RU2414960C1 - Sorption filtering composite material - Google Patents

Sorption filtering composite material Download PDF

Info

Publication number
RU2414960C1
RU2414960C1 RU2009126034/05A RU2009126034A RU2414960C1 RU 2414960 C1 RU2414960 C1 RU 2414960C1 RU 2009126034/05 A RU2009126034/05 A RU 2009126034/05A RU 2009126034 A RU2009126034 A RU 2009126034A RU 2414960 C1 RU2414960 C1 RU 2414960C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inner layer
outer layers
radioactive iodine
layer
material
Prior art date
Application number
RU2009126034/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009126034A (en
Inventor
Юрий Николаевич Филатов (RU)
Юрий Николаевич Филатов
Иван Юрьевич Филатов (RU)
Иван Юрьевич Филатов
Иван Александрович Капустин (RU)
Иван Александрович Капустин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова"
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
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова"
Priority to RU2009126034/05A priority Critical patent/RU2414960C1/en
Publication of RU2009126034A publication Critical patent/RU2009126034A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2414960C1 publication Critical patent/RU2414960C1/en

Links

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to sorption filtration materials to be used as analytical tape and filters for analysis of radioactive iodine. Proposed material comprises inner layer from 5-10 mcm-dia. Polypropylene microfibres filled by active carbon particles impregnated with silver nitrate at carbon-to-fibres ratio equal to 1:(2-4), and outer layers consisting of thermally bound polypropylene microfibres with 100-300 nm-dia. Nano fibres applied thereon produced by electroforming from the solution of chlorinated polyvinyl chloride and butyl acetate-based butadiene rubber. Note here that outer layers are arranged to allow nano fibres to come in contact with inner layer.
EFFECT: efficient material for absorption of radioactive iodine.
2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области сорбционно-фильтрующих материалов, которые могут использоваться в различных изделиях, в частности, связанных с экологической безопасностью. The invention relates to sorption filter materials that may be used in various products, in particular relating to environmental safety.

Известен многослойный сорбционно-фильтровальный материал, который содержит 2-4 сорбционных слоя нетканого материала, состоящего из наполненных твердыми сорбционными частицами волокон, полученных аэродинамическим формованием из растворов полимеров, и содержит армирующий слой из тканого или нетканого материала, расположенный снаружи с одной или двух сторон сорбционных слоев нетканого материала, причем толщина армирующего слоя составляет 0,1-0,5 толщины сорбционных слоев, при этом отношение диаметра волокон армирующего тканого слоя к диа Known multilayer sorption filter material which contains 2-4 sorptive nonwoven layer consisting of the filled solid particles sorptive fibers obtained blown spinning of polymer solutions, and comprises a reinforcing layer of a woven or nonwoven material, located outside the one or both sides of sorption nonwoven layers, the thickness of the reinforcing layer of thickness 0.1-0.5 sorption layers, the ratio of the diameter of the reinforcing fibers to the fabric layer dia метру волокон сорбционных слоев составляет 6-14, нетканого слоя 0,4-2, а отношение удельной поверхности армирующего слоя к удельной поверхности сорбционных слоев составляет 0,01-0,1 (RU 2330134, 27.07.2008). meter sorption layers of fibers is 6-14, a nonwoven layer of 0.4-2, and the ratio of the specific surface area of ​​the reinforcing layer to the specific surface area sorptive layers is 0,01-0,1 (RU 2330134, 27.07.2008).

Известный материал используют в качестве фильтров для индивидуальной защиты органов дыхания и в защитной одежде, материал обладает достаточной прочностью, воздухопроницаемостью и способностью к поглощению вредных веществ. The known material is used as a filter for respiratory protection and protective clothing, the material has sufficient strength, breathability and the ability to absorb harmful substances. Однако данный материал непригоден для использования в аналитических изделиях, предназначенных для анализа радиоактивного йода. However, the material is unsuitable for use in analytical articles intended for the analysis of radioactive iodine.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сорбционно-фильтрующий композиционный трехслойный материал, в котором внутренний слой выполнен из ультратонких перхлорвиниловых волокон, содержащих частицы активированного угля, обработанного азотнокислым серебром, или из активированных углеродных волокон, обработанных азотнокислым серебром, а внешние слои выполнены из смеси перхлорвиниловых проклеенных между собой ультратонких волокон с диаметром 5-9 мкм и с диаметром 0,5-1,2 мкм (RU 2188695, 10.09.2002). The closest in technical essence and achieved result is a sorption filter composite three-layer material, wherein the inner layer is made of ultrafine perchlorovinyl fibers containing activated carbon particles, treated with silver nitrate, or of activated carbon fibers treated with silver nitrate, and the outer layers are made of mixture perchlorovinyl glued together ultrafine fibers with a diameter of 5-9 microns and with a diameter of 0.5-1.2 microns (RU 2188695, 10.09.2002).

