RU2540589C1 - Automatised technological line for surface modifying by nanoparticles of silver polymer fibrous material - Google Patents
Automatised technological line for surface modifying by nanoparticles of silver polymer fibrous material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540589C1 RU2540589C1 RU2013144701/05A RU2013144701A RU2540589C1 RU 2540589 C1 RU2540589 C1 RU 2540589C1 RU 2013144701/05 A RU2013144701/05 A RU 2013144701/05A RU 2013144701 A RU2013144701 A RU 2013144701A RU 2540589 C1 RU2540589 C1 RU 2540589C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibrous material
- block
- unit
- photolysis
- silver nitrate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологическому оборудованию по производству фильтровальных антибактериальных материалов, а более конкретно - к производству модифицированного наночастицами серебра полимерного волокнистого материала, обладающего антибиотической активностью, который может найти применение в фильтрах для очистки и дезинфекции любых жидких сред, преимущественно воды.The invention relates to technological equipment for the production of filter antibacterial materials, and more specifically to the production of silver nanoparticles modified polymer fiber material with antibiotic activity, which can be used in filters for cleaning and disinfection of any liquid medium, mainly water.
Из уровня техники известна система модифицирования объектов наночастицами по патенту RU 2212268, МПК B01D 39/08, B82B 1/00, B29C 71/04, опубл. 20.09.2003. Система предназначена для получения фильтровальных элементов путем модифицирования различных материалов наночастицами металла и содержит реактор с раствором модифицирующего вещества, в который помещены модифицируемые объекты. Система снабжена источником ионизирующего гамма-излучения, расположенным на одном уровне с указанным реактором и размещенным вместе с ним в помещении с биологической противорадиационной защитой, образуя, таким образом, блок модифицирования. Кроме того, она дополнительно снабжена баллоном с инертным газом, блоком промывки реактора растворителями, емкостью с перемешивающим устройством для смешивания раствора поверхностно-активного вещества в неполярном растворителе с водным раствором солей металлов, связанными соответствующими магистралями, снабженными кранами, с верхней частью указанного реактора. Блок промывки реактора растворителями образован расположенными выше реактора емкостями с жидкими углеводородами, водно-спиртовой смесью и дистиллированной водой, снабженными в нижних частях сливными патрубками с кранами, сообщенными с магистралью, связанной с верхней частью реактора. В нижней части реактора расположен выходной патрубок, связанный посредством магистрали, снабженной подкачивающим насосом, через поглотитель оставшихся в растворе металлических наночастиц с блоком регенерации растворителей. Блок регенерации растворителей состоит из ректификационных колонок, предназначенных для регенерации углеводородов, водно-спиртовой смеси, перегонки и очистки воды. Выходные штуцеры ректификационных колонок связаны посредством магистрали, снабженной кранами и подкачивающим насосом, с впускными штуцерами емкостей блока промывки реактора.The prior art system for modifying objects with nanoparticles according to patent RU 2212268, IPC B01D 39/08, B82B 1/00, B29C 71/04, publ. 09/20/2003. The system is designed to obtain filter elements by modifying various materials with metal nanoparticles and contains a reactor with a solution of a modifying substance in which the objects to be modified are placed. The system is equipped with a source of ionizing gamma radiation located at the same level with the specified reactor and placed with it in a room with biological radiation protection, thus forming a modification unit. In addition, it is additionally equipped with an inert gas cylinder, a solvent flushing unit, a tank with a mixing device for mixing a solution of a surfactant in a non-polar solvent with an aqueous solution of metal salts, connected by corresponding highways equipped with taps, with the upper part of the specified reactor. The solvent washing unit of the reactor is formed by tanks located above the reactor with liquid hydrocarbons, a water-alcohol mixture and distilled water, equipped in the lower parts with drain pipes with taps connected to the line connected with the upper part of the reactor. At the bottom of the reactor there is an outlet pipe connected through a line equipped with a booster pump through an absorber of metal nanoparticles remaining in the solution to the solvent regeneration unit. The solvent recovery unit consists of distillation columns designed for hydrocarbon recovery, water-alcohol mixture, distillation and water purification. The outlet fittings of the distillation columns are connected via a line equipped with taps and a booster pump to the inlet fittings of the capacities of the reactor washing unit.
