RU2075329C1 - Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха - Google Patents
Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075329C1 RU2075329C1 RU93021342A RU93021342A RU2075329C1 RU 2075329 C1 RU2075329 C1 RU 2075329C1 RU 93021342 A RU93021342 A RU 93021342A RU 93021342 A RU93021342 A RU 93021342A RU 2075329 C1 RU2075329 C1 RU 2075329C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyvinyl alcohol
- aluminum
- complex
- layers
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области бумагоподобных композиционных материалов на основе минеральных волокон и может быть использовано в процессе тонкой очистки технологических воздушных сред в медицине, в микробиологии, в производстве радиоэлектронных, полупроводниковых и сверхточных приборов. Фильтровальный материал в своем составе содержит микротонкое стекловолокно и в качестве связующего полигидроксокомплекс алюминия. В целях улучшения фильтрующих характеристик материала, заключающегося в снижении сопротивления потоку воздуха и коэффициента проницаемости, фильтровальный материал выполнен двухслойным. При этом один из слоев, помимо микротонкого стекловолокна и полигидроксокомплекса алюминия, содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, масс.%: микротонкое стекловолокно - 93,75 - 99,9, полигидроксокомплекс алюминия (в пересчете на оксид) - 0,05 - 5,0, поливиниловый спирт - 0,05 - 1,25, а другой содержит базальтовое волокно - 93,75 - 99,9, полигидроксисокомлекс алюминия (в пересчете на оксид) - 0,05 - 5,0, поливиниловый спирт - 0,05 - 1,25. 2 табл.
Description
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к области бумагоподобных композиционных материалов, и может быть использовано, например, в медицине, в микробиологии, в производстве радиоэлектронных, полупроводниковых и сверхточных приборов для очистки технологических воздушных сред.
Известен фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха на основе минеральных волокон и целлюлозы с добавлением связующих, в качестве которых применяют органические соединения [1] Материал обладает высокими фильтрующими характеристиками и является достаточно прочным. Однако в связи с низкой термостойкостью применение его ограничено. В случае прохождения через фильтровальный материал высокотемпературных воздушных потоков происходит выгорание целлюлозы и органических связующих.
Известен выбранный в качестве прототипа фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха, не содержащий компонентов органического происхождения. Материал не подвержен выгоранию. Основой его является микротонкое стекловолокно. В процессе изготовления материала связывание стеклянных волокон проводят путем осаждения на них гидроксида алюминия из сульфата при pH, равном 4. Строго говоря, в качестве связующего материал содержит полигидроксокомплекс алюминия, образующийся при гидролизе сульфата, а не гидроксид алюминия. Недостатком фильтровального материала являются его неудовлетворительные фильтрующие характеристики.
Задачей изобретения является улучшение фильтрующих характеристик материала, заключающееся в снижении сопротивления потоку воздуха и коэффициента проницаемости.
Снижение сопротивления потоку воздуха и коэффициента проницаемости достигается тем, что фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха, имеющий в своем составе микротонкое стекловолокно и полигидроксокомплекс алюминия, согласно изобретению, выполнен двухслойным, при этом один из слоев, помимо микротонкого стекловолокна и полигидроксокомплекса алюминия, содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.
микротонкое стекловолокно 93,75 99,9
полигидроксокомплекс алюминия (в пересчете на оксид) 0,05 5,0
поливиниловый спирт 0,05 1,25,
а другой содержит базальтовое волокно, полигидроксокомплекс алюминия и поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.
полигидроксокомплекс алюминия (в пересчете на оксид) 0,05 5,0
поливиниловый спирт 0,05 1,25,
а другой содержит базальтовое волокно, полигидроксокомплекс алюминия и поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.
базальтовое волокно 93,75 99,9
полигидроксокомплекс алюминия (в пересчете на оксид) 0,05 5,0
поливиниловый спирт 0,05 1,25.
полигидроксокомплекс алюминия (в пересчете на оксид) 0,05 5,0
поливиниловый спирт 0,05 1,25.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие его критерию "новизна".
Введение в фильтровальный материал слоя, содержащего базальтовое волокно, полигидроксокомплекс алюминия и поливиниловый спирт увеличивает по сравнению с прототипом общую пористость материала, что в свою очередь снижает его сопротивление потоку воздуха. При этом высокая адсорбционная способность базальтовых волокон обеспечивает и уменьшение коэффициента проницаемости материала. Однако использование совокупности всех отличительных признаков предлагаемого изобретения позволяет достичь более значительного улучшения фильтрующих характеристик материала, чем следовало бы ожидать от свойств используемых в слоях материала компонентов. Такой эффект можно объяснить тем, что состав слоев после их соединения, характеризуемого частичным проникновением более коротких базальтовых волокон в мелкопористый слой между стекловолокнами, видимо, позволяет в структуре готового материала получить достаточно плавное изменение значений усредненного диаметра пор в приграничной зоне "крупнопористый слой мелкопористый слой". Постепенное изменение размера пор по толщине фильтровального материала способствует дополнительному снижению его сопротивления потоку воздуха. В процессе очистки загрязненный поток воздуха сначала проходит через крупнопористый слой с базальтовым волокном, а затем через мелкопористый, основой которого является стекловолокно. При этом в первом слое задерживаются крупные частицы загрязнений, а во втором осаждаются частицы малых размеров. Исключение преждевременного забивания мелких пор крупными частицами увеличивает срок службы фильтра.
