Нетканинний сорбційно-фільтруючий матеріал респіраторного призначення

Корисна модель відноситься до виробництва сорбційно-фільтруючих матеріалів, призначених для очищення повітря від токсичних кислих газів, з утилізованих відходів іонообмінних волокон і матеріалів на їх основі з метою збільшення кількості і зменшення вартості виробництва засобів індивідуального захисту органів дихання (ЗІЗОД) респіраторів за рахунок використання імпортозамінюючої сировини. Відомий сорбційно-фільтруючий матеріал, що містить шар з суміші: 75-95% аніонообмінних волокон і 5-25% неіонообмінних волокон [див. А.с. СРСР №581973, опубл. 30.11.77, бюл. №44]. Основним недоліком цього матеріалу є недостатня міцність іонообмінних волокон, що приводить при експлуатації ЗІЗОД до їх часткового подрібнення і, як наслідок, попадання до органів дихання. Найближчим до того, що заявляється, є двошаровий не тканинний голкопробивний сорбційно-фільтруючий матеріал (СФМ), що містить шар з суміші іонообмінних і неіонообмінних волокон і дублюючий шар з неіонообмінних волокон при їх ваговому співвідношенні 4-6:1. В якості іонообмінних волокон (IB) використовують прищеплений сополімер целюлозних волокон з поліметілвінілпірідином (ПМВП), що алкілирований епіхлоргідріном або діметилсульфатом, а в якості не іонообмінних - волокно з віскози, лавсану, нітрону або поліпропілену [див. А.с. СРСР №897259, опубл. 15.01.82, бюл. №2]. Даний сорбційно-фільтруючий не тканинний матеріал вибраний прототипом. Прототип і не тканинний матеріал, що заявляється, мають такі спільні ознаки: містять два шари: сорбційнофільтруючий із суміші іонообмінних і неіонообмінних волокон, та дублюючий шар з неіонообмінних волокон. Проте прототип має відносно невелику сорбційну ємність і невеликий час захисної дії від кислих газів. В основу корисної моделі поставлено задачу створити доступний (імпортозамінюючий і відносно дешевий) не тканинний голкопробивний СФМ респіраторного призначення, який має поліпшені експлуатаційні і сорбційні властивості. Поставлена задача досягається не тканинним сорбційно-фільтруючим матеріалом респіраторного призначення, що містить сорбційно-фільтруючій і дублюючий - гігієнічний шари тим, що сорбційно-фільтруючий шар виготовляється з суміші 70% утилізованого аніонообмінного волокна - прищепленого сополімеру целюлози з поліметілвінілпірідіном, що має статичну обмінну ємність не менш ніж 1,8мг-экв/г і 30% лавсанового волокна завдовжки 60-75мм, а в якості дублюючого - гігієнічного шару використовують матеріал "спанбонд". Новим є те, що сорбційно-фільтруючий шар виготовляється з суміші 70% утилізованого аніонообмінного волокна - прищепленого сополімера целюлози з поліметілвінілпірідіном, що має статичну обмінну ємність не менш ніж 1,8 мг-экв/г і 30% лавсанового волокна завдовжки 60-75мм, а в якості дублюючого - гігієнічного шару використовують матеріал "спанбонд". Таким чином, не тканинний голкопробивний сорбційно-фільтруючий матеріал, що заявляється, має два шари: сорбційно-фільтруючий, що формується з суміші 70% утилізованих аніонообмінних волокон (прищепленого сополімера целюлози з ПМВП, СОЄ не менш ніж 1,8мг-экв/г) і 30% лавсанових волокон завдовжки 60-75мм, призначений для уловлювання газоподібних кислих токсичних речовин; дублюючий - гігієнічний шар з матеріалу "спанбонд", призначений для виключення контакту іонообмінного шару з обличчям і попадання іонообмінних волокон в органи дихання людини. Лавсанове волокно використовується для скріплення коротких IB, що утворюються при розволокненні іонообмінного матеріалу і розчісуванні одержаних волокон, а також для додання новому матеріалу додаткової міцності. Матеріал, що виготовляється відповідно до