WO2007018454A2 - Materiau filtrant et procede de fabrication, filtre et procede de filtrage - Google Patents

Materiau filtrant et procede de fabrication, filtre et procede de filtrage Download PDF

Info

Publication number
WO2007018454A2
WO2007018454A2 PCT/RU2006/000410 RU2006000410W WO2007018454A2 WO 2007018454 A2 WO2007018454 A2 WO 2007018454A2 RU 2006000410 W RU2006000410 W RU 2006000410W WO 2007018454 A2 WO2007018454 A2 WO 2007018454A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
synthetic polymer
aluminum
filter
organic synthetic
Prior art date
Application number
PCT/RU2006/000410
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2007018454A3 (fr
Inventor
Marat Izrailievich Lerner
Gennady Evgenievich Rudenskiy
Sergey Grigorievich Psakhie
Natalia Valentinovna Svarovskaya
Vladimir Georgievich Pugachev
Vladimir Evgenievich Repin
Original Assignee
Institute Of Strength Physics And Materials Science Siberian Branch Of The Russian Academy Of Sciences
Advanced Powder Technologies, Limited Liability Company
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 Institute Of Strength Physics And Materials Science Siberian Branch Of The Russian Academy Of Sciences, Advanced Powder Technologies, Limited Liability Company filed Critical Institute Of Strength Physics And Materials Science Siberian Branch Of The Russian Academy Of Sciences
Priority to EA200800468A priority Critical patent/EA012492B1/ru
Priority to EP06784093A priority patent/EP1923117A4/de
Publication of WO2007018454A2 publication Critical patent/WO2007018454A2/ru
Publication of WO2007018454A3 publication Critical patent/WO2007018454A3/ru
Priority to IL189134A priority patent/IL189134A0/en
Priority to US12/025,543 priority patent/US8033400B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/614—Strand or fiber material specified as having microdimensions [i.e., microfiber]
    • Y10T442/626—Microfiber is synthetic polymer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/697—Containing at least two chemically different strand or fiber materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/699—Including particulate material other than strand or fiber material

