RU2461675C1 - Nonwoven filter fabric for bacterial-viral respiratory filters and method for its production (versions) - Google Patents
Nonwoven filter fabric for bacterial-viral respiratory filters and method for its production (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461675C1 RU2461675C1 RU2011105101/12A RU2011105101A RU2461675C1 RU 2461675 C1 RU2461675 C1 RU 2461675C1 RU 2011105101/12 A RU2011105101/12 A RU 2011105101/12A RU 2011105101 A RU2011105101 A RU 2011105101A RU 2461675 C1 RU2461675 C1 RU 2461675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibers
- tex
- polypropylene
- filter material
- viscose
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления фильтровальных материалов для дыхательных фильтров и предназначено для использования в медицине, в частности в процессе анестезии и искусственной вентиляции легких.The invention relates to the field of manufacturing filter materials for respiratory filters and is intended for use in medicine, in particular in the process of anesthesia and mechanical ventilation.
Известен гидрофобный электростатический дыхательный фильтр, содержащий нетканый фильтровальный материал из полипропиленовых волокон (пат. US №6209541, МПК A61M 16/10, A62B 23/02, B01D 39/16, 03.04.2001).Known hydrophobic electrostatic breathing filter containing a non-woven filter material of polypropylene fibers (US Pat. US No. 6209541, IPC A61M 16/10, A62B 23/02, B01D 39/16, 04/03/2001).
Фильтровальный материал данного дыхательного фильтра представляет собой гидрофобный нетканый материал, обладающий электростатическим зарядом, который обеспечивает высокую эффективность очистки вдыхаемого воздуха от микроорганизмов, однако не обеспечивает увлажнение и согревание воздуха.The filter material of this breathing filter is a hydrophobic non-woven material with an electrostatic charge, which provides high efficiency for cleaning inhaled air from microorganisms, but does not provide humidification and warming of the air.
Наиболее близким к заявленному изобретению является нетканый материал фильтра для воздуха и жидкостей, выполненный из натурального материала, полученного с применением модифицированных натуральных полимерных химических волокон, например вискозных волокон; или синтетических полимерных химических волокон; или, например, полипропиленовых волокон; или бикомпонентных волокон; или из смеси указанных выше волокон, обработанных антибактериальными соединениями волокон (пат. RU №2350376, МПК 8 B01D 39/16, D04H 3/10, D06M 16/00, 27.03.2009).Closest to the claimed invention is a non-woven filter material for air and liquids made of natural material obtained using modified natural polymer chemical fibers, for example viscose fibers; or synthetic polymer chemical fibers; or, for example, polypropylene fibers; or bicomponent fibers; or from a mixture of the above fibers treated with antibacterial fiber compounds (US Pat. RU No. 2350376, IPC 8 B01D 39/16, D04H 3/10, D06M 16/00, 03/27/2009).
Нетканый фильтровальный материал данного фильтра различного волокнистого состава содержит антибактериальные препараты и обеспечивает эффективную очистку жидкостей и воздуха от бактерий, но не может использоваться в дыхательных фильтрах в качестве тепловлагообменного фильтрматериала, так как не обеспечивает увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха.The non-woven filter material of this filter of various fibrous composition contains antibacterial agents and provides effective cleaning of liquids and air from bacteria, but cannot be used in respiratory filters as a heat and moisture exchange filter material, since it does not provide humidification and heating of inhaled air.
Техническим результатом при использовании данного изобретения является получение пористого гидрофильного фильтровального материала с высокой воздухопроницаемостью и формоустойчивостью, который обеспечивает увлажнение и согревание воздуха, поступающего в легкие пациента через дыхательный фильтр при эндотрахеальной анестезии и искусственной вентиляции легких.The technical result when using this invention is to obtain a porous hydrophilic filter material with high breathability and shape stability, which provides humidification and warming of the air entering the patient’s lungs through a breathing filter during endotracheal anesthesia and mechanical ventilation.
Указанный технический результат достигается тем, что нетканый фильтровальный материал для бактериально-вирусных дыхательных фильтров содержит волокнистые слои из смеси вискозных, полипропиленовых и бикомпонентных волокон, скрепленных с дублирующей подложкой; для придания материалу гидрофильных свойств дополнительно содержит хлористый кальций, причем вискозные волокна имеют линейную плотность (0,17-0,33) текс, полипропиленовые волокна имеют линейную плотность (0,33-0,67) текс и 1,7 текс, бикомпонентные волокна имеют структуру «ядро-оболочка» и линейную плотность (0,22-0,40) текс при следующем соотношении компонентов:The specified technical result is achieved in that the non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters contains fibrous layers of a mixture of viscose, polypropylene and bicomponent fibers bonded to a backing substrate; to give the material hydrophilic properties, it additionally contains calcium chloride, with viscose fibers having a linear density (0.17-0.33) tex, polypropylene fibers have a linear density (0.33-0.67) tex and 1.7 tex, bicomponent fibers have a core-shell structure and linear density (0.22-0.40) tex with the following ratio of components:
при этом поверхностная плотность фильтровального материала составляет (100-500) г/м2, воздухопроницаемость (550-850) дм3/м2c, гигроскопичность (25,0-47,5)%.the surface density of the filter material is (100-500) g / m 2 , air permeability (550-850) dm 3 / m 2 s, hygroscopicity (25.0-47.5)%.
Кроме того, для достижения технического результата нетканый фильтровальный материал содержит 20-40 волокнистых слоев; дублирующая подложка выполнена из термоскрепленного полипропилена поверхностной плотности (12-30) г/м2; волокнистые слои и дублирующая подложка скреплены путем иглопрокалывания, при этом плотность прокалывания как снизу, так и сверху материала составляет 90 проколов на 1 см2, а глубина прокалывания 6 мм и 8 мм соответственно; «ядро» в бикомпонентных волокнах выполнено из полиэфира, а «оболочка» - из полиэтилена.In addition, to achieve a technical result, the non-woven filter material contains 20-40 fibrous layers; the backing substrate is made of thermally bonded surface density polypropylene (12-30) g / m 2 ; the fibrous layers and the backing substrate are bonded by needle piercing, while the piercing density of both the bottom and top of the material is 90 punctures per 1 cm 2 and the piercing depth is 6 mm and 8 mm, respectively; The “core” in bicomponent fibers is made of polyester, and the “shell” is made of polyethylene.
