BRPI0713352A2 - filtro e processo de preparo do mesmo - Google Patents

Abstract

FILTRO E PROCESSO DE PREPARO DO MESMO. A presente invenção relaciona-se a filtros, particularmente para filtração da água sob gravidade e a um processo para fazer tais filtros. A invenção também se relaciona à um dispositivo de filtração por gravidade utilizando o filtro da invenção. E então, um objeto da presente invenção proporcionar um filtro moldado que é mais seguro e é propenso à menos vazamentos quando comparado à tipos similares de filtros do estado da técnica. Um filtro compreendendo um bloco de filtro compreendendo material filtrante particulado e ligante polimérico tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos e uma placa final integralmente moldada para o referido bloco de filtro, a referida placa final tendo uma abertura para passagem do liquido e feita de um polímero tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Ivenção

Filtro ε processo de preparo do mesmo

Campo Técnico

A presente invenção está relacionada a filtros, particularmente para filtração da água sob gravidade e a um processo para fazer tais filtros. A invenção também está relacionada a um dispositivo de filtração por gravidade utilizando o filtro da invenção.

Antecedentes e Estado da Técnica

Em áreas urbanas, as pessoas recebem água de uma rede de tubos, após serem purificadas em plantas municipais de tratamento de água. Esta água é geralmente mais apropriada para beber quando comparada à água de beber disponível em cidades pequenas, vilas e outras áreas rurais. Nestas áreas rurais, a água é diretamente coletada de lagos, rios e poços e há poucas, se alguma, planta de tratamento de água centralizada. As pessoas têm que, individualmente, purificar a água coletada por elas. As pessoas geralmente recorrem à fervura para matar os germes. Entretanto, a fervura é um tanto cara e requer o uso de combustível como carvão, madeira ou óleo que são escassos em áreas rurais. Muitas pessoas usam floculadores como alúmen, mas estes métodos meramente clareiam a água mas não matam os germes. Existem muitas tentativas de proporcionar dispositivos simples e de baixo custo, que possam ser utilizados por uma família para suprir as suas necessidades de água potável. Um tipo de dispositivo doméstico é baseado na irradiação da água de alimentação com radiação ultravioleta que mata as bactérias e vírus. Entretanto, este tipo de dispositivo requer a disponibilidade de suprimento de energia que, muito freqüentemente, não está continuamente disponível, especialmente em áreas rurais. Um outro tipo de dispositivo doméstico é baseado na filtração através de uma membrana. Este tipo de dispositivo, que é baseado no princípio da osmose reversa, também requer a disponibilidade de fornecimento de energia e pressão da água. Nas áreas rurais, a água geralmente não está disponível sob alta pressão. A água é geralmente coletada de lagos, rios e poços em potes e carregada pelas mãos até o lar.

Muitas tentativas têm sido feitas para proporcionar dispositivos de purificação de água que não precisam de disponibilidade de energia elétrica ou água sob alta pressão. Entretanto, a maioria destes dispositivos não preenche um conjunto de exigências rigorosas ditadas pelas agências internacionais, como OMS, que necessitam ser preenchidas para assegurar que a água é segura para o consumo humano, de modo que as pessoas possam levar uma vida livre de doenças decorrentes da água. A água, geralmente, precisa estar livre de dispersos de lama e terra, sais dissolvidos, matéria orgânica dispersa como ácidos húmicos do solo, solventes, pesticidas e resíduos de pesticidas e organismos patogênicos como cistos, bactérias e vírus. O documento WO 2005/095284 revela um tipo de dispositivo que reivindica a liberação dos contaminantes acima em uma extensão suficiente para preencher as exigentes especificações da OMS. Esta publicação, WO 2005/095284, descreve um sistema de purificação de água por gravidade compreendendo uma unidade de filtração para filtrar particulados e material solúvel da água de entrada, uma unidade química de distribuição para distribuição controlada de um biocida na água, seguida por uma compartimento de retenção para reter a água tratada por um período de tempo pré-determinado, antes da saída de água do sistema de purificação através de um meio de escape para remover o biocida dispensado na água. A unidade de filtração da publicação acima é preferivelmente um bloco de carbono feito pelas partículas de carbono ativadas e moldadas com um Iigante polimérico à alta temperatura e pressão. A base do bloco de carbono é geralmente feita de um material termoplástico como polipropileno, polietileno, estireno acrilonitrila butadiento (ABS) ou estireno acrilonitrila (SAN). Estas base são geralmente coladas no bloco de carbono usando colas como adesivos quentes derretidos.