Definitions

  • the invention relates to the production of filtering materials with high adsorbing and filtering properties, namely, to obtain filtering materials based on synthetic polymer fibers for fine cleaning and disinfection of water, aqueous solutions and other liquids, as well as in medicine and microbiology for sterilizing filtering of injection and other solutions concentration of biomolecules in physiological fluids, concentration and extraction of viruses, preparation of pyrogen-free water, in biocatalytic membranes x reactors.
  • a known method of producing an adsorbent [RU 2075345 C1.1997], in which an ultrafine aluminum powder with a specific surface area of 5 - 20 m 2 / g, obtained by electric explosion of an aluminum wire in argon, is subjected to water treatment at 50-60 0 C, followed by calcination at 300-500 0 C for 1-3 hours
  • an adsorbent based on ultrafine alumina provides a high sorption capacity with respect to water-soluble petroleum products, phenols and heavy metals.
  • a known method of producing adsorbents [RU 2168357 C2, 2001] based on oxide materials, in which an ultrafine aluminum powder with a specific surface area of 5-20 m 2 / g, obtained by electric explosion of an aluminum wire in argon, is treated with water at a temperature of 50-60 0 C, calcined at a temperature of 200-300 0 C for 1-
  • the method improves the adsorption capacity of the powder with respect to phenols, heavy metals and halogens, without reducing the capacity for water-soluble petroleum products.
  • a known method of complex fine purification of highly contaminated water [RU 94003073 A, 1E95].
  • the invention is intended for the purification of water for domestic use mainly in emergency situations.
  • the purpose of the invention is to increase the efficiency of the process of purifying highly contaminated water from oil products and mineral contaminants.
  • Essence heavily contaminated water is sequentially passed first through a layer of cellulose activated with a 5% addition of oxidized atactic polypropylene, then through a layer of active alumina obtained by oxidation in an aqueous medium of ultrafine aluminum powder - the product of an electric explosion of aluminum wire.
  • a known method of water purification from viruses [SU 1066942 A, 1982], in which an inorganic adsorbent is used to purify water from enteroviruses with a particle size of 20-30 nm, namely AIOOH aluminum monohydroxide (boehmite) with a pore size of 60-90 nm, previously subjected hydrothermal treatment.
  • the method allows to achieve 100% purification at a concentration of viruses in water equal to 1.5-6.28 Ig TCD 5 o / ml and at a pH of between 7.0-7.5.
  • the disadvantage of this method is the need for prolonged contact (2-6 hours) of virus-containing water with an adsorbent.
  • the use for water purification of the method described in [RU 94003073 A, 1995] and adsorbents according to [RU 2075345 C1.1997, RU 2168357 C2, 2001] in the form of loading in filters requires high pressures due to the high hydrodynamic resistance of the adsorbent layer. In this case, the adsorbents are carried away by the fluid flow through the filter walls.
  • all methods include a stage of calcination of the adsorbent at 200-300 0 C, which increases the cost of the product.
  • a known method of producing an electropositive sorbent comprising mixing non-spherical particles of aluminum oxide or an aluminum source, which then reacts with an aqueous solution to form non-spherical particles of aluminum oxide with a second solid component - particles of fibrous material.
  • the filter material is formed from the resulting mixture according to the "paper" technology.
  • Known sorbent from non-spherical particles of aluminum oxide and particles of fibrous material containing a component with a negative surface charge and a modifier selected from the series oxide or hydroxide of magnesium, silicon or a mixture thereof [RU 2242276 C1, 2004].
  • a method of producing a sorbent is to mix nonspherical alumina particles with particles of fibrous material.
  • a component with a negative surface charge is added to the fibrous material; after mixing all three components, a modifier is added to the mixture.
  • the mixture is activated by electric current or ultrasound. Then the filter material is formed from the resulting mixture according to the “paper” technology.
  • the main disadvantage of the above sorbents is the use of micron fiber [US 6838005 B1, 2005] and cellulose [RU 2242276 C1, 2004] as the fibrous base. Glass fiber can be dangerous if its particles get into the filtered liquid, and cellulose is a breeding ground for bacteria and undesirable when used in long-term filters.
  • the formation of filter materials by “Paper technology)) limits the range of materials that can be used as a second solid component (fibrous base), since all components of the mixture for formation are used in the form of a suspension of individual fine particles.
  • fibers from polymeric materials with a diameter of less than 2 microns it is extremely difficult to obtain a mechanically strong filter material according to the "paper” technology. At the same time, it is these materials that possess the qualities that are preferable when creating filter materials.
  • a significant disadvantage of the method of producing the sorbent is the need to activate the mixture by electric current or ultrasound, which complicates and increases the cost of the sorbent technology
  • the viable bacterial cells in the filtrate remain at least 2 orders of magnitude smaller than when using the untreated material, due to the bactericidal properties of silver, while the toxins formed in the filtrate as a result of the death of microorganisms.
  • a decrease in the concentration of bacterial cells by 2 orders of magnitude is insufficient with a high concentration of microorganisms in the initial liquid, for example, 10 4 KOE / ml.
  • carbon fiber is a very expensive material.
  • the basis of the invention is the task of creating a new filter material with high sorption properties, high retention efficiency of submicron electronegative particles, microorganisms, submicron nonpolar particles and chemical contaminants and at the same time having low hydrodynamic resistance.
  • the problem is achieved by the fact that in the filtering material, a non-woven organic synthetic polymer web having fibers is used.
  • non-woven organic synthetic polymer web a web obtained by electrospinning, for example, from cellulose acetate or polysulfone with a fiber diameter of 1.0 - 3.0 ⁇ m, be selected. It is advisable that the particles of alumina hydrate, fixed on the surface of the fibers of a non-woven organic synthetic polymer web, have a size of 0, -5.0 ⁇ m, a specific surface of 100-250 m 2 / g and a porosity of 50-95%.
  • alumina hydrate particles are fixed both on the surface and in the volume of the non-woven organic synthetic polymer web.
  • the amount of alumina hydrate particles attached to the cellulose acetate or polysulfone acetate fibers is 15-45 wt.%.
  • a modifying composition is applied in the method of producing filter material on a fibrous base in the form of a non-woven synthetic polymer fabric.
  • a non-woven organic synthetic polymer web is used as the base, while the modifying composition contains aluminum-based material particles, as a result of hydrolysis of which aluminum oxide hydrate particles are formed and fixed on the base fibers. It is advisable that a non-woven organic synthetic polymer web with a fiber diameter of 1.0-3.0 microns is obtained by electrospinning, for example, from cellulose acetate or polysulfone. It is advisable that as an aluminum-based material an aluminum powder with a particle size of less than 1 ⁇ m is used.
  • an aluminum powder with a specific surface area of 7-28 m 2 / g obtained by the method of electric explosion of wire is used as an aluminum-based material.
  • aluminum-based material is applied to the fibrous base in the form of an aqueous or aqueous-alcoholic suspension.
  • the hydrolysis of the aluminum-based material deposited on the fibrous base is carried out at a temperature of 10-100 0 C, preferably 50-70 0 C, for 10 minutes to 48 hours, preferably 30-60 minutes.
  • the filter material is washed with water to remove particles of aluminum oxide hydrate that are not fixed on the base fibers.
  • Another object of the invention is a method for filtering a fluid, comprising providing contact of the cleaned fluid with filter material.
  • an organic synthetic polymer web is used as filter material, on the fibers of which particles of alumina hydrate are fixed. It is advisable that the organic synthetic polymer web was obtained by electrospinning, for example, from cellulose acetate or polysulfone.
  • the number of particles of alumina hydrate per unit surface area of the filter material is 80-180 m g / cm 2 .
  • the filter material retains electronegative particles, for example, bacteria, viruses, colloidal particles, pyrogens, nucleic acids, proteins, enzymes, etc.
  • the filter material sterilizes water.
