|
(21), (22) Заявка: 2006132428/12, 08.09.2006
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
08.09.2006
(46) Опубликовано: 27.04.2008
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
RU 2166972 С1, 20.05.2001. RU 2236901 С1, 27.09.2004. RU 2111028 С1, 20.05.1998. FR 2764518 A1, 18.12.1998. СН 695186 А5, 13.01.2006.
Адрес для переписки:
144001, Московская обл., г. Электросталь, ул. К. Маркса, 4, ОАО “ЭНПО “Неорганика”
|
(72) Автор(ы):
Каменер Евгений Абрамович (RU), Кравченков Алексей Захарович (RU), Чебыкин Валентин Васильевич (RU), Максимова Лидия Михайловна (RU), Афанасьева Тамара Сергеевна (RU), Тронин Станислав Яковлевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество “Электростальское научно-призводственное объединение “Неорганика” (ОАО “ЭНПО “Неорганика”) (RU)
|
(54) ФИЛЬТРУЮЩЕ-ПОГЛОЩАЮЩАЯ КОРОБКА СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
(57) Реферат:
Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человека от вредных газов, паров и аэрозолей. Фильтрующе-поглощающая коробка средства индивидуальной защиты органов дыхания содержит крышку, корпус с дном, противоаэрозольный фильтр и поглощающий блок из зерненого сорбента, сплавленного пластмассой. Блок состоит из смеси зерненых сорбентов и полиэтилена при следующем соотношении компонентов (мас.%): углеродный сорбент, содержащий 24,0-28,0% сернокислого никеля, – 31,0-32,0; углеродный сорбент, содержащий 6,0-7,5% меди, 2,0-2,5% хрома и 0,04-0,06% серебра, – 11,0-11,5; активный уголь – 19,0-20,0; активный оксид алюминия, содержащий 8,0-9,0% перманганата калия, – 26,0-27,0; полиэтилен – 11,0-11,5. Обеспечивается универсальная защита от широкого круга вредных веществ со значительно различающимися физико-химическими свойствами и значительное повышение ресурса работы. 1 ил., 1 табл.
Изобретение предназначено для защиты органов дыхания человека от вредных газов, паров и аэрозолей.
Известны фильтрующе-поглощающие коробки (ФПК), включающие в качестве поглощающего слоя зерненый специализированный сорбент, обеспечивающий защиту от индивидуального вредного вещества или группы веществ сходной физико-химической природы (см. «Промышленные противогазы и респираторы». Каталог. Черкассы, 1982).
Недостатком таких ФПК является невозможность их использования для защиты от разных групп вредных веществ со значительно различающимися физико-химическими свойствами. Например, ФПК, предназначенная для защиты от паров органических веществ, не защищает от аммиака и оксидов азота и т.п. Кроме того, при механических воздействиях проявляется другой недостаток этих ФПК – вероятность нарушения упаковки зерен сорбентов и снижения времени защитного действия.
Наиболее близкой к предложенной ФПК по технической сущности и количеству совпадающих признаков является ФПК по патенту РФ №2166972 от 05.06.2000, кл. А62В 23/02, 7/10, содержащая крышку, корпус с дном, противоаэрозольный фильтр и поглощающий блок, представляющий собой зерненый сорбент, сплавленный полиэтиленом.
Недостатком данной ФПК является ее неуниверсальность по веществам с различными физико-химическими свойствами. Эта ФПК принята за прототип предлагаемого изобретения.
Задача изобретения заключается в создании ФПК, обеспечивающей универсальную защиту от широкого круга вредных веществ со значительно различающимися физико-химическими свойствами.
Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в значительном повышении ресурса работы универсальной ФПК.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в ФПК средства индивидуальной защиты органов дыхания, содержащей крышку, корпус с дном, противоаэрозольный фильтр и поглощающий блок из зерненого сорбента, сплавленного пластмассой, блок состоит из смеси зерненых сорбентов и полиэтилена при следующем соотношении компонентов (по массе):
углеродный сорбент, содержащий |
|
24,0-28,0% сернокислого никеля, |
– 31,0-32,0; |
углеродный сорбент, содержащий 6,0-7,5% меди, |
|
2,0-2,5% хрома и 0,04-0,06% серебра, |
– 11,0-11,5; |
активный уголь |
– 19,0-20,0; |
активный оксид алюминия, содержащий |
|
8,0-9,0% перманганата калия, |
– 26,0-27,0; |
полиэтилен |
– 11,0-11,5%. |
Отличием предлагаемого изобретения от прототипа является то, что поглощающий блок состоит из смеси зерненых сорбентов и полиэтилена при следующем соотношении компонентов (по массе):
углеродный сорбент, содержащий |
|
24,0-28,0% сернокислого никеля, |
– 31,0-32,0; |
углеродный сорбент, содержащий 6,0-7,5% меди, |
|
2,0-2,5% хрома и 0,04-0,06% серебра, |
– 11,0-11,5; |
активный уголь |
– 19,0-20,0; |
активный оксид алюминия, содержащий |
|
8,0-9,0% перманганата калия, |
– 26,0-27,0; |
полиэтилен |
– 11,0-11,5%. |
Использование указанного признака в предлагаемой ФПК средства индивидуальной защиты позволяет обеспечить универсальную защиту от широкого круга вредных веществ с различными физико-химическими свойствами (паров органических веществ, кислых газов, оксидов азота, аммиака и его органических производных) при значительно повышенном ресурсе ее работы.
