DE1619940B1

DE1619940B1 - Verfahren zum Filtrieren und Entgasen einer Flüssigkeit hoher Viskosität und Apparatur zur Durchführung

Info

Publication number: DE1619940B1
Application number: DE1967W0044822
Authority: DE
Inventors: George Edward Helmke
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1966-12-29
Filing date: 1967-09-21
Publication date: 1970-06-18
Also published as: FR1554700A; BE703870A; GB1205604A; US3469369A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum FiI- Einrichtung und in die evakuierte Kammer und Vortrieren und Entgasen einer Flüssigkeit hoher Viskosi- richtung zum Evakuieren der Filtereinrichtung tat, bestehend aus den Arbeitsgängen des Durch- besteht.

pressens der Flüssigkeit unter Druck durch ein Filter Die reine Flüssigkeit wird direkt aus der Vakuum-

und der Entgasung der filtrierten Flüssigkeit. 5 kammer abgezogen, und der erste ausfließende Teil

Es gibt Fälle, in denen es sehr wichtig ist, daß eine kann verworfen werden, und die reine Flüssigkeit wird hochviskose Flüssigkeit (100 bis 10 000 cps) völlig direkt aus der Vakuumkammer gezapft. Somit komvon Mikropartikeln und Bläschen befreit wird, um biniert das erfindungsgemäße Verfahren zum FiI-den Anforderungen an ein gegebenes Endprodukt zu trieren und Entgasen einer Flüssigkeit hoher Viskosigenügen. Beispiele solcher Fälle umfassen die Her- io tat die bisher getrennten Arbeitsgänge des Filterns Stellung extrem dünner akustischer Bindungen mit und Ausgasens. Das Ausgasen des Filters erfolgt vor Epoxy-Harzen, die Herstellung sehr scharfer Kanten- dem Filtervorgang,

begrenzung bei Foto-Ätzstoffen, die Verminderung Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel

lichtzerstreuender Verunreinigungen in optischen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachfolgend Klebstoffen, die Herstellung von Einschlußmittehi, 15 näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt
die frei von mikrobiologischer Verunreinigung Fig. 1 eine schematische Darstellung mit einer

sind, und die Erniedrigung des speziellen Verunrei- Apparatur, wie sie in einer bevorzugten Ausführungsnigungsniveaus in Schmiermitteln für Präzisions- form Verwendung findet, und
gerate. F i g. 2 einen Querschnitt durch die Apparatur.

Die verschiedenen üblichen Filter- und Entgasungs- 20 Die gesamte Apparatur wird in F i g. 1 gezeigt und Verfahren zeigen jedoch einen oder mehrere Nach- besteht aus einer Gasdruckleitung 1, die mit einer teile, wenn sowohl hochviskose Flüssigkeiten und ein Druckkammer 3 verbunden ist, und einer Vakuum-Filter mit submikroskopischer Porengröße zusam- leitung 2, die über ein Vakuumfilter mit einer Vakumentreffen und das Ergebnis ein Filtrat ist, das für umkammer 4 verbunden ist. Die Kammern sind die obigen Fälle zu unrein ist. Ein Problem besteht 25 durch ein Teilstück 5 getrennt, welches das Filter beispielsweise darin, daß Filterungs- und Entgasungs- trägt. Geeignete Regulierventile 6, 7 und 8 sind in Vorgänge physikalisch voneinander getrennt sind und den Druck- und Vakuumleitungen angeordnet,
daß sich somit eine Möglichkeit bietet, daß die Flüs- F i g. 2 zeigt im einzelnen den Aufbau der Kam-

