Склад для просочування фільтруючого матеріалу

Реферат: Винахід належить до галузі виробництва сорбційно-фільтруючих волокнистих матеріалів, з яких виготовляються протигазові фільтри для газоочищувального устаткування і респіраторів, призначених для захисту органів дихання від токсичних кислих газів, зокрема оксиду сірки (IV). Склад для просочування фільтруючого матеріалу, який містить водний розчин уротропіну, багатоатомного спирту, зокрема гліцерину, лужного реагенту, зокрема карбонату натрію, і кислотно-основний індикатор, що має інтервал переходу кольору у межах рН 3,0÷10,2, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: UA 112848 C2 (12) UA 112848 C2 уротропін лужний реагент багатоатомний спирт кислотно-основний індикатор вода 10,0-35,0 2,0-5,0 0,5-3,0 0,01-0,05 решта. UA 112848 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Винахід належить до галузі виробництва сорбційно-фільтруючих волокнистих матеріалів (СФМ), які використовуються для виготовлення сорбційно-фільтруючих елементів (СФЕ), призначених для спорядження газоочищувального устаткування, зокрема, респіраторів - засобів індивідуального захисту органів дихання (ЗІЗОД) від токсичних кислих газів, наприклад, оксиду сірки (IV). Відомі склади для просочування фільтруючого матеріалу, використання яких дозволяє отримати так звані імпрегновані волокнисті хемосорбенти (ІВХС) для уловлювання SO2, що містять лужний реагент та воду в якості розчинника. В якості лужного реагенту використовуються такі реагенти як сода (Эннан А.А., Байденко В.И., Захаренко Ю.С. Импрегнированные волокнистые хемосорбенты // Энерготехнологии и ресурсосбережение. 2011. - № 1. - С. 50-56), та уротропін (гексаметилентетрамін) (див. пат. UA № 43409 МПК В 01D 39/00, опубл. 10.08.2009, Бюл. 15. Значним недоліком таких волокнистих хемосорбентів є те, що в реальних умовах їх промислового використання в складі ЗІЗОД, коли у повітрі промислових підприємств відбувається значне коливання концентрації SO2 неможливо надійно визначити момент "спрацьовування" хемосорбенту, тобто визначити час захисної дії респіраторів без використання складних аналітичних методів контролю вмісту SO2 в газоповітряній суміші. В основу винаходу поставлено задачу створити склад для просочування фільтруючого матеріалу, використання якого дозволить виготовляти ІВХС, момент "спрацьовування" якого можна визначати візуально за зміною забарвлення матеріалу в результаті хемосорбції оксиду сірки (IV). Як прототип вибраний відомий склад для просочування нетканого волокнистого матеріалу, що містить уротропін, багатоатомний спирт (гліцерин), лужний реагент (карбонат натрію) та воду у якості розчинника при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: уротропін 10,0-35,0 лужний реагент 2,0-5,0 багатоатомний спирт 0,5-3,0 вода решта. (див. пат. UA № 43409 МПК В 01D 39/00, опубл. 10.08.2009, Бюл. 15). Прототип і винахід, що заявляється мають наступні спільні ознаки: склад для просочування містить уротропін, багатоатомний спирт (гліцерин), лужний реагент (карбонат натрію) та воду як розчинник. Поставлена задача у винаході, що заявляється, досягається шляхом використання складу для просочування фільтруючого матеріалу, який містить водний розчин уротропіну, багатоатомного спирту (гліцерину), лужного реагенту (карбонату натрію) і одне з наступних похідних бензосульфонової кислоти (кислотно-основний індикатор): бромксиленоловий синій, феноловий червоний, бромтимоловий синій, алізарин, бромкрезоловий пурпуровий, лакмоїд, конго червоний, тропеолін 0, тропеолін 000, ксиленоловий оранжевий, які мають інтервал переходу забарвлення у межах 3,0-10,2 рН при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: уротропін 10,0-35,0 лужний реагент 2,0-5,0 багатоатомний спирт 0,5-3,0 кислотно-основний індикатор 0,01-0,05 вода решта. Новим у винаході, що заявляється, на відміну від прототипу, є те, що в складі для просочування нетканого волокнистого матеріалу, що містить водний розчин уротропіну, багатоатомного спирту (наприклад, гліцерину), лужного реагенту (карбонату натрію) додатково міститься кислотно-основний індикатор, що має інтервал переходу забарвлення у межах рН 3,0÷10,2 при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: уротропін 10,0-35,0 лужний реагент 2,0-5,0 багатоатомний спирт 0,5-3,0 кислотно-основний індикатор 0,01-0,05 вода решта. Технічний результат полягає у тому, що наведений склад для просочування фільтруючого матеріалу дозволяє виготовляти ІВХС з візуальним визначенням моменту "спрацьовування" завдяки зміні забарвлення при поглинанні SO2. Виготовлення СФМ здійснюють подібно до прототипу таким чином: 1 UA 112848 C2 5 10 15 20 25 30 35 1 - в ємність, яка обладнана мішалкою, заливають необхідну кількість води та при перемішуванні добавляють відповідну кількість уротропіну, лужного реагенту (карбонат натрію), багатоатомного спирту (гліцерин), а потім кислотно-основний індикатор. 2 - водним розчином за п. 1 просочують протягом 10 хвилин волокнистий нетканий фільтруючий матеріал (виготовлений, наприклад, з використанням віскозного волокна); 3 - віджимають матеріал за п. 2; 4 - висушують матеріал за п. 3 до повітряно-сухого стану. З отриманого таким чином СФМ можливо виготовляти СФЕ для спорядження устаткування тонкої очистки повітря від токсичних кислих газів, зокрема, протигазових і газопилозахисних респіраторів. У прикладах, що наведені нижче, як носій використовується голкопробивний волокнистий матеріал товщиною 4 мм, виготовлений з віскозного волокна (густина упаковки волокна - 55 2 г/м ). Одержаним розчином просочують зразок нетканого фільтруючого матеріалу, віджимають і висушують. Випробування СФМ здійснювались, як і в прототипі, в умовах реального 3 використання респіраторів: концентрація SO2 у газоповітряній сумішей (ГПС) - 150 мг/м (15 ГДК), відносна вологість ГПС - 90÷95 %; швидкість потоку ГПС - 2,0 см/с, відповідав моменту 3 3 появі вмісту SO2 в очищеній ГПС за шаром матеріалу на рівні 1-3 мг/м (ГДК=10 мг/м ). Відомості про склад для просочування фільтруючого матеріалу та результати порівняльних випробувань зразків СФМ, що заявляється (приклади 1-10), і прототипу (приклад 11), наведені в таблиці. Приклади конкретного виконання: Приклад 1. В ємність, яка обладнана мішалкою, заливають 87,49 г води і при перемішуванні добавляють 10,0 г уротропіну, 2,0 г карбонату натрію, 0,5 г гліцерину і 0,01 г індикатора тропеолін 0. Одержаним розчином просочують зразок носія - нетканого фільтруючого матеріалу, віджимають і висушують його. Встановлено, що питома динамічна активність одержаного таким чином СФМ складає 13,1 мг (SO2)/г, а момент початку інверсії кольору (з жовтого на білий) на зворотній стороні СФМ 3 3 фіксується, коли вміст SO2 в очищеній ГПС досягає 1-3 мг/м (ГДК=10 мг/м ). Приклади 2-12. Склад для просочування зразків нетканого фільтруючого матеріалу, умови випробувань, зміна забарвлення та питома динамічна активність наведені в таблиці. Послідовність операцій і умови виготовлення, як у прикладі 1. Згідно з даними, наведеними в таблиці, використання складу для просочування нетканого фільтруючого матеріалу, що заявляється, дозволяє одержати ефективний хемосорбент, призначений для уловлювання кислих газів, зокрема оксиду сірки (IV), з візуальним визначенням моменту "спрацьовування" СФМ завдяки зміні його забарвлення при поглинанні SO2. Таблиця Склад розчину для просочування носія, г Забарвлення ІВХС № після прикНазва індикатора до пропусН2О C6H12N4 Na2CO3 С3Н5(ОН)3 Індикатор "спрацюладу кання SO2 вання" 1 87,49 10 2 0,5 0,01 тропеолін 0 жовтий білий 2 56,95 35 5 3 0,05 тропеолін 000 червоний білий феноловий червоно3 74,97 20 3 2 0,03 блакитний червоний фіолетовий бромтимоловий 4 64,98 30 4 1 0,02 синій жовтий синій бромксилено 5 77,96 15 5 2 0,04 блакитний жовтий ловий синій ксиленоловий 6 74,97 20 3 2 0,03 ліловий рожевий оранжевий бромкрезоловий 7 74,97 20 3 2 0,03 фіолетовий білий пурпуровий 8 74,97 20 3 2 0,03 лакмоїд синій білий 9 74,97 20 3 2 0,03 конго червоний червоний білий 10 74,97 20 3 2 0,03 алізарін бузковий кремовий 11 57,0 35 5 3 0 білий білий 2 Питома динамічна активність мг(SО2)/г 13,1 33,4 22,9 28,6 16,3 22,0 23,0 22,5 23,6 21,8 33,2 UA 112848 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Склад для просочування фільтруючого матеріалу, який містить уротропін, багатоатомний спирт, зокрема гліцерин, лужний реагент, зокрема карбонат натрію, та воду, який відрізняється тим, що він додатково містить кислотно-основний індикатор, що має інтервал зміни забарвлення у межах рН 3,0÷10,2, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: уротропін 10,0-35,0 лужний реагент 2,0-5,0 багатоатомний спирт 0,5-3,0 кислотно-основний індикатор 0,01-0,05 вода решта. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3