RU2376053C1 - Filtering material, method of producing said material and respirator - Google Patents

Filtering material, method of producing said material and respirator Download PDF

Info

Publication number
RU2376053C1
RU2376053C1 RU2008143743/15A RU2008143743A RU2376053C1 RU 2376053 C1 RU2376053 C1 RU 2376053C1 RU 2008143743/15 A RU2008143743/15 A RU 2008143743/15A RU 2008143743 A RU2008143743 A RU 2008143743A RU 2376053 C1 RU2376053 C1 RU 2376053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
molding
filtering
respirator
chlorine
Prior art date
Application number
RU2008143743/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Филатов (RU)
Юрий Николаевич Филатов
Иван Юрьевич Филатов (RU)
Иван Юрьевич Филатов
Раиса Дмитриевна Заболоцкая (RU)
Раиса Дмитриевна Заболоцкая
Original Assignee
Юрий Николаевич Филатов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41625562&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2376053(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Юрий Николаевич Филатов filed Critical Юрий Николаевич Филатов
Priority to RU2008143743/15A priority Critical patent/RU2376053C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2376053C1 publication Critical patent/RU2376053C1/en

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to making filtering materials for respirators. Filtering fibre material is proposed, as well as a method of making said material by electrostatic moulding microfibres from a polymer solution in an organic solvent. The material contains fibre of diametre 1-10 mcm from chlorinated polyethylene, characterised by mass content of chlorine of 60-70%, has surface density of 20-60 g/m and is used as the working layer of the respirator.
EFFECT: high mechanical strength of the material with high retention potential.
4 cl

Description

Изобретение относится к области получения волокнистых фильтрующих материалов типа ФП (Фильтры Петрянова®), используемых для защиты окружающей среды, а также органов дыхания от токсичных аэрозолей.The invention relates to the field of production of fibrous filtering materials of the type FP (Petryanov Filters®) used to protect the environment, as well as respiratory organs from toxic aerosols.

Известен фильтрующий материал, полученный методом электроформования, содержащий смесь волокон с диаметром 1-10 мкм, выполненных из хлорированного поливинилхлорида и из сополимера стирола и актилонитрила (RU 2283164, 10.09.2006).Known filter material obtained by electrospinning, containing a mixture of fibers with a diameter of 1-10 microns, made of chlorinated polyvinyl chloride and from a copolymer of styrene and Actilonitrile (RU 2283164, 09/10/2006).

Недостатком известного материала является сложность его изготовления, связанная с использованием двух прядильных растворов.A disadvantage of the known material is the complexity of its manufacture associated with the use of two spinning solutions.

Известен способ получения фильтрующего материала из сополимера стирола с акрилонитрилом с диаметром волокон 1-10 мкм из прядильного раствора, содержащего дихлорэтан, электролитические добавки и растворители из ряда: ацетон, или метилэтилкетон, или этилацетат, или бутилацетат. Фильтрующий материал имеет поверхностную плотность 20-80 г/м2 и аэродинамическое сопротивление 3-60 Па при скорости потока воздуха 1 см/с. Из фильтрующего материала выполнен рабочий слой респиратора типа "Лепесток" (RU 2182511, 20.05.2002).A known method of obtaining filter material from a copolymer of styrene with acrylonitrile with a fiber diameter of 1-10 μm from a dope solution containing dichloroethane, electrolytic additives and solvents from the series: acetone, or methyl ethyl ketone, or ethyl acetate, butyl acetate. The filter material has a surface density of 20-80 g / m 2 and an aerodynamic resistance of 3-60 Pa at an air flow rate of 1 cm / s. The filter layer is made of a working layer of a respirator of the type "Petal" (RU 2182511, 05.20.2002).

Недостатком материала являются его низкие физико-механические характеристики, которые затрудняют процесс сборки респиратора.The disadvantage of the material is its low physical and mechanical characteristics, which complicate the process of assembling a respirator.

Известен фильтрующий материал для респираторов, который содержит наружный и внутренний защитные слои и рабочий слой из полимерного волокнистого материала, выполненный из смеси перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, при этом перхлорвинил присутствует в количестве 1-9 или 91-99 мас.%. Способ получения фильтрующего материала включает электростатическое формование волокнистого материала из раствора, содержащего смесь вышеназванных полимеров в растворе дихлорэтана (RU 2170607, 20.07.2001).Known filter material for respirators, which contains the outer and inner protective layers and the working layer of a polymeric fibrous material made of a mixture of perchlorovinyl and a copolymer of styrene with methyl methacrylate and acrylonitrile, while perchlorovinyl is present in an amount of 1-9 or 91-99 wt.%. A method of obtaining a filter material includes the electrostatic molding of fibrous material from a solution containing a mixture of the above polymers in a solution of dichloroethane (RU 2170607, 07.20.2001).