Система по патенту RU 2212268 за счет повторного использования растворителей и промывочных средств и возможности повторной адсорбции наночастиц из свежей порции модифицирующего раствора обладает повышенной эффективностью и экономичностью.The system according to patent RU 2212268 due to the reuse of solvents and flushing agents and the possibility of re-adsorption of nanoparticles from a fresh portion of the modifying solution has increased efficiency and economy.
Недостатком этой системы является сложность технологического процесса и используемого оборудования, а также повышенная опасность работы (источник ионизирующего гамма-излучения, баллонное хозяйство, органические растворители). Кроме того, использование такой системы не позволяет модифицировать поверхность полимерных материалов, так как модифицируемые в ней объекты обрабатываются органическими растворителями.The disadvantage of this system is the complexity of the process and the equipment used, as well as the increased danger of work (source of ionizing gamma radiation, balloon economy, organic solvents). In addition, the use of such a system does not allow to modify the surface of polymeric materials, since the objects modified in it are processed with organic solvents.
Наиболее близкой, принятой за прототип, является система модифицирования полимерных волокнистых материалов (ПВМ) для реализации способа по патенту на изобретение №2408411, МПК B01D 39/16, B82B 3/00, опубл. 10.01.2011, предназначенная для получения фильтрующего материала путем модифицирования наночастицами серебра ПВМ, полученных методом аэродинамического диспергирования расплава полимера из ряда полипропилена, поликарбоната или полиэтилентерефталата. Система по прототипу содержит емкость для водного раствора азотнокислого серебра (блок пропитки), блок УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления наночастиц серебра, включающий решетку для заготовки из полимерного материала, извлеченной из раствора азотнокислого серебра, и ртутно-кварцевую лампу, СВЧ-печь для закрепления наночастиц серебра на ПВМ и сушильный шкаф. В отличие от рассмотренной выше системы по патенту RU 2212268, эта система более экономична и экологически безопасна и позволяет создавать ПВМ с пониженным содержанием серебра при сохранении хороших антибактериальных свойств. Ее недостатком является большая доля ручного труда при модифицировании ПВМ и, следовательно, высокая трудоемкость при изготовлении его большого (по объему и площади) количества. Такая система не обеспечивает согласованность операций производства фильтрующих материалов из ПВМ. Наличие решетки и одной лампы не обеспечивает равномерного двухстороннего восстановления наночастиц серебра на поверхности ПВМ, что сказывается па качестве получаемого фильтровального материала.The closest adopted for the prototype is a system for modifying polymer fibrous materials (FDA) for implementing the method according to the invention patent No. 2408411, IPC B01D 39/16, B82B 3/00, publ. 01/10/2011, designed to obtain filter material by modifying silver PVM nanoparticles obtained by aerodynamic dispersion of a polymer melt from a number of polypropylene, polycarbonate or polyethylene terephthalate. The prototype system comprises a container for an aqueous solution of silver nitrate (impregnation unit), a UV photolysis unit of silver nitrate to recover silver nanoparticles, including a grate for a workpiece made of a polymeric material extracted from silver nitrate solution, and a mercury-quartz lamp, a microwave oven for fixing silver nanoparticles on FDA and drying cabinet. In contrast to the system discussed above in patent RU 2212268, this system is more economical and environmentally friendly and allows you to create FDA with a low silver content while maintaining good antibacterial properties. Its disadvantage is the large proportion of manual labor when modifying the FDA and, therefore, the high complexity in the manufacture of its large (in volume and area) quantity. Such a system does not ensure the coordination of operations for the production of filter materials from FDA. The presence of a grating and one lamp does not provide uniform two-sided reduction of silver nanoparticles on the surface of the PVM, which affects the quality of the resulting filter material.
Задачей настоящего изобретения является создание безопасной для обслуживающего персонала, эффективной и простой в эксплуатации автоматизированной технологической линии по производству поверхностно-модифицированного наночастицами серебра фильтрующего ПВМ.The objective of the present invention is to provide a safe, efficient and easy-to-use automated production line for the production of surface-modified silver nanoparticles filter PVM.
Технический результат при решении задачи заключается в обеспечении непрерывности процесса получения фильтровального материала, в согласованности работы всех блоков, регулировании скорости перемещения ПВМ и равномерности распределения наночастиц по поверхности ПВМ. Это обеспечивает в конечном счете качество получаемого фильтровального антибактериального материала и его массовый выпуск для использования в фильтрах для очистки, например воды, от биологических загрязнителей.The technical result in solving the problem is to ensure the continuity of the process of obtaining filter material, the consistency of the operation of all blocks, regulation of the speed of movement of the FDA and the uniform distribution of nanoparticles on the surface of the FDA. This ultimately ensures the quality of the resulting filter antibacterial material and its mass release for use in filters for cleaning, for example water, of biological pollutants.
