WO2007138414A1 - Device for automatic filter closure - Google Patents

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WO2007138414A1
WO2007138414A1 PCT/IB2007/001334 IB2007001334W WO2007138414A1 WO 2007138414 A1 WO2007138414 A1 WO 2007138414A1 IB 2007001334 W IB2007001334 W IB 2007001334W WO 2007138414 A1 WO2007138414 A1 WO 2007138414A1
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WO
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material body
filter
compartment
filter cartridge
liquid
Prior art date
Application number
PCT/IB2007/001334
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German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard Keller
Martin Gehri
René Pellaux
Original Assignee
Preentec Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Preentec Ag filed Critical Preentec Ag
Priority to EP07734640A priority Critical patent/EP2086888A1/en
Publication of WO2007138414A1 publication Critical patent/WO2007138414A1/en

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006Cartridges

Definitions

  • the invention relates to a device for automatic closure of used, replaceable filter cartridges in filtration systems.
  • filtration systems with replaceable filter cartridges are used to e.g. Free water from organoleptically interfering impurities to reduce water hardness, kill microorganisms, or to remove toxins such as arsenic compounds from liquids.
  • the binding of the substances to be removed is achieved by a filling of the filter cartridges with filter materials such as activated carbons, ion exchangers or specific sorbents such as arsenbindenen sorbents.
  • filter materials such as activated carbons, ion exchangers or specific sorbents such as arsenbindenen sorbents.
  • the filter materials have a limited capacity for receiving the substances to be removed from the liquids and are therefore to be used only for a limited number of purification cycles.
  • the patent US 5,900,138 has been proposed to equip water filtration systems with counters.
  • This counter indicates when the maximum number of purification cycles has been reached and may optionally be equipped to mechanically block the filter when the maximum number of purification cycles is reached.
  • the main drawback of such systems is that the counter can be reset by deliberate or accidental manipulation of the user, thus allowing the filter to continue to be used, with all the risks arising therefrom.
  • a similar system has been described in US Pat. No. 4,895,648. In this case, after inserting a new filter cartridge, a marker disc on which the calendar months are noted is rotated so that the month of the filter change can be recorded.
  • the object of the present invention is thus to provide a simple and cost-effective closure system without the aforementioned disadvantages.
  • the present invention relates to a device for automatic closure of used, replaceable filter cartridges in filtration systems according to claim 1.
  • Preferred embodiments are defined in the dependent claims 2 to 8.
  • An inventive device for the automatic closure of spent filter cartridges in filtration systems in the sense of the invention described herein consists of one or more bodies of material, which are filled into a compartment inside or outside the filter cartridge.
  • the compartment is suitable for liquids such as e.g. Water permeable, but impermeable to the material body. Upon contact with water, the material bodies swell or swell and increasingly fill the compartment. As a result, the flow of liquids is reduced and finally completely prevented. It is obvious to the person skilled in the art that the circumstances described here apply to liquids in general, ie in particular also to water and aqueous systems such as solutions and mixtures.
  • Material bodies in the sense of the present invention are characterized by their shape, their material composition and their swelling and / or swelling behavior.
  • the shape of the body of material may be varied, but should be such that the body of material can not escape from the compartment. Furthermore, the size of the material body should be smaller than the passages in the compartment. It should also be noted that the shape and size of the material body influences the dynamics of the swelling behavior of the material body after contact with liquids, since material bodies having a large surface swell faster than those having a small surface area.
  • Preferred embodiments of the material body in the context of the invention are discs, balls and other regular body but also irregularly shaped body such as granules. Further preferred are discs with a diameter of 0.1-5 cm and a thickness of 0.1 - 2 cm or balls with a diameter of 0.1 - 2 cm and granules with a grain of 0.2 - learn.
  • the material composition of the material body according to the invention comprises all materials which swell on contact with water and thereby change their shape only so far that they can not escape from the compartment.
  • Preferred materials are polymeric materials. Further preferred polymers are crosslinked hydrophilic polymers. Further preferred materials are polymers which are referred to in the specialist literature as superabsorptive polymers (SAPs).
  • SAPs are cross-linked polymers based on polyacrylamides, polyacrylic acids, starch-polyacrylic acid graft polymers, polyethylene maleic anhydride copolymers
  • the swelling behavior of the material bodies is characterized by the rate of swelling and by the amount of water absorbed at equilibrium. These parameters are influenced by the shape and material composition of the material body. The temperature of the liquid, the pH value, the water hardness and the presence of other impurities can also influence the swelling behavior. In addition, the swelling behavior can be changed by modifying substances. Modifying substances in the context of the invention are all chemical substances or substance mixtures which influence the rate of swelling of the material bodies and / or the amount of liquid absorbed by the material body in the state of equilibrium.
  • Preferred modifying substances in the context of the invention are salts and polyelectrolytes. Preferred salts are the salts of polyvalent metal ions.
  • Further preferred salts of polyvalent metal ions are the salts of alkaline earth metals, in particular the salts of divalent magnesium and calcium ions.
  • the modifying substances are retained by absorption in the bodies of material.
  • a preferred swelling behavior in the context of the invention is characterized in that the amount of liquid absorbed in the equilibrium state exceeds the dry mass of the material body by a factor of 2-1000.
  • a preferred threshold speed in the sense of the invention is defined by the period of time after which the material body fills the compartment so far through the contact with the liquid flowing through the filter that the liquid flow is stopped. From this period of time, the maximum amount of liquid flowing through the filter can be calculated at a known average flow rate. This allows adaptation of the maximum flow rate to the capacity of the filter material.
  • Preferred periods of time within the meaning of the invention are in the range of 100 to 2000 minutes, further preferred time periods of 300 to 800 minutes. Since superabsorbent polymers often swell significantly faster, the use of modifying substances is necessary to achieve such long periods of time. Modifying substances such as magnesium and calcium ions which are absorbed on the material bodies can significantly slow down the rate of swelling. However, if the material bodies are in contact with liquid for longer periods of time, the modifying substances are continuously removed by diffusion from the material bodies and the swelling speed increases. In addition to the modifying substances, it is often necessary to use material bodies with a relatively low surface area to volume ratio to achieve the desired time periods. The modifying substances can additionally achieve a memory effect.
  • This memory effect is characterized in that the material bodies which have been treated with modifying substances, when in contact with liquid slowly release the modifying substances to the liquid. Now, if the contact of the material body is interrupted with the liquid, the material body begins to dry out. If the completely or partially dried material body is now contacted again with liquid, they swell quickly to the state before drying, that is, the material body treated with modifying substances remembered the state before drying.
  • a compartment in the sense of the present invention is a space segment within the filter cartridge ( Figure 1), which has a defined volume and is characterized in that it is permeable to liquids, during which the material bodies are enclosed in the compartment.
  • the compartment is mounted in the filter cartridge in a way that all liquid to be filtered must flow through the compartment.
  • the compartment consists of a space segment whose upper and lower boundary consists of a slot or screen plate whose openings are smaller than the material body, and whose lateral boundary forms the filter cartridge.
  • the volume of the compartment depends on the amount and swelling behavior of the material bodies, and can be varied over a wide range to achieve a desired time to closure of the filter.
  • the compartment is identical to the outer boundaries of the filter cartridge.
  • the compartment is located above or below or within the filter material within the filter cartridge.
  • the invention further relates to a filtration system comprising a filter cartridge and the inventive device according to claim 9 and a method for automatically closing a filter cartridge in a filtration system according to claim 1 1. Furthermore, the invention relates to the use of a swellable material body for automatic closure of a Filter cartridge in a filtration system according to claim 12.
  • Example 1 Synthesis of material bodies of acrylamide / maleic acid
  • Ig acrylamide was dissolved in ImI aqueous solutions of 0, 20, 30, 40, 50, 60mg maleic acid and treated with APS (25%) 50microl and polymerized at 50 0 C for Ih.
  • the resulting polymer was cut into pieces (5-10 mm) and rinsed thoroughly in water (demin) for 12 hours and then freed from residual monomers by Soxhlet distillation for 2 hours. Subsequently, the hydrogel particles were dried at 40 ° C in an oven to constant weight. The residual monomer content of the free acid was determined titratively with NaOH (0.05M) against phenolphthalein. If the result was positive, the washing steps including Soxhlet extraction were repeated.
  • Example 2 Synthesis of Material Structures from n-Vinylpyrrolidone / Itaconic Acid (Methylenesuccinic Acid)
  • n-vinyl-2-pyrrolidone 2 ml of n-vinyl-2-pyrrolidone was dissolved in ImI aqueous solution of 0, 60, 120, 180 and 240 mg of itaconic acid and treated with 0.25% (v / v, EGDMA / VP) of EGDMA.
  • the resulting solution was polymerized by addition of 50microl APS (25%) at 50 0 C for Ih.
  • the polymer was cut into pieces of 5-10 mm, or plates and washed extensively during 12h, it is eliminated in connection by means of Soxhlet extraction of residual monomers and in the oven at 40 0 C until constant weight.
  • the residual monomer content of the free acid was determined titratively with NaOH (0.05M) against phenolphthalein.
  • Example 3 Synthesis of material bodies of acrylamide / sodium acrylate by direct polymerization from the monomers
  • Example 5 Synthesis of material bodies of acrylamide / sodium acrylate / agar
  • Example 6 Treatment of the material bodies with modifying substances and resulting influences on the swelling behavior
  • the material bodies produced according to Examples 1-5 were modified in their Schwell behavior to have a long-term swelling behavior with a logarithmic course.
  • 5 g of the unmodified material bodies were stirred in one liter of an aqueous solution of magnesium or calcium salts of variable concentrations for 48 h. It was then filtered, washed briefly and dried in an oven at 40 0 C to constant weight. Thereafter, the dried material bodies were contacted with aqueous solutions and the swelling behavior was analyzed as a function of the material body, the temperature, the water hardness, the chlorine content.
  • Type / amount of salt used to modify 5 g of material body in 1 liter of aqueous solution (1) Type / amount of salt used to modify 5 g of material body in 1 liter of aqueous solution.
  • Example 7 Use of the modified material bodies in a water filter
  • Material MgCl 2 100 and MgCl 2 167 were added in different amounts to the filter compartment, the filter being closed at an average flow time of 5 min at a water hardness of 18 dH as follows: MgCl 2 100 750 mg 90 minutes after 18 Liters closed
  • Example 8 Swelling behavior of the material body as a function of the temperature, the water hardness and the size of the material body
  • Example 1 Influence of water hardness

Abstract

The invention relates to a device for the automatic closure of used filter cartridges that can be replaced in filter systems. The device comprises a fluid impermeable compartment into which at least one material body capable of expanding is inserted.

Description

Vorrichtung zum automatischen Verschluss von Filterpatronen Device for automatically closing filter cartridges
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Verschluss von verbrauchten, auswechselbaren Filterpatronen in Filtrationssystemen. Solche Filtrationssysteme mit auswechselbaren Filterpatronen werden verwendet, um z.B. Wasser von organoleptisch störenden Verunreinigungen zu befreien, um die Wasserhärte zu reduzieren, Mikroorganismen abzutöten, oder um Giftstoffe wie beispielsweise Arsenverbindungen aus Flüssigkeiten zu entfernen.The invention relates to a device for automatic closure of used, replaceable filter cartridges in filtration systems. Such filtration systems with replaceable filter cartridges are used to e.g. Free water from organoleptically interfering impurities to reduce water hardness, kill microorganisms, or to remove toxins such as arsenic compounds from liquids.
Die Bindung der zu entfernenden Substanzen wird durch eine Füllung der Filterpatronen mit Filtermaterialien wie Aktivkohlen, Ionenaustauschern oder auch spezifischen Sorbenten wie beispielsweise arsenbindenen Sorbenten erreicht. Die Filtermaterialien weisen eine beschränkte Kapazität zur Aufnahme der aus den Flüssigkeiten zu entfernenden Substanzen auf und sind deshalb nur für eine beschränkte Anzahl von Aufreinigungszyklen zu verwenden.The binding of the substances to be removed is achieved by a filling of the filter cartridges with filter materials such as activated carbons, ion exchangers or specific sorbents such as arsenbindenen sorbents. The filter materials have a limited capacity for receiving the substances to be removed from the liquids and are therefore to be used only for a limited number of purification cycles.
