EA005037B1

EA005037B1 - Фильтрующий материал и способ его изготовления

Info

Publication number: EA005037B1
Application number: EA200201161A
Authority: EA
Inventors: Мохан Л. Сандуя; Карл Хоровиц; Лина Зилберман; Пол Тоттатил
Original assignee: Пьюрадин Филтер Текнолоджиз Инкорпорейтед
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2004-10-28
Also published as: EP1276800A4; KR20030001453A; ZA200208525B; NZ521989A; CN1433445A; JP2003531724A; KR100787251B1; BR0110223A; WO2001083602A1; NO20025076D0; EA200201161A1; AU2001259213A1; UA77395C2; PL203123B1; HK1057224A1; IL152238A0; PL361930A1; NO20025076L; US20030069378A1; HUP0300577A2

Abstract

Композицию полимерного покрытия химически прививают к целлюлозе или синтетике, и полученный в результате продукт служит в качестве фильтра в системе фильтрования, которая сохраняет фильтруемую жидкость или газ чистыми, посредством удаления сажи, твердых веществ, жидкостей и других загрязнений, таким образом, максимально увеличивая срок службы оборудования или двигателей. Покрытие разрабатывают с использованием химической прививки, которая включает использование мономеров, форполимеров, катализаторов, системы инициатора прививки и/или других ингредиентов. Полученное в результате покрытие используют для обработки хлопка, других целлюлозных материалов, синтетических материалов и их комбинаций, и оно предусматривает прививочную полимеризацию, приводящую к получению полимерной пленки, которая химически соединена с хлопковым волокном, другими целлюлозными волокнами, синтетикой или их комбинациями с превосходной адгезией, что придает все желательные свойства волокну с точки зрения увеличенной эффективности фильтрации.

Description

Данная заявка основывается и заявляет преимущество предварительной заявки США № 60/200343, поданной 28 апреля 2000 г., полное содержание которой настоящим включается ссылкой в данную заявку.

Настоящее изобретение относится к композиции покрытия для обработки фильтрующих материалов и к соответствующим способам.

Изобретение относится к композиции покрытия для обработки хлопка (или других целлюлозных волокон или синтетики, полезных для фильтрации, в индивидуальной форме или в форме листа) и к способам изготовления композиции покрытия и покрытых материалов. Изобретение дает фильтрующие материалы с химической стойкостью и устойчивостью к действию высокой температуры, превосходной устойчивостью к выщелачиванию и увеличенной эффективностью фильтрации для удаления углерода, сажи, кремнезема, металла и других загрязнений из топлива, масла, вообще смазок, охлаждающих жидкостей или воздуха, связанных с моторными транспортными средствами, двигателями, гидравлическим оборудованием, автоматическими коробками передач или соответствующими областями использования.

Настоящее изобретение детально описывается по отношению к волокнам хлопка (включая длинноволокнистый прессованный или непрессованный хлопок), но необходимо понимать, что изобретение также, по существу, подходит для использования с другими целлюлозными волокнами (например, древесным волокном или другими используемыми при производстве бумаги волокнами), синтетикой (например, акриловым волокном или полиэфирами) и их смесями или комбинациями. Композицию покрытия можно наносить просто на волокна или на нетканый лист или мат, изготовленный из волокон.

Обработанные волокна, нетканые листы или изготовленные из них аналогичные изделия особенно подходят для использования в устройствах для регенерации отработанного масла, например аналогичных производимым Ригабуи ИИег Тсс11по1ощск. 1пс., Втоуйои Веасй, Нопба. и как показано в патентах США №№ 5630912, 4943352, 4289583, 4227969 и 4189351 (описание которых настоящим включается здесь ссылкой). Изобретение также подходит для использования с собственно масляными фильтрами и другими компонентами (включая набивку из хлопка или других волокон), как показано в патентах США №№ 5591330 и 5718258 (описание которых настоящим включается здесь ссылкой). Настоящее изобретение подходит для использования с первичными или вторичными полнопоточными масляными фильтрами, например фильтрами, где поток масла через фильтр (который может быть изготовлен из материала бумажного и небумажного типа) составляет примерно 1400 галлонов/ч, первичными и вторичными топливными фильтрами, например фильтрами, где поток топлива через фильтр (который может быть изготовлен из материала бумажного и небумажного типа) составляет примерно 10 галлонов/ч, фильтрами коробки передач, которые могут быть изготовлены из материала бумажного и небумажного типа, фильтрами для охлаждающей жидкости (которые могут быть изготовлены из материала бумажного и небумажного типа), воздушными фильтрами (которые могут быть изготовлены из материала бумажного и небумажного типа) и другими типами фильтров.

