RU2166016C1

RU2166016C1 - Filtering nonwoven material

Info

Publication number: RU2166016C1
Application number: RU2000107159A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Мензелинцева; В.Ф. Желтобрюхов; Е.С. Круподерова; Л.В. Ковалева
Original assignee: Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия; Институт экологии ВолгГАСА
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: textile industry. SUBSTANCE: nonwoven material is composed of fibrous fabric manufactured from anion-exchange modified polyamide filament fastened by needle stitching method, and is further provided with anion-exchange polycaproamide filament based on grafted copolymer of polycaproamide and polydiethylamine methacrylate used in an amount of 40-60 wt.%. Nonwoven material has improved acid gas protective properties due to increased static exchange capacitance and full dynamic exchange capacitance, and may be used for manufacture of filtering members for gas trapping installations. EFFECT: increased efficiency by improved protective properties. 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности к области изготовления фильтрующих нетканых материалов и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов газоулавливающих установок. The invention relates to the textile industry in the field of manufacturing filtering nonwoven materials and can be used for the manufacture of filtering elements of gas collecting units.

Известен нетканый материал из анионообменного модифицированного волокна КМ-А1 [1. Волокно КМ-А1 представляет собой привитой сополимер поликапроамида и полидиметиламиноэтилметакрилата. Недостатком такого материала являются недостаточно высокие защитные свойства. Known non-woven material from anion-exchange modified fiber KM-A1 [1. KM-A1 fiber is a grafted copolymer of polycaproamide and polydimethylaminoethyl methacrylate. The disadvantage of this material is not sufficiently high protective properties.

Наиболее близким решением является нетканый материал, состоящий из волокнистого холста из анионообменного модифицированного полиамидного волокна КМ-А1, скрепленного иглопрокалыванием [2]. Недостатками такого материала являются недостаточно высокие защитные свойства. The closest solution is a non-woven material, consisting of a fibrous canvas of anion-exchange modified polyamide fiber KM-A1, bonded by needle-piercing [2]. The disadvantages of this material are not sufficiently high protective properties.

Задачей изобретения является повышение защитных свойств материала по кислым газам за счет повышения статической обменной емкости (СОЕ) и полной динамической обменной емкости (ПДОЕ). The objective of the invention is to increase the protective properties of the material in acid gases by increasing the static exchange capacity (SOE) and the full dynamic exchange capacity (PDOE).

Этот результат обеспечивается тем, что нетканый материал, состоящий из волокнистого холста из анионообменного модифицированного полиамидного волокна, скрепленного иглопрокалыванием, дополнительно содержит анионообменное модифицированное поликапроамидное волокно на основе привитого сополимера поликапроамида и полидиэтиламиноэтилметакрилата при его содержании по массе 40-60 мас.%. This result is ensured by the fact that the non-woven material, consisting of a fibrous canvas of anion-exchange modified polyamide fiber bonded by needle-piercing, additionally contains an anion-exchange modified polycaproamide fiber based on a grafted copolymer of polycaproamide and polydiethylaminoethyl methacrylate at a weight content of 40-60.

Анализ заявляемого материала и материала-прототипа показал, что оба материала содержат анионообменное модифицированное полиамидное волокна КМ-А1, однако в состав заявляемого материала входит также анионообменное модифицированное поликапроамидное волокно на основе привитого сополимера поликапроамида и полидиэтиламиноэтилметакрилата КМ-А2. Материал-прототип такого волокна в своем составе не имеет. Следовательно, заявляемый материал отвечает критерию "новизна". An analysis of the inventive material and the prototype material showed that both materials contain an anion-exchange modified polyamide fiber KM-A1, however, the composition of the claimed material also includes an anion-exchange modified polycaproamide fiber based on a grafted copolymer of polycaproamide and KM-A2 polydiethylaminoethyl methacrylate. The prototype material of such a fiber does not have in its composition. Therefore, the claimed material meets the criterion of "novelty."

