, and the other component of the fiber mixture is polyamide fibers, with the ratio of the surface area of polyolefin fibers to the area of polyamide fibers being 10:90 to 90:10.