Известный материал может быть использован в составе рамочного фильтра или выполнен в виде аналитической сорбционно-фильтрующей ленты для улавливания радиоактивного йода. A well-known material can be used as part of the frame of the filter or made as a sorptive filtration analytical tape for capturing radioactive iodine. Недостатком известного материала является неэкологичная технология получения микроволокнистого материала методом электроформования, связанная с большим выбросом дихлорэтана в атмосферу. A disadvantage of the known material is not harmless technology for producing microfibrillar material electrospinning method associated with large emissions of dichloroethane in an atmosphere.

Задачей настоящего изобретения является создание материала, способного к эффективному улавливанию радиоактивного йода и получаемого по экологически чистой нанотехнологии. The object of the present invention is to provide a material capable of efficient trapping of radioactive iodine and the resulting clean by nanotechnology.

Поставленная задача решается трехслойным волокнистым материалом, выполненным из микроволокон, в котором внутренний слой содержит микроволокна с диаметром 5-10 мкм из полипропилена, наполненный частицами активированного угля, импрегнированного азотнокислым серебром, при массовом отношением угля к волокнам, равном 1:(2-4). The problem is solved three-layer fiber material made of microfibers, wherein the inner layer comprises microfibers having a diameter of 5-10 micron polypropylene filled with particles of activated carbon impregnated with silver nitrate, to the fibers at a weight ratio of carbon of 1: (2-4) . Наружные слои выполнены из двухслойного материала, содержащего подложку из термоскрепленных полипропиленовых микроволокон и рабочий слой из нановолокон диаметром 100-300 нм, полученных методом электроформования из раствора на основе бутилацетата, содержащего смесь хлорированного поливинилхлорида и бутадиен-нитрильного каучука. The outer layers are made of double-layer material comprising a substrate made of thermobonded polypropylene microfibers and working layer of nanofibres with a diameter of 100-300 nm produced by the electrospinning method from the solution based on butyl acetate containing a mixture of chlorinated polyvinyl chloride and nitrile rubber. При этом наружные слои размещены таким образом, что каждый рабочий слой из нановолокон соприкасается с внутренним слоем, наполненным активированным углем. Thus the outer layers are placed so that each working layer of nanofibres in contact with the inner layer filled with activated carbon.

Преимущественно сорбционно-фильтрующий композиционный материал выполнен в виде аналитической ленты или аналитического фильтра, предназначенного для анализа радиоактивного йода. Advantageously sorptive filtering the composite material is in the form of a tape or analytical analytical filter for analysis of radioactive iodine.

Заявленный материал характеризуется следующими свойствами. The inventive material is characterized by the following properties.

Сорбционные свойства материала по отношению к газообразному радиоактивному йоду определяются внесенным в слой из полипропиленовых микроволокон активированным углем, импрегнированным азотнокислым серебром, которое позволяет хемосорбировать радиоактивный йод с эффективностью до 90% (по CH 3 I). The sorption properties of the material with respect to the gaseous radioactive iodine defined entered in the layer of polypropylene microfibers with activated carbon impregnated with silver nitrate, which allows chemisorb radioiodine with an efficiency of up to 90% (by CH 3 I).

Фильтрующие свойства материала по отношению к радиоактивному йоду в аэрозольном состоянии определяются двумя слоями нановолокон с диаметром 100-300 нм, позволяющими достигать эффективности улавливания 95% (по частицам 0,3 мкм). Filter material properties with respect to radioactive iodine in an aerosol state are determined by two layers of nanofibres with a diameter of 100-300 nm, allowing to reach a separation efficiency of 95% (at 0.3 .mu.m particles). Заявленный материал может быть получен следующим образом. The claimed material may be prepared as follows.

