RU2478747C2 - Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон и неорганических связующих - Google Patents
Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон и неорганических связующих Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478747C2 RU2478747C2 RU2011119746/05A RU2011119746A RU2478747C2 RU 2478747 C2 RU2478747 C2 RU 2478747C2 RU 2011119746/05 A RU2011119746/05 A RU 2011119746/05A RU 2011119746 A RU2011119746 A RU 2011119746A RU 2478747 C2 RU2478747 C2 RU 2478747C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- mineral fibers
- binder
- fibers
- properties
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Бумагоподобный нанокомпозиционный материал может быть использован в качестве фильтров для фильтрования газовоздушных сред и жидкостей, а также сепараторов химических источников тока. Бумагоподобный нанокомпозиционный материал содержит минеральные волокна с добавлением в качестве связующего сульфата алюминия. Материал изготовлен на традиционном бумагоделательном оборудовании методом отлива при заданном соотношении вышеуказанных компонентов. Техническим результатом является получение бумагоподобного материала, обладающего высокими фильтрующими свойствами, позволяющими сочетать низкое аэродинамическое сопротивление с высоким улавливающим эффектом частиц субмикронного характера при необходимой технологической прочности. Материал характеризуется термо-, хемо-, биостойкостью, влагоемкостью, при этом не набухает, отсутствием токсичности и выделений в воздух веществ, вредно воздействующих на организм человека, устойчивостью свойств от действия плесени, грибков и микроорганизмов в водной среде. 1 табл., 3 ил.
Description
Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон с использованием в качестве связующего сульфата алюминия (Al2(SO4)3) изготовлен на традиционном бумагоделательном оборудовании методом отлива, при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
Микротонкое стеклянное волокно - 50÷70;
Ультратонкое базальтовое волокно - 0÷20;
Сульфат алюминия Al2(SO4)3 - 10÷30 (по Al2O3).
Бумагоподобные нанокомпозиты на основе минеральных волокон с использованием в качестве связующего Al2(SO4)3 обладают целым комплексом уникальных свойств, не присущим материалам на основе растительных волокон. Это прежде всего термо-, хемо-, биостойкость, фильтрующие свойства, позволяющие сочетать низкое аэродинамическое сопротивление с высоким улавливающим эффектом частиц субмикронного характера при необходимой технологической прочности. Изобретение относится к бумагоподобным композиционным фильтровальным и сепарационным материалам, которые могут быть использованы для фильтрования газовоздушных сред и жидкостей, сепараторов химических источников тока (ХИТ). Такие материалы обладают гидрофильной капиллярно-пористой структурой, чтобы обеспечить высокую впитываемость, сорбционную емкость, при этом не набухают. Для достижения этого в композиции материала используются минеральные волокна, а именно микротонкие стеклянные волокна средним диаметром 0,20 мкм (МТВ) и ультратонкие базальтовые волокна диаметром 0,6÷1,0 мкм (УТВ). Микротонкие стеклянные и ультратонкие базальтовые волокна обладают большой удельной поверхностью, что важно при формировании тонкой капиллярно-пористой структуры в процессе формования полотна материала. Тонкую капиллярно-пористую структуру обеспечивают волокна, наноразмерность которых 40-100 нм с содержанием их в композиции более 40% (рис.1). Минеральные волокна в отличие от растительных волокон не способны к связеобразованию. В качестве связующего используются соли алюминия, в частности сульфат алюминия Al2(SO4)3. При гидролизе солей алюминия образуются полигидроксокомплексы алюминия, способные вступать в реакцию с функциональными группами, расположенными на поверхности волокна. Образование координационной связи, в частности водородной, обеспечивает необходимую прочность материала. Такой материал устойчив к действию агрессивных сред, термо-, хемо-, биостойкий благодаря неорганической природе волокна и связующего.
Отлив материала производили по традиционному бумажному способу формования в лабораторных условиях на листоотрывном аппарате ЛОА-2. Промышленная партия материала изготовлена на бумагоделательной машине «Voit».
