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FFA-2离子交换纤维织物对氟化物尘毒的吸附滤除及在呼吸防护、空气净化中
作者:管理员    发布于:2016-12-09 08:37:47    文字:【】【】【

  1.1材料与试剂FFA-2离子交换材料:淡黄色弱碱性离子交换非织造布,交换容量(5.本单位工业生产的试产品(3)。HF混合气体:氢氟酸试剂(AR级)作为氟化氢气源,利用加温、鼓气方法制得高浓度HF气体,与空气动态混合配成一定浓度的HF混合气体流。

  1本工作由国家九五重点科技项目资助umalElectronicPublishingHouse. 1.2FFA-2离子交换纤维对HF的动态吸附性能研究一定浓度的HF气体作为待测气体,试验过程参照GB2892. 7-82过滤式防毒面具滤毒罐对二氧化硫防毒时间的试验方法进行,但气体和滤料量均缩小30倍。其中:滤前氟化氢气体浓度分析采用氟离子选择电极法;过滤后氟化氢尾气浓度分析采用氟化氢气体测定管法1.3FFA-2离子交换纤维滤料对粉尘捕集效率的研究园盘发尘器供发人工尘(发尘浓度70mg/m3),以V=3L/cm2.min.的稳定流速通过FFA-2滤层(滤层厚度=16mm),粒子计数器测出滤料上下风侧空气中粒径大小等于下风侧计数浓度之差与上风侧浓度之比92〈自吸过滤式防尘口罩通用技术条件中6.2规定的方法,测定2滤料的防尘毒口罩阻尘效率。

  4FFA-2型离子交换纤维滤料固载HF前后的热稳定性及温度的影响2离子交换纤维干法装柱,分别在2h内以一定流速连续通入相对湿度约55的不同温度的空气,用碱水溶液收集柱出口排出的气体,用氟离子选择电极法测定溶液内的氟含量,计算柱出口HF的浓度和纤维的HF解脱率1.5FFA-2离子交换纤维对人体皮肤刺激性实验结果用4只大耳白兔作一次性皮肤刺激试验先将兔子背部剪成(3< 3)cm2试验区,将受试2织物剪成(25<2.5)cm2大小,用4层缚贴到试验区,胶布固定12小时后去掉,用清水洗去残留受试物,观察变化结果,对侧为对照区1.6新型口罩吸气阻力、吸气阻力上升值及湿阻力测定92〈自吸过滤式防尘口罩通用技术条件中6.3和6.6规定的方法进行。

  1.7FFA-2离子交换纤维滤料在个体防护面具上的实际使用2离子交换滤料作成简易式防氟化物尘毒口罩,由现场操作工人实际佩戴并经5次再生(约3月)后,取出纤维滤料作为空气采样器滤层,未使用任何滤料的空气采样器作为参照系,在电解车间以30L/min的空气流速连续采样30min后,分别分析气氟和总氟浓度,计2滤料对氟化物尘毒的滤除率。

  2结果与讨论1)根据对国内各种行业工作环境氟化物浓度的调查,测试用气体的HF浓度定为150mg/m3(国家允许工作环境中氟化氢浓度的150倍)2条件测得FFA-2纤维织物对HF的穿透时间>30min(穿透吸附容量约Umg/g,纤维加待净化气体的相对湿度或gFA-h2织物水分含量,其对HF和其它酸性有,71 513h aemic>om害气体的吸附容量将会有很大提高例如:当FFA- 2织物充分湿润时,它对HF气体的穿透时间多120min,其动态吸附容量可达50mg/g与上述情况相比,龙防酸性气体颗粒活性碳在同样实验条件下对HF的动态吸附容量仅0.34mg/gFFA-2材料在湿润条件下吸附容量的提高,是由于它对有害气体的吸附净化是一种化学过程,空气中适量水分的存在可以使纤维微孔结构溶胀、舒展,并促进了被吸附气体分子的电离,从而有益于它对有害气体的吸附净化。

