DE102009005692A1 - Filter medium, process for its preparation and its use - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein Filtermedium, umfassend mindestens eine Schaumschicht, die auf ein Gewebe aufgebracht ist, wobei das Filtermedium eine Luftdurchlässigkeit von 20 bis 120 l/dmmin bei 200 Pa Druckdifferenz aufweist. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung dieses Filtermediums beschrieben, bei dem ein Schaum auf einem Gewebe aufgebracht und getrocknet wird. Dieses Filtermedium wird bei der industriellen Entstaubung eingesetzt.Disclosed is a filter medium comprising at least one foam layer applied to a fabric, wherein the filter medium has an air permeability of 20 to 120 l / dmmin at 200 Pa pressure difference. Furthermore, a method for producing this filter medium is described in which a foam is applied to a fabric and dried. This filter medium is used in industrial dedusting.
Description
Die Erfindung betrifft ein Filtermedium, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung für die industrielle Entstaubung.The The invention relates to a filter medium, a method for its production and its use for industrial dedusting.
Filtermedien für die industrielle Entstaubung müssen den chemischen und thermischen Einsatzbedingungen in der Filteranlage entsprechend konstruiert werden. Die an der Oberfläche des Filtermediums anfiltrierten Stäube werden durch periodische Abreinigung in der Regel mittels Druckluftimpulsen (jet-pulse) entfernt, die von der Reingasseite her eingebracht werden. Der Druckverlust über das Medium wird somit in festgelegten Grenzen gehalten. Üblicherweise werden entweder Nadelfilze oder auch Polytetrafluorethylen(PTFE)-Membranlaminate eingesetzt, wobei als Trägermaterial hier Nadelfilze oder Gewebe dienen können.filter media for industrial dedusting must be the chemical and thermal conditions in the filter system accordingly be constructed. The on the surface of the filter medium Filtered dusts are removed by periodic cleaning usually by means of compressed air pulses (jet-pulse) removed, the be introduced from the clean gas side. The pressure loss over the medium is thus kept within specified limits. Usually be either needle felt or polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane laminates used as carrier material here needle felt or Can serve tissue.
Gewebe alleine sind für Filteranlagen mit jet-pulse Reinigung nur bedingt geeignet. Es können nämlich nur geringe Anströmgeschwindigkeiten gewählt werden, da sonst sowohl das Druckverlustverhalten wie auch die Emissionswerte ein unbefriedigend hohes Niveau erreichen würden.tissue alone are for filter systems with jet-pulse cleaning only partially suitable. It can only small Flow rates are chosen, otherwise both the pressure loss behavior as well as the emission values would reach an unsatisfactorily high level.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Filtermedium bereit zu stellen, das nicht die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile aufweist.Of the The present invention is therefore based on the object, a filter medium to provide, not those known from the prior art Disadvantages.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein Filtermedium erreicht, das mindestens eine Schaumschicht umfasst, die auf ein Gewebe aufgebracht ist, wobei das Filtermedium eine Luftdurchlässigkeit von 20 bis 120 l/dm2min bei einem Differenzdruck von 200 Pa aufweist. Der gängige Ausdruck für die physikalische Größe ist Luftdurchlässigkeit, auch wenn es sich in vielen Fällen, z. B. nach Verbrennung, nicht mehr um reine Luftzusammensetzung handelt.According to the invention this is achieved by a filter medium comprising at least one foam layer applied to a fabric, the filter medium having an air permeability of 20 to 120 l / dm 2 min at a differential pressure of 200 Pa. The common term for the physical size is air permeability, although in many cases, for. B. after combustion, is no longer pure air composition.
Mit diesem Bereich für die Luftdurchlässigkeit wird erreicht, dass bei der industriellen Entstaubung in ausreichender Weise Gas durch das Filtermedium passieren kann.With this area for air permeability is achieved that in industrial dedusting in sufficient Way gas can pass through the filter medium.
Das erfindungsgemäße Filtermedium vereinigt die Vorteile eines Gewebes, wie hohe Dimensionsstabilität, breite Verfügbarkeit und ein attraktives Preisniveau, mit einer guten Abscheideleistung und niedrigem Differenzdruck. Es hat sich gezeigt, dass durch die Auftragung mindestens einer, günstigerweise mehrerer, gut auf dem Träger und gut aneinander haftender Schichten eines stabilen, feinporigen Schaums auf ein geeignetes Gewebe ein Filtermedium hergestellt werden kann, das sich sowohl unter dem Aspekt der Emissionsminderung, als auch bezüglich des Differenzdruckverhaltens im Bereich von Nadelfilzen oder Membranfiltermedien bewegt. Der an der Filtermedienoberfläche anfiltrierte Staub kann durch den Abreinigungsprozess sicher von der Anströmseite entfernt werden, es resultiert ein dauerhaft günstiges Druckverlustverhalten.The Filter medium according to the invention combines the advantages a fabric, such as high dimensional stability, wide availability and an attractive price level, with a good separation performance and low differential pressure. It has been shown that by the Apply at least one, more conveniently several, good on the carrier and well adhering layers of a stable, fine-pored foam on a suitable tissue a filter medium which can be produced both in terms of emission reduction, as well as with respect to the differential pressure behavior in the range moved by needle felt or membrane filter media. The one on the filter media surface Filtered dust can be safely removed by the cleaning process be removed on the upstream side, it results in a permanent favorable pressure loss behavior.
