ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

фильтрующий материал

Классы МПК:B01D39/16 из органического материала, например синтетических волокон 
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ) (RU),
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (НИФХИ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-12-16
публикация патента:

Изобретение относится к области фильтрующих материалов, предназначенных для применения в аналитических лентах непрерывно действующих приборов для отбора аэрозолей с последующим измерением содержания альфа-активных изотопов методом спектрометрии. Предложен двухслойный материал, выполненный в виде ленты, содержащей рабочий слой из полимерных волокон, полученных электроформованием из раствора смеси полимеров, содержащей поливинилиденфторид/политетрафторэтилен и поливинилиденфторид/гексафторпропилен. Волокна рабочего слоя имеют диаметр 0,3-0,5 мкм. Второй слой материала является нетканой полимерной подложкой, выполненной из полиэфирных волокон диаметром 20-30 мкм. Получен материал, который при его использовании для спектроскопии альфа-активных частиц обеспечивает точность анализа за счет высокой эффективности фильтрации частиц с диаметром 0,1-0,4 мкм. Материал обладает высокой тепло-, хемостойкостью. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области получения многослойных нетканых волокнистых материалов, которые используются в области охраны окружающей среды, в частности для использования в приборах раздельного измерения содержания альфа-активных изотопов методом спектрометрии уловленного осадка, а также общей радиоактивности осадка.

Известен фильтрующий материал в виде мембраны из политетрафторэтилена марки Fluoropore FSLW [А.К.Будыка, Н.Б.Борисов «Волокнистые фильтры для контроля загрязнения воздушной среды», - М.: ИздАт, 2008. с.219-221].

Недостатком данного материала является высокое гидродинамическое сопротивление, которое по мере отбора проб интенсивно возрастает, что ограничивает его использование в системах, которыми оборудованы большинство предприятий российской атомной промышленности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является фильтрующий материал, из перхлорвиниловых волокон в виде трехслойной ленты, используемый для измерения содержания альфа-активных элементов и изотопов методом спектрометрии, в котором верхний прикрывающий слой расположен поверх рабочего и состоит из волокон диаметром 5-7 мкм, рабочий слой состоит из волокон диаметром 0,3-0,5 мкм и слой-подложка состоит из проклеенных между собой волокон диаметром 5-7 мкм [Патент РФ 2188694, 2002 г.].

Недостатком данного материала является низкая эффективность фильтрации по частицам с диаметром 0,1-0,4 мкм и низкая тепло- и хемостойкость.

Технический результат изобретения: повышение эффективности, теплостойкости и достижение удовлетворительного уровня гидродинамического сопротивления.

Технический результат достигается за счет фильтрующего материала, выполненного в виде двухслойной ленты, в которой верхний рабочий слой выполнен из полимерных волокон диаметром 0,3-0,5 мкм, полученных путем электроформования из раствора, содержащего смесь сополимера винилиденфторида и тетрафторэтилена (Ф-42):сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена (СКФ-26) при их массовом соотношении 80:20, соответственно, растворенную в смеси этилацетата и N,N'-диметилформамида при их массовом соотношении 50:50, соответственно, а подложка состоит из термоскрепленного нетканого волокнистого материала из полиэфирных волокон диаметром 20-30 мкм.

Предлагаемый фильтрующий материал предназначен для отбора аэрозолей с последующим измерением содержания альфа-активных изотопов методом спектрометрии.

Предпочтительно, поверхностная плотность верхнего рабочего слоя составляет 1-5 г/м2.

Предпочтительно, материал характеризуется сопротивлением потоку воздуха при скорости 1 см/с, равным 30-40 Па, и коэффициентом проскока частиц с диаметром 0,1-0,4 мкм, при скорости фильтрации 100 см/с не более 1%.

Ниже приведены примеры получения предлагаемого фильтрующего материала.

Пример 1.

Фторэластомер СКФ-26 в количестве 20 масс.% растворяют в смеси растворителей этилацетат/N,N'-диметилформамид с соотношением 50/50 масс.%, после в этой же смеси с растворенным фторэластомером растворяют фторопласт Ф-42 в количестве 80 масс.%, а затем из полученного раствора методом электроформования получают и наносят волокнистый материал на подложку из термоскрепленного нетканого волокнистого материала из полиэфирных волокон диаметром 20-30 мкм.

Поверхностная плотность рабочего слоя 1 г/м2.

