Фильтрующий материал для очистки газовоздушных смесей от кислых газов

 

Изобретение относится к фильтрующим материалам для очистки газовых смесей и позволяет повысить динамическую активность материала по диоксиду серы. Материал изготовлен из модифицированного поликапроамидного волокна с привитым поли-2-гидрокси-3-диметиламинолропилметакрилатом . 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 53/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4604838/31-26 (22) 10,11.88 (46) 23.05.91. Бюл. hh 19 (71) Московский текстильный институт им.

А.Н.Косыгина Одесский государственный университет им.И,И.Мечникова и Всесоюзный научно-исследовательский институт нетканых текстильных материалов (72) M.О,Лишевская, Т.В:Дружинина, Л.С. Галь б райх, Б. М, Êà ö, М.Ю.Лазарев, В.С,Михлин, Н.Ю.Мосина, P.M.Äëóáoâñêèé, Г.Д.Батманова и Н.А.Яковлева (53) 66,074.68(088.8) (56) Журнал "Химические волокна", 1986, М 6, с, 35-36.

Изобретение относится к производству фильтрующих противогазовых материалов и может быть использовано при изготовлении сорбционно-фильтрующих элементов универсальных респираторов, различных газоочистных устройств и аналитических приборов для очистки газов и газовоздушных смесей от вредных примесей кислотного характера.

Целью изобретения является повышение сорбционной активности фильтрующего материала при очистке гаэовоздушных смесей с низкой относительной влажностью (до 70 ) от диоксида серы.

Достигается это тем, что фильтрующий материал изготовлен из поликапроамидных волокон с привитым поли-2-гидрокси-3-диметиламинопропилметакрилатом формулы с-нз

1 снгс-)„ с-о сн

1 1 3 о-сн;сн-сн,-N ! он с», „„. ЖÄÄ 1650215 А1 (54) ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ

ОЧИСТКИ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ ОТ

КИСЛЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к фильтрующим материалам для очистки газовых смесей и позволяет повысить динамическую активность материала по диоксиду серы, Материал изготовлен из модифицированного поликапроамидного волокна с привитым поли-2-гидрокси-3-диметиламинопропилметакрилатам .

1 табл. в котором алифатическая аминогруппа находится в сочетании с гидроксигруппой, что, по-видимому, способствует увеличению динамической активности фильтрующего материала при работе его в условиях низкой влажности.

Модифицированное ПКА-волокно полу- а чают путем прививки к нему полиглицидилме- ©, такрилата с последующим аминированием (Л привитого сополимера диметиламином.

1 стадия — получение привитого сополимера ПКА и полиглицидилметакрилата (ПГМА) СН з

П КА — (CH — С-)

2 и

C 0

° и

I о-CH;СН-СН, Прививочная полимериэация осуществляется следующим образом. Поликапроамидное волокно обрабатывают водным

1650215 раствором сульфата аминмеуи (П) С (NHzQS0< с концентрацией 0,395 10 моль/л. Модуль обработки 30, температура — 20 C, продолжительность 50 с. Обработанное волокно отжимают до степени отжима 1,0 и термо- 5 обрабатывают при 130 — 140 С, 10 r поликапроамидного волокна с нанесенным производным Си помещают в водную эмульсию глицидилметакрилата, добавляют пероксид водорода и нагревают при 70 С в 10 течение 15 мин. Концентрация глицидилметакрилата 0,5 моль/л, концентрация Н202

8,8 10 моль/л, модуль обработки 25.

Полученный привитой сополимер содержит 50% привитого полиглицидилметак- 15 рилата, 2 стадия — аминирование привитого сополимера ПКА-ПГМА диметиламином bio схеме:

20 сн3

ПКЛ-(CH,— с-)„ IIKA

I с-о о-сн-сн-сн

1, / о. сн, 1

-(сн -с- он

2 5 о=о н с-н

3 о-сн -сн-он

2 1 . 2 он

Привитой сополимер поликапроамида и полиглицидилметакрилата обрабатывают

50%-ным водным раствором дйметиламина при 75ОС s течение 1,5 — 2 ч. Полученный анионообменный материал тщательно про- 35 мывают водой и определяют его статическую обменную емкость. Прививка глицидилметакрилата (ГМА) практически не сопровождается образованием гомополимера, при необходимости могут быть пол- 40 учены волокна, содержащие 65 — 70 мас.% привитого ПГМА, обладающие при этом достаточно высокой прочностью и. способностью к текстильным Оереработкам.

