DE19850998A1

DE19850998A1 - Air filter is made from pre-shaped polyurethane foam with binding agent and active carbon granules

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Publication number: DE19850998A1
Application number: DE19850998A
Authority: DE
Inventors: Ernest De Ruiter; Guenter Reek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2000-05-11

Abstract

An elastic, self-supporting, highly air-permeable air filter material has cross-pieces or ribs to which adsorption materials are bonded. The adsorption material is formed into a pre-determined shape before application of the bonding agent.

Description

Zur Reinigung von Luftströmen werden vermehrt hochluftdurchlässige PU-Schaumplatten eingesetzt, an deren Stegen mit Hilfe einer Haftmasse körnige Adsorbentien angebracht sind. In einer besonderen Ausführung handelt es sich um einen großporigen, retikulierten PU- Schaum mit einer Porosität von 8-12 ppi, der mit einem feuchtvernetzenden, präpolymeren Isocyanat abgequetscht (Abquetscheffekt ca. 100%), mit Kugelkohle bestreut wird und an der Luft aushärtet. Die Verwendung einer angefeuchteten Kohle beschleunigt die Vernetzung. Derartige Platten lassen sich nicht mehr permanent verformen, weil der Schaum eine hohen Elastizität besitzt (Rückstellvermögen) und die aufgebrachten Adsorbentien, die sich praktisch berühren, sich ebenfalls einer Verformung widersetzen. Es besteht aber ein Bedarf an einem permanent verformbaren Material, z. B. zur Herstellung von Faltenfiltern.Highly air-permeable PU foam sheets are increasingly used to clean air flows used, on the webs granular adsorbents are attached with the help of an adhesive. A special version is a large-pored, reticulated PU Foam with a porosity of 8-12 ppi, squeezed off with a moisture-curing, prepolymeric isocyanate (Squeezing effect approx. 100%), is sprinkled with spherical carbon and hardens in the air. The Using a dampened coal accelerates the crosslinking. Leave such plates no longer deform permanently because the foam is extremely elastic (Resilience) and the applied adsorbents that practically touch each other also oppose deformation. But there is a need for one permanently deformable material, e.g. B. for the production of pleated filters.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu finden, eine permanente Verformung des Filtermaterials zu erreichen.It was therefore the object of the present invention to find a way, a permanent one To achieve deformation of the filter material.

Die Problemlösung ist dem Anspruch 1 zu entnehmen. Es wurde gefunden, daß wenn die Vernetzung des Klebers nach der Formgebung stattfindet, die Form beibehalten wird. Wichtig ist dabei, daß bei der Formgebung die Adsorbentien nicht abgestreift werden. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines feuchtvernetzenden Klebers und eines angefeuchteten Adsorbens schon nach 1-2 Minuten die Haftung zwischen dem Adsorbens und dem feuchtvernetzenden Isocyanat ausreicht, um eine problemlose Handhabung zu garantieren. Nach der Formgebung dringt die Feuchtigkeit mehr und mehr in den Kleber ein und fixiert die Form durch die vollständige Vernetzung des Klebers.The solution to the problem can be found in claim 1. It was found that if the Crosslinking of the adhesive takes place after the shaping, the shape is retained. Important is that the adsorbents are not stripped during shaping. It has shown that when using a moisture-curing adhesive and a moistened The adsorbent adheres to the adsorbent after just 1-2 minutes moisture-crosslinking isocyanate is sufficient to guarantee problem-free handling. After shaping, the moisture penetrates more and more into the adhesive and fixes it Shape through the complete crosslinking of the adhesive.