  • the filter material retains non-polar particles and chemical contaminants, for example, particles of insoluble oxides and hydroxides, water-soluble petroleum products, phenols, halogens, heavy metal ions.
  • the filter material is used for complex water treatment.
  • the fluid is water, an aqueous solution, a biological fluid
  • FIG. 1 is a micrograph of the base fibers modified with porous particles of aluminum oxide hydrate.
  • Alumina hydrate obtained by hydrolysis of aluminum nanopowders has a developed surface and an electropositive charge.
  • this sorbent in the filters in the form of a powder layer on some or a filter baffle there are two significant problems caused by the submicron size of the sorbent particles: the high hydrodynamic resistance of the sorbent layer and the migration of sorbent particles into the filtrate through porous filter baffles.
  • the technical result is achieved by the fact that particles of a nanopowder based on aluminum are deposited on fibers of a base made of synthetic polymer material in an aqueous medium.
  • polymer materials are selected that acquire a negative charge in the aqueous medium, for example, cellulose acetate or polysulfone.
  • Subsequent hydrolysis of particles of aluminum-based nanopowder results in the formation of electropositive particles consisting of various oxide-hydroxide phases of aluminum, which are meant in this invention as aluminum oxide hydrate.
  • These electropositive particles are retained on negatively charged fibers of an organic synthetic polymer web - base and are fixed on them due to the adhesion forces arising from this. This increases the specific surface area of the base and creates additional porosity of the filter material as a whole.
  • fibrous sheet material for example, a polymer web obtained by electrospinning.
  • the result is a composite material, which is a spatial framework of polymer microfibers, in places of contact which is fixed the bulk of the porous particles, which are agglomerates formed by nanofibres of alumina hydrate.
  • Each part of the obtained composite material performs its function - polymer the material has high porosity and provides the necessary filtration rate.
  • the composite material combines the positive qualities of both components - mechanical strength, resistance to the influence of the filtered medium, high filtration rate and high efficiency of trapping various pollutants, including microbiological ones.
  • a porous sheet material non-woven fabric
  • synthetic polymer fibers with a diameter of 1.0 - 3.0 ⁇ m, non-toxic, waterproof, hydrophilic or with the possibility of giving it hydrophilic properties, with a softening temperature of at least 110 0 C.
  • alumina hydrate particles obtained by hydrolysis of aluminum-based submicron powders as a sorbent for fiber modification.
  • Aluminum nanopowders obtained by gas-phase or mechanochemical method can be used as an aluminum-based material. Most preferred are aluminum nanopowders obtained by electric explosion of wire. These powders are highly chemical activity, as a result of which they easily react with water at temperatures of 40-60 0 C.
  • the hydrolysis product is alumina hydrate with a specific surface of 100-250 m 2 / g and high sorption properties [RU 2075345 C1.1997, RU 2168357 C2, 2001].
  • FPA 15-2.0 cellulose acetate
  • surface density 32 g / m 2 packing density 3.0%
  • non-woven fabric made of polysulfone YUDEL-1700 (FPSF-6C), surface density 28 m 2 / g, the material consists of three layers, the average diameter of the fibers of the inner layer is 1 - 1, 2 microns, the outer layers - 2-2.5 microns, the density of the outer layers is 9 g / m 2 , the inner one is 9 g / m 2 , the purpose is to filter gases, liquids, bacterial gas treatment.
  • FPSF-6C polysulfone YUDEL-1700
  • the invention is illustrated by the drawing, presented in the figure, which shows a micrograph of the base fibers (FPA-15-2.0), modified by porous particles of alumina hydrate.
  • the image ( Figure 1) shows that the base fiber is coated with porous particles fixed on it, which are individual or grouped agglomerates of 0.2 - 5.0 microns in size from nanofibres of aluminum oxide hydrate.
  • a suspension is prepared from 180 ml of distilled water, 20 ml of ethyl alcohol and 2 g of powder of the composition AI / AIN obtained by the method of electric explosion of wire, with a specific surface of 21 m 2 / g.
  • the bacteriophage MS2 is a human-friendly microorganism that mimics pathogenic viruses. Each sample was placed between two MilliPore membranes (0.45 ⁇ m) and clamped in an experimental cell. Then, 2 ml of a suspension of the bacteriophage MS2 is passed through a cell with a sample of filter material. The concentration of the bacteriophage at the entrance to the cell and exit is controlled. The arithmetic average of three analyzes is taken as the result. Table 1.
  • the filter can be formed by folding the filter material into several layers without gluing or by gluing in some way that excludes the appearance of through holes in the material.
  • a suspension is prepared from 200 ml of distilled water and 2 g of powder of composition AI / AIN obtained by electric explosion of wire with a specific surface area of 21 m 2 / g. From a non-woven fabric of cellulose acetate with a surface density of 32 g / m 2, a blank of size 50 * 50 cm is cut out, placed in a reservoir with a prepared suspension and left for 10 minutes to soak at room temperature. Then the workpiece is removed from the tank, washed with distilled water to remove not fixed particles of aluminum oxide hydrate. Hydrolysis and drying are carried out analogously to example 1.
  • the proposed filter material has an average pore size of about 1 ⁇ m and, accordingly, has a low hydrodynamic resistance and a high filtration rate.
  • Example 3 Prepare a suspension of 200 ml of distilled water and 2 g of aluminum powder obtained by electric explosion of wire with a specific surface area of 15 m 2 / g and with an average particle size of 150 nm.
  • a nonwoven fabric made from cellulose acetate with a surface density of 32 g / m 2 cut a workpiece measuring 50 * 50 cm, place it in a tank with a prepared suspension and leave it to soak at room temperature for 10 minutes. In this case, the workpiece is painted black due to the adsorption of aluminum particles on the fibers of the material. Then the preform is removed from the tank, squeezed to remove excess suspension and placed in a tank with water heated to 60 0 C to hydrolyze the adsorbed aluminum powder.
  • the beginning of hydrolysis is judged by the release of gas (hydrogen) bubbles from the surface of the preform and the color of the preform from black to white.
  • the preform is removed from the tank, transferred to a vessel with clean water and washed to remove loose particles of aluminum oxide hydrate.
  • hydrolysis is carried out analogously to examples 1 and 2 and the resulting filter material is dried at a temperature of 120 0 C for 8 hours.
  • a material is obtained containing 30 mass% alumina hydrate with an average particle size of 0.8 ⁇ m, with a specific surface area of 250 m 2 / g and a porosity of 95%.
  • a filter 1, 1 mm thick is formed from the obtained filter material and the sorption of heavy metals, phenols and water-soluble oil products by the obtained filter is determined (Table 4).
  • the proposed filter material has high adsorbing and filtering properties, which allows it to be used for fine purification and disinfection of water, aqueous solutions and other liquids, as well as in medicine and microbiology for sterilizing filtration of injection and other solutions, concentration of biomolecules in physiological liquids, concentration and extraction viruses, pyrogen-free water preparation, in biocatalytic membrane reactors.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, ФИЛЬТР И СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретения относятся к производству фильтрующих материалов с высокими адсорбирующими и фильтрующими свойствами, а именно к получению фильтрующих материалов на основе синтетических полимерных волокон для тонкой очистки и обеззараживания воды, водных растворов и других жидкостей, а также в медицине и микробиологии для стерилизующей фильтрации инъекционных и других растворов, концентрирования биомолекул в физиологических жидкостях, концентрирования и извлечения вирусов, приготовления апирогенной воды, в биокаталитических мембранных реакторах.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны нетканые материалы из тонких полимерных волокон, полученных методом электроформования, так называемые ткани (фильтры) Петрянова, назначение которых - фильтрование газов, жидкостей, бактериальная очистка газов [Высокоэффективная очистка газов от аэрозолей фильтрами Петрянова /П. И. Басманов, В. И. Кириченко, Ю.Н. Филатов, Ю.Л. Юров; отв. ред. В. И. Кириченко. -M.: Наука, 2003. -271 с].
Их свойства основаны на адгезии частиц нежелательных компонентов в жидкости или газе на волокнах фильтра при их столкновении. Однако они малоэффективны при очистке воды от патогенной флоры, по причине слабой адгезии микроорганизмов к волокнам фильтра в водной среде.
Известен способ получения адсорбента [RU 2075345 C1.1997], в котором ультрадисперсный порошок алюминия с удельной поверхностью 5 - 20 м2/г, полученный путем электрического взрыва алюминиевой проволоки в среде аргона, подвергают обработке водой при 50-600C последующим прокаливанием при 300-5000C в течение 1-3 ч. Такой адсорбент на основе ультрадисперсного оксида алюминия обеспечивает высокую сорбционную емкость по отношению к водорастворимым нефтепродуктам, фенолам и тяжелым металлам.
Известен способ получения адсорбентов [RU 2168357 C2, 2001] на основе оксидных материалов, в котором ультрадисперсный порошок алюминия с удельной поверхностью 5-20 м2/г, полученный электрическим взрывом алюминиевой проволоки в аргоне, обрабатывают водой при температуре 50-600C, прокаливают при температуре 200-300 0C в течение 1-
3 ч, кипятят в насыщенном растворе бикарбоната натрия в течение 0,5-1 : 5 ч и повторно прокаливают при 200-300 0C.
Способ улучшает адсорбционную способность порошка по отношению к фенолам, тяжелым металлам и галогенам, без снижения емкости по водорастворимым нефтепродуктам.
Известен способ комплексной тонкой очистки сильнозагрязнённой воды [RU 94003073 А, 1Э95]. Изобретение предназначено для очистки воды для бытовых нужд преимущественно в аварийных ситуациях. Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки сильнозагрязнённой воды от нефтепродуктов и минеральных загрязнений. Сущность: сильнозагрязненную воду последовательно пропускают сначала через слой целлюлозы, активированной 5%-нoй добавкой окисленного атактического полипропилена, затем через слой активного оксида алюминия, полученного путем окисления в водной среде ультрадисперсного порошка алюминия - продукта электрического взрыва алюминиевой проволоки. Известен способ очистки воды от вирусов [SU 1066942 А, 1982], в котором для очистки воды от энтеровирусов с размером частиц 20-30 нм используют неорганический адсорбент, а именно моногидроксид алюминия AIOOH (бемит) с размером пор 60-90 нм, предварительно подвергнутый гидротермальной обработке. Способ позволяет достичь 100 %-нoй очистки при концентрации вирусов в воде, равной 1 ,5-6,28 Ig TЦД5o/мл и при рН среды в пределах 7,0-7,5.
Недостатком данного способа является необходимость длительного контакта (2-6 часов) содержащей вирусы воды с адсорбентом. Применение для очистки воды способа, описанного в [RU 94003073 А, 1995] и адсорбентов по [RU 2075345 C1.1997, RU 2168357 C2, 2001] в виде загрузки в фильтрах требует высоких давлений из-за высокого гидродинамического сопротивления слоя адсорбента. При этом происходит унос адсорбентов потоком жидкости через фильтровальные перегородки. Кроме того, все способы предусматривает стадию прокаливания адсорбента при 200-3000C, что удорожает продукт.
Известен способ получения электропозитивного сорбента [US 6838005 B1 , 2005], включающий смешивание несферических частиц оксида алюминия либо источника алюминия, который затем реагирует с водным раствором с образованием несферических частиц оксида алюминия со вторым твердым компонентом - частицами волокнистого материала. Из полученной смеси по «бyмaжнoй» технологии формируется фильтровальный материал. Известен сорбент из несферических частиц оксида алюминия и частиц волокнистого материала, содержащий компонент с отрицательным зарядом поверхности и модификатор, выбранный из ряда оксид или гидроксид магния, кремния или их смеси [RU 2242276 C1 , 2004]. Способ получения сорбента заключается в смешивании несферических частиц оксида алюминия с частицами волокнистого материала. Перед смешиванием к волокнистому материалу добавляют компонент с отрицательным зарядом поверхности, после смешивания всех трех компонентов к смеси добавляют модификатор. Кроме того, в процессе смешивания первых трех компонентов проводят активацию смеси электрическим током или ультразвуком. Затем из полученной смеси формируют фильтровальный материал по «бyмaжнoй» технологии.
Основным недостатком вышеприведённых сорбентов является использование в них в качестве волокнистой основы микронного стекловолокна [US 6838005 B1 , 2005] и целлюлозы [RU 2242276 C1 , 2004] . Стекловолокно может представлять опасность при попадании его частиц в отфильтрованную жидкость, а целлюлоза является питательной средой для бактерий и нежелательна при использовании в фильтрах продолжительного действия. Кроме того, формирование фильтровальных материалов по «бyмaжнoй технологии)) ограничивает область материалов, которые можно использовать в качестве второго твердого компонента (волокнистой основы), так как все компоненты смеси для формирования используются в виде суспензии отдельных мелких частиц. При использовании волокон из полимерных материалов диаметром менее 2 мкм чрезвычайно сложно получить механически прочный фильтрующий материал по «бyмaжнoй» технологии. В то же время именно эти материалы обладают качествами, предпочтительными при создании фильтрующих материалов.
Существенным недостатком способа получения сорбента [RU 2242276 C1 , 2004] является необходимость активации смеси электрическим током или ультразвуком, что усложняет и удорожает технологию получения сорбента
Известен способ модифицирования фильтровального элемента [RU
2135262 C1 , 1999], включающий пропитку заготовки фильтровального элемента, образованную углеродным нетканым полотном, относящимся к синтетическим полимерным материалам, модифицирующим составом, представляющим собой водно-органический раствор наноструктурных частиц серебра. Фильтровальный элемент, полученный данным способом, позволяет отфильтровывать содержащиеся в воде микробиологические примеси.
Как указано в описании, после обработки материала из углеродного волокна раствором серебра, жизнеспособных бактериальных клеток в фильтрате остается, по крайней мере, на 2 порядка меньше, чем при использовании необработанного материала, за счёт бактерицидных свойств серебра, при этом в фильтрате остаются токсины, образовавшиеся в результате гибели микроорганизмов. Снижение концентрации бактериальных клеток на 2 порядка является недостаточным при высокой концентрации микроорганизмов в исходной жидкости, например, 104KOE/мл.
Кроме того, углеродное волокно является очень дорогим материалом.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В основу изобретения поставлена задача создания нового фильтрующего материала, обладающего высокими сорбционными свойствами, высокой эффективностью удержания субмикронных электроотрицательных частиц, микроорганизмов, субмикронных неполярных частиц и химических загрязнений и в то же время имеющего низкое гидродинамическое сопротивление.
Поставленная задача достигается тем, что в фильтрующем материале в качестве основы использовано имеющее волокна нетканое органическое синтетическое полимерное полотно.
Новым является то, что на волокнах упомянутого полотна закреплены частицы гидрата окиси алюминия.
Целесообразно, чтобы в качестве нетканого органического синтетического полимерного полотна было выбрано полотно, полученное методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона с диаметром волокон 1,0 - 3,0 мкм. Целесообразно, чтобы частицы гидрата окиси алюминия, закрепленные на поверхности волокон нетканого органического синтетического полимерного полотна , имели размер 0, -5,0 мкм, удельную поверхность 100-250 м2/г и пористость 50-95 %.
Желательно, чтобы частицы гидрата окиси алюминия были закреплены как на поверхности, так и в объёме нетканого органического синтетического полимерного полотна.
Предпочтительно, чтобы количество частиц гидрата окиси алюминия, закреплённых на волокнах ацетата целлюлозы или полисульфона, составляло 15-45 мac.%. Задача решается также тем, что в способе получения фильтрующего материала на волокнистую основу в виде нетканого синтетического полимерного полотна, наносят модифицирующий состав.
Новым является то, что в качестве основы используют нетканое органическое синтетическое полимерное полотно, при этом модифицирующий состав содержит частицы материала на основе алюминия, в результате гидролиза которых на волокнах основы образуются и закрепляются частицы гидрата окиси алюминия. Целесообразно, чтобы нетканое органическое синтетическое полимерное полотно с диаметром волокон 1 ,0-3,0 мкм было получено методом электроформования, например, из ацетат целлюлозы или полисульфона. Целесообразно, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с размером частиц менее 1 мкм.
Предпочтительно, в качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с удельной поверхностью 7-28 м2/г, полученный методом электрического взрыва проволоки. Помимо этого, материал на основе алюминия наносят на волокнистую основу в виде водной или водно-спиртовой суспензии.
Кроме того, гидролиз материала на основе алюминия, нанесённого на волокнистую основу, осуществляют при температуре 10-100 0C, предпочтительно 50-70 0C, в течение 10 мин-48 час, предпочтительно 30-60 мин.
Кроме того, после окончания гидролиза фильтрующий материал промывают водой для удаления не закрепившихся на волокнах основы частиц гидрата окиси алюминия.
Ещё одним объектом изобретения является способ фильтрования текучей среды, включающий обеспечение контакта очищаемой текучей среды с фильтрующим материалом.
