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DE19617755A1 - Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials

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DE19617755A1
DE19617755A1 DE19617755A DE19617755A DE19617755A1 DE 19617755 A1 DE19617755 A1 DE 19617755A1 DE 19617755 A DE19617755 A DE 19617755A DE 19617755 A DE19617755 A DE 19617755A DE 19617755 A1 DE19617755 A1 DE 19617755A1
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Description

In der deutschen Patentanmeldung 195 44 990.8 werden Filtermaterialien be­ schrieben, deren gemeinsames Merkmal eine Trägerstruktur ist, die durch Er­ hitzen klebrig wird, so daß daran körnige Adsorbenzien zum Haften gebracht werden können. Es werden damit Filterelemente hergestellt, die sich durch eine ausgezeichnete Kinetik bei geringem Druckverlust auszeichnen.
Es wurde eine weitere elegante Verfahrensweise zur Herstellung von Filterele­ menten nach diesem Prinzip gefunden: Man geht von einer einseitig mit einem Polyolefin beschichteten Metallfolie aus, vorzugsweise einer Aluminiumfolie, wie sie heute für viele Anwendungen eingesetzt wird und in den verschieden­ sten Stärken erhältlich ist. Diese Folie wird auf der Alu-Seite bis auf 200-250°C aufgeheizt und anschließend mit körnigen Adsorbenzien bestreut, die sehr gut haften. Ein einfaches Verfahren besteht darin, daß die mit Polyolefin beschichtete Folie über eine aufgeheizte Trommel geleitet und sofort danach mit den Adsorbenzien bestreut wird, deren Überschuß durch Absaugen oder Abschütteln entfernt wird. Um ein schnelles Aufheizen zu garantieren, sollte die Umschlingung der Trommel mehr als 90°, vorzugsweise 180° oder mehr, betragen.
Die mit Adsorbenzien beladene Folie kann sowohl zu Rädern aufgewickelt oder zu Paketen geschichtet werden. Die so hergestellten Filter werden immer parallel zur Folie durchströmt. Falls gewünscht, können durch eine Zickzack-Prä­ gung sowohl die Stabilität wie auch die adsorptiven Eigenschaften und der Druckverlust günstig beeinflußt werden. Durch die Größe der Adsorberkörner und deren Menge läßt sich der Druckverlust weitgehend steuern. Weitere Vor­ teile sind die Möglichkeit einer "inneren" Aufheizung durch einen elektrischen Strom für den Desorptionsvorgang, die hohe chemische Resistenz sowie die einfache Verarbeitung.
Interessante Anwendungen der beschriebenen Filter sind Frischluft-Filter für Kfz-Kabinen, Klimaanlagen, aber auch Rotationsadsorber für die Industrie. Kleine zerknüllte Streifen aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial sind als hochluftdurchlässige Füllungen für Schüttfilter verwendbar.
Das bevorzugte Adsorbens ist Aktivkohle, doch können auch anorganische Adsorbenzien, beispielsweise Zeolite oder spezielle Formulierungen, zur Ad­ sorption von H₂S, NH₃ bzw. CO eingesetzt werden. Auch "poröse Polymere", wie sie beispielsweise unter dem Namen SORBATHENE angeboten werden, sind für die Erfindung geeignet.
Schließlich kann das beschriebene Verfahren für Ionenaustauscher, Speicher­ polymere (Polymere, die mit einem Wirkstoff unterschiedlichster Art beladen oder gefüllt sind und diesen langsam abgeben), aber auch für Silicagel-Perlen, wobei in Zusammenhang mit einer (elektrisch) aufheizbaren Metallfolie als Trä­ ger eine regenerative Trocknung realisiert werden kann, angewandt werden.
Bei der Wahl der Aktivkohle sind nur sehr abriebfeste Sorten zu verwenden, da sonst beim Absaugen und Rückführen des Überschusses in die Streuvorrich­ tung Staub entsteht, der die heiße und klebrige Polyolefin-Schicht "abpudern" würde, was zu einer schlechten Haftung der Aktivkohle führen kann.
Die Dicke der Metallfolie kann je nach Verwendungszweck variieren, sollte aber mindestens 0,005 mm betragen. Die Olefin-Schicht sollte zwecks Errei­ chen einer guten Haftung, insbesondere beim Einsatz von Körnern < 0,2 mm, mindestens 0,005 mm, vorzugsweise mindestens 0,01 mm, betragen.
Weiter sei noch erwähnt, daß überall dort, wo eine gute Adsorptionskinetik, je­ doch nur eine geringe Kapazität erforderlich ist, auch pulverförmige Adsorben­ zien verwendet werden können. Baut man aus der mit Adsorbenzien belade­ nen Folien Filterblöcke, so wird der Fachmann durch eine geeignete Prägung bzw. eingelagerte Abstandshalter die Durchlässigkeit des Filters bestimmen.
Eine solche Prägung kann eine Zickzack-Prägung sein. Es können aber auch Noppen- oder Kegelprägungen sein (pyramidales Muster), wobei die Körner in den Tälern, an den Flanken und den Spitzen haften. Eine interessante Varian­ te ist die Prägung mit gleichzeitiger Lochung des Trägers, so daß ein aus sol­ chem Material hergestellter Filterblock sowohl parallel wie auch senkrecht zur Trägerschicht durchströmt werden kann. Dabei sind Löcher mit Durchmessern bis zu 2 mm insbesondere zwischen 1 und 2 mm bevorzugt.

Claims (12)

1. Flächiges Material mit adsorbierenden Eigenschaften, bestehend aus einer metallischen Trägerfolie, einer darauf applizierten Polyolefinschicht und körnigen Adsorbenzien, die auf diese ohne zusätzlichen Kleber zum Haften gebracht sind.
2. Flächiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Aluminium besteht.
3. Flächiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Kupfer besteht.
4. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie geprägt ist und die Prä­ gung die Rolle eines Abstandhalters spielt.
5. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht gelocht ist und die Löcher bevorzugterweise einen Durchmesser von 1-2 mm haben.
6. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine Dicke von 0,005 mm und die Dicke der Polyolefinschicht 0,005 mm, vorzugswei­ se 0,01 mm, beträgt.
7. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens Aktivkohle, bevor­ zugterweise abriebfeste Kugelkohle, mit Korngrößen von 0,1-2,0 mm, be­ vorzugterweise 0,2-1,0 mm, ist.
8. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens ein poröses Poly­ mer ist.
9. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens ein Molekularsieb ist.
10. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens Silicagel ist.
11. Flächiges Material nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens ein Ionenaustau­ scher ist.
12. Filterblock, bestehend aus einer Anzahl von Lagen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filter parallel bzw. senkrecht zu den Lagen durchströmt wird.
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