Эффективность предлагаемого материала обусловлена тем, что он содержит анионообменные модифицированные волокна КМ-А1 и КМ-А2 в определенном соотношении, введение в состав материала волокна КМ- А2, имеющего высокую статическую обменную емкость (COE по HCl до 2,9 мг/экв-г сух. волокна) повышает общую СОЕ и ПДОЕ материала по кислым газам, следовательно, защитные свойства материала. The effectiveness of the proposed material is due to the fact that it contains anion-exchange modified fibers KM-A1 and KM-A2 in a certain ratio, the introduction of KM-A2 fiber with a high static exchange capacity (COE in HCl up to 2.9 mg / equiv-g dry fiber) increases the total SOE and PDOE of the material for acid gases, therefore, the protective properties of the material.

В зонах контакта волокон, содержащих различные функциональные группы и имеющих различную гигроскопичность, возникает электрический потенциал, приводящий к лучшему поверхностному взаимодействию полярных молекул поликапроамидных волокон с полярными молекулами сорбируемых газов и лучшему проникновению их вглубь материала. Это также повышает время защитного действия по кислым газам. In the contact zones of fibers containing various functional groups and having different hygroscopicity, an electric potential arises, leading to a better surface interaction of the polar molecules of polycaproamide fibers with polar molecules of sorbed gases and their better penetration into the material. It also increases the protective time for acid gases.

Выбор соотношения содержания волокна КМ-А2 в материале обусловлен тем, чтобы обеспечить высокие защитные свойства материала, при увеличении содержания волокна КМ-А2 выше 60%, обладающего значительным диаметром (линейная плотность 0,58 Текс), уменьшается суммарная поверхность контакта материала с сорбируемым газом, падают защитные свойства. При уменьшении содержания волокна КМ-А2 ниже 40% уменьшается общая СОЕ по кислым газам, ухудшаются защитные свойства. The choice of the ratio of the content of KM-A2 fiber in the material is due to ensure high protective properties of the material, with an increase in the content of KM-A2 fiber above 60%, which has a significant diameter (linear density of 0.58 Tex), the total contact surface of the material with the adsorbed gas decreases , protective properties fall. With a decrease in the KM-A2 fiber content below 40%, the total SOE for acid gases decreases, and the protective properties deteriorate.

Новые признаки, наличие в материале волокна КМ-А2 в определенном соотношении, обеспечивают фильтрующему материалу новое техническое свойство - повышение статической обменной емкости (СОЕ) и полной динамической обменной емкости (ПДОЕ). New features, the presence in the material of KM-A2 fiber in a certain ratio, provide the filtering material with a new technical property - increasing the static exchange capacity (SOE) and the full dynamic exchange capacity (PDOE).

Авторам и заявителю не известно использование данных признаков с достижением такого же технического свойства, что свидетельствует о соответствии объекта критерию "изобретательский уровень". The authors and the applicant are not aware of the use of these features with the achievement of the same technical properties, which indicates the compliance of the object with the criterion of "inventive step".

Материал получают по иглопробивной технологии. Смесь волокон КМ-А1 и КМ-А2 прочесывают на чесальной машине, формируют волокнистый холст на преобразователе прочеса, скрепляют на иглопробивной машине. The material is obtained by needle-punched technology. A mixture of KM-A1 and KM-A2 fibers is combed on a carding machine, a fibrous canvas is formed on the carding converter, and fastened on a needle-punched machine.

По стандартным методикам (ГОСТ 15902.1-80, 15902.3-79, 12088-77, 10185-75) определены свойства заявляемого материала и материала-прототипа в сопоставимых условиях (концентрация: HCl - 100 мг/м³, SO₂ - 150 мг/м³, HF - 2,5 мг/м³; влажность: HCl - 82%, SO₂ - 90%, HF - 82%).According to standard methods (GOST 15902.1-80, 15902.3-79, 12088-77, 10185-75), the properties of the claimed material and the prototype material are determined under comparable conditions (concentration: HCl - 100 mg / m ³ , SO ₂ - 150 mg / m ³ , HF - 2.5 mg / m ³ ; humidity: HCl - 82%, SO ₂ - 90%, HF - 82%).