O US 4753728 (Amway 1988) descreve um filtro de partícula de carbono compreendendo partículas de carbono, ligadas a um bloco de filtro por um material polimérico de baixo índice de fusão, menor que 1 grama por 10 minutos, como determinado por ASTM D1238 à 190 0C e 15 quilogramas de carga, onde o referido material polimérico se tornar um material pegajoso a elevadas temperaturas, sem se tornar suficientemente líquido, para substancialmente molhar as partículas de carbono. As placas finais, nesta publicação, são moldadas separadamente em moldes de lama pelo mergulho do bloco de carbono moldado em uma piscina de polipropileno derretido. O processo descrito é um processo de múltiplos passos e envolveu complexidades na fabricação.

Os presentes inventores encontraram que há várias desvantagens de filtros de bloqueio feitos com placas finais coladas/moldadas externamente. Inicialmente, há um alto grau de desconfiança no processo de colagem externa. As chances de vazamento são altas. Além disso, a placa final tem que ser selada com o dispositivo de filtração de água usando junta de vedação de borracha. Neste método de vedação, a tolerância no ângulo no qual a placa final é colada ao bloqueio de carbono é muito baixa. O que significa que a variação do ângulo da placa final do eixo do bloqueio de carbono sobre um grande número de filtros manufaturados tem que ser muito pequena, para minimizar a quantidade de rejeições de qualidade. Além disso, tem sido observado que o processo de múltiplos passos compreendendo a moldagem do bloco de carbono seguido por colagem da placa final é mais incômodo para as equipes de manufatura. Esta complexidade, junto com as simultâneas altas taxas de rejeição, faz com que os processos do estado da técnica de fabricação dos filtros e os filtros resultantes sejam caros.

Os presentes inventores encontraram que é possível manufaturar filtros compreendendo blocos de filtros de uma maneira simples e de baixo custo, pela moldagem do bloco de filtro e da placa final em um processo de um único passo pelo uso de Iigantes poliméricos para o bloco de filtro e um polímero para a placa final, ambos preenchendo uma especificação determinada. Os presentes inventores concluíram que é possível superar a maioria das desvantagens de tais tipos de filtros manufaturados no passado. Objetos da Invenção

É então um objeto da presente invenção proporcionar um filtro moldado que é mais confiável e é propenso a menos vazamentos, quando comparado a tipos de filtros similares do estado da técnica.

É um outro objeto da presente invenção proporcionar um filtro que é propenso a menos vazamentos mas, ao mesmo tempo, é menos caro quando comparado à filtros similares do estado da técnica.

É ainda um outro objeto da presente invenção proporcionar um bloco de filtro baseado em filtro mais barato e mais confiável, que pode ser manufaturado utilizando um processo que é mais simples quando comparado a filtros similares manufaturados no passado.

Sumário da Invenção

De acordo com o primeiro aspecto da invenção, é fornecido um processo para fazer um filtro compreendendo os passos de:

- colocar um polímero de espessura desejada de uma placa final em um molde;

- misturar um material filtrante particulado e um Iigante polimérico tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos;

- acrescentar a mistura do passo (b) ao molde;

- aquecer o referido molde em uma temperatura na faixa de 150°C a 350°C, desenformando o filtro moldado.

A invenção adicionalmente provê um filtro compreendendo: um bloco de filtro compreendendo um filtro de material filtrante particulado e um Iigante polimérico tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas /10 minutos; e uma placa final integralmente moldada para o referido bloco de filtro, a referida placa final tendo uma abertura para passagem de líquido e feita de um polímero tendo taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos.

