Filtereinlage für Filter zum Schutze gegen schädliche Gase, Dämpfe, Nebel und Rauche in der Luft sowie Verfahren zu deren Herstellung. Zur Beseitigung schädlicher Stoffe aus der Luft, die sich dort. in gasförmigem Zu stande oder als Dämpfe .oder auch als Nebel, die aus, in der Luft fein verteilten kleinen Teilchen bestehen, befinden können, verwen det man chemische, physikalisch-chemisclie und mechanische Filtration.
Die nach diesen. Grundsätzen hergestell ten Gasmaskenfilter bestehen gewöhnlich aus drei selbständigen, hintereinander angeordne ten Schichten.
Fig. 1 zeigt ein entsprechend aufgebautes Gasmaskenfilter, das aus folgenden Teilen besteht: 1. Aus, einer Schicht a, enthaltend eine poröse Masse, z. B. Diatomit, getränkt mit geeigneten Reagenzien zum Unschädlich- machen und zur Bindung von chemisch reaktiven Stoffen, wie z. B. Phosgen.
?. Aus einer Schicht b, Ads orptions- masse, z. B. Aktivkohle, insbesondere zur Rückhaltung wenig reaktiver Stoffe, wie z. B. Chlorpikrin.
3. Aus einer Schicht c, bestehend aus Faserstoff, welcher entweder auf trockenem Wege in frei geschichtetem Zustande oder auf nassem Wege, in Gestalt. von festen Körpern verarbeitet wird. Diese Schicht dient zur Rückhaltung von in der Luft als Rauch oder Nebel fein verteilen festen und flüssigen Stoffen, wie z. B. Diphenylarsin- chlorid, durch mechanische Filtration.
Ein grosser Nachteil der soeben beschrie benen Filter besteht darin, dass der poröse Träger a für die Reagenzien einerseits einen unnützlichen Ballast durch sein Volumen und Gewicht bildet und dass anderseits d-e stark verpresste Schicht dieses Trägers bei längerem Lagern, infolge der aufgenomme nen Reagenzien sowie durch Feuchtigkeit und Druck, seine Porosität verliert, wodurch die grundsätzlichen Eigenschaften des Fit- ters verändert werden, so dass seine Resistenz dauer herabgesetzt und sein Atmungswider stand erhöht wird.
Eine wesentliche Verbesserung wurde später durch die jetzt häufig angewendete Ausführung erzielt, die darin besteht, dass der poröse Träger im Volumen vermindert oder ganz beseitigt und durch Aktivkohle ersetzt wird, in welche die entsprechenden Reagenzien direkt eingeführt werden.
Das auf diese Weise ausgeführte und in Fig. ? dargestellte Filter enthält also nur zwei Schichten, und zwar eine adsorptiv- reaktive Schicht d aus imprägnierter Aktiv kohle und eine zweite Schicht e für mecha nische Filtration, die heutzutage am meisten aus besonderem Filterpapier von entsprechen den Eigenschaften hergestellt wird.
Bei diesen Filtereinlagen, die in Form eines Bal- ges hergestellt werden, sind runde Platten aus Filterpapier mit einer Öffnung in der Mitte vorgesehen, die am Rande wechselnd zu einem in sich geschlossenen Körper ver bunden werden. Ein Nachteil dieser Filtj,r besteht darin, dass einerseits der Körnungs- grösse der Aktivkohle grosse Aufmerksam keit gewidmet und dass anderseits ein spe zieller Zellstoff für die Arsineirnlage e ge nommen werden muss, um den Atmungs widerstand des Filters in den Grenzen der gesetzten Anforderungen zu halten.
Ein weiterer Vorschlag führt als vorteil haft die Anwendung von gegossenen hohlen Filterkörpern aus einer Mischung von :11:tiv- lwhle und Zellstoff an, also eine Verbindung des zweiten und dritten Filtrationsvorganges (siehe oben), während die chemische reaktive Schicht unverändert bleibt, so dass wieder ein Filter mit zwei Schichten entsteht.
Gemäss Fig. 3 besteht. also das Filter einerseits aus einer porösen, mit Reagenzien getränkten Masse f und anderseits ans einem hohlen, aws Aktivkohle und Zellstoff herge stellten Filterkörper g, für gleichzeitige Ad sorption und mechanische Filtration.
