RU2262376C1 - Air stream-cleaning laminated polymeric fibrous filter material - Google Patents
Air stream-cleaning laminated polymeric fibrous filter material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262376C1 RU2262376C1 RU2004127597/15A RU2004127597A RU2262376C1 RU 2262376 C1 RU2262376 C1 RU 2262376C1 RU 2004127597/15 A RU2004127597/15 A RU 2004127597/15A RU 2004127597 A RU2004127597 A RU 2004127597A RU 2262376 C1 RU2262376 C1 RU 2262376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- fibers
- air stream
- diameter
- filter material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разработке полимерных волокнистых фильтрующих материалов, которые предназначены для эффективной очистки потока воздуха за счет реализации механической и электростатической фильтрации.The invention relates to the development of polymeric fibrous filter materials that are designed to effectively clean the air flow through the implementation of mechanical and electrostatic filtration.
Проблема очистка воздуха и газов от жидких и твердых дисперсных загрязнителей, в том числе промышленных аэрозолей, исключительно важна. Дисперсные примеси снижают работоспособность любых устройств, принцип работы которых состоит в использовании воздушных потоков. Помимо этого, присутствующие в воздухе дисперсные частицы, попадая в органы дыхания человека, могут вызывать поражения дыхательных путей и нанести ощутимый вред здоровью людей, что часто усугубляется токсичностью дисперсных загрязнителей. Эту проблему решают путем создания СИЗОД - средств индивидуальной защиты органов дыхания человека (прежде всего респираторов), имеющих фильтрующий слой, который отделяет частицы загрязнения от газовой фазы. Актуальными представляются разработка новых фильтрующих материалов и поиск технологических схем создания высокоэффективных фильтров, которые отвечали бы непрерывно растущим эксплуатационным, экономическим и экологическим требованиям.The problem of cleaning air and gases from liquid and solid particulate pollutants, including industrial aerosols, is extremely important. Dispersed impurities reduce the operability of any devices whose principle of operation is the use of air flows. In addition, dispersed particles present in the air, entering the human respiratory system, can cause respiratory tract damage and cause significant harm to human health, which is often exacerbated by the toxicity of particulate pollutants. This problem is solved by creating RPE - personal protective equipment for the human respiratory system (primarily respirators) with a filter layer that separates pollution particles from the gas phase. The development of new filtering materials and the search for technological schemes for creating highly efficient filters that would meet continuously growing operational, economic and environmental requirements are relevant.
Традиционная техника очистки газовоздушных сред предусматривает использование разнообразных пористых материалов. Наиболее простым, надежным и экономически целесообразным способом очистки воздуха и газов от высокодисперсных аэрозолей служат волокнистые фильтры. Начиная с середины XX в. широкое распространение получили воздушные фильтры на основе синтетических волокон из целлюлозы и ее эфиров, асбеста, стекловолокна, лавсана и др. В СССР в 1950-е гг. созданы ультратонкие волокнистые материалы, получаемые из растворов полимеров - так называемые фильтры Петрянова, до сих пор занимающие важное место в технике фильтрации [1]. Их основной отличительной чертой является высокая эффективность задержки частиц микронного размера при низком гидродинамическом сопротивлении. Промышленностью до недавних пор выпускался широкий ассортимент фильтров Петрянова, обладающих высокой химической стойкостью к кислотам, щелочам и органическим растворителям, термостойкостью, механической прочностью, значительной теплоизоляционной способностью. Это позволило создать большой ассортимент воздушных фильтров, в том числе легкие и удобные в использовании средства защиты органов дыхания - респираторы. Фильтры для респираторов наиболее эффективны и поэтому обычно пригодны для любых других газоочистных систем.The traditional gas-air purification technique involves a variety of porous materials. The simplest, most reliable and economically feasible way to clean air and gases from highly dispersed aerosols is fiber filters. Since the middle of the XX century. Air filters based on synthetic fibers from cellulose and its esters, asbestos, fiberglass, lavsan, etc. were widely used. In the USSR in the 1950s. ultrafine fibrous materials were created, obtained from polymer solutions - the so-called Petryanov filters, which still occupy an important place in the filtration technique [1]. Their main distinguishing feature is the high efficiency of micron-sized particle retention with low hydrodynamic resistance. Industry until recently produced a wide range of Petryanov filters, which have high chemical resistance to acids, alkalis and organic solvents, heat resistance, mechanical strength, and significant thermal insulation ability. This allowed us to create a large assortment of air filters, including lightweight and easy-to-use respiratory protection equipment - respirators. Filters for respirators are most effective and therefore usually suitable for any other gas cleaning systems.