O material filtrante particulado mais adequado, proporcionado pela invenção, são partículas de carbono ativadas. É particularmente preferível que o líquido a ser filtrado seja água. É ainda particularmente preferido que a água seja filtrada por gravidade.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido o uso do referido filtro em um dispositivo de filtração por gravidade compreendendo um compartimento superior e um compartimento inferior; o filtro, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, conectado em separado na base do referido compartimento superior; um filtro de sedimento, capaz de remover material particulado suspenso, conectado em separado no referido filtro; tal que o líquido alimentado à compartimento do topo é filtrado através do referido filtro de sedimento e o referido filtro antes da coleta na referida compartimento inferior.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido o uso do referido filtro em um dispositivo de filtração por gravidade compreendendo:

a) Um compartimento superior e um compartimento inferior;

b) Um primeiro filtro conectado em separado à base do referido compartimento superior;

c) Um filtro de sedimento, capaz de remover material particulado suspenso, conectado em separado no referido primeiro filtro;

d) Um alimentador de biocida;

e) Um compartimento de retenção e

f) Um segundo filtro,

de modo que o líquido alimentado no referido compartimento superior é filtrado através do referido filtro de sedimento e o referido primeiro filtro antes é tratado com um biocida por um alimentador de biocida, o líquido tratado por biocida é então retido em um compartimento de retenção por um período de tempo pré-determinado, após o qual o líquido retido é filtrado livre do excesso de biocida através do segundo filtro antes da coleta no referido compartimento inferior, enquanto o referido primeiro filtro ou o referido segundo filtro ou ambos são filtros conforme o primeiro aspecto da invenção. Estes e outros objetos, vantagens e características da invenção serão rapidamente entendidos e apreciados como referência à não-limitante descrição detalhada da construção preferencial.

Descrição Detalhada da Invenção

A invenção proporciona um filtro compreendendo um bloco de filtro compreendendo um material filtrante particulado e um Iigante polimérico tendo características seletivas específicas e uma placa final integralmente moldada no bloco de filtro, sendo a placa final feita de um polímero tendo uma característica seletiva específica e a placa final tendo uma abertura para a passagem do líquido.

Material filtrante particulado adequado de acordo com a invenção é preferivelmente selecionado do grupo compreendendo terra diatomácea, contas de cerâmica, argila, contas de vidro, contas de resina de poliestireno ou carvão ativado, mais preferivelmente o material filtrante particulado é carbono ativado.

Carbono ativado é preferivelmente selecionado de um ou mais carvões betuminosos, casca de côco, madeira e alcatrão de petróleo. A área de superfície do carbono ativado preferivelmente excede 500 m2/g, mais preferivelmente excede 1000 m2/g. Preferivelmente, o carbono ativado tem um coeficiente de uniformidade de tamanho menor que 2, mais preferivelmente, menor que 1,5, um número de tetracloreto de carbono excedendo 50%, mais preferivelmente excedendo 60%. O carbono ativado preferivelmente tem um número de iodeto maior que 800, mais preferivelmente maior que 1000.

O tamanho de partícula do material filtrante particulado é selecionado de modo que preferivelmente não mais que 5% das partículas passem através de uma malha de trama 30 e não mais que 5% sejam retidos em uma malha de trama 12.

Tanto o ligante polimérico quanto o polímero da placa final são selecionados de modo que eles possuam uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos, mais preferivelmente menor que 2 gramas/10 minutos e além disso, mais preferivelmente, menos que 1 grama/10 minutos. A taxa de fluxo de fusão (MFR) é medida usando o teste ASTM D 1238 (ISO 1133). O teste mede o fluxo de um polímero derretido através de um plastômetro de extrusão sob uma temperatura específica e condições de carga.

O plastômetro de extrusão consiste de um cilindro vertical com um pequeno molde de 2 mm na base e um pistão removível no topo. Um material de carga é colocado no cilindro e pré-aquecido por vários minutos. O pistão é colocado no topo do polímero derretido e é a força do peso do polímero através do molde e da placa coletora. O intervalo de tempo para o teste varia de 15 segundos a 15 minutos para acomodar as diferentes viscosidades dos plásticos. As temperaturas utilizadas são 190, 220, 250 e 300°C (428, 482 e 572 °F). Carregamentos usados são 1.2, 5, 10 e 15 kg. Na presente invenção, os testes são feitos a 190 °C a 15 kg de carregamento. A quantidade de polímero coletado após um intervalo específico é pesada e normalizada ao número de gramas que seria extrudado em 10 minutos: taxa de fluxo de fusão é expressa em gramas por tempo de referência.