Um zu verhindern, dass die Benutzer der Filtrationssysteme, die Filterpatronen, deren Aufnahmekapazität erschöpft ist, weiterbenutzen, wurde in der Patentschrift US 5,900,138 vorgeschlagen, Wasserfiltrationssysteme mit Zählern auszustatten. Dieser Zähler zeigt an, wenn die maximale Anzahl von Aufreinigungszyklen erreicht ist, und kann optional so ausgestattet sein, dass bei Erreichen der maximalen Anzahl von Aufreinigungszyklen der Filter mechanisch blockiert wird. Der Hauptnachteil solcher Systeme ist, dass der Zähler durch eine absichtliche oder zufällige Manipulation der Benutzer zurückgesetzt werden kann und somit der Filter, mit allen daraus entstehenden Risiken, weiter verwendet werden kann. Ein ähnliches System wurde in der Patentschrift US 4,895,648 beschrieben. In diesem Fall wird nach Einsetzen einer neuen Filterpatrone eine Markierungsscheibe, auf welchen die Kalendermonate vermerkt sind, so gedreht, dass der Monat des Filterwechsels aufgezeichnet werden kann. Offensichtlich sind die für Zählersysteme genannten Nachteile auch durch solche Systeme nicht behoben. In der Patentschrift US 4,686,037 wird ein Filtersystem vorgeschlagen, das Verunreinigungen in einem Vorfilter auffängt. Die Farbe dieses Vorfilters wird dann durch den Benutzer regelmässig mit einer Referenz verglichen, um anzuzeigen, wann die Filterkapazität erschöpft ist. Es ist offensichtlich, dass durch ein solches System eine fehlerhafte Bedingung durch den Benutzer nicht ausgeschlossen werden kann.In order to prevent the users of the filtration systems, the filter cartridges whose capacity is exhausted continue to use, the patent US 5,900,138 has been proposed to equip water filtration systems with counters. This counter indicates when the maximum number of purification cycles has been reached and may optionally be equipped to mechanically block the filter when the maximum number of purification cycles is reached. The main drawback of such systems is that the counter can be reset by deliberate or accidental manipulation of the user, thus allowing the filter to continue to be used, with all the risks arising therefrom. A similar system has been described in US Pat. No. 4,895,648. In this case, after inserting a new filter cartridge, a marker disc on which the calendar months are noted is rotated so that the month of the filter change can be recorded. Obviously, the disadvantages mentioned for counter systems are not remedied by such systems. In the patent US 4,686,037 a filter system is proposed, the impurities in a prefilter field. The color of this prefilter is then periodically compared by the user with a reference to indicate when the filter capacity is exhausted. It is obvious that such a system can not preclude a faulty condition by the user.
Ein Ansatz zur Lösung dieser Probleme besteht darin, ein automatisches Verschlusssystem zu verwenden, welches die Filterpatrone nach einer definierten Anzahl von Reinigungszyklen so verschliesst, dass eine absichtliche oder zufallige Manipulation des Verschlusssystems durch den Benutzer ausgeschlossen werden kann. Die Patentschriften US 4,918,426 und US 5,089,144 beschreiben elektronische Verschlusssysteme, in welchen ein Ventil nach einem festgelegten Durchfluss verschlossen wird. Andere Patentschriften, wie US 3,503,507, US 3,586,018, US 4,681,677, US 4,769,135, US 4,698,164 oder US 4,772,386, beschreiben mechanische Verschlusssysteme. Elektronische und mechanische Verschlusssysteme erfüllen im Prinzip den Wunsch nach einem automatischen Verschluss, der nicht absichtlich oder unabsichtlich fehlmanipuliert werden kann. Solche Systeme sind jedoch komplex, relativ gross und teuer, und somit für einen Wegwerfartikel, wie eine auswechselbare Filterpatrone für den Haushaltsgebrauch, nur bedingt von Nutzen. In der Patentschrift US 6,428,687 wurde ein Verschlusssystem vorgestellt, für welches die oben genannten Nachteile nicht gelten. Es besteht aus einem Durchgang, der durch einen Abstandhalter in Form eines wasserlöslichen Materials freigehalten wird. Das Material löst sich bei Benutzung des Filters langsam auf, ist es vollständig aufgelöst, verschliesst sich der Durchgang. Potentielle Vor- und Nachteile eines solchen Systems hängen von der Materialwahl ab, welche in US 6,428,687 nicht genauer spezifiziert wurde. Auf jeden Fall muss festgestellt werden, dass das Material langsam im Wasser aufgelöst wird, und demnach ins Filtrat gelangt. Zudem ist anzunehmen, dass sich der Durchgang kontinuierlich verengt und nicht innerhalb kurzer Zeit verschlossen wird.One approach to solving these problems is to use an automatic closure system that closes the filter cartridge after a defined number of cleaning cycles so that intentional or random manipulation of the closure system by the user can be ruled out. The patents US 4,918,426 and US 5,089,144 describe electronic closure systems in which a valve is closed after a fixed flow. Other patents, such as US 3,503,507, US 3,586,018, US 4,681,677, US 4,769,135, US 4,698,164 or US 4,772,386, describe mechanical closure systems. Electronic and mechanical closure systems in principle meet the desire for an automatic closure that can not be intentionally or unintentionally mis-manipulated. However, such systems are complex, relatively large and expensive, and thus of limited use for a disposable item, such as an interchangeable filter cartridge for household use. In the patent US 6,428,687 a closure system was presented, for which the above-mentioned disadvantages do not apply. It consists of a passage which is kept free by a spacer in the form of a water-soluble material. The material dissolves slowly when using the filter, when it is completely dissolved, the passage closes. Potential advantages and disadvantages of such a system depend on the choice of material, which has not been specified in detail in US Pat. No. 6,428,687. In any case, it must be noted that the material is slowly dissolved in the water, and therefore enters the filtrate. In addition, it can be assumed that the passage narrows continuously and is not closed within a short time.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein einfaches und kostengünstiges Verschlusssystem ohne die vorgenannten Nachteile zur Verfügung zu stellen. Beschreibung der ErfindungThe object of the present invention is thus to provide a simple and cost-effective closure system without the aforementioned disadvantages. Description of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Verschluss von verbrauchten, auswechselbaren Filterpatronen in Filtrationssystemen gemäss Anspruch 1. Bevorzugte Ausfϋhrungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 definiert.The present invention relates to a device for automatic closure of used, replaceable filter cartridges in filtration systems according to claim 1. Preferred embodiments are defined in the dependent claims 2 to 8.
