Волокнистый фильтрующий материал

Волокнистый фильтрующий материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВОЛОКНИСТЫЙ ФИЛЬТРУКЯЦИЙ МАТЕРИАЛ, включающий стекловолокно , и модифицированную карбамидоформальдегидную смолу, отличающи и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, в качестве смолы он содержит карбамидоформальдегиднофурановую смолу, полученную путем совместной концентрации карбамида, формальдегида и фурилового спирта при их мольном соотношении 1;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCKOMV СВИДЕТЕРЬСТВУ

:4 1» :! г ф1 ! t3

1 - &1,» : (21) 2980280/23-05 (22) 08.09.80 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) Г.И. Артамонова, Г В. Леута

A.Н. Пуховицкая, Б.Н. Алешин, Е. С..Потехина, Э.И. Никишина и Т.Д. Евтюшина (71) Государственный научно-исследовательский институт стекла и Научноисследовательский институт пластмасс ..м. Г.С. Петрова Научно-произвОдственного объединения "Пластмассы" (53) 66.067.12(088.8) (56) 1. Создание и организация производства рулонного фильтрующего материала на основе упругого стекловолокна с пониженным выносом составляющих (отчет 1076-70, ГИС, Борисова И.И., M.. 1970, с. 63.

2. Авторское свидетельства СССР по заявке Р 2858243/23-05, кл. G 08 L 61/24, 1979 (прототип) . (54)(57) 1. ВОЛОКНИСТЫЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ„ включающий стекловолокна

„„SU„„895065 A .. А — И 2 Ы.й ЗЫБИЂ и модифицированную карбамидоформальдегидную смолу, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, в качестве смолы он содержит карбамидоформальдегиднофурановую смолу, полученную путем совместной концентрации карбамида, формальдегида и фурилового спирта при их мольном соотношении 1:(1,3-1,6):(0,1-0,5) при следукшем соотношении компонентов мас.%:

Стекловолокна 50-77

Карбамидоформальдегиднофурановая смола Остальное

2. Фильтрующий материал по и. 1, отличающийся тем; что; . он дополнительно содержит пылеулавливающее покрытие из веретенного масла или трикрезилфосфата или ди-(2-этил-гексил )-фенилфосфата, составляющее 10-22 мас.% от массы материала.

895065

Изобретение относится к области производства стекловолокнистых филь трующих материалов, предназначенных для фильтрации воздуха от механичес ких примесей.

Известен стекловолокнистый фильтрующий материал на основе карбамидоформальдегиднсй смолы марки МФ-17, смешанной с поливинилацетатной дисперсией в соотношении 4:1, и пылеулавливакицего покрытия (1 1.

К недостаткам данного фильтрующего материала. следует отнести токсичность, обусловленную повышенным содержанием свободного формальдегида в смоле МФ-17, недостаточно высокие механические характеристики как в исходном состоянии, так и во времени хранения и эксплуатации в (условиях повышенной влажности и температуры, а также потерю прочности и фильтрующих свойств при низких тем пературах.

Наиболее близким к изобретению является волокнистый фильтрующий материал, включающий стекловолокно (77 — 50 мас.Ъ ), карбамидноформальдегидноаммиачную смолу (23-50 мас.В) полученную путем совместной конденсации карбамида, формальдегида и аммиака (2 g.

Волокнистый фильтрующий материал ° может содержать также пылеулавливающее покрытие из веретенного масла трикрезилфосфата, или ди-(2-этил-гексил )фенилфосфата при следующем соотношении компояентов, мас.Ъ:

Стекловолокно 67 - 28

Связующее 23 — 50

Пылеулавливаккцее покрытие 10 — 22

К недостаткам данного фильтрующего материала следует отнести недостаточно высокие прочностные характеристики как в исходном состоянии, так и после ускоренных климатических испытаний.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что волокнистый фильтрующий материал, включающий стекловолокно и модифицированную карбамидоформальдегидную смолу, в качестве смолы он содержит карбамидоформальдегиднофурано вую смолу, полученную путем совместной конденсации карбамида, формальдегида и фурилового спирта при кх мольном соотношении 1 (1,31,6 ) (О, 1-0, 5 ) при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ|

Стекловолокно 50-77

Карбамидоформальдегиднофурановая смола Остальное

Волокнистый фильтрующий материал может также содержать дополнительно пылеулавливающее покрытие из веретен ного масла или трикрезилфосфата или ди-(2-зтил-гексил )фенилфосфата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стекловолокно 50 — 67

Карбамидоформальдегиднофурановая смо. Лва 23 — 40

10 Пылеулавливающее покрытие 10 — 22

Благодаря определенным условиям синтеза карбамидоформальдегиднофурановая смола обладает минимальным содержанием свободного формальдегида (не более 0,3% ), высокой стабильностью при хранении и обеспечивает фильтрующему материалу повышенные эксплуатационные характеристики.