Производство данных материалов относится к нанотехнологиям по двум аспектам:
1. Нанотехнологической составляющей являются волокна, наноразмерность которых составляет 40-400 нм. Роль нановолокон в композиции является определяющей при формировании свойств композита таких, как прочность, пористость, сорбционная емкость (рис.2).
2. Наноразмерность связующего подтверждается исследованиями методом электронной спектроскопии (рис.3). Благодаря связующему формируется прочность и капиллярно-пористая структура, которая обеспечивает высокие фильтровальные характеристики композита.
В результате проведенных исследований и опытно-промышленной выработки были получены материалы из микротонких стеклянных и ультратонких базальтовых волокон с различным % содержанием их в композиции. В качестве связующего используется Al2(SO4)3 - в расходах 10÷30% в пересчете на Al2O3.
Данные материалы по своим характеристикам могут использоваться как фильтрационные и сепарационные.
В таблице 1 приведены примеры композиций материалов и их свойства.
Таблица 1 | |||||
№ п/п | Свойства | Композиция | |||
МТВ - 70% | МТВ - 50% | МТВ - 70% | МТВ - 70% | ||
УТВ-20% | УТВ - 20% | УТВ - 10% | УТВ - 0% | ||
Al2(SO4)3 - 10% | Al2(SO4)3 - 30% | Al2(SO4)3 - 20% | Al2(SO4)3 - 30% | ||
1. | Масса 1 м2, г | 100 | 100 | 100 | 100 |
2. | Толщина, мм | 0,5 | 0,45 | 0,5 | 0,4 |
3. | Влагоемкость, % | 500 | 500 | 450 | 400 |
4. | Прочность на разрыв, МПа | 0,4 | 0,5 | 0,7 | 0,9 |
5. | Коэффициент сопротивления потоку воздуха, Па | 50 | 70 | 80 | 90 |
6. | Коэффициент проницаемости по масляному туману, % | 0,2×10-4 | 0,4×10-4 | 0,6×10-5 | 0,2×10-5 |
Claims (1)
- Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон с использованием в качестве связующего сульфата алюминия (Al2(SO4)3) изготовлен на традиционном бумагоделательном оборудовании методом отлива при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Микротонкое стеклянное волокно 50÷70 Ультратонкое базальтовое волокно 0÷20 Сульфат алюминия Al2(SO4)3 10÷30 (по Al2O3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119746/05A RU2478747C2 (ru) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон и неорганических связующих |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119746/05A RU2478747C2 (ru) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон и неорганических связующих |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011119746A RU2011119746A (ru) | 2012-11-27 |
RU2478747C2 true RU2478747C2 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=49152477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011119746/05A RU2478747C2 (ru) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон и неорганических связующих |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478747C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108603341A (zh) * | 2015-11-19 | 2018-09-28 | 豪威肯管理有限公司 | 矿物纤维类仿纸纳米复合材料 |
RU2774312C1 (ru) * | 2021-04-30 | 2022-06-17 | Наталья Владимировна Щербак | Бумагоподобный кислотостойкий сепарационный материал и способ его получения |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU95103029A (ru) * | 1995-03-14 | 1995-11-10 | С.В. Чернышев | Способ изготовления термостойкого волокнистого теплозвукоизоляционного материала |
RU2194104C2 (ru) * | 1997-01-24 | 2002-12-10 | Бпб Плс | Нетканый мат из неорганического волокна, способ и устройство для его получения и цементированный картон (варианты) |
US6616804B2 (en) * | 2000-05-24 | 2003-09-09 | Awi Licensing Company | Durable acoustical panel and method of making the same |
EP1675892A1 (en) * | 2003-10-17 | 2006-07-05 | Owens Corning | Development of thermoplastic composites using wet use chopped strand (wucs) |