Die erfindungsgemässe Lösung basiert auf der Idee eines automatischen Verschlusssystems, welches die Filterpatrone nach einer definierten Anzahl von Reinigungszyklen so verschliesst, dass eine Manipulation des Verschlusssystems durch den Benutzer ausgeschlossen wird. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum automatischen Verschluss von verbrauchten Filterpatronen in Filtrationssystemen im Sinne der hier beschriebenen Erfindung besteht aus einem oder mehreren Materialkörpern, welche in ein Kompartiment innerhalb oder ausserhalb der Filterpatrone eingefüllt werden. Das Kompartiment ist für Flüssigkeiten wie z.B. Wasser durchlässig, jedoch undurchlässig für die Materialkörper. Durch den Kontakt mit Wasser schwellen oder quellen die Materialkörper und füllen das Kompartiment zunehmend auf. Dadurch wird der Durchfluss der Flüssigkeiten vermindert und schliesslich vollständig unterbunden. Dem Fachmann ist offensichtlich, dass die hier beschriebenen Sachverhalte für Flüssigkeiten im Allgemeinen gelten, also insbesondere auch für Wasser und wässrige Systeme wie Lösungen und Gemische.The inventive solution is based on the idea of an automatic closure system, which closes the filter cartridge after a defined number of cleaning cycles so that manipulation of the closure system is excluded by the user. An inventive device for the automatic closure of spent filter cartridges in filtration systems in the sense of the invention described herein consists of one or more bodies of material, which are filled into a compartment inside or outside the filter cartridge. The compartment is suitable for liquids such as e.g. Water permeable, but impermeable to the material body. Upon contact with water, the material bodies swell or swell and increasingly fill the compartment. As a result, the flow of liquids is reduced and finally completely prevented. It is obvious to the person skilled in the art that the circumstances described here apply to liquids in general, ie in particular also to water and aqueous systems such as solutions and mixtures.
Materialkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung sind durch ihre Form, ihre Materialzusammensetzung sowie ihr Quell- und/oder Schwellverhalten charakterisiert.Material bodies in the sense of the present invention are characterized by their shape, their material composition and their swelling and / or swelling behavior.
Die Form der Materialkörper kann vielgestaltig sein, sollte jedoch so gestaltet sein, dass der Materialkörper nicht aus dem Kompartiment entweichen kann. Weiterhin sollte die Grosse der Materialkörper kleiner als die Durchlässe in dem Kompartiment sein. Weiter ist festzuhalten, dass die Form und Grosse des Materialkörpers die Dynamik des Schwellverhaltens des Materialkörpers nach einem Kontakt mit Flüssigkeiten beeinflusst, da Materialkörper mit einer grossen Oberfläche schneller anschwellen als solche mit einer kleinen Oberfläche. Bevorzugte Ausführungsformen der Material körper im Sinne der Erfindung sind Scheiben, Kugeln und andere regelmässig Körper aber auch unregelmässig geformte Körper wie Granulate. Weiter bevorzugt sind Scheiben mit einem Durchmesser von 0.1-5 cm und einer Dicke von 0.1 - 2 cm oder Kugeln mit einem Durchmesser von 0.1 - 2 cm und Granulate mit einer Körnung von 0.2 - lern.The shape of the body of material may be varied, but should be such that the body of material can not escape from the compartment. Furthermore, the size of the material body should be smaller than the passages in the compartment. It should also be noted that the shape and size of the material body influences the dynamics of the swelling behavior of the material body after contact with liquids, since material bodies having a large surface swell faster than those having a small surface area. Preferred embodiments of the material body in the context of the invention are discs, balls and other regular body but also irregularly shaped body such as granules. Further preferred are discs with a diameter of 0.1-5 cm and a thickness of 0.1 - 2 cm or balls with a diameter of 0.1 - 2 cm and granules with a grain of 0.2 - learn.
Die Materialzusammensetzung der Materialkörper im Sinne der Erfindung umfasst alle Materialien, welche beim Kontakt mit Wasser anschwellen und dabei ihre Form nur so weit verändern, dass sie nicht aus dem Kompartiment entweichen können. Bevorzugte Materialien sind polymere Materialien. Weiter bevorzugte Polymere sind quervernetzte hydrophile Polymere. Weiter bevorzugte Materialien sind Polymere, welche in der Fachliteratur als superabsorptive Polymere (SAPs) bezeichnet werden. Bevorzugte SAPs sind quervernetzte Polymere auf der Basis von Polyacrylamiden, Polyacrylsäuren, Stärke - Polyacrylsäure-Propfpolymerisate, Polyethylenmaleinsäureanhydrid-CopolymereThe material composition of the material body according to the invention comprises all materials which swell on contact with water and thereby change their shape only so far that they can not escape from the compartment. Preferred materials are polymeric materials. Further preferred polymers are crosslinked hydrophilic polymers. Further preferred materials are polymers which are referred to in the specialist literature as superabsorptive polymers (SAPs). Preferred SAPs are cross-linked polymers based on polyacrylamides, polyacrylic acids, starch-polyacrylic acid graft polymers, polyethylene maleic anhydride copolymers
Polyisobutylenmaleinsäureanhydrid-Copolymere sowie Mischungen und Copolymerisate dieser Polymere.Polyisobutylenmaleic anhydride copolymers and mixtures and copolymers of these polymers.