Для получения карбамидоформальдегиднофурановой смолы синтез проводят при заданном мольном соотношении карбамида, формальдегида и фурилового спирта.

Пример 1. Получение карба-! мидоформальдегиднофурановой смолы.

K 270 г 37%-ного формалина, нейтрализованного щелочью до рН 7,08,5, загружают 100 г карбамида. Исходное мольное состояние карбамида

З0 и формальдегида составляет 1. 2. При перемешивании смесь нагревают до температуры кипения. Вначале проводят . конденсацию в щелочной среде при рН реакционной смеси 7,0 — 9,0 и тем35 пературе кипения в течение 30 мин, затем вводят 1Í раствор серной или соляной кислоты и конденсацию проводят в кислой среде при рН

4,8 — 5,4 и температуре кипения до

40 достижения вязкости смолы 13,5

15,0 с по вискозиметру В 3 — 4 при 20оС

Продукт конденсации нейтрализуют щелочью, охлаждают до 60 — 70ОС н концентрируют под вакуумом до получения требуемой массовой доли сухого остатка смолы. Концентрирование прекращают при достижении показателя преломления ь 2 О 1,480 — 1,485

Затем в смолу вводят дополнительно

50 25 — 55 r.êàðáàìèäà до конечного мольного соотношения карбамида и формальдегида 1: (1,3 — 1,6)1 и

0,25 — 0,30 г тетраборнокислого натрия (буры ) и выдерживают при

55 температуре 60* + S C в течение

30 мин.

Смолу охлаждают до 20 — 30 С, ввое дят 15 - 85 r 98%-ного фурилового спирта (0,1 — 0,5 моль ) и перемешивают 20 - 30 мин.

Полученная смола характеризуется следующими показателями. Вц ешний вид. Однородная суспензия светло-же.л того цвета без посторонних включений.

895065

Для получения материала по настоящему изобретению готовят связующее в ключающее карбамидоформальдегидно.4

I фурановую смолу, воду, кислотный отвердитель (мннеральные или органи5 ческие кислоты и их соли ).

Свойства связующего:

Вязкость условная по вискозиметЯ

В3-4 при 20 С, с 22 - 27.

10 Время желатинизации при температуре окружающей среды, ч Не менее.15,0

Связующее с концентрацией 50-60% наносят распылением иэ форсунки на стекловолокна, наматываемое на барабан. Скорость вращения барабана регулируют от 40 до 200 об/мин.

Форсунку закрепляют неподвижно на стеклоплавильной печи, передвигающейся относительно барабана.

Скорость движения печи трижды изменяют от минимума до максимума во время каждого ее прохода. За один проход печи барабан делает 40 - 60 о- 5 оборотов.

Время намотки волокна около 3 ч.

Снятый с барабана материал растягивают и подвергают термообработке в печи при температуре от 150 до

3Р 250 С в течение 15 - 20 мин.

0,3

0,5%-ным

Более. 10

4О В табл. 1 приведены составы связующего для изготовления фильтрующего материала.

В табл. 2,,3 приведены составы и свойства волокнистых фильтрующих материалоВ согласно предлагаемому

45 изобретению (образцы 1 — 12), вы,бранному аналогу (обраэец 13 ) и прототипу (образец 14 ).

Массовая доля,%: сухого остатка 67 — 76 свободного фор- мальдегида, не более

Вязкость условная по вискозиметру ВЗ-1 (20+ 1 С), с 10 — 40

Время желатинизации с 1%-ным

ИН СР: при 100 С, с 30 - 100 при комнатной температуре, ч не менее

Время желатинизации с

НН4СЕ: при 100ОС, с 60, — 85 при комнатной температуре, ч

Смешиваемость смолы с водой в соотношении по объему 1: 2 Полная

Карбамидоформальдегиднофурановая смола, используемая в составе волокнистого фильтрующего материала согла но изобретению, синтеэиравана в соответствии с описанным выше режимом и обладает следующими свойствами:

Массовая доля, Ъ: сухого остатка 73, 3 свободиого формальдегида 0,29

Вязкость условная по вискозиметру

ВЗ" 1 (20 + 1 C ), с: в момент изготов35 ления после хранения в течение

90 сут 95

Показатель концентрации водородных ионов (рН 1. 8,4

Время желатиниэации с 1%-ным

)чн с е: при 200 С при комнатной температуре, ч Более 20

Смешиваемость смолы с водой в соотношении по объему 1: 2 Полная

Пример 2. Получение волокнистого фильтруюшего материала.

