RU2018559C1 - Air-permeable barrier material and method for its production - Google Patents
Air-permeable barrier material and method for its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018559C1 RU2018559C1 SU4614345/12A SU4614345A RU2018559C1 RU 2018559 C1 RU2018559 C1 RU 2018559C1 SU 4614345/12 A SU4614345/12 A SU 4614345/12A SU 4614345 A SU4614345 A SU 4614345A RU 2018559 C1 RU2018559 C1 RU 2018559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifying agent
- pore
- particles
- pores
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 169
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- -1 alkyl ketene dimers Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 29
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 21
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 17
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 239000012754 barrier agent Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к барьерным изделям, которые обычно включают в себя барьерные или преграждающие тканые материалы, и к способу изготовления таких барьерных изделий. The invention relates to barrier articles, which typically include barrier or blocking woven materials, and to a method for manufacturing such barrier articles.
Существует много различных областей практического использования материалов, которые выступают в качестве преграды или барьера для прохождения присутствующих в воздухе микроорганизмов или мельчайших частиц дисперсии, но в то же время они остаются проницаемыми для воздуха. Медицинские и хирургические инструменты обычно поставляются в стерильном состоянии в индивидуально упакованные в отдельные упаковки, частично изготовленные из пористого материала, например из бумаги, полимерной ткани и прочих нетканых материалов. Подобные пористые материалы должны обязательно свободно пропускать газы и пары, чтобы можно было проводить стерилизацию упакованного изделия паром или газом, например оксидом этилена. Более того, воздухопроницаемость подобных материалов является важным фактором для дальнейшего допущения использования вакуума в процессе стерилизации, чтобы облегчить и упростить процесс упаковки и чтобы ограничить находящийся вокруг упакованного изделия объем воздуха. Несмотря на эту воздухопроницаемость описываемый материал должен действовать в качестве эффективной преграды (барьера) на пути прохождения микроорганизмов, чтобы упакованное в этот материал изделие осталось стерильным. There are many different areas of practical use of materials that act as a barrier or barrier to the passage of microorganisms or tiny particles of dispersion present in the air, but at the same time they remain permeable to air. Medical and surgical instruments are usually delivered in a sterile condition individually packaged in separate packages, partially made of porous material, such as paper, polymer fabric and other non-woven materials. Such porous materials must necessarily pass gases and vapors freely so that the packaged product can be sterilized with steam or gas, for example ethylene oxide. Moreover, the air permeability of such materials is an important factor to further allow the use of vacuum in the sterilization process in order to facilitate and simplify the packaging process and to limit the amount of air around the packaged product. Despite this breathability, the described material should act as an effective barrier (barrier) to the passage of microorganisms so that the product packaged in this material remains sterile.
Известны воздухопроницаемые барьерные материалы, которые широко используются в медицинских учреждениях, например хирургические салфетки, оберточные материалы, чистая комнатная одежда и лицевые маски. Еще одним примером барьерных средств являются фильтрующие устройства, например высокоэффективные сухие фильтры для очистки воздуха, которые широко используются в фармацевтической, медицинской, электронной и энергетической промышленности для гарантирования поддержания чистой окружающей среды. Breathable barrier materials are known that are widely used in medical institutions, for example, surgical wipes, wrapping materials, clean indoor clothing, and face masks. Filtering devices, for example high-performance dry filters for air purification, which are widely used in the pharmaceutical, medical, electronic, and energy industries to ensure a clean environment, are another example of barrier agents.
Известен воздухопроницаемый барьерный материал, выполненный из пористой подложки, содержащий в порах частицы модифицирующего агента. Способ изготовления материала включает поддержание заданного перепада давления на подложку и создание посредством этого перепада давления потока воздуха через подложку, обработку пористой подложки со стороны с более высоким давлением суспензией, или дисперсией, или аэрозолью модифицирующего агента. Known breathable barrier material made of a porous substrate containing particles of a modifying agent in the pores. A method of manufacturing a material involves maintaining a predetermined pressure drop across the substrate and thereby creating a pressure drop in the air flow through the substrate, treating the porous substrate from the higher pressure side with a suspension, or dispersion, or aerosol of a modifying agent.
Однако этот материал обладает недостаточной воздухопроницаемостью. However, this material has insufficient breathability.
Целью изобретения является создание барьерных материалов, которые обладают высокой эффективностью для воспрепятствования прохождения микроорганизмов или присутствующих в воздухе дисперсий в виде мельчайших частиц без ухудшения воздухопроницаемости и которые характеризуются простотой и дешевизной их изготовления. The aim of the invention is the creation of barrier materials that are highly effective for preventing the passage of microorganisms or dispersions present in the air in the form of minute particles without compromising air permeability and which are characterized by the simplicity and low cost of their manufacture.
Для этого воздухопроницаемый барьерный материал, содержит пористый материал с порами в каком-то размерном диапазоне, в пределах которого модифицирующий поры агент селективно вводится в поры в верхнем пределе этого размерного диапазона, причем упомянутые поры составляют лишь незначительную часть от общего количества пор, модифицирующий поры агент образует в пределах этих пор зоны высокой площади поверхности так, чтобы обязательно ограничить прохождение через эти поры присутствующих в воздухе частиц. В данном случае модифицирующий агент можно вводить так, чтобы он оказывал незначительное или вообще не оказывал никакого влияния на проницаемость пористого материала, поскольку введение этого агента осуществляется без какого-либо значительного уменьшения размеров пор и/или поскольку воздухрпроницаемость этого материала обеспечивается меньшими по размеру порами, в которых практически нет модифицирующего агента. For this, an air-permeable barrier material contains a porous material with pores in a certain size range, within which the pore modifying agent is selectively introduced into the pores in the upper limit of this size range, and said pores comprise only a small fraction of the total number of pores, the pore modifying agent forms zones of high surface area within these pores so as to necessarily limit the passage of particles present in the air through these pores. In this case, the modifying agent can be introduced so that it has little or no effect on the permeability of the porous material, since the introduction of this agent is carried out without any significant reduction in pore size and / or since the air permeability of this material is ensured by smaller pores, in which there is practically no modifying agent.
Является предочтительным, чтобы модифицирующий поры агент был представлен по меньшей мере одним по существу одинаковым размерным диапазоном частиц. It is preferred that the pore modifying agent be represented by at least one substantially identical particle size range.
