CH650699A5

CH650699A5 - MAT FOR TREATING GASES AND STEAMS.

Info

Publication number: CH650699A5
Application number: CH1359/79A
Authority: CH
Inventors: Max Klein
Original assignee: Max Klein
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1979-02-12
Publication date: 1985-08-15
Also published as: IT7947922A0; GB2105759A; DE2905212A1; NO152238C; FI790475A; CA1124659A; NO152238B; GB2015056A; AT372875B; GB2015056B; AU4417979A; IL56637A; NO790447L; JPS54119177A; FI69762C; SE434015B; NL7901096A; BE874060A; FI69762B; BR7900874A

Description

' Die vorliegende Erfindung betrifft eine gegenüber Gasen und/oder dampfförmigen fliessenden Strömen durchlässige 55 Matte zur Behandlung von Gasen und Dämpfen. The present invention relates to a mat which is permeable to gases and / or vaporous flowing streams for the treatment of gases and vapors.

Die erfindungsgemässen Matten sollen eine gute Festigkeit und Porosität aufweisen, sodass ein guter Durchfluss von Gasen oder dampfförmigen fliessenden Strömen gewährleistet ist. Ferner sollen sie jedoch eine ausreichende 60 Dichte besitzen, um fein verteilte Feststoffteilchen und/oder mitgerissene Flüssigkeitströpfchen aus Aerosolen und gasförmigen oder dampfförmigen fliessenden Strömen auszu-filtrieren. Ferner sollen die Matten bewirken, dass flüssige Tröpfchen, die von den genannten gasförmigen oder dampf-65 förmigen Strömen mitgerissen wurden, zusammenfliessen. Schliesslich sollen die Matten in der Lage sein, gewisse Gase aus den gasförmigen oder dampfförmigen Strömen zu entfernen. The mats according to the invention should have good strength and porosity, so that a good flow of gases or vaporous flowing streams is ensured. Furthermore, however, they should have a sufficient density to filter out finely divided solid particles and / or entrained liquid droplets from aerosols and gaseous or vaporous flowing streams. The mats are also intended to cause liquid droplets which have been entrained by the gaseous or vapor-65-shaped streams to flow together. Finally, the mats should be able to remove certain gases from the gaseous or vaporous streams.

3 3rd

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Die erfindungsgemässen Matten enthalten als wesentlichen Bestandteil Glasfasern mit sehr kleinen Durchmessern, beispielsweise einem durchschnittlichen Durchmesser von 6,3 x 10~3 mm und ferner Mikropartikeln und mindestens ein Bindemittel. The mats according to the invention contain, as an essential component, glass fibers with very small diameters, for example an average diameter of 6.3 × 10 -3 mm and furthermore microparticles and at least one binder.

Es sind Vliese aus reinen Glasfasern bekannt, die mit Polyvinylalkohol, das zu 98% hydrolisiert ist, gebunden sind. Es sei in diesem Zusammenhang auf das Material mit der Bezeichnung Owens-Corning DE 636 verwiesen, das im Beispiel 1 näher erläutert ist. Non-woven fabrics made of pure glass fibers are known, which are bonded with polyvinyl alcohol, which is 98% hydrolyzed. In this connection, reference is made to the material with the designation Owens-Corning DE 636, which is explained in more detail in Example 1.

Die Verwendbarkeit dieser Vliese aus Glasfasern war jedoch ziemlich eingeschränkt. Beispielsweise wurden sie als Trennvorrichtung für Akkumulatorplatten verwendet und als Basis für Dachpappen, bzw. Dachdeckermaterialien, welche mit Teer bedeckt werden sollten. Jedoch ist die Verwendung eines Vlieses aus Glasfasern und Polyvinylalkohol (PVA) zur Behandlung von fluiden Medien, wie oben beschrieben, nicht bekannt. However, the usability of these nonwovens made of glass fibers was rather limited. For example, they were used as a separator for battery plates and as a basis for roofing felt or roofing materials that should be covered with tar. However, the use of a nonwoven fabric made of glass fibers and polyvinyl alcohol (PVA) for the treatment of fluid media, as described above, is not known.

Seit Jahren sind verschiedene Industriezweige mit den Problemen von Feststoffteilchen oder feinen Tröpfchen von Flüssigkeiten oder gefahrlichen Gasen, welche in die Arbeitsbereiche eintreten und oft durch Ventilationen oder Rauchabzüge in die umgebende Atmosphäre abgegeben werden, konfrontiert und sie müssen diese schwierigen Umweltprobleme lösen. In manchen Fällen handelt es sich dabei nur um Staubteilchen von der Arbeit mit anorganischen Materialien wie z. B. die Gewinnung von Mineralien aus Erzen oder die Staubentwicklung bei Mal- oder Poliervorgängen. For years, various branches of industry have faced the problems of solid particles or fine droplets of liquids or hazardous gases that enter work areas and are often released into the surrounding atmosphere through ventilation or smoke extraction, and they have to solve these difficult environmental problems. In some cases, these are only dust particles from working with inorganic materials such as. B. the extraction of minerals from ores or the development of dust during painting or polishing processes.

In anderen Fällen spielen auch Flüssigkeitströpfchen mit, welche aus chemischen Operationen mitgerissen werden, wie z.B. bei der elektrolytischen Metallveredlung, bei der Sprüh-beschichtung von irgendwelchen Gegenständen oder bei der Herstellung von bestimmten Kunstharzen. In anderen Fällen kann es sich um gefährliche Gase handeln, wie z.B. Schwefeldioxid, das in die Atmosphäre eingebracht wird, beispielsweise durch Verbrennen von Brennstoffölen oder bituminöser Kohle mit hohem Schwefelgehalt. Die Herstellung eines Polyphenylenoxids-polystyrolmischpolymeren bewirkt die teilweise Abgabe von einverteilten Kunstharzteilchen oder Pellets, Staubteilchen und ölige Weichmachertröpfchen, die offensichtlich in Form eines Aerosoles in die Luft mitgerissen werden. In other cases, liquid droplets are also involved, which are carried away by chemical operations, e.g. in the electrolytic metal finishing, in the spray coating of any objects or in the production of certain synthetic resins. In other cases, it can be dangerous gases, e.g. Sulfur dioxide that is introduced into the atmosphere, for example by burning fuel oils or bituminous coal with a high sulfur content. The production of a polyphenylene oxide-polystyrene copolymer causes the partial release of dispersed synthetic resin particles or pellets, dust particles and oily plasticizer droplets, which are obviously entrained into the air in the form of an aerosol.

Bisher wurden einige Anstrengungen unternommen um diese Probleme zu bewältigen, und zwar beispielsweise indem man (i) ein Filtermedium anwandte, wie z.B. Matten aus Glasfasern, welche mittels eines Phenolformaldehyd-harzbindemittels abgebunden waren, oder (ii) Glaswolle-Luftfilter in Fensteröffnungen oder anderen Auslassöffnungen. Jedoch sind alle diese Filtermedien im allgemeinen ziemlich dick und doch nicht dicht genug um feinere Teilchen oder Gase zurückzuhalten und dementsprechend werden in unerwünschter Weise fluide Medien durch diese hindurchgelassen und treten in die Atmosphäre aus. Darüberhinaus weisen manche dieser Matten unter anderen Nachteilen auch eine unerwünscht niedrige Reissfestigkeit auf, was zu zu häufigen Brüchen und Rissen führt, wodurch ihre Verwendbarkeitsdauer unterbrochen wird, und es werden zeitraubende Reparaturen notwendig. So far, some efforts have been made to overcome these problems, for example by (i) using a filter medium, e.g. Mats made of glass fibers, which were bound by means of a phenol formaldehyde resin binder, or (ii) glass wool air filters in window openings or other outlet openings. However, all of these filter media are generally quite thick, yet not dense enough to retain finer particles or gases, and accordingly, fluid media are undesirably passed through and released into the atmosphere. In addition, some of these mats also have undesirably low tear strength, among other drawbacks, which leads to frequent breaks and tears, thereby interrupting their useful life and requiring time-consuming repairs.

