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DE19817703A1 - Adsorptionsfilter hoher Luftdurchlässigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Adsorptionsfilter hoher Luftdurchlässigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE19817703A1
DE19817703A1 DE1998117703 DE19817703A DE19817703A1 DE 19817703 A1 DE19817703 A1 DE 19817703A1 DE 1998117703 DE1998117703 DE 1998117703 DE 19817703 A DE19817703 A DE 19817703A DE 19817703 A1 DE19817703 A1 DE 19817703A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flächiges Adsorptionsfilter für Luftströme, bestehend aus einem PP-Gitter, an welchem körnige Adsorbentien haften. Letztere können ein- oder beidseitig durch ein Vlies abgedeckt sein.

Description

Die Hauptanmeldung beschreibt ein Flächenfilter bzw. Faltenfilter, welcher aus einem luftdurchlässigem Träger, ein Gitter aus einem thermoplastischen Kunst­ stoff, und daran fixierten körnigen Adsorbentien besteht. Der Kleber, bevorzug­ terweise hochviskose, praktisch lösemittelfreie Polyurethane, wird durch Ab­ quetschen aufgetragen, wonach der Träger durch ein Bett körniger Adsorben­ tien gefahren wird. Vor dem Aushärten können Abdeckmaterialien hinzugefügt werden.
Es wurde nun ein Weg gefunden je nach Seite im gleichen Durchgang zwei verschiedene Adsorbentien auftragen zu können, was eine Reihe von hoch in­ teressanten Anwendungsmöglichkeiten erlaubt. So ist beispielsweise Aktivkoh­ le ein sehr gutes Adsorbens für nicht oder mäßig flüchtige Stoffe. Für viele flüchtige Stoffe wie saure und alkalische Gase, die z. B. in der Reinraumtech­ nik unerwünscht sind, ist deshalb der Einsatz von imprägnierten Kohlen erfor­ derlich: Ein saure Imprägnierung (Phosphorsäure) für beispielsweise NH3 und eine basische Imprägnierung (Kaliumcarbonat) für beispielsweise SO2.
Als Adsorbens für basische und saure Gase eignen sich auch saure und basi­ sche Ionenaustauscher. Es lassen sich mit dem neuen Verfahren eine Reihe von Kombinationen erstellen, wovon hier nur einige genannt seien:
  • - Aktivkohle/ unimprägnierte Aktivkohle
  • - Sauer imprägnierte Aktivkohle/basisch imprägnierte Aktivkohle
  • - Aktivkohle/Kationenaustauscher
  • - Aktivkohle/Anionenaustauscher
  • - Kationenaustauscher/Anionenaustauscher.
Grundsätzlich kommen als Adsorbens auch Molekularsiebe und poröse Poly­ mere in Frage.
Die Herstellung solcher Kombinationsfilter soll an zwei Beispielen erläutert wer­ den:
Beispiel 1
Ein 40 g/m2 schweres PP-Gitter mit 64, ca. 1 mm2 großen Öffnungen pro cm2 wurde mit einer Mischung aus 100 Teilen Impranil HS62 und 6,2 Teilen Impra­ fix HSC, beides Produkte der BAYER AG, abgequetscht (Abquetscheffekt 90%). Die Warenbahn wurde über einer Wanne mit Splitterkohle (∅0,6-0,8 mm) bestreut, die die Oberseite vollüber bedeckte; der nicht haf­ tende Überschuß wurde unter leichter Schrägstellung abgerüttelt. Die einseitig mit Splitterkohle abgedeckte Bahn wurde anschließend durch ein Bett von mit K2CO3 imprägnierter Kohle geführt, die an der klebrigen Unterseite hängen blieb und diese vollüber bedeckten. Danach wurde beidseitig ein 35 g/m2 schweres, mit einem aufgedruckten Schmelzkleberpunkt versehenen Polye­ stergewirk angelegt und dieses Sandwich in einer Flachkaschiermaschine bei 170°C zu einem sehr formstabilen Verbund auskondensiert. Das standfeste Material hatte eine Auflage von ca. 160 g/m2 reiner Aktivkohle und 180 g/m2 mit K2CO3 imprägnierter Kohle und wurde zu einem Faltenfilter mit sechs La­ gen pro cm bei einer Faltenhöhe von 5 cm verarbeitet. Der Filter zeichnete sich durch hohe Formstabilität, sehr gute Adsorptionswerte für organische Verbin­ dungen und SO2 sowie sehr hohe Luftdurchlässigkeit aus.
Beispiel 2
Das PP-Gitter des Beispiels 1 wurde mit Levacast 43131N der BAYER AG ab­ gequetscht (Abquetscheffekt 85%) und an seiner Oberseite mit angefeuchteter Splitterkohle (0,4-0,8 mm, 25% F) bestreut und der Oberschuß abgerüttelt.
Danach wurde die PP-Bahn durch ein Bett aus angefeuchteter Splitterkohle die mit K2CO3 imprägniert war (Trockenauflage 8 g K2CO3 pro 100 g Kohle) gezo­ gen, so daß die eine Seite des PP-Gitters mit Aktivkohle, die andere Seite mit imprägnierter Aktivkohle bedeckt war. Beide Seiten wurden mit einem sehr of­ fenen Polyestervlies (ca. 30 g/m2) abgedeckt. Die losen Fasern verhakten sich mit der Splitterkohle, hatten aber auch teilweise mit dem Kleber Berührung und dieses Sandwich wurde aufgewickelt. Die in der Kohle vorhandene Feuchtig­ keit bewirkte eine Vernetzung des Klebers innerhalb einer Stunde.