Exemplos adequados de um Iigante polimérico e polímero inclui polímero de ultra alto peso molecular preferivelmente polietileno, polipropileno e combinações dos mesmos que tem este baixo valor MFR. O peso molecular está preferivelmente na faixa de 106 a 109g/mol. Ligantes desta classe estão comercialmente disponíveis sob os nomes comerciais HOSTALEN, de Tycona GMBH, GUR, Sunfine (de Asahi, Japão), Hizex (da Mitsubishi) e da Brasken Corp (Brasil). Outros ligantes disponíveis incluem LDPE vendido como Lupolen (da Basel Poliolefinas) e LLDPE da Qunos (Austrália).

De acordo com um ótimo aspecto da invenção, o ligante polimérico e o polímero da placa final são do mesmo material. A densidade de carga do ligante polimérico e do polímero são preferivelmente menores que, ou iguais ,a 0,6 g/cm3, mais preferivelmente menores que, ou iguais a, 0,5 g/cm3, e além disso, mais preferivelmente menores que, ou iguais a, 0,25 g/cm3.

Tem-se observado que, se o polímero da placa final tem uma taxa de fluxo de fusão maior que 5 gramas/10 minutos, é difícil liberar o filtro do molde. Este problema pode ser diminuído se a superfície do bloco de filtro é feita muito lisa ou uma liberação muito pequena é fornecida entre o bloco de filtro e o molde. Conseguir estas exigentes condições de processo são freqüentemente muito difíceis em uma facilidade de manufatura em larga escala. Então, o uso de um polímero para a placa final tendo as características seletivas da invenção, provê um desmolde liso e eficiente.

O tamanho da partícula do ligante polimérico é preferivelmente selecionado tal que o tamanho médio de partícula das partículas do Iigante polimérico está na faixa de 100 a 180 microns.

O bloco de filtro preferivelmente compreende 50 a 95% de material filtrante particulado e 5-50% de ligante polimérico por peso do bloco de filtro.

O filtro da invenção revelado acima é adaptado para proporcionar a liberação de contaminantes químicos e para a efetiva liberação de pelo menos 3-log ou seja, 99,9% de cistos tais como Giardia iamblia, Cryptospordirium parvum e Entamoeba histolica. O que significa dizer que se a água de entrada contém 1000 cistos, a água de saída conterá quando muito, 1 cisto. O filtro da invenção é também adequado como um limpador para a remoção do excesso de biocida e halogênios como cloreto, brometo ou iodeto da água tratada com tal biocida. Então, o referido biocida mata os germes na água de alimentação e o excesso de biocida pode ser limpo pelo filtro da invenção então, fazendo a água tratada altamente adequada para o consumo humano.

O filtro da invenção preferivelmente compreende uma segunda placa final, integralmente moldada ao bloco de filtro, esta segunda placa final feita de um polímero tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos. A segunda placa final opcionalmente tem uma abertura para a passagem do líquido.

O bloco de filtro pode ser de qualquer formato desejado dependendo do uso final a ser aplicado. Formatos úteis incluem discos achatados circulares, discos quadrados, discos achatados afinados, cilíndricos, cilíndricos ocos, cônico sólido, cones ocos e semi-esferas ocas. De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo de filtração por gravidade compreendendo um compartimento superior e um compartimento inferior, o filtro de acordo com o primeiro aspecto da invenção conectado em separado à base do referido compartimento superior; um filtro de sedimento conectado em separado no referido filtro, tal que o líquido alimentado no compartimento superior é filtrado através do referido filtro de sedimento e o referido filtro antes da coleta no referido compartimento inferior.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo de filtração por gravidade compreendendo um compartimento superior e um compartimento inferior; um primeiro filtro conectado em separado à base da referida compartimento superior; um filtro de sedimento conectado em separado no referido primeiro filtro, um alimentador de biocida; um compartimento de retenção e um segundo filtro; tal que o líquido alimentado do referido compartimento superior é filtrado através do referido filtro de sedimento e o referido primeiro filtro antes é tratado com um biocida alimentado pelo alimentador de biocida, o líquido tratado com biocida é então retido no referido compartimento de retenção por um período de tempo predeterminado após o qual o líquido retido é filtrado livre do excesso de biocida através de um segundo filtro antes de coletá-lo no referido compartimento inferior onde o primeiro filtro ou o segundo filtro ou ambos são filtros de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

