Пристрій для поглинання вологи та видалення запахів

1. Пристрій для поглинання вологи та видалення запахів, що містить адсорбційний елемент у вигляді подрібненого клиноптилолітового туфу, максимальний розмір часток якого не перевищує 15 мм, з вологістю, що не перевищує 15 %, і цей адсорбційний елемент, зокрема, містить клиноптилоліт від 30 % до 90 % і монтморилоніт від 5 % до 60 % від загальної маси туфу, при цьому адсорбційний елемент розміщений у замкненій еласти 3 способи боротьби з неприємними запахами, деякі з них основані або на перекритті іншими запахами, що не вирішує проблему принципово, або на знешкодженні таких запахів шляхом видалення чи перетворення відповідних речовин. Однак, проблема одночасного зниження надмірної концентрації вологи та видалення запахів не вирішується. Крім того вказані способи або пристрої для їх реалізації є достатньо коштовними. У зв'язку з цим завжди існує потреба вирішення проблеми одночасного зниження надмірної концентрації вологи та видалення неприємних запахів взуття найменш затратними шляхами. Достатньо простими і дешевими шляхами вирішення проблеми видалення вологи та запахів із взуття є застосування у відповідних пристроях елементів з природних адсорбційних матеріалів. Відомим для вирішення вказаних задач є застосування такого матеріалу з адсорбційними властивостями, як цеоліт. Цеоліти є водними алюмосилікатами лужних і лужноземельних металів з відкритою каркаснопорожнинною структурою. Їх кристалічний тривимірний каркас складається з алюмокремнійкисневих тетраедрів, що поєднані у звичайні, подвійні та більш складні кільця. У внутрішньокристалічному просторі цеолітів розміщені обмінні катіони лужних і лужноземельних металів та води. Катіони лужних і лужноземельних металів багатьох цеолітів можуть легко заміщуватися катіонами інших тяжких металів, чим обумовлюються катіонно-обмінні властивості цеолітів. Вода, що знаходиться у внутрішньокристалічному просторі, легко видаляється при нагріванні без руйнування каркасу (дегідратація). Дегідратовані цеоліти здатні знов поглинати воду або інші рідини та гази. Завдяки наявності наскрізної системи каналів і порожнин, що співвідносяться за розмірами з молекулами та іонами, кристали цеолітів можуть пропускати такі частки, якщо їх розміри не перевищують діаметра вхідних вікон цеоліту, чим обумовлений молекулярноситовий ефект. Зазначені властивості цеолітів визначаються їх складом і структурою. На даний момент існують різні джерела, що містять згадування про застосування, у тому числі у якості сорбенту, цеоліту у різних сферах. Однак, тут слід зауважити, що існує біля п'ятдесяти видів природних цеолітів та понад ста видів штучних цеолітів, також виготовляються модифіковані цеоліти. А, як вже було сказано, властивості цеоліту і відповідно сфера та види його застосування визначаються його складом і структурою, тому певне застосування певного виду цеоліту може бути взагалі неефективним. Виготовлення штучних цеолітів передбачає значно більші витрати у порівнянні з видобутком природних, модифікація природних цеолітів також передбачає додаткові витрати, тому надалі більш доцільним є розгляд саме природних цеолітів. Так, наприклад найбільший поглинаючий ефект властивий саме висококремнієвим цеолітам, які характеризуються значною кількістю порожнин та великим діаметром вхідних вікон. Виходячи з наявності великих промислових скопичень, великої адсорбційної властивості та каталітичної активності, най 43473 4 більшу цінність являє такий вид цеоліту, як клиноптилоліт, значні поклади якого знаходяться також на території України. Однак, застосування клиноптилоліту, як і інших природних цеолітів обтяжується і може бути унеможливлене тим, що у природі цеоліти практично не зустрічаються у вільному або відокремленому вигляді. Зазвичай цеоліт зустрічається у вигляді вкраплень в інших породах. Така обставина стосується і усіх інших видів застосування природних цеолітів. При цьому, видалення цеоліту з цеолітвмісткої породи тягне за собою суттєві витрати, а вміст самого цеоліту у таких породах може бути вкрай несуттєвим, що може призвести до повної недоцільності чи неможливості його застосування або застосування цеолітвмісткої породи. У той же час відомо, що клиноптилоліт зустрічається у природі у складі осадових чи вулканогенно-осадових порід, або клиноптилолітових туфів. Такі клиноптилолітові туфи можуть мати переважний вміст клиноптилоліту та мати суттєвий вміст монтморилоніту, який є продуктом подальшого природного перетворення клиноптилоліту, а також у невеликій кількості кварцу та польового шпату. При цьому, як вже було сказано вище, монтморилоніт, який є шаруватим