Пример 1. Волокнистую смесь, содержащую 160 г волокна КМ-А2 и 240 г волокна КМ-А1 прочесывают на чесальной машине, формируют волокнистый холст и скрепляют его на иглопробивной машине. Содержание волокна КМ-А2 40% масс. По стандартным методикам определены свойства материала. Example 1. A fiber mixture containing 160 g of KM-A2 fiber and 240 g of KM-A1 fiber is combed on a carding machine, a fibrous canvas is formed and fastened to it on a needle-punched machine. The fiber content of KM-A2 40% of the mass. By standard methods, material properties are determined.

Пример 2. Волокнистую смесь, содержащую 200 г волокна КМ-А2 и 200 г волокна КМ-А1 прочесывают на чесальной машине, формируют волокнистый холст и скрепляют его на иглопробивной машине. Содержание волокна КМ-А2 50 мас.%. По стандартным методикам определены свойства материала. Example 2. A fiber mixture containing 200 g of KM-A2 fiber and 200 g of KM-A1 fiber is combed on a carding machine, a fibrous canvas is formed and fastened to it on a needle-punched machine. The fiber content of KM-A2 is 50 wt.%. By standard methods, material properties are determined.

Пример 3. Example 3

Волокнистую смесь, содержащую 240 г волокна КМ-А2 и 60 г волокна КМ-А1, прочесывают на чесальной машине, формируют волокнистый холст и скрепляют его на иглопробивной машине. Содержание волокна КМ-А2 60 мас.%. По стандартным методикам определены свойства материала. A fiber mixture containing 240 g of KM-A2 fiber and 60 g of KM-A1 fiber is combed on a carding machine, a fibrous canvas is formed and fastened to it with a needle-punched machine. The fiber content of KM-A2 is 60 wt.%. By standard methods, material properties are determined.

Показатели свойств приведены в таблице. Property indicators are given in the table.

Нетканый фильтрующий материал может применяться в газоулавливающих установках. Non-woven filter media can be used in gas traps.

Новое техническое свойство обеспечивает достижение положительного эффекта - повышение надежности защиты. A new technical property ensures the achievement of a positive effect - increasing the reliability of protection.

Материл обладает высокими газоулавливающими свойствами (время защитного действия по HCl до 21,04 час), значительной механической прочностью (разрывная нагрузка по длине до 194 H, по ширине до 227 Н), достаточной воздухопроницаемостью (до 260 дм³/м² с).The material has high gas-trapping properties (protective action time in HCl up to 21.04 hours), considerable mechanical strength (breaking load in length up to 194 N, in width up to 227 N), sufficient air permeability (up to 260 dm ³ / m ² s).

Источники информации
1. А.с. СССР N 1532624. Нетканый материал /Тюменев Ю.Я., Мензелинцева Н. В., Шитова Т.И. и др. - Опубл. в Б.И., 1989, N 48.Sources of information
1. A.S. USSR N 1532624. Non-woven material / Tyumenev Yu.Ya., Menzelintseva N. V., Shitova T. I. and others. - Publ. in B.I., 1989, N 48.

2. Татарников М.К., и др. Опытно-промышленная реализация процесса получения хемосорбционного полиамидного волокна, ж. Химические волокна N 6, 1986, с. 35-36. 2. Tatarnikov MK, et al. Pilot industrial implementation of the process for producing chemisorption polyamide fiber, g. Chemical fibers N 6, 1986, p. 35-36.

Claims

Non-woven filtering material, consisting of a needle-bonded fibrous web made of anion-exchange modified polyamide fiber, characterized in that it additionally contains an anion-exchange modified polycaproamide fiber based on a grafted copolymer of polycaproamide and polydiethylaminoethyl methacrylate with a content of 60% in it.