Библиографическое описание:

Скрипкина Ю. А., Мельников И. Н., Пичхидзе С. Я. Разработка технологии получения защитной маски, обладающей сорбционно-каталитическими свойствами по нейтрализации диоксида углерода // Молодой ученый. — 2015. — №24.1. — С. 89-91.

 

Диоксид углерода (углекислый газ, двуокись углерода, СО2) в нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Углекислый газ бесцветный, не имеет запаха, но имеет слегка кисловатый вкус [1…3].

Образуется углекислый газ при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках. Так же выделяется при жизнедеятельности животных и человека. А именно, углекислый газ – это один из конечных продуктов метаболизма, который выделяется через легкие при дыхании.

Углекислый газ не имеет токсического действия, но при повышенных концентрациях диоксида углерода в воздухе (2-4%) вызывает головные боли, головокружения, сонливость, общую усталость, а при критических концентрациях (7-10%) – удушье.

За последние годы концентрация диоксида углерода в атмосферном воздухе значительно увеличилась. Происходит это из-за антропогенных факторов, таких как: увеличение числа автомобилей, заводов, городских свалок и т.д.

Ученые всего мира разрабатывают фильтры для очистки воздуха от углекислого газа. На данный момент времени к методам очистки газов от СО2 относятся такие методы как: методы физической и химической адсорбции; криогенного разделения; разделения посредством мембран.

Для адсорбции двуокиси углерода подходят такие химические соединения как: Li2O, Na2O и Al2O3, MgO, Li2ZrO3. Все эти сорбционные вещества требуют достаточно высоких температур, для правильного протекания химических реакций. Это находит применение в промышленной очистке газов от диоксида углерода.

В качестве новых химических сорбентов СО2 в промышленности, применяется моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), а также метилдиэтаноламин (МДЭА).

Так же, широкое применение нашли губчатые фильтры, состоящие из пористых кристаллов. Это металлорганические структуры (MOF), которые представляют собой кристаллические губки с наноразмерными порами. В настоящее время изготовлены более 500 вариантов MOF с разнообразными свойствами и структурами. В таких MOF-структурах можно хранить весьма большое количество углекислого газа, при нормальных условиях [1…5].

Все эти методы нашли широкое применение в промышленной очистке воздуха от СО2. Но как быть с индивидуальной защитой человека от диоксида углерода, например, на производстве, где в результате работы, происходит активное загрязнение воздуха углекислым газом. В целях защиты организма человека от вредного воздействия СО2, предлагается рассмотреть предложенный вариант защитной маски, имеющей сорбционно-каталитические свойства по нейтрализации двуокиси углерода.

Конструкция фильтрующей части защитной маски представляет собой: внешний каркасный слой из хлорированного полиэтилена, соединенный с двумя мембранами из нетканого волокнистого материала, на внутреннюю поверхность которых, нанесен сорбционно-фильтровальный материал. Дисперсия, состоящая из порошкового сорбционного вещества Li2ZrO3 , активированного угля, на органической клеящей основе, наносилась на внутреннюю поверхность нетканой волокнистой мембраны методом аэродинамического распыления. Все слои соединялись иглопробивным методом.

1        - каркасный слой, 2 – мембрана,

3 – сорбент, 4 - иглопробивное соединение

 

http://cs624416.vk.me/v624416848/4aeee/2dV6SIkhm9Q.jpg

Рис.1а. Послойная конструкция маски

Рис.1б. Рабочий элемент маски

Рис.1. Конструкция фильтрующего элемента маски

 

Технология изготовления фильтрующего элемента защитной маски, состоящей из многослойного нетканого материала, приведена на рис.2.

Выводы: 1) рассмотрены основные методы очистки воздуха от СО2, 2) предложена максимально простая технология получения защитной маски, имеющей сорбционно-каталитические свойства по детоксикации диоксида углерода в интересах безопасности людей, осуществляющих активную деятельность в местах с повышенной концентрацией СО2 в воздухе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Технологическая схема изготовления фильтрующего элемента защитной маски

 

Литература:

  1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Диоксид_углерода
  2. http://sintez-oka.com/upload/pdfs/publication06.pdf
  3. http://www.tstu.ru/book/elib/pdf/st/2006/fomichevat.pdf
  4. Патент JP, 2009275585, Фильтр для удаления загрязняющих газов и газового потока, Suzuki Kenji, 26.11.2009.
  5. Патент US, 6755892, Carbon dioxide scrubber for fuel and gas emissions, Timothy A. NaletteWilliam PapaleTom Filburn, 29.06.2004.
Основные термины (генерируются автоматически): диоксида углерода, защитной маски, углекислый газ, получения защитной маски, нейтрализации диоксида углерода, двуокиси углерода, концентрациях диоксида углерода, концентрация диоксида углерода, Разработка технологии получения, Углекислый газ, детоксикации диоксида углерода, адсорбции двуокиси углерода, нейтрализации двуокиси углерода, Диоксид углерода, двуокись углерода, Углекислый газ бесцветный, химических сорбентов СО2, Похожая статья, нормальных условиях, повышенной концентрацией СО2.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle