BR112018007451B1

BR112018007451B1 - Material de filtragem e elemento filtrante produzido a partir do mesmo

Info

Publication number: BR112018007451B1
Application number: BR112018007451-9A
Authority: BR
Inventors: Andreas Demmel; Christoph Häringer; Werner Hörl
Original assignee: Neehnah Gessner Gmbh
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2022-09-06
Also published as: MX2018007685A; JP2019505367A; KR102142079B1; US20180369730A1; KR20180097608A; WO2017108436A1; DE102015122746B4; CA3004200A1; CN108290095A; ES2790880T3; US11198079B2; BR112018007451A2; EP3393617B1; CN108290095B; EP3393617A1; CA3004200C; DE102015122746A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um material de filtragem que inclui um material de suporte, o qual está impregnado em um lado (1) com um sistema aglutinante (VB) pré-reticulado termicamente e no outro lado (2) está impregnado com um sistema aglutinante reticulável termicamente, embora não reticulado. O material de filtragem se distingue por uma melhor deformabilidade e por uma capacidade muito boa de selagem a quente, especialmente por meio de ultrassom e por uma baixa diferença de pressão, especialmente no caso de filtragem de líquidos altamente viscosos.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um material de filtragem de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e a um elemento filtrante produzido a partir dele de acordo com a reivindicação 7.

Estado da Técnica

[002] Materiais de filtragem, durante seu emprego em elementos filtrantes, frequentemente têm que resistir a altos esforços mecânicos. Para alojar uma superfície de filtragem a maior possível no espaço limitado de uma caixa de filtro, frequentemente a maioria dos materiais de filtragem é dobrada. Quanto mais alta a superfície de filtragem, mais longo será o tempo de duração de um elemento filtrante e menor será a diferença de pressão no caso de uma corrente volumétrica predeterminada do fluido a ser filtrado.

[003] O tempo de duração ou, também, tempo de vida de um elemento filtrante é o tempo que decorre no uso de um elemento filtrante do momento da instalação até ser alcançada uma pressão diferencial máxima predeterminada. Quanto maior a superfície de filtragem do elemento filtrante e quanto melhor a capacidade de acumular poeira do meio filtrante devido à constituição de sua superfície, maior será o tempo de duração. A diferença de pressão indica a diferença de pressão que predomina à frente e atrás do material de filtragem durante o fluxo do fluido a ser filtrado passando pelo material de filtragem. Quanto menor for a diferença de pressão, maior poderá ser a configuração da carga de fluido com uma potência de bomba predeterminada.

[004] Tanto o tempo de duração, como a diferença de pressão, no caso de um material de filtragem predeterminado, são tanto melhores quanto maior for a superfície de filtragem de um elemento filtrante. Para se obter uma maior superfície de filtragem possível, busca-se dobraduras estreitas e profundas. Para que as superfícies de dobradura de duas dobras contíguas, no caso de uma distância a menor possível, ao máximo possível não se sobreponham e, consequentemente, bloqueiem superfícies de filtragem valiosas, imprimem-se, então, no material de filtragem, por meio de estampagens, elevações e/ou cavidades limitadas localmente, assim chamadas de nós, ou ondulações estendidas em direção longitudinal, assim chamadas de sulcos. O conjunto de sulcos é descrito, por exemplo, no DE 10 2005 021 992 A1 e a estampagem de nós é descrita no DE 41 26 126 A1.

[005] Para que o material de filtragem dobrado também resista a altos esforços mecânicos, como, por exemplo, à pressão hidráulica no caso de filtragem de líquidos altamente viscosos, é preciso que o material de filtragem seja o mais rígido possível. Para essa finalidade, o material de filtragem é impregnado com um aglutinante, que é endurecido termicamente depois da dobradura e da estampagem e, consequentemente, resulte um material duro e rígido. Tal material é descrito, por exemplo, no DE 10 2009 006 586 A1 e no EP 1 022 375 A1. No entanto, apesar da impregnação já bem rígida e dura depois do endurecimento, particularmente no caso da filtragem de líquidos altamente viscosos, ocorre sempre de novo o efeito de que as dobras não resistem à pressão de filtragem e são pressionadas uma contra a outra. Isso diminui, então, a superfície de filtragem e frequentemente aumenta abruptamente a diferença de pressão do filtro.