Крайне важно соблюдать в составе слоев установленные соотношения волокнистой основы и связующего. Интервал допустимых значений концентрации полигидроксокомплекса алюминия выбран из соображений достижения наименьшего коэффициента проницаемости при достаточной прочности материала. Превышение предела концентраций полигидроксокомлпекса алюминия в пересчете на оксид 5 масс. из-за высокой способности его адсорбироваться на волокне основы приводит к нежелательному снижению адсорбционного удержания волокном частиц загрязнения, а следовательно, и к увеличению коэффициента проницаемости. Выбор нижнего предела 0,05% объясняется соображениями сохранения достаточной прочности отливаемых слоев и фильтровального материала в целом.
Введение в состав слоев поливинилового спирта в количестве 0,05 1,25 мас. способствует упрочнению материала и благотворно влияет на процесс образования мелких пор, обеспечивает низкий коэффициент проницаемости. Излишнее количество поливинилового спирта отрицательно влияет на образование пор и, уменьшая удельную поверхность волокон, приводит к увеличению коэффициента проницаемости. При концентрации поливинилового спирта менее 0,05 мас. резко уменьшается прочность материала.
Предлагаемый фильтровальный материал изготавливают следующим образом.
Отдельно для каждого из слоев готовят композицию. В зависимости от того, какой слой готовится, рассчитанное количество стекловолокна или базальтового волокна в присутствии поливинилового спирта распускают в воде при помощи быстроходной мешалки до получения однородной консистенции волокнистой суспензии. Затем суспензию разбавляют водой до концентрации волокна 0,1% и вводят рассчетное количество полигидроксокомплекса алюминия, осажденного из сульфата алюминия. После установления с помощью NaOH pH, равного 4, волокнистую суспензию перемешивают еще 10 минут. Отливку слоев производят на листоотливном аппарате ЛА-М69, во влажном состоянии их соединяют в лист простым наложением друг на друга. Лист прессуют ручным прессом между двумя сетками и сукнами, затем высушивают на горке при температуре 130oC.
В результате лабораторного исследования установлены оптимальные соотношения компонентов слоев фильтровального материала, при которых обеспечиваются наилучшие фильтрующие характеристики.
В таблицах 1 и 2 представлены составы и характеристики заявляемого фильтровального материала с содержанием компонентов как в заявляемых пределах, так и за их границами, а также прототипа и фильтровального материала, известного по а. с. СССР N 1623713.
Примеры изготовления конкретных образцов.
Пример 1 (образец N 1).
Готовили композиции для слоя 1 и для слоя 2. Для приготовления первой композиции 8 г микротонкого стекловолокна с диаметром 0,25 мкм в присутствии 0,08 г поливинилового спирта распускали в 3 л воды на быстроходной мешалке в течение 10 минут, затем в волокнистую массу последовательно добавляли еще 2 л воды. В тщательно размещенную волокнистую массу вводили полигидроксокомплекс алюминия, осажденный из сульфата, в пересчете на оксид в количестве 0,34 г и проводили перемешивание в течение 10 минут при pH 4. Вторую композицию готовили по той же схеме, но вместо стекловолокна брали 8 г базальтового волокна.
Производили отливку слоев на листоотливном аппарате ЛА-М69 с последующим их соединением в лист путем простого наложения друг на друга. Затем лист прессовали и высушивали при температуре 130oC на горке.
Сопротивление потоку воздуха готового образца примерно в 7,4 раза ниже, чем у материала-прототипа, а коэффициент проницаемости в 100 раз.
Пример 2 (образец N 4).
Содержание поливинилового спирта и полигидроксокомплекса алюминия в составе слоев выше верхних пределов заявляемых интервалов их содержания. Порядок приготовления композиций был точно такой же, как в примере 1. Для приготовления композиций брали 8 г стекловолокна с диаметром 0,25 мкм или базальтового волокна, 0,173 г поливинилового спирта, 0,522 г полигидроксокомплекса алюминия, осажденного из сульфата алюминия, в пересчете на оксид.
Изготовление слоев производили на листоотливном аппарате ЛА-М69 и соединяли их в лист. Затем лист прессовали и высушивали при 130oC.