Новым является то, что в качестве фильтрующего материала используют органическое синтетическое полимерное полотно, на волокнах которого закреплены частицы гидрата окиси алюминия. Целесообразно, чтобы органическое синтетическое полимерное полотно было получено методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона.
Предпочтительно, чтобы количество частиц гидрата окиси алюминия на единицу поверхности фильтрующего материала составляло 80-180 м г/см2. При этом, фильтрующий материал удерживает электроотрицательные частицы, например, бактерии, вирусы, коллоидные частицы, пирогены, нуклеиновые кислоты, протеины, энзимы и др
Кроме того, фильтрующий материал стерилизует воду. Кроме того, фильтрующий материал удерживает неполярные частицы и химические загрязнения, например, частицы нерастворимых оксидов и гидроксидов, водорастворимые нефтепродукты, фенолы, галогены, ионы тяжелых металлов.
Кроме того, фильтрующий материал используют для комплексной очистки воды.
Кроме того, указанная текучая среда представляет собой воду, водный раствор, биологическую жидкость
Целесообразно, чтобы фильтрующий материал находился в составе фильтра. Наиболее полно понять и разобраться можно в приведенном далее подробном описании со ссылками на примеры и чертеж, на котором представлено: фиг.1 - микрофотография волокон основы, модифицированных пористыми частицами гидрата окиси алюминия.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Материал, обладающий высокой эффективностью удержания субмикронных электроотрицательных частиц, в том числе микроорганизмов, и субмикронных неполярных частиц и химических загрязнений и в то же время имеющий низкое гидродинамическое сопротивление, должен иметь развитую поверхность, высокий положительный заряд на поверхности частиц и достаточно высокую пористость. Развитой поверхностью и электроположительным зарядом обладает гидрат окиси алюминия, получаемый гидролизом нанопорошков алюминия. Однако, при использовании данного сорбента в фильтрах в виде слоя порошка на какой- либо фильтровальной перегородке возникают две существенные проблемы, обусловленные субмикронным размером частиц сорбента: высокое гидродинамическое сопротивление слоя сорбента и миграция частиц сорбента в фильтрат через пористые фильтровальные перегородки. Механическое смешивание сорбента с каким-либо инертным наполнителем или чередование слоев сорбента и волокнистого материала позволяет уменьшить эти негативные явления, особенно в начальный период эксплуатации фильтра, однако не решает проблемы полностью. Частицы сорбента вымываются потоком фильтруемой жидкости, мигрируют сквозь слои волокнистого материала, уплотняются и создают высокое гидродинамическое сопротивление.
Технический результат достигается тем, что на волокна основы из синтетического полимерного материала в водной среде наносятся частицы нанопорошка на основе алюминия. При этом выбираются полимерные материалы, приобретающие в водной среде отрицательный заряд, например, ацетат целлюлозы или полисульфон. При последующем гидролизе из частиц нанопорошка на основе алюминия образуются электроположительные частицы, состоящие из различных оксидно- гидроксидных фаз алюминия, подразумеваемые в данном изобретении как гидрат окиси алюминия. Эти электроположительные частицы удерживаются на отрицательно заряженных волокнах органического синтетического полимерного полотна - основы и закрепляются на них за счет возникающих при этом сил адгезии. При этом происходит увеличение удельной поверхности основы и создается дополнительная пористость фильтрующего материала в целом.
В качестве основы может быть использован волокнистый листовой материал, например, полимерное полотно, полученное методом электроформования. В результате получается композиционный материал, представляющий собой пространственный каркас из полимерных микроволокон, в местах соприкосновения которых закрепляется основная масса пористых частиц, представляющих собой агломераты, образованные нановолокнами гидрата окиси алюминия. Каждая часть полученного композиционного материала выполняет свою функцию - полимерный материал обладает высокой пористостью и обеспечивает необходимую скорость фильтрования. Агломераты гидрата окиси алюминия, закрепленные на поверхности волокон основы, за счёт сил адгезии, не снижают скорости фильтрования, не мигрируют в фильтрат и придают материалу высокие сорбционные свойства, в том числе способность улавливать микроорганизмы. Таким образом, композиционный материал сочетает в себе положительные качества обоих компонентов - механическую прочность, устойчивость к воздействию фильтруемой среды, высокую скорость фильтрования и высокую эффективность улавливания различных загрязнителей, в том числе микробиологических.
Согласно изобретению предлагается использовать в качестве основы пористый листовой материал (нетканое полотно) из синтетических полимерных волокон диаметром 1.0 - 3.0 мкм, нетоксичный, водостойкий, гидрофильный или с возможностью придания ему гидрофильных свойств, с температурой размягчения не ниже 110 0C.
Преимуществом материалов из полимерных волокон является их химическая и биологическая инертность, способность сохранять механическую прочность даже после длительного нахождения в воде. Эти материалы устойчивы к микробиологическому разложению, что является очень важным при производстве фильтров для очистки воды. Существующий уровень развития техники позволяет получать из полимерных волокон высокопористые полотна с низким аэродинамическим и гидродинамическим сопротивлением, пригодные для очистки газов и жидкостей [Высокоэффективная очистка газов от аэрозолей фильтрами Петрянова /П. И. Басманов, В. И. Кириченко, Ю.Н. Филатов, Ю.Л. Юров; отв. ред. В.И. Кириченко. -M.: Наука, 2003. -271 с].
В качестве сорбента для модифицирования волокон предлагается использовать частицы гидрата окиси алюминия, получаемые гидролизом субмикронных порошков на основе алюминия. Нанопорошки алюминия, полученные газофазным или механо-химическим методом, могут использоваться в качестве материала на основе алюминия. Наиболее предпочтительными являются нанопорошки алюминия, полученные методом электрического взрыва проволоки. Эти порошки обладают высокой химической активностью, в результате чего они легко реагируют с водой при температурах 40-60 0C. Продуктом гидролиза является гидрат окиси алюминия с удельной поверхностью 100-250 м2/г и высокими сорбционными свойствами [RU 2075345 C1.1997, RU 2168357 C2, 2001]. Мягкие условия - температура 40 - 60 0C, при которых протекает гидролиз нанопорошков алюминия, позволяют проводить его непосредственно на поверхности волокон полимерного материала, полученного методом электроформования (фильтра Петрянова), при этом не происходит деструкции полимера и нарушения структуры волокон и самого материала.
Из широкого ассортимента фильтров Петрянова для изготовления предлагаемого фильтрующего материала выбирали фильтры из полимеров с наиболее высокой термостойкостью и гидрофильностью.
Предпочтительными для использования оказались два материала: а) нетканое полотно из ацетата целлюлозы (ФПА 15-2,0), средний диаметр волокон 1 ,7 мкм; поверхностная плотность 32 г/м2 (плотность упаковки 3,0 %), стандартное гидродинамическое сопротивление 2,0 мм в. с. (водного столба), назначение - фильтрование газов; б) нетканое полотно из полисульфона YUDEL-1700 (ФПCФ-6C), поверхностная плотность 28 м2/г, материал состоит их трех слоев, средний диаметр волокон внутреннего слоя - 1 - 1 ,2 мкм, наружных слоев - 2-2,5 мкм, плотность наружных слоев 9 г/м2, внутреннего - 9 г/м2, назначение - фильтрование газов, жидкостей, бактериальная очистка газов.
Изобретения иллюстрируются чертежом, представленным на фигуре, на которой показана микрофотография волокон основы (ФПA-15-2,0), модифицированных пористыми частицами гидрата окиси алюминия.
На изображении (Фиг.1) видно, что волокно основы покрыто закрепившимися на нем пористыми частицами, представляющими собой отдельные или сгруппированные агломераты размером 0,2 - 5,0 мкм из нановолокон гидрата окиси алюминия. Пример 1.
Готовят суспензию из 180 мл дистиллированной воды, 20 мл этилового спирта и 2 г порошка состава АI/АIN, полученного методом электрического взрыва проволоки, с удельной поверхностью 21 м2/г. Из нетканого полотна из полисульфона с поверхностной плотностью 28 г/м2 вырезают заготовку размером 50*50 см, помещают ее в резервуар с подготовленной суспензией и оставляют на 10 мин для пропитывания при комнатной температуре. При этом происходит адсорбция порошка на волокнах нетканого полотна и заготовка окрашивается в черный цвет. Затем заготовку извлекают из резервуара, отжимают и промывают для удаления избытка суспензии. При нагревании заготовки до температуры 57 0C начинается реакция гидролиза, сопровождающаяся выделением небольших количеств аммиака и водорода и изменением цвета заготовки с черного на белый в результате превращения АI/АIN в гидрат окиси алюминия белого цвета. По окончании гидролиза заготовку оставляют в шкафу еще на 4 часа для сушки. Получают материал, содержащий 27 мacc.% гидрата окиси алюминия со средним размером частиц 0,8 мкм, с удельной поверхностью 180 м2/г и пористостью 80 %. Из полученного фильтрующего материала формируют фильтры необходимой толщины складыванием 6, 8, 10 ил другого количества слоев фильтрующего материала. Полученные фильтры испытывают на эффективность поглощения вирусов. Результаты приведены в таблице 1. Для сравнения в таблице 1 приведены результаты испытаний в аналогичных условиях фильтра из 6 слоев немодифицированного нетканого полотна из полисульфона. Образцы были испытаны на титрование бактериофага MS2.