Andere Versuche schliessen beispielsweise die Anwendung von elektrostatischen Stammabscheiden ein, wie z. B. den seit langem bekannten Cottrell elektrostatischen Abscheider, aber diese Vorrichtungen sind bezüglich der Installation, des Betriebes und der Wartung sehr kostspielig und sie halten keinerlei Gase zurück, wie z.B. Schwefeldioxid. Other attempts include, for example, the use of electrostatic stem separators, such as. B. the long-known Cottrell electrostatic precipitator, but these devices are very expensive to install, operate and maintain and do not retain any gases such as e.g. Sulfur dioxide.

Überraschenderweise zeigte es sich, dass die oben genannten Nachteile durch die erfindungsgemässen Matten behoben werden können, die gegenüber Gasen und/oder dampfförmigen fliessenden Strömen durchlässig sind. Surprisingly, it was found that the above-mentioned disadvantages can be remedied by the mats according to the invention, which are permeable to gases and / or vaporous flowing streams.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine gegenüber Gasen und/oder dampfförmigen fliessenden Strömen durchlässige Matte zur Behandlung von Gasen und Dämpfen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die folgenden Bestandteile enthält: The present invention therefore relates to a mat for the treatment of gases and vapors which is permeable to gases and / or vaporous flowing streams and which is characterized in that it contains the following constituents:

(a) Glasfasern, die eine Länge von 6,3 mm bis unterhalb einer Länge, bei der eine Neigung zur Ausbildung von schnurartigen Faserverwicklungen besteht, aufweisen und einen Durchmesser von 3 • 10"3 bis 12 • 10~3 mm besitzen (a) Glass fibers which have a length of 6.3 mm to below a length at which there is a tendency to form cord-like fiber entanglements and have a diameter of 3 · 10 "3 to 12 • 10 ~ 3 mm

(b) Mikropartikel eines geschäumten thermoplastischen Polymermateriales, das im geschäumten Zustand nicht brüchig ist und welches aus der Gruppe von Polymermaterialien ausgewählt ist, die Styrolpolymere, niedere Polyolefine aus der Gruppe Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten und Poly-methylpenten umfasst oder (b) microparticles of a foamed thermoplastic polymer material which is not brittle in the foamed state and which is selected from the group of polymer materials which comprises styrene polymers, lower polyolefins from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutene and poly-methylpentene or

(b') Mikropartikel aus einem flexiblen geschäumten Polyurethan und (b ') microparticles made of a flexible foamed polyurethane and

(c) mindestens ein Bindemittel, das ausgewählt ist aus (c) at least one binder selected from

(ca) einem verträglichen organischen Bindemittel, welches in kaltem Wasser unlöslich und in heissem Wasser löslich ist und welches gegenüber den Glasfasern, den Mikropartikeln und irgendwelchen anderen Bestandteilen der Matte inert ist oder (ca) a compatible organic binder which is insoluble in cold water and soluble in hot water and which is inert to the glass fibers, the microparticles and any other constituents of the mat or

(cb) einer Mischung aus verfilzten Baumwollfasern und irgendwelchen dieser Mikropartikeln, (cb) a mixture of matted cotton fibers and any of these microparticles,

und wobei das Bindemittel über die ganze Matte verteilt enthalten ist und die Komponenten der Matte in den folgenden Mengenverhältnissen anwesend sind: and wherein the binder is contained distributed over the entire mat and the components of the mat are present in the following proportions:

(A) die Mikropartikel in einer Menge von 2-50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Matte (A) the microparticles in an amount of 2-50 wt .-%, based on the weight of the finished mat

(B) das Bindemittel in einer Menge von 2-10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Matte, falls ein organisches Bindemittel verwendet wird und im Bereich von 5,8-11 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Matte, wenn eine Mischung aus Bindemitteln eingesetzt wird und (B) the binder in an amount of 2-10% by weight based on the weight of the finished mat if an organic binder is used and in the range of 5.8-11% by weight based on the weight of the mat finished mat if a mixture of binders is used and

(C) die Glasfasern in einer Menge entsprechend dem Rest auf 100 Gew.-% der fertigen Matte und wobei die fertige Matte eine Zugfestigkeit von 0,2-5,3 kg pro cm aufweist. (C) the glass fibers in an amount corresponding to the rest to 100 wt .-% of the finished mat and wherein the finished mat has a tensile strength of 0.2-5.3 kg per cm.

Die in den erfindungsgemässen Matten enthaltenen Glasfasern müssen eine Länge von mindestens 6,3 mm aufweisen, wobei jedoch zu lange Fasern vermieden werden sollen, weil diese bei der Bearbeitung im Holländer zu einer Verwicklung der langen Fasern miteinander, unter Ausbildung einer schwer bearbeitbaren Fasermasse, die einer Schnur ähnelt, führen würden. Der Durchmesser der Fasern muss im Bereich von 3 • 10-3 bis 12 • 10~3 liegen und speziell bevorzugte Glasfasern besitzen einen Durchmesser von 6,3 • 10~3 mm. The glass fibers contained in the mats according to the invention must have a length of at least 6.3 mm, but fibers that are too long should be avoided, because during processing in the Dutch, the long fibers become entangled with one another, forming a fiber mass that is difficult to machine resembles a cord. The diameter of the fibers must be in the range from 3 • 10-3 to 12 • 10 ~ 3 and especially preferred glass fibers have a diameter of 6.3 • 10 ~ 3 mm.

Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Matte werden die Glasfasern mit Mikropartikeln eines geschäumten thermoplastischen Polymermaterials vermischt, das im geschäumten Zustand nicht brüchig ist und aus der Gruppe von Polymermaterialien ausgewählt ist, die Styropolymere, niedere Polyolefine aus der Gruppe Olyäthylen, Polypropylen, Polybuten und Polymethylpenten umfasst. Gemäss einer anderen Ausführungsart der Erfindung werden die Glasfasern mit Mikropartikeln aus einem flexiblen geschäumten Polyurethan vermischt. In the manufacture of the mat according to the invention, the glass fibers are mixed with microparticles of a foamed thermoplastic polymer material which is not brittle in the foamed state and which is selected from the group of polymer materials which comprises styrenic polymers, lower polyolefins from the group consisting of ethylene, polypropylene, polybutene and polymethylpentene. According to another embodiment of the invention, the glass fibers are mixed with microparticles made from a flexible foamed polyurethane.

Die Glasfasern und die Mikropartikeln werden aneinander mit mindestens einem Bindemittel gebunden, das aus der weiter oben definierten Klasse von Bindemitteln ausgewählt ist. Dabei tritt die Bindung zwischen den Glasfasern und den Mikropartikeln hauptsächlich an den Berührungsflächen auf. The glass fibers and the microparticles are bound to one another with at least one binder which is selected from the class of binders defined above. The bond between the glass fibers and the microparticles mainly occurs at the contact surfaces.