Eine weitere Voraussetzung ist, daß das Rückstellvermögen des Klebers größer ist als jenes des PU-Schaums. Da das fertige Material elastisch sein soll, werden Kleber auf Isocyanatbasis bevorzugt. Theoretisch eignen sich Kleber, die folgende Voraussetzungen erfüllen: sehr hohe Anfangshaftung, damit das Material vor der Vernetzung handhabbar ist und daß der ausgehärtete Kleber das Rückstellvermögen des PU-Schaums blockiert. So kann beispielsweise der PU-Schaum mit heißem Schmelzkleber beaufschlagt und auf beheizten Quetschwalzen abgequetscht und mit Adsorbentien bestreut werden.Another requirement is that the resilience of the adhesive is greater than that of the PU foam. Since the finished material should be elastic, adhesives are based on isocyanate prefers. In theory, adhesives are suitable that meet the following requirements: very high Initial liability so that the material is manageable before networking and that the cured adhesive blocks the resilience of the PU foam. For example the hot melt adhesive applied to the PU foam and on heated squeeze rollers squeezed and sprinkled with adsorbents.

Die beladenen Schaummatten können in warmen Zustand verformt werden und behalten ihre Form nach Abkühlung.The loaded foam mats can be deformed when warm and keep theirs Mold after cooling.

Die Verwendung eines Schmelzklebers als Haftmasse ist wegen der einfachen Arbeitsweise verlockend, hat aber den Nachteil, daß sich die beladenen Matten in der Wärme durchbiegen können. Der Effekt ist um so geringer, je dicker die Matte und je besser die Belegung ist, und stört nicht, wenn die Filtermatte z. B. durch ein Drahtgeflecht gestützt ist. Es hat sich gezeigt, daß die bereits erwähnten Faltenfilter durch ihre Form die Stabilität außerordentlich erhöhen, sodaß die Verwendung von Schmelzklebern (mit vorzugsweise hoher Erweichungstemperatur) in diesem Fall sinnvoll ist. The use of a hot melt adhesive as an adhesive is because of the simple procedure tempting, but has the disadvantage that the loaded mats bend in the heat can. The thicker the mat and the better the occupancy, the smaller the effect, and does not bother if the filter mat z. B. is supported by a wire mesh. It has shown, that the pleated filters already mentioned increase the stability extremely due to their shape, so that the use of hot melt adhesives (preferably with a high softening temperature) makes sense in this case.

Eine interessante Anwendung der Erfindung sind Faltenfilter, die auf Grund der selbsttragenden Eigenschaften keiner tragenden Elemente bedürfen. Bei Filterkästen, wie sie in der Klimatechnik viel zur Anwendung kommen, kann das Filtermaterial bereits bei der Herstellung in geeignete (Kunststoff)rahmen eingebracht werden und der Kleber in diesen ausgehärtet werden.An interesting application of the invention are pleated filters which, owing to the self-supporting properties do not require any load-bearing elements. For filter boxes as in air conditioning technology, the filter material can already be used in the Manufacture into suitable (plastic) frames and the glue in them be cured.

example

Ein 20 mm dicker und 30 cm breiter großporigen, retikulierten PU-Schaum und einer Porosität von 10 ppi wurde mit Levacast 43131 N der Bayer AG abgequetscht (Abquetscheffekt 105%) und mit einer angefeuchteten Kugelkohle (25% feuchte, Durchmesser ca. 0,5 mm, Hersteller Kureha, Japan) bestreut. Es konnten im Schaum 220 g/l Kohle untergebracht werden. Eine Minute nach Einbringen der Kohle und abrütteln des Überschusses wurde die 30 cm breite Schaumbahn in einen 15 cm hohen, 30 × 50 cm großen Kartonrahmen in gefalteter Form eingelegt. Es ließen sich problemlos 240 cm Schaumbahn in Form von 16 Falten einführen, was einer Kohlemenge von mehr als 3 kg entspricht.A 20 mm thick and 30 cm wide, large-pored, reticulated PU foam and one Porosity of 10 ppi was squeezed off with Levacast 43131 N from Bayer AG (Squeezing effect 105%) and with a dampened spherical carbon (25% moist, diameter 0.5 mm, manufacturer Kureha, Japan). It could 220 g / l coal in the foam be accommodated. One minute after adding the coal and shaking off the excess was the 30 cm wide foam sheet in a 15 cm high, 30 × 50 cm large cardboard frame inserted in folded form. 240 cm foam sheet in the form of 16 could easily be Introduce wrinkles, which corresponds to a quantity of coal of more than 3 kg.