Для достижения технического результата в первом варианте способа изготовления нетканого фильтровального материала путем формирования и сложения слоев из смеси вискозных, полипропиленовых и бикомпонентных волокон, последующего скрепления волокнистых слоев с дублирующей подложкой путем иглопрокалывания, термообработки горячим воздухом согласно изобретению вискозные и полипропиленовые волокна предварительно обрабатывают водным раствором хлористого кальция, сушат при температуре, не превышающей 80°C, и перед формированием слоев осуществляют взвешивание волокон каждого вида по отдельности и смешивание их при следующем соотношении: вискозные волокна линейной плотности (0,17-0,33) текс - (20-40) мас.%, полипропиленовые волокна (0,33-0,67) текс - (30-45) мас.%, полипропиленовые волокна 1,7 текс - (5-10) мас.%, бикомпонентные волокна линейной плотности (0,22-0,40) текс - (20-30) мас.%, при этом массовая концентрация водного раствора хлористого кальция составляет (100-500) г/дм3 при модуле обработки (1:2÷1:5) весовых частей для вискозных волокон, при модуле обработки (1:1,5÷1:3) весовых частей для полипропиленовых волокон, причем термообработку полученного фильтровального материала горячим воздухом проводят при температуре 120-145°C.To achieve a technical result in the first embodiment of the method of manufacturing a non-woven filter material by forming and stacking layers of a mixture of viscose, polypropylene and bicomponent fibers, subsequent bonding of the fibrous layers with a backing substrate by needle piercing, heat treatment with hot air according to the invention, the viscose and polypropylene fibers are pretreated with an aqueous solution of chloride calcium, dried at a temperature not exceeding 80 ° C, and before the formation of layers of wasps Weigh each type of fibers individually and mix them in the following ratio: viscose fibers of linear density (0.17-0.33) tex - (20-40) wt.%, polypropylene fibers (0.33-0.67) tex - (30-45) wt.%, Polypropylene fibers 1.7 tex - (5-10) wt.%, Bicomponent fibers of linear density (0.22-0.40) tex - (20-30) wt.%, the mass concentration of an aqueous solution of calcium chloride is (100-500) g / dm 3 with a processing module (1: 2 ÷ 1: 5) of weight parts for viscose fibers, with a processing module (1: 1,5 ÷ 1: 3) parts by weight for polypropylene windows, wherein the heat treatment of the filter material obtained with hot air is carried out at a temperature of 120-145 ° C.
Кроме того, для достижения технического результата в первом варианте заявленного способа изготовления нетканого фильтровального материала осуществляют сложение 20-40 волокнистых слоев; дублирующая подложка выполнена из термоскрепленного полипропилена поверхностной плотности (12-30) г/м2; скрепление волокнистых слоев с дублирующей подложкой проводят на иглопробивной машине, причем плотность прокалывания как снизу, так и сверху материала составляет 90 проколов на 1 см2, а глубина прокалывания 6 мм и 8 мм соответственно; «ядро» бикомпонентных волокон выполнено из полиэфира, а «оболочка» - из полиэтилена; водный раствор хлористого кальция для обработки полипропиленового волокна дополнительно содержит клеящее вещество, например ПВА массовой концентрации (0,005-0,010) г/дм3; обработку вискозных и полипропиленовых волокон водным раствором хлористого кальция проводят путем пропитки или орошения.In addition, to achieve a technical result in the first embodiment of the claimed method of manufacturing a non-woven filter material, 20-40 fibrous layers are added; the backing substrate is made of thermally bonded surface density polypropylene (12-30) g / m 2 ; the bonding of the fibrous layers with a duplicate substrate is carried out on a needle punching machine, and the piercing density both from below and from above the material is 90 punctures per 1 cm 2 and the piercing depth is 6 mm and 8 mm, respectively; The “core” of bicomponent fibers is made of polyester, and the “shell” is made of polyethylene; an aqueous solution of calcium chloride for processing polypropylene fiber additionally contains an adhesive, for example PVA mass concentration (0.005-0.010) g / DM 3 ; processing viscose and polypropylene fibers with an aqueous solution of calcium chloride is carried out by impregnation or irrigation.
Для достижения технического результата во втором варианте способа изготовления нетканого фильтровального материала путем формирования и сложения волокнистых слоев из смеси вискозных, полипропиленовых и бикомпонентных волокон, скрепления волокнистых слоев с дублирующей подложкой путем иглопрокалывания, термообработки горячим воздухом согласно изобретению перед формированием слоев осуществляют взвешивание волокон каждого вида по отдельности, затем смешивание волокон при следующем соотношении: вискозные волокна линейной плотности (0,17-0,33) текс - (20-40) мас.%, полипропиленовые волокна (0,33-0,67) текс - (30-45) мас.%, полипропиленовые волокна 1,7 текс - (5-10) мас.%, бикомпонентные волокна линейной плотности (0,22-0,40) текс - (20-30) мас.%, термообработку полученного фильтровального материала горячим воздухом проводят при температуре 120-145°C, взвешивание фильтровального материала, а затем обработку его раствором хлористого кальция с массовой концентрацией (100-500) г/дм3 при модуле отработки (1:1÷1:3) весовых частей, далее сушку при температуре, не превышающей 80°C.To achieve a technical result in the second embodiment of the method of manufacturing a non-woven filter material by forming and folding the fibrous layers from a mixture of viscose, polypropylene and bicomponent fibers, bonding the fibrous layers to a backing substrate by needle piercing, heat treatment with hot air according to the invention, before each layer is formed, each type of fibers is weighed according to separately, then mixing the fibers in the following ratio: viscose fibers of linear density and (0.17-0.33) tex - (20-40) wt.%, polypropylene fibers (0.33-0.67) tex - (30-45) wt.%, polypropylene fibers 1.7 tex - (5-10) wt.%, Bicomponent fibers of linear density (0.22-0.40) tex - (20-30) wt.%, Heat treatment of the resulting filter material with hot air is carried out at a temperature of 120-145 ° C, weighing the filter material, and then processing it with a solution of calcium chloride with a mass concentration of (100-500) g / dm 3 with a working off module (1: 1 ÷ 1: 3) of weight parts, then drying at a temperature not exceeding 80 ° C.