sigkeit durch Partikeln wieder verunreinigt wird. mern3 und 4 und des Teilstücks 5. Kammer 3 ist vor-Außerdem ist das Filter selbst eine Quelle für 30 teilhafterweise aus Metall konstruiert und besteht aus Bläschen, deren Größe von der Größe der Filter- einem hohlen Innenraum 9, einem Hals 10, an welporen abhängt. In Flüssigkeiten geringer Viskosität chem die Druckleitung 1 angebracht ist, einem Flüssteigen diese Bläschen rasch zur Oberfläche und ver- sigkeitseinlaß 11 mit einem geeigneten Druckventil 12 teilen sich, aber in Flüssigkeiten hoher Viskosität und einem Bodenflansch 13. Das Filterstützteil 5 bewird die Bewegung der Bläschen, speziell kleiner 35 steht aus einem Teil 14 mit einem peripheren Flansch Bläschen, auch unter hohem Entgasungsvakuum ver- 15, der mit dem Flansch 13 verbunden ist, einer Fühhindert. Solche nicht entfernten Bläschen stellen rung 16 und einem oberen Trichterteil 17. Der letz-Diskontinuitäten dar, welche die Flüssigkeit in emp- tere hat oberhalb einen kreisförmigen Teil 18, der die findlichen Fällen unverwendbar machen. Filtereinrichtung 19 stützt. Diese Zusammenstellung

Ein zusätzliches Problem, das durch die vor- 40 enthält vorteilhafterweise ein gelochtes Blech aus bekannte Technik der Flüssigkeitsreinigung ungelöst nichtrostendem Stahl, ein Sieb mittlerer Maschenblieb, befaßt sich mit dem Ablauf der Arbeitsgänge in größe und schließlich ein Sieb kleiner Maschengröße einer Art, die es ermöglicht, den ersten ausfließenden (von denen keins gezeigt wird), die die Stützen für ein Teil der behandelten Flüssigkeit zu verwerfen und Membranfilter vorbekannter Art tragen. Diese haben die reine Substanz direkt auf das Werkstück zu 45 eine Porengröße von 0,05 bis 10 Mikron je nach dem bringen. erforderlichen Filtrationsgrad.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Eine Gummidichtung 20 ist rund um den Boden

unter Vermeidung der Nachteile bei dem bisher des Innenraums 9 als Abdichtung zwischen Kammer bekannten ein verbessertes Verfahren zum Filtrieren 13 und Teilstück 5 vorgesehen, nachdem diese durch und Entgasen einer Flüssigkeit hoher Viskosität ver- 50 geeignete Hilfsmittel, wie die Schrauben 21, miteinfügbar zu machen, bei dem eine höchste Reinheit der ander verbunden sind. Die Vakuumkammer 4 hat ein Flüssigkeit erreicht wird und zusätzlich der Ablauf gläsernes Vakuumgefäß 22 mit dem seitlichen Hals der Arbeitsgänge günstiger gestaltet ist 23, der an die Vakuumleitung 2 angeschlossen ist und

Die Erfindung besteht darin, daß die Temperatur den Bodenhals 24, der beispielsweise durch einen der Flüssigkeit erhöht wird, bevor sie durch das FiI- 55 Stopfen 25 verschlossen ist. Die Oberkante des Beter gepreßt wird, und daß das Filter vor dem Durch- hälters 22 sitzt an der Unterseite des Flansches 15 pressen der Flüssigkeit entgast wird, daß schließlich unter Zuhilfenahme einer Dichtung 26. Der kugelige die Flüssigkeit durch ein Filter bei einem Druck im Teil des Behälters 22 ruht auf einer stützenden Dich-Bereich von 2,1 bis 4,2 kg/cm² gepreßt wird und daß rung 27, die rings um eine Aussparung im Boden der die filtrierte Flüssigkeit direkt vom Filter in eine Ent- 60 Kammer 4 angeordnet ist. Die letztere ist mit derEingasungskammer gelangt, welche auf einen Druck im richtung des Teilstücks 5 und der Kammer 3 durch Bereich von 0,1 bis 5 mm Hg gehalten wird. einen Klemmring 28 verbunden, der das Gewinde 29

Die Erfindung macht gleichermaßen eine Appa- an der Kammer 4 und Flansch 13 der Kammer 3 ratur zur Durchführung des Verfahrens verfügbar, erfaßt. Die äußeren Oberflächen der Filtereinrichtung die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Apparatur 65 werden vorteilhafterweise mit einer schwarzen Oxidaus einer Filtereinrichtung in direkter Verbindung- schicht überzogen, so daß ihre Temperatur bequem mit.einer evakuierten Kammer, Vorrichtungen zum unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Infrarot-Einfuhren der Flüssigkeit unter Druck durch die lampe erhöht werden kann. Erhitzen beschleunigt die

Filtration stabiler Flüssigkeiten hoher Viskosität, wie wohl bekannt ist.

