Спосіб виготовлення сорбційно-фільтруючого матеріалу респіраторного призначення

Спосіб виготовлення сорбційно-фільтруючого матеріалу респіраторного призначення, що включає змішування відходів іонообмінних волокон з водою, додання до отриманої суспензії домішки, пороутворюючих реагентів - порошку алюмінію і гідроксиду лужного металу, з подальшим форму 3 46571 металу, з подальшим формуванням і висушуванням отриманої суміші до постійної маси тим, що як сировину використовують подрібнену суміш іонообмінного та активованого вуглецевого волокна, а як домішки - карбоксиметилцелюлозу та сульфанол при наступному масовому співвідношенні компонентів: іонообмінне волокно : активоване вуглецеве волокно : вода : КМЦ : сульфанол : порошок алюмінію : МеОН 1 1 3 20 40 0,5 2,0 0,03 0,12 0,05 0,20 0,15 0,8, де Me - лужний метал, висушування суміші здійснюють до набуття зразком заданої форми, пористості і постійної маси. Новим в корисній моделі є те, що як сировину використовують подрібнену суміш іонообмінного та активованого вуглецевого волокна, а як домішки - карбоксиметилцелюлозу та сульфанол при наступному масовому співвідношенні компонентів: іонообмінне волокно : активоване вуглецеве волокно : вода : КМЦ : сульфанол : порошок алюмінію : МеОН 1 1 3 20 40 0,5 2,0 0,03 0,12 0,05 0,20 0,15 0,8, де Me - лужний метал, висушування суміші здійснюють до придбання зразком заданої форми, пористості і постійної маси. Спосіб здійснюють таким чином: 1. розволокненні і подрібнені відходи іонообмінних та вуглецевих активованих волокон заливають дистильованою водою; 2. в одержану суспензію при перемішуванні, додають КМЦ та сульфанол і залишають на 2030хв. для набухання; 4 3. до одержаної суміші при перемішуванні додають порошок алюмінію і гідроксиду калію; 4. суміш, що утворилася, виливають у форму заданої конфігурації і витримують при температурі 40°С протягом 30 хвилин, а потім висушують при 105°С до постійної маси. Початкова сировина - розволокнені і подрібнені відходи вуглецевого активованого матеріалу ТСА у вигляді порошку та іонообмінного матеріалу ЦМ-А1Н (аніонообмінні волокна целюлози, що модифіковані метилвінілпіридином, довжиною 0,5:1,5мм зі статичною обмінною ємністю 1,71мгекв/г) в співвідношенні 1:1 в кількості 10г заливають 250мл дистильованої води. В отриману суспензію при перемішуванні (швидкість перемішування 120-150об/хв.) додають 10г КМЦ та 0,6г сульфанолу і залишають на 30хв. для набухання. Потім до суміші при розмішуванні додають 1,0г порошку алюмінію і 4,0г гідроксиду калію. Масу, що утворилася, виливають в плоскодонну форму і витримують протягом 30хв. Одержаний СФМ висушують при 105°С до постійної маси. Такий СФМ має наступні характеристики: об'ємна щільність 0,088г/см3, товщина - 7мм, статична обмінна ємність (СОЄ) - 1,58мг-екв/г, повітропроникність 244,1дм3/м2 с. Приклади конкретного здійснення способу отримання пороволокнитів наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Склад і фізико-хімічні властивості зразків пороволокнитів Склад реакційної суміші, г № Волокно зразка ЦМТСА А1 1 10 5 2 10 10 3 10 10 4 10 20 5 10 30 6 10 40 Н2О КМЦ Сульфанол А1 100 200 250 300 400 450 5,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,3 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 0,5 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 Статична Об'ємна Повітропроникність, обмінна Товщина, щільність, мм ємність, дм3/м2 с КОН 3 г/см мг-екв/г 1,0 3 0,030 269,8 1,63 1,5 5 0,061 250,2 1,60 4,0 7 0,088 244,1 1,58 6,0 9 0,101 239,4 1,54 8,0 10 0,119 228,7 1,50 10,5 12 0,103 191,4 1,45 Як видно з табл.1, технічні характеристики пороволокнитів, виготовлених з використанням зазначених реагентів, кількість яких виходить за нижню і верхню межі значень інтервалів, що заявлені (зразки №1, 6), не відповідають вимогам до матеріалів респіраторного призначення, оскільки мають або низьку, або дуже високу повітропроникність. Пороволокнити (зразки №2-5), виготовлені відповідно до пропонованої сукупності ознак, цілком відповідають вимогам до протигазових фільтрів респіраторного призначення. Результати дослідження ефективності поглинання фтороводню та парів бензолу пороволокнитом, що виготовлений з суміші іонообмінних і активованих вуглецевих волокон (СОЄ -1,59мг-екв/г, вогкість -7,8% відн.), в порівнянні з нетканим голкопробивним волокнистим аніонітом ЦМ-А1Н (СОЄ-1,71мг-екв/г, вогкість - 8,9% відн.) за однакових умов експерименту (температура 20°С, швидкість газоповітряного потоку 3см/с, концентрація парів бензолу =180мг/м3, концентрація 3 HF=2,5мг/м ) представлені в табл. 2. 5 46571 6 Таблиця 2 Ефективність поглинання фтороводню та парів бензолу зразками СФМ Зразок Пороволокнит: (ЦМ-А1/ТСА=1:1) ЦМ-А1Н Товщина шару Час насищення Об'ємна щільність сорбенту HF мм г/см3 хв. 6 0,133 5020 5 0,111 1260 Як випливає з табл. 2.1, кількість поглиненого HF пороволокнитом перевищує показники нетканого голкопробивного полотна ЦМ-А1Н у чотири рази, а парів бензолу - у десятки разів. Це можна пояснити не тільки наявністю активних центрів, але і високорозвинутою, досяжною внутрішньою поверхнею пороволокниту, що забезпечує доступність його активних центрів усередині СФМ-ВПВ і велику швидкість хемосорбції. Таким чином, пороволокнити, що виготовляються з використанням волокнистих відходів пороутворюючих реагентів доступної і дешевої техно Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Час насищення парами бензолу хв. 59 5 логії перевищують по хемосорбційній здатності неткані голкопробивні матеріали і можуть бути успішно використані для виготовлення ПГФ не тільки респіраторів, а і фільтровентиляційних пристроїв різного функціонального призначення. Спосіб, що заявляється, дозволяє розширити асортимент ефективних і доступних СФМ, а також зменшити вартість респіраторів за рахунок використання для виготовлення ПГФ пороволокнитів з відходів іонообмінних та активованих вуглецевих волокон. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601