Кроме того, для достижения технического результата в заявленном втором варианте способа изготовления нетканого фильтровального материала осуществляют сложение 20-40 волокнистых слоев; дублирующая подложка выполнена из термоскрепленного полипропилена поверхностной плотности (12-30) г/м2; скрепление волокнистых слоев с дублирующей подложкой проводят на иглопробивной машине, при этом плотность прокалывания как сверху, так и снизу материала составляет 90 проколов на 1 см2, а глубина прокалывания 6 мм и 8 мм соответственно; «ядро» бикомпонентных волокон выполнено из полиэфира, а «оболочка» - из полиэтилена; обработку фильтровального материала водным раствором хлористого кальция проводят путем пропитки или орошения.In addition, to achieve a technical result in the claimed second variant of the method for manufacturing a non-woven filter material, 20-40 fibrous layers are added; the backing substrate is made of thermally bonded surface density polypropylene (12-30) g / m 2 ; the bonding of the fibrous layers with a duplicate substrate is carried out on a needle-punched machine, while the piercing density both on top and bottom of the material is 90 punctures per 1 cm 2 and the piercing depth is 6 mm and 8 mm, respectively; The “core” of bicomponent fibers is made of polyester, and the “shell” is made of polyethylene; processing the filter material with an aqueous solution of calcium chloride is carried out by impregnation or irrigation.
На чертеже представлено схематическое изображение нетканого фильтровального материала для бактериально-вирусных дыхательных фильтров.The drawing shows a schematic representation of a non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters.
Нетканый фильтровальный материал для бактериально-вирусных дыхательных фильтров содержит 20-40 волокнистых слоев 1 из смеси вискозных 2, пропиленовых 3 и бикомпонентных волокон 4. Волокнистые слои 1 скреплены с дублирующей подложкой 5 из термоскрепленного полипропилена. Дублирующая подложка 5 имеет поверхностную плотность (12-30) г/м2 и скреплена с волокнистыми слоями 1 волокон на иглопробивной машине. Плотность прокалывания как сверху, так и снизу материала составляет 90 проколов на 1 см2, а глубина прокалывания с одной стороны, например снизу, составляет 6 мм, а с другой стороны, например сверху, - 8 мм. На чертеже позицией 6 обозначены пучки волокон, скрепляющие волокнистые слои между собой и с дублирующей подложкой 5 в результате прокалывания. Бикомпонентные волокна 4 имеют строение «ядро-оболочка», в котором «ядро» выполнено из полиэфира, а «оболочка» - из полиэтилена. При термообработке фильтровального материла горячим воздухом при температуре 120-145°C происходит дополнительное термоскрепление волокон расплавом полиэтиленовой оболочки бикомпонентных волокон 4. После пропитки или орошения фильтровального материала водным раствором хлористого кальция между волокнами и на волокнах 2, 3, 4 расположены частицы хлористого кальция 7.The non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters contains 20-40 fibrous layers 1 of a mixture of viscose 2, propylene 3 and bicomponent fibers 4. The fibrous layers 1 are bonded to a backing pad 5 of thermally bonded polypropylene. The duplicate substrate 5 has a surface density (12-30) g / m 2 and is bonded to the fibrous layers 1 of fibers on a needle-punched machine. The piercing density both on the top and bottom of the material is 90 punctures per 1 cm 2 , and the piercing depth on the one hand, for example from below, is 6 mm, and from the other side, for example from above, is 8 mm. In the drawing, reference numeral 6 denotes fiber bundles holding the fibrous layers together and with a backing substrate 5 as a result of piercing. The bicomponent fibers 4 have a “core-shell” structure, in which the “core” is made of polyester and the “shell” is made of polyethylene. When heat-treating the filter material with hot air at a temperature of 120-145 ° C, additional heat bonding of the fibers occurs with the melt of the polyethylene sheath of the bicomponent fibers 4. After impregnation or irrigation of the filter material with an aqueous solution of calcium chloride, calcium chloride particles 7 are located between the fibers and fibers 2, 3, 4.
Для изготовления нетканого фильтровального материала использованы вискозные волокна линейной плотности (0,17-0,33) текс производства фирмы «Lenzing Viscose», полипропиленовые волокна линейной плотности (0,33-0,67) текс и 1,7 текс, изготовленные по СТО 2272-001-78262563.003-2008, бикомпонентные волокна структуры «оболочка - ядро» линейной плотности (0,22-0,40) текс производства Южной Кореи или России по ТУ 2272-003-13429727-2006; термоскрепленный полипропилен поверхностной плотности (12-30) г/м2 по ТУ 2282-001-72716572-08; хлористый кальций фармакопейный ФС 42-0006-56-75-04 Р.003964.01.For the manufacture of non-woven filter material, viscose fibers of linear density (0.17-0.33) tex manufactured by Lenzing Viscose, polypropylene fibers of linear density (0.33-0.67) tex and 1.7 tex manufactured in STO were used 2272-001-78262563.003-2008, bicomponent fibers of the shell-core structure of linear density (0.22-0.40) tex manufactured in South Korea or Russia according to TU 2272-003-13429727-2006; thermally bonded surface density polypropylene (12-30) g / m 2 according to TU 2282-001-72716572-08; Pharmacopoeia calcium chloride FS 42-0006-56-75-04 P.003964.01.