Diese Filterart hat aber keine praktische Verwendung gefunden, was sich dadurch er klären lässt, dass die Filtration im Körper
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y <SEP> in <SEP> der <SEP> Richtung <SEP> der <SEP> Schichtung <SEP> einzelner
<tb> Bestandteile <SEP> erfolgt, <SEP> wie <SEP> dies <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 3 <SEP> ange deutet <SEP> ist-. <SEP> Das <SEP> 3Iischungsverhältnis <SEP> zwi schen <SEP> dem <SEP> Faserstoff <SEP> und <SEP> der <SEP> Aktivkohle
<tb> ist <SEP> nämlich <SEP> infolge <SEP> des <SEP> verschiedenen <SEP> spe zifischen <SEP> Gewichtes <SEP> der <SEP> beiden <SEP> Mischstoffe
<tb> schwankend. <SEP> Die <SEP> obere <SEP> Schieliten <SEP> g1 <SEP> enthal ten <SEP> mehr <SEP> Zellstoff <SEP> und <SEP> wenig <SEP> Aktivkohle
<tb> und <SEP> die <SEP> untern <SEP> Schichten <SEP> g.:
<SEP> umgekehrt <SEP> mehr
<tb> Aktivkohle <SEP> und <SEP> weniger <SEP> Zellstoff, <SEP> so <SEP> dass
<tb> die <SEP> Filtration <SEP> in <SEP> verschiedenen <SEP> Höhen <SEP> gl, <SEP> 92
<tb> iingleieliniässig <SEP> verläuft.
<tb> Durch <SEP> die <SEP> vorliegenrle <SEP> Erfindung <SEP> werden
<tb> alle <SEP> oben <SEP> angeführten <SEP> Nachteile <SEP> der <SEP> bisheri gen <SEP> Filter <SEP> beseitigt. <SEP> Die <SEP> Erfindung <SEP> bezieht
<tb> sich <SEP> auf <SEP> eine <SEP> Filtereinlage <SEP> für <SEP> Filter <SEP> zum
<tb> Schutze <SEP> gegen <SEP> schädliche <SEP> CTase, <SEP> Dampfe.
<tb> Nebel <SEP> und <SEP> Rauche <SEP> in <SEP> der <SEP> Luft, <SEP> dadurch <SEP> ge kennzeichnet. <SEP> dass <SEP> die <SEP> wii@l,:
aamem <SEP> Wandun <U>gen</U> <SEP> der <SEP> Filtereinlage <SEP> aus <SEP> einem <SEP> Gemisch
<tb> bestehen, <SEP> das <SEP> mindestens <SEP> einen <SEP> zur <SEP> mechani schen <SEP> Filtration <SEP> der <SEP> Luft, <SEP> mindestens <SEP> einen
<tb> zur <SEP> Adsorption <SEP> scliädliclier <SEP> Luftbestandteile
<tb> und <SEP> niinde.sten. <SEP> einen <SEP> zur <SEP> Reaktion <SEP> mit
<tb> sehä,dl.ichen <SEP> Luftbestandteilen <SEP> fähigen <SEP> Stoff
<tb> enthält.
<tb> Die <SEP> Erfindung <SEP> betrifft <SEP> ferner <SEP> ein <SEP> Ver fahren <SEP> zur <SEP> Ilerstcllting <SEP> der <SEP> Filtereinlagen,
<tb> welches <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet <SEP> ist.
<SEP> dass <SEP> die
<tb> einzelnen <SEP> Bestandteile <SEP> des <SEP> Gemisches <SEP> aus
<tb> Fasermaterial, <SEP> Aktivkohle <SEP> und <SEP> Reagenzien
<tb> bestehen, <SEP> die <SEP> auf <SEP> nassem <SEP> Wege <SEP> miteinander
<tb> gründlich <SEP> zti <SEP> einem <SEP> dünnflüssigen <SEP> Brei <SEP> ver ini.cht <SEP> und <SEP> weiter <SEP> unter <SEP> beständiger <SEP> Bewe geng <SEP> auf <SEP> einem <SEP> Sieb <SEP> verarbeitet <SEP> werden, <SEP> wo durch <SEP> die <SEP> überschüssige <SEP> Flüssigkeit <SEP> des
<tb> Breies <SEP> lie":e <SEP> itigt <SEP> und <SEP> ein <SEP> Absetzen <SEP> des <SEP> Ge mische, <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Sieb <SEP> in <SEP> Form <SEP> einer <SEP> homoge nen <SEP> Pl;
ilte <SEP> erzielt <SEP> wird, <SEP> aus <SEP> welcher <SEP> die
<tb> Filtcreitilagen <SEP> gebildet <SEP> werden.