[006] Depois da dobradura e da estampagem do material de filtragem, frequentemente as duas extremidades soltas são juntadas para se obter um fole de dobras sem fim. A junção ocorre, por exemplo, através de colagem com uma cola aplicada adicionalmente, através de grampeamento com um grampo metálico ou através de soldagem, preferencialmente por meio de ultrassom. No entanto, para a soldagem, o material de filtragem tem que ser impregnado com um aglutinante termoplástico ou, então, se coloca uma película termoplástica entre as duas superfícies a serem soldadas. No entanto, aglutinantes termoplásticos, em sua maioria, não têm nenhuma rigidez suficiente e a intercalação de uma película termoplástica requer uma etapa extra de trabalho.

[007] Por isso, a invenção tem como objetivo criar um material de filtragem que, no estado dobrado, possua resistência suficiente para resistir também à pressão de filtragem de líquidos altamente viscosos e que suas extremidades possam ser soldadas termicamente sem polímeros termoplásticos aplicados ou incorporados adicionalmente. Além disso, pretende-se criar um elemento filtrante com um material de filtragem desse tipo.

Sumário da Invenção

[008] De acordo com a invenção, esse objetivo é alcançado por meio de um material de filtragem com as características da reivindicação 1 e por meio de um elemento filtrante com as características da reivindicação 7. Formas de execução vantajosas da invenção são descritas nas demais reivindicações.

[009] O material de filtragem de acordo com a invenção inclui um material de fibras não tecidas colocado molhado, um material de fibras não tecidas colocado seco, um tecido ou uma espuma, sendo que o material de filtragem, em um primeiro lado, está impregnado com um sistema de aglutinante pré-reticulado e em outro lado, segundo lado, está impregnado com um sistema de aglutinante reticulável, embora ainda não reticulado.

[0010] Com ajuda da invenção cria-se um material de filtragem com deformabilidade melhorada, sendo que, ao mesmo tempo, se garante sua capacidade de soldagem térmica. O material de filtragem se distingue por uma capacidade muito boa de selagem a quente, especialmente por meio de ultrassom.

[0011] Elementos filtrantes que são produzidos a partir desse material de filtragem apresentam uma diferença de pressão inicial nitidamente menor, especialmente no caso de filtragem de líquidos altamente viscosos.

[0012] A expressão "sistema de aglutinante" empregada no âmbito da presente invenção pretende indicar que o aglutinante também pode conter outros aditivos, tais como agente endurecedor ou agente acelerador.

[0013] Além disso, cabe observar que através do emprego de sistemas de aglutinantes pré-reticulados e de sistemas de aglutinante reticuláveis, embora ainda não reticulados, podem ser criados materiais de filtragem que, nesse estado, podem ser levados ao mercado para serem, então, submetidos a outras eventuais etapas de processamento por parte do cliente, como, por exemplo, dobradura, estampagem ou moldagem para formar determinados elementos filtrantes. A reticulação final dos sistemas de aglutinantes pode ser, então, efetuada de acordo com essas etapas de processamento.

Descrição Detalhada da Invenção

[0014] O material de filtragem de acordo com a invenção inclui um material de suporte impregnado, selecionada a partir do grupo dos materiais de fibras não tecidas colocadas molhadas, materiais de fibras não tecidas colocadas a seco, tecidos e espumas.

[0015] Materiais de fibras não tecidas empilhadas colocadas secas são constituídos por fibras com comprimento com fim. Para a produção de materiais de fibras não tecidas empilhadas podem ser empregadas tanto fibras naturais, como fibras sintéticas. Exemplos de fibras naturais são celulose, lã, algodão e linho. Fibras sintéticas são, por exemplo, fibras de poliolefina, fibras de poliéster, fibras de poliamida, fibras de politetrafluoretileno e fibras de sulfido de polifenila. As fibras empregadas podem ser retas ou franzidas. Para a solidificação, o material de fibras não tecidas empilhadas inseridas com ar pode conter fibras aglutinadas por fusão com um ou mais componentes, as quais, a uma temperatura abaixo da temperatura de fusão das demais fibras, se fundem total ou parcialmente e solidificam o material de fibras não tecidas. A produção dos materiais de fibras não tecidas empilhadas colocadas com ar ocorre de acordo com o conhecido estado da técnica, tal como descrito no livro "Vliesstoffe, W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, 2000". Os materiais de fibras não tecidas empilhadas colocadas secas podem ser solidificadas por meio das já mencionadas fibras aglutinadas por fusão com um ou mais componentes. Outras possibilidades de solidificação são, por exemplo, agulhamento, agulhamento com jato de água ou embeber ou pulverizar o material de fibras não tecidas com aglutinantes líquidos, com uma secagem subsequente.