Im Vergleich zu etablierten Nadelfilzprodukten für den Hochtemperaturbereich hat das erfindungsgemäße Filtermedium einen erheblichen Preisvorteil bei vergleichbaren Abscheideergebnissen, da auf den Einsatz sehr teurer Faserpolymere vollständig verzichtet werden kann. Beim Vergleich mit Membranlaminaten ergeben sich mehrere Vorteile: Es ist möglich, die Beschichtung in einem Arbeitsschritt durchzuführen; für Membranlaminate dagegen muss eine Membran einer definierten Nutzbreite in einem separaten und aufwändigen Prozess vorab als Bahnenware hergestellt werden, und anschließend erfolgt die Lamination von Glasgewebe und Membran. Diese Prozessschritte finden nicht notwendigerweise am gleichen Standort statt. Im Gegensatz zum Membranlaminat ist beim erfindungsgemäßen Filtermedium eine Breitenvorgabe praktisch nicht gegeben. Bei den Laminaten besteht ferner aufgrund der Verbindung zweier ausgebildeter Schichten ein gewisses Risiko, dass die aktive Filterschicht flächig verloren geht (Delamination). Das Risiko eines Funktionsverlustes durch Abriebschäden z. B. bei der Installation von Filterschläuchen gegenüber der sehr leichtgewichtigen Membrane ist ungleich geringer. Schließlich können mit dem erfindungsgemäßen Filtermedium bei vergleichsweise geringen Rüstzeiten auch kleinere Mengen in unterschiedlicher Breite realisiert werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Filtermediums ist darin zu sehen, dass die Verbindung der porösen Schaumschicht mit dem Träger flächig erfolgt, während bei den Membranlaminaten die Verbindung eher punktuell an den erhabenen Fadenkreuzungspunkten gegeben ist, in den tieferen Bereichen ist die Membrane wie eine Zeltbahn aufgespannt, ohne eine intensive Verbindung mit dem Träger zu haben. Dies kann im Falle von Abrieberscheinungen zur Folge haben, dass an den erhabenen Punkten die Membrane bevorzugt abgetragen wird und in der Folge auch in den tieferliegenden Bereichen eine Ablösung eintritt. Gerade in den tiefer liegenden Bereichen findet aber bevorzugt die Durchströmung statt, da hier ein geringerer Strömungswiderstand vorhanden ist. Bei der Schaumbeschichtung würde auch im Falle eines Abtrages an den erhabenen Stellen die Schaumschicht auf den tiefer liegenden Stellen haften und weiterhin die Filtrationsaufgabe wahrnehmen können.Compared to established needle felt products for the high temperature range, the filter medium of the invention has a significant price advantage with comparable deposition results, since it can be completely dispensed with the use of very expensive fiber polymers. When comparing with membrane laminates, there are several advantages: It is possible to perform the coating in one step; For membrane laminates, on the other hand, a membrane with a defined useful width has to be produced in advance in a separate and complex process as web material, and then the lamination of glass fabric and membrane takes place. These process steps do not necessarily take place at the same location. In contrast to the membrane laminate, a width specification is practically not given in the filter medium according to the invention. Furthermore, in the case of the laminates, due to the combination of two layers formed, there is a certain risk that the active filter layer will be lost over the surface (delamination). The risk of loss of function due to abrasion damage z. B. in the installation of filter bags against the very lightweight membrane is much lower. Finally, with the filter medium according to the invention with relatively short set-up times, smaller quantities in different widths can be realized. Another advantage of the filter medium according to the invention is the fact that the connection of the porous foam layer with the carrier is made flat, while in the membrane laminates, the compound is more selectively given to the raised crosshairs points, in the deeper areas, the membrane is stretched like a tarpaulin, without having an intense connection with the wearer. In the case of abrasion phenomena, this can have the consequence that the membrane is preferably removed at the raised points and, as a consequence, detachment also occurs in the deeper areas. Especially in the lower-lying areas but preferably the flow takes place, since there is a lower flow resistance. In the case of foam coating, even in the case of a removal at the raised areas, the foam layer would adhere to the lower areas and continue to perform the filtration task NEN.
Unter dem Begriff „Schaumschicht” im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine feste, und dabei poröse und luftdurchlässige Schicht verstanden, die aus einem Schaum durch Trocknen hergestellt werden kann. Eine PTFE Membrane wird aus einem folienähnlichen Zustand durch Verstrecken des Flächengebildes hergestellt, da bei dem Streckprozess ein dreidimensionales Netzwerk aus PTFE Fibrillen entsteht. Die Porengröße wird durch den Verstreckungsgrad bestimmt. Die Membrane ist in ihrer Nutzbreite festgelegt und muss in einem weiteren Verfahrensschritt fest mit einem stabilen Träger verbunden werden. Die Schaumschicht dagegen wird direkt auf den Träger aufgebracht, beim Trocknungsschritt in definierter Form ausgebildet und mit dem Träger verbunden. Der Auftragungsschritt kann wiederholt werden, um eine definierte Schaummenge aufzubringen. Die Porengröße des Schaumes wird durch die Rezeptur und die Schaumerzeugung sowie den Trocknungsschritt bestimmt.Under the term "foam layer" in the sense of the present Invention is a solid, and thereby porous and permeable to air Layer understood that made from a foam by drying can be. A PTFE membrane is made of a foil-like Condition produced by stretching the sheet, because in the stretching process a three-dimensional network of PTFE Fibrils arise. The pore size is through determines the degree of stretching. The membrane is in its useful width fixed and must in a further procedural step with be connected to a stable carrier. The foam layer On the other hand, it is applied directly to the support during the drying step formed in a defined form and connected to the carrier. The application step can be repeated to a defined Apply foam. The pore size of the foam gets through the recipe and the foam generation as well as the drying step certainly.
In dem erfindungsgemäßen Filtermedium haften die Schaumschichten sowohl an den Träger als auch – wenn mehr als eine vorhanden ist – aneinander, und zwar so, dass sie während des Gebrauchs, z. B. in einer Filteranlage, nicht delaminieren.In the filter medium according to the invention adhere Foam layers both to the carrier and - if more than one is present - to each other, and so, that during use, e.g. B. in a filter system, do not delaminate.
Das erfindungsgemäße Filtermedium kann mehrere Schichten der Schaumschicht aufweisen, die chemisch und/oder physikalisch gleich oder auch verschieden sein können. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Filtermedium 1 bis 5, vorzugsweise 2 oder 3 Schaumschichten aufweisen. Wenn mehrere Schaumschichten auf das Gewebe aufgebracht sind, so befinden sie sich günstigerweise aufeinandergestapelt auf einer Seite des Gewebes.The Filter medium according to the invention may comprise several layers have the foam layer, which chemically and / or physically may be the same or different. For example can the filter medium according to the invention 1 to 5, preferably 2 or 3 foam layers. If several foam layers Applied to the tissue, so they are conveniently stacked on one side of the fabric.
Der Begriff ”Gewebe” im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Oberbegriff für manuell oder maschinell gefertigten Erzeugnissen der Weberei, wie Tuch, Samt, Velours, Plüsch, Frotte und insbesondere sonstige textile Flächengebilde aus mindestens zwei rechtwinkligen oder nahezu rechtwinklig verkreuzten Fadensystemen.Of the Term "tissue" within the meaning of the present invention is the generic term for manual or machine-made Weaving products such as cloth, velvet, velor, plush, Terry and in particular other textile fabrics from at least two right-angled or almost right-angled ones Thread systems.
Die Fäden in Längsrichtung bezeichnet man als Kette oder Kettfäden. Die Querfäden heißen Schuss oder Schussfäden. Verbunden sind die Fäden durch die Verbindungsart der Fadenverkreuzung. Fadenverkreuzung bedeutet, dass Fäden in einem bestimmten Rhythmus (der Bindung genannt wird) über oder unter den querliegenden Fäden durchgehen. Damit ein Gewebe ausreichend schiebefest ist, sollten die Kett- und Schussfäden meistens relativ dicht gewebt werden. Deshalb weisen die Gewebe bis auf wenige Ausnahmen auch ein geschlossenes Warenbild auf.The Longitudinal threads are called a chain or warp threads. The transverse threads are called Shot or weft threads. Connected are the threads by the type of connection of the thread crossing. Fadenverkreuzung means that threads in a certain rhythm (the Binding is called) above or below the transverse Go through threads. So that a tissue sufficiently slide is, should the warp and weft threads mostly relative be tightly woven. That is why the tissues show, with a few exceptions a closed goods image.
In dem erfindungsgemäßen Filtermedium können Gewebe mit endlose Fäden und/oder textile Garne verwendet werden.In the filter medium according to the invention can Fabric used with endless threads and / or textile yarns become.