<tb> In <SEP> 1-@ciliegender <SEP> Zeichnung <SEP> sind <SEP> sehe matisch <SEP> verschiedene <SEP> Ausfiihrungsbei:spiele
<tb> einer <SEP> @ilt_.reinlage <SEP> nach <SEP> vorliegender <SEP> Erfin duny <SEP> dargestellt.
<tb> Im <SEP> c@_stcn <SEP> Ausführungsbeispiel, <SEP> Fig. <SEP> ä <SEP> bis
<tb> i. <SEP> zeigt
<tb> Fi.g. <SEP> 5 <SEP> einen <SEP> Vertikalschnitt <SEP> und Fig. 6 einen, Horizontalschnitt nach L_nie X-X von Fig. 5.
Fig. 7 stellt die Richtung dar, in der die Luft durch die Wandungen der Filter einlage hindurchtritt.
Ein zweite Ausführungsart ist in den Fig. 8 bis 11 veranschaulicht, in welcher Fig. 8 einen Vertikalschnitt eines eine erfindungsgemässe Filtereinlage enthaltenden Gasmasl#:enfilters darstellt.
Fig. 9 zeigt einen ähnlichen Schnitt nach Linie II-II von Fig. B.
Fig. 10 stellt einen Horizontalschnilt nach der Linie I-I der Fig. 8 dar.
Fig. 11 zeigt schliesslich einen weiteren Vertikalschnitt nach Linie 111-III von Fig. B.
Die Konstruktion dieser Filtereinlagen ist so gewählt, dass die Filtration senkrecht zur Richtung der Schichtung in der Filtermasse erfolgt und dabei die durchstreichende Luft gleichmässig allen Bestandteilen der Filter- mas;e ausgesetzt wird (vergl. Fig. 7).
Eine solche Filtermasse ist zum Beispiel Zellstoff, vermischt mit. Aktivkohle und Reagenzien, z. B. Pottasche, wobei unter die Reagenzien mit. Recht auch .die Feuchtigkeit, das heisst ein gewisser Wassergehalt in. der Filtermasse gezählt wird, der eine grosse Wirkung auf die Resistenzdauer des Filters gegen verschiedene Kampfstoffe aufweist.
Die Filtereinlage kann also im wesent lichen aus Faserstoffmaterial bestehen, das nicht nur als Träger für Aktivkohle, son dern auch für Chemikalien und Wasser dient, wodurch die allseitige Wirksamkeit der Filtermasse gegen alle Arten schädlicher Stoffe erzielt wird.
Das Verhältnis der Bestandteile der Filtermasse richtet sich nach den an die Filtere#'_genschaften gestellten Anforderun gen, insbesondere nach einem vorgeschriebe nen Verhältnis der Resistenzdauer gegen über sauren Stoffen, z. B. Pb.osgen, einerseits und gegenüber wenig reaktiven Stoffen, z. B. Chlorpikrin, anderseits.
Das Verhältnis von Dicke und Fläche der Filtereinlage hängt von der Art der verwendeten Zellulose, der Art der Aktiv kohle und deren Körnung und schliesslich von den verwendeten Chemikalien ab. Sie muss von Fäll zu Fall für jeden bestimmten Zweck festgesetzt werden, wobei auch der Atmungswiderstand der Filterplatten und die ahsolute Fähigkeit zur Rückhaltung des Giftnebels berücksichtigt werden muss.
Von der gewonnenen Filtermasse lassen sich Filtereinlagen zusammenstellen, die zum Zweck der völligen. Luftreinigung nur aus Platten der beschriebenen, Filtermasse be stehen, zwischen denen keine besondere Schicht einer chemisch wirkenden Füllung mit Trägern, Sieben und dergleichen an geordnet ist.