  实验表明:当FFA-2材料用于个体呼吸防护用品时,由于人体呼气所带出的水分在织物上的凝聚而在滤毒材料层中形成一个潮湿的微环境(见表1),因此,保证了它对各种极性酸分子的吸附净化表1FFA-2防毒滤料在不同佩戴时间时滤料水分增加率佩戴时间(分钟)静坐状态水分增加率步行状态2)作为一定厚度的无序堆积织物,可以想象FFA- 2织物会通过沉降效应和惯性阻截而具备一定的滤尘功能笔者按实验1.3的条件测试了该滤料,对不同粒径粉尘的捕集效率,其5次试验平均数据见表2 2离子交换非织造布对不同粒径粉尘的捕集效率粒径(um)滤前浓度滤后浓度效率在上述试验条件下,阻力降Ap=10.5mm.H2O可以看出:在不考虑粒径分布权数的情况下,FFA-2离子交换非织造布对(0.3~5.0)um粉尘的总滤尘效率接近70.由于在个体防尘毒面具中的气体流速约为25m/min,远低于本试验中气体30m/min的流速水平,所2织物用于个体呼吸面具时,滤尘效率还会进一步提高。FFA- 2纤维良好的阻尘能力可能与这种材料能以静电,扩散效应滤除微细粉尘粒子的性能有关2为滤料的个体呼吸面具实际阻尘效率>92,超过国家规定的简易防尘口罩的阻尘标准。

  2离子交换纤维对HF(气态)的静态大吸收约为(6. 5~7.0)mmol/g,但在呼吸防护中,它对HF的穿透吸附谷量一般小于2 5mmol/g纤维表3列出固载不同HF量后FFA- 2纤维的动态解脱率。

  表3FFA-2纤维在不同温度下的动态解脱率解脱前出口HF浓度(mg/m3)FFA-2的HF解脱率2纤维滤料在60C以下对HF具有良好的固载稳定性而作为防毒口罩实际使用时,由于纤维吸附HF较少,因此,在90C时仍未观察到脱氟化氢现象这一工艺参数可以满足绝大多数情况下个体劳动防护及工作环境空气净化的需要2织物对皮肤的刺激性评价,结论为无刺激性按照实验方法1.6,测得新型防氟化物尘毒口罩的平均吸气阻力为:(1. mm讦0,连捧接尘90分钟后,复测阻力值为(3. 20.6.58)mmC.这些数据远低干国家规定的防尘口罩标准。经3次吸尘及洗涤后,其阻力值仍低于国家规定的数值力性能的测定值得注意的是:2滤料具有优异的抗湿阻能力,实验测得新型防尘毒口罩的平均湿气阻力上升值为(6.83-6.98)mmH2O,见右图这一数据低于标准,因此,对许多潮(min)湿工作环境下操作工人吸气阻力随容尘和吸湿时间的变化曲线劳动保护条件的改善,具有重要的实际意义FFA-2离子交换纤维滤料在个体防护面具上的实际使用。

  在中国长城铝业总公司电解铝厂进行了FFA- 2离子交换滤料对氟化物尘毒滤除的现场性能测试,实验结果平均值见表4,表5表4对气态氟化物的滤除结果滤前HF浓度(mg/m3)滤后HF浓度(mg/m3)HF滤除率表5对气固态总氟化物的滤除结果滤前总氟浓度(mg /m3)滤后总氟浓度(mg /m3)氟滤除率(注:气体线速度约7m/min;米气体积900L欣;氟含量分析用氟离子选择电极法。

  2纤维滤料不但能有效地化学吸附HF气体气溶胶;同时因其具有聚电解质多层织物的特点,还可以利用其物理沉降拦截和静电引力等作用而阻止含氟烟尘的通过,预期它与少量超细防尘纤维织物相配合,将能更有效地起到防氟化物粉尘的作用。

  2滤料与国外其它离子交换纤维滤料对酸性气体滤除净化性能对比前苏联VI0N和FIBAN两号离子交换纤维产品基本上代表了当前该类材料在个体呼吸型防护用品方面的国际水平。笔者在国家劳动保护用品质量监督检测中心(北京)测试了FFA -2和前苏联FIBAN离子交换纤维滤料对个体呼吸面具中规定酸性气体试剂S2的穿透吸附并与结果所列VI0N纤维的性能指标作了对比,结果表明:FFA- 2离子交换纤维对SO2等气体的动态吸附,特别是在较高浓度条件下的动态吸附,性能要明显高于国外同类产品水平。

  4结论FFA-2离子交换纤维织物是一类对HFS2等酸性气体和不同粒径粉尘有很好吸附净化作用的空气过滤材料它具有呼吸气阻力小,可经再生重复使用以及高湿度条件下性能优异的特点。预期通过进1步完善这种功能纤维在低湿度下对HF的动态吸附性能并可能会开(收稿:1998年9月;作者地址:河南省郑州市红专路56号;河南省科学院化学研究院;邮编:450002)

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