Поставленная задача и технический результат достигаются следующим образом.The task and the technical result are achieved as follows.
Как и прототип, автоматизированная линия для поверхностной модификации наночастицами серебра ПВМ содержит систему блоков, включающую блок пропитки ПВМ раствором азотнокислого серебра, блок УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления наночастиц серебра и блок СВЧ для закрепления наночастиц серебра на поверхности ПВМ.Like the prototype, an automated line for surface modification of PVM silver nanoparticles contains a block system including a PVM impregnation unit with silver nitrate solution, silver nitrate UV photolysis unit to restore silver nanoparticles, and a microwave unit for fixing silver nanoparticles on the PVM surface.
В отличие от прототипа, автоматизированная линия дополнительно содержит лентопротяжный механизм для перемещения полимерного волокнистого материала через последовательно установленные блоки. Блок УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления наночастиц серебра выполнен в виде герметичного корпуса, внутри которого установлены ряды ртутно-кварцевых ламп, и снабжен вытяжным вентилятором с воздуховодом. Лентопротяжный механизм состоит из прижимных валиков, установленных на входе и выходе всех блоков автоматизированной линии, и направляющих валиков, расположенных внутри каждого блока. Внутри блока пропитки ПВМ раствором азотнокислого серебра и блока УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления наночастиц серебра направляющие валики, например парами, расположены в шахматном порядке и с возможностью огибания ПВМ рядов ртутно-кварцевых ламп блока УФ-фотолиза. Внутри блока СВЧ магнетроны расположены параллельно линии перемещения ПВМ и с возможностью обеспечения чередования максимумов и минимумов электромагнитного поля с периодичностью полуволны. Отличием от прототипа является также то, что заявляемая автоматизированная линия дополнительно содержит два герметичных контейнера-накопителя ПВМ, внутри которых сверху вниз в шахматном порядке установлены направляющие валики лентопротяжного механизма. Один контейнер-накопитель расположен между блоком пропитки ПВМ раствором азотнокислого серебра и блоком УФ-фотолиза, а другой - между блоком УФ-фотолиза и блоком СВЧ. Кроме того, автоматизированная линия дополнительно содержит блок автоматического управления, с которым посредством регулируемых электроприводов соединены одни из прижимных валиков каждого блока, источник питания магнетронов блока СВЧ, вытяжной вентилятор и ртутно-кварцевые лампы. На входе и выходе блока СВЧ установлены четвертьволновые поглощающие излучение ловушки.Unlike the prototype, the automated line additionally contains a tape drive for moving polymer fibrous material through sequentially installed blocks. The UV photolysis unit of silver nitrate before the recovery of silver nanoparticles is made in the form of a sealed enclosure, inside which there are rows of mercury-quartz lamps, and is equipped with an exhaust fan with an air duct. The tape drive mechanism consists of pinch rollers installed at the inlet and outlet of all blocks of the automated line, and guide rollers located inside each block. Inside the PVM impregnation unit with silver nitrate solution and the silver nitrate UV photolysis unit until silver nanoparticles are restored, the guide rollers, for example in pairs, are staggered and can envelope the PVM rows of mercury-quartz lamps of the UV photolysis unit. Inside the microwave unit magnetrons are located parallel to the FDA line of movement and with the possibility of alternating maxima and minima of the electromagnetic field with a half-wave frequency. The difference from the prototype is also that the inventive automated line additionally contains two airtight FDA storage containers, inside of which top-down guide rollers of the tape drive are staggered. One storage container is located between the PVM impregnation unit with silver nitrate solution and the UV photolysis unit, and the other between the UV photolysis unit and the microwave unit. In addition, the automated line additionally contains an automatic control unit, to which one of the pressure rollers of each unit, a magnetron power source of the microwave unit, an exhaust fan, and mercury-quartz lamps are connected via adjustable electric drives. At the input and output of the microwave unit, quarter-wave radiation absorbing traps are installed.