[0016] Materiais de fibras não tecidas fundidas por sopro são constituídas de fibras polímeras sem fim. Para a produção dos materiais de fibras não tecidas fundidas por sopro para o material de filtragem de acordo com a invenção emprega-se o processo de fusão por sopro que é conhecido no mundo especializado, tal como é descrito, por exemplo, em Van A. Wente, "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Engineering Chemestry, vol. 48, p. 1342 - 1346. Polímeros apropriados são, por exemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, poliamida, sulfido de polifenila, poliolefina. Os diâmetros típicos de fibras se movem, nesse caso, entre 0,5 e 10 μm, de preferência entre 0,5 e 3 μm. Conforme as exigências, aos polímeros também podem ser misturados aditivos, tais como, por exemplo, meios de hidrofilização, meios de hidrofobização, acelerador de cristalização ou colorantes. Dependendo das exigências, a superfície dos materiais de fibras não tecidas fundidas por sopro pode ter suas propriedades alteradas por processos de tratamento superficial, como, por exemplo, tratamento de corona ou tratamento de plasma. Além disso, caso necessário, os materiais de fibras não tecidas fundidas por sopro podem ser compactadas por meio de uma calandra.

[0017] Materiais de fibras não tecidas de fiação também são constituídas de fibras polímeras sem fim, cujos diâmetros de fibras, no entanto, em sua maioria, são nitidamente maiores do que os das fibras fundidas por sopro. Materiais de fibras não tecidas de fiação são produzidas pelo processo de união de fibras não tecidas por fiação que é conhecido pelo mundo especializado, tal como é descrito, por exemplo, nas patentes US 4, 340, 563A, US 3, 802, 817A, US 3, 855, 046A e US 3, 692, 618A. Polímeros apropriados para o processo de união de fibras não tecidas por fiação são, por exemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, polinaftalato de etileno, polinaftalato de butileno, poliamida, sulfido de polifenila e poliolefina.

[0018] Por espumas entende-se todas as espumas de células abertas de polímeros orgânicos. Devido à sua estrutura de células abertas, elas são permeáveis ao ar e são apropriadas para as mais diferentes tarefas de filtragem. A produção de espumas apropriadas é descrita, por exemplo, nos documentos US 3 171 820 A, De 1504551 A, DE 601435 A e GB 1111928 A.

[0019] Materiais de fibras não tecidas colocadas molhadas ou papéis no sentido desta invenção são todos os materiais de fibras não tecidas que possam ser gerados com os processos de colocação molhada que são conhecidos no mundo especializado para a produção de papéis de filtro. Os papéis para o material de filtragem de acordo com a invenção são constituídos de fibras naturais, sintéticas, inorgânicas ou de uma mistura delas. Exemplos de fibras naturais são celulose, algodão, lã e cânhamo, sendo que o material de celulose empregado pode ser celulose sem madeira e/ou contendo madeira de árvores caducifólias, celuloses de regeneração e celuloses fibriladas. Fibras inorgânicas são, por exemplo, fibras de vidro, fibras de basalto, fibras de quartzo e fibras metálicas. Como fibras sintéticas são apropriadas, por exemplo, as fibras de poliéster, fibras de polipropileno, fibras de múltiplos componentes com diferentes pontos de fusão de cada um dos componentes, fibras de poliamida e fibras de poliacrilonitrila. O título das fibras sintéticas comporta, tipicamente, 0,1 dtex a 8,0 dtex, de preferência 0,5 dtex a 5 dtex, e o comprimento de corte comporta, tipicamente, de 3 mm a 20 mm, de preferência de 4 mm a 12 mm. Os papéis para o material de filtragem de acordo com a invenção podem ser constituídos de até 100% de fibras naturais, sintéticas ou inorgânicas, embora também seja possível qualquer mistura desses tipos de fibras. A camada de papel pode ser constituída de várias camadas, que sejam geradas e juntadas em uma máquina de produzir papel com uma calha de entrada de material apropriada para isso ou pode ser constituída por faixas de papel individuais que são ligadas entre si em uma etapa de trabalho separada. Nesse caso, as camadas individuais podem ser configuradas diferentemente quanto às suas propriedades.