Используемый здесь термин "пора" относится к любому каналу или проходу, который простирается от одной основной поверхности материала к противоположной его поверхности. Под присутствующими в воздухе частицами, против которых и используется барьерный материал, понимаются прежде всего микроорганизмы. As used herein, the term "pore" refers to any channel or passage that extends from one main surface of the material to its opposite surface. Particles present in the air, against which the barrier material is used, are understood primarily as microorganisms.
Способ усиления задерживающей способности воздухопроницаемого материала, имеющего какой-то диапазон размера пор, включает образование перепада давления через материал и обработку стороны материала с более высоким давлением суспензией, дисперсией или аэрозолью модифицирующего поры агента при условиях, чтобы этот модифицирующий поры агент селективно вводился в поры в верхнем пределе размерного диапазона (поры этого размера составляют лишь незначительную часть от общего их количества) для образования зон высокой площади поверхности внутри этих пор с конечной целью ограничения прохождения через эти поры присутствующих в воздухе частиц. Является предпочтительным, чтобы модифицирующий поры агент был представлен по меньшей мере одним по существу одинаковым размерным диапазоном частиц. A method of enhancing the delaying ability of an air-permeable material having a pore size range includes forming a pressure drop across the material and treating the material side with a higher pressure with a suspension, dispersion or aerosol of the pore modifying agent under the condition that this pore modifying agent is selectively introduced into the pores in the upper limit of the size range (pores of this size make up only a small part of their total number) for the formation of zones of high surface area in inside these pores with the ultimate goal of restricting the passage of particles present in the air through these pores. It is preferred that the pore modifying agent be represented by at least one substantially identical particle size range.
Используемый термин "размер пор" имеет свое обычное значение, т.е. для какой-то конкретной поры он представляет минимальный размер поперечного сечения на протяжении всей длины поры. Размер пор можно определять любым обычным образом. The term "pore size" as used has its usual meaning, i.e. for a particular pore, it represents the minimum cross-sectional size over the entire length of the pore. Pore size can be determined in any conventional manner.
Барьерный материал представлен материалом, структура которого имеет какой-то неопеределенный диапазон размеров пор, например структура, которая образуется в процессе изготовления бумаги из дисперсии целлюлозных волокон методом ламинирования в жидком состоянии. Во многих подобных материалах поры имеют различные размеры, что определяется главным образом их логарифмически нормальным распределением, которое характеризуется наличием лишь небольшой части пор (из общего количества), имеющих значительно больший размер по сравнению со всеми остальными. Именно эти большие по размеру поры, которые часто называют "транспортными порами", являются критическими в определении барьерной характеристики, поскольку именно эти поры допускают прохождение присутствующих в воздухе микроорганизмов или загрязняющих частиц. В данном барьерном материале большие по размеру поры модифицируются за счет введения модифицирующего поры агента с таким расчетом, чтобы он обеспечивал образование зон высокой площади поверхности внутри больших по размеру пор, что значительно усиливает их способность преграждать прохождение присутствующих в воздухе микроорганизмов и загрязняющих частиц. Однако следует иметь в виду, что в порах меньшего размера вообще может не находиться модифицирующего поры агента или он может находиться в небольших количествах. В этом случае материал остается воздухопроницаемым. Избирательное введение модифицирующего поры агента в большие по размеру поры вообще может не оказывать никакого влияния на материал в макроскопическом плане. The barrier material is represented by a material whose structure has some undetermined range of pore sizes, for example, a structure that is formed during the manufacture of paper from a dispersion of cellulose fibers by lamination in a liquid state. In many such materials, the pores have different sizes, which is determined mainly by their logarithmically normal distribution, which is characterized by the presence of only a small part of the pores (out of the total number), which have a significantly larger size compared to all the others. It is these large pores, which are often called "transport pores", that are critical in determining the barrier characteristics, since these pores allow the passage of microorganisms or pollutants present in the air. In this barrier material, large pores are modified by introducing a pore modifying agent so that it provides the formation of zones of high surface area inside large pores, which greatly enhances their ability to block the passage of microorganisms and polluting particles present in the air. However, it should be borne in mind that in pores of a smaller size, the pore modifying agent may not be present at all, or it may be in small quantities. In this case, the material remains breathable. Selective incorporation of a pore-modifying agent into large pores may in general not have any macroscopic effect on the material.
В барьерном материале модифицирующий поры агент обычно имеет размер, намного меньший максимального размера поры необработанного материала, этот максимальный размер поры может оставаться по существу неизменным по сравнению с необработанным материалом, после обработки материала модифицирующим поры агентом или если максимальный размер пор уменьшается, он все равно может оказаться большим по сравнению с размером микроорганизмов или загрязняющих частиц, для задержания и удаления которых и предназначен этот барьерный материал. Следовательно, эффективность барьерного материала не зависит от простого "просеивания" микроорганизмов или частиц, что является результатом засорения пор или уменьшения их размера и непосредственно связано с увеличением площади поверхности, которую образует внутри пор модифицирующий поры агент. In the barrier material, the pore-modifying agent usually has a size much smaller than the maximum pore size of the untreated material, this maximum pore size can remain substantially unchanged compared to the untreated material, after the pore-modifying agent treats the material, or if the maximum pore size is reduced, it can still turn out to be large compared to the size of microorganisms or pollutants, which this barrier material is intended to contain and remove. Therefore, the effectiveness of the barrier material does not depend on the simple "sifting" of microorganisms or particles, which is the result of clogging of the pores or a decrease in their size and is directly related to the increase in the surface area that the pore-modifying agent forms inside the pores.
Желательно, чтобы используемые в настоящем изобретении модифицирующие поры агенты удовлетворяли ряду требований. В частности, они должны обладать способностью целенаправленно попадать в поры в верхнем пределе размерного диапазона. Это требование может быть удовлетворено за счет использования модифицирующих поры агентов в основном одинакового размера. Под одинаковым размером подразумевается, что, как правило, 90% всей массы модифицирующих поры агентов находятся в пределах трехкратного размерного диапазона частиц. Подобное единообразие размера (кокнетный размер может выбираться в зависимости от обрабатываемого материала) исключает вероятность попадания в материал большого количества крупных частиц модифицирующего агента, которые могут заблокировать большие по размеру поры. Является желательным, чтобы модифицирующий поры агент имел средний размер, который был бы на одну треть (более предпочтительно не менее одной пятой) меньше максимального размера пор обрабатываемого материала. Однако можно использовать модифицирующие поры агенты двух или более различных, но по существу одинаковых размерных диапазонов, если это обусловлено требованиями или условиями каких-то специфических областей применения барьерного материала. It is desirable that the pore modifying agents used in the present invention satisfy a number of requirements. In particular, they should be able to deliberately enter the pores in the upper limit of the size range. This requirement can be met through the use of pore modifying agents of substantially the same size. By the same size is meant that, as a rule, 90% of the total mass of pore-modifying agents are within the triple particle size range. Such uniformity of size (the cockette size can be selected depending on the material being processed) eliminates the possibility of a large amount of large particles of a modifying agent entering the material, which can block large pores. It is desirable that the pore modifying agent has an average size that is one third (more preferably at least one fifth) less than the maximum pore size of the material being processed. However, you can use pore modifying agents of two or more different, but essentially the same size ranges, if this is due to the requirements or conditions of some specific areas of application of the barrier material.