Таким образом, последовательно установленные и связанные между собой контейнерами-накопителями основные блоки позволяют через блок автоматического управления регулировать скорость перемещения ПВМ и обеспечивать согласованный и непрерывный процесс получения фильтровального материала с равномерным распределением наночастиц по его поверхности. Расположение ртутно-кварцевых ламп рядами в блоке УФ-фотолиза и огибание их с двух сторон ПВМ обеспечивают равномерное распределение наночастиц на его поверхности, а расположение магнетронов блока СВЧ на расстоянии в полволны - равномерное закрепление наночастиц на поверхности ПВМ. Все это, в конечном итоге, повышает качество фильтровального материала в сравнении с прототипом.Thus, the main blocks installed in series and interconnected by storage containers allow the FDA to move through the automatic control unit and provide a consistent and continuous process for obtaining filter material with a uniform distribution of nanoparticles on its surface. The arrangement of mercury-quartz lamps in rows in the UV photolysis unit and their bending from two sides of the FDA ensure uniform distribution of nanoparticles on its surface, and the arrangement of magnetrons of the microwave unit at a half-wave distance ensures uniform fixing of nanoparticles on the FDA surface. All this, ultimately, improves the quality of the filter material in comparison with the prototype.
Заявителю не известна такая автоматизированная линия для поверхностной модификации наночастицами серебра ПВМ, которая наряду с содержанием блока пропитки ПВМ раствором азотнокислого серебра, блока УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления серебра в виде наночастиц и блока СВЧ для закрепления наночастиц серебра на поверхности ПВМ дополнительно содержит блок управления, соединенный с лентопротяжным механизмом через регулируемый электропривод, контейнеры-накопители с направляющими валиками, расположенные между блоками пропитки ПВМ раствором азотнокислого серебра и УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления серебра в виде наночастиц и между блоком УФ-фотолиза и блоком СВЧ для закрепления наночастиц серебра на поверхности ПВМ. Неизвестно также из уровня техники устройств для модификации наночастицами серебра ПВМ, в которых для закрепления наночастиц на поверхности ПВМ магнетроны были бы расположены на расстоянии полуволны. Такое расположение магнетронов обеспечивает равномерность электромагнитного поля, которое, в свою очередь, обеспечивает и равномерное закрепление наночастиц на поверхности ПВМ и повышает качество получаемого фильтрующего материала в сравнении с прототипом.The applicant is not aware of such an automated line for surface modification of PVM silver nanoparticles, which, in addition to containing a PVM impregnation unit with silver nitrate solution, silver nitrate UV photolysis unit to restore silver in the form of nanoparticles, and a microwave unit for fixing silver nanoparticles on the PVM surface additionally contains a control unit connected to the tape drive through an adjustable electric drive, storage containers with guide rollers located between the blocks bev- erages PVM silver nitrate solution and a UV photolysis of silver nitrate to reduction of silver nanoparticle and between the block UV photolysis and microwave unit for fixing the silver nanoparticles on PVM surface. Also unknown from the prior art are devices for modifying silver nanoparticles with PVM, in which magnetrons would be located at half wavelengths to fix nanoparticles on the surface of PVM. This arrangement of magnetrons ensures uniformity of the electromagnetic field, which, in turn, ensures uniform fixation of nanoparticles on the surface of the FDA and improves the quality of the resulting filter material in comparison with the prototype.
Таким образом, заявленное решение отвечает критерию «изобретательский уровень».Thus, the claimed solution meets the criterion of "inventive step".
На фиг.1 схематично изображена автоматизированная технологическая линия для поверхностной модификации наночастицами серебра ПВМ. На фиг.2 представлен протокол бактериологических испытаний ПВМ, поверхность которого модифицирована наночастицами серебра на заявляемой автоматизированной технологической линии.Figure 1 schematically shows an automated production line for surface modification of PVM silver nanoparticles. Figure 2 presents the protocol of bacteriological tests of FDA, the surface of which is modified with silver nanoparticles on the inventive automated production line.