O filtro de sedimento é geralmente capaz de remover matéria orgânica dissolvida e dispersa no líquido alimentado e matéria particulada tendo um tamanho maior que 3 microns. O filtro de sedimento é lavável e removível e é preferivelmente feito de tecido trançado ou não, mais preferivelmente, um tecido não trançado tendo uma estrutura microporosa. O filtro de sedimento pode ser lavado e enxaguado sob água de torneira corrente ou pelo uso de uma pequena quantidade (0,1 a 10 g/L) de detergente de roupas em água. Isto facilita uma ampla e extensa aplicação do filtro da invenção. De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção é fornecido um processo de fazer um filtro compreendendo os passos de colocar o polímero em uma espessura desejada de uma placa final em um molde; misturar o material filtrante particulado e o ligante polimérico tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos; acrescentar a mistura do passo (b) ao molde; aquecer o referido molde à temperatura na faixa de 150°C a 350°C; e desmoldar o filtro moldado.

O ligante polimérico e o referido material filtrante particulado ativado são misturados por pelo menos 15 minutos, mais preferivelmente por um período de tempo de 20 a 60 minutos antes de serem adicionados ao molde. A mistura é preferencialmente feita em vasos que incluem um agitador, misturador de borracha, misturador de rotação, misturador sigma ou qualquer outro misturador de baixo cisalhamento que não altera significantemente a distribuição do tamanho de partícula. Qualquer outro misturador de pó mencionado acima pode ser utilizado para este propósito, mas um misturador útil é um misturador sigma. É opcional, mas preferível, que o passo de misturar seja feito em presença de um fluido como água ou um solvente orgânico como um álcool. A quantidade de fluido utilizado é preferivelmente não maior que 4 vezes a quantidade de partículas de carbono ativadas por peso, e mais preferivelmente não maior que 3 vezes, mais preferencialmente de 0,5 a 1,5 vezes.

A mistura acima é preferivelmente isenta de vibração, entretanto, vibrar a mistura por um curto período, isto é 3-10 minutos pode também ser usado para assegurar que a mistura, antes do molde, se torne compacta. A compactação vibratória é preferencialmente carregada em um vibrador tendo uma freqüência na faixa de 30 a 100 Hz. Este passo do processo é preferencialmente realizado por um período de pelo menos um minuto, mais preferivelmente por 3 a 10 minutos. A massa compactada é então colocada em um molde de tamanho e forma pré-selecionados.

O molde é feito de alumínio, ferro puro, aço ou qualquer material capaz de suportar temperaturas excedendo 400°C. Um agente liberador do molde é preferivelmente coberto na superfície interna do molde. O agente Iiberador do molde é preferivelmente selecionado de óleo de silicone, papel alumínio ou o molde pode ser coberto com materiais úteis como Teflon ou qualquer outro agente Iiberador comercialmente disponível que tem pouca ou nenhuma adsorção no meio de filtro.

Temperaturas mais preferidas para o termo-ajuste do filtro no processo da invenção são de 200°C a 300°C. O molde é mantido aquecido por mais de 60 minutos, preferivelmente de 90 a 300 minutos. O molde é preferivelmente aquecido em um forno utilizando um forno de não-convecção, ar forçado ou forno de convecção de gás inerte forçado.

O molde é então resfriado e o filtro moldado liberado do molde.

Uma segunda placa final pode ser integralmente moldada no bloco de carbono pela colocação de um polímero de espessura desejada na segunda placa final no molde.

O processo da invenção opcionalmente compreende o molde antes do passo de aquecimento. Quando a compressão é aplicada, a pressão é preferivelmente não mais que 12 Kg/cm2, mais preferivelmente na faixa de 4 a 8 kg/cm2. A pressão é preferivelmente aplicada utilizando-se ou uma prensa hidráulica ou uma prensa pneumática, mais preferivelmente, uma prensa hidráulica.

O polímero utilizado para a placa final pode ser acrescentado na forma de partículas no molde ou pode ser pré-moldado em uma forma desejada antes de depositá-lo no molde.

Estes e outros objetos da invenção, suas vantagens e métodos de uso serão agora descritos com a ajuda das figuras a seguir. As figuras desenhadas e aqui descritas formam uma construção da invenção e foram incorporadas com propósito ilustrativo apenas. Isto não deve ser construído como tal para limitar a invenção de qualquer maneira, como seria óbvio para o leitor que muitas construções são possíveis sem divergir do escopo da invenção. Á luz dos mesmos, variações e modificações serão sugeridas à um técnico no assunto, todas as quais dentro do espírito e do campo de ação da invenção. Breve Descrição das Figuras

A Figura 1 é uma vista frontal de uma construção do filtro da invenção compreendendo um bloco de carbono.

A Figura 2 é uma vista superior da construção da Figura 1.

Descrição Detalhada das Figuras

A Figura 1 desenha a construção de um filtro (F) compreendendo um bloco de carbono (CB). O bloco de carbono desta construção tem um formato cilíndrico com uma cavidade central perfurada ao longo do eixo longitudinal.

Uma primeira placa final (FEP) é integralmente moldada no topo final do bloco de carbono. Uma segunda placa final impermeável à água (SEP) é integralmente moldada na base do bloco de carbono. A primeira placa final compreende uma abertura (PO) para a passagem da água através da mesma.

Um tubo cilíndrico (P) feito de polímero rígido tendo furos na superfície circunferencial é inserido na cavidade central para proporcionar suporte estrutural ao bloco de carbono e facilitar o fluxo de água. A junta de vedação (G) é proporcionada na primeira placa final (FEP) para viabilizar a fixação do bloco de carbono no filtro. Linhas (T) fornecidas no tubo (P) viabilizam o anexo do filtro em um dispositivo de filtração.

O filtro (F) é preparado pelo seguinte processo. Um molde cilíndrico tendo uma forma e configuração do filtro como mostrado na Figura 1 é adquirido. Uma segunda placa final impermeável à água e pré-moldada (SEP) é colocada na base do molde. A segunda placa final é feita de polietileno de ultra alto peso molecular tendo um peso molecular de 106 e uma taxa de fluxo de fusão (MFR) de aproximadamente 0 gramas/10 minutos, conseguido de Tycona GMBH. Partículas de carbono ativadas tendo um tamanho de partícula tal que não mais que 5 % em peso é retido em tramas 12 e não mais que 5% passa através de tramas 30 são misturadas com partículas de polietileno de peso molecular ultra alto tendo um MFR ~0 tendo um tamanho médio de partícula de 140 microns em uma taxa de 6,5:1 em um misturador sigma por 30 minutos. A mistura é então adicionada ao molde, enquanto se assegura que um tubo sólido de metal tendo as dimensões do tubo (P) é colocado no molde ao longo do eixo longitudinal. O pó do polietileno de peso molecular ultra alto tendo um MFR-O a uma altura correspondendo à altura desejada da primeira placa final (FEP) é então acrescentado. O molde é então comprimido a uma pressão de 5-8 kg/cm2 e aquecido em uma fornalha à uma temperatura na faixa de 200 a 280 °C por 2,5 horas. O molde é então resfriado e o bloco de carbono desmoldado. O tubo de metal sólido é então removido e o tubo (T) é então colocado na cavidade central seguido pela junta de vedação (G). O filtro é então atarrachado à um dispositivo de filtração de água desejado usando linhas (T).

A Figura 2 desenha a vista superior do filtro mostrado na Figura 1 com as partes marcadas utilizando as mesmas legendas.

Quando em uso, a água entra através das entradas (I) e flui nas direções mostradas pelas setas. A água é filtrada como fluxo radialmente interno na cavidade central do bloqueio de carbono. A água filtrada, então, sai através da saída (E).

A invenção então proporciona um meio de bloco de filtro de carbono, um processo para preparar o mesmo e filtros de água que podem ser preparados utilizando-se tal bloco de carbono que proporciona a desejada eficiência de filtração da água sob condições de fluxo por gravidade enquanto proporciona a alta taxa de fluxo desejada.

Claims (15)

Filtro ε processo de preparo do mesmo

1. Processo para fazer um filtro caracterizado por compreender as etapas de: a) colocar um polímero de espessura desejada em uma placa final de um molde; b) misturar o material filtrante particulado e um Iigante polimérico tendo uma taxa de fluxo menor que 5 gramas/10 minutos; c) acrescentar a mistura do passo b) ao molde; d) aquecer o referido molde à uma temperatura na faixa de 150°C a 350 °C. e) desmoldar o filtro moldado.

2. Processo, como reivindicado na reivindicação 1, caracterizado por compreender a colocação do polímero de espessura desejada de uma segunda placa final no molde.

3. Processo, como reivindicado na reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender a compressão do referido molde antes de aquecer o molde.