Das Schwellverhalten der Materialkörper wird durch Geschwindigkeit des Anschwellens sowie durch die im Gleichgewichtszustand aufgenommene Wassermenge charakterisiert. Diese Parameter werden durch die Form und die Materialzusammensetzung der Materialkörper beeinflusst. Auch die Temperatur der Flüssigkeit, der pH-Wert, die Wasserhärte und die Anwesenheit anderer Verunreinigungen kann das Schwell verhalten beeinflussen. Zusätzlich kann das Schwellverhalten durch modifizierende Substanzen verändert werden. Als modifizierende Substanzen im Sinne der Erfindung gelten alle chemischen Substanzen oder Substanzgemische, welche die Geschwindigkeit des Anschwellens der Materialkörper und / oder die Menge der durch den Materialkörper aufgenommenen Flüssigkeit im Gleichgewichtszustand beeinflussen. Bevorzugte modifizierende Substanzen im Sinne der Erfindung sind Salze und Polyelektrolyte. Bevorzugte Salze sind die Salze polyvalenter Metallionen. Weiter bevorzugte Salze polyvalenter Metallionen sind die Salze der Erdalkalimetalle, insbesondere die Salze der zweiwertigen Magnesium- und Calciumionen. In einer bevorzugten Anwendung der Erfindung werden die modifizierenden Substanzen durch Absorption in den Materialkörpern festgehalten. Ein bevorzugtes Schwell verhalten im Sinne der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass die im Gleichgewichtszustand aufgenommene Menge Flüssigkeit die trockene Masse der Materialkörper um einen Faktor 2-1000 übertrifft. Weiter bevorzugt ist ein Massenverhältnis von 5 - 100. Eine bevorzugte Schwellgeschwindigkeit im Sinne der Erfindung ist durch die Zeitspanne definiert, nach welcher die Materialkörper durch den Kontakt mit der durch den Filter fliessenden Flüssigkeit das Kompartiment soweit ausfüllt, dass der Flüssigkeitsfluss gestoppt wird. Aus dieser Zeitspanne kann bei bekanntem mittlerem Durchfluss die maximale Flüssigkeitsmenge, die durch den Filter fliesst, berechnet werden. Dies ermöglicht eine Anpassung der maximalen Durchflussmenge an die Kapazität des Filtermaterials. Bevorzugte Zeitspannen im Sinne der Erfindung liegen im Bereich von 100 - 2000 Minuten, weiter bevorzugt sind Zeitspannen von 300 - 800 Minuten. Da superabsorptive Polymere oft bedeutend schneller anschwellen, ist die Verwendung von modifizierenden Substanzen notwendig, um solche langen Zeitspannen zu erreichen. Modifizierende Substanzen wie Magnesium- und Calciumionen welche auf den Materialkörpern absorbiert sind, können die Schwellgeschwindigkeit signifikant verlangsamen. Sind die Materialkörper aber über längere Zeiträume in Kontakt mit Flüssigkeit, werden die modifizierenden Substanzen kontinuierlich durch Diffusion aus den Material körpern entfernt und die Schwellgeschwindigkeit nimmt zu. Zusätzlich zu den modifizierenden Substanzen ist es oft notwendig, Materialkörper mit einem relativ geringen Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zu verwenden, um die gewünschten Zeitspannen zu erreichen. Durch die modifizierenden Substanzen kann zusätzlich ein Memoryeffekt erzielt werden. Dieser Memoryeffekt ist dadurch charakterisiert, dass die Materialkörper, die mit modifizierenden Substanzen behandelt worden sind, beim Kontakt mit Flüssigkeit die modifizierenden Substanzen langsam an die Flüssigkeit abgeben. Wird nun der Kontakt des Materialkörpers mit der Flüssigkeit unterbrochen, so beginnt der Materialkörper auszutrocknen. Werden die ganz oder teilweise getrockneten Material körper nun von neuem mit Flüssigkeit kontaktiert, so schwellen sie schnell bis zu dem Zustand vor der Trocknung, das heisst der mit modifizierenden Substanzen behandelte Materialkörper errinert sich an den Zustand vor der Trocknung.The swelling behavior of the material bodies is characterized by the rate of swelling and by the amount of water absorbed at equilibrium. These parameters are influenced by the shape and material composition of the material body. The temperature of the liquid, the pH value, the water hardness and the presence of other impurities can also influence the swelling behavior. In addition, the swelling behavior can be changed by modifying substances. Modifying substances in the context of the invention are all chemical substances or substance mixtures which influence the rate of swelling of the material bodies and / or the amount of liquid absorbed by the material body in the state of equilibrium. Preferred modifying substances in the context of the invention are salts and polyelectrolytes. Preferred salts are the salts of polyvalent metal ions. Further preferred salts of polyvalent metal ions are the salts of alkaline earth metals, in particular the salts of divalent magnesium and calcium ions. In a preferred application of the invention, the modifying substances are retained by absorption in the bodies of material. A preferred swelling behavior in the context of the invention is characterized in that the amount of liquid absorbed in the equilibrium state exceeds the dry mass of the material body by a factor of 2-1000. A preferred threshold speed in the sense of the invention is defined by the period of time after which the material body fills the compartment so far through the contact with the liquid flowing through the filter that the liquid flow is stopped. From this period of time, the maximum amount of liquid flowing through the filter can be calculated at a known average flow rate. This allows adaptation of the maximum flow rate to the capacity of the filter material. Preferred periods of time within the meaning of the invention are in the range of 100 to 2000 minutes, further preferred time periods of 300 to 800 minutes. Since superabsorbent polymers often swell significantly faster, the use of modifying substances is necessary to achieve such long periods of time. Modifying substances such as magnesium and calcium ions which are absorbed on the material bodies can significantly slow down the rate of swelling. However, if the material bodies are in contact with liquid for longer periods of time, the modifying substances are continuously removed by diffusion from the material bodies and the swelling speed increases. In addition to the modifying substances, it is often necessary to use material bodies with a relatively low surface area to volume ratio to achieve the desired time periods. The modifying substances can additionally achieve a memory effect. This memory effect is characterized in that the material bodies which have been treated with modifying substances, when in contact with liquid slowly release the modifying substances to the liquid. Now, if the contact of the material body is interrupted with the liquid, the material body begins to dry out. If the completely or partially dried material body is now contacted again with liquid, they swell quickly to the state before drying, that is, the material body treated with modifying substances remembered the state before drying.