[0020] Usualmente, os materiais de suporte são impregnados totalmente com aglutinante em um banho de imersão, por exemplo, e, em seguida, são secados. A impregnação total tem a vantagem de que todas as fibras ficam envolvidas pelo aglutinante e, consequentemente, ficam ligadas entre si firmemente. Devido a isso, as fibras e, por conseguinte, também o material de filtragem ficam protegidos contra o ataque de líquidos agressivos. No entanto, o aglutinante também tem uma grande influência sobre a processabilidade subsequente do material de filtragem e a seleção ideal nem sempre é tão simples. Para a geração de dobras as mais precisas possível e de forma estável, é vantajoso o uso de materiais de filtragem rígidos. Para isso, usualmente, o material de filtragem é embebido com aglutinantes que podem ser endurecidos termicamente, como, por exemplo, resina fenólica, resina de epóxi e resina de melamina-formaldeído, sendo em seguida secado e endurecido total ou parcialmente. Os materiais de filtragem assim produzidos podem ser dobrados muito satisfatoriamente, embora tenham a desvantagem de que eles deixam de ser deformáveis plasticamente. A estampagem de nós ou ondulações profundas e estáveis, que são muito importantes para a manutenção da distância entre as dobras, só é possível condicionalmente. Na maioria das vezes, com esses materiais de filtragem também não é mais possível uma soldagem térmica das extremidades soltas para a geração de um fole de dobras sem fim.

[0021] Materiais de filtragem deformáveis e mais macios são obtidos, por exemplo, quando se emprega aglutinantes termoplásticos. Aglutinantes termoplásticos usuais são, por exemplo, dispersões de acrilato, de polivinilacetato e de etileno-acetato de vinil. Esses materiais de filtragem são muito bem estampáveis e soldáveis, embora tenham a desvantagem de que eles não geram dobras com formas estáveis.

[0022] Através de experiências intensivas, os inventores conseguiram produzir um material de filtragem que, por um lado, permite ser dobrado muito bem e com estabilidade de forma e que, por outro lado, porém, também pode ser muito bem estampado e com estabilidade de forma e pode ser soldado termicamente.

[0023] O material de filtragem de acordo com a invenção inclui um material de suporte, que, em um lado (primeiro lado) está impregnado com um sistema de aglutinante pré-reticulado (pré-endurecido) e, no outro lado (segundo lado), está impregnado com um sistema de aglutinante não reticulado (não endurecido), embora também seja reticulável (endurecível). Nesse caso, é irrelevante se os sistemas de aglutinantes podem ser endurecidos termicamente ou endurecidos a frio. Um sistema de aglutinante pode ser constituído de apenas uma resina aglutinante ou de uma ou mais resinas aglutinantes com ou sem agente endurecedor e agente acelerador.

[0024] Há uma série de possibilidades de como sistemas de aglutinantes endurecíveis, respectivamente endurecedores, podem ser constituídos para se obter um endurecimento mais rápido ou mais lento. Por isso, os exemplos que se seguem pretendem apenas descrever a invenção com mais precisão e não limitam absolutamente os pensamentos da invenção. Essencial à invenção é que é disponibilizado um material de filtragem, o qual, em um lado, está tratado com um sistema de aglutinante que se encontra mais fortemente reticulado do que o sistema de aglutinante do lado oposto, independentemente de qual tipo sejam os dois sistemas de aglutinante.

[0025] Sistemas de aglutinante pré-endurecidos e não endurecidos se diferenciam em suas reatividades. Os sistemas de aglutinantes pré- endurecidos são constituídos, por exemplo, de uma resina aglutinante que se encontra ajustada por meio de agentes aceleradores, agentes endurecedores e/ou catalisadores, de tal modo que eles endureçam parcialmente depois da impregnação e de um primeiro tratamento térmico a uma temperatura abaixo de 120°C. No entanto, também são concebíveis sistemas de aglutinantes que endurecem parcialmente sem ação da temperatura, como, por exemplo, sistemas de agentes endurecedores/resina de epóxi. Endurecido parcialmente significa que se alcança de 30% a 80% do endurecimento final teoricamente possível.

[0026] Nos sistemas de aglutinantes não endurecidos prescinde- se amplamente de agentes aceleradores e de catalisadores. Através de uma seleção apropriada de agentes endurecedores, esses aglutinantes são ajustados de tal modo que eles se apresentam amplamente não endurecidos depois de um primeiro tratamento térmico a uma temperatura abaixo de 120°C. Amplamente não endurecidos significa que se obtém no máximo 30% do endurecimento final teoricamente possível. Esse grau de endurecimento também pode ser obtido sem ação da temperatura em determinados sistemas de resina aglutinante, como, por exemplo, sistemas de resina de epóxi / agentes endurecedores.

[0027] Resinas aglutinantes endurecíveis termicamente apropriadas tanto para o uso pré-endurecido, como para o uso não endurecido são, por exemplo, resinas fenólicas, resinas de epóxi, resinas de melamina-formaldeído, resinas de ureia-formaldeído, resinas de acrilato, resinas de acetato de polivinila, resinas de etileno- acetato de vinil ou misturas destes. Os aglutinantes se apresentam em forma sólida, como pó, por exemplo, ou como soluções, respectivamente dispersões em água, por exemplo, ou em álcoois mais baixos.