Недостатком материала является сложность процесса получения, связанная со сложностью приготовления прядильного раствора.The disadvantage of the material is the complexity of the production process associated with the complexity of the preparation of the dope.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фильтрующий материал из волокон перхлорвинила с диаметром 1 -10 мкм, который имеет поверхностную плотность 20-50 г/м2, а также способ получения фильтрующего материала из прядильного раствора, содержащего перхлорвинил, дихлорэтан, электролитические добавки и растворители из ряда: ацетон, или метилэтилкетон, или этилацетат, или бутилацетат. Фильтрующий материал используется в качестве рабочего слоя респиратора, имеющего аэродинамическое сопротивление 3-50 Па при скорости потока воздуха 1 см/с (RU 2182510, 20.05.2002).The closest in technical essence and the achieved result is a filter material from perchlorovinyl fibers with a diameter of 1-10 microns, which has a surface density of 20-50 g / m 2 , as well as a method for producing filter material from a spinning solution containing perchlorovinyl, dichloroethane, electrolytic additives and solvents from the series: acetone or methyl ethyl ketone or ethyl acetate or butyl acetate. The filter material is used as the working layer of a respirator with an aerodynamic resistance of 3-50 Pa at an air flow rate of 1 cm / s (RU 2182510, 05.20.2002).

Недостатком известного технического решения является отсутствие в настоящее время на рынке перхлорвиниловой смолы, удовлетворяющей санитарным нормам на респираторный фильтрующий материал.A disadvantage of the known technical solution is the lack of currently perchlorovinyl resin on the market that meets sanitary standards for respiratory filter material.

Задачей настоящего изобретения является создание фильтрующего материала для рабочего слоя респиратора, который обладает повышенной механической прочностью при сохранении высокой задерживающей способности.The objective of the present invention is to provide a filter material for the working layer of the respirator, which has increased mechanical strength while maintaining high retention ability.

Поставленная задача решается фильтрующим волокнистым материалом, полученным методом электростатического формования из раствора полимера в органическом растворителе, который содержит волокна диаметром 1-10 мкм из хлорированного полиэтилена, характеризующегося массовым содержанием хлора, равным 60-70%, и имеет поверхностную плотность 20-60 г/м2.The problem is solved by filtering fibrous material obtained by electrostatic molding from a polymer solution in an organic solvent, which contains fibers with a diameter of 1-10 μm from chlorinated polyethylene, characterized by a mass content of chlorine of 60-70%, and has a surface density of 20-60 g / m 2 .

Поставленная задача решается также способом получения фильтрующего волокнистого материала, который включает электростатическое формование микроволокна из раствора в дихлорэтане, содержащего 5-20 мас.% хлорированного полиэтилена с массовым содержанием хлора 60-70%, имеющего динамическую вязкость 1-10 пуаз.The problem is also solved by the method of obtaining a filtering fibrous material, which includes the electrostatic molding of microfibers from a solution in dichloroethane containing 5-20 wt.% Chlorinated polyethylene with a mass content of chlorine of 60-70%, having a dynamic viscosity of 1-10 poise.

Предпочтительно, формование ведут из раствора, содержащего солевую электролитическую добавку, введенную в количестве, обеспечивающем удельную электропроводность раствора 10-7 См/см-10-4 См/см.Preferably, the molding is carried out from a solution containing a salt electrolytic additive, introduced in an amount providing a conductivity of the solution of 10 -7 S / cm-10 -4 S / cm.

Кроме того, поставленная задача решается заявленным респиратором, содержащим рабочий слой из фильтрующего волокнистого материала, содержащего волокна диаметром 1-10 мкм из хлорированного полиэтилена, характеризующегося массовым содержанием хлора, равным 60-70%, и имеющего поверхностную плотность 20-60 г/м2 и аэродинамическое сопротивление 3-30 Па при скорости потока воздуха 1 см/с.In addition, the problem is solved by the claimed respirator containing a working layer of filtering fibrous material containing fibers with a diameter of 1-10 microns from chlorinated polyethylene, characterized by a mass chlorine content of 60-70%, and having a surface density of 20-60 g / m 2 and aerodynamic drag of 3-30 Pa at an air flow rate of 1 cm / s.

Использование в качестве полимера хлорированного полиэтилена обеспечивает повышенную механическую прочность волокна, выбор полимера, имеющего массовое содержание хлора 60-70%, обусловлен тем, что только в заявленном интервале содержания хлора обеспечивается хорошее технологическое качество прядильного раствора в дихлорэтане, при этом заявленный интервал концентрации полимера в растворе за счет обеспечения оптимальной динамической вязкости прядильного раствора позволяет получать волокна с диаметром в указанном диапазоне. Заявленная электропроводность прядильного раствора является оптимальной для проведения стабильного процесса электроформования.The use of chlorinated polyethylene as a polymer provides increased mechanical strength of the fiber, the choice of a polymer having a mass content of chlorine of 60-70% is due to the fact that only in the claimed range of chlorine content provides good technological quality of the dope in dichloroethane, while the claimed range of polymer concentration in solution by providing optimal dynamic viscosity of the spinning solution allows you to get fiber with a diameter in the specified range. The claimed conductivity of the dope is optimal for a stable process of electrospinning.

Ниже приведены примеры получения заявленного материала и респиратора на его основе.Below are examples of the receipt of the claimed material and a respirator based on it.

Пример 1.Example 1

Готовят прядильный раствор, содержащий 7 мас.% хлорированного полиэтилена, имеющего массовое содержание хлора 66% и динамическую вязкость 5 П. Доводят удельную электропроводность раствора до 1·10-5 См/см путем введения в раствор 0,001 мас.% тетрабутиламмоний йодида.A spinning solution is prepared containing 7 wt.% Of chlorinated polyethylene having a mass content of chlorine of 66% and a dynamic viscosity of 5 P. The electrical conductivity of the solution is adjusted to 1 · 10 -5 S / cm by introducing 0.001 wt.% Tetrabutylammonium iodide into the solution.

Раствор подвергают формованию электрокапиллярным методом. Разность потенциалов на электродах составляет 40 кВ, объемный расход раствора на 1 капилляр 9·10-4 см3/с.The solution is subjected to molding by the electrocapillary method. The potential difference at the electrodes is 40 kV, the volumetric flow rate of the solution per capillary is 9 · 10 -4 cm 3 / s.

На заземленном электроде получают слой микроволокон с диаметром 1-3 мкм, поверхностной плотностью 35 г/м2, аэродинамическим сопротивлением 16 Па.On a grounded electrode receive a layer of microfibers with a diameter of 1-3 microns, a surface density of 35 g / m 2 , aerodynamic resistance of 16 PA.

Из полученного материала изготавливают рабочий слой и собираются респираторы типа «Лепесток».A working layer is made from the obtained material and respirators of the Petal type are assembled.

Ниже приведены данные по составам прядильных растворов и физико-механические и фильтрующие свойства полученного волокнистого материала.Below are data on the composition of the spinning solutions and the physico-mechanical and filtering properties of the obtained fibrous material.

Данные по составам прядильных растворов, эксплуатационным свойствам фильтрующих материалов сведены в таблицы 1, 2.Data on the composition of the spinning solutions, the operational properties of the filter materials are summarized in tables 1, 2.

Таблица 1Table 1 No. Состав раствора, мас.%The composition of the solution, wt.% Характеристики раствораSolution characteristics ХПЭKhpe ДХЭDCE ТБА1TBA1 η, пуазη, poise λ, См/смλ, cm / cm 1one 4four 95,895.8 0,20.2 1,51,5 8·10-5 8 · 10 -5 22 77 92,992.9 0,10.1 5,05,0 1·10-5 1 · 10 -5 33 99 90,9590.95 0,050.05 7,07.0 2·10-6 2 · 10 -6

Таблица 2table 2 Характеристика материалаMaterial characteristic № материала по табл.1Material No. according to table 1 1one 22 33 Диаметр волокон, мкм The diameter of the fibers, microns 0,5-10.5-1 1-31-3 7-107-10 Масса ед. площади, г/м2 Mass units area, g / m 2 20twenty 3535 6060 Аэродинамическое сопротивление при 1 см/с, ПаAerodynamic resistance at 1 cm / s, Pa 30thirty 1616 55 Коэффициент проскока по СМТ, %CMT slip rate,% 0,0020.002 0,0120.012 0,00150.0015 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 4040 4646 50fifty

Как следует из представленных таблиц, физико-механические характеристики полученного материала превышают соответствующие характеристики материала-прототипа, при этом фильтрующие свойства находятся на том же уровне.As follows from the tables, the physical and mechanical characteristics of the obtained material exceed the corresponding characteristics of the prototype material, while the filtering properties are at the same level.

Claims (4)

1. Фильтрующий волокнистый материал, полученный методом электростатического формования из раствора полимера в органическом растворителе, отличающийся тем, что он содержит волокна диаметром 1-10 мкм из хлорированного полиэтилена, характеризующегося массовым содержанием хлора, равным 60-70%, и имеет поверхностную плотность 20-60 г/м2.1. The filtering fibrous material obtained by electrostatic molding from a polymer solution in an organic solvent, characterized in that it contains fibers with a diameter of 1-10 microns from chlorinated polyethylene, characterized by a mass content of chlorine of 60-70%, and has a surface density of 20- 60 g / m 2 . 2. Способ получения фильтрующего волокнистого материала, включающий электростатическое формование микроволокна из раствора полимера в дихлорэтане, отличающийся тем, что формование осуществляют из раствора, содержащего 5-20 мас.% хлорированного полиэтилена с массовым содержанием хлора 60-70%, имеющего динамическую вязкость 1-10 Пуаз.2. A method of obtaining a filtering fibrous material, comprising electrostatically molding microfibers from a polymer solution in dichloroethane, characterized in that the molding is carried out from a solution containing 5-20 wt.% Chlorinated polyethylene with a mass content of chlorine of 60-70%, having a dynamic viscosity of 1- 10 Poise. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что формование ведут из раствора, содержащего солевую электролитическую добавку, введенную в количестве, обеспечивающем удельную электропроводность раствора 10-7-10-4 См/см.3. The method according to claim 2, characterized in that the molding is carried out from a solution containing a salt electrolytic additive, introduced in an amount providing a conductivity of the solution of 10 -7 -10 -4 S / cm. 4. Респиратор, содержащий рабочий слой из фильтрующего волокнистого материала, защитные слои, обтюратор и средства крепления, отличающийся тем, что рабочий слой выполнен из материала, охарактеризованного в п.1, и имеет аэродинамическое сопротивление 3-30 Па при скорости потока воздуха 1 см/с. 4. A respirator containing a working layer of filtering fibrous material, protective layers, a seal and fastening means, characterized in that the working layer is made of the material described in paragraph 1, and has an aerodynamic resistance of 3-30 Pa at an air flow rate of 1 cm /from.
RU2008143743/15A 2008-11-07 2008-11-07 Filtering material, method of producing said material and respirator RU2376053C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008143743/15A RU2376053C1 (en) 2008-11-07 2008-11-07 Filtering material, method of producing said material and respirator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008143743/15A RU2376053C1 (en) 2008-11-07 2008-11-07 Filtering material, method of producing said material and respirator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2376053C1 true RU2376053C1 (en) 2009-12-20

Family

ID=41625562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008143743/15A RU2376053C1 (en) 2008-11-07 2008-11-07 Filtering material, method of producing said material and respirator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2376053C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784246C2 (en) * 2020-07-25 2022-11-23 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» Composition of solution for production of filtering material for fine purification of oils and fuels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784246C2 (en) * 2020-07-25 2022-11-23 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ» Composition of solution for production of filtering material for fine purification of oils and fuels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107106955B (en) The manufacturing method of filter material for air filters, filter assemblies, air filter unit and filter material for air filters
US8833376B2 (en) Biodegradable composites
CN104436865B (en) High-efficiency low-resistance PM2.5 composite fiber filtering membrane and electrostatic spinning preparation method
US7655175B2 (en) Rotary spinning processes for forming hydroxyl polymer-containing fibers
CN109219474A (en) Filter medium, its manufacturing method and the filter module including it
MY152974A (en) Hollow/porous fibers and applications thereof
Wang et al. Electrospun polyurethane-core and gelatin-shell coaxial fibre coatings for miniature implantable biosensors
CN106149203A (en) A kind of medicament-carrying nano-fiber membrane and application thereof
CN111749017B (en) High-strength antibacterial melt-blown air filtering material and preparation method thereof
US20230405532A1 (en) Method of removing protein-bound substances by electrically conductive polymer
MX2021013375A (en) Filter media comprising polyamide nanofiber layer.
CN111020745A (en) Preparation method of sodium alginate and chitosan composite nanofiber
WO2022003433A1 (en) Multifunctional filter materials
RU2376053C1 (en) Filtering material, method of producing said material and respirator
CN106149094B (en) Polypropylene nanofiber and preparation method thereof
Basar et al. Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) electrospun nanofibers containing natural deep eutectic solvents exhibiting a 3D rugose morphology and charge retention properties
RU2477644C1 (en) Filtration material, method of its production and application
RU2637952C2 (en) Filter material and method for its production
CN105561371B (en) It is a kind of with network can broken off by water flush abandon dressing and its preparation process
CN105056625B (en) A kind of mask filtering layer filtrate and mask
RU2357785C1 (en) Filtering material, method of its production and product on its base
CN105286120B (en) Nano protective material having synergistic function and preparation method of protective material
CN116623368A (en) PLA/PVA electrostatic spinning fiber membrane and full-degradable mask comprising same
RU2385177C1 (en) Method to produce filtration material, filtration material and respiratory system protector
RU2363519C1 (en) Filtering material for respirators and respirator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101108

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20131210

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140908

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181108