многослойный фильтровальный материал
Классы МПК: | B01D39/16 из органического материала, например синтетических волокон |
Автор(ы): | Солдатенко Леонид Анатольевич[KZ], Сидоров Геннадий Михайлович[KZ], Баташева Лариса Ивановна[KZ], Гуляева Марина Адольфовна[KZ], Андрианов Сергей Алексеевич[KZ] |
Патентообладатель(и): | Серебрянский завод неорганических производств (KZ) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-04-15 публикация патента:
27.12.1995 |
Изобретение относится к фильтровальным материалам, предназначенным для очистки атмосферного воздуха и газов от пылевых аэрозолей. Многослойный фильтровальный материал состоит из слоя грубых волокон со стороны входа воздуха, слоя тонких волокон со стороны выхода воздуха и размещенного между ними промежуточного слоя из клееного либо термоскрепленного нетканого материала, причем входной слой материала выполнен из положительно заряженных волокон диаметром 6 50 мкм с поверхностной плотностью 25-70 г/м2, нанесенных в электрополе на подложку, а второй слой из отрицательно заряженных волокон диаметром 0,1-10 мкм с поверхностной плотностью 10-30 г/м2, нанесенных в электрополе на обратную сторону подложки с обратной полярностью, причем отрицательно заряженные волокна проходят в глубину промежуточного слоя на 0,4-1,2 его толщины. Слои фильтрующего материала выполнены при соотношении их толщин (1-7):1:(1-3), при этом второй слой ультратонких волокон имеет плотность униполярного заряда волокон не менее 7,5108 кл/м2. 2 з. п. ф-лы.
Формула изобретения
1. МНОГОСЛОЙНЫЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ преимущественно для очистки атмосферного воздуха, включающий со стороны входа воздуха слой из грубых волокон, со стороны выхода воздуха слой из тонких волокон и размещенный между ними промежуточный слой из клееного либо термоскрепленного нетканого материала, отличающийся тем, что входной слой материала выполнен из положительно заряженных волокон диаметром 6 50 мкм с поверхностной плотностью 25 70 г/м2, нанесенных в электрополе на подложку, а второй слой из отрицательно заряженных волокон диаметром 0,1 10 мкм с поверхностной плотностью 10 30 г/м2, нанесенных в электрополе на обратную сторону подложки с обратной полярностью, причем отрицательно заряженные волокна проходят в глубине промежуточного слоя на 0,4 1,2 его толщины. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что слои фильтрующего материала выполнены при соотношении их толщин (1 7) 1 (1 3). 3. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что второй слой ультратонких волокон имеет униполярный заряд плотностью не менее 7,5 108 кл/м2.Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к фильтровальным материалам, предназначенным для очистки атмосферного воздуха и газов от пылевых аэрозолей и может быть использовано для производства фильтрующих элементов фильтров для очистки воздуха и газов. Известен нетканый фильтровальный материал, содержащий волокнистый холст из штапельных синтетических волокон и малоусадочных поливинилхлоридных волокон прикленных связующим веществом [1] Достоинством данного материала является высокая пылеемкость для частиц более 5 мкм. Недостатками такого материала являются высокий коэффициент проницаемости аэрозолей размером частиц менее 1 мкм, слабая каркасность, а также то, что при производстве требуются дополнительно связующие материалы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многослойный фильтровальный материал [2] используемый преимущественно для очистки атмосферного воздуха и включающий со стороны входа воздуха рыхлый слой из грубых синтетических волокон, со стороны выхода воздуха плотный слой тонких синтетических волокон, а между слоями помещен промежуточный слой в виде плоского клееного либо термоукрепленного нетканого материала, причем все три слоя скреплены посредством иглопрокалывания. Данный материал обладает лучшей степенью очистки за счет наличия трех слоев с разными волокнами, но имеет ряд недостатков: во-первых, высокая поверхностная плотность материала; во-вторых, слабая пылеулавливаемость ультратонких пылевых аэрозолей, а в-третьих, требуется дополнительная операция, обеспечивающая связь слоев иглопрокалывание. Цель изобретения повышение эффективности очистки и обеспечение связи слоев за счет разности зарядов волокон материала и устранение отмеченных недостатков. Для этого в предлагаемом многослойном фильтровальном материале, предназначенным преимущественно для очистки атмосферного воздуха, состоящим со стороны входа воздуха слоем грубых волокон, со стороны выхода воздуха слоем тонких волокон и размещенным между ними промежуточным слоем выполненным из клееного либо термоскрепленного нетканого материала, а для повышения эффективности очистки и обеспечения связи слоев материала за счет разности зарядов волокон входной слой материала выполнен из положительно заряженных волокон диаметром 6-50 мкм с поверхностной плотностью 25-70 г/м2, нанесенных в электрополе на подложку, а второй слой из отрицательно заряженных волокон диаметром 0,1-10 мкм с поверхностной плотностью 10-30 г/м2, нанесенных в электрополе с обратной стороны подложки, причем отрицательно заряженные волокна проходят в глубину промежуточного слоя на 0,4-1,2 его толщины. Другим отличием является то, что слои фильтрующего материала выполнены при соотношении их толщин (1-7):1:(1-3), причем второй слой ультратонких волокон имеет плотность униполярного заряда волокон не менее 7,5108 кл/м2. Многослойный фильтровальный материал получают следующим образом. На подложку в электрополе наносится волокнистый слой с начала с одной стороны, затем с другой. Поскольку при нанесении волокон на каждую сторону подложки устанавливается свой технологический режим, то слои волокон, формируемые с каждой стороны подложки, будут разными. В этом случае получают слой материала из волокон диаметром 6-50 мкм с поверхностной плотностью 25-70 г/м2 для фильтрации крупнодисперсных частиц, а для фильтрации мелкодисперсных частиц размером менее 5 мкм получают второй материал с диаметром волокна 0,1-10 мкм и поверхностной плотностью 10-30 г/м2, нанесенный с обратной стороны подложки. Кроме того, такой состав материала, получаемого в электрическом поле высокого напряжения, обладает остаточным электрическим зарядом, знак которого определяется знаком заряда распылителей. Наличие на волокнах остаточного заряда повышает эффективность фильтрации и, в частности, позволяет улавливать из воздуха частицы пыли-ионы противоположного заряда. Материал с наличием волокнистых слоев с обеих сторон подложки повышает эффективность улавливания частиц, при этом слой из волокон диаметром 6-50 мкм заряжен положительно, а слой волокон диаметром 0,1-10 мкм отрицательно. Ультратонкие волокна за счет наличия противоположного заряда на толстых волокнах проникают в ячейки подложки на глубину промежуточного слоя 0,4-1,2 его толщины за счет наличия униполярных зарядов плотностью 2,5108 кл/м2, что обеспечивает связь трех слоев как за счет статики, так и за счет механического удержания слоев, что уменьшает толщину материала и позволяет обеспечить высокий уровень фильтрации при соотношении слоев как (1-7):1:1-3) при коэффициенте проницаемости по пыли менее 0,01% с частицами менее 5 мкм. Все это в совокупности отличает предлагаемый материал со следующими достоинствами: во-первых, достаточно большой пылеемкостью; во-вторых, высокой эффективностью при запыленности воздуха до 2000 мг/м3; в-третьих, универсальностью, т. е. улавливает частицы как положительно, так и отрицательно заряженные; в-четвертых, достаточно прочной связью слоев материала.Класс B01D39/16 из органического материала, например синтетических волокон