[0028] Agentes endurecedores apropriados são, por exemplo, resinas de melamina-formaldeídos, resinas de ureia-formaldeídos, resorcinol, diamina, ácidos orgânicos disfuncionais.

[0029] Agentes aceleradores apropriados são, por exemplo, aminas secundárias, aminas terciárias, ácidos orgânicos, ácidos inorgânicos, ácidos latentes.

[0030] De acordo com a necessidade, também podem ser misturadas aos sistemas de aglutinantes diferentes substâncias auxiliares, como, por exemplo, meios de hidrofilização, meios de hidrofobização, meios de proteção contra chamas e corantes.

[0031] A produção do material de filtragem de acordo com a invenção inclui uma impregnação de ambos os lados. Nesse caso, uma superfície é impregnada com um primeiro sistema de aglutinante e a segunda superfície é impregnada com um segundo sistema de aglutinante. Os dois sistemas de aglutinante se diferenciam no grau de suas reticulações. A aplicação do primeiro e do segundo aglutinante é controlada, por exemplo, por meio da viscosidade da solução de aglutinante ou através de ajustes apropriados dos parâmetros processuais, de tal modo que pelo menos um dos dois sistemas de aglutinante penetre o material de filtragem pelo menos até a metade, embora no máximo até três quartos de sua espessura. De preferência, cada um dos dois sistemas de aglutinantes penetra o material de filtragem no mínimo até a metade, mas no máximo até três quartos de sua espessura. Antes da impregnação com o segundo sistema de aglutinante, o primeiro aglutinante pode ser secado, respectivamente, fundido, e parcialmente reticulado. O segundo sistema de aglutinante é, então, secado separadamente, respectivamente fundido separadamente. No entanto, também é possível secar, respectivamente fundir, ambos os sistemas de aglutinantes conjuntamente depois da aplicação do segundo sistema de aglutinante e, nesse processo, reticular parcialmente o primeiro sistema de aglutinante.

[0032] O material de filtragem de acordo com a invenção, depois da impregnação com o primeiro sistema de aglutinante, possui um teor de resina de 1 a 30%, de preferência de 5 a 20%, e depois da impregnação com o segundo sistema de aglutinante possui um teor total de resina de 2 a 50%, de preferência de 5 a 30%. O teor total de resina é o teor de resina do primeiro e do segundo sistema de aglutinante juntos.

[0033] As porcentagens apresentadas em correlação com os sistemas de aglutinantes, respectivamente com o teor de resina, referem-se à porcentagem por peso.

[0034] Processos apropriados para a impregnação de ambos os lados são, por exemplo, a aplicação por cilindros em ambos os lados, a aplicação por pulverização em ambos os lados, a aplicação em ambos os lados por meio de um rodo de rolamento ou a aplicação de pó em ambos os lados.

[0035] Caso o material de filtragem deva ter um lado mais compactado e um lado mais aberto, como é o caso, por exemplo, na maioria dos papéis de filtro, então, o sistema de aglutinante pré- reticulado termicamente será aplicado, de preferência, sobre o lado mais compactado.

[0036] Uma forma de execução preferida do material de filtragem de acordo com a invenção é um papel de fibras naturais, fibras sintéticas, fibras inorgânicas ou misturas destas, que se encontra impregnado em um lado com o primeiro sistema de aglutinante de um modo tal que o primeiro sistema de aglutinante penetre aproximadamente em cerca de dois terços da espessura do papel, e se encontra impregnado no lado oposto com um segundo sistema de aglutinante de um modo tal que o segundo sistema de aglutinante também penetre em aproximadamente dois terços da espessura do papel. Esse material e filtro tem uma massa superficial de 50 g/m2 a 400 g/m2, de preferência de 100 g/m2 a 300 g/m2, uma espessura de 0,1 mm a 2,0 mm; de preferência de 0,3 mm a 1,5 mm, uma permeabilidade ao ar de 1 l/m2s a 1500 l/m2s, de preferência de 5 l/m2s a 800 l/m2s, um teor de impregnação para o primeiro sistema de aglutinante de 1 a 30%, de preferência de 5 a 20%, um teor total de meio de impregnação de 2% a 30%, de preferência de 5% a 50%, um extrato de acetona do lado não endurecido de 50 a 100%, de preferência de 60 a 90% e um extrato de acetona do lado endurecido de 0 a 50%, de preferência de 0 a 30%.

[0037] No âmbito da invenção é facilmente possível que o material de filtragem de acordo com a invenção seja constituído por vários estratos, respectivamente camadas. Além disso, também é possível que antes e/ou depois do material de filtragem de acordo com a invenção seja prevista uma ou mais camadas de outros materiais.