Полученный фильтровальный материал имеет поверхностную плотность (100-500) г/м2, воздухопроницаемость (550-850) дм3/м2с, гигроскопичность (25,0-47,5)% и позволяет достичь увлажнения воздуха, поступающего в легкие пациента через дыхательный фильтр при эндотрахеальной анестезии и искусственной вентиляции легких, до (28-32) мг/дм3 и согревание его до (29-33)°C, при этом потеря влаги из организма пациента составляет (9,0-14,0) мг на 1 дм3 выдыхаемого воздуха в зависимости от поверхностной плотности, толщины и массовой концентрации хлористого кальция.The resulting filter material has a surface density (100-500) g / m 2 , air permeability (550-850) dm 3 / m 2 s, hygroscopicity (25.0-47.5)% and allows to achieve humidification of the air entering the patient’s lungs through a respiratory filter during endotracheal anesthesia and mechanical ventilation, up to (28-32) mg / dm 3 and warming it to (29-33) ° C, while the moisture loss from the patient's body is (9.0-14.0) mg per 1 dm 3 of exhaled air, depending on the surface density, thickness and mass concentration of calcium chloride.
Заявленный нетканый фильтровальный материал для бактериально-вирусных дыхательных фильтров изготавливают следующим образом.The claimed non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters is made as follows.
1 вариант1 option
Вискозные волокна линейной плотности (0,17-0,33) текс предварительно пропитывают или орошают водным раствором хлористого кальция с массовой концентрацией (100-500) г/дм3 при модуле обработки (1:2÷1:5) весовых частей для придания гидрофильных свойств.Viscose fibers of linear density (0.17-0.33) Tex are pre-impregnated or irrigated with an aqueous solution of calcium chloride with a mass concentration of (100-500) g / dm 3 with a processing module (1: 2 ÷ 1: 5) weight parts to give hydrophilic properties.
Полипропиленовые волокна линейной плотности (0,33-0,67) текс пропитывают или орошают водным раствором хлористого кальция с массовой концентрацией (100-500) г/дм3 и массовой концентрацией клеящего вещества, в частности ПВА или другого аналогичного, (0,005-0,010) г/дм3 при модуле обработки (1:1,5÷1:3) весовых частей. Затем вискозные и полипропиленовые волокна сушат при температуре, не превышающей 80°C.Polypropylene fibers of linear density (0.33-0.67) tex are impregnated or irrigated with an aqueous solution of calcium chloride with a mass concentration of (100-500) g / dm 3 and a mass concentration of an adhesive, in particular PVA or other similar, (0.005-0.010 ) g / dm 3 with the processing module (1: 1,5 ÷ 1: 3) of the weight parts. Then the viscose and polypropylene fibers are dried at a temperature not exceeding 80 ° C.
Перед формированием волокнистых слоев взвешивают волокна каждого вида по отдельности и смешивают их в следующем соотношении: вискозные волокна линейной плотности (0,17-0,33) текс - (20-40) мас.%, полипропиленовые волокна (0,33-0,67) текс (30-45)мас.%, полипропиленовые волокна 1,7 текс - (5-10) мас.%, бикомпонентные волокна линейной плотности (0,22-0,40) текс - (20-30) мас.%.Before the formation of fibrous layers, each type of fiber is weighed separately and mixed in the following ratio: viscose fibers of linear density (0.17-0.33) tex - (20-40) wt.%, Polypropylene fibers (0.33-0, 67) tex (30-45) wt.%, Polypropylene fibers 1.7 tex - (5-10) wt.%, Bicomponent fibers of linear density (0.22-0.40) tex - (20-30) wt. %
На чесальной машине формируют волокнистые слои, затем осуществляют сложение 20-40 слоев и скрепление их между собой и с дублирующей подложкой из термоскрепленного полипропилена, имеющего поверхностную плотность (12-30) г/м2, иглопробивным способом с плотностью прокалывания снизу и сверху материала по 90 проколов на 1 см2 и глубиной прокалывания 6 мм с одной стороны, например снизу, и глубиной прокалывания 8 мм с другой стороны, например сверху.Fibrous layers are formed on the carding machine, then 20-40 layers are added and bonded to each other and with a backing substrate of thermally bonded polypropylene having a surface density of (12-30) g / m 2 using a needle-punched method with a piercing density of the material below and above 90 punctures per 1 cm 2 and a piercing depth of 6 mm on one side, for example from below, and a piercing depth of 8 mm from the other side, for example from above.
В термоусадочной камере проводят термообработку полученного нетканого фильтровального материала горячим воздухом при температуре 120-145°C. При такой температуре в бикомпонентном волокне плавится «оболочка» из полиэтилена, дополнительно скрепляя волокнистые слои.In the shrink chamber, heat treatment of the obtained non-woven filter material with hot air is carried out at a temperature of 120-145 ° C. At this temperature, a “sheath” of polyethylene melts in the bicomponent fiber, further bonding the fibrous layers.
Полученный пористый фильтровальный материал обладает низкой объемной плотностью, высокой воздухопроницаемостью при одновременной высокой прочности и формоустойчивости.The obtained porous filter material has a low bulk density, high air permeability while high strength and shape stability.
Высокая пористость фильтровального материала обеспечивает удержание в объеме материала до 50% хлористого кальция без существенного снижения воздухопроницаемости. Фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The high porosity of the filter material ensures retention of up to 50% calcium chloride in the volume of the material without a significant reduction in air permeability. The filter material has the following characteristics:
2 вариантOption 2
Перед формированием волокнистых слоев из вискозных, полипропиленовых и бикомпонентных волокон взвешивают волокна каждого вида по отдельности и смешивают их в следующем соотношении: вискозные волокна линейной плотности (0,17-0,33) текс - (20-40) мас.%, полипропиленовые волокна (0,33-0,67) текс (30-45) мас.%, полипропиленовые волокна 1,7 текс - (5-10) мас.%, бикомпонентные волокна линейной плотности (0,22-0,40) текс - (20-30) мас.%.Before the formation of fibrous layers from viscose, polypropylene and bicomponent fibers, each type of fiber is weighed separately and mixed in the following ratio: viscose fibers of linear density (0.17-0.33) tex - (20-40) wt.%, Polypropylene fibers (0.33-0.67) tex (30-45) wt.%, Polypropylene fibers 1.7 tex - (5-10) wt.%, Bicomponent fibers of linear density (0.22-0.40) tex - (20-30) wt.%.