В качестве фильтрующего материала 45 могут быть использованы волокнистая масса, мелко нарезанное волокно или нетканые иглопробивные полотна различной толщины и объемной плотности с высокими физико-механическими показателями. 50

Динамическую активность фильтрующих материалов определяют по методике, описанной в примерах 1 — 10.

Для испытаний выбирают материалы со статической обменной емкостью (СОЕ)

3,15 мэкв-г (предлагаемый материал) и 55

3,03 мэкв-r (известный), Пример 1. Образец нетканого фильтрующего материала толщиной 7 мм и массой 800 мг помещают в специальный патрон диаметром 35 мм, через который пропускают газовоздушную смесь (ГВС), содержащую диоксид серы, со скоростью 60 л/ч при

25 С. Концентрация SOz в ГВС составляет

180 мг/м, относительная влажность ГВС

0%, Определяют время защитного действия, т.е. время до мОмента появления газа на выходе из патрона.

Пример 2. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 20%, fl р и м е р 3, Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 40%.

Пример 4, Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 50%.

Пример 5. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 70%.

Пример 6. Образец нетканого фильтрующего материала испытывают в условиях примера 1, но при относительной влажности ГВС 80%.

Пример 7. Образец фильтрующего материала в виде волокнистой массы (800 мг) помещают в динамическую колонку диаметром 35 мм и уплотняют до высоты слоя 7 мм, Испытания проводят в условиях примера 3, Пример 8. Образец фильтрующего материала в виде мелконарезанного волокна (800 мг) помещают в динамическую колонку диаметром 35 мм и уплотняют до высоты 7 мм. Испытания проводили в условиях примера 4.

Пример 9. Образец нетканого фильтрующего материала толщиной 7 мм и массой 800 мг помещают в специальный патрон диаметром 35 мм, через который пропускают ГВС, содержащую хлористый водород, со скоростью 60 л/ч при 25 С. Концентрация HCI в ГВС составляет 750 мг/м, относительная влажность ГВС 50%.

Пример 10. Образец фильтрующего . материала в виде волокнистой массы испытывают в условиях примера 7, пропуская через него ГВС, содержащую фтористый водород, со скоростью 60 л/ч при 25ОС. Концентрация HF в ГВС составляет 100 мг/м, относительная влажность ГВС 40%.

Испытания известного нетканого фильтрующего материала проводят в условиях примеров 1 — 6, 9,10.

1650215 товленный из модифицированного поликапроамидного волокна с привитым полидиметиламиноалкилметакрииатом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

5 динамической активности при очистке газовоздушных смесей с относительной влажностью от 0 до 70ф, от диоксида серы, в качестве привитого полидиметиламиноал килметакрилата. он содержит поли-2-гид10 рокси-3-диметилами но и ро и илметакрилат формулы сн, 1 (сн-с-1

2 п с-о сн, 15

1 в-сн -сн-сн -н

2 ° 2 он сн, Относительная влажность ГВС, Характеристика фильтрующего материала

Время защитного действия, мин

Номер примера

Динамическая активность сорбента, мг/г

Газсорбат физическая форма тип материала

П редла гаем ы й

Иэвестн ый

Предлагаемый

Известный

Предлагаемый

Известный

Предлагаемый

Известный

Предлагаемый

Известный

Предлагаемый

Известный

Предлагаемый

То же

SOz

SOz

40

ЯОг

S0z

SOz

40

S0z

119,0

113,0

62,0

60,0

126

492

480

SOz

Известный

Предлагаемый

Известный

HCI

10

Составитель Т. Ч или кина

Редактор E. Тимонина Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Ципле

Заказ 1971 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Полученные данные представлены в таблице.

Проведенные испытания показывают, что предлагаемый фильтрующий материал обладает более высокой в 1,3 — 2,4 раза, по сравнению с известной динамической активностью по диоксиду серы при очистке газовоздушных смесей с низкой от 0 до 707 относительной влажностью.

Предлагаемый фильтрующий материал сохраняет динамическую активность по хлористому водороду и фтористому водороду на уровне динамической активности известного материала.

Формула изобретения

Ф ил ьтрующий материал дл я очистки газовоздушных смесей от кислых газов, изгоНетканое полотно

То же

Нетканое полотно

То же

Нетканое полотно

То же

Нетканое полотно

То же

Нетканое полотно

То же

Нетканое полотно

То же

Волокнистая масса

Мелконарезанное волокно

Нетканый материал

То же

Волокнистая масса

Нетканый материал

72

32

108

44

126

288

174

354

328

123

122

18,1

7,4

25,0

10,0

28,0

13,5

64,0

38,6

78,6

60,0

73,0

72,0

27,9

27,9