[0038] O papel impregnado de acordo com a invenção é estampado depois da impregnação. De preferência, a estampagem ocorre em forma ondulada na direção longitudinal (sulcos) ou na forma de cavidades e/ou elevações (nós) planas limitadas. Em seguida, o material de filtragem estampado é dobrado, sendo que as linhas de dobra se localizam, de preferência, transversalmente à direção de deslocamento do material de filtragem. Depois de um número predeterminado de dobras, o material de filtragem dobrado é separado do material restante ainda não dobrado, de tal modo que se forma um fole de dobras solto. Em outra etapa de trabalho, as extremidades soltas do fole de dobras são colocadas uma sobre a outra de tal modo que as duas superfícies venham a se depositar uma sobre a outra com o lado do sistema de aglutinante não pré-endurecido. Por meio de ação térmica, de preferência através de ultrassom, essas superfícies são, então, soldadas uma com a outra e se forma um fole de dobras sem fim.

[0039] Para a solidificação definitiva, o fole de dobras do material de filtragem de acordo com a invenção é, então, tratado termicamente a 130 a 220 °C por 1 a 20 minutos, sendo que tanto o sistema de aglutinante pré-endurecido, como o sistema de aglutinante não endurecido endurecem totalmente. Totalmente endurecido significa que o extrato de acetona do material de filtragem endurecido comporta no máximo 4%. O resultado é um material de filtragem que resiste de modo excelente às pressões de filtragem que ocorrem especialmente durante a filtragem de líquidos altamente viscosos.

Métodos de Teste

[0040] Massa superficial segundo a DIN EN ISO 536

[0041] Espessura segundo a DIN EN ISO 534

[0042] Permeabilidade ao ar segundo a DIN EN ISO 9237 com uma diferença de pressão de 200 Pa

[0043] Diferença de pressão inicial segundo a DIN ISO 4548/1, medida com um óleo de motor com uma viscosidade de 300 cSt e um fluxo de 40 l/min, respectivamente com um óleo de motor com uma viscosidade de 2900 cSt e um fluxo de 4 l/min.

[0044] A proporção de um meio de impregnação em um papel é calculada pela seguinte fórmula: Teor de meio de impregnação em % = (MS Imp./MS papel) * 100%

[0045] Com MS Imp. = massa do meio de impregnação seco por m2 de papel

[0046] MS papel = massa superficial do papel impregnado

Extrato de Acetona

[0047] O material de filtragem impregnado é climatizado por 24 hhoras em clima normal (23°C, 50% de r. F.). Cerca de 2 g do papel filtro climatizado são pesadas com a balança analítica. Essa amostra é conduzida para um aparelho Soxhlet e é extraída em 2 horas com 300 ml de acetona no refluxo. Em seguida, a amostra é secada por 10 minutos a 105°C e é climatizada por 24 horas em clima normal. A amostra climatizada é pesada de novo e o extrato de acetona é calculado a partir da diferença de peso segundo a seguinte fórmula:

[0048] MS não extraída = massa superficial da amostra antes da extração

[0049] MS extraída = massa superficial da amostra depois da extração

Soldagem por Ultrassom

[0050] A soldagem ocorre por meio de um aparelho de soldagem por ultrassom de laboratório da firma Herrmann Ultraschall do tipo HS Dialog, active control, durante 2 segundos com uma compressão de 1200 N.

Exemplos Exemplo 1 (exemplo de comparação)

[0051] Pelo processo de produção de papel já conhecido em geral, produziu-se em uma máquina de produzir papel uma faixa de papel constituída de 80% de celulose e 20% de fibras de poliéster (1,7 dtex/6 mm). O papel assim produzido tinha uma massa superficial de 168 g/m2, uma espessura de 0,94 mm e uma permeabilidade ao ar de 500 l/m2s. Em seguida, esse papel foi impregnado por meio de uma aplicação de dois rolos em cada lado com a resina tipo resol Prefere 94 3193 P da firma Prefere, de Erkner, e foi secado a 120°C. O papel impregnado tinha uma massa superficial de 213 g/m2, uma espessura de 0,94 mm, uma permeabilidade ao ar de 488 l/m2s e um teor de meio de impregnação de 27%.

[0052] Nesse material de filtragem foi medida a capacidade de selagem a quente por meio de ultrassom. O material de filtragem assim produzido foi processado para formar um filtro de óleo dobrado em forma de estrela que é usual no comércio, do qual foi exigida uma perda de pressão inicial menor do que 220 kPa (2,2 bar), medida segundo a ISO 4548/1, com um fluxo de 40 l/min de óleo de motor com uma viscosidade de 300 cSt. Nesse filtro de óleo foi determinada a perda de pressão inicial sob as condições apresentadas. O resultado está exposto na tabela 1.