В одном варианте осуществления на практике изобретение относится к полимерной композиции покрытия для обработки хлопкового волокна, которое служит в качестве фильтра в системе фильтрации масла, которая сохраняет масло чистым, удаляя сажу, твердые вещества, жидкости и другие загрязнения, поддерживает требуемую вязкость, радикально уменьшает расход добавок и дает возможность маслу обеспечивать максимальное качество смазывания, охлаждения и герметизации, таким образом максимально увеличивая долговечность двигателя или оборудования. Покрытие разрабатывается с использованием технологии химической прививки, которая включает использование мономеров, форполимеров, катализатора, системы инициатора прививки и другие ингредиенты. Получаемое в результате покрытие используют для обработки хлопка, других целлюлозных материалов, синтетических материалов и их комбинаций, и оно обеспечивает прививочную полимеризацию, таким образом образуя полимерную пленку, которая химически соединена с хлопковым волокном, другими целлюлозными волокнами, синтетическими волокнами или их комбинацией с превосходной адгезией, посредством чего придавая все желательные свойства волокну с точки зрения увеличенной эффективности фильтрации, например, в системе фильтрации масла.

Важнейшими функциями масла являются смазка и охлаждение частей оборудования и двигателей. Масло уменьшает трение, давая возможность оборудованию и двигателям работать ровно и эффективно. Чем чище масло, тем продолжительнее будет срок службы оборудования и двигатели будут сохранять работоспособность. Существует много различных видов масел, каждое из которых составлено для определенных целей и окружающей среды, имеет оптимальную вязкость и наиболее эффективные смеси добавок. Хотя нет никаких двух совершенно похожих масел, все они имеют одну общую черту - они чувствительны к загрязнению. При использовании по назначению масло подвергается воздействию высоких температур, углерода, сажи, кремнезема, частиц металла, воды, топлива и гликоля. С увеличением загрязненности масла срок его службы уменьшается до тех пор, пока оно больше не может защищать, охлаждать и смазывать движущиеся части оборудования или двигателя. Когда допускают загрязнение масла до данного уровня, его необходимо менять, чтобы минимизировать повреждение оборудования или двигателя. Однако даже после наиболее аккуратной замены масла остаются загрязнения в оборудовании или двигателе.

Наиболее эффективная мера профилактического обслуживания оборудования и двигателей заключается в улучшенной/увеличенной эффективности фильтрации фильтрующего элемента и, следовательно, в необходимости обработки материала основы, которая используется в качестве фильтрующего элемента в системе фильтрации масла. Среди наиболее важных преимуществ, которые могут являться результатом обработки элемента фильтра в системе фильтрации масла, являются следующие: более продолжительная жизнь двигателя, снижение затрат на закупку и удаление масла, безопасное увеличение интервалов слива масла, удаление создающей проблему воды, топлива и гликоля, удаление и/или уменьшение твердых загрязнений, увеличение эффективности двигателя и оборудования вследствие чистого или более чистого масла и полное улучшение эффективности двигателя.

Композиция для прививки по изобретению для обработки волокон хлопка, других целлюлозных волокон, синтетики или их комбинаций обеспечивает устойчивость к действию температуры, химическую стойкость, устойчивость к выщелачиванию и повышенную эффективность фильтрации при использовании в качестве фильтрующего элемента в высокоэффективной системе очистки для удаления углерода, сажи, кремнезема, частиц металла и других загрязнений из масла, топлива, смазок или воздуха. Настоящее изобретение включает обработку волокон хлопка, других целлюлозных волокон, синтетики или их комбинаций композицией покрытия, включающей химически прививающиеся мономеры/форполимеры, посредством чего получающаяся в результате полимерная пленка крепко присоединяется к волокнам хлопка, другим целлюлозным волокнам, синтетике или их комбинациям. Обрабатываемый материал может быть не только хлопком, но также бумагой и синтетической бумагой или смесью или комбинацией данных материалов.