Затем из смеси волокон на чесальной машине формируют волокнистые слои, осуществляют сложение 20-40 слоев и скрепление их между собой и с дублирующей подложкой из термоскрепленного полипропилена, имеющего поверхностную плотность (12-30) г/м2, иглопробивным способом с плотностью прокалывания снизу и сверху материала по 90 проколов на 1 см2 и глубиной прокалывания 6 мм с одной стороны, например снизу, и глубиной прокалывания 8 мм с другой стороны, например сверху.Then, fibrous layers are formed from a mixture of fibers on a carding machine, 20-40 layers are added and bonded to each other and with a backing substrate of thermally bonded polypropylene having a surface density of (12-30) g / m 2 , using a needle-punched method with a piercing density from below and on top of the material, 90 punctures per 1 cm 2 and a piercing depth of 6 mm on one side, for example from below, and a piercing depth of 8 mm from the other side, for example from above.
Полученное полотно нетканого фильтровального материала обрабатывают в термоусадочной камере горячим воздухом при температуре 120-145°C. При этом в бикомпонентном волокне при такой температуре плавится «оболочка» из полиэтилена, дополнительно скрепляя волокнистые слои. Затем фильтровальный материал взвешивают и обрабатывают раствором хлористого кальция с массовой концентрацией (100-500) г/дм3 при модуле обработки (1:1,5÷1:3) весовых частей для придания фильтровальному материалу гидрофильных свойств, то есть способности поглощать водяные пары из проходящего через него потока воздуха, затем сушат при температуре, не превышающей 80°C.The resulting web of non-woven filter material is treated in a heat shrink chamber with hot air at a temperature of 120-145 ° C. At the same time, in a bicomponent fiber at this temperature the “sheath” of polyethylene melts, additionally fastening the fibrous layers. Then the filter material is weighed and treated with a solution of calcium chloride with a mass concentration of (100-500) g / dm 3 with a processing module (1: 1.5 ÷ 1: 3) of weight parts to give the filter material hydrophilic properties, i.e. the ability to absorb water vapor from the air stream passing through it, then dried at a temperature not exceeding 80 ° C.
Таким образом получен фильтровальный материал с низкой объемной плотностью (пористый), высокой воздухопроницаемостью при одновременной высокой прочности и формоустойчивости.Thus, a filter material with a low bulk density (porous), high air permeability with simultaneous high strength and shape stability is obtained.
Высокая пористость фильтровального материала обеспечивает возможность удерживать в объеме материала до 50% хлористого кальция без существенного снижения воздухопроницаемости. Полученный фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The high porosity of the filter material makes it possible to retain up to 50% calcium chloride in the volume of the material without a significant reduction in air permeability. The resulting filter material has the following characteristics:
Как видно из приведенных данных, полученный нетканый термоскрепленный фильтровальный материал обладает высокой воздухопроницаемостью и гигроскопичностью. Толщина фильтровального материала обусловлена, с одной стороны, необходимой влагоемкостью, с другой стороны, воздухопроницаемостью, которая должна быть не менее 550 дм3/м2с, а также конструкцией дыхательного фильтра, а именно высотой внутренней полости, в которую укладывают фильтровальный материал.As can be seen from the above data, the obtained non-woven thermally bonded filter material has high air permeability and hygroscopicity. The thickness of the filter material is determined, on the one hand, by the required moisture capacity, on the other hand, by air permeability, which should be at least 550 dm 3 / m 2 s, as well as by the construction of the breathing filter, namely the height of the internal cavity into which the filter material is placed.
Изобретение иллюстрируют следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Нетканый фильтровальный материал получают путем формирования и сложения на чесальной машине волокнистых слоев. Волокнистые слои скрепляют между собой и с дублирующей подложкой из термоскрепленного полипропилена на иглопробивной машине при плотности прокалывания снизу и сверху материала по 90 проколов на 1 см2, глубине прокалывания 6 мм снизу и глубине прокалывания 8 мм сверху.Non-woven filter material is obtained by forming and combining fibrous layers on a carding machine. The fibrous layers are bonded to each other and to a backing substrate of thermally bonded polypropylene on a needle-punched machine with a puncture density of 90 and more punctures per cm 2 from the bottom and top, a piercing depth of 6 mm from the bottom, and a piercing depth of 8 mm from the top.
Термообработку фильтровального материала проводят горячим воздухом при температуре 120°C.The heat treatment of the filter material is carried out with hot air at a temperature of 120 ° C.
Состав фильтровального материала:The composition of the filter material:
Пропитку фильтровального материала проводят раствором хлористого кальция с концентрацией 100 г/дм3 при модуле 1:2. Сушат фильтрматериал при температуре 60°C.The filter material is impregnated with a solution of calcium chloride with a concentration of 100 g / dm 3 with a 1: 2 module. Dry the filter material at a temperature of 60 ° C.
Фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The filter material has the following characteristics:
Потеря влаги из контура увлажнения по результатам испытаний в составе бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтра на стенде, изготовленного в соответствии с международным стандартом ISO 9360-1:2000 (Е), при расходе воздуха 450 дм3/ч составляет 13,0 мг/дм3; влажность воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 28,2 мг/дм3; температура воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 28,8°C.The moisture loss from the humidification circuit according to the test results of the bacterial-viral heat and moisture exchange filter on the stand, manufactured in accordance with the international standard ISO 9360-1: 2000 (E), at an air flow rate of 450 dm 3 / h is 13.0 mg / dm 3 ; humidity at the exit of the respiratory filter from the patient - 28.2 mg / dm 3 ; the air temperature at the outlet of the breathing filter from the patient is 28.8 ° C.