Пример 1 EXAMPLE 1

Наружные слои материала получаются методом электроформования из 12% раствора на основе бутилацетата, содержащего смесь хлорированного поливинилхлорида и бутадиен-нитрильного каучука, при их массовом соотношении 4/1 соответственно, путем нанесения нановолокон диаметром 100-300 нм на подложку из термоскрепленных полипропиленовых микроволокон. The outer layers of the material obtained by the electrospinning method from a 12% solution based on butyl acetate containing a mixture of chlorinated polyvinyl chloride and nitrile rubber at a weight ratio 4/1 respectively, by applying a nanofiber diameter of 100-300 nm on a substrate of thermobonded polypropylene microfibers.

Внутренний слой материала получается методом внесения мелкодисперсного активированного угля, импрегнированного азотнокислым серебром, в количестве 40 г/м 2 в псевдоожиженном состоянии, в рыхлый слой полипропиленовых волокон, с массой единицы площади 80 г/м 2 . The inner layer material obtained by the method of making particulate activated carbon impregnated with silver nitrate, in an amount of 40 g / m 2 in a fluidized state in a loose layer of polypropylene fibers with a weight per unit area of 80 g / m 2. Таким образом, массовое соотношение угля к волокнам составляет 1:2. Thus, the weight ratio of carbon to the fibers is 1: 2.

Затем слои складываются так, чтобы нановолокна соприкасались с внутренним слоем материала, наполненным активированным углем, и термоскрепляются по краям. Then the layers are formed so that the nanofibres in contact with the inner layer material, filled with activated carbon, and thermally bonded at the edges.

Полученная таким образом сорбционно-фильтрующая аналитическая лента была использована для анализа радиоактивного йода в приборе непрерывного контроля на АЭС и показала следующие результаты, приведенные в таблице 1. The thus obtained sorption filter analytical tape was used for analysis of radioactive iodine in the device for continuous monitoring of nuclear power plants and showed the following results shown in Table 1.

Таблица 1 Table 1 Наименование показателя indicator Значение Value 1. Сопротивление ленты потоку воздуха при скорости 1 см/с, Па 1. Resistance to air flow at a tape speed of 1 cm / s, Pa 61 61 2. Коэффициент проскока по масляному туману с радиусом частиц 0,15-0,17 мкм при скорости фильтрации 10 см/с, % 2. The slip ratio of the oil spray having a particle radius of 0.15-0.17 mm at a filtration velocity of 10 cm / s,% 5,3 5.3 3. Коэффициент проскока радиоактивного йода, % 3. Coefficient of slip radioiodine% 8,1 8.1 5. Масса единицы площади ленты, г/м 2 , в пределах 5. The mass per unit area of tape, g / m 2, within 250 250 6. Прочность на разрыв ленты с укрепленными краями, Н 6. rupture strength tape with reinforced edges, H 15 15

Оптимальное соотношение угля к волокнам составляет 1:4-1:2. The optimum ratio of carbon to the fibers is 1: 4-1: 2. Это связано с тем, что при соотношении меньше 1:4 резко снижается эффективность улавливания газообразного радиоактивного йода, а при соотношении больше 1:2 эффективность улавливания выходит на постоянный уровень. This is due to the fact that when the ratio is less than 1: 4 sharply decreases the collection efficiency of gaseous radioactive iodine, and at a ratio greater than 1: 2 collection efficiency goes to a constant level.