силікатом, також має суттєві адсорбційні властивості і дуже гарно поглинає вологу. Таким чином, для застосування у якості адсорбуючого матеріалу пристрою для поглинання вологи та видалення запахів із взуття найбільш доцільним є використання клиноптилолітового туфу з переважним вмістом клиноптилоліту і монтморилоніту. Виходячи із складу та структури зазначеного клиноптилолітового туфу, такий адсорбційний матеріал, після його дегідратації, здатний ефективно поглинати вологу, зокрема молекули води, та видаляти запахи, що утворені молекулами, зокрема, сірководню, аміаку, меркаптанів, оксиду сірки, формальдегіду та іншими молекулами, що співрозмірні вхідним вікнам клиноптилоліту та монтморилоніту. Тобто такий адсорбційний матеріал дозволяє ефективно знижувати надмірну концентрацію вологи та адсорбувати з газової фази молекули, що спричиняють неприємні запахи. Як вже було сказано вище, проявлення адсорбційних властивостей цеолітів пов'язана з їх дегідратацією, від ступеню якої залежить ефективність поглинання молекул. Як показують досліди, з урахуванням доцільності та можливостей забезпечення певного рівня вологості під час технологічних процесів та завдяки герметизації адсорбційного матеріалу упаковкою, достатньою та можливою є дегідратація клиноптилолітового туфу до забезпечення його вологості на момент застосування у межах до 15%. Зазначена дегідратація може бути здійснена будь-яким відомим способом, у тому числі хімічним, або звичайним нагріванням та висушуванням при відповідних часових, температурних і вологих параметрах, що впливають один на одний. В основу корисної моделі поставлено задачу створення достатньо ефективного пристрою для поглинання вологи та видалення запахів із взуття, 5 особливості конструкції та зв'язків елементів якого, а також спеціально підібраний склад адсорбційного елемента, дозволили б максимально знизити вартість такого пристрою. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій для поглинання вологи та видалення запахів містить адсорбційний елемент у вигляді подрібненого клиноптилолітового туфу, максимальний розмір часток якого не перевищує 15мм, з вологістю, що не перевищує 15%, і цей адсорбційний елемент, зокрема, містить клиноптилоліт від 30% до 90% і монтморилоніт від 5% до 60% від загальної маси туфу, при цьому адсорбційний елемент розміщений у замкненій еластичній повітропроникній ємності, максимальний розмір повітропроникних отворів якої є меншим за мінімальний розмір частки адсорбційного елементу, до того ж вказана еластична повітропроникна ємність виконана з можливістю її розміщення у внутрішній порожнині взуття і вкрита шаром захисного матеріалу, який забезпечує захист від потрапляння в середину еластичної повітропроникної ємності повітря та виконаний з можливістю його видалення для безпосереднього застосування пристрою за призначенням. До того ж, вищевказана еластична повітропроникна ємність має продовгувату форму та виконана з дугоподібним або V-подібним обрисом поздовжнього перетину і має поєднану з її кінцем еластичну петлю або відрізок шнура. Саме ці ознаки необхідні і достатні для вирішення поставленої задачі. Як можна побачити, застосування у пристрої для поглинання вологи та видалення запахів адсорбційного елементу у вигляді дешевого природного матеріалу - клиноптилолітового туфу, який, зокрема, містить клиноптилоліт від 30% до 90% і монтморилоніт від 5% до 60% від загальної маси та має вологість, що не перевищує 15%, дозволяє ефективно знижувати концентрацію вологи, що міститься як в середині, так і на поверхні матеріалу взуття, та одночасно поглинати молекули речовин, що спричиняють неприємні запахи, з газової фази без додаткових втрат на утворення адсорбційного матеріалу. Вміст клиноптилоліту і монтморилоніту у даному випадку є оптимальним і дозволяє забезпечити ефективність адсорбування молекул речовин, що утворюють неприємні запахи, з повітря, а також вологи як з газової, так і з рідинної фази, виходячи з існуючих меж складів компонентів природних туфів. Застосування подрібненого клиноптилолітового туфу з максимальним розміром часток, що не перевищує 15мм, дозволяє отримати оптимальну ефективність застосування при отриманні компактності об'єму адсорбційного елемента з одночасним збільшенням загальної площі адсорбційної поверхні. Розміщення адсорбційного елементу у замкненій еластичній повітропроникній ємності, максимальний розмір повітропроникних отворів якої є меншим за мінімальний розмір частки адсорбційного елементу, передбачає можливість застосування будь-якого сітчастого матеріалу для утримування від розсипання часток адсорбційного 43473 6 матеріалу, зокрема його