4. Processo, como reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo referido molde ser comprimido pela aplicação de uma pressão de não mais que 12 Kg/cm2.

5. Processo, como reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a referida pressão é de 4 a 8 kg/cm2.

6. Processo, como reivindicado em qualquer das reivindicações 1 ou 2, ou 3, ou 4 ou 5, caracterizado pelo fato do polímero da placa final ser pré- moldado no formato desejado, antes de colocar no molde.

7. Processo, como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, ou 3, ou 4 ou 5, caracterizado pelo polímero da placa final está na forma de partículas quando colocado no molde.

8. Processo, como reivindicado em qualquer das reivindicações 1 ou 2, ou 3, ou 4 ou 5 ou 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o referido molde é aquecido à temperatura de 200°C a 300°C.

9. Processo, como reivindicado em qualquer das reivindicações 1 ou 2, ou 3, ou 4 ou 5 ou 6 ou 7 ou 8, caracterizado pelo fato do referido polímero ligante e o referido material filtrante particulado serem misturados por pelo menos 15 minutos.

10. Processo, como reivindicado na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a referida mistura é realizada por 20 a 60 minutos.

11. Processo, como reivindicado em qualquer das reivindicações 1 ou 2, ou 3, ou 4 ou 5 ou 6 ou 7 ou 8 ou 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a referida mistura é feita em um misturador sigma.

12. Filtro passível de ser obtido pelo processo de qualquer das reivindicações 1 ou 2, ou 3, ou 4 ou 5 ou 6 ou 7 ou 8 ou 9 ou 19 ou 11, caracterizado por compreender: a) bloco de filtro compreendendo material filtrante particulado e ligante polimérico tendo uma taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas /10 minutos; e b) placa final integralmente moldada no referido bloco de filtro, a referida placa final tendo abertura para passagem do líquido e feita de polímero tendo taxa de fluxo de fusão menor que 5 gramas/10 minutos.

13. Filtro, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de: a) o referido material filtrante particulado ser partículas de carbono ativadas onde não mais que 5% das referidas partículas passam através de uma malha de trama 30 e não mais que 5% são retidas em uma malha de trama 12 ; e b) o referido bloco de filtro compreender 50 a 95% de material filtrante particulado e 5-50% de ligante polimérico por peso do bloco de filtro; e c) o referido ligante polimérico e o polímero da placa final serem de polietileno de peso molecular ultra alto ou polipropileno de peso molecular ultra alto ou a mistura dos mesmos e o referido Iigante polimérico ter uma taxa de fluxo de fusão menor que 1 grama/10 minutos e o peso molecular do Iigante polimérico e o polímero da placa final variar de 106 a 109 g/mol e na qual o tamanho médio de partícula das partículas do Iigante polimérico está na faixa de 100 a 180 microns.

14. Uso do filtro, de acordo com as reivindicações 12 ou 13, em um dispositivo de filtração por gravidade caracterizado por compreender: a) Um compartimento superior e um compartimento inferior; b) Um filtro, como reivindicado nas reivindicações anteriores conectado em separado á base do referido compartimento superior; c) Um filtro de sedimento capaz de remover material particulado suspenso conectado em separado no referido filtro; d) tal que o líquido alimentado no compartimento superior é filtrado através do referido filtro de sedimento e referido filtro antes de ser coletado no referido compartimento inferior.

15. Uso do filtro, de acordo com as reivindicações 12 ou 13 em um dispositivo de filtração por gravidade compreendendo: a) Um compartimento superior e um compartimento inferior; b) Um primeiro filtro conectado em separado à base do referido compartimento superior; c) Um filtro de sedimento capaz de remover material particulado suspenso conectado em separado no referido primeiro filtro; d) Um alimentador de biocida; e) Um compartimento de retenção e f) Um segundo filtro g) tal que o líquido alimentado no referido compartimento superior é filtrado através do referido filtro de sedimento e o referido primeiro filtro antes de ser tratado com um biocida alimentado pelo referido alimentador de biocida, o líquido tratado com biocida é então retido no referido compartimento de retenção por um período de tempo pré-determinado após o qual o líquido retido é filtrado livre do excesso de biocida através do segundo filtro antes da coleta no referido compartimento inferior caracterizado pelo referido primeiro filtro ou o referido segundo filtro ou ambos serem filtros como o das reivindicações 12 ou 13.