In einer Anwendung des Verfahrens zum Filtern eines Epoxyharzes wird ein Filter von 0,1 Mikron absoluter Porengröße verwendet. Das Harz wird in die Druckkammer 3 eingeführt und die Temperatur der Filtereinrichtung auf 50 bis 60° C erhöht, ein spezifischer Bereich, der durch die Wärmeabhängigkeit der Polymerisation des Epoxyharzes gegeben ist.

Als nächstes wird das glockenförmige Gefäß durch eine mit Falle versehene mechanische Vakuumpumpe auf einen Druck von beispielsweise weniger als 1 mm Hg evakuiert. Das Pumpen entfernt auch in gleicher Weise die Luft aus der Filtereinrichtung und Filtermembran, reicht aber nicht aus, um Flüssigkeit hindurchzusaugen. Danach wird Luft oder ein geeignetes Inertgas ausreichenden Drucks verwendet, um das erwärmte Epoxyharz durch die Filtermembran zu pressen. Das in dem glockenförmigen Gefäß befindliche Epoxyharz wird für eine Zeit von im Durchschnitt 5 bis 10 Minuten ausgegast.

Die Flüssigkeit hoher Viskosität wird durch das Filter bei einem Druck im Bereich von 2,1 bis 4,2 kg/cm² gepreßt, während die Entgasungskammer auf einen Druck im Bereich von 0,1 bis 5 mm Hg gehalten wird. — Beispielsweise kann das Epoxiharz eine Viskosität im Bereich von 500 bis 100 000 cps haben.

Nachdem der erste Anteil verworfen ist, wird das entstandene Erzeugnis nun direkt auf eine Unterlage, wie beispielsweise bei Ziffer 30 in F i g. 2 gezeigt, aufgebracht. Unter den obigen Bedingungen kann ein Volumen von etwa 10 ml in etwa 5 Minuten filtriert werden, was ausreichend innerhalb der Topfzeit vieler Kunstharzrezepte liegt. Es ist notwendig, nach jeder Verwendung die alte Filtermembran zu ersetzen und die das Filter berührenden Teile auf einem hohen Grad von Sauberkeit zu halten. Der gesamte Vorgang sollte in einem Werkraum durchgeführt werden, der eine geringe Verunreinigung durch Staub hat, beispielsweise in einer Kabine mit laminarer Strömung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Filtrieren und Entgasen einer Flüssigkeit hoher Viskosität, bestehend aus den Arbeitsgängen des Durchpressens der Flüssigkeit unter Druck durch ein Filter und der Entgasung der filtrierten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Flüssigkeit erhöht wird, bevor sie durch das Filter gepreßt wird, und daß das Filter (19) vor dem Durchpressen der Flüssigkeit entgast wird, daß schließlich die Flüssigkeit durch ein Filter bei einem Druck im Bereich von 2,1 bis 4,2 kg/cm² gepreßt wird und die filtrierte Flüssigkeit direkt vom Filter in eine Entgasungskammer (4) gelangt, welche auf einem Druck im Bereich von 0,1 bis 5 mm Hg gehalten wird.

2. Apparatur zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Apparatur aus einer Filtereinrichtung (19) in direkter Verbindung mit einer evakuierten Kammer (4), Vorrichtungen (11) zum Einführen der Flüssigkeit unter Druck durch die Einrichtung und in die evakuierte Kammer und Vorrichtungen zum Evakuieren der Filtereinrichtung besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen