Способ модифицирования фильтровального элемента

 

Изобретение относится к технологическим процессам получения фильтровальных элементов. Способ заключается в том, что заполняют резервуар водным раствором модифицирующего состава, помещают в раствор заготовку фильтровального элемента, выдерживают заготовку в растворе для ее пропитки раствором и после окончания пропитки извлекают заготовку из резервуара, в котором пропитку заготовки осуществляют модифицирующим составом, представляющим собой водно-органический раствор наноструктурных частиц серебра, выдерживают заготовку фильтровального элемента, образованную углеродным нетканым полотном в растворе в течение 20-120 ч при температуре 20^oС, производят спектрофотометром замеры оптической плотности раствора, изменяющейся при адсорбции наноструктурных частиц серебра из раствора углеродным нетканым полотном в течение указанного периода времени через каждые два часа и по достижении раствором наноструктурных частиц серебра заданной оптической плотности извлекают полученный фильтровальный материал, промывают материал 20%-ным раствором спирта в воде, осуществляют сушку материала в течение 3 ч и производят оценку эффективности полученного фильтровального материала. Техническим результатом является повышение эффективности фильтровального элемента, поскольку способ позволяет получить фильтровальный элемент, позволяющий отфильтровывать содержащиеся в воде микробиологические примеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам получения фильтровальных материалов и, в частности к способам модифицирования фильтровальных элементов.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому техническому результату к заявляемому является способ модифицирования фильтровального элемента, состоящий в том, что заполняют резервуар водным раствором модифицирующего состава, помещают в раствор заготовку фильтровального элемента, выдерживают заготовку в растворе для ее пропитки раствором и после окончания пропитки извлекают заготовку из резервуара /см., например, патент Российской Федерации N 2079341 по кл. B 01 D 39/08 от 20.01.94 г./.

Недостатком известного способа является то, что он не обладает достаточной эффективностью при модифицировании фильтрующего элемента, который после обработки по этому способу не позволяет отфильтровывать микробиологические примеси, содержащиеся в воде.

Техническим результатом, на достижение которого направлен заявляемый способ, является повышение его эффективности, поскольку при модифицировании элемента заявляемым способом возможно получить фильтровальный элемент, позволяющий отфильтровывать содержащиеся в воде микробиологические примеси.

Для достижения указанного технического результата в известном способе модифицирования фильтровального элемента, состоящем в том, что заполняют резервуар водным раствором модифицирующего состава, помещают в раствор заготовку фильтровального элемента, выдерживают заготовку в растворе для ее пропитки раствором и после окончания пропитки извлекают заготовку из резервуара, при этом пропитку заготовки осуществляют модифицирующим составом, представляющим собой водно-органический раствор наноструктурных частиц серебра, выдерживают заготовку фильтровального элемента, образованную углеродным нетканым полотном в растворе в течение 20-120 часов при температуре 20^oC, производят спектрофотометром замеры оптической плотности раствора, изменяющейся при адсорбции наноструктурных частиц серебра из раствора углеродным нетканым полотном в течение указанного периода времени через каждые два часа и после достижения раствором наноструктурных частиц серебра заданной оптической плотности извлекают полученный фильтровальный материал, промывают материал 20-ти процентным раствором спирта в воде, осуществляют сушку материала в течение 3-х часов и производят оценку эффективности полученного фильтровального материала, для чего формируют колонку с фильтровальным материалом, не обработанным раствором наноструктурных частиц серебра, и колонку с фильтровальным материалом, обработанным раствором наноструктурных частиц серебра, пропускают через одну и через другую колонки водный раствор, насыщенный микробиологическими примесями, отбирают пробы отфильтрованного раствора из каждой колонки на отдельные чашки Петри с питательной средой, подсчитывают количество жизнеспособных бактериальных клеток в единице объема отфильтрованного раствора в каждой чашке, сравнивают количество этих клеток в обеих чашках и устанавливают, что количество жизнеспособных бактериальных клеток после пропускания водного раствора через фильтровальный материал, обработанный раствором наноструктурных частиц серебра снижается по меньшей мере на два порядка по сравнению с количеством жизнеспособных бактериальных клеток после пропускания водного раствора, насыщенного микробиологическими примесями через фильтровальный материал, не обработанный раствором наноструктурных частиц серебра.

На фиг. 1 изображен резервуар с модифицирующим раствором и заготовкой фильтровального элемента.

На фиг. 2 изображен график измерения спектра оптической плотности.

На фиг. 3 изображены колонки с фильтровальным материалом и чашки Петри.

На фиг. 4 изображен вид А фиг. 3.