Мономеры и форполимеры выбирают так, чтобы полимерная пленка, привитая на хлопковое волокно, другое целлюлозное волокно, синтетику или их комбинации, приводила к увеличению эффективности фильтрации в фильтрующей системе вместе с увеличенной термо- и химической стойкостью и устойчивостью к выщелачиванию, т.е. химически привитая композиция не будет выщелачиваться из обработанного хлопка или другого материала обратно в фильтрованное масло, топливо, смазку или воздух. Используя технологию прививки, как об суждается ниже, предлагается тип химической прививки посредством образования свободных радикалов и последующего присоединения мономеров/форполимеров к материалу основы так, что композиция покрытия будет постоянно присоединяться к основе из хлопка, другой целлюлозы, синтетики или их комбинации без воздействия на характерные структурные свойства хлопка, другой целлюлозы, синтетики или комбинации.

Механизм химической прививки мономеров/форполимеров

Следующий механизм объясняется на примере хлопка, но это в равной степени применимо к другим целлюлозным материалам, синтетическим материалам (акриловым волокнам или полиэфирам) или к их комбинациям.

Хлопок представляет собой основное текстильное волокно и важный источник целлюлозы, которая составляет 88-96% волокнистого материала. Целлюлоза является натуральным углеводородным высокомолекулярным полимером (полисахаридом), состоящим из звеньев ангидроглюкозы, которые соединены кислородным мостиком с образованием длинных молекулярных цепей, которые, по существу, являются линейными.

Молекула целлюлозы

Химическую прививку целлюлозы можно описать как процесс, состоящий из активации молекулы целлюлозы, присоединения мономеров к реакционноспособным центрам, после чего следует развитие цепи, посредством чего образуются полимерные ответвления, которые присоединены к основной молекуле целлюлозы.

В случае молекулы целлюлозы химическую прививку проводят посредством отрыва атома водорода от гидроксильной группы молекулы. Молекулы целлюлозы имеют активные лабильные атомы водорода в группах (-СН₂ОН), которые могут активироваться в присутствии инициатора прививки («И.П.» или «ИП»), приводя к свободным радикалам («X»). Полученные таким образом в процессе свободные радикалы инициируют прививочную полимеризацию. Последовательности реакционных стадий в прививочной полимеризации целлюлозных волокон представляют следующим образом:

В присутствии виниловых мономеров полученные в процессе радикалы целлюлозы ини-

Целлюлоз.

циируют прививочную полимеризацию:

Целлюлоза ₊

СН.О сн =сн ‘ I

X

Виниловый мономер

СН о —сн —СН ^: - I

X

Инициирование

Целлюж

Целлюло:

Целлюлоза Целлюлоза \ /

-си₂0 — (СН₂— СН>_{т Ф п% 2}----ОСН_{2 (6)}

X

Инициатор прививки может состоять из системы ионов металлов Ее⁴⁴⁴, Ее⁺⁺, Ад⁴, Со⁴⁴или Си⁴⁴. Пероксид следует выбирать из водо-

или алгде Х является либо -ОЛ, или и где Л является аллильной, фенильной кильной группами, причем указанная алкильная группа типично содержит от 1 до 10 атомов уг лерода.

Ион инициатора прививки начинает действовать, и весь процесс ведет себя как автокаталитический. Поэтому достаточно очень маленького количества инициатора прививки (10-100

ч./млн) для проведения процесса прививочной полимеризации.

Все предшествующие реакции проводят в присутствии пероксида, который одновременно регенерирует инициатор прививки, образуя свободный радикал, как показано в реакции ниже:

ЛООН+ИП--ЛООНИ Г (4)

Пероксид где Л является аллильной, фенильной или алкильной группой, причем указанная алкильная группа типично содержит от 1 до 10 атомов уг лерода.

Развитие прививки, показанное на стадии (3) выше, может обрываться рекомбинацией радикалов, которая может происходить по одному из двух направлений - посредством стадии (5) или стадии (6).

