RU2618074C1 - Химический поглотитель диоксида углерода - Google Patents
Химический поглотитель диоксида углерода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618074C1 RU2618074C1 RU2016111553A RU2016111553A RU2618074C1 RU 2618074 C1 RU2618074 C1 RU 2618074C1 RU 2016111553 A RU2016111553 A RU 2016111553A RU 2016111553 A RU2016111553 A RU 2016111553A RU 2618074 C1 RU2618074 C1 RU 2618074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibers
- alkali
- chemical
- absorber
- carbon dioxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/041—Oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составам поглотителей диоксида углерода, применяемых в средствах защиты органов дыхания. Поглотитель диоксида углерода выполнен в виде листового материала. Поглотитель состоит из гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, воды тканого или нетканого щелочестойкого материала с низкой поверхностной плотностью и волокон гидрофобных полимеров, имеющих длину 2-100 мм и толщину 10-1000 мкм. Поглотитель содержит компоненты при следующем соотношении (% мас.): гидроксиды щелочных и/или щелочноземельных металлов - 64÷86,5, волокна гидрофобных полимеров - 0,2÷5, волокнистый материал - 1,3÷6, вода - 12÷25. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик химического поглотителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к составам поглотителей, применяемых в средствах защиты органов дыхания человека, и может быть использовано в производстве химического поглотителя диоксида углерода СО2.
Известен химический поглотитель диоксида углерода в виде листового материала, предназначенный для использования в системах жизнеобеспечения человека (заявка WO 2009/139664, МПК B01J 20/04, 2009 г.), состоящий из гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, волокнистого материала и воды, в котором водная дисперсия гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов располагается между слоями волокнистого материала. В качестве волокнистого материала используют тканый или нетканый щелочестойкий материал с низкой поверхностной плотностью (стеклобумага, термостойкие негорючие материалы типа Nomex, Kevlar, Русар, Арселон и др.). Химический поглотитель имеет существенный недостаток, заключающийся в отсутствии прочного скрепления волокнистого материала и гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов. Активные частицы свободно размещены между слоями волокнистого материала, из-за чего при эксплуатации или под воздействием различных механических нагрузок на химический поглотитель (например, транспортировка) наблюдается его пыление, крошение, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик химического поглотителя. Кроме того, наличие большого количества мелкодисперсной фракции может вызывать химические ожоги верхних дыхательных путей человека.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик химического поглотителя.
Задача решается тем, что химический поглотитель диоксида углерода в виде листового материала, состоящий из гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, воды и волокнистого материала, в качестве которого используют тканый или нетканый щелочестойкий материал с низкой поверхностной плотностью, содержит волокна гидрофобных полимеров при следующем соотношении компонентов (% масс.):
гидроксиды щелочных и/или щелочноземельных металлов | 64÷86,5 |
волокна гидрофобных полимеров | 0,2÷5 |
волокнистый материал | 1,3÷6 |
вода | 12÷25 |
В качестве гидрофобных волокон могут быть использованы полиолефиновые волокна (полиэтиленовые, полипропиленовые и др.), фторопластовые волокна и др. с длиной 2-100 мм и толщиной 10-1000 мкм.
Гидроксиды щелочных и/или щелочноземельных металлов являются активными частицами, поглощающими СO2.
Волокнистый тканый или нетканый щелочестойкий материал с низкой поверхностной плотностью является формообразующим и армирующим компонентом, препятствующим выносу тонкодисперсного порошка гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов из структуры химического поглотителя.
Вода, входящая в состав химического поглотителя, участвует в процессе хемосорбции СО2, который осуществляется на поверхности химического поглотителя через поверхностную пленку щелочного раствора.
Волокна гидрофобных полимеров, будучи гибкими, прочными и эластичными, играют роль структурирующей и упрочняющей добавки, создавая армирующую сетку, удерживающую активные частицы, что препятствует разрушению материала и уносу активных частиц потоком газа. Введение волокнистого материала непосредственно в структуру поглотителя позволяет существенно снизить процесс механического разрушения химического поглотителя при эксплуатации.
Ввиду своей гидрофобности полимерные волокна не смачиваются щелочным раствором, в результате чего создаются каналы вблизи волокна (рисунок 1). Как видно по микрофотографии, в химическом поглотителе имеются дополнительные каналы вблизи волокна диаметром около 10 мкм, за счет чего улучшается диффузия газа в толщу химического поглотителя, что приводит к увеличению его сорбционной емкости.
При уменьшении количества волокон гидрофобных полимеров не наблюдается увеличение механической прочности химического поглотителя. При увеличении количества волокон из гидрофобных полимеров наблюдается их комкование, а при дальнейшем формовании листа химического поглотителя наблюдается большой разброс по толщине.