Известен фильтрующий элемент СИЗОД, который представляет собой волокнистый материал с объемной пористостью 60-85% и плотностью упаковки волокон 0,2-0,4 г/см3 [2], он получен вытягиванием волокон из раствора полимера под действием электростатических сил [3]. В качестве исходных материалов используют перхловинил, ацетилцеллюлозу, триацетилцеллюлозу, полиарилаты, полиакрилонитрил, полигетероарилены, полиамидоэфиры, поликарбонаты и фторполимеры, а в качестве органических растворителей - диметилформамид, диметилацетамид и др. Известны способы получения фильтрующего материала для респираторов [4, 5] путем электростатического формования волокнистого нетканого материала из раствора полимера (перхлорвинил) в органическом растворителе (дихлорэтан). Патент [6] для получения тонковолокнистого материала также предлагает формование волокон в электростатическом поле из раствора волокнообразующего полимера с дополнительной обработкой зоны формования волокна насыщенными парами растворителя и применением регулятора электропроводности (иодид тетраэтиламмония, иодид тетрабутиламмония или хлорид железа). Волокнистый фильтрующий материал [7] получают из раствора полимера путем его пропускания через капилляр в сильном электростатическом поле, причем осуществляют регулирование воздушным потоком равномерности структуры материала. Известны также многослойные фильтры - например, материал для респираторов [8], изготовленный электростатическим формованием из раствора полимера в дихлорэтане в присутствии солей, он содержит рабочий слой, наружный и внутренний защитные слои.Known filter element SIZOD, which is a fibrous material with a bulk porosity of 60-85% and a packing density of fibers of 0.2-0.4 g / cm 3 [2], it is obtained by drawing fibers from a polymer solution under the action of electrostatic forces [3] . As starting materials, perchlovinyl, acetyl cellulose, triacetyl cellulose, polyarylates, polyacrylonitrile, polyheteroarylenes, polyamide esters, polycarbonates and fluoropolymers are used, and dimethylformamide, dimethylacetamide, etc. are known as organic solvents. There are known methods of producing electrostatic filtering material 4 using 5 respirators] fibrous non-woven material from a solution of a polymer (perchlorovinyl) in an organic solvent (dichloroethane). The patent [6] for producing fine-fibrous material also offers the formation of fibers in an electrostatic field from a solution of a fiber-forming polymer with an additional treatment of the zone of fiber formation with saturated solvent vapors and the use of a conductivity regulator (tetraethylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide or ferric chloride). The fibrous filter material [7] is obtained from a polymer solution by passing it through a capillary in a strong electrostatic field, and the air flow is regulated by uniformity of the structure of the material. Multilayer filters are also known - for example, material for respirators [8], made by electrostatic molding from a solution of polymer in dichloroethane in the presence of salts, it contains a working layer, outer and inner protective layers.
Фильтрующие материалы, полученные из растворов полимеров в электростатическом поле, несут электретный заряд. При низкоскоростной очистке газов это является положительным фактором, поскольку позволяет реализовать дополнительные механизмы фильтрации, связанные с работой сил электростатического притяжения [1, 2].Filter materials obtained from polymer solutions in an electrostatic field carry an electret charge. With low-speed gas purification, this is a positive factor, because it allows you to implement additional filtering mechanisms associated with the work of electrostatic attraction forces [1, 2].