Количество вводимого в материал модифицирующего поры агента незначительно по сравнению с первоначальным его весом (например, ≅ 1% соотношения массы, максимально возможно 10%, например, для легкого материала), однако тем не менее модификация больших по размеру пор небольшим количеством модифицирующего агента обеспечивает довольно значительное повышение эффективности барьерных свойств материала. The amount of pore modifying agent introduced into the material is insignificant in comparison with its initial weight (for example, ≅ 1% mass ratio, possibly 10%, for example, for a light material), however, modifying large pore sizes with a small amount of modifying agent provides a rather a significant increase in the effectiveness of the barrier properties of the material.
Является предпочтительным, чтобы модифицирующий поры агент был предоставлен частицей жидкости или твердого вещества размером менее 50 мкм, а еще лучше менее 6 мкм. Фактически используемый размер частицы зависит от типа барьерного материала, который предcтоит обработать. Следовательно, для фильтрующей среды может оказаться предпочтительным размерный диапазон частиц в 1-2 мкм, а для барьерного материала, который предназначается для использования в качестве материала упаковки стерильных инструментов, можно использовать иной размерный диапазон. It is preferred that the pore modifying agent be provided with a liquid or solid particle size less than 50 microns, and even better less than 6 microns. The actual particle size used depends on the type of barrier material to be processed. Therefore, for a filter medium, a particle size range of 1-2 microns may be preferable, and a different size range can be used for a barrier material that is intended to be used as a packaging material for sterile instruments.
Модифицирующие поры агенты можно выбрать из широкого ассортимента исходных материалов, например из таких неорганических материалов, как мел, глина или стекло, из органических материалов, например алкилкетонового димера, из биологических материалов, например целлюлозы. Можно также использовать смеси из двух и более упомянутых материалов. Pore modifying agents can be selected from a wide range of starting materials, for example, from inorganic materials such as chalk, clay or glass, from organic materials, such as an alkyl ketone dimer, from biological materials, such as cellulose. Mixtures of two or more of these materials may also be used.
Предпочтительный способ изготовления барьерного материала предусматривает обработку одной стороны пористого материала, на которой необходимо усилить барьерные свойства, модифицирующим поры агентом или предшественником, из которого образуется модифицирующий поры агент, заставляя этот модифицирующий поры агент или его предшественник входить в материал и избирательно проникать в те поры материала, которые находятся в верхнем пределе размерного диапазона пор. A preferred method of manufacturing a barrier material involves treating one side of the porous material on which it is necessary to enhance the barrier properties with a pore modifying agent or precursor from which the pore modifying agent is formed, causing this pore modifying agent or its precursor to enter the material and selectively penetrate into the pores of the material that are in the upper limit of the pore size range.
Предпочтительно, чтобы модифицирующий поры агент использовался в виде суспензии или дисперсии, например в воздухе, в которой модифицирующий поры агент находится в дисперсной фазе. Более предпочтительным является использование модифицирующего поры агента в виде аэрозоли, размер частиц которой колеблется от 0,5 до 10 мкм. Модифицирующий поры агент принудительно входит в материал за счет образования перепада давления через материал в форме либо повышенного давления на той стороне материала, на которую наносится модифицирующий поры агент, либо пониженного давления на той стороне материала, которая противоположна стороне материала, на которую нанесен модифицирующий поры агент. Реализация этого способа основывается на том факте, что поток суспензии, дисперсии или аэрозоли через поры предназначенного для обработки материала, пропорционален r4, где r - радиус поры. Следовательно, через поры с большим поперечным сечением проходит значительно больший поток, чем через поры меньшего поперечного сечения. Разность этого потока гарантирует, что по существу весь модифицирующий поры агент направляется в большие по размеру поры, где происходит его скапливание. Способ по настоящему изобретению можно осуществлять на постоянно перемещающейся ткани материала, поперек которой прикладывается перепад давления.Preferably, the pore modifying agent is used in the form of a suspension or dispersion, for example in air, in which the pore modifying agent is in the dispersed phase. It is more preferable to use a pore modifying agent in the form of an aerosol, the particle size of which ranges from 0.5 to 10 microns. The pore modifying agent is forced into the material due to the formation of a pressure drop through the material in the form of either increased pressure on the side of the material on which the pore modifying agent is applied, or reduced pressure on the side of the material that is opposite to the side of the material on which the pore modifying agent . The implementation of this method is based on the fact that the flow of a suspension, dispersion or aerosol through the pores of the material to be treated is proportional to r 4 , where r is the radius of the pore. Consequently, a significantly larger flow passes through the pores with a large cross section than through the pores of a smaller cross section. The difference in this flow ensures that substantially all of the pore modifying agent is sent to the larger pores where it accumulates. The method of the present invention can be carried out on a constantly moving fabric of material across which a pressure drop is applied.
Важным фактором в процессе обработки материала является инерционные состояния процесса модификации пор. Использование высокой инерции этого процесса приводит к простому удерживанию модифицирующего поры агента на поверхности обрабатываемого материала, поскольку в этой ситуации агент просто не может проникнуть вглубь пор. В случае использования более низкой инерции гарантируется достижение всех преимуществ настоящего изобретения. Однако следует иметь ввиду, что приобретаемые в процессе обработки фактические свойства барьерного материала зависят от инерционных состояний, которые оказывают определенное влияние на модифицирующий поры агент. An important factor in the processing of the material is the inertial state of the pore modification process. Using the high inertia of this process leads to a simple retention of the pore modifying agent on the surface of the processed material, since in this situation the agent simply cannot penetrate deep into the pores. In the case of using lower inertia, the achievement of all the advantages of the present invention is guaranteed. However, it should be borne in mind that the actual properties of the barrier material acquired during processing depend on the inertial states that have a definite effect on the pore-modifying agent.