Als Fadenmaterialien für die Gewebe können bevorzugt temperaturstabile Polymere, wie z. B. Polyester, Polyphenylensulfid, aromatische Polyamide, Polyimid, PTFE (Polytetrafluorethylen), PBI (Polybenzimidazol ), PBO (Poly-p-phenylene-benzobisoxazol) oder PEEK (Polyetheretherketon), oder anorganische Materialien, wie verschiedene Glastypen (beispielsweise E-, C-, oder AR-Glas), Basalt, Silica oder mineralische Fasern, beispielsweise Aluminiumsilikat, Calcium-Magnesium-Silikat, eingesetzt werden. Es ist auch möglich, Gewebe mit 2 oder mehreren, voneinander verschiedenen Fasern einzusetzen. Mit diesen Fadenmaterialien können die oben beschriebenen Vorteile in besonders günstiger Weise erreicht werden.When Thread materials for the fabrics may be preferred temperature-stable polymers, such as. Polyester, polyphenylene sulfide, aromatic polyamides, polyimide, PTFE (polytetrafluoroethylene), PBI (Polybenzimidazole), PBO (poly-p-phenylene-benzobisoxazole) or PEEK (polyetheretherketone), or inorganic materials, such as various Glass types (eg E, C, or AR glass), basalt, silica or mineral fibers, for example aluminum silicate, calcium magnesium silicate, be used. It is also possible to use tissue with 2 or 3 to use several, mutually different fibers. With these Thread materials can have the advantages described above can be achieved in a particularly favorable manner.
Als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Filtermedium haben sich eine Köper- oder auch eine Atlasbindung mit für die Beschichtung besonders geeigneten, vergleichsweise geringen Höhenunterschieden in der Gewebeoberfläche erwiesen. Bei den (Glas-)gewebefäden handelt es sich üblicherweise um Filamentgarne, es können dabei durchaus auch zweifach oder dreifach gezwirnte Kett- oder Schussfäden mit unterschiedlicher Fadenstärke zum Einsatz kommen.When especially suitable for the invention Filter medium have a twill or atlas binding with for the coating particularly suitable, comparatively slight height differences in the tissue surface proved. The (glass) fabric threads are usually Filament yarns, it can also be twice or triple twisted warp or weft threads with different Thread strength are used.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermediums kann durch Anteile an texturierten Garnkomponenten die Anbindung der Beschichtung verbessert werden. Besonders vorteilhaft werden die texturierten Glasgarne im Schussgarn eingesetzt, hier besteht beispielsweise die Möglichkeit, in einem gezwirnten Garn einen Teil der Multifilamentfäden durch texturierte Anteile zu ersetzen. So kann ein dreifach gezwirntes Schussgarn aus einem, zwei oder sogar drei texturierten Einzelgarnen aufgebaut sein. Auch in den Kettfäden ist die teilweise Verwendung von texturierten Garnen, z. B. ein texturiertes Garn im Dreifachzwirn durchaus möglich. Des Weiteren können Fäden mit nicht texturierten Garnen und Fäden mit texturierten Garnen in einer festgelegten Reihenfolge auch gemeinsam verwendet werden. Die offenen Poren werden durch den Einsatz von Anteilen texturierter Garne verkleinert.In a preferred embodiment of the filter medium according to the invention, the binding of the coating can be improved by portions of textured yarn components. Particularly advantageously, the textured glass yarns are used in the weft yarn, here for example, it is possible to replace a part of the multifilament yarns in a twisted yarn by textured portions. Thus, a triple-twisted weft yarn can be constructed from one, two or even three textured single yarns. Also in the warp yarns is the partial use of textured yarns, e.g. B. a textured yarn in the triple thread quite possible. Furthermore, yarns with non-textured yarns and yarns with textured yarns may also be used together in a predetermined order. The open pores who reduced by the use of proportions of textured yarns.
Bei den Polymermaterialien sind häufig auch Spinngarne auf Basis von Stapelfasern verfügbar und für den Einsatz im Trägergewebe tauglich.at Spun yarns are also common on polymer materials Base of staple fibers available and for use suitable in the carrier fabric.
Es ist für die kommerzielle Anwendung günstig, dass sowohl die Trägermaterialien, d. h. das Gewebe, als auch die Beschichtungskomponenten, d. h. die Schaumschicht, unter den thermischen und chemischen Bedingungen des jeweiligen Filtrationsprozesses über den Zeitraum ihres Gebrauchs stabil sind. Vom Anwender werden üblicherweise mehrjährige Standzeiten gefordert. Die Materialien sollten also im Hinblick auf diese Erfordernisse ausgewählt werden.It is favorable for the commercial application that both the support materials, d. H. the tissue, as well the coating components, d. H. the foam layer, under the thermal and chemical conditions of the respective filtration process the period of their use are stable. The user usually becomes several years of service required. The materials should So be selected in view of these requirements.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermediums beträgt das Flächengewicht des Gewebes, insbesondere des Glasgewebes, mindestens 350 g/m2, bei Anwendungen mit jet-pulse Abreinigung besonders bevorzugt 650 g/m2 bis 850 g/m2. Eine jet-pulse Abreinigung hat aufgrund der Beschleunigungskräfte bei der Abreinigung des Filterkuchens eine wesentlich höhere Beanspruchung des Filtermediums zur Folge. Zunächst erfolgt eine Beschleunigung in radialer Richtung nach außen, die beim Erreichen der Kreisform abrupt gestoppt wird, im Anschluss daran wird das Filtermaterial durch die wieder einsetzende Strömung wiederum beschleunigt und trifft mit hoher Geschwindigkeit auf die Stützkorbdrähte auf, was eine momentane Abbremsung und auch Reibungseffekte zur Folge hat. Um diesen Prozess vielfach zu überstehen, sind Festigkeitsreserven günstig. Außerdem ist die dichtere Gewebeeinstellung günstig, um Staubdurchtritte in den Beschleunigungs-/Abbremsphasen auf die Reingasseite zu begrenzen. Die Flächengewichtsangaben gelten vorzugsweise für Glasgarne, bei Verwendung anderer Werkstoffe ändert sich das Flächengewicht entsprechend der Materialdichte, was der Fachmann aufgrund seines Fachwissens leicht ermitteln kann.In a preferred embodiment of the filter medium according to the invention, the basis weight of the fabric, in particular of the glass fabric, is at least 350 g / m 2 , for applications with jet-pulse cleaning particularly preferably 650 g / m 2 to 850 g / m 2 . A jet-pulse cleaning has a much higher stress on the filter medium due to the acceleration forces in the cleaning of the filter cake. First, an acceleration in the radial direction outwards, which is stopped abruptly when reaching the circular shape, then the filter material is accelerated by the re-entering flow again and hits at high speed on the Stützkorbdrähte, causing a momentary deceleration and friction effects Episode has. In order to survive this process many times, strength reserves are favorable. In addition, the denser fabric adjustment is beneficial to limit dust seepage in the acceleration / deceleration phases to the clean gas side. The basis weight data are preferably for glass yarns, when using other materials, the basis weight changes according to the material density, which the expert can easily determine due to his expertise.