В последнее десятилетие в связи с возникновением новых для отечественной промышленности социальных и экономических факторов на первый план вышла необходимость совершенствования традиционных технологических процессов и создания новых, менее дорогостоящих и экологически безопасных. Это в полной мере относится к производству фильтров. На фоне резкого роста уровня загрязнения окружающей среды совершенно оправданно повышаются экологические требования к объектам промышленного производства, особенно химическим. Главным недостатком перечисленных технических решений является то, что технология формирования волокнистых фильтров Петрянова является достаточно дорогой и экологически небезопасной (по степени пожароопасности соответствует группе "Б", по уровню взрывоопасности из-за употребляемых растворителей относится к наиболее опасной категории "В1", а по санитарно-гигиеническим характеристикам - к 3-му классу экологической опасности [3]). Поэтому актуальна проблема замены фильтров Петрянова на более дешевые, технологичные, но не менее эффективные фильтроматериалы.In the last decade, due to the emergence of social and economic factors that are new for domestic industry, the need to improve traditional technological processes and create new, less expensive and environmentally friendly ones has come to the fore. This fully applies to the production of filters. Against the background of a sharp increase in the level of environmental pollution, the environmental requirements for industrial production facilities, especially chemical ones, are quite justified. The main disadvantage of the above technical solutions is that the technology of forming Petryanov’s fiber filters is quite expensive and environmentally unsafe (in terms of fire hazard corresponds to group “B”, in terms of explosion hazard due to the solvents used it belongs to the most dangerous category “B1”, and in sanitary hygienic characteristics - to the 3rd class of environmental hazard [3]). Therefore, the urgent problem of replacing Petryanov filters with cheaper, more technologically advanced, but no less effective filter materials.
Одной из перспективных технологий изготовления микроволокнистых полимерных материалов является метод аэродинамического (пневмоэкструзионного) распыления расплавов термопластичных волокнообразующих полимеров - melt blowing. Особенность melt blown материалов состоит в том, что они образованы очень тонкими волокнами, которые имеют диаметр от 0,1 до 60 мкм и когезионно скреплены в точках контакта. Характерными свойствами этих материалов являются высокая абсорбционная способность, равномерность распределения волокон, большое количество очень узких пор, проницаемость для жидкостей и газов, благодаря чему они широко применяются для фильтрования.One of the promising technologies for the manufacture of microfibrous polymeric materials is the aerodynamic (pneumatic extrusion) method of spraying melts of thermoplastic fiber-forming polymers - melt blowing. The peculiarity of melt blown materials is that they are formed by very thin fibers that have a diameter of 0.1 to 60 microns and are cohesively bonded at the contact points. The characteristic properties of these materials are high absorption capacity, uniform distribution of fibers, a large number of very narrow pores, and permeability to liquids and gases, so they are widely used for filtering.
Для придания устойчивого электретного заряда целесообразно дополнительное заряжение сформированного волокнистого материала. Например, способ [9] получения из расплавов полимеров фильтрующего материала для очистки воздуха и газов от взвешенных в них жидких и твердых частиц включает экструдирование полимера через единичную фильеру, вытяжку нити потоком сжатого воздуха и формование материала на приемной поверхности с последующим помещением его в электростатическое поле напряженностью до 12 кВ/см при абсолютной влажности воздуха 5-20 мг/л и температуре 10-80°С. Недостатками этого способа являются малая производительность процесса выдавливания единичного волокна, применение удлиняющей технологический процесс операции обработки готового материала в электростатическом поле, что также не обеспечивает высокого и устойчивого электретного заряда (носители заряда локализуются в основном на поверхности волокон).To impart a stable electret charge, it is advisable to additionally charge the formed fibrous material. For example, the method [9] for producing filter material from polymer melts for purifying air and gases from liquid and solid particles suspended in them involves extruding the polymer through a single die, drawing the thread with a stream of compressed air and forming the material on the receiving surface with its subsequent placement in an electrostatic field tension up to 12 kV / cm with an absolute humidity of 5-20 mg / l and a temperature of 10-80 ° C. The disadvantages of this method are the low productivity of the process of extruding a single fiber, the use of a process that extends the process of processing the finished material in an electrostatic field, which also does not provide a high and stable electret charge (charge carriers are localized mainly on the surface of the fibers).