Продолжительность обработки материала с целью повышения его барьерных свойств зависит от таких, например, факторов, как перепад давления через материал, концентрация модифицирующего поры агента в суспензии, дисперсии или аэрозоли и степень требуемого уровня повышения указанных свойств. Довольно значительное повышение эффективности функционирования барьерных свойств достигается в течение относительно коротких промежутков обработки материала при использовании лишь небольших количеств модифицирующего поры агента. The duration of the processing of the material in order to increase its barrier properties depends on, for example, factors such as the pressure drop across the material, the concentration of the pore modifying agent in the suspension, dispersion or aerosol, and the degree of the required level of increase of these properties. A rather significant increase in the effectiveness of the functioning of the barrier properties is achieved during relatively short periods of processing the material using only small amounts of a pore modifying agent.
Более предпочтительным является использование модифицирующего поры агента в виде аэрозоли. Подобную аэрозоль можно образовать путем воздушного диспергирования твердого модифицирующего поры агента или аэролизации жидкой суспензии модифицирующего поры агента. С другой стороны, существует возможность использовать аэрозоль, образованную из жидкости или раствора, на основе которых изготавливается модифицирующий поры агент. Для облегчения и ускорения процесса образования аэрозоли можно использовать поверхностно-активный агент. More preferred is the use of a pore modifying agent in the form of an aerosol. Such an aerosol can be formed by air dispersing a solid pore modifying agent or aerosolizing a liquid suspension of a pore modifying agent. On the other hand, it is possible to use an aerosol formed from a liquid or solution, on the basis of which a pore-modifying agent is made. To facilitate and accelerate the process of aerosol formation, you can use a surface-active agent.
Рекомендуется совместно с модифицирующим поры агентом использовать какое-то адгезионное вещество, чтобы повысить эффективность удерживания этого агента в порах. Адгезионное вещество, например латекс, можно вводить в суспензию, дисперсию или аэрозоль; любое из этих веществ затем используется для обработки материала. Обрабатываемый материал может уже включать в себя адгезионное вещество, чье практическое действие можно инициировать с помощью физического или химического процесса после того, как материал обрабатывается модифицирующим поры агентом. В качестве адгезивного вещества можно использовать соединение, которое активируется в результате воздействия тепла. It is recommended to use some kind of adhesive substance together with the pore modifying agent in order to increase the efficiency of retention of this agent in the pores. An adhesive substance, for example latex, can be introduced into a suspension, dispersion or aerosol; any of these substances is then used to process the material. The material to be processed may already include an adhesive substance, whose practical action can be initiated using a physical or chemical process after the material is treated with a pore modifying agent. As an adhesive, a compound that is activated by exposure to heat can be used.
С помощью данного способа можно обрабатывать широкое разнообразие воздухопроницаемых материалов, предназначенных для самых различных областей практического применения. Возможно, что эти материалы получены по технологии "мокрого" ламинарного формования, однако это не имеет значения. Рекомендуется, чтобы воздухопроницаемый материал был представлен тканым или нетканым материалом, например бумагой, текстильным полотном, картоном или пленочным материалом. Материал может содержать волокна, которые можно выбрать из группы, включающей целлюлозные волокна, синтетические волокна, стеклянные волокна, минеральные волокна и керамические волокна. Можно также использовать смеси этих волокон. Using this method, it is possible to handle a wide variety of breathable materials designed for a wide variety of practical applications. It is possible that these materials were obtained using the technology of "wet" laminar molding, but this does not matter. It is recommended that the breathable material be woven or non-woven material such as paper, textile, cardboard or film material. The material may contain fibers that can be selected from the group consisting of cellulosic fibers, synthetic fibers, glass fibers, mineral fibers and ceramic fibers. Mixtures of these fibers may also be used.
В качестве специфического примера можно сослаться на пористые тканые материала, например целлюлозная бумага, полимерные нетканые материалы и некоторые другие нетканые материалы. Эти материалы с широким разноорбразием их удельного веса можно обрабатывать по настоящему изобретению с целью последующего их использования в качестве упаковочного материала и для медицинских и хирургических инструментов. Нетканый материал можно обрабатывать так, чтобы впоcледcтвии иcпользовать его в качеcтве хирургичеcких простыней или салфеток, оберточного материала, тканей для поддержания чистоты с помещении и в качестве лицевых масок для медицинских целей. Более того, в результате обработки по предлагаемому способу соответствующих материалов получают высокоэффективные сухие фильтры для воздуха, так называемые "глубинные" (depth) фильтры и некоторые другие фильтрующие средства и устройства. As a specific example, reference can be made to porous woven materials, for example cellulosic paper, polymeric nonwoven materials and some other nonwoven materials. These materials with a wide variety of their specific gravities can be processed according to the present invention with a view to their subsequent use as packaging material for medical and surgical instruments. Non-woven material can be processed so that it can be used as surgical sheets or napkins, wrapping material, fabrics to keep the room clean and as face masks for medical purposes. Moreover, as a result of processing the respective materials according to the proposed method, highly efficient dry air filters, so-called "depth" filters, and some other filtering means and devices are obtained.
Таким образом, данный способ можно использовать для изготовления эффективного барьерного материала либо из уже имеющихcя субстратов (оснований), либо из изготовленных по спецзаказу материалов, которые характеризуются ссылкой на пористую композицию и на свойства, непосредственно связанные с размерами пор этих материалов. Thus, this method can be used to produce an effective barrier material either from already existing substrates (bases), or from materials made by special order, which are characterized by a reference to the porous composition and to properties directly related to the pore sizes of these materials.
На фиг. 1 показана пкривая типичного распределения размеров пор в материале, полученным по способу "мокрого" ламинарного формования; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 3 - кривые зависимости воздухопроницаемости от степени обработки при низкой, средней и высокой инерции; на фиг. 4 - кривая зависимости размера пор от степени обработки при низкой, средней и высокой инерции; на фиг. 5-7 - пора материала, который уже был обработан модифицирующим поры агентом при низкой, средней и высокой инерции соответственно; на фиг. 8 - размерные распределения частиц для глины и мела, которые используются в качестве модифицирующего поры агента в описываемых примерах; на фиг. 9-14 графики, демонстрирующие результаты описываемых ниже примеров. In FIG. 1 shows a curve of a typical pore size distribution in a material obtained by a wet laminar molding process; in FIG. 2 - an embodiment of a device for implementing the proposed method; in FIG. 3 - curves of the dependence of air permeability on the degree of processing at low, medium and high inertia; in FIG. 4 - a curve of the dependence of pore size on the degree of processing at low, medium and high inertia; in FIG. 5-7 - pore material that has already been treated with a pore modifying agent at low, medium and high inertia, respectively; in FIG. 8 - particle size distributions for clay and chalk, which are used as a pore modifying agent in the described examples; in FIG. 9-14 graphs showing the results of the examples described below.
На фиг. 1 показана форма кривой типичного логарифмически нормального распределения размеров пор в материале "мокрого" ламинарного формования, содержащего произвольно ориентированные волокна. С помощью способа можно модифицировать все поры, размер которых находится вправо от показанной на этом графике линии А-А. Точное расположение линии А-А зависит от многих факторов, в том числе от продолжительности обработки материала, скоростей потока через материал и размера и концентрации модифицирующего поры агента в аэрозоли. Например, при увеличении продолжительности обработки при каком-то конкретном множестве условий обработки линия А-А перемещается дальше влево на показанном на фиг. 1 графике. In FIG. 1 shows a curve shape of a typical log-normal distribution of pore sizes in a wet laminar molding material containing randomly oriented fibers. Using the method, it is possible to modify all the pores whose size is to the right of the line AA shown on this graph. The exact location of line AA depends on many factors, including the duration of the processing of the material, the flow rates through the material, and the size and concentration of the pore modifying agent in the aerosol. For example, as the processing time increases under a specific set of processing conditions, line AA moves further to the left in FIG. 1 chart.
Устройство (фиг. 2) содержит камеру 1 обработки, в которой размещается предназначенный для обработки материал 2. Система 3 регулирования скорости потока устанавливает нужный перепад давления через материал 2, а распылитель 4 Хадсона, который взаимодействует с линией 5 подачи воздуха, располагается под камерой 1 обработки материала и вне ее. В процессе практического использования этого устройства в распылителе 4 образуется аэрозоль модифицирующего поры агента, которая затем продувается через материал с помощью вакуума. Модифицирующий поры агент избирательно вводится в большие по размеру поры материала, что повышает эффективность барьерных или задерживающих свойств материала. Установлено, что инерционные состояния модифицирующего поры агента оказывают большие влияния на свойства, приобретаемые обработанным материалом. The device (Fig. 2) contains a
На фиг. 3 показаны идеализированные кривые, основанные на фактических результатах, зависимости воздухопроницаемости какого-то конкретного материала от степени обработки при высокой инерции (А), при средней инерции (В) и при низкой инерции (С). In FIG. Figure 3 shows idealized curves based on actual results, the dependence of the air permeability of a particular material on the degree of processing at high inertia (A), at medium inertia (B) and at low inertia (C).
На фиг. 4 показана идеализированная кривая зависимости максимального размера пор от степени обработки при высокой инерции (кривая D), средней инерции (кривая Е) и при низкой инерции (кривая F, которая показана на графике вместе с кривой D). In FIG. Figure 4 shows an idealized curve of the dependence of the maximum pore size on the degree of processing at high inertia (curve D), medium inertia (curve E) and at low inertia (curve F, which is shown in the graph along with curve D).
Инерция модифицирующего поры агента непосредственным образом зависит от массы и скорости потока частиц и косвенным образом связана с размером пор обрабатываемого материала. The inertia of the pore modifying agent is directly dependent on the mass and particle flow rate and is indirectly related to the pore size of the material being processed.
Все варианты изобретения предусматривают использование низкой степени обработки и именно поэтому в материал вводится лишь небольшое количество модифицирующего поры агента. Для низкоинерционной обработки характерно почти полное отсутствие изменения в сторону уменьшения максимального размера пор с одновременным повышением степени обработки (кривая F), однако при этом происходит уменьшение воздухопроницаемости (кривая С). При среднеинерционной обработке имеет место уменьшение максимального размера пор (кривая В), а уменьшение воздухопроницаемости (кривая Е) будет значительно большим, чем при низкоинерционной обработке. При высокоинерционной обработке по существу не происходит никакого уменьшения воздухопроницаемоcти (кривая А) и никакого уменьшения размера пор (кривая D). Все это связано с использованием лишь небольшого количества модифицирующего поры агента. В случае использования больших количеств модифицирующего поры агента, в частности в условиях высокой инерции, этот агент пропитываетcя на и в верхнюю поверхность с конечным образованием покрытия или слоя пылеобразного вещества, в результате чего размер пор и воздухопроницаемость уменьшаются. Это происходит по той причине, что после введения модифицирующего поры агента размер пор определяется размером отверстий пор, что во многом зависит от сущности образованного покрытия или слоя пыли. В данном случае имеет место закупоривание пор на поверхности. All variants of the invention involve the use of a low degree of processing and that is why only a small amount of pore modifying agent is introduced into the material. A low inertia treatment is characterized by an almost complete absence of a change in the direction of decreasing the maximum pore size with a simultaneous increase in the degree of processing (curve F), however, a decrease in air permeability occurs (curve C). With a medium-inertial treatment, there is a decrease in the maximum pore size (curve B), and a decrease in air permeability (curve E) will be much larger than with a low-inertia treatment. With high inertia treatment, essentially no decrease in air permeability occurs (curve A) and no decrease in pore size (curve D). All this is associated with the use of only a small amount of pore modifying agent. In the case of using large amounts of a pore-modifying agent, in particular under high inertia conditions, this agent is impregnated on and into the upper surface with the final formation of a coating or a layer of dusty substance, as a result of which the pore size and air permeability are reduced. This is due to the fact that after the introduction of the pore modifying agent, the pore size is determined by the size of the pore openings, which largely depends on the nature of the formed coating or dust layer. In this case, there is clogging of pores on the surface.