Стадия (5) представляет конечный продукт, когда обрыв является результатом рекомбинации одного из свободных радикалов с од ним из полимеризованных радикалов основы.

Стадия (6) представляет продукт, когда обрыв вызван рекомбинацией двух полимеризо ванных радикалов основы.

Конечный продукт как из стадии (5), так и из стадии (6) является привитым целлюлозным волокном со всеми сообщенными ему желательными свойствами.

растворимых катализаторов, таких как пероксид водорода, пероксид мочевины, персульфат аммония, персульфат калия и/или метабисульфат натрия. Мономеры и форполимеры имеют боковые функциональные группы X, которые могут реагировать между собой и с дополнительными форполимерами, включенными в рецептуру, образуя привитое сшитое органическое покрытие. Функциональные группы мономеров и фор полимеров должны состоять из гидроксильных групп, карбоксильных групп, вторичных и/или третичных аминогрупп. Молекулярное отношение функциональных групп реакционноспособных компонентов регулируют таким образом, чтобы после окончания реакции не оставалось никаких свободных групп. Физические и химические свойства форполимеров и мономеров, включенных в рецептуру, выбирают так, чтобы при прививке на хлопковое волокно они придавали устойчивость к действию высокой температуры, химическую стойкость, устойчивость к выщелачиванию и увеличенную эффективность фильтрации для удаления углерода, сажи, кремнезема, частиц металла и других загрязнений, например, из масла в системе фильтрации масла.

Химическая прививка по данному изобретению включает форполимеры, мономеры и/или сополимеры.

Большее понимание данного изобретения будет достигнуто при тщательном изучении следующих неограничивающих примеров.

Пример 1.

Композиция

Ингредиенты	Мас.ч
Егее1ех 695 - полиакриламидный полимер - 1,5
Горячая вода (80°С) - 98,5	0,1
Тгоузап ро1урйазе АЕ-1 (бактерицид) - 0,1
Деионизированная вода (ДИВ)	34,5
Монозамещенная соль 2-акриламидо-2метилпропансульфокислоты 50% водный раствор (АМР8 2403)	40,0
Изопропиловый спирт (1РА)	37,5
Мономер НЕМА-2-гидроксиэтилметакрилат	10,5

Персульфат аммония (10% раствор)	1,0
Метабисульфит натрия (10% раствор)	1,0
Пероксид водорода (0,1% раствор)	0,01
Нитрат серебра (0,1% раствор)	0,01

Вышеперечисленные ингредиенты используют в указанных количествах и в установленном порядке следующим образом. Сначала предварительно выбранное количество Ргее1ех 695 смачивают метанолом в течение примерно от 15 до 30 мин в условиях окружающей среды. Затем влажный Ргее1ех 695 (без какого-либо избытка метанола) добавляют к предварительно нагретой «Горячей воде», идентифицированной выше (80°С), в сосуде с непрерывным перемешиванием, пока он полностью не растворится. Полученному в результате раствору дают охладиться (в течение примерно 10 мин) до комнатной температуры. Затем к раствору добавляют бактерицид (Тгоузап ро1урйазе ΆΡ-1). Данную полученную в результате смесь Ргее1ех затем предварительно перемешивают с деионизированной водой. После этого к смеси добавляют все другие ингредиенты в установленных количествах и в указанном порядке в условиях окружающей среды и при перемешивании смеси (например, используя мягкое перемешивание в перемешивающем устройстве). После того как все ингредиенты хорошо перемешаны (примерно от 5 до 10 мин), полученная в результате композиция готова для обработки хлопкового волокна.

Жизнеспособность полученной в результате композиции равна примерно от 5 до 6 ч. Таким образом, хлопковые волокна следует обработать полученной в результате композицией, прежде чем пройдет от 5 до 6 ч со времени ее получения. Если композиция начинает превращаться в гель, ее не следует использовать.

Полученную в результате композицию наносят на имеющийся в продаже 100% длинноволокнистый неотбеленный, прессованный хлопок, т.е. композицию наносят на хлопок окунанием или погружением хлопка в композицию, затем хлопок отжимают для удаления избытка композиции (например, хлопок отжимают, помещая его в отжимную машину, имеющую два вращающихся ролика) и отверждают покрытый составом для прививки хлопок примерно при 250°Г (примерно 121°С) в течение примерно 30 мин в стандартном имеющемся в продаже сушильном шкафу. Обработанный хлопок затем используют в качестве фильтрующего материала.