Бактериофаг MS2 представляет собой безвредный для человека микроорганизм, имитирующий патогенные вирусы. Каждый образец помещался между двумя мембранами Мilliроrе (0,45 μм) и зажимался в экспериментальной ячейке. Затем через ячейку с образцом фильтрующего материала пропускается 2 мл суспензии бактериофага MS2. Контролируются концентрации бактериофага на входе в ячейку и выходе. За результат принимается среднее арифметическое трех анализов. Таблица 1.
Figure imgf000014_0001
Таким образом, изменяя толщину фильтра, можно добиться необходимой эффективности очистки при различной степени загрязнения очищаемой жидкости и скорости фильтрования.
Фильтр может быть сформирован сложением фильтрующего материала в несколько слоев без склеивания или склеиванием каким-либо способом, исключающим появление сквозных отверстий в материале.
Пример 2.
Готовят суспензию из 200 мл дистиллированной воды и 2 г порошка состава АI/АIN, полученного методом электрического взрыва проволоки, с удельной поверхностью 21 м2/г. Из нетканого полотна из ацетата целлюлозы с поверхностной плотностью 32 г/м2 вырезают заготовку размером 50*50 см, помещают в резервуар с подготовленной суспензией и оставляют на 10 мин для пропитывания при комнатной температуре. Затем заготовку извлекают из резервуара, промывают дистиллированной водой для удаления не закрепившихся частиц гидрата окиси алюминия. Гидролиз и сушку осуществляют аналогично примеру 1. Получают материал, содержащий 35 мacc.% гидрата окиси алюминия со средним размером частиц 0,9 мкм, с удельной поверхностью 185 м2/г и пористостью 85%. Складыванием 14 слоев фильтрующего материала формируют фильтраналогично примеру 1 и тестируют на поглощение вирусов. Результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Figure imgf000015_0001
Предложенный фильтрующий материал имеет средний размер пор около 1 мкм и, соответственно, обладает низким гидродинамическим сопротивлением и высокой скоростью фильтрования.
Скорость фильтрования по дистиллированной воде при различных давлениях приведена в таблице 3
Таблица 3.
Figure imgf000015_0002
Пример 3. Готовят суспензию из 200 мл дистиллированной воды и 2 г порошка алюминия, полученного методом электрического взрыва проволоки с удельной поверхностью 15 м2/г и со средним размером частиц 150 нм. Из нетканого полотна из ацетата целлюлозы с поверхностной плотностью 32 г/м2 вырезают заготовку размером 50*50 см, помещают ее в резервуар с подготовленной суспензией и оставляют на 10 мин для пропитывания при комнатной температуре. При этом заготовка окрашивается в черный цвет вследствие адсорбции частиц алюминия на волокнах материала. Затем заготовку извлекают из резервуара, отжимают для удаления избытка суспензии и помещают в резервуар с водой, нагретой до 60 0C для гидролиза адсорбированного порошка алюминия. О начале гидролиза судят по выделению с поверхности заготовки пузырьков газа (водорода) и изменению цвета заготовки с черного на белый. По окончании гидролиза приблизительно через 20 мин заготовку извлекают из резервуара, переносят в сосуд с чистой водой и промывают для удаления незакрепившихся частиц гидрата окиси алюминия. Затем проводят гидролиз аналогично примерам 1 и 2 и сушат полученный фильтрующий материал при температуре 120 0C 8 часов. Получают материал, содержащий 30 мacc.% гидрата окиси алюминия со средним размером частиц 0,8 мкм, с удельной поверхностью 250 м2/г и пористостью 95%. Из полученного фильтрующего материала формируют фильтр толщиной 1 ,1 мм и определяют сорбцию тяжелых металлов, фенолов и водорастворимых нефтепродуктов полученным фильтром (табл. 4).
Таблица 4.
Figure imgf000016_0001
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Предлагаемый фильтрующий материал обладает высокими адсорбирующими и фильтрующими свойствами, что позволяет использовать его для тонкой очистки и обеззараживания воды, водных растворов и других жидкостей, а также в медицине и микробиологии для стерилизующей фильтрации инъекционных и других растворов, концентрирования биомолекул в физиологических жидкостях, концентрирования и извлечения вирусов, приготовления апирогенной воды, в биокаталитических мембранных реакторах.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 Фильтрующий материал на основе имеющего волокна нетканого органического синтетического полимерного полотна, отличающийся тем, что на волокнах упомянутого полотна закреплены частицы гидрата окиси алюминия.
2. Материал по п.1 , отличающийся тем, что нетканое органическое синтетическое полимерное полотно получено методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона. с диаметром волокон 1 ,0-3,0 мкм.
3. Материал по пп.1 или .2, отличающийся тем, что частицы гидрата окиси алюминия, закрепленные на поверхности волокон органического синтетического полимерного полотна, имеют размер 0,2-5,0 мкм, удельную поверхность 100-250 м2/г и пористость 50-95 %.
4 Материал по п.1 , отличающийся тем, что частицы гидрата окиси алюминия закреплены на волокнах нетканого органического синтетического полимерного полотна, как на поверхности, так и в объёме.
5. Материал по п.1 , отличающийся тем, что количество частиц гидрата окиси алюминия в нем составляет 15-45 мае. %.
6. Способ получения фильтрующего материала путем нанесения на волокнистую основу в виде нетканого синтетического полимерного полотна, модифицирующего состава, отличающийся тем, что в качестве основы используют органическое синтетическое полимерное полотно, при этом модифицирующий состав содержит частицы материала на основе алюминия, в результате гидролиза которых на волокнах основы образуются и закрепляются частицы гидрата окиси алюминия.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют органическое синтетическое полимерное полотно с диаметром волокон 1 ,0-3,0 мкм, полученное методом электроформования, например, из ацетат целлюлозы или полисульфона.
8. Способ по пп. 6 или 7, отличающийся тем, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с размером частиц менее 1 мкм.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве материала на основе алюминия используют порошок алюминия с удельной поверхностью
7-28 м2/г, полученный методом электрического взрыва проволоки.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что материал на основе алюминия наносят на волокнистую основу в виде водной или водно- спиртовой суспензии.
11. Способ по п.6, отличающийся тем, что гидролиз материала на основе алюминия, нанесённого на волокнистую основу, осуществляют при температуре 10-100 0C, предпочтительно 50-70 0C, в течение 10 мин^δ час, предпочтительно 30-60 мин.
12. Способ по пп.б или 11 , отличающийся тем, что после окончания гидролиза фильтрующий материал промывают водой для удаления не закрепившихся на волокнах основы частиц гидрата окиси алюминия.
13. Способ фильтрования, включающий обеспечение контакта текучей среды с фильтрующим материалом, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют органическое синтетическое полимерное полотно, на волокнах которого закреплены частицы гидрата окиси алюминия.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что количество частиц гидрата окиси алюминия на единицу площади поверхности фильтрующего материала, полученного методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона. составляет 80-180 мг/см2.
15. Способ по пп.13 или 14, отличающийся тем, что фильтрующий материал удерживает электроотрицательные частицы, например, бактерии, вирусы, коллоидные частицы, пирогены, нуклеиновые кислоты, протеины, энзимы и др
16. Способ по пп.13 или 14, отличающийся тем, что фильтрующий материал стерилизует воду.
17. Способ по пп.13 или 14, отличающийся тем, что фильтрующий материал удерживает неполярные частицы и химические загрязнения, например, частицы нерастворимых оксидов и гидроксидов, водорастворимые нефтепродукты, фенолы, галогены, ионы тяжелых металлов,
18. Способ по п. 13, отличающийся тем, что фильтрующий материал используют для комплексной очистки воды.
19. Способ по п.13, отличающийся тем, что фильтрующий материал находится в составе фильтра.
20. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанная текучая среда представляет собой воду или водный раствор или биологическую жидкость.
21. Фильтр, содержащий фильтрующий материал, отличающийся тем, что в качестве упомянутого материала выбран материал по любому из пунктов 1 или 2 или 3 или 4 или 5.
PCT/RU2006/000410 2005-08-08 2006-08-03 Materiau filtrant et procede de fabrication, filtre et procede de filtrage WO2007018454A2 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200800468A EA012492B1 (ru) 2005-08-08 2006-08-03 Фильтрующий материал и способ его получения, фильтр и способ фильтрования
EP06784093A EP1923117A4 (de) 2005-08-08 2006-08-03 Filtermaterial und verfahren zu dessen herstellung, filter und filtrierverfahren
IL189134A IL189134A0 (en) 2005-08-08 2008-01-30 Filtering material and method for the production thereof, a filter and filtering method
US12/025,543 US8033400B2 (en) 2005-08-08 2008-02-04 Non-woven polymeric fabric including agglomerates of aluminum hydroxide nano-fibers for filtering water