На фиг. 5-7 показан путь, с помощью которого осуществляется отложение модифицирующего поры агента в или на материале, который обрабатывается с использованием низкой, средней и высокой инерции для модифицирующего поры агента соответственно. На фиг. 5-7 показаны материал 6, транспортная пора 7, модифицирующий поры агент 8. Как правило, пора 7 состоит из одной или более камер 9 и одного или более "суждений" 10, наименьшее из которых представляет собой минимальное поперечное сечение поры, которое и определяет размер поры. In FIG. 5-7 show the way in which the pore modifying agent is deposited in or on a material that is processed using low, medium and high inertia for the pore modifying agent, respectively. In FIG. 5-7
В показанном на фиг. 5 случае использования низкой инерции модифицирующие поры агент, который течет по направлению к материалу 6 в соответствии со стрелкой Х, точно следует направлению потока и входит в камеру 9 поры 7, где он удерживается в результате захвата броуновским движением. Следовательно, практически весь модифицирующий поры агент располагается в камере 9, где он способствует увеличению площади поверхности. Поскольку практически ни один из модифицирующих поры агентов не располагается в точке сужения 10, то и не происходит никакого уменьшения в измеренном размере пор самого материала. однако в данном случае имеет место незначительное уменьшение воздухопроницаемости обработанного материала, что обуславливается присутствием в камере 9 модифицирующего поры агента. As shown in FIG. 5, when using low inertia, a pore-modifying agent that flows towards
В случае обработки материала в условиях средней инерции (см. фиг. 6) количество движения модифицирующего поры агента будет слишком большим для захвата броуновского движения в камере 9. И тем не менее, частицы покидают поток в результате ударения о стенки пор в зоне сужения и непосредственно в самом сужении 10. Образуемые в сужении 10 отложения уменьшают измеренный размер пор, а уменьшение воздлухопроницаемости будет большим, чем в случае обработки материала в условиях низкой инерции только по той причине, что модифицирующий поры агент уменьшает минимальный поперечный разрез пор. In the case of processing the material under moderate inertia conditions (see Fig. 6), the momentum of the pore-modifying agent will be too large to capture Brownian motion in
В случае обработки материала в условиях высокой инерции модифицирующий поры агент просто не способен следовать за потоком, попадать в пору 7 и ударяться о поверхность материала с конечным образованием на поверхности покрытия или пылеобразного слоя. В случае обработки материала слишком незначительными количествами модифицирующего поры агента, которые не могут вызвать образования покрытия на большой площади, но вызывают закупорку входов в поры в достаточной для уменьшения размера поры степени, не наблюдается никакого уменьшения размера пор и воздухопроницаемости. Интенсивные уровни обработки материала в условиях высокой инерции приводят к образованию слоя модифицирующего поры агента на и в верхней поверхности материала, что имеет своим конечным результатом уменьшение отверстий пор, а следовательно, и уменьшение воздухопроницаемости. In the case of processing the material under high inertia, the pore-modifying agent is simply not able to follow the flow, enter the
На фиг. 5 и 6 показаны материалы, поры которых модифицированы в результате обработки соответствующим агентом, а сами материалы имеют улучшенные барьерные характеристики из-за наличия в их порах зон высокой площади поверхности. Следовательно, обработка материала в условиях высокой инерции связана с образованием закупорки поверхности, чего необходимо избегать любыми способами. In FIG. 5 and 6 show materials whose pores are modified as a result of treatment with an appropriate agent, and the materials themselves have improved barrier characteristics due to the presence of zones of high surface area in their pores. Therefore, the processing of the material under high inertia conditions is associated with the formation of blockage of the surface, which must be avoided by any means.
Улучшение барьерной характеристики материалов связано главным образом с увеличением площади поверхности внутри пор, что является основной и главной функцией модифицирующего поры агента и имеет многократный эффект. Во-первых, любой микроорганизм или какая-либо иная частица, которая входит в пору, может точно следовать потоку проходящего через пору воздуха. Более того, силы диффузии и удара заставляют микроорганизмы покидать поток воздуха и обеспечивают их захват отложенным здесь модифицирующим поры агентом. Во-вторых, наличие модифицирующего поры агента может образовать препятствие для свободного прохождения потока воздуха через пору, размер которой сокращается именно из-за наличия агента. Следовательно, в данном случае существует меньшая вероятность попадания частиц в поры. Improving the barrier characteristics of materials is mainly associated with an increase in the surface area inside the pores, which is the main and main function of the pore modifying agent and has a multiple effect. Firstly, any microorganism or any other particle that enters the pore can precisely follow the flow of air passing through the pore. Moreover, the forces of diffusion and shock force the microorganisms to leave the air stream and ensure their capture by the pore-modifying agent deposited here. Secondly, the presence of a pore-modifying agent can form an obstacle to the free flow of air through a pore, the size of which is reduced precisely because of the presence of the agent. Therefore, in this case, there is less chance of particles entering the pores.
Описываемые ниже примеры выполнены с использованием показанного на фиг. 2 устройства и при следующих рабочих условиях:
Подаваемое в распылитель давление 20 фунтов на
кв.дюйм (1,406
кг/см2) Концентрация модифи- цирующего поры агента в аэрозоли 3 мг/дм3 Размер образца мате- риала 78,5 см2
П р и м е р 1. Образец бумаги с низкой воздухопроницаемостью (примерно 100 Bendtsen) обрабатывают аэрозолью, образованной в распылителе 4 из супензии глины в воде, причем суспензия имеет следующий состав: Глина 50% отношения веса
к объему Латексный клей 10% отношения веса
к объему Калгон (диспер- гатор) 0,5% отношения веса
к объему Вода Остальная часть
до 100%
Глина имеет по существу равномерное распределение размера частиц, которое схематически показано на фиг. 8.The examples described below are made using the one shown in FIG. 2 devices and under the following operating conditions:
sq.inch (1,406
kg / cm 2 ) The concentration of the pore modifying agent in aerosols is 3 mg / dm 3 Material sample size 78.5 cm 2
PRI me
by volume Latex adhesive 10% weight ratio
to volume Calgon (dispersant) 0.5% weight ratio
by volume Water the rest of
up to 100%
Clay has a substantially uniform particle size distribution, which is schematically shown in FIG. 8.
Способ осуществляют в течение различных продолжительностей обработки для каждой из нескольких различных скоростей потока через материал, используя при этом различные образцы материала, отрезаемого от одного куска, чтобы обеспечить различные интенсивности обработки материала. The method is carried out for different processing times for each of several different flow rates through the material, using different samples of material cut from one piece to provide different processing intensities of the material.
