способ изготовления электретного фильтра

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТНОГО ФИЛЬТРА для очистки воздуха, заключающийся в создании на поверхности электретного материала неравномерного распределения зарядов, отличающийся тем, что неравномерное распределение зарядов создают путем облучения заполяризованной поверхности электрета ионизирующим излучением через затеняюще-пропускающую маску.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к изготовлению газоочистных и пылеулавливающих устройств, в том числе респираторов, предназначенных для очистки технологических воздушных потоков от нежелательных частиц пыли, и может найти широкое применение в целлюлозно-бумажной, химической, слюдяной, цементной, угольной промышленности.

Известен способ изготовления фильтрующего элемента в виде беспорядочно уложенных слоев полипропилена, которые электростатически самозаряжаются в потоке воздуха.

Недостатком этого способа является невысокая эффективность очистки. В результате статической электризации полимерных пленок возникает сравнительно невысокая плотность заряда.

Кроме того, технология очистки является недорогой, так как требуются значительные энергетические затраты на создание воздушных потоков с высокой скоростью движения частиц, необходимой для статической электризации.

Известен способ изготовления электретного фильтра, когда создают равномерное распределение заряда на электретных пленках из политетрафторэтилена, расположенных параллельно потоку запыленного воздуха. Эффективность пылеулавливания в этом случае обеспечивается конструктивными параметрами (длина, ширина пленок и расстояние между ними).

Недостатком данного способа является невысокая эксплуатационная эффективность, так как неравномерное распределение заряда, где процесс пылеулавливания наиболее эффективен, возникает только у края электретной пленки. Остальная часть поверхности, имеющая равномерное поле, в процессе пылеулавливания участвует неэффективно.

Известен способ поляризации мембраны электретного фильтра, когда на поверхность полимерной пленки накладываются цилиндрические электроды радиусом на расстоянии друг от друга и между ними создается поляризующее электрическое поле.

На фиг. 1 представлено распределение заряда, формируемое на поверхности электрета; на фиг.2 схема изготовления фильтра.

Из геометрии расположения пятен следует, что даже в случае, когда b 0 (b расстояние между пятнами) и зарядовое распределение наиболее неоднородно, большой процент поверхности мембраны не участвует в пылеулавливании

S₁/S (4R² R²)/4R² где R радиус пятна;

S незаряженная поверхность, которая не участвует в пылеулавливании; S₁ площадь участка поверхности мембраны.

Недостатком данного способа является низкая эффективность использования поверхности электретного фильтра, особенно для самых мелких частиц пыли размером менее 1 мкм.

Цель изобретения повышение эффективности пылеулавливания.

Цель достигается тем, что в способе изготовления фильтра, заключающемся в создании на поверхности электретного материала неравномерного распределения заряда, неравномерное распределение создают путем облучения заполяризованной поверхности электрета ионизирующим излучением через затеняюще-пропускающую маску.

Способ осуществляется следующим образом.

Полимерная пленка 1 (фиг.2) перематывается с подающей на сматывающую бобины 5. При этом 2 коронирующий электрод, 3 заземленный противоэлектрод. Излучение подается через затеняюще-пропускающую маску 4. Полимерная пленка электризуется в поле отрицательного коронного разряда при перемотке с одной бобины на другую и в целях создания неравномерного распределения заряда облучается через затеняюще-пропускающую маску источником ионизирующего рентгеновского излучения. Необходимая неоднородность распределения заряда на поверхности l/S задается углом поворота плоскости маски по направлению к источнику излучения и соотношением ширины, затеняющего а и пропускающего d участков маски

l/S 2(а+d) 1/сos

Рентгеновское излучение проходя через затеняющую маску 4 ионизирует воздух вблизи поверхности электрета и вызывает разрядку облученных участков на заземленный противоэлектрод 3. Противоэлектрод изготовлен из прозрачной для рентгеновского излучения полипропиленовой пленки 4 мкм, имеющей одностороннюю металлизацию алюминием.

Предлагаемый способ позволяет создать зарядовый рельеф с характерным размером менее 0,01 мкм и обеспечивает наиболее эффективное использование поверхности электретного фильтра для целей пылеулавливания.

Использование предлагаемого способа обеспечивает очистку воздуха с большей эффективностью, чем известные способы.