Затем на готовый материал наносят пылеулавливающее покрытие посредством погружения в него фильтрующего материала или распылением его иэ расчета 60 — 100 г на 1 м так,чтобы содержание покрытия в материале составляло 10 — 22 мас.Ъ.

При содержании связующего ниже нижнего предела получают материал с низкой прочностью, прн содержании связующего выше верхнего предела материал крошится и не пригоден к использованию.

895065

Таблица

Составы связующего для изготовления волокнистого фильтрующего материала

Ингредиенты

100

100

100

100

17

О., 5

Аммоний фосфорнокислый двузамещенный

Фосфорная кислота, 10%-ный водный раствор

Карбамидоформальде гиднофурановая смола по предлагаемому изббретению

Вода

Хлористый аммоний

Щавелевая кислота, 10%-ный водный . раствор.

Состав, мас.ч. з ) 895065 ()

М

C)

an

an

О ) %-1 с

0) Ц) РФ (Ч

С0

М г Ф РЪ о

I о

Е

ОО с о с3 РЪ

CO cy с с -1 Г - (Ч

Ю

0 н ф ок

1ч Щ ох на о э х и х l6 :343 о

3 о ф

СЧ

РЪ тЧ

СЧ СЧ! an (Ч 1Ч

CO (Ч с (Ч .Г а о о о о

N1 ф н о о

v а е

Ъ

С0 Ю

%-4 о

o tm

00 о Ч 1Ч

1

I

1

I

I

° °

Ф

Ф

1 Н

1 Я

11

Ф

tl

laa а f) о

Х о

8 и н & ц н о

1»

2 о

® ! е

9 о

Э но о о х о а о к

I I I о

1йНИ1 ОХ! а н I

И

1-Ч

4 I о

I с» Ф к!

1 Х

1 ф - —.4

1 I

I aal

1 е"1 1

I I ! I — -4

I

I а-1 1

1 ч-! 1

1 1 ! 1

3 1 ! о с1 ю

1 — - — -3

1 1

Ch

4 1

1 1

Х 1 CO I ! I

3 — 4

1 I

I I

1 1 I

1 I

1 I

Π— 4

I . I

I LO

1 1

I

1 an

I

Ч

I 1

1 1

1 «Ф

I

3

1

1 с ъ

f

Т

I I

I (Ч 1

1 1

1 3

I I

I I

1 1

I г< 1

I 1

1МЙ око

Ö39 хокая

1 4 4 g оехех

ЦМФДФ

1коээ мgхpа сьаа о, o>om

"4 О &и х

1 нюх х

Xga

0аО 9

8ОЭ <Ó

53 - х s

Ф Ц1ИЕО ох аа

0,I I ЕОЭ

Ф 9& 3.х

У! о ох

Pc g e g

b щ о кн

fh в 3 и э а

\О (Ч а-1 с 1 со

%-4

СЧ с аО 1О -4

1 Ф

Ф

СЧ с )

СЧ Ч, В

Ia х х

Ф н он х

O II ох

Е о о Ф х W ц х он

Х Ф

ox х х к

Э Х

Ф II

Ф ж

9 0Õ но

Ф Э

v5 оо ох йФ к

9 Э н хх

10 34 3 %3

Г4ъ Са

« 3 %34 4%

«%

33 Ю

О) С>

° % аА

Ю

10 аА с

° 34 «3

3%3 С3 34

C) %-Ч

Г4Ъ

Ю

%-3

%%1

3 3

%-%

Ю

1 %-3

Ю1

%4 / а

М

%%Ъ

%-3

-" lNN

Л Ю с

Ch Г

3%3 3%3 аА

%

<3 Ю

С!3 СЧ аА

3%3

% — 4

1 34

43Ъ

C)

° -3

3 (ОЪ ь ь

4»

00 аА

N 3%3

Ю

«Ч

Ю аА аА

34 аА

4%34

1 1

1 «

1 1

Г ь

33Ъ

34Ъ ь(m

С%3

И

à — %

431 1

I н

Ф " I

9 1

Х о

В» 1

3 х 1

f99

tt 5I%

1

1

I I

1 х о> х о

1 и

1 о

1%

Э

Н

I и

433

К I

Х I &

3 о н о х о

lo .ф й.