Claims (2)

1. Сорбционно-фильтрующий композиционный материал, выполненный из микроволокон и состоящий из трех слоев, в котором внутренний слой наполнен частицами активированного угля, импрегнированного азотнокислым серебром, отличающийся тем, что внутренний слой содержит микроволокна с диаметром 5-10 мкм из полипропилена при массовом отношением угля к волокнам, равном 1:(2-4) соответственно, а наружные слои выполнены из двухслойного материала, содержащего подложку из термоскрепленных полипропиленовых микроволокон и рабочий слой из нановолокон диам 1. Sorption filter composite material made of microfibers and consisting of three layers, wherein the inner layer filled with particles of activated carbon impregnated with silver nitrate, wherein the inner layer comprises microfibers having a diameter of 5-10 micron polypropylene in a weight ratio of coal the fibers of 1: (2-4), respectively, and the outer layers are made of double-layer material comprising a substrate made of thermobonded polypropylene microfibers and nanofiber layer working diameter тром 100-300 нм, полученных методом электроформования из раствора на основе бутилацетата, содержащего смесь хлорированного поливинилхлорида и бутадиен-нитрильного каучука, при этом наружные слои размещены таким образом, что каждый рабочий слой из нановолокон соприкасается с внутренним слоем, наполненным активированным углем. Trom 100-300 nm obtained by the electrospinning method from the solution based on butyl acetate containing a mixture of chlorinated polyvinyl chloride and nitrile rubber, wherein the outer layers are placed so that each working layer of nanofibres in contact with the inner layer filled with activated carbon.
2. Сорбционно-фильтрующий композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде аналитической ленты или аналитического фильтра, предназначенного для анализа радиоактивного йода. 2. Sorption filter composite according to claim 1, characterized in that it is designed as a ribbon or analytical analytical filter for analysis of radioactive iodine.
RU2009126034/05A 2009-07-09 2009-07-09 Sorption filtering composite material RU2414960C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009126034/05A RU2414960C1 (en) 2009-07-09 2009-07-09 Sorption filtering composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009126034/05A RU2414960C1 (en) 2009-07-09 2009-07-09 Sorption filtering composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009126034A RU2009126034A (en) 2011-01-20
RU2414960C1 true RU2414960C1 (en) 2011-03-27

Family

ID=44052758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009126034/05A RU2414960C1 (en) 2009-07-09 2009-07-09 Sorption filtering composite material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2414960C1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8148278B2 (en) 2003-06-19 2012-04-03 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8178199B2 (en) 2003-06-19 2012-05-15 Eastman Chemical Company Nonwovens produced from multicomponent fibers
US8216953B2 (en) 2003-06-19 2012-07-10 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
RU2478005C1 (en) * 2011-12-16 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ) Filtration material
US8512519B2 (en) 2009-04-24 2013-08-20 Eastman Chemical Company Sulfopolyesters for paper strength and process
US8840757B2 (en) 2012-01-31 2014-09-23 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US9273417B2 (en) 2010-10-21 2016-03-01 Eastman Chemical Company Wet-Laid process to produce a bound nonwoven article
US9303357B2 (en) 2013-04-19 2016-04-05 Eastman Chemical Company Paper and nonwoven articles comprising synthetic microfiber binders
RU2607585C1 (en) * 2015-11-16 2017-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Multilayer filtering and sorptive nonwoven material
US9598802B2 (en) 2013-12-17 2017-03-21 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for producing a sulfopolyester concentrate
US9605126B2 (en) 2013-12-17 2017-03-28 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for the recovery of concentrated sulfopolyester dispersion