Из научно-технической литературы авторам не известна ФПК средства индивидуальной защиты органов дыхания человека, содержащая заявленные признаки.
ФПК состоит из крышки, корпуса с дном и поглощающего блока, причем противоаэрозольный фильтр располагается первым по ходу воздуха, а поглощающий блок – вторым. Дно коробки может быть выполнено за одно целое с корпусом или в виде отдельной детали.
На чертеже показан вариант ФПК, корпус которой выполнен за одно целое с дном, где 1 – крышка, 2 – корпус, 3 – противоаэрозольный фильтр, 4 – поглощающий блок, 5 – дно.
ФПК работает следующим образом. Воздух из окружающей среды через отверстие в дне 5 корпуса 2 поступает в противоаэрозольный фильтр 3, очищается от аэрозоля и затем поступает в поглощающий блок 4, где очищается от вредных газов (паров) и направляется через горловину крышки 1 в подмасочное пространство к органам дыхания человека.
Использование поглощающего блока, состоящего из заявленной смеси зерненых сорбентов и полиэтилена, обеспечивает универсальную защиту от широкого круга вредных веществ, значительно повышает ресурс работы ФПК.
Блок изготавливается следующим образом. Берут в заявленном соотношении смесь сорбентов и полимер, загружают в смеситель, например, трубчатого типа. После смешения до однородного состояния помещают в форму и прессуют. Затем смесь в форме термообрабатывают при температуре размягчения полимера, охлаждают и извлекают из формы поглощающий блок, обладающий низким сопротивлением потоку воздуха, высокими прочностными и сорбционными свойствами.
Использование составляющих поглощающий блок сорбентов известно для защиты от индивидуальных вредных веществ:
– углеродного сорбента ПАН-3, содержащего сернокислый никель – от аммиака и его производных;
– углеродного сорбента КТ-17, содержащего медь, хром и серебро – от паров органических веществ и кислых газов;
– активного угля СКТ-6а – от паров органических веществ;
– активного оксида алюминия, содержащего перманганат калия – от оксидов азота.
Анализ информационных материалов и результатов собственных исследований позволил выбрать качественный состав смеси сорбентов поглощающего блока, количественный состав смеси определен в результате проведения большого объема экспериментальных исследований.
В предложенном решении использование указанных признаков приводит к новым свойствам, позволяет получить новый положительный эффект, заключающийся, в частности, в создании универсальной ФПК со значительно увеличенным ресурсом работы, а также позволяет уменьшить трудозатраты при изготовлении блока за счет использования смеси вместо применения нескольких поглощающих слоев.
Проведены экспериментальные исследования опытных образцов ФПК, снаряженных поглощающими блоками, содержащими индивидуальные сорбенты и их смеси различного состава. Обобщенные результаты приведены в таблице.
Как видно из таблицы, суммарная величина времени защитного действия, обеспечиваемая сорбентами индивидуально, по всем вредным веществам существенно ниже, чем обеспечивает смесь тех же сорбентов, взятых в тех же количествах.
В результате испытаний опытных образов предлагаемых ФПК самыми эффективными в отношении поглощения вредных веществ оказались коробки, у которых поглощающий блок состоит из смеси 31,0-32,0% углеродного сорбента, содержащего 24,0-28,0% сернокислого никеля, 11,0-11,5% углеродного сорбента, содержащего 6,0-7,5% меди, 2,0-2,5% хрома и 0,04-0,06% серебра, 19,0-20,0% активного угля, 26,0-27,0% активного оксида алюминия, содержащего 8,0-9,0% перманганата калия и 11,0-11,5% полиэтилена.
Указанные испытания также показали, что если какого-либо компонента смеси взято меньше, чем заявлено, а другого больше, то изменяется эффективность смеси в отношении одного или двух веществ. В таблице приведены два примера: при уменьшении в смеси количества сорбента КТ-17 и увеличении количества ХСПК-3 существенно снижается время защитного действия по оксидам азота, а также по циклогексану; при уменьшении количества сорбента ПАН-3 в смеси и увеличении СКТ-6а снижается время защитного действия по аммиаку. Однако следует отметить, что снижение времени защитного действия ФПК в отношении одного или двух веществ наблюдалось в каждом случае выхода за заявленные интервалы.
