ZESPÓŁ AUTORSKI

Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy

dr hab. inż. Agnieszka Brochocka,
inż. Wiktor Orlikowski

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

W warunkach ciężkiej pracy fizycznej, gdy konieczne jest noszenie przez pracownika półmaski filtrującej zazwyczaj szybko traci ona swoje parametry ochronne. Ma to niekorzystny wpływ na obciążenie pracownika, komfort i ergonomię pracy. Opracowany kompozyt wykorzystany do zaprojektowania półmasek jest złożony z wielu warstw materiałów tekstylnych. Warstwy te zostały zmodyfikowane środkami, które mają właściwości usuwania wilgoci z powietrza wdychanego przez użytkownika półmaski oraz potu z jego twarzy. Dzięki temu właściwości użytkowe półmaski, czyli komfort pracy jej użytkownika został w znaczny sposób zwiększony.

W trosce o poprawę warunków pracy pracowników narażonych na działanie szkodliwych aerozoli w warunkach ciężkiej pracy, gdy temperatura i wilgotność powietrza wdychanego jest zbyt wysoka lub zawartość tlenu we wdychanym powietrzu jest zbyt niska powinno się ich wyposażać w sprzęt ochrony układu oddechowego o cechach poprawiających komfort użytkowania. .

ISTOTA WYNALAZKU

Zaprojektowany wielofunkcyjny kompozyt jest przestrzenną strukturą utworzoną z dowolnej ilości warstw materiałów tekstylnych, w skład której wchodzą warstwy zmodyfikowane środkami usuwającymi z wdychanego powietrza wilgoć oraz pot z twarzy użytkownika. Warstwy włóknin znajdujące się pomiędzy warstwami osłonowymi są wykonane w dowolny sposób, ale warstwa osłonowa od strony napływu powietrza oraz warstwa osłonowa od strony wewnętrznej kompozytu są wykonane z materiałów zawierających środki pochłaniające/absorbujące wilgoć. Kompozyt zastosowany w półmasce filtrującej wyróżnia się wysoką zdolnością do wychwytywania cząstek drobnodyspersyjnych oraz silnymi właściwościami sorpcji/pochłaniania wody. Opracowany kompozyt może być wykorzystany do zaprojektowania półmasek filtrujące, filtrów etc., czyli środków ochrony indywidualnej.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Jest to pierwsze w kraju rozwiązanie w zakresie wielofunkcyjnego kompozytu otrzymanego w jednej technologii melt-blown charakteryzującego się wysoką skutecznością filtracji (0,55 % według modelowej cząstki mgły oleju parafinowego) z funkcją pochłaniania wilgoci. Wysoka skuteczność filtracji kompozytu gwarantuje uzyskanie sprzętu ochrony układu oddechowego o najwyższej klasie ochrony.

Wdrożenie do produkcji przemysłowej modelu półmaski filtrującej do stosowania w warunkach ciężkiej pracy wymaga zastosowania do konstrukcji półmaski wielofunkcyjnego kompozytu włókninowego. Ponadto możliwe jest wykorzystanie wcześniejszych wynalazków CIOP-PIB związanych z linią technologiczną do wytwarzania włóknin filtracyjnych techniką melt-blown wyposażoną w specjalną głowicę z możliwością podawania modyfikatora w postaci stałej i ciekłej bezpośrednio w strugę stopionego polimeru na etapie tworzenia włókien elementarnych:
• Patent nr PL 212007-B1 pt. Sposób wytwarzania elektretowych włóknin pneumotermicznych oraz urządzenie do wytwarzania elektretowych włóknin pneumotermicznych – data zgłoszenia 2006, data uzyskania 2012; autorzy: Orlikowski W., Brochocka A., Majchrzycka K.
• Patent PAT. 226188 pt. Głowica do wytwarzania modyfikowanych elektretowych włóknin pneumotermicznych, autorzy: Brochocka A., Majchrzycka K., Orlikowski W., 2016 r.
• Patent PAT. 226187 pt. Głowica do wytwarzania modyfikowanych elektretowych włóknin pneumotermicznych, autorzy: Brochocka A., Majchrzycka K., Orlikowski W., data zgłoszenia 2016 r.

Ponadto opracowana technologia funkcjonalizacji włóknin melt-blown może znaleźć zastosowanie także do produkcji innych wyrobów filtracyjnych, np. filtrów do sprzętu ochrony układu oddechowego lub do systemów filtracji i wentylacji w szpitalach, samolotach, samochodach lub innych pomieszczeniach użyteczności publicznej lub halach produkcyjnych, gdzie wymagana jest wysoka czystość powietrza.

Zalety technologii:
• Włóknina jest wytwarzana z powszechnie dostępnego surowca granulatu PP;
• Możliwość wykorzystania standardowego procesu technologicznego melt-blown z możliwością modyfikacji głowicy włóknotwórczej do wytwarzania wielofunkcyjnego kompozytu włókninowego stanowiącego podstawowy materiał do konstrukcji modelu półmaski filtrującej stosowanej w warunkach ciężkiej pracy fizycznej;
• Możliwe jest zastosowanie nowoczesnej technologii zgrzewania ultradźwiękowego do łączenia układu warstw w kompozycie i kształtowania półmasek filtracyjnych, która powszechnie stosowana jest do produkcji tych wyrobów.
• Uregulowana własność intelektualna związana z podstawowym elementem innowacji – otrzymaniem wielofunkcyjnego kompozytu włókninowego.
• Modyfikator – środki pochłaniające wilgoć mogą być produkowane na terenie kraju z surowców mineralnych.