Ein Kompartiment im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Raumsegment innerhalb der Filterpatrone (Figur 1), welches ein definiertes Volumen hat und dadurch gekennzeichnet ist, dass es für Flüssigkeiten durchlässig ist, währenddessen die Materialkörper in dem Kompartiment eingeschlossen sind. Zudem ist das Kompartiment auf eine Weise in der Filterpatrone angebracht, dass alle zu filtrierende Flüssigkeit das Kompartiment durchfliessen muss. Bevorzugterweise besteht das Kompartiment aus einem Raumsegment, dessen obere und untere Begrenzung aus einer Schlitz- oder Siebplatte besteht, deren Öffnungen kleiner sind als die Materialkörper, und deren seitliche Begrenzung die Filterpatrone bildet. Das Volumen des Kompartimentes hängt von der Menge und dem Schwellverhalten der Materialkörper ab, und kann in einem weiten Bereich variiert werden, um eine gewünschte Zeitspanne bis zum Verschluss des Filters zu erreichen. In einer speziellen Ausfuhrung der Erfindung ist das Kompartiment identisch mit den äusseren Begrenzungen der Filterpatrone. In einer anderen speziellen Ausführung der Erfindung befindet sich das Kompartiment oberhalb oder unterhalb oder innerhalb des Filtermaterials innerhalb der Filterpatrone.A compartment in the sense of the present invention is a space segment within the filter cartridge (Figure 1), which has a defined volume and is characterized in that it is permeable to liquids, during which the material bodies are enclosed in the compartment. In addition, the compartment is mounted in the filter cartridge in a way that all liquid to be filtered must flow through the compartment. Preferably, the compartment consists of a space segment whose upper and lower boundary consists of a slot or screen plate whose openings are smaller than the material body, and whose lateral boundary forms the filter cartridge. The volume of the compartment depends on the amount and swelling behavior of the material bodies, and can be varied over a wide range to achieve a desired time to closure of the filter. In a specific embodiment of the invention, the compartment is identical to the outer boundaries of the filter cartridge. In another specific embodiment of the invention, the compartment is located above or below or within the filter material within the filter cartridge.
Nebst der beschriebenen Vorrichtung betrifft die Erfindung weiter ein Filtrationssystem enthaltend eine Filterpatrone und die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss Anspruch 9 sowie eine Methode zum automatischen Verschluss einer Filterpatrone in einem Filtrationssystem gemäss Anspruch 1 1. Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines schwellfähigen Material körpers zum automatischen Verschluss einer Filterpatrone in einem Filtrationssystem gemäss Anspruch 12.In addition to the device described, the invention further relates to a filtration system comprising a filter cartridge and the inventive device according to claim 9 and a method for automatically closing a filter cartridge in a filtration system according to claim 1 1. Furthermore, the invention relates to the use of a swellable material body for automatic closure of a Filter cartridge in a filtration system according to claim 12.
Ausführungsbeispieleembodiments
Beispiel 1: Synthese von Materialkörpern aus Acrylamid/MaleinsäureExample 1: Synthesis of material bodies of acrylamide / maleic acid
Ig Acrylamid wurde in ImI wässrigen Lösungen von 0, 20, 30, 40, 50, 60mg Maleinsäure gelöst und mit APS (25%) 50microl versetzt und bei 500C während Ih polymerisiert. Das resultierende Polymer wurde in Stücke geschnitten (5- 10mm) und während 12h in Wasser (demin.) intensiv ausgewaschen und im Anschluss daran mittels Soxhlet-Destillation während 2h von Restmonomeren befreit. Anschliessend wurden die Hydrogelpartikel bei 40°C im Ofen bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der Restmonomergehalt der freien Säure wurde titrativ mit NaOH (0.05M) gegen Phenolphtalein bestimmt. Bei positivem Resultat wurden die Waschschritte inkl. Soxhlet-Extraktion repetiert. Beispiel 2: Synthese von Materialkörpern aus n-Vinyl-pyrrolidon / Itaconsäure (Methylenbernsteinsäure)Ig acrylamide was dissolved in ImI aqueous solutions of 0, 20, 30, 40, 50, 60mg maleic acid and treated with APS (25%) 50microl and polymerized at 50 0 C for Ih. The resulting polymer was cut into pieces (5-10 mm) and rinsed thoroughly in water (demin) for 12 hours and then freed from residual monomers by Soxhlet distillation for 2 hours. Subsequently, the hydrogel particles were dried at 40 ° C in an oven to constant weight. The residual monomer content of the free acid was determined titratively with NaOH (0.05M) against phenolphthalein. If the result was positive, the washing steps including Soxhlet extraction were repeated. Example 2 Synthesis of Material Structures from n-Vinylpyrrolidone / Itaconic Acid (Methylenesuccinic Acid)
2ml n-Vinyl-2-pyrrolidon wurde in ImI wässriger Lösung von 0, 60, 120, 180 und 240mg Itaconsäure gelöst und mit 0.25% (v/v, EGDMA/VP) EGDMA versetzt. Die resultierende Lösung wurde durch Zugabe von 50microl APS (25%) bei 500C während Ih polymerisiert. Das Polymer wurde in Stücke von 5-10mm oder in Platten geschnitten und während 12h intensiv gewaschen, im Anschluss daran mittels Soxhlet Extraktion von Restmonomeren befreit und im Ofen bei 400C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der Restmonomergehalt der freien Säure wurde titrativ mit NaOH (0.05M) gegen Phenolphtalein bestimmt.2 ml of n-vinyl-2-pyrrolidone was dissolved in ImI aqueous solution of 0, 60, 120, 180 and 240 mg of itaconic acid and treated with 0.25% (v / v, EGDMA / VP) of EGDMA. The resulting solution was polymerized by addition of 50microl APS (25%) at 50 0 C for Ih. The polymer was cut into pieces of 5-10 mm, or plates and washed extensively during 12h, it is eliminated in connection by means of Soxhlet extraction of residual monomers and in the oven at 40 0 C until constant weight. The residual monomer content of the free acid was determined titratively with NaOH (0.05M) against phenolphthalein.