Автоматизированная технологическая линия включает последовательно установленные блоки: блок пропитки ПВМ раствором азотнокислого серебра 1, блок УФ-фотолиза азотнокислого серебра до восстановления серебра в виде наночастиц 2, блок СВЧ для закрепления наночастиц серебра на поверхности ПВМ 3; контейнеры-накопители 4, 5; блок автоматического управления 6 и лентопротяжный механизм, состоящий из прижимных и направляющих валиков.The automated production line includes sequentially installed blocks: a PVM impregnation unit for silver nitrate 1, a UV photolysis unit for silver nitrate to restore silver in the form of
Блок 1 представляет собой резервуар из нержавеющей стали 7, в который вмонтированы валики лентопротяжного механизма, приводимого в действие регулируемым электроприводом 8 с панели блока автоматического управления технологической линией 6. Лентопротяжный механизм содержит прижимные входные 9, прижимные выходные 10 и направляющие 11 валики. Требуемая скорость движения ПВМ в блоке задается регулируемым электроприводом 8.Block 1 is a stainless steel tank 7, in which are mounted the rollers of a tape drive driven by an adjustable electric drive 8 from a panel of an automatic control unit of the production line 6. The tape drive contains a pinch input 9,
Блок 2 представляет собой герметичный металлический контейнер 12 с размещенными в нем ртутно-кварцевыми лампами 13, например, марки ДРТ 1000, а также лентопротяжным механизмом, который приводится в действие регулируемым электроприводом 14 и включается с панели блока автоматического управления технологической линией 6. Лентопротяжный механизм в блоке 2 включает прижимные входные 15, прижимные выходные 16 и направляющие 17 валики, расположенные парами, которые установлены в шахматном порядке. Ртутно-кварцевые лампы 13 установлены рядами, а направляющие валики 17 расположены таким образом, что ПВМ огибает ряды ртутно-кварцевых ламп 17 с обеих сторон для равномерного восстановления наночастиц серебра с двух сторон ПВМ. Требуемая скорость движения ПВМ задается регулируемым электроприводом 14. На верхней панели блока 2 расположен мощный вытяжной вентилятор 18, который удаляет из рабочего объема блока 2 влагу и образующийся при работе ртутно-кварцевых ламп озон. Озон по воздуховоду направляется в канализацию, где, вступая в контакт с канализационными стоками, дезинфицирует их и нейтрализуется. Ввиду того, что озон тяжелее воздуха, попадание его в атмосферу исключено.
Блок 3 представляет собой металлический шкаф 19 с щелевыми входом и выходом, оборудованными четвертьволновыми ловушками, предотвращающими выход СВЧ-излучения за пределы рабочей камеры блока 3. Размер щелей определяется шириной ПВМ. Шкаф 19 оснащен лентопротяжным механизмом, содержащим прижимные входные 20, прижимные выходные 21 и направляющие 22 валики, и камерой, в которой размещены четыре магнетрона 23, 24, 25 и 26. Лентопротяжный механизм в блоке 3 приводится в движение через задающий скорость регулируемый электропривод 27, который включается с панели управления блока автоматики 6. Совместная работа синхронизируется наличием контейнеров-накопителей 4 и 5 с направляющими валиками 28, 29, расположенными сверху вниз в шахматном порядке и выходными валиками 30, 31. В контейнерах 4 и 5 находится заданный блоком автоматического управления 6 избыток ПВМ, что позволяет объединить лентопротяжные механизмы трех блоков 1, 2, 3, работающих с разными скоростями, в единую технологическую линию. Такая линия по модификации ПВМ может работать как в прерывистом режиме, когда ПВМ отмеренных размеров упакован в контейнеры и подается на вход технологической линии «порциями», так и в непрерывном, когда ПВМ подается на вход технологической линии непосредственно с транспортера агрегата аэродинамического диспергирования расплава полимера. Позицией 32 на чертеже обозначена лента ПВМ.Block 3 is a metal cabinet 19 with slotted inlet and outlet equipped with quarter-wave traps that prevent microwave radiation from leaving the working chamber of block 3. The size of the slots is determined by the width of the FDA. The cabinet 19 is equipped with a tape drive mechanism containing pressure input 20, pressure output 21 and guide rollers 22, and a camera in which four magnetrons 23, 24, 25 and 26 are placed. The tape drive mechanism in block 3 is driven through a speed-adjustable adjustable drive 27, which is switched on from the control panel of the automation unit 6. Collaboration is synchronized by the presence of storage containers 4 and 5 with guide rollers 28, 29 located staggered from top to bottom and