Использование волокон из гидрофобных полимеров длиной менее 2 мм не приводит к удержанию активных частиц в структуре материала, более 100 мм - приводит к получению материала неоднородной структуры, наличию уплотнений и полостей в объеме химического поглотителя, что негативно сказывается на его эксплуатационных характеристиках.
Использование волокон из гидрофобных полимеров толщиной менее 10 мкм не приводит к улучшению эксплуатационных характеристик химического поглотителя ввиду того, что толщина волокон из гидрофобных полимеров становится меньше размера активных частиц, более 1000 мкм - приводит к образованию каналов вблизи волокна большего диаметра, что приводит к частичному беспрепятственному прохождению содержащей СО2 газовоздушной смеси (ГВС) через поглотитель без ее очистки.
Химический поглотитель получают следующим образом. Готовят дисперсию, состоящую из гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, воды и волокон гидрофобных полимеров путем механического смешения исходных компонентов. Полученную дисперсию заключают между слоями волокнистого тканого или нетканого щелочестойкого материала и формуют листовой материал, который сушат до остаточного содержания воды 12-25% по массе.
Пример 1
Полипропиленовые волокна длиной 2 мм, толщиной 10 мкм, массой 10 г (2% по массе в составе химического поглотителя) смешивают с водой объемом 310 мл и перемешивают для равномерного распределения волокон в смеси. В приготовленную смесь при постоянном перемешивании добавляют гидроксид калия ГОСТ 24363-80 массой 25 г (5% по массе) и гидроксид кальция ТУ 2611-094-00187895-2000 массой 350 г (70% по массе). Полученную дисперсию помещают в проницаемую оболочку в виде рукава размерами 200×1250 мм из Айрлайд-материала ТУ 8390-001-13429727-2011 массой 25 г (5% по массе) и формуют листовой материал, после чего сушат его до остаточного содержания воды 18%.
Пример 2
Фторопластовые волокна длиной 100 мм, толщиной 30 мкм, массой 1,2 г (0,2% по массе) смешивают с водой объемом 400 мл и перемешивают для равномерного распределения волокон в смеси. В приготовленную смесь при постоянном перемешивании добавляют гидроксид лития ГОСТ 8595-83 массой 519 г (86,5% по массе). Полученную дисперсию помещают в проницаемую оболочку в виде рукава размерами 200×1250 мм из полипропиленового нетканого материала спанбонд ТУ 8390-002-71242729-2005 массой 7,5 г (1,3% по массе) и формуют листовой материал, после чего листовой материал сушат до остаточного содержания воды 12%.
Пример 3
Полиэтиленовые волокна длиной 20 мм, толщиной 1000 мкм, массой 25 г (5% по массе) смешивают с водой объемом 400 мл и перемешивают для равномерного распределения волокон в смеси. В приготовленную смесь при постоянном перемешивании добавляют гидроксид кальция массой 320 г (64% по массе). Полученную дисперсию помещают в проницаемую оболочку в виде рукава размерами 200×1250 мм из материала спанбонд массой 30 г (6% по массе) и формуют листовой материал, после чего листовой материал сушат до остаточного содержания воды 25%.
Сорбционную емкость химических поглотителей исследовали в динамической трубке при следующих условиях:
объемный расход ГВС | 7,0±0,3 дм3/мин |
объемная доля СO2 в ГВС | 4±0,1 % |
температура ГВС | 23±1°С |
влажность ГВС | 85±5 % |
Находили время защитного действия до достижения объемной доли СO2 в ГВС на выходе из динамической трубки 1%.
Оценивали массовую долю мелкодисперсной фракции, образующейся при механических нагрузках, имитирующих транспортирование химического поглотителя.
Для проведения сравнительных исследований был изготовлен образец химического поглотителя диоксида углерода по примеру 1 заявки WO 2009/139664.
Результаты исследований представлены в таблице 1.
Как видно по данным таблицы 1, предлагаемый химический поглотитель имеет большие сорбционную емкость на единицу массы и время защитного действия, чем по заявке WO 2009/139664, а также характеризуется практически полным отсутствием мелкодисперсной фракции после воздействия механических нагрузок.