дрібних часток та уламків, та компактно розподіляти загальний об'єм адсорбційного елемента за рахунок його деформування при забезпеченні вільного контактування адсорбційного матеріалу з вологою та повітрям. Відсутність захисту адсорбційного елементу від потрапляння повітря під час зберігання або транспортування пристрою обов'язково призведе до унеможливлення його застосування в результаті поглинання адсорбційним елементом вологи з повітря і втрати адсорбційних властивостей, перш за все можливості поглинання молекул з газової фази. Тому, саме виконання еластичної повітропроникної ємності вкритою шаром захисного матеріалу, який забезпечує захист від потрапляння в середину еластичної повітропроникної ємності повітря та виконаний з можливістю його видалення для безпосереднього застосування пристрою за призначенням, дозволяє зберігати необхідні параметри адсорбційного елемента до початку застосування пристрою. Виконання вищевказаної еластичної повітропроникної ємності з продовгуватою формою і дугоподібним або V-подібним обрисом поздовжнього перетину, дозволяє встановлювати пристрій із забезпеченням максимального наближення адсорбційного елементу до поверхонь внутрішньої порожнини будь-якого виду взуття, незалежно від його форми, будь то сандалії або чоботи. А виконання вищевказаної еластичної повітропроникної ємності з поєднаними з її кінцем еластичною петлею або відрізком шнура, дозволяє зручно видаляти пристрій із взуття будь-якої форми. Конструктивно один з можливих варіантів виконання пристрою для поглинання вологи та видалення запахів, в якому реалізується корисна модель, може мати наступний вигляд. Пристрій складається із замкненої еластичної повітропроникної ємності, виконаної, наприклад, у вигляді мішку з флізеліну або будь-якої тканини чи еластичного штучного матеріалу, які мають дрібні отвори та є повітропроникними, в середині якого знаходиться щільно розташований подрібнений до фракції 3мм клиноптилолітовий туф, який має вологість 5% та містить 70% клиноптилоліту і 15% монтморилоніту від загальної маси туфу та інші домішки, властиві клиноптилолітовому туфу, такі як кварц, польовий шпат та ін. Як адсорбційний елемент також може бути застосований подрібнений та дегідратований клиноптилолітовий туф відомого в Україні Сокирницького родовища, який також має вміст клиноптилоліту і монтморилоніту в межах, передбачених корисною моделлю. Зазначена дегідратація може бути здійснена будь-яким відомим способом, у тому числі хімічним, або звичайним нагріванням та висушуванням при відповідних часових, температурних і вологих параметрах, що мають взаємний вплив. При цьому, заповнена клиноптилолітовим туфом замкнена еластична повітропроникна ємність утворює бананоподібну форму і до одного з її кінців прикріплений відрізок м'якого шнура. Разом все це розташоване всередині запаяного поліетиленового пакету, який забезпечує захист від потрап 7 43473 ляння через отвори мішку до адсорбційного елементу повітря та рідини. Такий захисний шар може бути утворений у тому числі під час вакуумування і надає можливість його видалення перед безпосереднім початком застосування пристрою за призначенням. Для застосування пристрою для поглинання вологи та видалення запахів, захисний матеріал зривають з поверхні замкненої еластичної повітропроникної ємності, яку після цього розміщують у внутрішній порожнині будь-якого взуття, наприклад, у чоботі. Наявність захисного матеріалу забезпечує збереження адсорбційних можливостей пристрою, перш за все можливості поглинання молекул речовин з газової фази, під час зберігання або транспортування пристрою до початку його застосування. Після видалення захисного матеріалу пристрій, завдяки властивостям адсорбційного Комп’ютерна верстка Л. Купенко 8 елемента, починає адсорбувати молекули речовин як з рідинної, так і з газової фази. При цьому здійснюється поглинання вологи, зокрема молекули води, як з рідинної, так і з газової фази, та видалення запахів, що утворені молекулами, зокрема, сірководню, аміаку, меркаптанів та іншими молекулами, що співрозмірні вхідним вікнам складників адсорбційного елементу. Таким чином, особливості конструкції та зв'язків елементів пристрою для поглинання вологи та видалення запахів із взуття, а також спеціально підібраний склад його адсорбційного елемента, дозволяють максимально знизити вартість при забезпеченні достатньої ефективності такого пристрою. Описаний пристрій для видалення запахів та поглинання вологи дозволяє швидко, ефективно і одночасно знижувати надмірну концентрацію вологи і речовин, що призводять неприємні запахи у взутті. 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