На фиг. 9 и 10 показаны результаты в виде графиков зависимости максимального размера пор от степени обработки и воздухопроницаемости (Bendtsen) от степени обработки. На фиг. 9 показана ситуация уменьшения максимального размера пор для промежуточных скороcтей потока (7,8x10-2 и 3,5х10-1 дм3 мин-1см-2), максимальный размер пор поддерживаетcя при низкой (1,7х10-2 дм3 мин-1см-2) и высокой (7х10-1 дм3мин-1см-2) скоростях потока. Разброс результатов при высокой инерции является следствием произвольного изменения размера пор, что обусловлено недостаточным количеством используемого в данном случае модифицирующего поры агента для образования раномерного покрытия. На фиг. 10 показано уменьшение воздухопроницаемости при низких и промежуточных скоростях потока и по существу постоянная воздухопроницаемость при высокой скорости потока (см. фиг. 3 и 4).In FIG. 9 and 10 show the results in the form of graphs of the dependence of the maximum pore size on the degree of processing and air permeability (Bendtsen) on the degree of processing. In FIG. Figure 9 shows the situation of decreasing the maximum pore size for intermediate flow rates (7.8 x 10 -2 and 3.5 x 10 -1 dm 3 min -1 cm -2 ), the maximum pore size is maintained at low (1.7 x 10 -2 dm 3 min -1 cm -2 ) and high (7x10 -1 dm 3 min -1 cm -2 ) flow rates. The scatter of the results with high inertia is a consequence of an arbitrary change in the pore size, which is due to the insufficient amount of the pore modifying agent used in this case to form a uniform coating. In FIG. 10 shows a decrease in air permeability at low and intermediate flow rates and a substantially constant air permeability at high flow rate (see FIGS. 3 and 4).
П р и м е р 2. Этот пример практически идентичен примеру 1, однако здесь используют бумагу с плотностью 60 г/м2 и высокой воздухопроницаемостью (примерно 6500 Bendtsen). Полученные результаты показаны на фиг. 11 и 12, где показаны также и скорости потока, которые использовали в этом примере. В данном случае четко прослеживается зависимость воздухопроницаемости и максимального размера пор от различных факторов.PRI me
П р и м е р 3. Каждый образец третьего рулона бумаги с плотностью 60 г/м2 и со средней воздухопроницаемостью (примерно 350 Bendtsen) обрабатывают аэрозолью, содержащей в качестве модифицирующего поры агента глину, при скорости потока через материал в 1,7х10-2 дм3 ˙ мин-1˙ см-2 в течение различной продолжительности обработки, чтобы получить образцы с различной степенью обработки, а следовательно, и с различной воздухопроницаемостью. Отдельные (чистые) образцы материала обрабатывают также в течение различных периодов времени при скорости потока в 7,8х10-2 дм3 ˙ мин-1 ˙ см-2.PRI me
Обработанные таким образом образцы материала затем подвергают воздействию присутствующих в воздухе микроорганизмов при одинаковых условиях и скорости потока в 6,5х10-3 дм3 ˙ мин-1 ˙ см-2, после чего точно определяют проникновение этих микроорганизмов через материал в процентах. Полученные результаты графически представдены на фиг. 13, где показаны кривые зависимости проникновения микроорганизмов от воздухопроницаемости материала в процентах (Bendtsen), оба упомянутых параметра вычерчены в логарифмическом масштабе). На фиг. 13 точки Х относятся к образцам материала, которые обработаны модифицирующим поры агентом при скорости потока в 7,8 ˙ 10-2 дм3х мин-1 ˙ см-2 (кривая G), а точки О относятся к образцам, обработанным при скорости потока в 1,7х10-2 дм3 ˙ мин-1 ˙ см-2 (кривая Н).The material samples thus treated are then subjected to the action of microorganisms present in the air under the same conditions and flow rates of 6.5 x 10 -3 dm 3 ˙ min -1 ˙ cm -2 , after which the penetration of these microorganisms through the material is accurately determined in percent. The results obtained are graphically presented in FIG. 13, which shows the curves of the dependence of the penetration of microorganisms on the air permeability of the material in percent (Bendtsen), both of these parameters are plotted on a logarithmic scale). In FIG. 13 points X refer to samples of material that are treated with a pore modifying agent at a flow rate of 7.8 ˙ 10 -2 dm 3 x min -1 ˙ cm -2 (curve G), and points O refer to samples processed at a flow rate in 1.7x10 -2 dm 3 ˙ min -1 ˙ cm -2 (curve H).
Объяснение форм этих двух кривых следует искать в точке расположения зоны высокой площади поверхности, которая образуется в результате осаждения и отложения модифицирующего поры агента внутри транспортных пор. Вполне возможно, что в условиях низкой инерции (кривая Н) процент проникновения агента резко падает при незначительном уменьшении воздухопроницаемости. Таким образом, за счет образования зоны высокой площади поверхности внутри камер пор усиливаются барьерные свойства материала без какого-либо уменьшения размера пор. С другой стороны, в условиях средней инерции (кривая С) возможно резкое уменьшение процента проникновения модифицирующего поры агента вместе со значительно большим уменьшением воздухопроницаемости по сравнению с условиями низкой инерции. За счет образования зоны высокой площади поверхности в местах сужения пор происходит усиление барьерных свойств материала. В этих условиях помимо усиления барьерных свойств образование зоны высокой площади поверхности неизбежно приводит к уменьшению размера пор, что вызывает или обуславливает уменьшение воздухопроницаемости. Изменение размера пор в условиях средней инерции становится очевидным из некоторого уменьшения максимального размера пор (указанные в прямоугольниках фиг. 13 значения максимального размера пор). An explanation of the shapes of these two curves should be sought at the point of location of the zone of high surface area, which is formed as a result of deposition and deposition of the pore modifying agent inside the transport pores. It is possible that under conditions of low inertia (curve H) the percentage of penetration of the agent drops sharply with a slight decrease in air permeability. Thus, due to the formation of a zone of high surface area inside the pore chambers, the barrier properties of the material are enhanced without any reduction in pore size. On the other hand, under conditions of average inertia (curve C), a sharp decrease in the percentage of penetration of the pore modifying agent is possible, together with a significantly larger decrease in air permeability compared to low inertia conditions. Due to the formation of a zone of high surface area in places of narrowing of the pores, the barrier properties of the material are strengthened. Under these conditions, in addition to enhancing the barrier properties, the formation of a zone of high surface area inevitably leads to a decrease in pore size, which causes or causes a decrease in air permeability. The change in pore size under conditions of average inertia becomes apparent from a certain decrease in the maximum pore size (the maximum pore size indicated in the rectangles of Fig. 13).
П р и м е р 4. Четвертый образец бумаги с плотностью 60 г/см2 и низкой воздухопроницаемостью обрабатывают аэрозолью, образуемой в распылителе 4 из суспензии мела в воде, при этом образованная суспензия имеет следующий состав: Мел 50% отношения веса к
объему Латексный клей 10% отношения веса
к объему Калгон (диспер- гатор) 0,5% отношения веса
к объему Вода Остальная часть
до 100%. Мел имеет по существу равномерное размерное распределение частиц, показанное на фиг. 8.PRI me
volume Latex adhesive 10% weight ratio
to volume Calgon (dispersant) 0.5% weight ratio
by volume Water the rest of
up to 100%. The chalk has a substantially uniform particle size distribution as shown in FIG. 8.