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005125140 2005-08-08
RU2005125140A RU2317843C2 (ru) 2005-08-08 2005-08-08 Фильтрующий материал, способ его получения и способ фильтрования

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/025,543 Continuation US8033400B2 (en) 2005-08-08 2008-02-04 Non-woven polymeric fabric including agglomerates of aluminum hydroxide nano-fibers for filtering water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2007018454A2 true WO2007018454A2 (fr) 2007-02-15
WO2007018454A3 WO2007018454A3 (fr) 2007-03-29

Family

ID=37727737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000410 WO2007018454A2 (fr) 2005-08-08 2006-08-03 Materiau filtrant et procede de fabrication, filtre et procede de filtrage

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8033400B2 (ru)
EP (1) EP1923117A4 (ru)
CN (1) CN101232930A (ru)
EA (1) EA012492B1 (ru)
IL (1) IL189134A0 (ru)
RU (1) RU2317843C2 (ru)
UA (1) UA85804C2 (ru)
WO (1) WO2007018454A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101808709B (zh) * 2007-09-28 2013-05-08 东丽株式会社 滤材和过滤器单元

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349368C1 (ru) * 2007-09-04 2009-03-20 Институт физики прочности и материаловедения Сибирское отделение Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Фильтрующий материал для очистки воздуха и способ его получения
WO2010059165A1 (en) 2008-11-21 2010-05-27 Alliance For Sustainable Energy, Llc Porous block nanofiber composite filters
DE102008063824A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-24 Philipps-Universität Marburg Mittel zur Separation von Mikroorgansimen auf Basis elektrogesponnener Fasern
WO2010107503A1 (en) 2009-03-19 2010-09-23 Millipore Corporation Removal of microorganisms from fluid samples using nanofiber filtration media
CN101596379B (zh) * 2009-04-28 2013-03-13 无锡荣和环保设备有限公司 一种荷正电荷过滤材料的制备方法及其应用
CN101596382B (zh) * 2009-04-28 2011-05-11 无锡荣和环保设备有限公司 荷正电荷过滤材料的制备方法及其应用
CN103069011A (zh) 2010-08-10 2013-04-24 Emd密理博公司 用于去除反转录病毒的方法
EP2649194A4 (en) * 2010-12-06 2014-05-28 3M Innovative Properties Co METHOD AND DEVICE FOR CONCENTRATING MICROORGANISMS
CN103221550B (zh) * 2010-12-06 2018-05-11 3M创新有限公司 微生物浓集方法和装置
EP2694196B1 (en) 2011-04-01 2021-07-21 EMD Millipore Corporation Nanofiber containing composite structures
BR112015011576B1 (pt) 2012-12-07 2020-11-24 BL Technologies, Inc Processo de tratamento de agua residual
JP6319773B2 (ja) * 2012-12-10 2018-05-09 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン 超孔質ナノファイバマットおよびこれらの使用
US20140263062A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Universal portable machine for online hemodiafiltration using regenerated dialysate
US9433720B2 (en) 2013-03-14 2016-09-06 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Universal portable artificial kidney for hemodialysis and peritoneal dialysis
RU2560432C2 (ru) * 2013-05-20 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение
CN103357214A (zh) * 2013-08-01 2013-10-23 南京际华三五二一环保科技有限公司 一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法
DE102014101187A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH Filter zur Sterilisation von Wasser
DE102014105532B4 (de) * 2014-04-17 2016-12-15 Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH Wasserauslaufarmatur mit Filter, Anschlussstück zum Anschließen an eine Wasserauslaufarmatur und Verfahren zum Betrieb einer Wasserauslaufarmatur
KR102263140B1 (ko) * 2014-07-23 2021-06-10 엘지전자 주식회사 필터 시스템
CN104226271A (zh) * 2014-09-28 2014-12-24 陕西华陆化工环保有限公司 用于水中重金属离子的吸附剂的制备方法
CN107530639B (zh) 2015-04-17 2021-02-09 Emd密理博公司 使用以切向流过滤模式操作的纳米纤维超滤膜纯化样品中目标生物材料的方法
CN105618008B (zh) * 2016-01-20 2018-02-09 中南大学 一种生物复合膜材料及其制备和应用方法
CN105521769B (zh) * 2016-01-20 2017-08-29 中南大学 一种生物复合膜材料的应用方法
CN105780298A (zh) * 2016-04-20 2016-07-20 徐海涛 一种无针静电纺丝技术生产气体过滤材料的方法及其应用
CN108176136B (zh) * 2018-01-15 2020-03-20 边文兵 一种过滤材料的生产工艺
RU2688625C1 (ru) * 2018-03-27 2019-05-21 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Композиция для получения паропроницаемой пористой мембраны
CN112301003A (zh) * 2019-07-26 2021-02-02 佛山市安芯纤维科技有限公司 羧酸型阳离子交换纤维及其织物在吸附过滤流感病毒方面的用途
CN110586042B (zh) * 2019-08-13 2022-11-25 武汉轻工大学 废水处理的方法及六价铬离子吸附剂的制备方法
CN111013256A (zh) * 2020-01-15 2020-04-17 中原工学院 一种高效低阻多组分立体空腔结构空气过滤材料及其制备方法
CN111530167B (zh) * 2020-05-22 2021-03-02 江苏睿泽环保科技有限公司 核电水过滤用电荷吸附过滤原理滤芯及制备方法
CN112941926B (zh) * 2021-01-28 2022-05-27 美高怡生生物技术(北京)有限公司 海藻酸钙-聚丙烯酸钠改性复合膜及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1066942A1 (ru) 1982-05-26 1984-01-15 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Способ очистки воды от вирусов
RU94003073A (ru) 1994-01-26 1995-06-19 Институт химии нефти СО РАН Способ комплексной тонкой очистки сильнозагрязненной воды
RU2075345C1 (ru) 1994-01-26 1997-03-20 Институт химии нефти СО РАН Способ получения адсорбента
RU2135262C1 (ru) 1998-07-30 1999-08-27 Ревина Александра Анатольевна Способ модифицирования фильтровального элемента
RU2168357C2 (ru) 1999-04-05 2001-06-10 Институт химии нефти СО РАН Способ получения адсорбента
RU2242276C1 (ru) 2003-11-27 2004-12-20 Лисецкий Владимир Николаевич Сорбент и способ его получения
US6838005B2 (en) 2001-06-22 2005-01-04 Frederick Tepper Nanosize electropositive fibrous adsorbent

