DE19936108A1

DE19936108A1 - Haftmasse für körnige Adsorbentien

Info

Publication number: DE19936108A1
Application number: DE1999136108
Authority: DE
Inventors: Ernest De Ruiter; Gunter Reek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-01

Abstract

Es wird eine Haftmasse zur Fixierung von körnigen Adsorbentien auf luftdurchlässigen Trägern beschrieben, welche aus einer mit einer Acrylatdispersion verschnittenen Polyvinylalkohol-Lösung besteht.

Description

Es ist bekannt, daß zur Herstellung von Schutzmaterialien als auch Adsorptions filtern für Luftströme körnige Adsorbentien an einem luftdurchlässigen, zwei- oder dreidimensionalen Träger fixiert werden. Eine bevorzugte Haftmasse sind durch ein Oxim blockierte Isocyanate, die mit Hilfe eines Diamins nach ther mischer Abspaltung des Oxims vernetzt werden. Solche Systeme werden von der Bayer AG unter der Bezeichnung "High Solids" zur Herstellung von Kunstleder angeboten. In der Patentliteratur wird ein Schutzmaterial beschrieben, be stehend aus einem luftdurchlässigen textilen Träger, welcher mit einer punkt förmig, in Form von Häufchen aufgetragener Haftmasse (Impranil HS 62 + Imprafix HSC der Bayer AG) versehen, mit Kugelkohle bestreut und ausgehärtet wird. Dabei kann der textile Träger ein Gewebe, Gewirk oder Vlies sein, hergestellt aus Synthesefasern, Naturfasern bzw. deren Kombination und mit Flächengewirken von 50-300 g/m².

Für die Entfernung von Schadstoffen bzw. Gerüchen aus Luftströmen haben sich Filterplatten aus großporigen, retikulierten PU-Schäumen bewährt, an deren "Stegen" körnige Adsorbentien mit Hilfe der bereits beschriebenen Haftmasse fixiert sind.

Da die Haftmasse wegen ihrer hohen Viskosität von ca. 50.000 cps schwer hand habbar ist und zudem das freigesetzte Oxim sowie das zur Vernetzung benötigte Diamin zu einem Teil vom Adsorbens aufgenommen wird (was später zu einer Geruchsbelästigung führen kann), wurde - jedoch ohne viel Erfolg - intensiv nach anderen Haftmassen gesucht.

Es ist eines der Vorteile der beschriebenen "High Solids", daß sie eine ausgeprägte hohe Anfangshaftung besitzen; so daß die aufgestreuten Adsor bentien ihre Position nicht mehr ändern und so Verschmierungen ausbleiben. Ein weiterer Vorteil ist, daß die "High Solids"-Systeme während der Ver netzung kurzzeitig ein Viskositätsminimum durchlaufen, was zu einer sehr guten Endhaftung führt.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß eine Haftmasse bestehend aus einer Dispersion eines weichen Acrylats, dem eine Polyvinylalkohol-Lösung zugegeben ist, den Anforderungen entspricht. Durch die Polyvinylalkohol- Lösung kommt es zu einer hohen Strukturviskosität, die zu einer guten Anfangs haftung führt, jedoch beim Drucken bzw. Abquetschen zusammenbricht und diese Vorgänge erheblich erleichtert. Das weiche Acrylat führt zu einer elastischen Haftmasse, was der Endhaftung zu Gute kommt. Darüber hinaus verhindert das Acrylat das Ablösen der Haftschicht durch Wasser.

Die Adsorbentien können Teilchengrößen von 0,2-1,0 mm, insbesondere 0,3-0,7 mm, aufweisen. Dabei können körnige, insbesondere kugelförmige Aktivkohle oder verwandte Produkte, wie karbonisierte Polymere, aber auch Ionenaustauscher, einge setzt werden.

Beispiel 1

1 Teil einer wäßrigen 20% Lösung von Polyvinylalkohol L-25 GP der Fa. Wengenroth wurde mit 1 Teil Plextol E 220 der Fa. Polymer Latex GmbH abgemischt. Diese Haftmasse wurde in Form von halbkugelförmigen Häufchen mit Hilfe einer Rotationsdruckmaschine auf ein 105 g/m² schweres BW-Gewebe aufgedruckt: 100 Häufchen/cm², Auflage ca. 110 g/m² naß. Anschließend wurde die bedruckte Warenbahn mit einer Kugelkohle der Fa. Kureha, mit ∅ 0,5 mm, bestreut und nach Absaugen des Überschusses bei 150°C getrocknet. Kohleauf lage 220 g/m².