Die gewonnenen Platten werden zweck mässig derart getrocknet, dass ein bestimmter Feuchtigkeitsgehalt übrig bleibt.
Die Filtereinlage nach Fig. 5 bis 7 be steht aus Filterplatten 1z, die aus- einem Ge misch von Faserstoff, Aktivkohle oder der gleichen Adsorptionsmitteln und schliesslich aus einem Reagenz oder Reagenzien zur chemischen Bindung oder Zersetzung sehäd- licher Luftzusätze, z. B. aus Pottasehe, be stehen, wobei die Masse einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt besitzt. In diesen Plat ten erfolgt gleichzeitig mechanische Filtra tion, z. B. der Arsine und anderer Nebel stoffe, chemische Filtration, z.
B. des Phos- gerne, und adsorptive Filtration für wenig reaktive Gase und Dämpfe.
Die Filterplatten sind zu einer Einlage zusammengestellt, z. B. in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise, wo die Platten die Form von Ringscheiben mit einer Öffnung i be sitzen. Eine Ausnahme bildet die Wand lz', die ein Ende des mittleren Kanals abschliesst und ohne Öffnung ausgeführt ist.
Alle Platten werden abwechselnd in der Mitte und am äussern Umfang des balgen- förmigen Körpers durch äussere und innere Ringe j, j' unterstützt. Die Starrheit des an sich elastischen. Körpers wird durch einige Abstandseinlagen k oder durch ähnliche Mittel gesichert. Die so zusammengestellte Einlage kann fest in die Filterbüchse l eingesetzt erden, vorzugsweise so, dass die Filterplatten h. die Filterwand l nicht unmittelbar berühren.
Bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel stützt sich die Einlage in der Filter büchse oben mit Hilfe der Unterlagen na und unten mit Hilfe der Unterlagen n ab, die auf den Boden o der Filterbüchse liegen. Die Filtereinlage lässt sich durch Abnahme des Bodens o leicht herausnehmen und aus tauschen.
Die Pfeile zeigen den Durchgang der Luft durch die Filterbüchse an. Die Büchse 1 endet oben mit einem Rohrstutzen p, in dem ein Einatmungsventil r angeordnet ist. Die Wand des Rohrstutzens ist mit. einem Ge winde zum Anschluss an die Maske versehen.
Eine weitere Ausführungsform der Filter einlage nach vorliegender Erfindung ist in Fig. ss bis 11 gezeigt. Diese Filterart be steht aus mehreren Kammern, die wechsel weise mit der äussern Atmosphäre (Kammern s für die ungereinigte Luft) und mit dem Inneren der Gasschutzmaske (Kammern t für die gereinigte Luft) zusammenhängen.
In diesen Figuren bedeuten a die Filter büchse, b das Rohranschlussstück mit Ge winde, c der abnehmbare Deckel mit Luft öffnungen, d die Platten aus dem oben beschriebenen Filtergemisch, e die Distanz streifen zur Bildung der Kammern 1 zwi- sehen den Filterplatten<I>d, f</I> die Distanz streifen für die Kammern s und g die Stützen zwischen den Platten d in den Kam mern<I>s</I> und<I>t.</I>
Durch die Filtereinlage nach vorliegender Erfindung können besonders folgende Vor teile erzielt werden: 1. Erhöhung der Resistenzleistung etwa um 20% gegenüber den bekannten Filtern bei gleiehem Filterinhalt.
21. Herabsetzung des Atmungswider standes mit Rücksicht auf die grössere Filter oberfläche, etwa um 50 ö gegenüber den be kannten Ausführungen. 3. Herabsetzung des Filtergewichtes, etwa. um ?() ?@ , infolge Entbehrlichkeit der Siebe.
4. Wesentliche Preisherabsetzung, bis um etwa 30%. der bisherigen Herstellungskosten, da. auch billige heimische Faserstoffe ver wendet werden können.
5. Absolute Korrosionsbeständigkeit. weil die Filtrationsmasse nicht in Berührung mit den Filterwänden kommen muss.
6. Absolute Feuchtigkeitsbeständigkeit, weil verhältnismässig dicke Filterplatten ver wendet werden können.
7. Leichte Austauschbarkeit der ganzen Filtereinlage ohne Beschädigung der Filter büchse.