Exemplo 2 (exemplo de comparação)

[0053] O papel do exemplo 1 foi impregnado com um sistema de aglutinante por meio de uma aplicação de dois rolos em cada lado e foi secado a 120°C. O sistema de aglutinante era constituído de 94% em peso de resina tipo resol Prefere 94 3193 P da firma Prefere, de Erkner, e de 6% em peso de resorcinol. O sistema de aglutinante foi ajustado por meio de dietanolamina para um valor de pH de 8. O papel impregnado tinha uma massa superficial de 211 g/m2, uma espessura de 0,92 mm, uma permeabilidade ao ar de 484 l/m2s e um teor de meio de impregnação de 27%.

[0054] Nesse material de filtragem foi medida a capacidade de selagem a quente por meio de ultrassom. O material de filtragem assim produzido foi processado para formar um filtro de óleo dobrado em forma de estrela usual no comércio, do qual foi exigida uma perda de pressão inicial menor do que 220 kPa (2,2 bar), medida segundo a ISO 4548/1, com um fluxo de 40 l/min de óleo de motor com uma viscosidade de 300 cSt. Nesse filtro de óleo foi determinada a perda de pressão inicial sob as condições apresentadas. O resultado está exposto na tabela 1.

Exemplo 3 (invenção)

[0055] O papel do exemplo 1 foi impregnado por meio de uma aplicação de dois rolos em um lado com uma resina tipo resol Prefere 94 3193 P da firma Prefere, de Erkner, e foi impregnado no lado oposto com o sistema de aglutinante do exemplo 2. O papel assim impregnado foi secado a 120°C. O papel impregnado tinha uma massa superficial de 212 g/m2, uma espessura de 0,93 mm e uma permeabilidade ao ar de 480 l/m2s. O teor de meio de impregnação da resina pura tipo resol comportou 14% e o do sistema de aglutinante também comportou 14%. Tanto a resina pura tipo resol, como o sistema de aglutinante penetraram respectivamente no papel até a metade da espessura do papel.

[0056] Nesse material de filtragem foi medida a capacidade de selagem a quente por meio de ultrassom. O material de filtragem assim produzido foi processado para formar um filtro de óleo dobrado em forma de estrela usual no comércio, do qual foi exigida uma perda de pressão inicial menor do que 220 kPa (2,2 bar), medida segundo a ISO 4548/1, com um fluxo de 40 l/min de óleo de motor com uma viscosidade de 300 cSt. Nesse filtro de óleo foi determinada a perda de pressão inicial sob as condições apresentadas. O resultado está exposto na tabela 1. Tabela 1

[0057] Pela comparação dos três exemplos fica evidente que o material de filtragem de acordo com a invenção do exemplo 3 reúne em si a vantagem da capacidade de soldagem térmica do exemplo 1 com uma perda de pressão inicial claramente menor do que nos exemplos 1 e 2. Além disso, no material de filtragem de acordo com a invenção do exemplo 3 não se forma nenhuma cobertura do meio de impregnação sobre o sonotrodo, tal como no caso do exemplo 2.

[0058] A seguir, a invenção será explicada detalhadamente como exemplo com base nos desenhos. Mostra-se:

[0059] Figura 1: uma exposição em corte esquemática através de uma primeira forma de execução do material de filtragem de acordo com a invenção;

[0060] Figura 2: uma exposição em corte esquemática através de uma segunda forma de execução do material de filtragem de acordo com a invenção;

[0061] Figura 3: uma exposição esquemática através de uma terceira forma de execução do material de filtragem de acordo com a invenção;

[0062] Figura 4: uma vista de cima verticalmente sobre uma primeira forma de execução de um elemento filtrante dobrado em forma de estrela e

[0063] Figura 5: uma vista de cima verticalmente sobre uma segunda forma de execução de um elemento filtrante dobrado em forma de estrela.

[0064] Na figura 1 é mostrado esquematicamente um corte através de uma primeira forma de execução do material de filtragem de acordo com a invenção. Um sistema de aglutinante pré-reticulado VB penetra a espessura do material de filtragem a partir de um primeiro lado até 50%, enquanto um sistema de aglutinante não reticulado UB penetra o material de filtragem a partir de um segundo lado também até 50% de sua espessura.