Claims (3)
1. Химический поглотитель диоксида углерода для средств защиты органов дыхания человека, состоящий из гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, воды и волокнистого материала, в качестве которого используют тканый или нетканый щелочестойкий материал с низкой поверхностной плотностью, отличающийся тем, что химический поглотитель диоксида углерода дополнительно содержит волокна гидрофобных полимеров с длиной 2-100 мм и толщиной 10-1000 мкм при следующем соотношении компонентов (% мас.):
2. Химический поглотитель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве волокон гидрофобных полимеров используют полиолефиновые волокна (полиэтиленовые, полипропиленовые), фторопластовые волокна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111553A RU2618074C1 (ru) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Химический поглотитель диоксида углерода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111553A RU2618074C1 (ru) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Химический поглотитель диоксида углерода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2618074C1 true RU2618074C1 (ru) | 2017-05-02 |
Family
ID=58697833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016111553A RU2618074C1 (ru) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Химический поглотитель диоксида углерода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618074C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725926C1 (ru) * | 2019-10-09 | 2020-07-07 | Акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" | Химический поглотитель диоксида углерода и способ его изготовления |
RU2739929C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-12-29 | Акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" | Способ термоформования поглотителя диоксида углерода |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7326280B2 (en) * | 2004-01-28 | 2008-02-05 | Micropore, Inc. | Enhanced carbon dioxide adsorbent |
RU2381831C2 (ru) * | 2008-05-12 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
RU2009140392A (ru) * | 2007-04-03 | 2011-05-10 | Саес Геттерс С.п.А. (IT) | Способ сорбции газообразных примесей с помощью наноструктурных сорбентов в виде волокна |
RU2484891C1 (ru) * | 2011-10-03 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
US20150263390A1 (en) * | 2012-10-11 | 2015-09-17 | Renault S.A.S. | Structure for modulating the voltage of a battery and the active equilibration thereof |
-
2016
- 2016-03-28 RU RU2016111553A patent/RU2618074C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7326280B2 (en) * | 2004-01-28 | 2008-02-05 | Micropore, Inc. | Enhanced carbon dioxide adsorbent |
US7329307B2 (en) * | 2004-01-28 | 2008-02-12 | Micropore, Inc. | Method of manufacturing and using enhanced carbon dioxide adsorbent |
RU2009140392A (ru) * | 2007-04-03 | 2011-05-10 | Саес Геттерс С.п.А. (IT) | Способ сорбции газообразных примесей с помощью наноструктурных сорбентов в виде волокна |
RU2381831C2 (ru) * | 2008-05-12 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
RU2484891C1 (ru) * | 2011-10-03 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
US20150263390A1 (en) * | 2012-10-11 | 2015-09-17 | Renault S.A.S. | Structure for modulating the voltage of a battery and the active equilibration thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725926C1 (ru) * | 2019-10-09 | 2020-07-07 | Акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" | Химический поглотитель диоксида углерода и способ его изготовления |
RU2739929C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-12-29 | Акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" | Способ термоформования поглотителя диоксида углерода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11607668B2 (en) | Air-permeable sheet filter material, methods for the production and use thereof | |
RU2618074C1 (ru) | Химический поглотитель диоксида углерода | |
CA2991397A1 (en) | Textile protective material of a new type and method for producing same | |
JPWO2009122975A1 (ja) | 脱臭性繊維構造物およびエアフィルター | |
JP2013146555A (ja) | 発熱体、及びこれを備えた温熱具 | |
ES2222980T3 (es) | Filtro combinado de vapor y de particulas. | |
Zhu et al. | Preparation of high strength ultrafine polyvinyl chloride fibrous membrane and its adsorption of cationic dye | |
RU2381831C2 (ru) | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода | |
JP2015101507A (ja) | 二酸化塩素を放出する方法 | |
RU2484891C1 (ru) | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода | |
JP2007191808A (ja) | 繊維構造物及びガス吸着材 | |
RU2001130992A (ru) | Адсорбенты, предназначенные для использования при обработке комплексных жидкостей | |
EP0201468A1 (en) | A device for removing carbon dioxide from a gas mixture | |
CN105056625B (zh) | 一种口罩滤层滤料及口罩 | |
JPWO2020090649A1 (ja) | ポリビニルアルコール系繊維 | |
JP6910955B2 (ja) | 複合ガス吸着材およびそれを用いた吸着フィルター並びに複合ガス吸着材の製造方法 | |
JP2012066085A (ja) | 消臭剤 | |
Zhang et al. | Spiral grass inspired eco-friendly zein fibrous membrane for multi-efficient air purification | |
CN109224627B (zh) | 大气颗粒物过滤材料 | |
JP2019044282A (ja) | 消臭性を有する極細繊維積層体及びその製造方法 | |
CN207804494U (zh) | 吸水纸 | |
RU2399391C1 (ru) | Фильтрокаталитический материал | |
JP5672374B2 (ja) | 金属吸着用アクリル繊維、不織布及びシート状物並びにそれらの金属吸着材としての使用 | |
JP4601442B2 (ja) | フィラー固着繊維の製造方法及び繊維構造物の製造方法 | |
RU2725926C1 (ru) | Химический поглотитель диоксида углерода и способ его изготовления |