Более перспективным представляется заряжение на стадии формирования. Способ [10] получения электретного тонковолокнистого фильтрующего материала включает распыление расплава полипропилена и подачи его сжатым воздухом на рулонообразующие механизмы при совмещении процессов формирования волокон и их электризации в поле коронного разряда (подаваемое напряжение 15 кВ). Недостатками данного технического решения является использование однофильерной экструзионной головки, что обусловливает малую производительность процесса, а также отсутствие возможности варьировать параметры электретного эффекта в волокнистом материале.More promising is charging at the formation stage. The method [10] for producing an electret fine-fiber filtering material involves spraying a polypropylene melt and supplying it with compressed air to roll forming mechanisms while combining the processes of fiber formation and their electrification in the corona discharge field (applied voltage 15 kV). The disadvantages of this technical solution is the use of a single-die extrusion head, which leads to low productivity of the process, as well as the inability to vary the parameters of the electret effect in the fibrous material.
Прототипом заявляемого изобретения является способ получения электретного тонковолокнистого фильтрующего материала для респираторов [11], включающий аэродинамическое распыление расплава гранулированного полипропилена, подачу материала сжатым воздухом на рулоннообразующие механизмы и совмещение процессов формирования и электризации волокон в поле коронного разряда, отличающийся тем, что фильтрующий материал получают на основе полипропилена с индексом текучести расплава 25-35 г/10 мин, используют многофильерную экструзионную головку, применяют электризацию расплава в поле отрицательного коронного разряда напряженностью 5-12 кВ/см при варьировании расстояния от выхода расплава из экструдера до зоны электризации в пределах 50-120 мм. Такой фильтрующий материал обладает активностью по отношению к фильтруемой среде (эффективная поверхностная плотность электретного заряда 15-20 нКл/см2), что существенно повышает его рабочие свойства и создает условия для высокоэффективной фильтрации воздушных сред по механизмам объемного захвата и электростатического притяжения. Известно также, что электризация на высокотемпературной стадии диспергирования расплава по нескольким механизмам приводит к образованию электрета, проявляющего как инжекционную, так и дипольную поляризацию [12].The prototype of the claimed invention is a method for producing electret fine-fiber filtering material for respirators [11], including aerodynamic spraying of a melt of granular polypropylene, feeding the material with compressed air to roll forming mechanisms and combining the processes of formation and electrification of fibers in a corona discharge field, characterized in that the filtering material is obtained by based on polypropylene with a melt flow index of 25-35 g / 10 min, use a multi-die extrusion head, apply electrification of the melt in the field of negative corona discharge with a strength of 5-12 kV / cm when varying the distance from the exit of the melt from the extruder to the electrification zone in the range of 50-120 mm Such a filtering material is active in relation to the filtered medium (effective surface density of the electret charge is 15-20 nC / cm 2 ), which significantly increases its working properties and creates conditions for highly efficient filtering of air by the mechanisms of volumetric capture and electrostatic attraction. It is also known that electrification at the high-temperature stage of dispersion of the melt by several mechanisms leads to the formation of an electret exhibiting both injection and dipole polarization [12].
Главный недостаток прототипа является продолжением его очевидных достоинств. Очищаемый воздух, как правило, содержит дисперсные частицы различной природы и размеров. Электретный фильтрующий слой способен задерживать подавляющее большинство таких частиц, однако его высокая электрическая активность оборачивается тем, что концентрация осевших на волокнах загрязнителей возрастает очень быстро. При определенных условиях это может привести к быстрому "забиванию" пор в материале и, как следствие, к значительному уменьшению пропускной способности на фоне снижения электрической активности (снятия заряда).The main disadvantage of the prototype is a continuation of its obvious advantages. Purified air, as a rule, contains dispersed particles of various nature and size. The electret filter layer is able to retain the vast majority of such particles, but its high electrical activity results in the concentration of pollutants deposited on the fibers increasing very quickly. Under certain conditions, this can lead to a quick "clogging" of pores in the material and, as a result, to a significant decrease in throughput against the background of a decrease in electrical activity (charge removal).
Задачей изобретения является создание на базе экономичной и экологически чистой технологии полимерного тонковолокнистого фильтрующего материала, реализующего электростатическую фильтрацию, обладающего высокой эффективностью очистки воздушного потока и техническим ресурсом.The objective of the invention is the creation on the basis of economical and environmentally friendly technology of polymer fine-fiber filtering material that implements electrostatic filtration, which has high efficiency of air flow purification and technical resource.
Поставленная задача решается тем, что фильтрующий материал, содержащий слой в виде полотна толщиной 1 мм из волокон полипропилена диаметром 0,5-1,5 мкм, плотностью упаковки 0,20-0,23 г/см3 и электрическим зарядом с поверхностной плотностью 17-20 нКл/см2, изготовленный методом аэродинамического распыления расплава и электризации волокон в поле коронного разряда в процессе формования, дополнительно содержит слой в виде неэлектризованного полотна толщиной 1 мм из волокон полипропилена с диаметром 10-20 мкм и плотностью упаковки 0,25-0,30 г/см3, изготовленный методом аэродинамического распыления расплава и размещенный со стороны, непосредственно соприкасающейся с очищаемым воздушным потоком. Слои скреплены между собой точечной сваркой.The problem is solved in that the filter material containing a layer in the form of a cloth 1 mm thick of polypropylene fibers with a diameter of 0.5-1.5 microns, a packing density of 0.20-0.23 g / cm 3 and an electric charge with a surface density of 17 -20 nC / cm 2 , manufactured by aerodynamic spraying of the melt and electrification of the fibers in the corona discharge field during molding, additionally contains a layer in the form of a non-electrified sheet 1 mm thick of polypropylene fibers with a diameter of 10-20 microns and a packing density of 0.25-0 , 30 g / cm 3 , manufactured The method of aerodynamic spraying of the melt and placed on the side directly in contact with the cleaned air stream. The layers are bonded to each other by spot welding.
Сущность изобретения состоит в том, что наличие двух слоев обеспечивает раздельную, но взаимодополняющую реализацию механической и электростатической фильтрации. Неэлектризованный слой, размещенный со стороны, непосредственно соприкасающейся с очищаемым воздушным потоком, состоящий из сравнительно толстых волокон (и, следовательно, имеющий сравнительно крупные поры), механически захватывает из очищаемого потока воздуха крупные частицы загрязнителей, не позволяя им проникать глубже. Тем самым снимается избыточная нагрузка на электризованный фильтрующий слой. Последний задерживает прошедшие через внешний слой значительно более мелкие частицы, что не приводит к быстрому росту концентрации осевших на волокнах загрязнителей, забиванию пор и снятию заряда. При фильтрации аэрозоля его крупные частицы осаждаются в крупных порах внешнего слоя, в результате чего к внутреннему слою проникают более мелкие фракции, задерживаемые им с большей эффективностью. Тем самым повышается эффективность очистки и увеличивается срок службы (технический ресурс) фильтрующего материала.The essence of the invention lies in the fact that the presence of two layers provides a separate but complementary implementation of mechanical and electrostatic filtration. A non-electrified layer placed on the side directly in contact with the cleaned air stream, consisting of relatively thick fibers (and, therefore, having relatively large pores), mechanically captures large particles of pollutants from the cleaned air stream, preventing them from penetrating deeper. This removes the excessive load on the electrified filter layer. The latter delays significantly smaller particles passing through the outer layer, which does not lead to a rapid increase in the concentration of pollutants deposited on the fibers, clogging of pores and charge removal. When aerosol is filtered, its large particles are deposited in large pores of the outer layer, as a result of which smaller fractions penetrate the inner layer, which are retained with greater efficiency. This increases the cleaning efficiency and increases the service life (technical resource) of the filter material.
Приведем пример реализации изобретения.Here is an example implementation of the invention.