RU2308558C2 (ru) * | 2002-03-20 | 2007-10-20 | Сэн-Гобэн Ветротекс Франс С.А. | Покрывной материал со связующим в форме волокна из поливинилового спирта |
-
2011
- 2011-05-16 RU RU2011119746/05A patent/RU2478747C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU95103029A (ru) * | 1995-03-14 | 1995-11-10 | С.В. Чернышев | Способ изготовления термостойкого волокнистого теплозвукоизоляционного материала |
RU2194104C2 (ru) * | 1997-01-24 | 2002-12-10 | Бпб Плс | Нетканый мат из неорганического волокна, способ и устройство для его получения и цементированный картон (варианты) |
US6616804B2 (en) * | 2000-05-24 | 2003-09-09 | Awi Licensing Company | Durable acoustical panel and method of making the same |
RU2308558C2 (ru) * | 2002-03-20 | 2007-10-20 | Сэн-Гобэн Ветротекс Франс С.А. | Покрывной материал со связующим в форме волокна из поливинилового спирта |
EP1675892A1 (en) * | 2003-10-17 | 2006-07-05 | Owens Corning | Development of thermoplastic composites using wet use chopped strand (wucs) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108603341A (zh) * | 2015-11-19 | 2018-09-28 | 豪威肯管理有限公司 | 矿物纤维类仿纸纳米复合材料 |
US10829893B2 (en) | 2015-11-19 | 2020-11-10 | Howicken Management Limited | Paper-like and nanocomposite material based on mineral fiber |
CN108603341B (zh) * | 2015-11-19 | 2021-09-03 | 豪威肯管理有限公司 | 用于蒸发式空气冷却装置的矿物纤维类仿纸纳米复合材料 |
RU2774312C1 (ru) * | 2021-04-30 | 2022-06-17 | Наталья Владимировна Щербак | Бумагоподобный кислотостойкий сепарационный материал и способ его получения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011119746A (ru) | 2012-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104611995B (zh) | 空气过滤纸及其制备方法 | |
Liu et al. | Super-hydrophobic cellulose nanofiber air filter with highly efficient filtration and humidity resistance | |
Zhong et al. | Unusual air filters with ultrahigh efficiency and antibacterial functionality enabled by ZnO nanorods | |
RU2567855C2 (ru) | Прочная нанобумага | |
An et al. | Preparation and antibacterial activity of electrospun chitosan/poly (ethylene oxide) membranes containing silver nanoparticles | |
Hu et al. | Multifunctional UV-shielding nanocellulose films modified with halloysite nanotubes-zinc oxide nanohybrid | |
CN1279997C (zh) | 纳米纤维过滤介质 | |
Tian et al. | Functional surface coating on cellulosic flexible substrates with improved water-resistant and antimicrobial properties by use of ZnO nanoparticles | |
Zhao et al. | Fabrication of mechanically robust and UV-resistant aramid fiber-based composite paper by adding nano-TiO 2 and nanofibrillated cellulose | |
Park et al. | Comparison of toxicity between the different-type TiO 2 nanowires in vivo and in vitro | |
CN111691226B (zh) | 一种纳米纤维覆膜纸基过滤材料及其制备方法 | |
JP2013234410A (ja) | 耐熱性無機繊維シート基材 | |
Ying et al. | Sol–Gel SiO 2 on electrospun polyacrylonitrile nanofiber for efficient oil-in-water emulsion separation | |
CN106757785A (zh) | 一种载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带及其制备方法与应用 | |
RU2478747C2 (ru) | Бумагоподобный нанокомпозит на основе минеральных волокон и неорганических связующих | |
CN108589036A (zh) | 一种超亲水复合纤维膜的制备方法 | |
JP6605569B2 (ja) | 無機繊維紙 | |
CN107587378B (zh) | 含碳纳米材料的空气过滤纸及其制备方法 | |
Xi et al. | Underwater superoleophobic all-cellulose composite papers for the separation of emulsified oil | |
CN105970715A (zh) | 一种三层复合过滤纸及其制备方法 | |
Wu et al. | A superhydrophobic moso bamboo cellulose nano-fibril film modified by dopamine hydrochloride | |
RU2618722C1 (ru) | Бумагоподобный нанокомпозиционный материал на основе минеральных волокон для установок охлаждения воздуха испарительного типа | |
JP5536537B2 (ja) | エアフィルタ用濾材 | |
CN110241658A (zh) | 一种提高食品包装纸张水蒸气和油脂阻隔性能的方法 | |
JP2020066830A (ja) | 疎水性ナノファイバーを含有してなる低密度化繊維紙 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161108 |