Пример 2.

Композиция

Ингредиенты	Мас.ч
РКРЕ (30% в смеси МЭК/целлозольвацетат, 1:1)	30,0
Поликетон К-1717В (30% в целлозольвацетате)	7,5
Суте1 303	5,0
МЭК	35,0
Целлозольвацетат	35,0
Бутилкарбитол	10,0
ΒΥΚ 300	0,04

Суса! 4040	0,05
8й^е! Б77	0,25
811апе А-1100	0,016
Р8 072-КС- (диметилсилоксан, сополимер этиленоксида и пропиленоксида)	1,7
Перхлорат серебра (0,1% в МЭК)	0,01

Используя вышеуказанные ингредиенты и количества (в граммах), основную смолу (РКРЕ) растворяют в смеси 1:1 МЭК/целлозольвацетат до 30% и помещают с поликетоновым форполимером (поликетон К-1717В 30% в целлозольвацетате) в сосуд. К этой комбинации в сосуде добавляют определенные выше мономеры, форполимеры, катализатор, инициатор прививки и другие ингредиенты. Ингредиенты используют при соотношениях концентраций и в порядке, показанном выше. Содержимое перемешивают до однородного раствора при условиях окружающей среды. Полученную в результате рецептуру затем наносят на имеющийся в продаже 100% длинноволокнистый неотбеленный, прессованный хлопок, т.е. композицию наносят на хлопок окунанием или погружением хлопка в композицию, затем хлопок отжимают для удаления избытка рецептуры и отверждают покрытый составом для прививки хлопок примерно при 250°Р в течение примерно 30 мин в стандартном имеющемся в продаже сушильном шкафу. Обработанный хлопок затем используют в качестве фильтрующего материала.

Пример 3.

Композиция

Ингредиенты	Мас.ч.
Не1аз!1с №0-8061	52,0
Не1аз!1с №0-8079	10,0
ДИВ	38,0
Ессо-Кез и-78	15,0
АР8 У-зой	10,0
АРО-9кп	10,0
Персульфат аммония 14% в воде (регулирование рН до 8,0-8,5)	1,0
Нитрат серебра (0,1% в Н₂О)	0,1
Пероксид мочевины (0,1% в Н₂О)	0,1

Аналогично способу предшествующего примера, предварительно вычисленное количество водного полиакрилатного связующего помещают в сосуд. В сосуд добавляют мономеры, форполимеры, катализатор, систему инициатора прививки и другие ингредиенты вышеуказанной рецептуры. Ингредиенты используют с соотношением концентраций и в порядке, которые показаны выше. В условиях окружающей среды содержимое перемешивают до получения однородного раствора. Полученную в результате композицию затем используют для обработки хлопка таким же образом, как описано выше, включая отверждение при 250°Р в течение 30 мин. Обработанный хлопок затем используют в качестве фильтрующего материала.

Пример 4.

Композиция

Ингредиенты	Мас.ч.
АМР8 2403 мономер (50% водный раствор)	30,0
1РА	25,0
ДИВ	23,0
НЕМА (97% раствор)	7,0
10% персульфат аммония	1,0
10% метабисульфит натрия	1,0
Ргее£ех 695 (увлажненный метанолом) - 1,5
Горячая вода (80°С) - 98,5
Растворяют Ргее£ех в горячей воде при перемешивании, охлаждают и добавляют Тгоузап Ро1урйазе АР-1 - 0,1	0,1

Аналогично способу предшествующего примера, предварительно вычисленное количество мономера, АМР8 2403 (натриевая соль 2акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 50% водный раствор), помещают в сосуд. Затем в сосуд добавляют другие ингредиенты вышеуказанной рецептуры. Ингредиенты используют с соотношением концентраций и в порядке, которые показаны выше. В условиях окружающей среды содержимое перемешивают до получения однородного раствора. Полученную в результате композицию затем используют для обработки хлопка таким же образом, как описано выше, включая отверждение при 250°Р в течение 30 мин. Обработанный хлопок затем используют в качестве фильтрующего материала.