[0065] Na figura 2 é mostrado esquematicamente um corte através de uma segunda forma de execução do material de filtragem de acordo com a invenção. O sistema de aglutinante pré-reticulado VB penetra a espessura do material de filtragem a partir do primeiro lado 1 até 75%, enquanto o sistema de aglutinante não reticulado UB penetra o material de filtragem a partir do segundo lado 2 até 25% de sua espessura.

[0066] Na figura 3 é mostrado esquematicamente um corte através de uma terceira forma de execução do material de filtragem de acordo com a invenção. O sistema de aglutinante pré-reticulado VB penetra a espessura do material de filtragem a partir de um primeiro lado 1 até 25%, enquanto o sistema aglutinante não reticulado UB penetra o material de filtragem a partir do segundo lado 2 até 75% de sua espessura.

[0067] A figura 4 mostra uma vista de cima verticalmente sobre uma primeira forma de execução de um elemento filtrante dobrado em forma de estrela. Um anel formado por um material de filtragem de acordo com a invenção, dobrado em forma de ziguezague, como, por exemplo, o material de filtragem mostrado nas figuras de 1 a 3, é fechado na medida em que o segundo lado 2 com o sistema de aglutinante não reticulado UB de uma das extremidades do anel, que forma uma primeira região de ligação 3a, é colocado sobre o segundo lado 2 com o sistema aglutinante não reticulado UB da outra extremidade, a qual forma uma segunda região de ligação 3b, e as duas extremidades são ligadas uma com a outra de modo adequado, especialmente por meio de soldagem por ultrassom. Nessa forma de execução, o segundo lado 2 se encontra sobre o lado interno do elemento filtrante de acordo com a invenção. As regiões de ligação 3a, 3b sobressaem lateralmente para fora por cima do perfil dobrado em forma de estrela do elemento filtrante.

[0068] A figura 5 mostra uma vista de cima verticalmente sobre uma segunda forma de execução de um elemento filtrante dobrado em forma de estrela. O anel constituído pelo material de filtragem de acordo com a invenção é fechado na medida em que o segundo lado 2 com o sistema de aglutinante não reticulado UB da primeira extremidade do anel, a qual forma a primeira região de ligação 3a, é colocado sobre o segundo lado 2 com o sistema de aglutinante não reticulado UB da outra extremidade, a qual forma a segunda região de ligação 3b, e as duas extremidades, respectivamente as duas regiões de ligação, são ligadas uma com a outra de modo adequado, especialmente por soldagem por meio de ultrassom. Nessa forma de execução, o segundo lado 2 se encontra sobre o lado externo do elemento filtrante de acordo com a invenção, sendo que as regiões de ligação 3a, 3b se projetam para dentro do elemento filtrante.

Claims

1. Material de filtragem incluindo fibras não tecidas colocadas molhadas, fibras não tecidas colocadas secas, um tecido ou uma espuma, o material de filtragem tendo um primeiro lado (1) e um segundo lado (2) caracterizado pelo fato de que ambos os lados (1, 2) o material de filtragem estão impregnados com diferentes sistemas aglutinantes (VB, UB), o material de filtragem sendo impregnado com um sistema aglutinante (VB) pré-reticulado no primeiro lado (1) e no outro, segundo lado (2) está impregnado com um sistema aglutinante (UB) reticulável, embora ainda não um sistema aglutinante (UB) reticulado.

2. Material de filtragem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema aglutinante (VB) termicamente pré-reticulado encontra-se reticulado em 30 a 80% de sua reticulação final teórica depois de um tratamento a quente de menos de 120°C.

3. Material de filtragem de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sistema aglutinante (UB) reticulável termicamente, embora não reticulado, encontra-se reticulado até o máximo de 30% de sua reticulação final teórica após um tratamento a quente de menos de 120°C.

4. Material de filtragem de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dois sistemas de aglutinantes diferentes (VB, UB) penetra o material de filtragem pelo menos até a metade e no máximo até três quartos da espessura deles.

5. Material de filtragem de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada um dos dois sistemas de aglutinantes diferentes (VB, UB) penetra o material de filtragem pelo menos até a metade e no máximo até três quartos da espessura deles.

6. Material de filtragem de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material de filtragem possui um extrato de acetona de 50 a 100% no lado não reticulado (1) e de 0 a 50% no lado pré-reticulado (2).

7. Elemento filtrante, caracterizado pelo fato de ser produzido com um material de filtragem como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

8. Elemento filtrante de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que regiões de ligação (3a, 3B) do material de filtragem estão unidas, respectivamente, uma à outra e soldadas termicamente uma com a outra com o segundo lado (2) que está impregnado com o sistema de aglutinante (UB) ainda não reticulado.