Технологическая линия по модификации ПВМ наночастицами серебра работает следующим образом. ПВМ размещается в блоках и контейнерах-накопителях таким образом, что огибает сразу все валики. Затем в резервуар из нержавеющей стали 7 блока 1 заливается водный раствор азотнокислого серебра. На панели блока автоматического управления технологической линии 6 включаются регулируемые электроприводы 8, 14, 27 лентопротяжных механизмов и подается напряжение на электрооборудование всех блоков технологической линии по заранее заданной программе. После этого ПВМ начинает с заданной регулируемыми электроприводами 8, 14, 27 скоростью двигаться по направляющим валикам 11 в объеме резервуара 7 с раствором азотнокислого серебра. Скорость движения ПВМ устанавливается в зависимости от выбранного ПВМ и определяется условием полной его пропитки раствором. На выходе из резервуара 7 с раствором азотнокислого серебра ПВМ проходит через прижимные ролики 10, где происходит отжим избыточного количества раствора азотнокислого серебра обратно в резервуар блока пропитки 1. После этого ПВМ, пропитанный раствором азотнокислого серебра, по направляющим валикам 28 поступает в первый промежуточный контейнер-накопитель 4, который выполняет функцию синхронизатора лентопротяжных механизмов блока пропитки 1 и следующего за ним блока УФ-фотолиза 2. Через выходные валики 30 промежуточного контейнера-накопителя 4 и входные прижимные валики 15 ПВМ, обработанный раствором азотнокислого серебра, поступает в блок УФ-фотолиза 2, где, проходя по системе направляющих валиков 17 лентопротяжного механизма, облучается ртутно-кварцевыми лампами 13, в результате находящееся на поверхности волокон азотнокислое серебро разлагается до наночастиц металлического серебра. Скорость движения ленты в рабочей камере блока 2 определяется временем, необходимым для полного восстановления наночастиц серебра. Через выходные валики 16 блока 2 ПВМ, с восстановленными на поверхности волокон наночастицами серебра, поступает во второй контейнер-накопитель 5, который предназначен для синхронизации работы лентопротяжных механизмов блока 2 и блока СВЧ для закрепления наночастиц серебра на поверхности ПВМ 3, откуда через щелевой вход и входные валики 20 поступает в блок 3. В блоке 3 ПВМ со скоростью, определяемой временем полного закрепления наночастиц серебра на ПВМ, проходит через зону излучения четырех магнетронов 23, 24, 25, 26, где происходят его сушка и закрепление на поверхности волокон наночастиц серебра. При этом конфигурация электромагнитного поля в металлической полости, создаваемая магнетронами блока СВЧ 3, характеризуется наличием чередующихся максимумов и минимумов с периодичностью в полволны для равномерного нагрева всей обрабатываемой площади влажного ПВМ. Влажные полипропиленовые волокна прогреваются до температуры размягчения выбранного ПВМ и разогретые наночастицы восстановленного серебра «впаиваются» в поверхность полимерных волокон. После выхода из блока 3 через выходные прижимные валики 21 и щелевой выход сухой ПВМ с закрепленными на поверхности наночастицами серебра укладывается в приемный контейнер-накопитель (на чертеже не показан) и, по его заполнению, транспортируется на склад готовой продукции. В качестве ПВМ могут быть использованы полипропиленовые волокнистые материалы (ППВМ), полиэтилентерефталатные (лавсановые) волокнистые материалы, полиамидные волокнистые материалы и другие подобные материалы.The technological line for the modification of PVM with silver nanoparticles works as follows. FDA is placed in blocks and storage containers in such a way that it envelops all the rollers at once. Then, an aqueous solution of silver nitrate is poured into the stainless steel tank 7 of block 1. On the panel of the automatic control unit of the technological line 6, adjustable electric drives 8, 14, 27 of tape drives are switched on and voltage is supplied to the electrical equipment of all the blocks of the technological line according to a predetermined program. After that, the FDA starts at a predetermined adjustable electric drive 8, 14, 27 to move along the guide rollers 11 in the volume of the tank 7 with a solution of silver nitrate. The speed of the FDA is set depending on the selected FDA and is determined by the condition of its complete impregnation with a solution. At the outlet of the tank 7 with the silver nitrate solution, the FDA passes through the
Работа автоматизированной технологической линии для поверхностной модификации наночастицами серебра ПВМ показана на конкретном примере, в котором в качестве ПВМ выбран ППВМ.The work of an automated production line for surface modification of PVM silver nanoparticles is shown by a specific example, in which PPVM is selected as PVM.
ППВМ 32 в виде ленты с длиной 30-50 м, шириной 0,45 м и толщиной 40 мм размещают в блоках 1, 2, 3 и контейнерах- накопителях 4, 5 таким образом, чтобы она огибала сразу все валики. Затем в резервуар из нержавеющей стали 7 блока 1 заливается раствор азотнокислого серебра. С панели управления блока автоматического управления 6 подается напряжение и включаются регулируемые электроприводы 8, 14, 27 лентопротяжного механизма и электрооборудование всех блоков технологической линии (источник питания магнетронов, вытяжной вентилятор, ртутно-кварцевые лампы). Лента ППВМ 32 по направляющим валикам 11 начинает поступать в рабочую камеру блока пропитки с раствором азотнокислого серебра 1. Скорость движения ленты 32 задается регулируемым электроприводом 8. В течение заданного скоростью движения лентопротяжного механизма (в интервале 1-10 м/час) времени лента ППВМ 32 пропитывается раствором азотнокислого серебра, проходя через рабочую камеру блока пропитки 1, а затем через прижимные выходные валики 10 и поступает в промежуточный контейнер-накопитель 4. Из контейнера-накопителя 4, синхронизирующего работу двух разноскоростных направляющих валиков 11, 17 лентопротяжного механизма, лента ППВМ 32, обработанная раствором азотнокислого серебра, через выходные валики промежуточного контейнера-накопителя, поступает на вход блока УФ-фотолиза 2. При этом скорость движения ленты задается регулируемым электроприводом 14. Поступающая в блок УФ-фотолиза 2 лента ППВМ 32, обработанная раствором азотнокислого серебра, начинает двигаться по направляющим валикам 17 лентопротяжного механизма с выбранной скоростью (в интервале 1-10 м/час) между ртутно-кварцевыми лампами 13. Во время прохождения ленты ППВМ между ртутно-кварцевыми лампами азотнокислое серебро на ППВМ под воздействием ультрафиолетового излучения разлагается до восстановления на поверхности волокон наночастиц металлического серебра. На выходе из рабочей камеры блока УФ-фотолиза 2 лента ППВМ с наночастицами металлического серебра поступает во второй промежуточный контейнер-накопитель 5, который синхронизирует работу двух разноскоростных направляющих валиков 17, 22 лентопротяжного механизма блока УФ-фотолиза 2 и блока СВЧ 3. Далее через выходные валики 31 второго промежуточного контейнера-накопителя 5 лента ППВМ 32 с наночастицами серебра на поверхности поступает на щелевой вход блока СВЧ 3, в котором расположены магнетроны, выдающие суммарную мощность 4 кВт с рабочей частотой 2,45 ГГц. Поступив через прижимные входные валики 20 в рабочий объем камеры СВЧ 3, лента ППВМ 32 с наночастицами серебра на поверхности с заданной скоростью (в интервале 1-10 м/час) начинает протягиваться под излучателями магнетронов, в результате влажные полипропиленовые волокна прогреваются до температуры 60-80°C, при которой ППВМ размягчается, и разогретые наночастицы восстановленного серебра «впаиваются» в поверхность полипропиленовых волокон. Избыточная влага при этом испаряется и удаляется вентилятором из рабочей камеры блока СВЧ 3. Затем сухая лента ППВМ 32 с закрепленными на волокнах наночастицами серебра протягивается через выходной щелевой зазор между прижимными валиками 21 блока СВЧ 3 и поступает в приемный контейнер-накопитель.PPVM 32 in the form of a tape with a length of 30-50 m, a width of 0.45 m and a thickness of 40 mm is placed in
Полученный модифицированный ППВМ прошел испытание на антибактериальную активность и показал хорошие результаты, что подтверждается протоколом испытаний (фиг.2).The obtained modified PPVM passed the test for antibacterial activity and showed good results, which is confirmed by the test report (figure 2).
Автоматизированная технологическая линия для поверхностной модификации наночастицами серебра ПВМ может работать как в прерывистом режиме, вышеописанном в примере, когда ПВМ отмеренных размеров упакован в контейнеры и подается на вход автоматизированной технологической линии «порциями», так и в непрерывном, когда ПВМ подается на вход автоматизированной технологической линии непосредственно с транспортера агрегата аэродинамического диспергирования расплава полимера.An automated production line for surface modification with silver nanoparticles FDA can operate in intermittent mode, as described in the example above, when measured FDAs are packed in containers and fed to the input of the automated production line in batches, or continuously when FDA is fed to the input of an automated technological lines directly from the conveyor of the aerodynamic dispersion unit of the polymer melt.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144701/05A RU2540589C1 (en) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | Automatised technological line for surface modifying by nanoparticles of silver polymer fibrous material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144701/05A RU2540589C1 (en) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | Automatised technological line for surface modifying by nanoparticles of silver polymer fibrous material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2540589C1 true RU2540589C1 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53286900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013144701/05A RU2540589C1 (en) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | Automatised technological line for surface modifying by nanoparticles of silver polymer fibrous material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2540589C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109224661A (en) * | 2018-10-12 | 2019-01-18 | 东南大学 | A kind of process units and technique of the PPS filter bag of combined pollutant joint remove |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2009289C1 (en) * | 1992-03-09 | 1994-03-15 | Владимир Семенович Побединский | Device for processing textile material |
RU2056954C1 (en) * | 1993-06-21 | 1996-03-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "ОБТЕКС" | Device for irradiation of materials, mainly, fabric, with ultraviolet rays |
RU29531U1 (en) * | 2003-02-27 | 2003-05-20 | Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" | Polymer Coated Sheet Metal Processing Line |
CN101298026A (en) * | 2008-01-08 | 2008-11-05 | 上海大学 | Preparation of antibacterial nano filter membrance |
RU2408411C1 (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-10 | Геннадий Георгиевич Волокитин | Filtration material and method of its production |
-
2013
- 2013-10-04 RU RU2013144701/05A patent/RU2540589C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2009289C1 (en) * | 1992-03-09 | 1994-03-15 | Владимир Семенович Побединский | Device for processing textile material |
RU2056954C1 (en) * | 1993-06-21 | 1996-03-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "ОБТЕКС" | Device for irradiation of materials, mainly, fabric, with ultraviolet rays |
RU29531U1 (en) * | 2003-02-27 | 2003-05-20 | Закрытое акционерное общество "Патентные услуги" | Polymer Coated Sheet Metal Processing Line |
CN101298026A (en) * | 2008-01-08 | 2008-11-05 | 上海大学 | Preparation of antibacterial nano filter membrance |
RU2408411C1 (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-10 | Геннадий Георгиевич Волокитин | Filtration material and method of its production |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109224661A (en) * | 2018-10-12 | 2019-01-18 | 东南大学 | A kind of process units and technique of the PPS filter bag of combined pollutant joint remove |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6618957B2 (en) | Method and apparatus for microwave utilization | |
JP2015505747A (en) | System and method for efficient microwave drying of extruded honeycomb structures | |
DE4339427A1 (en) | Continuous treatment of long fabric lengths - uses radiation in an ozone atmosphere to avoid use of washing water which could leave soiling and affect further processing | |
DE3248730A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUSLY TREATING A FABRIC RAIL WITH THE AID OF A LOW-TEMPERATURE PLASMA | |
RU2540589C1 (en) | Automatised technological line for surface modifying by nanoparticles of silver polymer fibrous material | |
BR112021026863A2 (en) | Systems for processing material and for suppressing microwaves, methods for processing material, for portablely providing processed material on demand and for making a bituminous mixture, product, and material treating apparatus | |
JP2016500770A5 (en) | ||
WO2015071058A1 (en) | Dryer and method for drying flat materials | |
KR102169827B1 (en) | Odor removal apparatus of food waste | |
RU2319088C1 (en) | Method for wood drying and installation for its realization | |
US3684554A (en) | Method for the vapor phase surface sulfonation of plastic webs | |
RU2542303C1 (en) | Automated technological line for surface modification of polymer fibrous material by metal oxide nanoparticles | |
KR20120015974A (en) | The drying method and the same apparatus of sludge | |
CN103611397B (en) | High-energy photon deodorization device | |
KR100439942B1 (en) | Continuous surface-treating apparatus for three-dimensional shape of polymer and continuous surface-treating method thereof | |
CN205403444U (en) | Microwave drying sterilization machine | |
US20170334091A1 (en) | Systems and methods for drying skinned ceramic wares using recycled microwave radiation | |
DE3418101A1 (en) | Process for the treatment of water-containing substances and apparatus for carrying out the process | |
US3320676A (en) | Method and apparatus for humidifying hydrophilic materials | |
KR20090093358A (en) | Sludge drying system | |
KR100718557B1 (en) | Sludge dryness apparatus | |
RU2291596C1 (en) | Device for microwave processing of free-flowing and extensive materials | |
JPS58120875A (en) | Low temperature continuous plasma treating method and apparatus of fabric | |
KR20150067911A (en) | Drying apparatus and method | |
CN220793743U (en) | Tunnel type microwave dryer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161005 |