В предшествующих примерах точно определенное количество хлопкового волокна (5-10 фунтов или более, как это желательно) погружают в композицию в условиях окружающей среды и в течение промежутка от 6 до 8 ч со времени приготовления композиции. Затем хлопок удаляют из раствора, отжимают для удаления избытка композиции и затем подвергают отверждению при 250 °Р в течение 30-40 мин. Отвержденное хлопковое волокно затем готово для использования в качестве фильтрующего элемента для фильтрации масел, топлива, смазок, охлаждающей жидкости, воздуха и аналогичных жидкостей и газов. Хлопок (или другой целлюлозный материал, синтетический материал или их комбинацию) предпочтительно обрабатывать композицией немедленно после получения композиции для химической прививки.

В предшествующих примерах торговые марки продуктов имеют следующее общее описание и функции.

Смола Суте1 303 - гексаметоксиметилмеламин, сшивающий агент для фенольной смолы и поликетона, посредством чего придающий прочность волокну.

811апе А-1100 - гамма-аминопропилтриэтоксисилан, промотор адгезии.

ΒΥΚ 300 - смачивающее вещество.

81Ме1 Ь77 - поверхностно-активное вещество и смачивающее вещество, помогает поддерживать реологию композиции.

Суса! 4040 - пара-толуолсульфокислота, катализатор для низкотемпературных реакций.

Ρ8072-ΚΘ - гидрофильный силикон, помогает увеличить гидрофильные свойства волокна.

Не1аз11с АО-8061 - водное полиакриловое связующее (акриловый сополимер), действует как связующее вещество.

Не1аз11с АО-8079 - водная суспензия силикона с высокой молекулярной массой, он представляет собой акриловый сополимер, который действует как связующее вещество.

Ессо-Кез и-78 - алифатический полиуретан, действует как связующее вещество.

АР8 У-8ой - силиконовый умягчитель для придания мягкости волокну.

АРО 9кп - фтористый химический реагент, действует как смазывающее вещество для увеличения текучести масла.

Егее1ех 695 - меламиновый форполимер, полиакриламид, имеющий высокую среднюю молекулярную массу, равную примерно 16 млн, объемную плотность примерно 675-770 кг/м³, 5,5-7,5 рН 0 ,2% раствора при 25°С и который действует как связующее вещество, а также как поглотитель твердых частиц из масла.

Мономер АМР8 2403 - натриевая соль 2акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 50% водный раствор, имеющая молекулярную массу 229. Он имеет следующую ниже формулу. Он представляет собой мономер, который обеспечивает реологический контроль с точки зрения гидролитической и термической стабильности.

О Н СН

II I I ³

СН =СН — С — Ν— С— СН — 30 Ыа | 2 з ^СНз

НЕМА-2-гидроксиэтилметакрилат, мономерный метакрилатный сложный эфир. Он имеет следующую формулу:

СН

I ³

СН =С — СООСН — СН —он

2 2

Метабисульфит натрия, 97% - метабисульфит натрия, также известен как двухзамещенный бисульфит натрия и пиросульфит натрия двухзамещенный. Он является катализатором.

Персульфат аммония, 98% - пероксодисульфат аммония, также известный как пероксидисульфат аммония. Он является катализатором.

Тгоузап ро1урйазе АР-1, ЕРА регистрационный № 5383-18, является жидким, неметаллическим фунгицидом, бактерицидом широкого спектра действия; его активным ингредиентом является 3-йод-2-пропинилбутилкарбамат. Тгоузап ро1урйазе производят по патентам США 3923870 и 4276211 (описание которых настоящим включается здесь ссылкой).

РКЕЕ - фенольная смола, имеющая высокую молекулярную массу и низкое остаточное содержание летучих компонентов. Она имеет следующую формулу:

Хлопок - 100% длинноволокнистый неотбеленный, прессованный хлопок.