Wie bereits vorstehend erläutert wurde, ist auf das Gewebe mindestens eine Schaumschicht aufgebracht. Die Poren dieser Schaumschicht betragen vorzugsweise 1 μm bis 300 μm, insbesondere 2 μm bis 100 μm und ganz besonders 2 μm bis 50 μm. Mit diesen Porengrößen werden die vorstehenden Vorteile des erfindungsgemäßen Filtermediums in besonders günstiger Weise erreicht. Günstig ist es dabei, eine geringe Porengröße bei enger Verteilung einzustellen.As has already been explained above, is on the fabric at least one foam layer applied. The pores of this foam layer are preferably 1 .mu.m to 300 .mu.m, in particular 2 microns to 100 microns and especially 2 microns up to 50 μm. Become with these pore sizes the above advantages of the invention Filter medium achieved in a particularly favorable manner. Cheap is it doing a small pore size at close To adjust distribution.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filtermediums wird PTFE für die Schaumbeschichtung eingesetzt, da damit die vorstehend beschriebenen Vorteile in besonders günstiger Weise erreicht werden können und es sich als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Filtermedium erwiesen hat.In a particularly preferred embodiment of the invention Filter medium PTFE is used for foam coating, because thus the advantages described above in particularly favorable Way can be achieved and it turns out to be special proved suitable for the filter medium according to the invention Has.
Sowohl die Porengröße als auch die Luftdurchlässigkeit kann durch die Größenverteilung der Bläschen im Schaum, der zur Herstellung der Schaumschicht verwendet wird, eingestellt werden, z. B. durch die Rezeptur (Art und Anteil von Schaumerzeugungskomponente und Schaumstabilisator), das Verschäumungsaggregat (Erzeugungsprinzip, z. B. Mixer mit Rotor/Stator-Mixkopf, Drehzahlregelung, Stiftegeometrie, -material und -zahl im Mixkopf), die Schaumalterung im Fördersystem, die Schaumstabilität und auch den Trockner sowie die Trocknungsbedingungen.Either the pore size as well as the air permeability can by the size distribution of the bubbles in the foam used to make the foam layer, be set, for. B. by the recipe (type and proportion of Foam generation component and foam stabilizer), the foaming aggregate (Generation principle, eg mixer with rotor / stator mixing head, speed control, Pin geometry, material and number in the mixing head), the foam aging in the conveyor system, the foam stability and also the dryer as well as the drying conditions.
Durch eine Erhöhung des Verschäumeranteils in der Rezeptur des Schaums kann beispielsweise die Schaumbildung erleichtert werden. Es entsteht ein größeres Schaumvolumen. Um einen Schaum mit einer geringen mittleren Blasengröße zu erzeugen, ist dessen Stabilisierung mit üblichen Stabilisatoren günstig, da die kleineren Bläschen eine höhere innere Spannung aufweisen und ohne Stabilisierung die Tendenz haben, sich unter Reduzierung der gegenseitigen Berührungsflächen zu größeren Schaumblasen zusammenzulagern.By an increase in the proportion of foaming agent in the recipe For example, foaming can be facilitated by the foam. It creates a larger foam volume. To one Foam with a low mean bubble size to produce is its stabilization with conventional stabilizers cheap, because the smaller bubbles a higher have internal tension and have a tendency to stabilize without stabilization by reducing the mutual contact areas to assemble into larger foam bubbles.
Der Fachmann weiß, wie er die obigen Parameter einstellen soll, um einen für die vorliegende Erfindung günstige Größenverteilung der Bläschen im Schaum zu erreichen. Typische Rezepturen und geeignete Betriebsparameter gehen exemplarisch aus den Ausführungsbeispielen hervor und können dem Fachmann als Grundlage dienen.Of the Expert knows how to set the above parameters, a favorable for the present invention Size distribution of the bubbles in the foam to reach. Typical recipes and suitable operating parameters exemplify the embodiments and can serve as a basis for the skilled person.
Ziel ist die Erzeugung einer möglichst gleichmäßig feinporigen Schaumstruktur, die gut auf der Gewebeoberfläche bzw. auf einer schon vorhandenen Schaumschicht verankert werden kann. Die Haftung der Beschichtung auf der Gewebeoberfläche kann durch ein teilweises Einsinken der Schaumbeschichtung in die Gewebestruktur erreicht werden. Das Einsinken kann sowohl an den Kreuzungspunkten der Kett- und Schussfäden, als auch in Hohlräumen zwischen den einzelnen Kapillaren der Gewebefäden erfolgen. Weiter kann auch ein (teilweises) Anschmelzen von Beschichtungskomponenten, wie die nachfolgend näher erläuterten Fluorkohlenstoffverbindungen, oder der Zusatz von Bindemitteln, wie Acrylate, Urethane oder Polyvinylacetate, günstigerweise in Mengen bis zu 35%, bevorzugt, 10–25%, eine physikalische Anbindung der Schaumschicht an das Substrat bewirken. Auch ein Andrücken bzw. Eindrücken der Schaumschicht kann zur Verbesserung der Haftung zum Substrat aber auch zwischen den Schaumschichten genutzt werden. Hierbei sollte der Anpressdruck und die Konstruktion der Pressvorrichtung so gewählt werden, dass keine Zerstörung des Schaums verursacht wird.The aim is to produce a very uniformly fine-pored foam structure, which can be well anchored to the fabric surface or on an existing foam layer. The adhesion of the coating to the fabric surface can be achieved by partially sinking the foam coating into the fabric structure. The sinking can take place both at the crossing points of the warp and weft threads, as well as in cavities between the individual capillaries of the fabric threads. Furthermore, a (partial) melting of coating components, such as the fluorocarbon compounds explained in more detail below, or the addition of binders, such as acrylates, urethanes or polyvinyl acetates, Conveniently in amounts up to 35%, preferably 10-25%, bring about a physical attachment of the foam layer to the substrate. Also, a pressing or impressions of the foam layer can be used to improve the adhesion to the substrate but also between the foam layers. Here, the contact pressure and the construction of the pressing device should be chosen so that no destruction of the foam is caused.
Außerdem besteht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Möglichkeit, durch geeignete Zuschlagstoffe vorzugsweise in Mengen bis zu 35%, bevorzugt, 10–25%, eine chemische Bindung bzw. Wechselwirkung der Schaumbeschichtung mit gegenüber dem Trägermaterial chemisch reaktiven Strukturen herbeizuführen. Als Beispiele für diese Zuschlagstoffe sind Kieselsäure oder siliciumorganische Komponenten, wie z. B. vernetzungsfähige Polydimethylsiloxane, zu nennen.Furthermore consists according to a preferred embodiment the possibility of using suitable additives preferably in amounts up to 35%, preferably 10-25%, a chemical Binding or interaction of the foam coating with opposite bring about the carrier material chemically reactive structures. As examples of these additives are silica or organosilicon components, such as. B. crosslinkable Polydimethylsiloxanes, to name.