Способ по изобретению осуществляют при различной продолжительности обработки материала и с различными образцами, которые отрезают от одного рулона бумаги, чтобы проверить различные степени обработки. Затем различные обработанные образцы, а также необработанный или контрольный образец индивидуально подвергают воздействию присутствующих в воздухе микроорганизмов в идентичных условиях, после чего определяют проникновение этих микроорганизмов через обработанный материал в процентах. Полученные при этом результаты графически представлены на фиг. 14, где проникновение микроорганизмов в процентах (в логарифмическом масштабе) вычерчивают в зависимости от степени (интенсивности) обработки. The method according to the invention is carried out at different processing times of the material and with different samples that are cut from one roll of paper to check different degrees of processing. Then, the various treated samples, as well as the untreated or control sample, are individually exposed to microorganisms present in the air under identical conditions, after which the percentage of these microorganisms through the treated material is determined in percent. The results thus obtained are graphically presented in FIG. 14, where the penetration of microorganisms in percent (on a logarithmic scale) is plotted depending on the degree (intensity) of processing.
Из данных фиг. 14 совершенно очевидно, что типичное для необработанного образца материала процентное проникновение микроорганизмов в 0,4% резко уменьшается до значения примерно в 0,0002% для материала, который был предварительно обработан с интенсивностью менее 1 дм3 (фактически менее 0,4).From the data of FIG. 14 it is obvious that the typical penetration of microorganisms, typical for an untreated sample of a material, of 0.4% sharply decreases to a value of about 0.0002% for a material that has been pretreated with an intensity of less than 1 dm 3 (actually less than 0.4).
П р и м е р ы 5 и 6. Эти примеры идентичны примеру 1, и в том и в другом случаях используют одинаковые составы аэрозоли. В примере 5 используют бумагу с плотностью 60 г/м2 и со средней воздухопроницаемостью (примерно 450 Bendsten). В примере 6 используют бумагу с плотностью 45 г/м2 и также со средней воздухопроницаемостью (примерно 500 Bendsten) Значения проницаемости для обеих бумаг были равны 4%. На фиг. 14 показано, как в зависимости от различной степени обработки бумаги уменьшается ее проницаемость. Проницаемость более плотной бумаги (пример 5) уменьшается до 0,0004% только в результате ее обработки в режиме примерно 0,1 м3 (78,5 см2). Проницаемость более легкой бумаги (пример 6) уменьшается примерно в этой же степени до 0,0003% , однако для этого требуется более интенсивная обработка 1,3 м3(78,5 см2).EXAMPLES 5 and 6. These examples are identical to example 1, and in both cases use the same aerosol compositions. Example 5 uses paper with a density of 60 g / m 2 and medium air permeability (approximately 450 Bendsten). Example 6 uses paper with a density of 45 g / m 2 and also with medium air permeability (approximately 500 Bendsten). The permeability values for both papers were 4%. In FIG. 14 shows how permeability decreases depending on the varying degrees of paper processing. The permeability of thicker paper (example 5) is reduced to 0.0004% only as a result of its processing in the mode of approximately 0.1 m 3 (78.5 cm 2 ). The permeability of lighter paper (Example 6) is reduced to approximately the same extent to 0.0003%, however, this requires more intensive processing of 1.3 m 3 (78.5 cm 2 ).
Claims (8)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8628008 | 1986-11-22 | ||
GB8628008A GB8628008D0 (en) | 1986-11-22 | 1986-11-22 | Barrier products |
PCT/GB1987/000833 WO1988003972A1 (en) | 1986-11-22 | 1987-11-20 | Barrier products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018559C1 true RU2018559C1 (en) | 1994-08-30 |
Family
ID=26291574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4614345/12A RU2018559C1 (en) | 1986-11-22 | 1989-05-19 | Air-permeable barrier material and method for its production |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO175107C (en) |
RU (1) | RU2018559C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165784C1 (en) * | 1999-11-29 | 2001-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Рютар" | Method of production of sorption filter medium |
RU2398628C2 (en) * | 2008-10-20 | 2010-09-10 | Учреждение Российской академии наук Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН | Filtration medium for fluid and gas purification, method of its preparation and method of filtration |
CN115838995A (en) * | 2022-11-25 | 2023-03-24 | 江苏盛纺纳米材料科技股份有限公司 | Flexible non-woven material and production process thereof |
-
1988
- 1988-07-21 NO NO883247A patent/NO175107C/en unknown
-
1989
- 1989-05-19 RU SU4614345/12A patent/RU2018559C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3238056, кл. 428 - 338, 1966. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165784C1 (en) * | 1999-11-29 | 2001-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Рютар" | Method of production of sorption filter medium |
RU2398628C2 (en) * | 2008-10-20 | 2010-09-10 | Учреждение Российской академии наук Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН | Filtration medium for fluid and gas purification, method of its preparation and method of filtration |
CN115838995A (en) * | 2022-11-25 | 2023-03-24 | 江苏盛纺纳米材料科技股份有限公司 | Flexible non-woven material and production process thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO883247L (en) | 1988-09-14 |
NO175107C (en) | 1994-08-31 |
NO883247D0 (en) | 1988-07-21 |
NO175107B (en) | 1994-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5618622A (en) | Surface-modified fibrous material as a filtration medium | |
KR950004726B1 (en) | Air permeable barrier material, packaging method using it and barrier performance improvement method | |
EP1539326B1 (en) | Electrostatically charged filter media incorporating an active agent | |
WO2010002773A2 (en) | Method for in situ formation of metal nanoclusters within a porous substrate field | |
US3986851A (en) | Filter of polytetrafluoroethylene fibers | |
DE69513774T2 (en) | Harmful substance-cleaning photoreactive agent and harmful substance-cleaning photoreactive material using this agent | |
US5695871A (en) | Reduction of openness of material | |
RU2018559C1 (en) | Air-permeable barrier material and method for its production | |
FI100816B (en) | Use of a particulate material to impart a desired property to a porous web of material | |
US5496629A (en) | Modification of porous materials | |
KR100494014B1 (en) | Process for preparing sea-island type composite fibers having excellent antimicrobial property | |
JPH08113857A (en) | Acrylic fiber structure and water content adjustor | |
CN117355629A (en) | Method and system for coating filter media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041121 |