Используя описанные выше методы химической прививки мономеров и форполимеров к хлопку, другим целлюлозным материалам, синтетике (например, акриловым или полиэфирным волокнам) или к комбинации предшествующего посредством образования свободных радикалов, получают волокна, имеющие повышенную эффективность фильтрации, устойчивость к действию высокой температуры, химическую стойкость и устойчивость к выщелачиванию. Волокна могут находиться в прессованной форме или свободной форме и использоваться в данных формах в качестве загрузки фильтра (например, как описывается для свободных хлопковых волокон в патенте США № 5 591 330, описание которого настоящим включается здесь ссылкой), или из волокон можно изготовить нетканый мат или лист, причем прививку осуществляют либо до получения нетканого материала, либо, где это уместно, после получения нетканого материала. Полученные таким образом нетканые листы затем можно использовать в качестве загрузки фильтра, например, в фильтрах для масла, топлива, смазки, охлаждающей жидкости или воздуха, в особенности для использования на транспортных средствах, но также для использования с гидравлическим оборудованием, автоматическими коробками передач, двигателями, независимо от того, стационарные они или мобильные, и аналогичными устройствами.

Изобретение также относится к загрузке фильтра, изготовленной осуществлением на практике способа, как описывается выше, причем загрузка фильтра включает прессованные или непрессованные хлопок, другие целлюлозные волокна, синтетику (например, акриловые или полиэфирные волокна) или комбинации предшествующего; по существу, свободные хлопок, другие целлюлозные волокна, или акриловые или полиэфирные волокна, или аналогичное; или такие волокна, формованные в нетканый мат с использованием традиционных методов. Полученную таким образом загрузку фильтра можно использовать в любой системе или устройстве, как описывается в вышеуказанных патентах. Изобретение также относится к системе или продуктам вышеуказанных патентов, которые используют загрузку фильтра по настоящему изобретению.

Процентное содержание полимеров, мономеров, систем инициаторов прививки и катализаторов зависит от конкретных обрабатываемых волокон, конкретных обстоятельств, при которых волокна будут использоваться для фильтрации, от того, в какой форме волокна будут находиться в течение фильтрации, и от других переменных. Например, для одной конкретной системы покрытия можно использовать композицию, включающую примерно 30-50 мас.% (например, примерно 38%) водного полиакрилатного связующего вещества, примерно 311% (например, примерно 7%) силикона с высокой молекулярной массой в водной суспензии, примерно 20-40% (например, примерно 28%) деионизированной, дистиллированной или очищенной иным образом воды, примерно 516% (например, примерно 11%) связующего вещества (например, алифатического полиуретана) и примерно по 3-11% (например, примерно 7%) умягчителя для придания мягкости волокнам (например, силиконового умягчителя) и смазывающего вещества для увеличения скорости потока масла (например, соединение фтора), и небольшие количества (менее чем 1% каждого) катализатора и инициатора прививки (таких, как пероксид мочевины и нитрат серебра). Предпочтительно рН регулируют таким образом, что оно является основным, причем предпочтительный диапазон рН равен примерно 7,59, например, примерно 8,25. Предпочтительно отверждение проводят при температуре типично примерно между 100-130°С, но достаточно низкой, чтобы не оказывать неблагоприятного воздействия на обрабатываемые волокна.

Мономеры можно использовать в композиции в диапазоне от 0,1 до 50%.

В другом примере системы покрытия можно использовать композицию, включающую примерно менее 1 мас.% (например, примерно 0,08%) полиакриламидного форполимера, растворенного в горячей воде (между 60-100°С), с добавленным к нему бактерицидом, примерно 20-40% (например, примерно 28%) деионизированной, дистиллированной или очищенной иным образом воды, примерно 20-40% (например, примерно 32%) однозамещенной соли 2акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 50% водный раствор, примерно 20-40% (например, примерно 30%) растворителя, такого как изопропиловый спирт, примерно 4-15% (например, примерно 8%) мономера, представляющего собой сложный эфир, такой как 2-гидроксиэтилметакрилат, примерно менее 2% (например, примерно 0,8%) катализатора, такого как персульфат аммония (10% раствор), примерно менее 2% (например, примерно 0,8%) катализатора, такого как метабисульфит натрия (10% раствор), примерно менее 2% (например, примерно 0,008%) катализатора, такого как пероксид водорода (0,1% раствор), и примерно менее 2% (например, примерно 0,008%) инициатора прививки, такого как нитрат серебра (0,1% раствор). Отверждение предпочтительно проводят при температуре типично примерно между 100130°С, но достаточно низкой, чтобы не оказы вать неблагоприятного воздействия на обрабатываемые волокна.