Der Zusatz von festen, feingemahlenen Füllstoffen, insbesondere in Mengen von bis zu 60%, vorzugsweise 15–40%, wie z. B. Quarzmehl oder anderen Formen von SiO2, Gips, Kalk, Talkum, Titandioxid, Faserkurzschnitten mit einer Faserlänge von 3 bis 10 mm, insbesondere 3 bis 6 mm oder Glaskügelchen, kann zur Erhöhung der Beschichtungsstabilität genutzt werden. Typische Partikelgrößen (ausgenommen der Faserkurzschnitte) bewegen sich hier im Bereich von 0,2 bis 100 μm, bevorzugt ist ein Bereich von unter 20 μm, mit denen in besonders günstiger Weise die erhöhte Bindungsfestigkeit erreicht werden kann.The addition of solid, finely ground fillers, in particular in amounts of up to 60%, preferably 15-40%, such as. As quartz powder or other forms of SiO 2 , gypsum, lime, talc, titanium dioxide, fiber short cuts with a fiber length of 3 to 10 mm, in particular 3 to 6 mm or glass beads, can be used to increase the coating stability. Typical particle sizes (with the exception of fiber short cuts) are in the range from 0.2 to 100 .mu.m, preferably a range of less than 20 .mu.m, with which the increased bond strength can be achieved in a particularly favorable manner.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Filtermedium eine Schutzausrüstung, beispielsweise mit einem Auflagegewicht von 10–70 g/m2, bevorzugt 30–60 g/m2, auf der Basis reibungsreduzierender Stoffe auf, wie Fluorpolymere, Silicone oder Graphit auf.In a preferred embodiment, the filter medium of the invention has a protective equipment, for example, with a coating weight of 10-70 g / m 2 , preferably 30-60 g / m 2 , based on friction-reducing substances, such as fluoropolymers, silicones or graphite.
Ferner kann das erfindungsgemäße Filtermedium eine leitfähige Substanz aufweisen, wobei diese in das Gewebe und/oder die Schaumschicht eingearbeitet oder darauf aufgebracht ist. Beispiele der leitfähigen Materialien sind Kohle und feinteilige Formen von Metallen, wie z. B. Pulver oder (Kurz-)fasern.Further the filter medium according to the invention can be a conductive Substance, wherein these in the tissue and / or the foam layer incorporated or applied to it. Examples of the conductive materials are coal and finely divided forms of metals, such. B. Powder or (short) fibers.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermediums, wobei ein Schaum auf ein Gewebe aufgebracht und nachfolgend getrocknet wird, wobei durch das Trocknen, d. h. die Entfernung insbesondere des Wassers aus dem Schaum, eine Schaumschicht auf dem Gewebe ausgebildet wird.object The present invention further provides a method of preparation a filter medium, with a foam applied to a fabric and subsequently dried, whereby drying, i. H. the removal in particular of the water from the foam, a foam layer is formed on the fabric.
Bei den für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzten Materialien handelt es sich um die vorstehend beschriebenen.at the for the inventive method used materials are those described above.
Nachfolgend wird die Herstellung eines erfindungsgemäßen Filtermediums unter besondere Berücksichtigung eines Glasgewebes und einer PTFE-Schaumschicht als besonders bevorzugte Ausführungsform beschrieben, wobei aber ausdrücklich darauf hingewiesen wird, dass dieses Verfahren analog ohne Weiteres auf andere Materialien, wie sie vorstehend beschrieben wurden, angewendet werden kann.following is the production of a filter medium according to the invention with special consideration of a glass fabric and a PTFE foam layer described as a particularly preferred embodiment, but it is expressly stated that this Method analogous readily to other materials, as above described can be applied.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Filtermediums besteht die Möglichkeit, zumindest Anteile (wenn niedriger temperaturbeständige Träger vorliegen, bis zu 100% des jeweils passenden Fluorpolymeren; bei teilweiser Verwendung von PTFE oder Füllstoffen auf dem anorganische Träger nur bis zu 50% des Thermoplasten und Rest PTFE, schon aus Kostengründen zu verwenden; bei niedrig temperaturbeständigen Polymeren ist nahezu jedes Verhältnis ab 20% Fluorthermoplast möglich) anderer Fluorkohlenstoffverbindungen (als PTFE), insbesondere Fluorthermoplasten, zuzusetzen, um damit in vorteilhafter Weise eine Haftungsverbesserung zu erzielen. Dafür können Perfluoralkoxy-Polymere wie PFA (Perfluoralkoxy-Polymer, Copolymer aus Tetrafluorethylen und Perfluorvinlyether) oder MFA (Copolymer aus Tetrafluorethylen und Perfluor-methylvinlyether) zum Einsatz kommen. Weitere Alternativen sind Copolymere auf Basis von Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen (FEP) oder auch von Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen und Vinylidenfluorid (THV), die allesamt gegenüber PTFE einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen.at the production of the filter medium according to the invention there is a possibility of at least shares (if lower temperature resistant supports are present, up to 100% of the appropriate fluoropolymer; for partial use of PTFE or fillers on the inorganic carrier only up to 50% of the thermoplastic and the rest of PTFE, just for cost reasons to use; at low temperature resistant polymers almost any ratio from 20% fluorothermoplastics is possible) other fluorocarbon compounds (as PTFE), in particular fluorothermoplasts, add, so as to advantageously an adhesion improvement to achieve. For this purpose, perfluoroalkoxy polymers such as PFA (perfluoroalkoxy polymer, copolymer of tetrafluoroethylene and perfluorovinyl ether) or MFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro-methyl-vinyl ether) are used. Other alternatives are copolymers based on tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene (FEP) or tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene and vinylidene fluoride (THV), all of which have a lower melting point compared to PTFE exhibit.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Trocknen bei 100°C bis 150°C, insbesondere etwa 120°C, während 1 bis 3 Minuten erfolgen.In a preferred embodiment of the invention Method may include drying at 100 ° C to 150 ° C, especially about 120 ° C, for 1 to 3 minutes respectively.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich nach dem Trocknen ein Sintern anschließen, das vorzugsweise bei einer Temperatur von 340°C bis 380°C, insbesondere etwa 350°C, während 3 bis 5 Minuten durchgeführt wird.In a further preferred embodiment of the invention Method may follow sintering after drying, preferably at a temperature of 340 ° C to 380 ° C, in particular about 350 ° C, for 3 to 5 minutes is carried out.
Bei dieser Sinterbehandlung werden Begleitstoffe zumindest teilweise thermisch abgebaut, das Schaummaterial, z. B. PTFE, erreicht eine höhere Packungsdichte und dadurch auch eine höhere Stabilität. Eine Alternative bzw. Ergänzung stellt die Beimischung der erwähnten fluorthermoplastischen Komponenten dar, bei Überschreitung des niedrigeren Schmelzpunktes (Beispiele: PFA 310°C, FEP 260°C) um ca. 20–30°C wird ebenfalls eine verbesserte Haftung und eine Stabilisierung der Schaumstruktur erzielt.In this sintering treatment accompanying substances are at least partially thermally degraded, the Foam material, e.g. As PTFE, achieved a higher packing density and thus a higher stability. An alternative or addition is the admixture of the mentioned fluorothermoplastic components, when exceeding the lower melting point (examples: PFA 310 ° C, FEP 260 ° C) by about 20-30 ° C also improved adhesion and stabilization of the foam structure achieved.
Insbesondere bei der Sinterbehandlung bei höheren Temperaturen können abhängig von der Rezeptur Masseverluste auftreten, so dass das Auflagegewicht der Schaumschicht nach der Sinterbehandlung gering als vor der Sinterbehandlung sein kann.Especially in the sintering treatment at higher temperatures can depending on the recipe mass losses occur, so that the coating weight of the foam layer after the sintering treatment low than before the sintering treatment can be.
Der Stabilschaum, insbesondere der PTFE-Stabilschaum, der zur Herstellung der Schaumschicht verwendet werden kann, kann mit einem in der Textilindustrie gängigen Schaummixer hergestellt werden, wie er z. B. für die Teppichrückenbeschichtung zum Einsatz kommt. Die zum Einsatz kommenden Chemikalien können wasserbasierte Dispersionen sein; die Schaumerzeugung kann durch den Einsatz von Tensidkomponenten und die kontrollierte Scherwirkung auf die flüssige Rezeptierung im Mixerkopf erfolgen. Hierzu kann der mit z. B. Stiften aus Edelstahl oder auch formbeständigen Kunststoffen bestückte, im Mixkopf zentral angeordnete, üblicherweise zylindrisch geformte Rotor in Drehbewegung versetzt werden. An der Innenwand des ebenfalls zylindrisch geformten, konzentrisch angeordneten Mixkopfes sind ebenfalls Stifte angebracht, um die eingespeiste Rezeptur einer intensiven Scherwirkung auszusetzen. Wichtige Kriterien der Schaumqualität und der Schaumstabilität sind die Zerfalls- und Entwässerungsgeschwindigkeit. Der Fachmann kennt die für die Herstellung des Stabilschaums einsetzbaren Verfahren sowie die dazu erforderlichen Substanzen.Of the Stable foam, in particular the PTFE-stable foam, for the production The foam layer can be used with one in the textile industry common foam blenders are made, as he z. For example the carpet backing is used. The to Use of coming chemicals can be water-based dispersions be; foam generation can be achieved through the use of surfactant components and the controlled shearing action on the liquid formulation done in the mixer head. For this purpose, the z. B. Pins made of stainless steel or also plastic moldings, centrally arranged in the mixing head, usually cylindrical shaped rotor can be set in rotary motion. On the inner wall the likewise cylindrically shaped, concentrically arranged mixing head Pins are also attached to the fed recipe of a to suspend intense shearing. Important criteria of foam quality and foam stability are the rate of disintegration and dewatering. The person skilled in the art knows that for the production of the stable foam applicable method and the necessary substances.
Der auf dem Gewebe aufgetragene Schaum sollte günstigerweise nicht, insbesondere nicht vollständig, in das Gewebe einsinken und auch nicht beim Trocknen, z. B. in einem Ofen, zerfallen, da er die abscheideaktive Filtermedienoberfläche darstellt. Die Porenverteilung in der aufgetragenen und getrockneten Schaumschicht resultiert aus der Schaumstruktur des Stabilschaumes. Die Schaumrezeptur sollte also hinreichend stabil sein, damit der Schaum nicht beim Auftragen auf das Gewebe an der Kontaktfläche zerfällt und nicht von diesem aufgesaugt wird.Of the Foam applied to the fabric should desirably not, in particular not completely, sinking into the tissue and not when drying, z. B. in an oven, disintegrate because it represents the separation-active filter media surface. The pore distribution in the applied and dried foam layer results from the foam structure of the stable foam. The foam recipe So should be sufficiently stable, so that the foam does not Applying to the tissue at the contact surface disintegrates and is not absorbed by this.
In einer bevorzugen Ausführungsform des erfindungsgemäßem Verfahrens zur Herstellung des Filtermediums beträgt das Schaumgewicht 150 g/l bis 300 g/l, vorzugsweise 200 g/l bis 300 g/l, da damit Schaumschichten für das erfindungsgemäße Filtermedium hergestellt werden können, mit denen die vorstehend beschriebenen Vorteile besonders günstig erreicht werden können.In a preferred embodiment of the invention Process for the preparation of the filter medium is the Foam weight 150 g / l to 300 g / l, preferably 200 g / l to 300 g / l, as thus foam layers for the inventive Filter medium can be produced with which the above described advantages are achieved particularly favorable can.
Das Schaumgewicht (definiert den Luft- bzw. Wasseranteil im Schaum) gibt auch Aufschluss über das Benetzungs- bzw. Penetrationsverhalten des Schaums. Ein hoher Wassergehalt führt zu einer rascheren Benetzung des Trägers und hat eine höhere Eindringtiefe und Zerfallsrate zur Folge. Typische Parameter finden sich bei den Beispielen zur experimentellen Vorgehensweise. Im Übrigen weiß der Fachmann Methoden und dazu notwendige Materialien, um diese Parameter einzustellen.The Foam weight (defines the air or water content in the foam) also provides information about the wetting or penetration behavior of the foam. A high water content leads to a faster Wetting of the carrier and has a higher penetration depth and decay rate result. Typical parameters can be found in the Examples of the experimental procedure. Furthermore the expert knows methods and necessary materials, to set these parameters.
Der aus dem Mixeraggregat austretende Schaum kann über eine geeignete Verbindung, z. B. einen Kunststoffschlauch, zum einem auf diesem Gebiet üblichen Auftragssystem gefördert werden, mit dem der Auftrag auf die Gewebeoberfläche erfolgt. Es eignen sich beispielsweise eine Tischrakel oder auch eine Walzenrakel oder Gummituchrakel. Es kann auch ein Auftrag mittels Zwickelfoulard oder Schaumfoulard erfolgen. Die Schaumapplikation kann vor dem Einlauf der Gewebebahn in einen Trockner möglichst gleichmäßig über die Warenbreite erfolgen.Of the from the blender unit escaping foam can via a suitable compound, for. B. a plastic tube, for a promoted in this area usual order system with which the job is done on the fabric surface. For example, a table-top squeegee or a squeegee are suitable or blanket squeegee. It can also be a job by means of Zwickelfoulard or foam padder. The foam application can be done before Intake of the fabric web into a dryer as evenly as possible over the Goods width done.
Über die Viskosität der Ansatzflotte, die Schaumdichte, die Schaumviskosität, die Schaumstabilisierung und die Temperatur kann die Eindringtiefe des aufgetragenen Schaums gesteuert und auf das Trägermaterial angepasst werden. Dem Fachmann ist bekannt, wie er die Parameter einstellen kann, und er kann durch einfache Routineexperimente die optimalen Parameter ermitteln und dann einstellen.about the viscosity of the batch liquor, the foam density, the Foam viscosity, foam stabilization and temperature can control the penetration depth of the applied foam and on the carrier material can be adjusted. The person skilled in the art is aware how he can adjust the parameters and he can by simple Routine experiments determine the optimal parameters and then adjust.
Besonders günstig ist es, dass nur so viel Schaum aufgetragen wird, dass beim Trocknen die Verdunstung des im Schaum enthaltenen Wassers ohne Rissbildung in der trockenen Schaumschicht erfolgt. Eine Rissbildung in der Schaumschicht hätte eine merkliche Verschlechterung der Abscheideleistung des Filtermediums zur Folge, da es sich um eine bevorzugte Durchtrittsstelle handeln würde. Die Auftragsmengen kann 10–50 g/m2, vorzugsweise 20 bis 40 g/m2, besonders bevorzugt 30 bis 40 g/m2, pro Strich betragen. Die Gesamtauftragsmenge, wenn mehr als 1 Schicht aufgebracht wird, beträgt vorzugsweise 10–70 g/m2. Mit diesen Mengen werden die vorstehenden Vorteile in besonders günstiger Weise erreicht.It is particularly advantageous that only so much foam is applied that during drying the evaporation of the water contained in the foam takes place without crack formation in the dry foam layer. Cracking in the foam layer would result in a significant deterioration in the filtration efficiency of the filter medium, as it would be a preferred point of penetration. The application rates may be 10-50 g / m 2 , preferably 20 to 40 g / m 2 , more preferably 30 to 40 g / m 2 , per line. The total application amount when more than 1 layer is applied is preferably 10-70 g / m 2 . With these amounts, the above advantages are achieved in a particularly favorable manner.
Dem wässrigen Schaum wird beim Trocknen, z. B. bei der Durchfahrt durch einen Ofen, das Wasser allmählich durch Verdunsten bzw. Verdampfen entzogen. Bei ausreichender Stabilisierung bleibt die Schaumstruktur über den Trocknungsprozess erhalten. Die Formulierung der Rezeptur mit Zusätzen an schaumstabilisierenden Anteilen oder auch Komponenten, die der Schaumschicht mehr Flexibilität verleihen, wie z. B. Polyurethane oder weich eingestellte Acrylate, ermöglicht die weitere Prozessführung ohne Beschädigung der Schaumschicht (z. B. Aufwickeln nach dem Trocknen).The aqueous foam is dried during drying, for. B. when passing through an oven, the water gradually removed by evaporation or evaporation. With sufficient stabilization, the foam structure is maintained throughout the drying process. The formulation of the formulation with additions of foam-stabilizing components or components which give the foam layer more flexibility, such as. As polyurethanes or soft set acrylates, allows further litigation without damaging the foam layer (eg., Winding after drying).
Um das Gewebe in der späteren Anwendung vor allem vor mechanischer Belastung durch die Stützkorbdrähte zu schützen, kann zusätzlich eine vollbadige Imprägnierung des Filtermediums mit einer Schutzausrüstung auf Basis reibungsreduzierender Chemikalien durchgeführt werden. Besonders bewährt haben sich hierbei Fluorpolymere, Silicone und Graphit. Der Prozess kann vorteilhafterweise vor der Schaumbeschichtung durchgeführt werden, ist aber auch als Nachbehandlung möglich. Mit dieser Imprägnierung lassen sich sowohl mechanische Beanspruchungen wie auch chemische Einflüsse auf das Gewebematerial abfangen.Around the tissue in the later application, especially before mechanical To protect load from the support basket wires, can additionally a full bath impregnation of the filter medium with protective equipment based on friction reducing chemicals are carried out. Fluoropolymers, silicones, have proven to be particularly suitable and graphite. The process may advantageously be prior to foam coating be performed, but is also possible as aftertreatment. With this impregnation can be both mechanical Stresses as well as chemical influences on the fabric material intercept.
Als besonders vorteilhaft erweist sich der vollbadige Auftrag einer PTFE-Formulierung in Kombination mit einem Sinterschritt, der eine besonders chemikalienbeständige Ausrüstung erlaubt. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Temperatur an den Träger anzupassen und zumindest anteilig weniger temperaturbeständige und weniger hoch schmelzende Hilfsmittel einzusetzen, wie PFA, MFA, FEP oder THV.When Particularly advantageous is the full bath order one PTFE formulation in combination with a sintering step, the one particularly chemical resistant equipment allowed. There is also the possibility of the temperature at the Carrier adapt and at least proportionally less temperature resistant and to use less high melting aids, such as PFA, MFA, FEP or THV.
Nachfolgend werden einige bereits vorstehend geschilderte Daten des erfindungsgemäßen Filtermediums und des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammenfassend dargestellt.
- Schaumgewichte: 150–300 g/l, vorzugsweise 200–300 g/l;
- Auftragsmenge/Strich: 10–50 g/m2, vorzugsweise 20–45 g/m2, besonders bevorzugt 30–40 g/m2;
- Luftdurchlässigkeit des Gewebes: 100–250 l/dm2min, bevorzugt 120–160,
- Luftdurchlässigkeit des Filtermediums: 20–100 l/dm2min, bevorzugt 30–80 l/dm2min, besonders bevorzugt 35–50 l/dm2min;
- Gesamtauftragsmenge: 10–70 g/m2; vorzugsweise 15 g/m2 bis 50 g/m2, besonders bevorzugt 20 g/m2 bis 45 g/m2 und ganz besonders bevorzugt 30 bis 40 g/m2;
- Rakelspalt: 0,1 bis 0,3 mm;
- Trocknen 100–150°C, bevorzugt 120°C während 1–3 Minuten;
- Sintern 340–380°C, bevorzugt 350°C, während 3–5 Minuten;
- Porengrößen der Schaumschicht: min. ca. 1 μm bis 300 μm, bevorzugt 2 μm bis 100 μm, besonders bevorzugt 2 μm bis 50 μm;
- Auflagenstärke: 0,5 bis 1,0 mm
- Die Dicke des eingesetzten Gewebes hängt von Flächengewicht und Bindung ab und beträgt günstigerweise 0,2 bis 1,2 mm;
- Foam weights: 150-300 g / l, preferably 200-300 g / l;
- Application amount / line: 10-50 g / m 2 , preferably 20-45 g / m 2 , more preferably 30-40 g / m 2 ;
- Air permeability of the fabric: 100-250 l / dm 2 min, preferably 120-160,
- Air permeability of the filter medium: 20-100 l / dm 2 min, preferably 30-80 l / dm 2 min, more preferably 35-50 l / dm 2 min;
- Total order quantity: 10-70 g / m 2 ; preferably 15 g / m 2 to 50 g / m 2 , more preferably 20 g / m 2 to 45 g / m 2 and most preferably 30 to 40 g / m 2 ;
- Blade gap: 0.1 to 0.3 mm;
- Drying 100-150 ° C, preferably 120 ° C for 1-3 minutes;
- Sintering 340-380 ° C, preferably 350 ° C, for 3-5 minutes;
- Pore sizes of the foam layer: min. about 1 μm to 300 μm, preferably 2 μm to 100 μm, particularly preferably 2 μm to 50 μm;
- Pad thickness: 0.5 to 1.0 mm
- The thickness of the fabric used depends on basis weight and bond, and is desirably 0.2 to 1.2 mm;
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Filtermediums für die industrielle Entstaubung. Dazu können die erfindungsgemäßen Filtermedien analog wie die bisher nach dem Stand der Technik bereits eingesetzten Filtermedien verwendet werden.object The present invention further relates to the use of the invention Filter media for industrial dedusting. Can do this the filter media of the invention analogous the previously used by the prior art filter media be used.
Die folgenden Beispiele in Verbindung mit den beigefügten Figuren erläutern die Erfindung, ohne sie aber darauf einzuschränken, wobeiThe following examples in conjunction with the attached figures explain the invention without, however, restricting it to in which
BeispieleExamples
Es wurden folgende Rezepturen 1. bis 4. hergestellt, wobei die Abkürzung ”GT” Gewichtsteile bedeutet.It the following formulations were prepared 1 to 4, wherein the abbreviation "GT" parts by weight means.
- 1. 80 GT PTFE-Dispersion1. 80 GT PTFE dispersion
- 20 GT Polyesterurethan-Dispersion20 GT polyester urethane dispersion
- 0,5 GT Fettamin-Derivat (Dicrylan Foamer HP‚ Fa. Huntsman Textile Effects)0.5 GT fatty amine derivative (Dicrylan Foamer HP, Huntsman Textile effects)
- 7 GT Ammonium-Alkylaminstereat7 GT ammonium alkylamine stearate
- 2. 85 GT PTFE-Dispersion2. 85 GT PTFE dispersion
- 15 GT Polyesterurethan-Dispersion15 GT polyester urethane dispersion
- 0,5 GT Fettamin-Derivat (Dicrylan Foamer HP, Fa. Huntsman Textile Effects)0.5 GT fatty amine derivative (Dicrylan Foamer HP, Huntsman Textile Effects)
- 15 GT Ammonium-Alkylaminstereat15 GT ammonium alkylamine stearate
- 2,5 GT Acryl-Copolymer-Emulsion (Dicrylan Verdicker HV 30, Fa. Huntsman) etwas Ammoniak zum pH-Wert einstellen2.5 GT acrylic copolymer emulsion (Dicrylan Thickener HV 30, Fa. Huntsman) adjust some ammonia to pH
- 3. 100 GT PTFE-Dispersion3. 100 GT PTFE dispersion
- 0,5 GT Fettamin-Derivat (Dicrylan Foamer HP, Fa. Huntsman Textile Effects)0.5 GT fatty amine derivative (Dicrylan Foamer HP, Huntsman Textile Effects)
- 15 GT Ammonium-Alkylaminstereat15 GT ammonium alkylamine stearate
- 2,36 GT Acryl-Copolymer-Emulsion (Dicrylan Verdicker HV 30, Fa. Huntsman) Ammoniak zum pH-Wert einstellen2.36 GT Acrylic Copolymer Emulsion (Dicrylan Thickener HV 30, Fa. Huntsman) Adjust ammonia to pH
- 4. 100 GT PTFE-Dispersion4. 100 GT PTFE dispersion
- 0,5 GT Fettamin-Derivates (Dicrylan Foamer HP, Fa. Huntsman Textile Effects)0.5 GT fatty amine derivatives (Dicrylan Foamer HP, Huntsman Textile effects)
- 10 GT Ammonium-Alkylaminstereat10 GT ammonium alkylamine stearate
- 2,17 Acryl-Copolymer-Emulsion (Dicrylan Verdicker HV 30, Fa. Huntsman etwas Ammoniak zum pH-Wert einstellen2.17 Acrylic copolymer emulsion (Dicrylan Thickener HV 30, Fa. Huntsman adjust some ammonia to pH
- Viskosität Ansatzflotte: 5–8 dPasViscosity of the starting liquor: 5-8 dPas
- pH-Wert Ansatzflotte: 8,5–9,5pH value of the starting liquor: 8.5-9.5
- Schaumdichte 180–210 g/lFoam density 180-210 g / l
- Einstellungen Mixer: Pumpe 20 l/h Mixkopf 400 l/min, Dichte 1300 g/lMixer settings: Pump 20 l / h Mixhead 400 l / min, density 1300 g / l
Es handelt sich um handelsübliche wasserbasierte Dispersionen, bei den Beispielen wurde kein weiteres Wasser zugesetzt. Auftrag auf (Glas-)Gewebe mittels Tischrakel oder Walzenrakel.It are commercially available water-based dispersions, no further water was added in the examples. assignment on (glass) tissue by means of a table doctor or a squeegee.
Für die nachstehend aufgezeigten Filtrationstests wurde das Rezepturbeispiel 1 in drei aufeinanderfolgenden Strichen auf ein Glasgewebe mit 445 g/m2 Flächengewicht aufgetragen, das bereits mit einer Schutzausrüstung auf PTFE Basis versehen war. Es handelt sich um ein Gewebe in Köperbindung mit einer Materialdicke von 0,55 mm und einer Luftdurchlässigkeit von im Mittel 235 l/dm2min. Die Gesamtauflage der Schaumbeschichtung beträgt 40 g/m2, die Luftdurchlässigkeit des fertigen Filtermediums im Mittel 36 l/dm2min.For the filtration tests shown below, Formulation Example 1 was applied in three successive strokes to a 445 g / m 2 basis weight glass cloth already provided with PTFE protective equipment. It is a twill weave with a material thickness of 0.55 mm and an average air permeability of 235 l / dm 2 min. The total coverage of the foam coating is 40 g / m 2 , the air permeability of the finished filter medium on average 36 l / dm 2 min.
Zur Beurteilung der erhaltenen Filtermedien wurden die nachfolgenden Filtertests durchgeführt.to Evaluation of the obtained filter media became the following Filter tests performed.
1. Filtertest nach VDI 3926 mit 100 Abreinigungszyklen1. Filter test according to VDI 3926 with 100 cleaning cycles
Die
Ergebnisse sind in der Tabelle und der
Gegenüber hochwertigen, aufwändig zu produzierenden imprägnierten PTFE-Nadelfilzen zeigt das schaumbeschichtete Glasgewebe ein durchaus vergleichbares Emissionsverhalten. Die Reingasstaubkonzentration liegt durchgängig auf demselben, sehr niedrigen Niveau von unter 1 mg/m3. Was das Differenzdruckverhalten angeht, startet das erfindungsgemäße Filtermedium zwar auf merklich höherem Niveau, es ist aber bemerkenswert, dass sich die Differenzdrücke zu Ende des Versuches angleichen. Bei längerer Versuchslaufzeit ist daher zu erwarten, dass das schaumbeschichtete Glasgewebe ein günstigeres Differenzdruckverhalten zeigen wird.Compared with high-quality, complex-to-produce impregnated PTFE needle felt, the foam-coated glass fabric shows a comparable emission behavior. The clean gas concentration is consistently at the same, very low level of less than 1 mg / m 3 . As far as the differential pressure behavior is concerned, the filter medium according to the invention starts at a noticeably higher level, but it is noteworthy that the differential pressures equalize at the end of the experiment. For a longer test run, it is therefore to be expected that the foam-coated glass fabric will show a more favorable differential pressure behavior.
Gegenüber
einem Standard Polyester Nadelfilz liegt der Differenzdruck erwartungsgemäß höher,
die Emission ist jedoch um den Faktor 5 niedriger, wodurch sich
eine gute Eignung in Anwendungen mit strengen Grenzwerten ergibt.
Hinzu kommt die deutlich höhere Temperaturbeständigkeit
des erfindungsgemäßen Filtermediums. Tabelle Messergebnisse
der Filterprüfung
Die
Filterprüfung erfolgte in Anlehnung an
2. Langzeit-Test (Filterschlauch in Technikums-Filteranlage)2. Long-term test (filter hose in pilot plant filter plant)
Die
Ergebnisse sind in der
Während
sich im Filtertest über 100 Abreinigungszyklen in Anlehnung
an
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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