пропонованої сукупності ознак, має необхідні для протигазових фільтрів сорбційну ємність і час захисної дії при значно меншій, у порівнянні з прототипом, поверхневій густині і товщині матеріалу. Властивості і структура не тканинного СФМ респіраторного призначення, який виготовлений з виходом за верхні і нижні значення інтервалів, що заявляються, не відповідають властивостям і структурі СФМ. Виготовлення не тканинного СФМ респіраторного призначення здійснюють на голкопробивному агрегаті, де формують шар із суміші 60-80% утилізованих аніонообмінних волокон (СОЄ=2,37мг-экв/г) і 20-40% лавсанових волокон, накладають його на дублюючий шар з матеріалу "спанбонд" і проколюють на голкопробивній машині з боку сорбційно-фільтруючого шару. В результаті одержують не тканинний голкопробивний сорбційнофільтруючий матеріал респіраторного призначення товщиною 3,5±0,2мм і поверхневою густиною 350±50г/м2 (див. приклади 1-3): Приклад 1 З суміші, що містить 800г утилізованих аніонообмінних волокон (прищеплений сополімер целюлози з ПМВП) і 200г лавсанових волокон, формують шар на чесальній машині, накладають його на дублюючий шар - спанбонд №15 і проколюють на голкопробивній машині з боку сорбційно-фільтруючого шару. Приклад 2 Не тканинний сорбційно-фільтруючий матеріал респіраторного призначення виготовляють аналогічно прикладу 1 за винятком того, що використовують суміш волокон в кількості 700г утилізованих аніонообмінних волокон і 300г лавсанового волокна. Приклад 3 Не тканинний сорбційно-фільтруючий матеріал респіраторного призначення виготовляють аналогічно прикладу 1 за винятком того, що використовують суміш в кількості 600г утилізованих аніонообмінних волокон і 400г лавсанового волокна. Сорбційно-фільтруючі і фізико-механічні характеристики одержаних зразків не тканинного голкопробивного СФМ приведені в табл.1. Таблиця 1 Сорбційно-фільтруючі і фізико-механічні характеристики зразків СФМ Співвідношення СОЄ, Розривне навантаження іонообмінних і мг-экв/г смужки 50×100мм, Н лавсанових сухого у волокон, % волокна 60:40 70:30 80:20 у подовжньому напряму 1,01 75 1,57 61 1,68 42 поперечному напряму 150 135 77 Як видно, з табл.1 оптимальним з точки зору використанням СФМ для виготовлення протигазових фільтрів ЗІЗОД є СФМ з процентним співвідношенням іонообмінних і лавсанових волокон 70:30, оскільки СФМ з меншим співвідношенням компонентів має невелику обмінну ємність, а при більшому співвідношенні компонентів зменшується міцність СФМ через велику кількість коротких іонообмінних волокон. В табл.2 приведені характеристики не тканинного голкопробивного сорбційно-фільтруючого матеріалу, виготовленого з 70% утилізованого іонообмінного волокна (прищепленого сополімеру целюлози з ПМВП) і 30% лавсанового волокна, а для порівняння - прототипу. Таблиця 2 Сорбційно-фільтруючі і фізичні характеристики нетканинного голкопробивного СФМ Матеріал Що заявляється Прототип СОЄ, мг-экв/г сухого волокна 1,57 1,36 Поверхнева густина, Товщина, Час* захисної дії по HF, год. г/м2 MM 330 3,4 4,53 550 4,5 1,08 * - випробування проведені при лінійної швидкості газо-повітняної суміші (ГПС) 3см/с, відносної вогкості повітря - 75%, концентрації HF в ГПС - 0,25мг/л. Запропонований не тканинний сорбційно-фільтруючий матеріал респіраторного призначення, виготовлений із суміші утилізованих відходів іонообмінного матеріалу на основі модифікованої целюлози і лавсанових волокон, дубльований матеріалом "спанбонд", є ефективним сорбентом кислих газів. Поліпшені поглинальні, гігієнічні і експлуатаційні властивості дозволяють використовувати СФМ, що заявляється, для виготовлення протигазових фільтрів ЗІЗОД будь-якої конструкції, зокрема, легких респіраторів.