Фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, способ получения рабочего слоя фильтрующего материала и средство защиты органов дыхания на его основе

 

Изобретение относится к производству фильтрующих материалов и может быть использовано в средствах защиты органов дыхания. Фильтрующий материал для респираторов содержит наружный и внутренний защитные слои и рабочий слой из полимерного волокнистого материала, выполненный из смеси перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, при этом перхлорвинил присутствует в количестве 1-9 или 91-99 маc.%. Способ получения рабочего слоя фильтрующего материала включает электростатическое формование волокнистого нетканого материала из раствора смеси вышеназванных полимеров в дихлорэтане. Изобретение позволяет получать высокоэффективный фильтрующий материал с равномерной структурой более технологичным способом, а также эффективные средства защиты органов дыхания. 4 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области производства фильтрующих материалов, которые, в частности, могут быть использованы в средствах индивидуальной защиты.

Известен волокнистый фильтрующий материал из сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, содержащий волокна диаметром 6-10 мкм в количестве 70-80% и волокна диаметром 1-2 мкм в количестве 20-30%, а также способ его получения путем электростатического формования из раствора полимера в органическом растворителе (RU 2049525, В 01 D 39/16,1996).

Недостатком данного материала являются его недостаточная механическая прочность из-за хрупкости исходного полимера, а также значительный расход этого полимера на получение толстых волокон, улучшающих механические показатели.

Известен способ получения волокнистого полимерного материала путем электростатического формования из раствора полимера в органическом растворителе в присутствии раствора соли или смеси солей, выбранных из группы NHCNS: ТБАBr, TЭAJ, взятых в количестве 0.01- 0.1 мас.% (RU 2108131, В 01 D 39/16, 1997).

Недостатком данного способа является невысокая эффективность фильтрации из-за малого электростатического заряда волокнистого материала.

Известен фильтрующий материал для респираторов, содержащий защитные слои и расположенный между ними рабочий слой из полистирола и/или перхлорвинила с диаметром волокна 1-10 мкм и поверхностной плотностью 10-50 г/м³ (RU 2042394, B 01 D 39/16, 1995).

Известен способ получения рабочего слоя вышеописанного материала, заключающийся в электростатическом формовании волокна из раствора полистирола и/или перхлорвинила в дихлорэтане при динамической вязкости раствора 0.5-0.35 Пз, электропроводности 10^-4 - 10^-7 Ом^-1 см^-1, объемной скорости подачи раствора 1 • 10^-4 - 10^-2 см³/с при разности потенциалов 10-75 кВ в расчете на 1 прядильный элемент (RU 2042393, В 01 D 39/16, 1995).

Однако известный материал обладает недостаточной механической прочностью и фильтрующей способностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фильтрующий материал для респираторов, содержащий наружный и внутренний защитные слои из полимерного волокнистого материала из волокон полимеров перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом при их массовом соотношении 10/1-1/1, а также способ получения вышеуказанного материала путем электростатического формования волокон из дихлорэтанового раствора смеси полимеров (RU 2135263, B 01 D 39/16, 1998).

Однако при заявленном соотношении полимеров в растворе процесс формования нестабилен, что приводит к неравномерной структуре получаемого материала.

Наиболее близким средством защиты органов дыхания является респиратор, содержащий полимерный фильтрующий материал с фигурной распоркой, обтюратор с резиновым шнуром, установленный по периметру материала с алюминиевым носовым зажимом и оголовье (RU 2042394, B 01 D 39/16, 1995).

Недостатком респиратора является сложность его подготовки к рабочему состоянию и затрудненность дыхания при использовании.

Задачей настоящего изобретения является повышение технологичности процесса получения и стабилизации свойств фильтрующего материала, снижение его сопротивления дыханию, упрощение конструкции респиратора и облегчение его использования.

Поставленная задача решается описываемым фильтрующим материалом для средств защиты органов дыхания, содержащим наружный и внутренний защитные слои и рабочий слой, выполненный из волокон на основе перхлорвинила с добавкой сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, взятой в количестве 1 - 9 мас.%; или на основе сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом с добавкой перхлорвинила, взятой в количестве 1 - 9 мас.%. Поставленная задача решается описываемым способом получения фильтрующего материала для рабочего слоя респираторов путем электростатического формования волокнистого нетканого материала из 5 - 25% дихлорэтанового раствора перхлорвинила с добавкой сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, взятого в количестве 1 - 9 мас.%; или сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом с добавкой перхлорвинила, взятого в количестве 1 - 9 мас.%, в присутствии электролитических добавок, выбранных из ряда: галогениды тетраэтиламмония или тетрабутиламмония, или железа, взятых в количестве 0.01 - 0.2% от массы полимера.