Гранулят полипропилена с индексом текучести расплава 20 г/10 мин нагревают в трехзонном экструдере при температурах в зонах I - 190-210°С, II - 280-330°С, III - 360-400°С и температуре распыляющей головки 390°С, и выдавливают через сопло с не менее чем 120 выходными отверстиями диаметром 0,4 мм, расположенными в одну линию. Расплавленный полимер увлекается потоком сжатого горячего воздуха под давлением 1,5-3 атм и вытягивается в волокна. Далее полимерная масса оседает на формообразующем механизме, образуя полотно, - слой когезионно скрепленных между собой волокон диаметром 10-20 мкм с плотностью упаковки 0.25-0.30 г/см3. По достижении толщины полотна 1 мм аэродинамическое распыление прекращают. После этого в экструдер загружают гранулят полипропилена с индексом текучести расплава не менее 25-35 г/10 мин, нагревают его при температурах в зонах червяка: I - 190-210°С, II - 280-330°С, III - 360-400°С и температуре распыляющей головки 390°С и также выдавливают через сопло. Расплавленный полимер увлекается потоком сжатого горячего воздуха под давлением 1,5-3 атм и вытягивается в волокна, которые подвергаются электризации коронным разрядом напряженностью 12 кВ/см. Расстояние от фильеры экструдера до зоны электризации варьируется в пределах 50-120 мм. Полимерная масса оседает на формообразующем механизме поверх ранее нанесенного неэлектризованного волокнистого слоя из полипропилена. В результате образуется двухслойное полотно, электризованный слой которого состоит из волокон толщиной 0,5-1,5 мкм, имеет плотность упаковки 0,20-0,23 г/см и несет электретный заряд с поверхностной плотностью 17-21 нКл/см2. Аэродинамическое распыление полипропилена ведут до достижения суммарной толщины полотна 2 мм. Сформированное слоистое двухслойное полотно режут на фрагменты требуемых габаритов и дополнительно скрепляют слои точечной сваркой.The polypropylene granulate with a melt flow index of 20 g / 10 min is heated in a three-zone extruder at temperatures in zones I - 190-210 ° C, II - 280-330 ° C, III - 360-400 ° C and a spray head temperature of 390 ° C, and extruded through a nozzle with at least 120 outlet holes with a diameter of 0.4 mm, located in one line. The molten polymer is carried away by a stream of compressed hot air at a pressure of 1.5-3 atm and is drawn into fibers. Next, the polymer mass settles on the forming mechanism, forming a web - a layer of cohesively bonded fibers with a diameter of 10-20 μm with a packing density of 0.25-0.30 g / cm 3 . Upon reaching a web thickness of 1 mm, aerodynamic spraying is stopped. After that, polypropylene granulate is loaded into the extruder with a melt flow index of at least 25-35 g / 10 min, it is heated at temperatures in the worm zones: I - 190-210 ° С, II - 280-330 ° С, III - 360-400 ° C and a spray head temperature of 390 ° C and also extruded through a nozzle. The molten polymer is carried away by a stream of compressed hot air under a pressure of 1.5-3 atm and is drawn into fibers, which are electrified by a corona discharge of 12 kV / cm. The distance from the extruder die to the electrification zone varies between 50-120 mm. The polymer mass settles on the forming mechanism on top of the previously deposited non-electrified fibrous layer of polypropylene. The result is a two-layer fabric, the electrified layer of which consists of fibers with a thickness of 0.5-1.5 μm, has a packing density of 0.20-0.23 g / cm and carries an electret charge with a surface density of 17-21 nC / cm 2 . Aerodynamic spraying of polypropylene is carried out until a total web thickness of 2 mm is reached. The formed layered two-layer web is cut into fragments of the required dimensions and additionally fasten the layers by spot welding.
Сформированный слоистый фильтрующий материал испытывали по следующим критериям:Formed layered filter material was tested according to the following criteria:
1) коэффициент проникания масляного аэрозоля, %, по ГОСТ 12.4.041-89;1) the penetration coefficient of oil aerosol,%, according to GOST 12.4.041-89;
2) аэродинамическое сопротивление, Па, по ГОСТ 12.4.041-89;2) aerodynamic drag, Pa, according to GOST 12.4.041-89;
3) эффективная поверхностная плотность электретного заряда, нКл/см2, по ГОСТ 25209-82.3) the effective surface density of the electret charge, nC / cm 2 according to GOST 25209-82.
В Таблице приведены результаты фильтрационных испытаний 4 образцов слоистого материала, в котором электризованный слой несет разный по величине электретный заряд (разница при постоянном значении напряженности поля коронного разряда - 12 кВ/см - обусловлена различным расстоянием от фильеры до зоны электризации), а также материала-прототипа толщиной полотна 2 мм, полученного согласно [11]. Испытания проводили в течение 80 мин при скорости потока воздуха 1,5 см/с.The Table shows the results of filtration tests of 4 samples of a layered material in which the electrified layer carries a different electret charge (the difference at a constant value of the field strength of the corona discharge - 12 kV / cm - is due to different distances from the die to the electrification zone), as well as prototype 2 mm thick web obtained according to [11]. The tests were carried out for 80 min at a flow rate of 1.5 cm / s.