Коэффициент проскока фильтрующего материала определяют с помощью лазерного спектрометра по концентрации частиц с диаметром 0,1-0,4 мкм при линейной скорости 100±5 см/с, при комнатной температуре и нормальном давлении.

Сопротивление материала потоку воздуха определяют путем измерения перепада давления на входе и выходе постоянного потока воздуха при скорости 1 см/с.

Теплостойкость определяют путем измерения разрывной длины и относительного удлинения полученного волокнистого материала до и после температурного воздействия в 100°С в течение 100 часов. Результаты приведены в таблице 1.

Коэффициент проскока составил 0,6%, сопротивление потоку воздуха 32 Па.

Разрывная нагрузка ленты составила 15 Н.

Пример 2.

Волокнистый материал получают аналогично примеру 1, но с поверхностной плотностью рабочего слоя 3 г/м2.

Коэффициент проскока составил 0,3%, сопротивление потоку воздуха 36 Па.

Разрывная нагрузка ленты составила 15 Н.

Пример 3.

Волокнистый материал получают аналогично примеру 1, но с поверхностной плотностью рабочего слоя 5 г/м2 .

Коэффициент проскока составил 0,1%, сопротивление потоку воздуха 39 Па.

Разрывная нагрузка ленты составила 15 Н.

Ленту использовали для выполнения спектроскопии альфа-активных частиц в приборе УДА-1АБ. Получена высокая точность определения и значительно более низкий уровень гидродинамического сопротивления, по сравнению с прототипом, что позволяет созданному материалу быть полностью совместимым с приборами, используемыми в настоящее время для отбора и анализа аэрозолей.

Лента может использоваться при температуре окружающей среды от -20 до +100°С и относительной влажности до 90%.

Теплостойкость волокнистых материалов представлена в таблице.

Таблица
Теплостойкость волокнистых материалов
Пример, № Температурное воздействиеРазрывная длина, кмОтносительное удлинение при разрыве, %
1до 1,8190
после 1,8180
2 до 2,0160
после 2,1160
3 до 3,4160
после 3,4160

Таким образом, предложенный материал, по сравнению с известными, позволяет значительно повысить коэффициент фильтрующего действия по частицам с диаметром 0,1-0,4 мкм рабочего поверхностного слоя и предназначен для использования в качестве аналитических лент в непрерывно действующих приборах для отбора аэрозолей с последующим измерением содержания альфа-активных изотопов методом спектрометрии.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фильтрующий материал, предназначенный для улавливания аэрозолей с последующим проведением спектроскопии альфа-активных изотопов, выполненный в виде ленты из полимерных волокон, отличающийся тем, что изготовлен в виде двухслойной ленты, в которой верхний рабочий слой выполнен из полимерных волокон диаметром 0,3-0,5 мкм, полученных путем электроформования из раствора, содержащего смесь сополимера винилиденфторида и тетрафторэтилена (Ф-42) и сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена (СКФ-26) при их массовом соотношении 80:20 соответственно, растворенную в смеси этилацетата и N,N'-диметилформамида при их массовом соотношении 50:50 соответственно, а подложка состоит из термоскрепленного нетканого волокнистого материала из полиэфирных волокон диаметром 20-30 мкм.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2478005

patent-2478005.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01D39/16 из органического материала, например синтетических волокон 

Патенты РФ в классе B01D39/16:
способ получения ультратонких полимерных волокон -  патент 2527097 (27.08.2014)
способ получения антибиотического покрытия на фильтрующем материале -  патент 2525486 (20.08.2014)
фильтрующий термостойкий нановолокнистый материал и способ его получения -  патент 2524936 (10.08.2014)
фильтровальный нетканый волокнистый материал для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред -  патент 2522626 (20.07.2014)
способ получения нетканого волокнистого материала и нетканый материал -  патент 2493006 (20.09.2013)
способ получения фильтрующего полимерного материала и фильтрующий материал -  патент 2492912 (20.09.2013)
способ разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей типа масло-в-воде -  патент 2492905 (20.09.2013)
способ изготовления электретных изделий, основанный на использовании зета-потенциала -  патент 2472885 (20.01.2013)
многослойный нетканый фильтрующий материал -  патент 2465034 (27.10.2012)
нетканый фильтровальный материал для бактериально-вирусных дыхательных фильтров и способ его изготовления (варианты) -  патент 2461675 (20.09.2012)


Наверх