В данном описании необходимо понимать, что все диапазоны и количества в композициях являются приблизительными и что специфически предоставляются все меньшие диапазоны внутри широкого диапазона. Например, количество деионизированной воды примерно между 20-40% включает 21-36%, 30-39%, 25-28% и все другие более узкие диапазоны внутри широкого диапазона. То же самое справедливо и для всех других диапазонов, используемых в данном описании.

В то время как изобретение было описано во взаимосвязи с тем, что в настоящий момент рассматривается в качестве наиболее практичного и предпочтительного варианта осуществления на практике, необходимо понимать, что изобретение не должно ограничиваться описанным вариантом осуществления на практике, а, наоборот, имеет цель охватить разнообразные модификации и эквивалентные компоновки, соответствующие духу и рамкам прилагаемой формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Композиция покрытия для химической прививки материала фильтра для масла, топлива, охлаждающей жидкости или воздуха, включающая около 20-40 мас.% мономера, около 20-40 мас.% изопропилового спирта, около 20-40 мас.% деионизированной, дистиллированной или очищенной иным способом воды, около 4-15 мас.% сложного эфира, менее 4 мас.% катализатора и менее 1 мас.% инициатора прививки.
2. Композиция по п.1, которая дополнительно включает менее 0,5 мас.% форполимера.
3. Композиция по п.2, где форполимер является полиакриламидным полимером.
4. Композиция по п.1, где мономер является натриевой солью 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 50% водным раствором.
5. Композиция по п.1, где сложный эфир является мономерным сложным эфиром метакриловой кислоты.
6. Композиция по п.1, где сложный эфир является 2-гидроксиэтилметакрилатом.
7. Композиция по п.1, где катализатор является по меньшей мере одним катализатором, выбранным из группы, состоящей из пероксида водорода, пероксида мочевины, персульфата аммония, персульфата калия, метабисульфита натрия и их смесей.
8. Композиция по п.2, которая дополнительно включает менее 0,5 мас.% бактерицида.
9. Композиция по п.8, где бактерицид является карбаматом.
10. Фильтр для масла, топлива, охлаждающей жидкости или воздуха, включающий материал фильтра и композицию, которая химически привита к материалу фильтра, где материал фильтра является по меньшей мере одним материалом, выбранным из группы, состоящей из хлопка, материалов на основе бумаги, синтетических материалов и их комбинаций, а композиция включает около 20-40 мас.% мономера, около 20-40 мас.% изопропилового спирта, около 20-40 мас.% деионизированной, дистиллированной или очищенной иным способом воды, около 4-15 мас.% сложного эфира, менее 4 мас.% катализатора и менее 1 мас.% инициатора прививки.
11. Способ изготовления фильтра для масла, топлива, охлаждающей жидкости или воздуха, включающий стадии

a) изготовления композиции для химической прививки к основе фильтра, при котором смешивают около 20-40 мас.% деионизированной, дистиллированной или очищенной иным способом воды, около 20-40 мас.% мономера, около 20-40 мас.% изопропилового спирта, около 4-15 мас.% сложного эфира, менее 4 мас.% катализатора на основе пероксида и менее 1 мас.% инициатора прививки;

b) химической прививки композиции к основе фильтра.
12. Способ по п.11, который дополнительно включает добавление менее 0,5 мас.% форполимера перед перемешиванием в мономере.
13. Способ по п.12, где форполимер является полиакриламидным полимером, смешанным с водой при температуре между 60-100°С.
14. Способ по п.12, где полиакриламидный полимер смешивают с водой при температуре примерно между 60-100°С и затем смешивают с бактерицидом до смешивания с любыми другими ингредиентами.
15. Способ по п.11, где стадия химической прививки включает химическую прививку композиции к основе фильтра погружением основы фильтра в композицию.
16. Способ по п.15, где стадия химической прививки дополнительно включает отжим основы фильтра для удаления избытка композиции.
17. Способ по п.11, где стадия химической прививки включает химическую прививку композиции к основе фильтра погружением основы фильтра в композицию и отверждение основы фильтра примерно при 200-300°Е.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6