ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Разработка относится к текстильной промышленности, а именно к области изготовления фильтрующих нетканых материалов, и может быть использована для создания фильтрующих элементов респираторов и респираторных установок для очистки токсичных аэрозолей, содержащих чистые газы и твердые частицы.

Известен нетканый материал, состоящий из волокнистого холста из анионообменного модифицированного полиамидного волокна (МПВ) и системы скрепляющих петель из прошивной нити. В качестве прошивной нити используется полиамидная нить. Анионообменное МПВ представляет собой волокно на основе привитого сополимера поликапроамида (ПКА) и полидиметиламиноэтилметакрилата (ПДМ АЭМА). Материал используется для очистки кислых газов. Недостатками такого материала являются низкие защитные свойства, т.к. из-за особенностей структуры материала (наличие сквозных отверстий при проколе волокнистого холста иглой) наблюдается проскок газа через материал.

Техническим результатом работы является повышение защитных свойств материалов. Это достигается тем, что нетканый материал, состоящий из волокнистого холста из анионообменного модифицированного полиамидного волокна и системы скрепляющих петель из прошивной нити, дополнительно содержит вторую систему скрепляющих петель кладки шарме из пряжи из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна. При этом первая система скрепляющих петель выполнена кладки трико, в качестве ее прошивной нити использована высокоусадочная нить, а содержание гидрофильной пряжи в материале составляет 10-15% высокоусадочной нити 8-12% по массе. Материал дополнительно подвергается термообработке, высокоусадочная нить усаживается, приводя к образованию складчатой структуры материала. При этом протяжки петель кладки шарме из гидрофильной пряжи образуют структуру, аналогичную петельному ворсу.

Анализ исследуемого материала и материала-прототипа показал, что оба материала состоят из волокнистого холста из анионообменного МПВ. Однако предлагаемый материал дополнительно содержит высокоусадочную прошивную нить и гидрофильную прошивную пряжу. Введение последних в состав материала при последующей термообработке приводит к образованию сложной складчатой структуры материала и петельного ворса на его поверхности. Такое выполнение обеспечивает увеличение поверхности контакта газовоздушной смеси с сорбентом. Материал обладает высокими защитными свойствами по кислым газам (по hcl до 35,8 час., по О ₂ 4,4 час.), по твердым частицам (до 99,1%), достаточной воздухопроницаемостью (250 дм ³/м ²·с), хорошими гигиеническими свойствами (нормальная влажность 6,1%), значительной механической прочностью (по длине до 1815 Н, по ширине 2058 Н).

Эффективность предлагаемого материала обусловлена тем, что он содержит волокнистый холст из анионообменного МПВ, скрепленный двумя системами петель, одна из которых выполнена из пряжи из гидрофильного МПВ и имеет кладку трико, а вторая из высокоусадочной полиэфирной нити, кладка шарме. После термообработки, при которой прошивная нить усаживается, материал приобретает сложную складчатую структуру, за счет чего увеличивается поверхность контакта с очищаемым газом, следовательно, увеличивается степень очистки по этому газу. Кроме того, после термообработки протяжки петель переплетения шарме образуют на поверхности материала петельный ворс. При очистке токсичных аэрозолей в ворсовом слое, обладающем значительной пылеемкостью, оседают твердые частицы, поэтому ионообменный слой предохраняется от забивки ими, повышается поверхность контакта токсичного газа с волокнами ионообменного слоя и, следовательно, увеличивается степень очистки по токсичному газу.

Введение в состав материала пряжи из гидрофильного волокна повышает общую влажность материала, что приводит к дополнительному набуханию ионообменных волокон, увеличению удельной поверхности материала, а также поверхности контакта с сорбируемым газом, следовательно, увеличению эффективности защиты. В зонах контакта волокон и прошивных нитей и пряжи, содержащих различные функциональные группы, и разной гигроскопичности возникает электрический потенциал, приводящий к лучшему поверхностному взаимодействию полярных молекул сорбируемого газа с полярными молекулами анионообменных волокон и лучшему проникновению их вглубь материала. Это повышает время защитного действия по кислым газам. Кроме того, увеличивается число твердых частиц, осевших за счет действия электростатических сил.