Обычно формование осуществляют при следующих параметрах: динамическая вязкость раствора от 1 до 30 Пз; электропроводность от 10^-4 до 10^-7 Ом^-1 см^-1, при разности потенциала от 20 до 150 кВ.

Поставленная задача решается также средством защиты органов дыхания, которое содержит фильтрующий материал с рабочим слоем из волокон перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом при содержании перхлорвинила в волокне 1-9 или 91-99 мас.%, фигурную распорку в виде восьмерки, обтюратор с резиновым шнуром по периметру фильтрующего материала в форме кольца, металлический носовой зажим и оголовье. Такая конструкция позволяет производить респиратор в собранном виде, что облегчает его применение.

Кроме того, фильтрующий материал в средстве защиты может содержать дополнительный газосорбирующий слой волокнистого материала на основе активированного угля и/или ионообменных полимерных материалов.

При проведении процесса в объеме изложенной выше совокупности признаков удается получить два заявленных варианта фильтрующего материала, которые наряду с хорошими фильтрационными и механическими характеристиками обладают высокой равномерностью структуры волокна и стабильными показателями поверхностной плотности, и эффективные средства защиты в виде полумаски с заявленным фильтрующим материалом.

Пример: Приготавливают 14% прядильный раствор смеси полимеров в дихлорэтане, при этом берут 5% сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом и 95% перхлорвинила, добавляют 0,05% йодистого тетрабутиламмония от массы смеси полимеров. Электроформование волокнистого материала проводят при следующих параметрах: электропроводность - 5•10^-6 Ом^-1 см^-1, вязкость - 6 Пз и разность потенциалов между электродами - 80 кВ. На металлический заземленный электрод укладывают марлю и получают равномерный волокнистый слой из ультратонких волокон в электрическом поле. Далее на рабочий слой полученного таким образом полимерного волокнистого материала накладывают наружный защитный слой из проклеенной марли.

Полученный таким образом фильтрующий материал испытан в заявленной конструкции полумаски. Материал, использованный в качестве рабочего слоя в респираторе, показал следующие характеристики: коэффициент проникания частиц диаметром 0,3 мкм - 0,02 - 0,05%, относительное удлинение - 0,5, механическая нагрузка - 80 г/см.

Аналогичным образом получены материалы при различных количествах каждого из полимеров в смеси. Достигаемый технический результат отражен на чертеже.

Кроме того, было испытано средство защиты заявленной выше конструкции, содержащее дополнительный углеродный волокнистый материал в рабочем слое. Средство защиты показало высокую эффективность при эксплуатации в атмосфере, содержащей пары органических веществ, типа бензола, меркаптана и т.п.

Формула изобретения

1. Фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, содержащий наружный и внутренний защитные слои и рабочий слой из волокон перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, отличающийся тем, что волокна содержат 1 - 9 мас.% перхлорвинила и 91 - 99 мас.% сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом.

2. Фильтрующий материал для средств защиты органов дыхания, содержащий наружный и внутренний защитные слои и рабочий слой из волокон перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, отличающийся тем, что он содержит 91 - 99 мас.% перхлорвинила и 1 - 9 мас.% сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом.

3. Способ получения фильтрующего материала для рабочего слоя средства защиты органов дыхания, включающего электростатическое формование нетканого материала из 5 - 25% дихлорэтанового раствора смеси перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом, в присутствии 0,01 - 0,2% галогенидов тетраэтиламмония, или тетрабутиламмония, или железа от массы полимеров, отличающийся тем, что перхлорвинил берут в количестве 1 - 9 или 91 - 99 мас.% от смеси полимеров, присутствующих в растворе.

4. Средство защиты органов дыхания содержит фильтрующий материал с фигурной распоркой в виде восьмерки, обтюратор с резиновым шнуром в форме кольца, установленный по периметру фильтрующего материала, и с металлическим носовым зажимом и оголовье, отличающееся тем, что фильтрующий материал выполнен с рабочим слоем из волокон перхлорвинила и сополимера стирола с метилметакрилатом и акрилнитрилом при содержании перхлорвинила в волокне 1 - 9 или 91 - 99 мас.%.

5. Средство по п.4, отличающееся тем, что фильтрующий материал дополнительно содержит газосорбирующий слой волокнистого материала на основе активированного угля и/или ионообменного полимерного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004

Извещение опубликовано: 10.06.2004