Аэродинамическое сопротивление дыхательного фильтра (при расходе воздуха 30 дм3/мин и площади фильтрации 23 см2) - (12,5-13,5) мм вод.ст.The aerodynamic resistance of the breathing filter (at an air flow rate of 30 dm 3 / min and a filtration area of 23 cm 2 ) - (12.5-13.5) mm water column
Пример 2Example 2
Нетканый фильтровальный материал получают аналогично примеру 1. Состав фильтровального материала:Non-woven filter material is obtained analogously to example 1. The composition of the filter material:
- поверхностная плотность термоскрепленного- surface density of thermally bonded
Пропитку фильтровального материала проводят раствором хлористого кальция с концентрацией 200 г/дм3 при модуле 1:2. Сушат фильтрматериал при температуре 80°C.The filter material is impregnated with a solution of calcium chloride with a concentration of 200 g / dm 3 with a 1: 2 module. Dry the filter material at a temperature of 80 ° C.
Фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The filter material has the following characteristics:
Потеря влаги из контура увлажнения по результатам испытаний в составе бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтра на стенде, изготовленного в соответствии с международным стандартом ISO 9360-1:2000 (Е), при расходе воздуха 450 дм3/ч составляет 11,0 мг/дм3; влажность воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 31,12 мг/дм3; температура воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 30,18°С.The moisture loss from the humidification circuit according to the test results of the bacterial-viral heat and moisture exchange filter on the stand, manufactured in accordance with the international standard ISO 9360-1: 2000 (E), at an air flow rate of 450 dm 3 / h is 11.0 mg / dm 3 ; humidity at the exit of the respiratory filter from the patient - 31.12 mg / DM 3 ; the air temperature at the outlet of the breathing filter from the patient is 30.18 ° C.
Аэродинамическое сопротивление дыхательного фильтра (при расходе воздуха 30 дм3/мин и площади фильтрации 23 см2) - (13,5-14,5) мм вод.ст.The aerodynamic resistance of the respiratory filter (at an air flow rate of 30 dm 3 / min and a filtration area of 23 cm 2 ) - (13.5-14.5) mm water column
Пример 3Example 3
Нетканый фильтровальный материал получают аналогично примеру 1.Non-woven filter material is obtained analogously to example 1.
Термообработку фильтровального материала проводят горячим воздухом при температуре 145°C.Heat treatment of the filter material is carried out with hot air at a temperature of 145 ° C.
Состав фильтровального материала:The composition of the filter material:
Пропитку фильтровального материала проводят раствором хлористого кальция с концентрацией 500 г/дм3 при модуле 1:2. Сушат фильтрматериал при температуре 80°C.The filter material is impregnated with a solution of calcium chloride with a concentration of 500 g / dm 3 with a 1: 2 module. Dry the filter material at a temperature of 80 ° C.
Фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The filter material has the following characteristics:
Потеря влаги из контура увлажнения по результатам испытаний в составе бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтра на стенде, изготовленного в соответствии с международным стандартом ISO 9360-1:2000 (Е), при расходе воздуха 450 дм3/ч составляет 9,0 мг/дм; влажность воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 33,0 мг/дм3; температура воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 32,1°C.The moisture loss from the humidification circuit according to the test results of the bacterial-viral heat and moisture exchange filter on the stand, manufactured in accordance with the international standard ISO 9360-1: 2000 (E), at an air flow rate of 450 dm 3 / h is 9.0 mg / dm; humidity at the exit of the respiratory filter from the patient - 33.0 mg / dm 3 ; the air temperature at the outlet of the breathing filter from the patient is 32.1 ° C.
Аэродинамическое сопротивление дыхательного фильтра (при расходе воздуха 30 дм3/мин и площади фильтрации 23 см2) - (15,5-16,0) мм вод.ст.The aerodynamic resistance of the breathing filter (at an air flow rate of 30 dm 3 / min and a filtration area of 23 cm 2 ) - (15.5-16.0) mm water column
Пример 4Example 4
Для изготовления нетканого фильтровального материала вискозное волокно после взвешивания обрабатывают раствором хлористого кальция с массовой концентрацией 100 г/дм3 при модуле 1:5 с последующей сушкой при температуре 75°С, при этом массовая доля хлористого кальция в волокне составляет 40%; полипропиленовое волокно линейной плотности 0,67 текс после взвешивания обрабатывают раствором хлористого кальция с массовой концентрацией 300 г/дм3 и массовой концентрацией ПВА 0,005 г/дм3 при модуле 1:1,5 с последующей сушкой при температуре 75°С, при этом массовая доля хлористого кальция в волокне составляет 20%.To manufacture a non-woven filter material, viscose fiber after weighing is treated with a solution of calcium chloride with a mass concentration of 100 g / dm 3 with a 1: 5 module, followed by drying at a temperature of 75 ° C, while the mass fraction of calcium chloride in the fiber is 40%; polypropylene fiber of linear density 0.67 tex after weighing is treated with a solution of calcium chloride with a mass concentration of 300 g / dm 3 and a mass concentration of PVA of 0.005 g / dm 3 with a module of 1: 1.5, followed by drying at a temperature of 75 ° C, while mass the proportion of calcium chloride in the fiber is 20%.
Нетканый фильтровальный материал получают путем формирования и сложения на чесальной машине волокнистых слоев.Non-woven filter material is obtained by forming and combining fibrous layers on a carding machine.