Готовый образец имеет неудовлетворительный коэффициент проницаемости - 0,0004%
Пример 3 (образец N 5).
Пример 3 (образец N 5).
Содержание компонентов в слоях фильтровального материала не соответствует заявляемому интервалу содержание поливинилового спирта и полигидроксокомплекса алюминия меньше нижнего предела этого интервала.
Для приготовления композиций брали 8 г минерального волокна (микротонкого стекловолокна или базальтового волокна), 0,002 г поливинилового спирта, 0,002 г полигидроксокомплекса алюминия, осажденного из сульфата алюминия, в пересчете на оксид.
Сформировать слои, обладающие достаточной прочностью, не удается не происходит связывания волокнистой основы.
Таким образом, изготовление и исследование предлагаемого термостойкого фильтровального материала при условии соблюдения заявляемого соотношения компонентов в слоях показали, что по сравнению с известным он обладает более высокими фильтрующими характеристиками. Сопротивление потоку воздуха у полученных образцов примерно в 7 раз ниже, чем у материала прототипа, коэффициент проницаемости приблизительно в 50 100 раз.
Claims (1)
- Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха, содержащий микротонкое стекловолокно и выполненный двухслойным, отличающийся тем, что один слой содержит следующие компоненты, мас.Микротонкое стекловолокно 93,75 99,90
Полигидроксокомплекс алюминия в пересчете на оксид Al 0,05 5,00
Поливиниловый спирт 0,05 1,25
а второй слой содержит следующие компоненты, мас.Базальтовое волокно 93,75 99,90
Полигидроксокомплекс алюминия в пересчете на оксид Al 0,05 5,00
Поливиниловый спирт 0,05 1,25а
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93021342A RU2075329C1 (ru) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93021342A RU2075329C1 (ru) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93021342A RU93021342A (ru) | 1996-05-10 |
RU2075329C1 true RU2075329C1 (ru) | 1997-03-20 |
Family
ID=20140817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93021342A RU2075329C1 (ru) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2075329C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508151C2 (ru) * | 2012-02-17 | 2014-02-27 | Владимир Климентьевич Дубовый | Средство для очистки воды от растворимых загрязнений и способ очистки |
-
1993
- 1993-04-22 RU RU93021342A patent/RU2075329C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1623713, кл. B01D 39/04, 1991. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508151C2 (ru) * | 2012-02-17 | 2014-02-27 | Владимир Климентьевич Дубовый | Средство для очистки воды от растворимых загрязнений и способ очистки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2008114377A (ru) | Электростатический воздушный фильтр | |
JP2002536153A (ja) | 無機ファイバー及び無機ファイバーホイスカーに基づく高性能フィルター | |
CN102500158A (zh) | 具有吸附离子交换和膜过滤功能的高效过滤介质的制备方法 | |
DE10308110A1 (de) | Keramische Nanofiltrationsmembran für die Verwendung in organischen Lösungsmitteln und Verfahren zu deren Herstellung | |
CN106552459B (zh) | 一种含硅藻土和淀粉的复合滤芯及其制备方法 | |
JPS58146415A (ja) | ミリミクロン径の粒子を含有する繊維状媒体 | |
CN115090122A (zh) | 一种氧化铝晶须膜层结构的陶瓷膜及其制备方法与应用 | |
RU2075329C1 (ru) | Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха | |
CN108118560B (zh) | 一种重金属离子过滤纸及其制备方法 | |
CN1040152A (zh) | 具有选择吸附性能的气体分离膜 | |
JP6855586B2 (ja) | ポリビニルアルコール系繊維 | |
JP2004508180A (ja) | フィルター層におけるポリイソシアネート樹脂の使用 | |
RU2027475C1 (ru) | Фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха | |
CN115073202A (zh) | 一种基于粘结剂喷射的梯度孔结构陶瓷膜及其制备方法和应用 | |
CN108047696B (zh) | 一种微孔过滤用tpu薄膜材料及其制备方法 | |
JP2015073919A (ja) | 活性炭成形体 | |
JPS5959233A (ja) | 菌体ろ過用セラミツク中空糸体 | |
JPH06312133A (ja) | 成形吸着体 | |
JPH06335632A (ja) | 成形吸着体 | |
CN116180494B (zh) | 一种深层过滤纸板及其制备方法 | |
JP2934866B2 (ja) | シリカガラスガスフィルター | |
KR102523259B1 (ko) | 압력손실이 적은 종이 필터 및 이의 제조방법 | |
JPS61136438A (ja) | 吸臭材料およびその製造方法 | |
CN115215672B (zh) | 一种莫来石晶须基陶瓷纤维膜的制备方法 | |
CN113289413B (zh) | 一种高容量氟玻璃纤维过滤材料的制备方法 |