Результаты испытаний показывают, что слоистый материал характеризуется высокой эффективностью очистки воздушного потока, способен длительно (свыше 1 часа) сохранять основные свойства при эксплуатации и по этим критериям превосходит прототип. Это подтверждает вышеуказанный механизм работы слоистого материала. Дополнительными исследованиями также установлено, что электретный заряд электризованного слоя характеризуется достаточно высокой стабильностью во времени: при хранении фильтроматериала в течение 120 сут при температуре 20% и относительной влажности 80% зафиксировано снижение электретного заряда на 0,8% (для прототипа - на 1,5%). Это, по-видимому, обусловлено тем, что в заявляемом слоистом материале с атмосферой контактирует лишь одна сторона электризованного слоя, вследствие чего вероятность снятия электретного заряда снижается примерно вдвое.The test results show that the layered material is characterized by high efficiency of cleaning the air flow, is able to maintain the main properties during operation for a long time (over 1 hour) and surpasses the prototype by these criteria. This confirms the above mechanism of operation of the laminate. Additional studies also found that the electret charge of the electrified layer is characterized by rather high stability over time: when the filter material was stored for 120 days at a temperature of 20% and a relative humidity of 80%, a decrease in electret charge of 0.8% was recorded (for the prototype - 1.5 %). This, apparently, is due to the fact that in the claimed layered material only one side of the electrified layer is in contact with the atmosphere, as a result of which the probability of the removal of the electret charge is reduced by about half.
Заявляемый слоистый материал обладает существенными признаками новизны и может быть реализован в промышленности. Важным элементом новизны является раздельная реализация механической и электростатической фильтрации газовоздушных сред. Слоистый фильтрующий материал предназначен для применения в качестве фильтрующего элемента в средствах защиты органов дыхания (легких респираторах).The inventive layered material has significant signs of novelty and can be implemented in industry. An important element of novelty is the separate implementation of mechanical and electrostatic filtration of gas-air media. The layered filter material is intended for use as a filter element in respiratory protection equipment (lung respirators).
Источники информацииSources of information
1. И.В.Петрянов, В.И.Козлов и др. Волокнистые фильтрующие материалы ФП. - М.: Знание, 1963. - 232 с.1. I.V. Petryanov, V.I. Kozlov and others. Fibrous filter materials FP. - M.: Knowledge, 1963. - 232 p.
2. И.В.Петрянов, B.C.Кащеев и др. Лепесток. Легкие респираторы. - М.: Наука, 1984. - 168 с.2. I.V. Petryanov, B.C. Kashcheev and others. Petal. Light respirators. - M .: Nauka, 1984 .-- 168 p.
3. Ю.Н.Филатов. Электроформование волокнистых материалов (ЭФМ-процесс). - М.: Нефть и газ, 1997. - 297 с.3. Yu.N. Filatov. Electroforming of fibrous materials (EFM process). - M .: Oil and gas, 1997 .-- 297 p.
4. RU 2042393, 1995, B 01 D 39/16.4. RU 2042393, 1995, B 01 D 39/16.
5. RU 2042394, 1995, B 01 D 39/16.5. RU 2042394, 1995, B 01 D 39/16.
6. RU 97101193, 1999, B 01 D 39/16.6. RU 97101193, 1999, B 01 D 39/16.
7. RU 2060036, 1996, A 62 B 7/10.7. RU 2060036, 1996, A 62 B 7/10.
8. RU 2135263, 1999, B 01 D 39/16.8. RU 2135263, 1999, B 01 D 39/16.
9. RU 2108132, 1998, B 01 D 39/16.9. RU 2108132, 1998, B 01 D 39/16.
10. US 4215682, 1980, A 62 B 7/10.10. US 4215682, 1980, A 62 B 7/10.
11. RU 2198718, 2003, B 01 D 39/16, A 62 B 23/02 (прототип).11. RU 2198718, 2003, B 01 D 39/16, A 62 B 23/02 (prototype).