Способ осуществляют следующим образом. Заполняют резервуар 1 раствором 2 модифицирующего состава, образованного водно-органическим раствором наноструктурных частиц серебра, помещают в раствор заготовку 3 фильтровального элемента, образованную углеродным нетканым полотном, производят пропитку заготовки этим раствором, выдерживая ее в растворе для осуществления пропитки им в течение 20-120 ч при температуре 20^oC. При этом посредством спектрофотометра производят замеры оптической плотности раствора при адсорбции наноструктурных частиц серебра из раствора углеродным нетканым полотном. Замеры оптической плотности производят в течение указанного периода времени через каждые 2 часа.

Изменение спектра оптического поглощения раствора наноструктурных частиц серебра углеродным нетканым полотном представлено на графике /фиг. 2, где D - оптическая плотность в относительных единицах, - длина волны в нм, 10^-3 - частота в см^-1. При этом кривая 1 показывает спектр оптического поглощения исходного раствора, кривая 2 показывает спектр оптического поглощения после погружения углеродного нетканого полотна в раствор и выдерживания его в течение 48 ч, кривая 3 показывает то же после выдерживания в течение 96 ч, кривая 4 показывает то же после выдерживания в течение 120 ч. Изменение содержания наноструктурных частиц серебра в водно-органическом растворе за счет адсорбции их на нетканом углеродном полотне (уменьшение оптической плотности при характеристических длинах волн, в относительных единицах) показано в табл. 1, где D₂₄₈ - оптическая плотность при длине волны 248 нм, D₅₃₀ - оптическая плотность при длине волны 530 нм, D₄₃₀ - оптическая плотность при длине волны 430 нм. После достижения раствором заданной величины оптической плотности, например, при уменьшении ее на 70-80% при выдерживании углеродного нетканого полотна в растворе в течение 48 ч и достижения ею величины 0,2 /табл. N 1 в конце описания/, что соответствует адсорбции из раствора 80% наночастиц серебра, извлекают полученный фильтровальный материал, промывают его 20-ти процентным раствором спирта в воде, осуществляют сушку материала в течение 3 ч и производят оценку эффективности полученного фильтровального материала.

Для оценки эффективности полученного фильтровального материала формируют колонку 4 с фильтровальным материалом 5, не обработанным раствором наноструктурных частиц серебра, и колонку 6 с фильтровальным материалом 7, обработанным раствором наноструктурных частиц серебра, пропускают из бюретки 8 через кран 9 в колонку 4 и в колонку 6 водный раствор, насыщенный микробиологическими примесями, отбирают пробы отфильтрованного раствора из колонки 4 в чашку Петри 10, а из колонки 6 в чашку Петри 11 с питательной средой 12, подсчитывают количество жизнеспособных бактериальных клеток 13 в чашке Петри 10 и количество таких же клеток 14 в чашке Петри 11, сравнивают количество этих клеток в обеих чашках Петри и устанавливают, что количество бактериальных клеток после пропускания водного раствора через фильтровальный материал, обработанный раствором наноструктурных частиц серебра снижается по меньшей мере на два порядка по сравнению с количеством жизнеспособных бактериальных клеток после пропускания водного раствора, насыщенного микробиологическими примесями через фильтровальный материал, не обработанный раствором наноструктурных частиц серебра, что показано в таблице 2.

Формула изобретения

1. Способ модифицирования фильтровального элемента, включающий пропитку заготовки фильтровального элемента модифицирующим составом, отличающийся тем, что пропитку заготовки осуществляют модифицирующим составом, представляющим собой водно-органический раствор наноструктурных частиц серебра, выдерживают заготовку фильтровального элемента, образованную углеродным нетканым полотном, в растворе в течение 20 - 120 ч при температуре 20^oC, производят спектрофотометром замеры оптической плотности раствора, изменяющейся при адсорбции наноструктурных частиц серебра из раствора углеродным нетканым полотном, в течение указанного периода времени через каждые два часа и по достижении раствором наноструктурных частиц серебра заданной оптической плотности извлекают полученный фильтровальный материал, промывают материал 20%-ным раствором спирта в воде, осуществляют сушку материала в течение 3 ч и производят оценку эффективности полученного фильтровального материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для оценки эффективности полученного фильтровального материала формируют колонку с фильтровальным материалом, не обработанным раствором наноструктурных частиц серебра, и колонну с фильтровальным материалом, обработанным раствором наноструктурных частиц серебра, пропускают через одну и через другую колонки водный раствор, насыщенный микробиологическими примесями, отбирают пробы отфильтрованного раствора из каждой колонки на отдельные чашки Петри с питательной средой, подсчитывают количество жизнеспособных бактериальных клеток в единице объема отфильтрованного раствора в каждой чашке, сравнивают количество этих клеток в обеих чашках и устанавливают, что количество жизнеспособных бактериальных клеток после пропускания раствора через фильтровальный материал, обработанный раствором наноструктурных частиц серебра, снижается по меньшей мере на два порядка по сравнению с количеством жизнеспособных бактериальных клеток после пропускания раствора, насыщенного микробиологическими примесями, через фильтровальный материал, не обработанный раствором наноструктурных частиц серебра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6