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1022528A (en) * 1973-09-17 1977-12-13 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Composite filter for clarifying vegetable drinks
JPS5322555B2 (ru) * 1973-09-17 1978-07-10
DE3500368A1 (de) * 1985-01-08 1986-07-10 Rhodia Ag, 7800 Freiburg Filter zur abtrennung von substanzen mit lipophilen und/oder oleophilen und/oder unpolaren eigenschaften aus andersartigen fluessigkeiten, gasen und daempfen
US5585171A (en) * 1993-01-11 1996-12-17 Graver Chemical Adsorbent filter bed with pliant and stiff members
RU2063383C1 (ru) 1994-01-26 1996-07-10 Институт химии нефти СО РАН Способ комплексной тонкой очистки сильнозагрязненной воды
CA2221138A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Microporous fabric containing a microbial adsorbent
US5688588A (en) * 1996-04-12 1997-11-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Water purification device
US6468942B1 (en) * 2000-11-16 2002-10-22 John J. Sansalone Absorptive-filtration media for the capture of waterborne or airborne constituents
US7601262B1 (en) * 2001-06-22 2009-10-13 Argonide Corporation Sub-micron filter
US6861002B2 (en) * 2002-04-17 2005-03-01 Watervisions International, Inc. Reactive compositions for fluid treatment
US6896813B1 (en) * 2003-03-31 2005-05-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of The Interior Sorbant sequestration and removal of toxic metal ions
US20050026526A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-03 Verdegan Barry M. High performance filter media with internal nanofiber structure and manufacturing methodology
DE102004054260A1 (de) * 2004-10-18 2006-04-27 Bräuer, Horst Sorptiver Textilverbund
RU2297269C1 (ru) * 2005-12-15 2007-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Аквазон" Способ получения фильтрующего материала

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1066942A1 (ru) 1982-05-26 1984-01-15 Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Способ очистки воды от вирусов
RU94003073A (ru) 1994-01-26 1995-06-19 Институт химии нефти СО РАН Способ комплексной тонкой очистки сильнозагрязненной воды
RU2075345C1 (ru) 1994-01-26 1997-03-20 Институт химии нефти СО РАН Способ получения адсорбента
RU2135262C1 (ru) 1998-07-30 1999-08-27 Ревина Александра Анатольевна Способ модифицирования фильтровального элемента
RU2168357C2 (ru) 1999-04-05 2001-06-10 Институт химии нефти СО РАН Способ получения адсорбента
US6838005B2 (en) 2001-06-22 2005-01-04 Frederick Tepper Nanosize electropositive fibrous adsorbent
RU2242276C1 (ru) 2003-11-27 2004-12-20 Лисецкий Владимир Николаевич Сорбент и способ его получения

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. . PETRJANOW; BASMANOW, W.; KIRITSCHENKO, J. N.; FILATOW, J. L. JUROW; M. NAUKA, INTENSIVE GASREINIGUNG VON AEROSOLEN DURCH FILTER, 2003, pages 271
PETRJANOW, P.; BASMANOW, W. I.; KIRITSCHENKO, J. N.; FILATOW, J. L., INTENSIVE GASREINIGUNG VON AEROSOLEN DURCH FILTER, 2003
See also references of EP1923117A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101808709B (zh) * 2007-09-28 2013-05-08 东丽株式会社 滤材和过滤器单元

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005125140A (ru) 2007-02-20
EP1923117A2 (de) 2008-05-21
WO2007018454A3 (fr) 2007-03-29
US8033400B2 (en) 2011-10-11
EA200800468A1 (ru) 2008-08-29
EA012492B1 (ru) 2009-10-30
CN101232930A (zh) 2008-07-30
IL189134A0 (en) 2008-08-07
RU2317843C2 (ru) 2008-02-27
EP1923117A4 (de) 2011-06-01
US20080164214A1 (en) 2008-07-10
UA85804C2 (en) 2009-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2317843C2 (ru) Фильтрующий материал, способ его получения и способ фильтрования
JP4726415B2 (ja) 微孔性濾材、それを含有する濾過システム、その製造法および使用
RU2304463C2 (ru) Наноразмерный электроположительный волокнистый адсорбент
RU2426579C2 (ru) Фильтрующее устройство для питьевой воды
CA2752109C (en) Microporous filter media with intrinsic safety feature
US20040178142A1 (en) Integrated paper comprising fibrillated fibers and active particles immobilized therein
RU2394627C1 (ru) Нетканый материал, включающий ультрамелкие или наноразмерные порошки
JP2005515892A5 (ru)
AU2003209149A1 (en) Microporous filter media, filtration systems containing same, and methods of making and using
WO2007149606A2 (en) Drinking water filtration device
RU2297269C1 (ru) Способ получения фильтрующего материала
Pachaiappan et al. Nanoparticles in industrial wastewater treatment: An overview
US20240091689A1 (en) Filter element for fluid filtration
CN116615276A (zh) 过滤介质

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680028094.7

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 87/MUMNP/2008

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 189134

Country of ref document: IL

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006784093

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200800468

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1200800565

Country of ref document: VN