Vergleichsweise wurde der Rahmen mit 5 (nicht gefalteten) Schaumplatten die etwa die gleiche Kohlemenge enthielten gefüllt (Gesamthöhe 10,4 cm). Der Luftwiderstand der mit Hilfe eines Manometers bei 1 m/sec qualitativ geschätzt wurde, war ca. 2× größer als beim Faltenfilter mit gleicher Kohlemenge.In comparison, the frame with 5 (unfolded) foam sheets was about the same The amount of coal contained filled (total height 10.4 cm). The air resistance with the help of a Manometer was estimated qualitatively at 1 m / sec, was about 2 × larger than with the pleated filter same amount of coal.

Die Erfindung eignet sich auch grundsätzlich für Anwendungen wo eine permanente Verformung gewünscht ist, die elastischen Eigenschaften des Materials aber erhalten bleiben sollen. Als Beispiel seien Fluchtmasken, selbstabdichtende Filtereinsätze aber auch Einlagen zur Verstärkung besonders gefährdeter Stellen in Schutzanzügen erwähnt.The invention is also generally suitable for applications where a permanent Deformation is desired, but the elastic properties of the material are retained should. Escape masks, self-sealing filter inserts but also inserts are an example mentioned in protective suits to reinforce particularly vulnerable areas.

Als Adsorbens eignet sich insbesondere Aktivkohle, die sauer oder basisch imprägniert sein kann, aber auch stark saure und basische Ionenaustauscher, die flüchtige Basen und Säuren sehr gut adsorbieren.Activated carbon which is impregnated with acid or base is particularly suitable as the adsorbent can, but also strongly acidic and basic ion exchangers, the volatile bases and acids adsorb very well.

Die Teilchengröße der Adsorbentien kann von 0,1 bis 2 mm variieren, doch sind solche von 0,2 bis 1 mm insbesondere 0,3 bis 0,65 mm bevorzugt. Kugelkohle eignet sich wegen ihrer guten Rieselfähigkeit besser als Splitterkohle, jedoch sind auch mit abgerundeter Kornkohle vernünftige Beladungen erziehbar.The particle size of the adsorbents can vary from 0.1 to 2 mm, but those of 0.2 to 1 mm, in particular 0.3 to 0.65 mm, is preferred. Ball coal is suitable because of its good flowability better than coal, but are also with rounded grain coal reasonable loads educable.

Claims

1. Elastic, self-supporting and permanently deformable air-permeable material with adsorbing properties, consisting of a highly air-permeable, three-dimensional elastic carrier material, on the webs or ribs of which adsorbents are fastened with the aid of an adhesive, characterized in that the material is deformable before the adhesive mass is solidified and the deformation is fixed by the solidification of the hafi mass.

2. Material according to claim 1, characterized in that the carrier material large-pored, reticulated PU foam.

3. Material according to claim 1 and / or 2, characterized in that the adhesive is moisture-crosslinking prepolymer isocyanate.

4. Material according to one or more of the preceding claims characterized in that the adorbent is activated carbon.

5. Material according to one or more of the preceding claims characterized in that the activated carbon is a spherical coal or a grain coal with a Particle size of 0.1-2 mm, preferably 0.2-1 mm, in particular 0.3-0.65 mm.

6. Material according to one or more of the preceding claims characterized in that the adsorbent is an acidic or basic ion exchange.

7. Self-supporting, possibly self-sealing pleated filter, manufactured according to one or several of the preceding claims.

8. escape mask manufactured according to one or more of the preceding claims.