Волокнистые слои скрепляют между собой и с дублирующей подложкой из термоскрепленного полипропилена на иглопробивной машине при плотности прокалывания снизу и сверху по 90 проколов на 1 см2 и глубине прокалывания 6 мм снизу и 8 мм сверху.The fibrous layers are bonded to each other and to a backing substrate of thermally bonded polypropylene on a needle-punched machine with a puncture density of 90 and 1 puncture from below and above per cm 2 and a piercing depth of 6 mm from the bottom and 8 mm from the top.
Термообработку фильтровального материала проводят горячим воздухом при температуре 120°C.The heat treatment of the filter material is carried out with hot air at a temperature of 120 ° C.
Состав фильтровального материала:The composition of the filter material:
Фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The filter material has the following characteristics:
Потеря влаги из контура увлажнения по результатам испытаний в составе бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтра на стенде, изготовленного в соответствии с международным стандартом ISO 9360-1:2000 (Е), при расходе воздуха 450 дм3/ч составляет 12,5 мг/дм3; влажность воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 29,3 мг/дм3; температура воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 30,0°C.The moisture loss from the humidification circuit according to the test results of the bacterial-viral heat and moisture exchange filter on the stand, manufactured in accordance with the international standard ISO 9360-1: 2000 (E), at an air flow rate of 450 dm 3 / h is 12.5 mg / dm 3 ; humidity at the exit of the respiratory filter from the patient - 29.3 mg / dm 3 ; the air temperature at the outlet of the breathing filter from the patient is 30.0 ° C.
Аэродинамическое сопротивление (при расходе воздуха 30 дм3/мин) - (13,0-14,0) мм вод.ст.Aerodynamic resistance (at an air flow rate of 30 dm 3 / min) - (13.0-14.0) mm water column
Пример 5Example 5
Нетканый фильтровальный материал получают аналогично примеру 4.Non-woven filter material is obtained analogously to example 4.
Для изготовления нетканого фильтровального материала вискозное волокно после взвешивания обрабатывают раствором хлористого кальция с массовой концентрацией 150 г/дм3 при модуле 1:3 с последующей сушкой при температуре 75°С, при этом массовая доля хлористого кальция в волокне составляет 30%; полипропиленовое волокно линейной плотности 0,67 текс после взвешивания обрабатывают раствором хлористого кальция с массовой концентрацией 200 г/дм3 и массовой концентрацией ПВА 0,010 г/дм3 при модуле 1:3 с последующей сушкой при температуре 75°С, при этом массовая доля хлористого кальция в волокне составляет 15%.To manufacture a non-woven filter material, viscose fiber after weighing is treated with a solution of calcium chloride with a mass concentration of 150 g / dm 3 with a 1: 3 module, followed by drying at a temperature of 75 ° C, while the mass fraction of calcium chloride in the fiber is 30%; polypropylene fiber of linear density 0.67 tex after weighing is treated with a solution of calcium chloride with a mass concentration of 200 g / dm 3 and a mass concentration of PVA 0,010 g / dm 3 with a module of 1: 3, followed by drying at a temperature of 75 ° C, while the mass fraction of chloride calcium in the fiber is 15%.
Состав фильтровального материала:The composition of the filter material:
Фильтровальный материал имеет следующие характеристики:The filter material has the following characteristics:
Потеря влаги из контура увлажнения по результатам испытаний в составе бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтра на стенде, изготовленного в соответствии с международным стандартом ISO 9360-1:2000 (Е), при расходе воздуха 450 дм3/ч составляет 14,0 мг/дм; влажность воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 28,0 мг/дм3; температура воздуха на выходе из дыхательного фильтра со стороны пациента - 29,0°С.The moisture loss from the humidification circuit according to the test results of the bacterial-viral heat and moisture exchange filter on the stand, manufactured in accordance with the international standard ISO 9360-1: 2000 (E), at an air flow rate of 450 dm 3 / h is 14.0 mg / dm; humidity at the exit of the respiratory filter from the patient - 28.0 mg / dm 3 ; the air temperature at the outlet of the breathing filter from the patient is 29.0 ° C.
Аэродинамическое сопротивление (при расходе воздуха 30 дм3/мин) - (11,5-12,0) мм вод.ст.Aerodynamic resistance (at an air flow rate of 30 dm 3 / min) - (11.5-12.0) mm water column
Claims (18)
при этом поверхностная плотность фильтровального материала составляет (100-500) г/м2, воздухопроницаемость (550-850) дм3/м2·с, гигроскопичность (25,0-47,5)%.1. Non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters containing fibrous layers of a mixture of viscose, polypropylene and bicomponent fibers bonded to a backing substrate, characterized in that, to give the material hydrophilic properties, additionally contains calcium chloride, and viscose fibers have a linear density ( 0.17-0.33) tex, polypropylene fibers have a linear density (0.33-0.67) tex and 1.7 tex, bicomponent fibers have a core-sheath structure and linear density (0.22-0, 40) tex in the following ratio of components, wt.%:
the surface density of the filter material is (100-500) g / m 2 , air permeability (550-850) dm 3 / m 2 · s, hygroscopicity (25.0-47.5)%.
при этом массовая концентрация водного раствора хлористого кальция составляет (100-500) г/дм3 при модуле обработки (1:2÷1:5) весовых частей для вискозных волокон, при модуле обработки (1:1,5÷1:3) весовых частей для полипропиленовых волокон, причем термообработку полученного фильтровального материала горячим воздухом проводят при температуре 120-145°C.6. A method of manufacturing a non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters by forming and folding the fibrous layers from a mixture of viscose, polypropylene and bicomponent fibers, bonding the fibrous layers with a backing pad by needle piercing, heat treatment with hot air, characterized in that they are pre-treated with viscose and polypropylene fibers with an aqueous solution of calcium chloride, then drying at a temperature not exceeding 80 ° C, and before forming the fibers the true layers carry out the weighing of the fibers of each species separately and mixing them in the following ratio, wt.%:
the mass concentration of an aqueous solution of calcium chloride is (100-500) g / dm 3 with a processing module (1: 2 ÷ 1: 5) of weight parts for viscose fibers, with a processing module (1: 1,5 ÷ 1: 3) weight parts for polypropylene fibers, and the heat treatment of the resulting filter material with hot air is carried out at a temperature of 120-145 ° C.