12. А.Г.Кравцов, В.А.Гольдаде, С.В.Зотов. Полимерные электретные фильтроматериалы для защиты органов дыхания./Под науч. ред. Л.С.Пинчука. - Гомель: ИММС НАНБ, 2003. - 204 с.12. A.G. Kravtsov, V.A. Goldade, S.V. Zotov. Polymer electret filter materials for respiratory protection. / Under scientific. ed. L.S. Pinchuk. - Gomel: IMMS NASB, 2003 .-- 204 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004127597/15A RU2262376C1 (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Air stream-cleaning laminated polymeric fibrous filter material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004127597/15A RU2262376C1 (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Air stream-cleaning laminated polymeric fibrous filter material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2262376C1 true RU2262376C1 (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35863067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004127597/15A RU2262376C1 (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Air stream-cleaning laminated polymeric fibrous filter material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262376C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA016858B1 (en) * | 2010-04-06 | 2012-08-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Полимер" (Ооо "Полимер") | Filter for milk purification |
| RU2537617C2 (en) * | 2009-06-12 | 2015-01-10 | Кларкор Эр Филтрейшн Продактс, Инк. | Air cooling system with built-in no-diaphragm filter and/or solid filter frame |
| CN110327701A (en) * | 2019-06-24 | 2019-10-15 | 江苏亿茂滤材有限公司 | A kind of device and preparation method of melt-blown material load nano particle |
-
2004
- 2004-09-14 RU RU2004127597/15A patent/RU2262376C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537617C2 (en) * | 2009-06-12 | 2015-01-10 | Кларкор Эр Филтрейшн Продактс, Инк. | Air cooling system with built-in no-diaphragm filter and/or solid filter frame |
| RU2537619C2 (en) * | 2009-06-12 | 2015-01-10 | Кларкор Эр Филтрейшн Продактс, Инк. | No-diaphragm filter and/or solid frame for filter |
| EA016858B1 (en) * | 2010-04-06 | 2012-08-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Полимер" (Ооо "Полимер") | Filter for milk purification |
| CN110327701A (en) * | 2019-06-24 | 2019-10-15 | 江苏亿茂滤材有限公司 | A kind of device and preparation method of melt-blown material load nano particle |
| CN110327701B (en) * | 2019-06-24 | 2022-06-17 | 亿茂环境科技股份有限公司 | Device for loading nano particles on melt-blown material and preparation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4785928B2 (en) | Agglomerated filter media and method | |
| US6554881B1 (en) | Filter media | |
| KR101651298B1 (en) | Polyethylene membrane and method of its production | |
| Mao | Nonwoven fabric filters | |
| JP5483878B2 (en) | Filter media for liquid filtration | |
| US9731966B2 (en) | Non-pleated tubular depth filter having fine fiber filtration media | |
| EP3520873B1 (en) | Air filter medium, air filter pack, and air filter unit | |
| JP2006326579A (en) | Filter medium, process for producing the same, method of use thereof, and filter unit | |
| EP2654920B1 (en) | High porosity filter media | |
| US20140083066A1 (en) | Process for forming a high efficiency nanofiber filter | |
| KR20210153137A (en) | Filter Media Comprising Polyamide Nanofiber Layer | |
| US11478735B2 (en) | Spun-bonded fabric material, object comprising a spun-bonded fabric material, filter medium, filter element, and use thereof | |
| RU2262376C1 (en) | Air stream-cleaning laminated polymeric fibrous filter material | |
| Mao | Engineering design of high-performance filter fabrics | |
| KR102157444B1 (en) | Multy-Layer Structure Filter Medium For High-Performance Air Cleaning Filter | |
| JP4737039B2 (en) | Filter nonwoven fabric for air intake | |
| KR102563110B1 (en) | Nanofiber filter and preparation method thereof | |
| JP2020196974A (en) | Spinneret for producing melt-blown nonwoven fabric and production apparatus and production method of melt-blown nonwoven fabric | |
| Akgul et al. | Nanofibrous composite air filters | |
| KR102448429B1 (en) | Electret nonwovens for air filter and manufacturing method thereof | |
| KR102527159B1 (en) | Washable non-electrostatic mask filter media and manufacturing method thereof | |
| RU2639702C2 (en) | Depth filter from nonwoven self-supported material | |
| KR20200034518A (en) | Nanofiber filter and preparation method thereof | |
| US11795593B2 (en) | Filter medium, filter element and use thereof and filter arrangement | |
| KR102457916B1 (en) | Meltblown media with attenuated fibers and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060915 |