Beispiel 3: Synthese von Materialkörpern aus Acrylamid/Natriumacrylat durch direkte Polymerisation aus den MonomerenExample 3: Synthesis of material bodies of acrylamide / sodium acrylate by direct polymerization from the monomers
1.0g, 1.5g, 2g, oder 2.5g Acrylsäurenatriumsalz und 9g, 8.5g, 8g oder 7.5g Acrylamid sowie 40, 50, 80, oder 120mg N,N'-Methylenebisacrylamid wurden in 50ml H2O gelöst und mit 200microl TEMED versetzt. Die resultierende Lösung wurde durch Zugabe von 50microl APS (25%) bei 500C während Ih polymerisiert. Das Polymer wurde in Stücke von 5- 10mm oder in Platten geschnitten und während 12h intensiv gewaschen, im Anschluss daran mittels Soxhlet Extraktion von Restmonomeren befreit und im Ofen bei 400C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die getrockneten Hydrogel-Partikel oder Platten wurden einerseits mittels Titration (NaOH 0.05M / Phenolphtalein) und andererseits mittels Extraktion und anschl. GC-MS auf ihren Restmonomergehalt geprüft.1.0g, 1.5g, 2g, or 2.5g acrylic acid sodium salt and 9g, 8.5g, 8g or 7.5g acrylamide and 40, 50, 80, or 120mg N, N'-methylenebisacrylamide were dissolved in 50ml H 2 O and 200microl TEMED added , The resulting solution was polymerized by addition of 50microl APS (25%) at 50 0 C for Ih. The polymer was cut into pieces of 5-10 mm or in plates and thoroughly washed for 12 h, then freed of residual monomers by means of Soxhlet extraction and oven-dried at 40 ° C. to constant weight. The dried hydrogel particles or plates were tested on the one hand by titration (NaOH 0.05M / phenolphthalein) and on the other hand by extraction and then GC-MS on their residual monomer content.
Beispiel 4: Synthese von Materialkörpern aus Acrylamid/Natriumacrylat durch Hydrolyse von quervernetztem PolyacrylamidExample 4: Synthesis of acrylamide / sodium acrylate bodies by hydrolysis of cross-linked polyacrylamide
10g Acrylamid wurde in 50ml H2O aufgenommen und mit 40, 50, 80, oder 120mg N5N1- Methylenebisacrylamid versetzt. Der Lösung wurden 200microl TEMED sowie 50microl APS (25%) zugegeben und während Ih bei 500C polymerisiert. Das Polymer wurde in Stücke von 5- 10mm oder in Platten geschnitten und während 12h intensiv gewaschen. Im Anschluss daran wurden die Partikel in 5% NaOH bei verschiedenen Temperaturen (300C - 800C) während 2h bis 24h gerührt. Die resultierenden Partikel wurden intensiv während 12h gewaschen und anschliessend mittels Soxhlet-Extraktion von Restmonomeren befreit und im Ofen bei 40°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die Analytik der Restmonomere wurde analog zu Beispiel 1 durchgeführt.10 g of acrylamide were taken up in 50 ml of H 2 O and admixed with 40, 50, 80 or 120 mg of N 5 N 1 -methylenebisacrylamide. The solution was 200microl TEMED and APS 50microl (25%) was added and polymerized for Ih at 50 0 C. The polymer was cut into 5-10 mm pieces or slabs and washed vigorously for 12 hours. Subsequently, the particles were stirred in 5% NaOH at various temperatures (30 0 C - 80 0 C) for 2h to 24h. The resulting particles were washed thoroughly for 12 h and then freed of residual monomers by means of Soxhlet extraction and dried in the oven at 40 ° C to constant weight. The analysis of the residual monomers was carried out analogously to Example 1.
Beispiel 5: Synthese von Materialkörpern aus Acrylamid/Natriumacrylat/AgarExample 5: Synthesis of material bodies of acrylamide / sodium acrylate / agar
1.0g, 1.5g, 2g, oder 2.5g Acrylsäurenatriumsalz und 9g, 8.5g, 8g oder 7.5g Acrylamid sowie 40, 50, 80, oder 120mg N,N'-Methylenebisacrylamid wurden in 10ml H2O gelöst und mit 1% wässriger Agarlösung bei 60°C gemischt und mit 200microl TEMED versetzt. Die resultierende Lösung wurde durch Zugabe von 50microl APS (25%) bei 600C während 3h polymerisiert. Das Polymer wurde in Stücke von 5- 10mm oder in Platten geschnitten und während 12h intensiv gewaschen, im Anschluss daran mittels Soxhlet-Extraktion von Restmonomeren befreit und im Ofen bei 400C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die getrockneten Materialkörper wurden analog zu Beispiel 1 auf ihren Restmonomergehalt geprüft.1.0g, 1.5g, 2g, or 2.5g acrylic acid sodium salt and 9g, 8.5g, 8g or 7.5g acrylamide, and 40, 50, 80, or 120mg N, N'-methylenebisacrylamide were dissolved in 10ml H 2 O and washed with 1% aqueous Agar solution mixed at 60 ° C and mixed with 200microl TEMED. The resulting solution was polymerized by addition of 50microl APS (25%) at 60 0 C for 3 h. The polymer was cut into pieces of 5-10 mm or in plates and thoroughly washed for 12 h, then freed of residual monomers by means of Soxhlet extraction and oven-dried at 40 ° C. to constant weight. The dried material bodies were tested analogously to Example 1 for their residual monomer content.
Beispiel 6: Behandlung der Materialkörper mit modifizierenden Substanzen und daraus resultierende Einflüsse auf das SchwellverhaltenExample 6: Treatment of the material bodies with modifying substances and resulting influences on the swelling behavior
Die gemäss den Beispielen 1-5 hergestellten Materialkörper wurden in ihrem Schwell verhalten modifiziert, um ein Langzeitschwell verhalten mit logarithmischem Verlauf aufzuweisen. Dazu wurden jeweils 5g der unmodifizierten Materialkörper in einem Liter einer wässrigen Lösung von Magnesium- oder Calciumsalzen variabler Konzentrationen während 48h gerührt. Im Anschluss daran wurde filtriert, kurz nachgewaschen und im Ofen bei 400C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Danach wurden die getrockneten Materialkörper mit wässrigen Lösungen kontaktiert und das Schwellverhalten in Abhängigkeit des Materialkörpers, der Temperatur, der Wasserhärte, des Chlorgehaltes analysiert. Beispielhafte Werte für die von verschieden modifizierten Materialkörpern (50 mg Polyacrylamid/Natriumpolyacrylat synthetisiert gemäss Beispiel 4), granuliert, gesiebte Fraktion 2 - 3.15mm) in der Zeitspanne von 580 Minuten absorbierte Menge von wässrigen Lösungen (bestimmt durch die Zunahme der Masse der Materialkörper) sind in der Tabelle 1 aufgelistet. Tabelle 1The material bodies produced according to Examples 1-5 were modified in their Schwell behavior to have a long-term swelling behavior with a logarithmic course. For this purpose, in each case 5 g of the unmodified material bodies were stirred in one liter of an aqueous solution of magnesium or calcium salts of variable concentrations for 48 h. It was then filtered, washed briefly and dried in an oven at 40 0 C to constant weight. Thereafter, the dried material bodies were contacted with aqueous solutions and the swelling behavior was analyzed as a function of the material body, the temperature, the water hardness, the chlorine content. Exemplary values for the amount of aqueous solutions absorbed by differently modified material bodies (50 mg polyacrylamide / sodium polyacrylate synthesized according to Example 4), granulated, sieved fraction 2 - 3.15 mm) absorbed in the period of 580 minutes (determined by the increase in mass of the material bodies) are listed in Table 1. Table 1
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(1) Art/Menge des Salzes, welche zur Modifikation von 5 g Materialkörper in 1 Liter wässriger Lösung verwendet wurde.(1) Type / amount of salt used to modify 5 g of material body in 1 liter of aqueous solution.