4Х о и

I о н !

О И1 3 а х!

D 4 4

rA,$,, I х !!

3%3 1

%-3 1

4 — — — 4

I I

%-3

4- — -4

О% !

4 — — 4

I3I 1 1 о

:31 m 1

343 I 1

44 4 — 4 — 4

Ф I

О ( о

Ф 1 1а

Ф I а 4 — -4 о

1 1

1 %О

1

Г 4

% — —

1

1 1

1 3%3

I. 1

Х Ф 1 х Х Ф

6л Фх

ra e z x

895065 а) Ю

0Ъ 3 л

Ф 1

3еоа1

Э х И (1%91 Ю

AX 3X%-!

1 к ах

g mO,33; аорто о и х ак х цЪ m(W

Г Ъ

ГЪ Ю(а

Ю O (a3%

an ао (с

%%Ъ

C3 O (CO

4%3 Я

3С! Р 3 $ I!I О е аи к оФ ао оному!!!

a3I l4 9 К Э Х

Е й© 0н

895065 о и

Ь» и

1»

Э

td .к

1jl

9 н и о и о и

Э х к

1 и

»»! х

Я3 х х х о н и о и

»tj о а х н

Ф

° ф! о, »jj !» е х о! а н!

»«!

Ф х

° » » х

1хю

I!I )» нй

И

Ф. 1

О 1

Х о

Ц хо их ом хе н к

О 1 о Ю СО о

Х и

И

1 ии к

1 л

1jI I

Π— -!

6) I

<б I

Х 1 1

»jj 1 I я I ю

Е Н вЂ”.1 а I

Ф 1 е

1»

Я

>Ъ ч и н

Ф о и

»tj

Е х к

Ф н ф ф

Х о х а

Х Рь и н

9»jj а

Е Э х н к

I 3 I о!и

Х!

I 1 1

I !! I I

I c

I 1 1 I 1 1

1 Г 11

»i I

1 — — !

I I I

1 1 I

1 I

11»М!

1 . 1

1 1

1 I

I »"» 1

I 1

l 1

Г х

3 х

Ф а о

Х и » и

2 о е

И

9 а к °

»О ФЖ о нх х « »

Ф к а ие е о о

Х о а н ие к

CC

Д»Ф

Ф Э

L Э н х хе е х а

Э Ф

Г-» х.

Я=

o)o

Й Ф ен н а и е .о ко

m о ае

C 9 М о н х

И 32 о х х ь о о„,э а о ео

Х u j." I

° »

I I

1 Х !»! 1 1

I ХХФ I

I Х O» lj!t

1 ЦМФХI

1Н Х ЕХ!

»» х

»jj о х

v . о у о

Е! I

1 I

1 А I

1 В 1 н

I Ю I

Э I

Э 1

1 Х 1 о

1! ао

9 d3 4 jjI 1

Ф К К»»! с оmехокх уе

Х Н &! ° О» 9

А. Н»jj Ф X Ij 9 К иоХмн оxxо

4а кякх»! О

L Ф 9 W 9 Б:»»О моххац але хvханxцr l x

» 1

l к

»О I ф н!

Ф 1 х 1,х!

9 1

И I

1 О1

Ч I о а 1

М I

I

1

I

I

1

1!

1

1 1

1 I

1»!» 1

» 1

1 — 4 !

I

»»

»-< б 0 — 4

I I

1 1

I I

I M I

»-» 1 !

Г Ъ

1 1

1 1

I »-1 I

»-» 1

Г 1 ! I

I ю I

»-» l

1 I

1 Я I

ЗХ»01 !» о Ых j наа

-!иаеозое нхй»охи

О О О О О. О»Л И> Ы ч

+ 1 + 1 +!

895065

Редактор П. Горькова Техред В, Далекорей Корректор д, Бокшан

Заказ 6677/4 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13

Ъ

Из приведенных в табл. 3 данных следует, что фильтруюший стекловолокнистый материал по предлагаемому изобретению 1образцы 1 - 12 ) обладает повышенными эксплуатационными характеристиками по сравнению с выбранными аналогом и прототипом (образцы 13 и 14 1, что дает sosMoeность расширить области применения материала и эксплуатировать его в более жестких климатических условиях (Крайний Север, тропики ).

По предварительным данным эконо5 мический эффект от внедрения данного фильтруюшего материала, полученный эа счет увеличения его срока, службы, составит 816 руб/т.