Beispiel 2

Ein ca. 20 mm dicker offenporiger, retikulierter PU-Schaum mit 8-10 Poren pro Inch wurde mit der Haftmasse des Beispiels 1 abgequetscht (Abquetscheffekt ca. 300%) und mit der Kugelkohle des Beispiels 1 be streut. Nach Abrütteln des überschusses wurde bei 150°C getrocknet. Die Gewichtsverteilung im fertigen Filterschaum war wie folgt:
Schaumgerüst: 30 g/l
Haftmasse: 45 g/l
Aktivkohle: 240 g/l

Grundsätzlich sind Adsorbentien mit Teilchengrößen von 0,2-1,0 mm, insbesondere 0,3-0,7 mm, gut geeignet. Das Verhältnis Acrylatdispersion zu Polyvinylalkohol-Lösung kann von 2 : 1 bis 1 : 2 variieren. Für die Acrylatdispersion werden solche auf Basis eines weichen Acrylats, z. B. Butylacrylat, bevorzugt. Neben körniger Aktivkohle sind für bestimmte An wendungen Ionenaustauscher als Adsorbens brauchbar. Textile Träger können Flächengewichte von 50-300 g/m² haben, es werden aber 80-150 g/m² bevor zugt. Für die Auswahl der Fasern bestehen keine Einschränkungen. Nach der Belegung mit Adsorbentien sollte als Richtwert für die Luftdurchlässigkeit bei 1 mbar (100 Pa) 1.000 l/m² angestrebt werden, wobei allerdings je nach Einsatzgebiet auch wesentlich niedrigere Werte vorliegen können.

Der als dreidimensionale Träger bevorzugte retikulierte PU-Schaum sollte ein Litergewicht von 30 ± 5 g haben. Die Porenweite ist der Teilchengröße der Adsorbentien anzupassen und sollte ca. dreimal größer (oder etwas mehr) sein. Beim Abquetschen der Haftmasse ist darauf zu achten, daß die Trockenauflage 100-150% beträgt.

Der Polyvinylalkohol, der in den Beispielen zur Anwendung kam, wurde aus einer Reihe von Produkten ausgewählt. Eine Lösung von 20% wurde bevorzugt. 10% und 30% sind Grenzwerte. Der Polyvinyl alkohol selbst sollte zu ca. 80% hydrolysiert sein.

Claims

1. Filtermaterial, bestehend aus einem luftdurchlässigen zwei- oder dreidimensionalen Träger, an welchem körnige Adsorbentien haften, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmasse aus einer Polyvinylalko hol-Lösung, die mit einer Acrylat-Dispersion verschnitten ist, her gestellt ist.

2. Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Acrylat-Dispersion zu Polyvinylalkohol-Lösung 2 : 1 bis 1 : 2, insbesondere 1 : 1, beträgt.

3. Filtermaterial nach Anspruch 1 und/oder 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylat-Dispersion einen Festkörpergehalt von 40-50% aufweist und aus einem weichen Acrylat, insbesondere Butyl-Acrylat, hergestellt ist.

4. Filtermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylalkohol-Lösung 10-30% eines zu ca. 80% hydrolysierten Polyvinylalkohols enthält.

5. Filtermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die körnigen, bevorzugterweise kugelför migen Adsorbentien eine Teilchengröße von 0,2 bis 1,0 mm, insbesondere 0,3 bis 0,7 mm, haben und aus Aktivkohle oder verwandten Produkten, wie karbonisierte Polymere, bestehen.

6. Filtermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorbentien Ionenaustauscher sind.

7. Filtermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein textiles Flächengebilde, insbesondere ein Gewebe, Gewirk oder Vlies aus Synthesefasern, Natur fasern oder deren Kombination, mit einem Flächengewicht von 50 bis 300 g/m², bevorzugterweise 80 bis 150 g/m², ist.

8. Filtermaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein retikulierter, offenporiger PU-Schaum mit einem Raumgewicht von 30 ± 5 g/l und eine Porosität von 6 bis 30 ppi, bevorzugterweise 8 bis 12 ppi, aufweist.