и термообработку полученного фильтровального материала горячим воздухом при температуре 120-145°C, затем проводят взвешивание фильтровального материала и обработку его раствором хлористого кальция с массовой концентрацией (100-500) г/дм3 при модуле обработки (1:1,5÷1:3) весовых частей, далее сушку при температуре, не превышающей 80°C.13. A method of manufacturing a non-woven filter material for bacterial-viral respiratory filters by forming and folding the fibrous layers from a mixture of viscose, polypropylene and bicomponent fibers, bonding the fibrous layers with a backing pad by needle piercing, heat treatment with hot air, characterized in that before forming the fibrous layers carry out weighing the fibers of each species separately, then mixing the fibers in the following ratio, wt.%:
and heat treatment of the resulting filter material with hot air at a temperature of 120-145 ° C, then weighing the filter material and processing it with a solution of calcium chloride with a mass concentration of (100-500) g / dm 3 with a processing module (1: 1,5 ÷ 1: 3) weight parts, then drying at a temperature not exceeding 80 ° C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105101/12A RU2461675C1 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Nonwoven filter fabric for bacterial-viral respiratory filters and method for its production (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105101/12A RU2461675C1 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Nonwoven filter fabric for bacterial-viral respiratory filters and method for its production (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2461675C1 true RU2461675C1 (en) | 2012-09-20 |
Family
ID=47077482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011105101/12A RU2461675C1 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Nonwoven filter fabric for bacterial-viral respiratory filters and method for its production (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2461675C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6209541B1 (en) * | 1998-02-25 | 2001-04-03 | Sims Portex Inc. | Hydrophobic electrostatic breathing filters, and methods of manufacturing the same |
RU32500U1 (en) * | 2001-06-18 | 2003-09-20 | Закрытое акционерное общество "Межотраслевое юридическое агентство "Юрпромконсалтинг" | NON WOVEN VOLUME HEAT INSULATION MATERIAL |
RU2284383C1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-09-27 | Виталий Михайлович Катрук | Nonwoven fibrous material (versions) |
RU2345183C1 (en) * | 2007-07-16 | 2009-01-27 | Александр Николаевич Белявцев | Method for making nonwoven needled felt |
RU2350376C2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-03-27 | ПЕНЬАЛЬВА Хоакин ЭСПУЭЛАС | Process for making filter containing nonwoven fabric, and/or filter injected structures or sheets produced with using specified process and designed to filter and remove legionella pneumofilla and filter made by this process |
-
2011
- 2011-02-14 RU RU2011105101/12A patent/RU2461675C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6209541B1 (en) * | 1998-02-25 | 2001-04-03 | Sims Portex Inc. | Hydrophobic electrostatic breathing filters, and methods of manufacturing the same |
RU32500U1 (en) * | 2001-06-18 | 2003-09-20 | Закрытое акционерное общество "Межотраслевое юридическое агентство "Юрпромконсалтинг" | NON WOVEN VOLUME HEAT INSULATION MATERIAL |
RU2350376C2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-03-27 | ПЕНЬАЛЬВА Хоакин ЭСПУЭЛАС | Process for making filter containing nonwoven fabric, and/or filter injected structures or sheets produced with using specified process and designed to filter and remove legionella pneumofilla and filter made by this process |
RU2284383C1 (en) * | 2005-02-16 | 2006-09-27 | Виталий Михайлович Катрук | Nonwoven fibrous material (versions) |
RU2345183C1 (en) * | 2007-07-16 | 2009-01-27 | Александр Николаевич Белявцев | Method for making nonwoven needled felt |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110691526B (en) | Gauze mask | |
US4921645A (en) | Process of forming microwebs and nonwoven materials containing microwebs | |
CN1156261C (en) | Materials for fluid management in personal care products | |
CN105120817B (en) | Absorbing structure with drying layer | |
CN103637883B (en) | Water-absorption core body for hygienic product and production technology thereof | |
CN104002527B (en) | A kind of Portable nursing pad containing acid fiber by polylactic and preparation method thereof | |
CN108261287B (en) | Moisture-conducting and moisturizing medical dressing and preparation method thereof | |
CN102395344A (en) | Absorbent article | |
CN105102010B (en) | The filtering material for removing aggregation, the method, the filter of removal leucocyte and the filter method of Blood Preparations that remove aggregation | |
JP6093002B1 (en) | Nonwoven fabric for exterior sheet of absorbent article, and absorbent article comprising the nonwoven fabric as an exterior sheet | |
JP2017516622A (en) | Absorbent elements for disposable absorbent articles with integrated acquisition layers | |
CN107097495A (en) | A kind of disposable breathing mask fabric and preparation method thereof | |
WO2015193530A1 (en) | Non-woven fabric | |
CN1206973C (en) | Absorbent article comprising a fluid distribution layer and a targeted fluid transfer induced by pressure | |
US11752048B2 (en) | Disposable absorption product and absorbable core | |
RU2461675C1 (en) | Nonwoven filter fabric for bacterial-viral respiratory filters and method for its production (versions) | |
WO2002076722A1 (en) | High moisture absorbing nonwoven fiber structure and production method therefor | |
CN110430933A (en) | Filter material and bag filter | |
JPS5915574A (en) | Garment material | |
CN114144304A (en) | Wound cleaning product | |
CN110341243A (en) | A kind of paper diaper with highly-breathable | |
JP2014032066A (en) | Radioactive substance adsorbing material | |
CN115501045A (en) | Extremely-fast absorption core and preparation method and application thereof | |
WO2021112212A1 (en) | Absorbent body and sanitary material product | |
JP6011738B1 (en) | Protective material, protective clothing, and method of manufacturing regenerative protective clothing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 26-2012 FOR TAG: (72) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130215 |
|
BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180215 |