Таким образом, предлагаемая ФПК средства индивидуальной защиты органов дыхания обеспечивает универсальную защиту от широкого круга вредных веществ со значительно различающимися физико-химическими свойствами и повышенный ресурс работы.
Таблица Время защитного действия фильтрующе-поглощающих коробок с поглощающими блоками различного состава |
Сорбенты и полиэтилен |
Количество сорбентов и полиэтилена в блоке |
Время защитного действия, мин |
Примечание |
см3 |
г |
% |
аммиак 1,0 мг/дм3 |
сернистый ангидрид 2,7 мг/дм3 |
оксиды азота 0,5 мг/дм3 |
циклогексан, 3,5 мг/дм3 |
ПАН-3 |
150 |
69 |
91 |
90 |
0 |
0 |
2 |
1. Условия испытаний: Испытания ФПК проведены при концентрациях вредных веществ 0,5-3,5 мг/дм3, расходе парогазовоздушной смеси 45 дм3/мин, относительной влажности воздуха 75%, температуре 20°С. |
полиэтилен |
64 |
7 |
9 |
|
|
|
|
КТ-17 |
50 |
23 |
92 |
|
|
|
|
полиэтилен |
21 |
2 |
8 |
0 |
2 |
0 |
5 |
СКТ-6а |
150 |
43 |
86 |
0 |
0 |
0 |
50 |
полиэтилен |
64 |
7 |
14 |
|
|
|
|
ХСПК-3 |
120 |
55 |
90 |
0 |
90 |
50 |
5 |
полиэтилен |
51 |
6 |
10 |
|
|
|
|
Суммарно: |
90 |
92 |
50 |
62 |
смесь |
|
|
|
|
|
|
|
ПАН-3 |
150 |
69 |
32 |
|
|
|
|
КТ-17 СКТ-6а |
50 150 |
23 43 |
11 20 |
110 |
100 |
100 |
92 |
2. Требование к времени защитного действия ФПК по всем веществам – 90 минут. |
ХСПК-3 |
120 |
55 |
26 |
|
|
|
|
полиэтилен |
201 |
23 |
11 |
|
|
|
|
смесь |
|
|
|
|
|
|
|
ПАН-3 |
135 |
62 |
31 |
|
|
|
|
КТ-17 |
47 |
22 |
11,5 |
|
|
|
|
3. Оптимальный объем смеси сорбентов с полиэтиленом составляет 655-671 см3. |
СКТ-6а |
135 |
38 |
19 |
100 |
95 |
95 |
90 |
ХСПК-3 |
115 |
53 |
27 |
|
|
|
|
полиэтилен |
185 |
22 |
11,5 |
|
|
|
|
смесь |
|
|
|
|
|
|
|
ПАН-3 |
150 |
69 |
32 |
|
|
|
|
КТ-17 |
15 |
7 |
3 |
110 |
110 |
60 |
80 |
СКТ-6а |
150 |
43 |
20 |
|
|
|
|
4. Испытания проведены по контрольным веществам – представителям групп веществ со сходными химическими свойствами. |
ХСПК-3 |
155 |
71 |
34 |
|
|
|
|
полиэтилен |
201 |
24 |
11 |
|
|
|
|
смесь ПАН-3 |
120 |
55 |
27 |
|
|
|
|
КТ-17 |
50 |
23 |
11 |
|
|
|
|
СКТ-6а |
180 |
51 |
25 |
80 |
100 |
100 |
90 |
ХСПК-3 |
120 |
55 |
26 |
|
|
|
|
полиэтилен |
201 |
23 |
11 |
|
|
|
|
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение технического результата, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Формула изобретения
Фильтрующе-поглощающая коробка средства индивидуальной защиты органов дыхания человека, содержащая крышку, корпус с дном, противоаэрозольный фильтр, поглощающий блок из зерненого сорбента, сплавленного пластмассой, отличающаяся тем, что блок состоит из смеси зерненых сорбентов и полиэтилена при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углеродный сорбент, содержащий |
|
24,0-28,0% сернокислого никеля |
31,0-32,0 |
углеродный сорбент, содержащий 6,0-7,5% меди, |
|
2,0-2,5% хрома и 0,04-0,06% серебра |
11,0-11,5 |
активный уголь |
19,0-20,0 |
активный оксид алюминия, содержащий |
|
8,0-9,0% перманганата калия |
26,0-27,0 |
полиэтилен |
11,0-11,5. |
РИСУНКИ
|
|