Claims (17)

1. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf einem Gitter aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe einer Haftmasse beidseitig Adsorbentien angebracht sind.
2. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger-Gitter aus einem Poly­ olefin, insbesondere Polypropylen besteht.
3. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach An­ spruch 1 und/ oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger-Gitter ein Flächengewicht von 20-150 g/ m2, bevorzugterweise von 30-70 g/ m2 hat.
4. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen eine Größe von 0,5-3 mm, vorzugsweise 0,5-2,0 mm haben, und ein- bis dreimal so groß wie die fixierten Teilchen sind.
5. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorbentien körnig oder kugelförmig sind und eine Größe von 0,3-2 mm, vorzugsweise 0,4-1,0 mm haben.
6. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorbentien aus natürlicher oder synthetischer Aktivkohle mit oder ohne Imprägnierung, Ionenaustauscher, Molekularsiebe und poröse Polymere bestehen.
7. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der einen Seite des Trägers aufgebrachten Adsorbentien ande­ rer Art sind als die auf der anderen Seite des Trägers aufgebrachten Ad­ sorbentien.
8. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmasse bei der Applikation eine Viskosität von <5000 cp, be­ vorzugterweise <10000 cp bei einer hohen Anfangsklebrigkeit hat.
9. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmasse durch Abquetschen des Gitters aufgetragen wird und ein Abquetscheffekt von 50-200%, vorzugsweise 70-110% vorliegt.
10. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmasse aus einem feuchtevernetzenden präpolymeren Isocy­ anat besteht.
11. Hochdurchlässige Filterschicht mit adsorptiven Eigenschaften nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmasse aus einem maskierten, präpolymeren Isocyanat und ei­ nem Diamin als Vernetzer besteht.
12. Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ther­ moplastische Trägergitter mit einem feuchtevernetzendem präpolymeren Isocyanat beaufschlagt und abgequetscht wird, durch ein Bett von Adsor­ bentien, die bevorzugterweise angefeuchtet sind, gezogen wird und ggf. unter Einfluß von Luftfeuchtigkeit der Kleber vernetzt wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger­ gitter mit einem feuchtevernetzendem präpolymeren Isocyanat beauf­ schlagt und abgequetscht wird, auf der einen Seite mit einem Adsorbens bestreut wird, der Überschuß abgerüttelt wird, anschließend durch ein Bett eines anderen Adsorbens gezogen wird, wodurch die andere Seite des Trägers damit beaufschlagt wird und schließlich der Kleber durch Feuchte vernetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auftrag der Adsorbentien eine sich mit den Adsorbentien verhakende faserige Abdeckung ein- oder beidseitig zuläuft und das "Sandwich" im auf­ gewickelten Zustand vernetzt wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger­ gitter mit einem präpolymeren, maskiertem Isocyanat und einem Diamin als Vernetzer beaufschlagt und abgequetscht wird, auf der einen Seite mit einem Adsorbens betreut wird, der Überschuß abgerüttelt wird, anschlie­ ßend durch ein Bett eines anderen Adsorbens gezogen wird, wodurch die andere Seite des Trägers damit beaufschlagt wird und schließlich der Kle­ ber auf einer Flachkaschiermaschine oder Kaschiertrommel bzw. Thermo­ druckkalander unter Andrücken vernetzt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auf­ trag der Adsorbentien ein- oder beidseitig ein sich mit den Adsorbentien verhakende, faserige Abdeckung zu läuft und sich bei der Vernetzung teil­ weise mit dem Kleber verbindet.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auf­ trag der Adsorbentien eine mit einem Kleberpunkt versehene Abdeckung ein- oder beidseitig zu läuft und sich währen der Vernetzung mit den Adsor­ bentien verbindet.
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