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8513147B2 (en) 2003-06-19 2013-08-20 Eastman Chemical Company Nonwovens produced from multicomponent fibers
US8158244B2 (en) 2003-06-19 2012-04-17 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8163385B2 (en) 2003-06-19 2012-04-24 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8178199B2 (en) 2003-06-19 2012-05-15 Eastman Chemical Company Nonwovens produced from multicomponent fibers
US8216953B2 (en) 2003-06-19 2012-07-10 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8227362B2 (en) 2003-06-19 2012-07-24 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8236713B2 (en) 2003-06-19 2012-08-07 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8247335B2 (en) 2003-06-19 2012-08-21 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8257628B2 (en) 2003-06-19 2012-09-04 Eastman Chemical Company Process of making water-dispersible multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8262958B2 (en) 2003-06-19 2012-09-11 Eastman Chemical Company Process of making woven articles comprising water-dispersible multicomponent fibers
US8273451B2 (en) 2003-06-19 2012-09-25 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8277706B2 (en) 2003-06-19 2012-10-02 Eastman Chemical Company Process of making water-dispersible multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8314041B2 (en) 2003-06-19 2012-11-20 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8388877B2 (en) 2003-06-19 2013-03-05 Eastman Chemical Company Process of making water-dispersible multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8398907B2 (en) 2003-06-19 2013-03-19 Eastman Chemical Company Process of making water-dispersible multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8623247B2 (en) 2003-06-19 2014-01-07 Eastman Chemical Company Process of making water-dispersible multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8435908B2 (en) 2003-06-19 2013-05-07 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8444895B2 (en) 2003-06-19 2013-05-21 Eastman Chemical Company Processes for making water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8444896B2 (en) 2003-06-19 2013-05-21 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8557374B2 (en) 2003-06-19 2013-10-15 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8148278B2 (en) 2003-06-19 2012-04-03 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8512519B2 (en) 2009-04-24 2013-08-20 Eastman Chemical Company Sulfopolyesters for paper strength and process
US9273417B2 (en) 2010-10-21 2016-03-01 Eastman Chemical Company Wet-Laid process to produce a bound nonwoven article
RU2478005C1 (en) * 2011-12-16 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ) Filtration material
US8840757B2 (en) 2012-01-31 2014-09-23 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US8840758B2 (en) 2012-01-31 2014-09-23 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US8871052B2 (en) 2012-01-31 2014-10-28 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US8882963B2 (en) 2012-01-31 2014-11-11 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US8906200B2 (en) 2012-01-31 2014-12-09 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US9175440B2 (en) 2012-01-31 2015-11-03 Eastman Chemical Company Processes to produce short-cut microfibers
US9303357B2 (en) 2013-04-19 2016-04-05 Eastman Chemical Company Paper and nonwoven articles comprising synthetic microfiber binders
US9617685B2 (en) 2013-04-19 2017-04-11 Eastman Chemical Company Process for making paper and nonwoven articles comprising synthetic microfiber binders
US9598802B2 (en) 2013-12-17 2017-03-21 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for producing a sulfopolyester concentrate
US9605126B2 (en) 2013-12-17 2017-03-28 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for the recovery of concentrated sulfopolyester dispersion
RU2607585C1 (en) * 2015-11-16 2017-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Multilayer filtering and sorptive nonwoven material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009126034A (en) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5620545A (en) Method of making a corrugated nonwoven web of polymeric microfiber
US4116738A (en) Continuous production of tubular modular filter elements using nonwoven webs from thermoplastic fibers and products
US9610523B2 (en) Web comprising fine fiber and reactive, adsorptive or absorptive particulate
US6872311B2 (en) Nanofiber filter media
EP0612551B1 (en) Improved fiber beds for fiber bed mist eliminators
US20110232653A1 (en) Antimicrobial, dustproof fabric and mask
RU2357030C2 (en) Fibrous particle-containing linen
CA2111906C (en) Sorbent articles
US5221573A (en) Adsorbent textile product
CA2004048C (en) Nonwoven filter material
US9771675B2 (en) Patterned air-laid nonwoven fibrous webs and methods of making and using same
JP4871883B2 (en) Filtration media for filtering particulate matter from a gas stream
DE19920983C2 (en) Two- or multi-layer filter medium for air filtration, and made therefrom filter element
EP0825286A2 (en) Fibrous structure containing immobilized particulate matter and process therefor
US7354475B2 (en) Adsorption filter material and its use
JP5524862B2 (en) Composite nonwoven fibrous web having a continuous particulate phase and methods for making and using the same
DE3200959C2 (en)
CA1041073A (en) Supported three-dimensional arrangement of particles
EP0649332B1 (en) Multilayered, gas-permeable textile filtering material against toxic chemical substances
US4433024A (en) Reduced-stress vapor-sorptive garments
KR940010899B1 (en) Microwebs and nonwoven materials containing microwebs
KR101800034B1 (en) Apparatus, system, and method for forming nanofibers and nanofiber webs
US4181513A (en) Carbon adsorptive filter material with layers of reinforcing non woven fabrics needle punched
US9475034B2 (en) Nonwoven fibrous webs containing chemically active particulates and methods of making and using same
US20040237790A1 (en) Adsorption filter material with high adsorption capacity and low breakthrough behavior

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120820

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

Effective date: 20170710