(2) Wasserhärte in deutschen Härtegraden (2) Water hardness in German degrees of hardness
Schwellkurve der MaterialienThreshold curve of the materials
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Beispiel 7: Verwendung der modifizierten Materialkörper in einem WasserfilterExample 7: Use of the modified material bodies in a water filter
Material MgCl2 100 und MgCl2 167 wurden in unterschiedlichen Mengen ins Kompartiment des Filters gegeben, wobei der Filter bei einer durchschnittlichen Durchlaufzeit von 5 Min bei einer Wasserhärte von 18 dH wie folgt verschlossen wurde/ist: MgCl2 100 750 mg 90 Minuten nach 18 Liter verschlossenMaterial MgCl 2 100 and MgCl 2 167 were added in different amounts to the filter compartment, the filter being closed at an average flow time of 5 min at a water hardness of 18 dH as follows: MgCl 2 100 750 mg 90 minutes after 18 Liters closed
MgCl2 100 900 mg 75 Minuten nach 15 Liter verschlossenMgCl 2 100 900 mg closed 75 minutes after 15 liters
MgCl2 167 1200 mg 75 Minuten nach 15 Liter verschlossenMgCl 2 167 1200 mg closed 75 minutes after 15 liters
MgCl2 167 1 100 mg 120 Minuten nach 24 Liter verschlossen MgCl 2 167 1 100 mg closed 120 minutes after 24 liters
RT RT 5-9°CRT RT 5-9 ° C
35°C35 ° C
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Beispiel 8: Schwellverhalten der Materialkörper in Abhängigkeit von der Temperatur, der Wasserhärte und der Grosse der MaterialkörperExample 8: Swelling behavior of the material body as a function of the temperature, the water hardness and the size of the material body
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Beispiel 9: Regression der °dh Kurven Example 9: Regression of the ° ie curves
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Beispiel 10: Einfluss der TemperaturExample 10: Influence of temperature
RTRT
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Beispiel 1 1 : Einfluss der Wasserhärte Example 1 1: Influence of water hardness
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Beispiel 12: Einfluss der MgCl2 KonzentrationExample 12: Influence of MgCl 2 concentration
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-90 10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 t (min)-90 10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 t (min)
Beispiel 13: Einfluss der CaCl2 Konzentration Example 13: Influence of the CaCl 2 concentration

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum automatischen Verschluss von verbrauchten, auswechselbaren Filterpatronen in Filtrationssystemen, wobei die Vorrichtung ein für Flüssigkeiten durchlässiges Kompartiment umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Kompartiment mindestens ein schwellfahiger Materialkörper eingeschlossen ist.1. A device for the automatic closure of spent, interchangeable filter cartridges in filtration systems, wherein the device comprises a liquid-permeable compartment, characterized in that in the compartment at least one schwellfahiger material body is included.
2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialkörper aus Polymeren besteht, bevorzugterweise quervernetzten, hydrophilen Polymeren.2. Device according to claim 1, characterized in that the material body consists of polymers, preferably cross-linked, hydrophilic polymers.
3. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialkörper die Form eines regelmässigen Körpers hat, bevorzugterweise die Form einer Kugel oder einer Scheibe hat.3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that the material body has the shape of a regular body, preferably in the form of a ball or a disc.
4. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialkörper die Form eines unregelmässigen Körpers hat, bevorzugterweise Granulate.4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the material body has the shape of an irregular body, preferably granules.
5. Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialkörper eine Kugel mit einem Durchmesser von 0.1 bis 2 cm ist.5. The device according to claim 3, characterized in that the material body is a ball with a diameter of 0.1 to 2 cm.
6. Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialkörper eine Scheibe mit einem Durchmesser von 0.1 bis 5 cm ist.6. The device according to claim 3, characterized in that the material body is a disc with a diameter of 0.1 to 5 cm.
7. Vorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialkörper Granulat mit einer Körnung von 0.2 bis 1 cm ist.7. The device according to claim 4, characterized in that the material body is granules with a grain size of 0.2 to 1 cm.
8. Vorrichtung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Material körper mindestens aus Polymeren und modifizierenden Substanzen besteht.8. The device according to claim 2, characterized in that the material body consists of at least polymers and modifying substances.
9. Filtrationssystem enthaltend eine Filterpatrone und die Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8.9. Filtration system comprising a filter cartridge and the device according to one of claims 1 to 8.
10. Filtrationssystem nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung innerhalb oder ausserhalb der Filterpatrone derart angeordnet ist, dass es von der zu filtrierenden Flüssigkeit durchflössen wird.10. Filtration system according to claim 9, wherein the device is arranged inside or outside the filter cartridge such that it is traversed by the liquid to be filtered.
11. Methode zum automatischen Verschluss einer Filterpatrone in einem Filtrationssystem, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeit durch mindestens ein Kompartiment geleitet wird, in welchem mindestens ein schwell fähiger Materialkörper eingeschlossen ist.11. A method for automatically closing a filter cartridge in a filtration system, characterized in that a liquid is passed through at least one compartment, in which at least one swell capable material body is included.
12. Verwendung eines schwellfähigen Materialkörpers zum automatischen Verschluss einer Filterpatrone in einem Filtrationssystem. 12. Use of a swellable material body for automatic closure of a filter cartridge in a filtration system.
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