Als Bindemittel, welche in kaltem Wasser unlöslich, und in heissem Wasser, beispielsweise bei einem Wasser von etwa 80 °C löslich ist, kann beispielsweise PVA verwendet werden. For example, PVA can be used as the binder, which is insoluble in cold water and soluble in hot water, for example at a water of about 80.degree.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

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Wesentlich ist, dass das Bindemittel gegenüber den Glasfasern, den Mikropartikeln und irgendwelchen anderen Bestandteilen der Matte inert ist. Ferner soll das Bindemittel auch so ausgewählt werden, dass es beim vorgesehenen Verwendungszweck gegenüber den gasförmigen Strömen oder dampfförmigen Strömen, zu deren Behandlung die Matten eingesetzt werden sollen, inert ist und auch gegenüber allen von diesen gasförmigen Strömen oder dampfförmigen Strömen mitgerissene Flüssigkeitströpfchen oder Aerosolen oder festen Partikeln. It is essential that the binder is inert to the glass fibers, the microparticles and any other components of the mat. Furthermore, the binder should also be selected such that it is inert to the gaseous streams or vaporous streams for the treatment of which the mats are to be used, and also to all liquid droplets or aerosols or solid entrained by these gaseous streams or vaporous streams when intended Particles.

Wie bereits erwähnt wurde, kann als Bindemittel ferner eine Fasermischung aus verfilzten Baumwollfasern und po-lymeren Mikropartikeln verwendet werden und im Beispiel 5 wird diese spezielle Ausführungsart näher erläutert. As already mentioned, a fiber mixture of felted cotton fibers and polymeric microparticles can also be used as the binder, and this special embodiment is explained in more detail in Example 5.

In diesem Falle werden die Baumwollfasern mit den Mikropartikeln in Anwesenheit eines Verdünnungsmittels, beispielsweise Wasser, vermischt. Dabei tritt entweder eine chemische Reaktion zwischen den Baumwollfasern und den fraglichen Mikropartikeln auf oder eine physikalische Bindung zwischen den beiden Komponenten. Diese im Bindemittel enthaltenen Mikropartikeln haben also andere Eigenschaften als die unter (b), bzw. (b') genannten Mikropartikeln. Es stehen analytische Arbeitsverfahren zur Verfügung, um zwischen diesen beiden unterschiedlichen Arten an Mikropartikeln in derartigen Filtermatten unterscheiden. Als Beispiel für ein derartiges analytisches Verfahren sei die Quecksilber-Eindringungsanalyse genannt, die auch Informationen bezüglich der Porosität der Matte liefert. Mit diesen analytischen Methoden kann also bei der fertigen Matte der Gehalt an jeder Art der beiden unterschiedlichen Mikropartikeln bestimmt werden. In this case, the cotton fibers are mixed with the microparticles in the presence of a diluent, for example water. Either a chemical reaction occurs between the cotton fibers and the microparticles in question or a physical bond between the two components. These microparticles contained in the binder therefore have different properties than the microparticles mentioned under (b) or (b '). Analytical working methods are available to distinguish between these two different types of microparticles in such filter mats. An example of such an analytical method is the mercury penetration analysis, which also provides information regarding the porosity of the mat. With these analytical methods, the content of each type of the two different microparticles can be determined in the finished mat.

Die unter (b), bzw. (b') genannten Mikropartikeln können 5 bis 50% der Matte ausmachen und vorzugsweise zwischen etwa 10 bis etwa 35%, und insbesondere bevorzugt von etwa 15 bis etwa 25%, und das verträgliche, organische Bindemittel ist in einer Menge von etwa 2 bis etwa 10% und vorzugsweise in einer Menge von etwa 5 bis etwa 8% anwesend oder die Fasermischung von Baumwollfasern und Mikropartikeln wird in einem Mengenbereich von etwa 5,8 bis etwa 11% angewandt und die Glasfasern sind in einer Menge anwesend, die den Gesamtgehalt auf 100% ergänzt. Die Reissfestigkeit der erfindungsgemässen Matten variiert von etwa 0,9 bis etwa 5,34 kg pro cm. The microparticles mentioned under (b) or (b ') can make up 5 to 50% of the mat and preferably between about 10 to about 35%, and particularly preferably from about 15 to about 25%, and is the compatible, organic binder present in an amount of about 2 to about 10%, and preferably in an amount of about 5 to about 8%, or the fiber blend of cotton fibers and microparticles is used in an amount of about 5.8 to about 11% and the glass fibers are in one Amount present that adds up to 100% of the total salary. The tensile strength of the mats according to the invention varies from about 0.9 to about 5.34 kg per cm.

Die Mikropartikelkomponente der erfindungsgemässen Gas-Dampfbehandlungsmatten sind Mikropartikel aus irgendwelchen geschäumten bzw. expandierten, thermoplastischen Styrolpolymeren oder Niederpolyolefinen, die in expandierter Form nicht brüchig sind oder aus einem flexiblen, geschäumten Polyurethan, welches ebenso in geschäumter Form nicht brüchig ist. Diese Mikropartikel aus einem geschäumten, thermoplastischen Styrolpolymeren oder Niederpolyolefin sind eingänglicher in der US-Patentschrift Nr. 4 207 378 beschrieben, und zwar als expandierte (geschäumte), thermoplastische Polymere, die in expandierter Form nicht brüchig sind, wie z.B. ein Styrolpolymer oder ein Nie-derpolyolefin z. B. Polyäthylen bis und mit Polymethylpen-ten, welche in der Form von Mikropartikeln vorliegen, und (a) von etwa 40 bis etwa 325 Mikron lang sind und von etwa 20 bis etwa 325 Mikron breit, (b) im wesentlichen vollständig oder gänzlich vollständig frei von intakten Zellen der expandierten Polymerpartikeln, aus welchen sie hergestellt werden und (c) im wesentlichen keinerlei Gleichmässigkeit bezüglich der Gestalt des einzelnen Mikropartikels aufweisen, und (d) eine Dichte von etwa 85% bis etwa zur im wesentlichen gleichen spezifischen Dichte von nicht expandiertem Polymer aufweisen, als welchen das oben genannte expandierte Polymer hergestellt wurde. The microparticle component of the gas vapor treatment mats according to the invention are microparticles made of any foamed or expanded, thermoplastic styrene polymer or low polyolefin, which in expanded form are not brittle or made of a flexible, foamed polyurethane, which is also not brittle in foamed form. These foamed thermoplastic styrene polymer or low polyolefin microparticles are more readily described in U.S. Patent No. 4,207,378, as expanded (foamed) thermoplastic polymers that are not brittle in expanded form, such as e.g. a styrene polymer or a low polyolefin e.g. B. Polyethylene up to and including polymethylpen-ten, which are in the form of microparticles, and (a) are from about 40 to about 325 microns long and from about 20 to about 325 microns wide, (b) substantially completely or entirely free of intact cells of the expanded polymer particles from which they are made and (c) have substantially no uniformity in the shape of the individual microparticle, and (d) a density of about 85% to about the same density of unexpanded Have polymer as which the above-mentioned expanded polymer was produced.

Diese Mikropartikel aus geschäumtem, thermoplastischem Styrolpolymer oder einem Niederpolyolefin werden aus sogenannten Einheitsstücken aus irgendeinem der expandierten, thermoplastischen, im expandierten Zustand s nicht brüchigen Styrolpolymer oder Niederpolyolefin als Ausgangsmaterial hergestellt. Unter dem Ausdruck «Einheitsteilchen» wird irgendeine fein verteilte, frei fliessende Form irgendeines dieser Styrolpolymeren oder Niederpolyolefinen verstanden, wie z.B. (i) verschieden grosse Granulalo te, die hergestellt werden, indem man das jeweilige extrudier-te Polymer in Stückchen ziemlich kleiner Länge zerschneidet, die üblicherweise als Pellets oder Kristalle (wie bei Styrolpolymeren) bezeichnet werden oder als Pellets oder Würfel einer Polyäthylen-Polystyrolmischung, (ii) die verschiedeis nen Grössen von Styrolpolymerplättchen, welche durch Sus-pensionspolymerisierung erhalten werden oder durch irgendwelche Formgebung der Teilchen, indem man irgendwelche dieser verschiedenen Polymerformen zerkleinert, (iii) sogenanntes «Mahlgut» einschliesslich dem grobvermahlenen, 20 geformten Polymer oder Abfall oder Abschnitte von solchen Polymeren verschiedenster Grösse, wie z.B. 3,175 mm dick, 6,35 mm breit und 9,535 mm lang und (iv) irgendwelche anderen Formen kleiner Grössenordnung. These microparticles made of foamed, thermoplastic styrene polymer or a low polyolefin are produced from so-called unit pieces from any of the expanded, thermoplastic styrene polymer or low polyolefin, which is not brittle in the expanded state, as a starting material. The term "unit particle" is understood to mean any finely divided, free-flowing form of any of these styrene polymers or low polyolefins, such as e.g. (i) Granulaloes of different sizes, which are produced by cutting the respective extruded polymer into pieces of rather short length, which are usually referred to as pellets or crystals (as in the case of styrene polymers) or as pellets or cubes of a polyethylene-polystyrene mixture, (ii) the various sizes of styrene polymer platelets obtained by suspension polymerisation or by any shape of the particles by crushing any of these different polymer forms, (iii) so-called "regrind" including the coarsely ground, molded polymer or waste or sections of such polymers of various sizes, such as 3.175 mm thick, 6.35 mm wide and 9.535 mm long and (iv) any other small size shapes.

Die Herstellung und die Eigenschaften der flexiblen Po-25 lyurethanschäume werden beispielsweise in den Werken «Handbook of Foamed Plastics», Bender, Rene J., Abschnitt X, Seiten 173-236, Lake Publishing Corporation, Li-bertyville, Illinois, U.S.A. (1955), «Polyurethanes: Chemi-stry and Technology», Saunders and Frisch, Kapitel VII, 30 Teil II, Interscience Publishers, New York, N.Y. U.S.A. (1964), und «The Development and Use of Polyurethane Fo-ams», Doyle, E.N., Seiten 233-256, McGraw Hill Book Company, New York, N.Y. U.S.A. (1971) beschrieben. The production and properties of the flexible polyurethane foams are described, for example, in the works “Handbook of Foamed Plastics”, Bender, Rene J., Section X, pages 173-236, Lake Publishing Corporation, Li-bertyville, Illinois, USA (1955 ), “Polyurethanes: Chemistry and Technology”, Saunders and Frisch, Chapter VII, 30 Part II, Interscience Publishers, New York, NY U.S.A. (1964), and "The Development and Use of Polyurethane Fo-ams," Doyle, E.N., pp. 233-256, McGraw Hill Book Company, New York, N.Y. U.S.A. (1971).

Die flexiblen Polyurethanschäume, welche geeignet sind, 35 um daraus geschäumte Polyurethanmikropartikel herzustellen, sollten im allgemeinen eine Dichte von nicht mehr als 95,3 g pro Liter aufweisen und vorzugsweise eine Dichte im Bereich von 47,7 bis etwa 15,9 g pro Liter und sie zeigen eine ausgezeichnete Erholung nach 75% Zusammenpressung mit 40 etwa weniger als 1% hohem Verlust (bestimmt gemäss ASTM Test D-1564-64T). The flexible polyurethane foams which are suitable for producing polyurethane microparticles foamed therefrom should generally have a density of not more than 95.3 g per liter and preferably a density in the range from 47.7 to about 15.9 g per liter and they show excellent recovery after 75% compression with 40 about less than 1% high loss (determined according to ASTM Test D-1564-64T).

Die flexiblen Polyurethanschäume werden nicht wie die vorangegangenen Styrolpolymeren und Niederpolyolefinen in Form von Inhaltsstückchen erhalten sondern in Form von 45 kontinuierlich geschäumten Blöcken infolge der Reaktion, welche zu den Polyurethanen führt. Dementsprechend werden die geschäumten Polyurethanblöcke zuerst in Einheitsteilchen zerkleinert (beispielsweise in ähnlicher Weise wie man eine Zerkleinerung ausführt, um derartige Materialien so in verschiedene Gegenstände des Füllstoffs einzubringen). The flexible polyurethane foams are not obtained in the form of contents like the previous styrene polymers and low polyolefins, but in the form of 45 continuously foamed blocks as a result of the reaction which leads to the polyurethanes. Accordingly, the foamed polyurethane blocks are first crushed into unit particles (for example, in a manner similar to how crushing is carried out so as to incorporate such materials into various objects of the filler).

Die geschäumten Polyurethanmikropartikel werden mehr in der US-Patentschrift Nr. 4 200 679 beschrieben, und zwar dass sie gebrochene und miteinander verbundene Trennwandanteile von aneinander liegenden Zellen des flexi-55 bien Schaumes enthalten, wobei diese Trennwandteile im wesentlichen vollständig frei von intakten Zellen und Zellenfenstern sind und sie sind dreieckige Teilchen mit im allgemeinen ungleichlangen Kanten und die Trennwandteile zeigen hakenähnliche Ausläufe, Einschnitte, Auszackungen 60 und Rillen bzw. Hohlkehlen, die aufgrund der Zerstörung der Zellen und Zellenfenster des flexiblen Schaumausgangsmaterials entstehen. The foamed polyurethane microparticles are described more in U.S. Patent No. 4,200,679, namely that they contain broken and interconnected partition portions of adjacent cells of the flexible foam, these partition portions being substantially completely free of intact cells and cell windows and they are triangular particles with generally uneven edges and the dividing wall parts show hook-like outlets, incisions, serrations 60 and grooves which occur due to the destruction of the cells and cell windows of the flexible foam starting material.

Die Mikropartikel aus irgendwelchen expandierten, thermoplastischen Materialien, wie z.B. in expandierter Form 65 nicht spröder Styrolpolymeren oder Niederpolyolefin oder flexiblem, geschäumtem Polyurethan, werden hergestellt, indem man die jeweiligen Ausgangsmaterialien an expandierten Polymereinheitsteilchen in einer Feinverkleinerungsma- The microparticles made from any expanded thermoplastic materials, e.g. in expanded form 65 non-brittle styrenic polymers or low polyolefin or flexible, foamed polyurethane are produced by fine-reducing the respective starting materials on expanded polymer unit particles.

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schine, wie z. B. derjenigen, die von Fitzpatrick Company (832 Industriai Drive, Elmhurst, Illinois 60120, U.S.A.) hergestellt wird, gemäss dem technischen Bulletin Nr. 152 (von 1968), indem man die fixen Räumblätter anwendet (dort bezeichnet als «Code DS225») anstelle der Blätter oder anderer Zerkleinerungselemente, welche in der Zerkleinerungskammer Model DAS06 rotierend eingebaut sind, und wobei beide Vorrichtungen auf Seite 5 des genannten Bulletins dargestellt sind. Diese Kammer wird flüssigkeitsdicht verschlossen und zwar beispielsweise mittels eines Verschlusses der Bezeichnung Code M44D6 oder Code MA44D6 (siehe obere Hälfte der Seite 3 des technischen Bulletins Nr. 152). seem like B. that manufactured by Fitzpatrick Company (832 Industriai Drive, Elmhurst, Illinois 60120, USA), according to technical bulletin no. 152 (from 1968), by using the fixed clearing blades (referred to there as “Code DS225”) instead of the blades or other shredding elements, which are installed rotating in the shredding chamber model DAS06, and both devices are shown on page 5 of the bulletin mentioned. This chamber is closed in a liquid-tight manner, for example by means of a closure with the designation code M44D6 or code MA44D6 (see upper half of page 3 of technical bulletin no. 152).

Die Zerkleinerungskammer Model DAS06 weist einen rechteckigen horizontalen Querschnitt auf und weist ein Paar einander parallel gegenüberstehende vollständig vertikale Wände auf, welche vollständig an ihren gegenüberliegenden Enden mit einer Platte eines Paares einander gegenüberstehender, vertikal gewölbter Wände verbunden, wobei jede dieser Wände ihre Konvexseite nach aussen gerichtet hat. The Model DAS06 crushing chamber has a rectangular horizontal cross-section and has a pair of mutually parallel, completely vertical walls, which are completely connected at their opposite ends to a plate of a pair of mutually opposed, vertically curved walls, each of which walls has its convex side facing outwards Has.

Sechszehn identische, flügeiförmige Verkleinerungsarme sind einzeln entfernbar aber sie werden von ihren Führungsbasen dargetragen, die einander nahe liegen in der Nähe des Anschlags und einander umgeben, und sie sind mit der Schlosskurbel verbunden über ihre freien äusseren Montageenden. Diese Arme dehnen sich in radialer Richtung von der Schlosskurbel hinweg aus (beispielsweise 127 mm von ihrer Achse zum äusseren Ende jeden Armes), wobei der erste eine Folge von vier Armen sich horizontal in Richtung einer gewölbten Wand erstreckt, der zweite von vier aufeinanderfolgenden vertikal angeordnet ist, der dritte der Viererreihe sich in Richtung der anderen gewölbten Wand erstreckt und der vierte der Vierergruppe vertikal senkrecht angeordnet ist. Sixteen identical, wing-shaped reduction arms are individually removable, but are carried by their guide bases, which are close to each other near the stop and surround each other, and are connected to the lock crank via their free outer mounting ends. These arms extend radially from the lock crank (e.g. 127 mm from their axis to the outer end of each arm), the first of a series of four arms extending horizontally towards a curved wall, the second of four successive ones arranged vertically is, the third of the row of four extends in the direction of the other curved wall and the fourth of the group of four is arranged vertically vertically.

Jeder Arm weist einen rechteckigen Querschnitt in einer Ebene, die von der Gesamtlänge der Schaftachse und dem Arm und jedem Arm, der 180° von diesem entfernt ist, bestimmt ist, auf. Das äussere Ende jeden Armes trifft mit rechten Winkeln mit seinen zwei breiteren Seiten (5,4 mm Breite) und mit seiner schmäleren oder Schlagseite (9,525 mm Breite) in Drehrichtung zusammen. Die schmälere Seite trifft ebenso mit rechten Winkeln mit den zwei breiteren Seiten zusammen, welche zueinander parallel sind, und zwar während des grössten Bereiches ihrer Breite und das hintere Drittel ihrer Oberfläche ist gegeneinander abgeschrägt und läuft in der Messerkante ihres hinteren Endes aus. Each arm has a rectangular cross-section in a plane which is determined by the total length of the shaft axis and the arm and each arm which is 180 ° away from it. The outer end of each arm meets at right angles with its two wider sides (5.4 mm width) and with its narrower or impact side (9.525 mm width) in the direction of rotation. The narrower side also coincides at right angles with the two wider sides, which are parallel to one another, over the largest area of their width and the rear third of their surface is beveled towards one another and runs out in the knife edge of its rear end.

Jedes frei stehende Ende der Kesselkurbel steckt in der entsprechenden Stopfbüchse in seiner Nachbarschaft einer der beiden parallelen vertikalen Wände durch ein Lager, welches sich auf demjeweiligen Achszapfen befindet, das am Tragwerk der Maschine befestigt ist und in einem gewissen Abstand ausserhalb derjeweiligen Wand angeordnet ist. Eine Antriebsriemenscheibe ist auf jedem Ende der Kesselkurbel, welche sich über das jeweilige Achslager hinweg erstreckt, montiert. Each free end of the boiler crank is in the corresponding stuffing box in the vicinity of one of the two parallel vertical walls through a bearing, which is located on the respective axle journal, which is attached to the frame of the machine and is arranged at a certain distance outside the respective wall. A drive pulley is mounted on each end of the boiler crank, which extends over the respective axle bearing.

Der Boden der Zerkleinerungskammer ist ein austauschbares, wannenförmiges, gewölbtes Sieb, welches nach unten konvex gewölbt ist, mit einem inneren Radius (von der Achse der Kesselkurbel) entsprechend der Länge eines Verkleinerungsarmes plus 0,762 mm Spiel. Die gesamte rechteckige Öffnung für das Sieb hat derartige Dimensionen und Formen, dass es entfernbar, flüssigkeitsdicht und am Boden der vier Wände der Verkleinerungskammer befestigt werden kann. The bottom of the crushing chamber is an interchangeable, trough-shaped, curved sieve, which is convexly curved downwards, with an inner radius (from the axis of the boiler crank) corresponding to the length of a reduction arm plus 0.762 mm play. The entire rectangular opening for the sieve has dimensions and shapes such that it can be removed, is liquid-tight and can be attached to the bottom of the four walls of the reduction chamber.

Das Sieb weist versetzt angeordnete Reihen von beispielsweise runden Löchern auf mit verschiedenen Durchmessern auf, wie beispielsweise von 0,102 bis etwa 3,175 mm, The screen has staggered rows of, for example, round holes with different diameters, such as from 0.102 to about 3.175 mm,

und diese sind in kleinem Abstand zueinander mit ausreichend Platz dazwischen angeordnet, so dass das Sieb unter Betriebsbedingungen ausreichend widerstandsfähig ist. and these are arranged at a small distance from one another with sufficient space between them, so that the sieve is sufficiently resistant under operating conditions.

Mit Ausnahme des Einfülltrichters für das Ausgangsma-5 terial auf einer Seite ist die Decke der Kammer gewölbt und zwar mit der konvexen Seite nach oben, und zwar mit einem Radius (von der Achse der Kesselkurbel), der ausreichend ist um zu gewährleisten, dass die rotierenden Arme ein Spiel von 0,762 mm von der inneren Oberfläche einer Mehrzahl io (beispielsweise drei) Vorbrecherstäben (etwa 20,32 cm lang und 6,35 mm breit), welche über 3,175 mm über ihre ganze Länge in die kleineren Kammer hineinragen und voneinander entfernt angeordnet sind, und eine parallele Richtung zur Achse der Kesselkurbel aufweisen. With the exception of the hopper for the output material on one side, the top of the chamber is curved, with the convex side up, with a radius (from the axis of the boiler crank) that is sufficient to ensure that the rotating arms a clearance of 0.762 mm from the inner surface of a plurality of io (e.g. three) breaker bars (about 20.32 cm long and 6.35 mm wide), which protrude over 3.175 mm over their entire length into and away from the smaller chamber are arranged, and have a direction parallel to the axis of the boiler crank.

15 Die ausgewählte Antriebsriemenscheibe auf der Kesselkurbel wird mit Treibriemen von einer Antriebsscheibe, die auf einer Motorachse zieht, angetrieben und man kann bei Geschwindigkeiten im Bereich von etwa 4700 bis etwa 8000 Umdrehungen pro Minute und insbesondere bei Geschwin-20 digkeiten von etwa 5000 bis 7500 Umdrehungen pro Minute arbeiten. 15 The selected drive pulley on the boiler crank is driven by drive belts from a drive pulley that pulls on a motor axis and one can operate at speeds in the range from about 4700 to about 8000 revolutions per minute and in particular at speeds of about 5000 to 7500 revolutions work per minute.

Ziel der vorliegenden Erfindung sind auch Matten, welche als Gas-Dampfabsorptionsfilter oder Behandlungsmatten bezeichnet werden können. Diese schliessen die grundle-25 genden oder primären Bestandteile (a) Glasfasern, (b) Mikropartikel, und (c) organisches Bindemittel ein, wobei die jeweiligen Materialien in dem weiter oben genannten jeweiligen relativen Mengenbereich zu den anderen vorhanden sind, und zwar zusammen mit einer Menge fein verteilter 30 Aktivkohle (als erstes gasabsorbierendes Mittel) und zwar in einer Menge, unter der unerwünschtes Ausstauben von Aktivkohleteilchen auftreten kann, eine ausreichende Menge eines Fasergemisches, um die Aktivkohleteilchen gegen Ausstauben festzuhalten, und eine Menge eines faserbildenden 35 Terephthalatpolyesters, die ausreichend ist, um die Reissfestigkeit der Matte in den weiter oben angegebenen Bereichen zu halten, ohne dass die Porosität der Matte in unerwünschter Weise vermindert wird. The present invention also relates to mats which can be referred to as gas vapor absorption filters or treatment mats. These include the basic or primary constituents (a) glass fibers, (b) microparticles, and (c) organic binder, the respective materials being present in the respective relative quantitative range to the others mentioned above, together with an amount of finely divided activated carbon (as the first gas absorbing agent), an amount below which undesirable dusting of activated carbon particles can occur, a sufficient amount of a fiber mixture to hold the activated carbon particles against dusting, and an amount of a fiber-forming 35 terephthalate polyester which is sufficient is to keep the tear strength of the mat in the ranges specified above, without the porosity of the mat is undesirably reduced.

Dementsprechend kann beispielsweise zusätzlich zu den 40 drei primären Bestandteilen (a), (b) und (c) diese Absorptionsfilter und Behandlungsmatten bezüglich ihres Gesamtgehaltes Aktivkohle bis zu einem Maximum von etwa 25%, Polyesterfasern im Bereich von etwa 2% bis etwa 7,5% und von etwa 2% bis etwa 30% Fasergemisch enthalten. 45 Es kann irgendwelche gasabsorbierende Aktivkohle verwendet werden unabhängig von ihren verschiedenen Quellen, wie beispielsweise Tierkohle, Holzkohle, Destillationsrückstände oder Nussschalenkohle (pecan nut shells) angewandt werden. Accordingly, for example, in addition to the 40 three primary components (a), (b) and (c), these absorption filters and treatment mats can be activated carbon up to a maximum of about 25% with respect to their total content, polyester fibers in the range from about 2% to about 7.5 % and from about 2% to about 30% fiber blend. 45 Any gas-absorbing activated carbon can be used regardless of their various sources, such as animal charcoal, charcoal, distillation residues or pecan nut shells.

so Ebenso ist es Ziel der vorliegenden Erfindung die erfindungsgemässen Matten herzustellen. Allgemein besteht die Herstellung der Gas-Dampfbehandlungsmatten darin, dass man in Wasser in einer Breimaschine (wie sie bei der Papierherstellung verwendet wird), eine Menge von (a) Mikroparti-55 kein irgendeines geschäumten, thermoplastischen Styrolpolymeren und ein Niederpolyolefin von Polyäthylen bis und mit Polymethylpenten und ein flexibles Polyurethan, wobei jedes dieser Polymeren in geschäumter Form nicht brüchig ist, und (b) Glasfasern, die sich wie oben beschrieben aus Glas-60 filamenten zusammensetzen, dispergiert und die Mischung aus (a) und (b) rührt während der kurzen Zeitspanne, die mindestens ausreicht um jedes der beiden Materialien klumpen- und zusammenballungsfrei zu machen und die Materialien im wesentlichen gleichmässig miteinander zu mischen, 65 und zwar in einer Menge von etwa 5 bis etwa 50 Teilen Mikropartikel zu etwa 4 bis etwa 45 Teilen Glasfasern. Anschliessend mischt man ein organisches Bindemittel (wie weiter oben beschrieben) oder eine Fasermischung (wie weiter It is also the aim of the present invention to produce the mats according to the invention. In general, the manufacture of the gas vapor treatment mats consists of being in water in a pulping machine (such as that used in papermaking), an amount of (a) microparti-55 none of any foamed thermoplastic styrene polymer and a low polyolefin of polyethylene up to and including Polymethylpentene and a flexible polyurethane, each of these polymers being non-brittle in foamed form, and (b) dispersing glass fibers, which are composed of glass 60 filaments as described above, and the mixture of (a) and (b) is stirred during the short period of time, which is at least sufficient to make each of the two materials lump-free and agglomeration and to mix the materials essentially uniformly, in an amount of about 5 to about 50 parts of microparticles to about 4 to about 45 parts of glass fibers. Then you mix an organic binder (as described above) or a fiber mixture (as further

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unten mehr beschrieben wird) in einer Menge zu, dass die fertig hergestellte Matte eine Reissfestigkeit und eine Porosität aufweist, die beide im weiter oben angegebenen Bereich liegen, und sodann führt man die so erhaltene Mischung in einen Einfüllkasten ein, und zwar in einer Konzentration von 0,1% bis 0,5% der beigemischten Mikropartikel und Glasfasern und man rührt die Mischung darin ausreichend um eine gleichmässige Dispersion zu erhalten. more is described below) in an amount such that the finished mat has a tear strength and a porosity, both of which are in the range given above, and then the mixture thus obtained is introduced into a filler box in a concentration of 0.1% to 0.5% of the added microparticles and glass fibers and the mixture is sufficiently stirred to obtain a uniform dispersion.

Diese Dispersion wird sodann aus dem Vorratskasten in den Einfülltrichter (der Fourdrenier-Maschine) mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise etwa 3,3 bis 5,5 kg pro Minute eingefüllt, und zur gleichen Zeit verdünnt man gleichmässig mit Wasser, welches ebenso in den Einfülltrichter mit einer Geschwindigkeit von 3800 bis 9000 Liter eingefüllt wird. This dispersion is then poured from the storage box into the hopper (the Fourdrenier machine) at a speed of, for example, about 3.3 to 5.5 kg per minute, and at the same time it is diluted uniformly with water, which is also in the hopper at a speed of 3800 to 9000 liters.

Die so erhaltene, verdünnte Ausgangsmaterialaufschläm-mung wird sodann auf das Fourdrenier-Sieb aufgebracht, welches sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, dass eine feuchte Matte erhalten wird, welche nach Trocknen ein Grundgewicht von etwa 2,25 bis etwa 22,5 kg/m2 aufweist, und man entfernt kontinuierlich die feuchte Masse vom Sieb und führt sie einer geeigneten Trocknung zu. The diluted starting material slurry thus obtained is then applied to the Fourdrenier screen, which moves at a speed to obtain a wet mat which, after drying, has a basis weight of about 2.25 to about 22.5 kg / m 2 , and the moist mass is continuously removed from the sieve and subjected to suitable drying.

Die Gas-Dampfbehandlungsmatten können hergestellt werden, indem man der Mischung im Breiapparat vorteilhafterweise vor Zumischung des Bindemittels eine getrennte Menge sowohl von Natriumhexametaphosphat und konzentrierter Schwefelsäure in solchen Mengen zusetzt, dass der pH-Wert der Mischung auf 2,5 herabgesetzt wird. The gas vapor treatment mats can be prepared by advantageously adding a separate amount of both sodium hexametaphosphate and concentrated sulfuric acid to the mixture in the pulping apparatus prior to admixing the binder in such amounts that the pH of the mixture is reduced to 2.5.

Die Gas-Dampfabsorptionsbehandlungsmatten werden hergestellt, indem man eine Fasermischungssuspension aus nass verfilzten Baumwollfasern und Mikropartikeln in Wasser herstellt (wie dies weiter unten beschrieben ist) und getrennt davon eine Suspension von Mikropartikeln in Wasser in den Mengen, wie sie weiter unten mehr angegeben werden. The gas vapor absorption treatment mats are made by making a fiber blend suspension of wet felted cotton fibers and microparticles in water (as described below) and, separately, a suspension of microparticles in water in the amounts given below.

Sodann wird eine Ausgangsmaterialsuspension hergestellt, indem man in Wasser einen angegebenen Mengenbereich einer Fasermischungssuspension mit Wasser mischt und eine Menge eines faserbildenden Polyäthylenterephtha-latpolyesters zusetzt und zwar in einer Menge, dass der fertigen Matte eine ausreichende Reissfestigkeit verliehen wird, ohne dass deren Porosität nachteilig beeinflusst wird. Sodann wird fein verteilte Aktivkohle zugemischt, und zwar in einem Mengenbereich bis zu etwa 25% der geplanten Menge an totalem Feststoffgehalt bei der hergestellten Matte, sowie eine wässrige Suspension von Mikropartikeln, die zugegeben wird, dass in der fertigen Matte etwa 10% bis etwa 30% Mikropartikel anwesend sind. A starting material suspension is then prepared by mixing a specified range of a fiber mixture suspension with water in water and adding an amount of a fiber-forming polyethylene terephthalate polyester in such an amount that the finished mat is imparted with sufficient tear strength without adversely affecting its porosity . Finely divided activated carbon is then mixed in, namely in a quantity range of up to about 25% of the planned amount of total solids content in the mat produced, and an aqueous suspension of microparticles which is added to that in the finished mat about 10% to about 30 % Microparticles are present.

Der Rest der Zugabe besteht in einer Suspension aus Glasfasern, Mikropartikeln und Bindemitteln und zwar jedes in dem Mengenbereich, wie dies weiter vorher für die Gas-Dampfbehandlungsmatten angegeben wurde, und man setzt dieses Material in der Menge zu im Vergleich zu den anderen Feststoffen, dass man die erwünschte Reissfestigkeit und Porosität erhält. Die schlussendlich erhaltene Suspension aus all diesen Bestandteilen wird sodann in den Einfülltrichter einer Papierherstellungsmaschine eingebracht und zwar mit der Geschwindigkeit, wie sie für die Matten beschrieben worden ist, die keine Aktivkohle und keinen Polyester enthalten, und man verdünnt in ähnlicher Weise mit Wasser und bringt die Suspension sodann auf das Fourdre-nier-Sieb auf und trocknet sie, wie dies auch bei den anderen Matten der Fall war. The remainder of the addition consists of a suspension of glass fibers, microparticles and binders, each in the range as previously indicated for the gas vapor treatment mats, and this material is added in amount compared to the other solids that the desired tensile strength and porosity are obtained. The final suspension of all of these ingredients is then placed in the hopper of a papermaking machine at the rate described for the mats that contain no activated carbon and no polyester, and is similarly diluted with water and brought in Then suspend the suspension on the Fourdre-nier sieve and dry it, as was the case with the other mats.

In jedem Fall der Herstellung von Matten, bei welchen organische Bindemittel angewandt werden, ist es vorteilhaft, dass Bindemittel der Suspension hergestellt werden um sie innerhalb der letzten Minute oder in einer anderen Zeitspanne des Rührens zuzusetzen, bevor man das Ausgangsmaterial in den Lagerbehälter der Papiermaschine einbringt, und weiter ist es bevorzugt, dass das Vlies, welches das Fourdre-nier-Sieb entfernt, sofort einer Strahlungswärme von einer relativ nahe befindlichen Quelle bei einer Temperatur von s etwa 600° bis etwa 700 C ausgesetzt wird. Dies bewirkt schnelles Lösen des Polyvinylalkoholes (PVA) in Wasser, das in der Matte enthalten ist, und beschleunigt das Trocknen des Polyesters an den Berührungspunkten der wasserunlöslichen Bestandteile. In any case of manufacturing mats using organic binders, it is advantageous that binders be made to the suspension to be added within the last minute or other period of stirring before the feedstock is placed in the paper machine storage container , and further, it is preferred that the nonwoven that removes the Fourdrenier screen is immediately exposed to radiant heat from a relatively close source at a temperature of about 600 ° C to about 700 ° C. This causes the polyvinyl alcohol (PVA) to quickly dissolve in water contained in the mat and accelerates the drying of the polyester at the points of contact of the water-insoluble components.

io Die Herstellung von irgendwelchen erwünschten Styrolpolymer, Niederpolyolefin oder Polyurethan Mikropartikeln aus Einheitspartikeln als Ausgangsmaterial von irgendwelchen expandierten (geschäumten) Polymeren (Styrolpolymer, Niederpolyolefin oder Polyurethan) wird im folgenden 15 Beispiel als bevorzugte Ausführungsform näher erläutert. The production of any desired styrene polymer, low polyolefin or polyurethane microparticles from unit particles as the starting material for any expanded (foamed) polymer (styrene polymer, low polyolefin or polyurethane) is explained in more detail in the following example as a preferred embodiment.

Beispiel A Example A

Mikropartikel aus expandierten, extrudierten Polystyrolpellets: Microparticles from expanded, extruded polystyrene pellets:

2o 425 Liter mit Treibmittel imprägnierte, extrudierte Polystyrolpellets (Kristalle) werden auf im wesentlichen runde Pellets von etwa 6,35 bis 12,7 mm aufgeblasen, welche eine Schüttdichte von 12 g/1 aufweisen. Dieses Material wird in einer Pulverisierungsmaschine (wie weiter oben beschrieben), 25 welche mit einem Einfülltrichter von 10,16 cm Durchmesser und 7,62 cm Länge und einem gewölbten Bodensieb mit Löchern von 0,1016 mm Durchmesser ausgerüstet ist, eingefüllt. Der Rotor wurde mit 6000 Umdrehungen pro Minute betrieben und der Einfülltrichter wurde so eingestellt, dass 30 die expandierten Polystyroleinheitsstückchen mit einer Geschwindigkeit von 35,4 Litern pro 5 Minuten (d.h. 425 Liter pro Stunde) eingebracht wurden. Die expandierten Polystyroleinheitspartikel des Ausgangsmaterials, die in den Einfülltrichter eingebracht wurden, waren mit ausreichend Wasser 35 benetzt, um ihre äusseren Oberflächen im wesentlichen vollständig mit Wasser bedeckt zu haben. Die so benetzten expandierten Polystyroleinheitspartikel wurden sodann in den Fülltrichter kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 35,4 Litern pro 5 Minuten eingefüllt, während zur gleichen 40 Zeit Wasser in die Zerkleinerungskammer durch zwei Düsenöffnungen von 1,6 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 7,57 Litern pro Minute eingespritzt wurde. 2o 425 liters of extruded polystyrene pellets (crystals) impregnated with blowing agent are blown onto essentially round pellets of approximately 6.35 to 12.7 mm, which have a bulk density of 12 g / l. This material is filled in a pulverization machine (as described above) 25 which is equipped with a filling funnel of 10.16 cm in diameter and 7.62 cm in length and a curved bottom sieve with holes of 0.1016 mm in diameter. The rotor was operated at 6000 rpm and the hopper was set to load the expanded polystyrene unit pieces at a rate of 35.4 liters per 5 minutes (i.e. 425 liters per hour). The expanded polystyrene unit particles of the starting material which were introduced into the hopper were wetted with sufficient water to have their outer surfaces substantially completely covered with water. The expanded polystyrene unit particles thus wetted were then poured into the hopper continuously at a rate of 35.4 liters per 5 minutes, while at the same time water into the size reduction chamber through two 1.6 mm diameter nozzle openings at a rate of 7.57 liters was injected per minute.

Die Mischung der expandierten Polystyrolmikropartikel, welche das Bodensieb der Pulverisierungskammer verliessen, 45 wurde in einem offenen Behälter mit einem Wasserablauf am Boden gesammelt, in welchem sich das freie Wasser absetzte, und die Polystyrolmikropartikel mit dem an sie gebundenen Wasser (im Verhältnis von 2 Teilen Mikropartikeln zu 98 Teilen Wasser) stiegen aufgrund der eingeschlossenen Luft so an die Oberfläche des freien Wassers. Das freie Wasser wurde abgelassen und man erhielt so eine Kunststoffmatte der expandierten Polystyrolmikropartikel mit dem physikalisch daran gebundenen Wasser. Die Kunststoffmatte wog 255,15 kg und enthielt 5,1 kg Mikropartikeln und 250,05 kg 55 Wasser, das an sie gebunden war. The mixture of the expanded polystyrene microparticles, which left the bottom sieve of the pulverization chamber, 45 was collected in an open container with a water drain at the bottom, in which the free water settled, and the polystyrene microparticles with the water bound to them (in the ratio of 2 parts of microparticles 98 parts of water) rose to the surface of the free water due to the enclosed air. The free water was drained off and a plastic mat of the expanded polystyrene microparticles was obtained with the water physically bound to it. The plastic mat weighed 255.15 kg and contained 5.1 kg of microparticles and 250.05 kg of 55 water bound to it.

27,4 kg dieser Kunststoffmatte wurden in einem geschlossenen, doppellagigen Baumwollsack eingebracht und man übte Druck aus bis 22,71 Liter Wasser ausgepresst waren. Die verbleibenden 4,08 kg enthielten 544 g expandierter 6o Polystyrolmikropartikel, die sodann in einer offenen Wanne in einem Ofen, der bei 43,33 °C gehalten wurde, getrocknet. 27.4 kg of this plastic mat were placed in a closed, double-layered cotton sack and pressure was applied from up to 22.71 liters of water. The remaining 4.08 kg contained 544 g of expanded 60 polystyrene microparticles, which were then dried in an open pan in an oven kept at 43.33 ° C.

Mikropartikel von anderen thermoplastischen, expandierten Styrolpolymeren oder Niederpolyolefinen, die in expandierter Form nicht spröde sind, oder irgendwelchen flexi-65 bien, geschäumten (d.h. expandierten) Polyurethanen, welche in Form ihres Schaumes oder expandierten Form nicht brüchig bzw. nicht spröde sind, können hergestellt werden, indem man die Verfahrensweise von Beispiel A anwendet Microparticles of other thermoplastic, expanded styrene polymers or low polyolefins that are not brittle in expanded form, or any flexible, foamed (ie, expanded) polyurethanes that are not brittle or non-brittle in the form of their foam or expanded form can be produced using the procedure of Example A.

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und das Ausgangsmaterial nämlich die Polystyroleinheitsteilchen durch Einheitsteilen irgendeines anderen anwendbaren, expandierten Polymeres ersetzt. and the starting material namely replaces the polystyrene unit particles with unit parts of any other applicable expanded polymer.

Die Herstellung der erfindungsgemässen Gas-Dampfbehandlungsmatten sei nun anhand der Beispiele, welche bevorzugte Ausführungsformen beschreiben, näher beschrieben. The production of the gas vapor treatment mats according to the invention will now be described in more detail with reference to the examples which describe preferred embodiments.

Beispiel 1 example 1

Grundlegende Gas-Dampfbehandlungsmatten. Basic gas steam treatment mats.

In 15 139 Litern Wasser, welche in einer Breimaschine für die Papierherstellung (die nur etwas grössere Kapazität aufweist) gefüllt waren, wurden mittels eines Förderbandes 23,27 kg (auf Trockenbasis) Polystyrolmikropartikel (in Form von wasserenthaltendem Produkt mit 8% Mikroparti-kelfeststoffgehalt) zugefügt. Die in der Breimaschine enthaltene Mischung wurde sodann während 3 Minuten bei einer Rotorgeschwindigkeit von 506 Umdrehungen pro Minute gerührt, wodurch die Mikropartikel in Wasser dispergiert wurden. In 15 139 liters of water, which were filled in a papermaking machine (which only has a somewhat larger capacity), 23.27 kg (on a dry basis) were polystyrene microparticles (in the form of water-containing product with 8% microparticle solids content) using a conveyor belt. added. The mixture contained in the pulp machine was then stirred for 3 minutes at a rotor speed of 506 revolutions per minute, whereby the microparticles were dispersed in water.

Während man die Mischung rührte, wurden 22,73 kg Natriumhexametaphosphat zugemischt und anschliessend mischte man 3,785 Liter konzentrierter Schwefelsäure (98,6%) zu. Diese Massnahme setzte den pH-Wert des Ansatzes auf 2,5 herab. While the mixture was being stirred, 22.73 kg of sodium hexametaphosphate were mixed in and then 3.785 liters of concentrated sulfuric acid (98.6%) were mixed in. This measure reduced the pH of the mixture to 2.5.

Das Rühren wurde unterbrochen, während aus einer Anzahl von Packungen eine Gesamtmenge von 113,64 kg Glasfasern eines Länge von 6,35 mm und einem Durchmesser von 6,3 Mikron, nämlich Owens-Corning Elektro Qualität DE 636, zugesetzt wurden, wobei die Zahl die Filamente pro Bündel angibt (gebunden mit Stärke, Öl und einem kationischen oberflächenaktiven Bindemittel). Stirring was discontinued while a total of 113.64 kg of 6.35 mm long and 6.3 micron diameter glass fibers, Owens-Corning Electro Quality DE 636, were added from a number of packages, the number indicates the filaments per bundle (bound with starch, oil and a cationic surfactant).

Man rührte wieder mit dem Rotor und zwar während 10 Minuten und während der letzten 30 Sekunden davon wurden 10,25 kg (kalt) wasserquellbarer Polyvinylalkohol (98% hydrolisiert) in Form von Fasern als Bindemittel zugesetzt. Die so hergestellte vollständige anfangliche Breimischung wurde in den Mischerkasten übergepumpt (dieser dient nur als Lagerbehälter, um Ausgangsmaterialmengen der Breimaschinenmischung aufzunehmen) und man rührte hier nur gerade so stark, dass es ausreichend war, um die unlöslichen Bestandteile in Suspension zu halten. The rotor was stirred again for 10 minutes and during the last 30 seconds thereof 10.25 kg (cold) of water-swellable polyvinyl alcohol (98% hydrolyzed) in the form of fibers was added as a binder. The complete initial slurry mixture prepared in this way was over-pumped into the mixer box (this only serves as a storage container to hold quantities of raw material from the slurry mixer mixture) and the mixture was stirred just enough that it was sufficient to keep the insoluble constituents in suspension.

Es wurden 7570 Liter Spülwasser in die Breimaschine eingeführt und man rührte um irgendwelche Glasfasern und/ oder Mikropartikel, welche sich abgesetzt hatten und in der Breimaschine verblieben waren, während die erste Breimischung in den Mischerkasten übergepumpt wurde, zu suspendieren. Die so erhaltene sogenannte Breimaschinenspül-mischung wurde sodann in den Mischerkasten übergepumpt und mit der anfänglichen Breimischung vermischt, wodurch man die Ausgangsmischung für die Mattenherstellung erhielt, welche 0,64% Feststoffe enthielt. 7570 liters of rinse water were introduced into the pulping machine and stirring was carried out to suspend any glass fibers and / or microparticles that had settled and remained in the pulping machine while the first pulp mixture was being over-pumped into the mixer box. The so-called pulp rinse mixture thus obtained was then over-pumped into the mixer box and mixed with the initial slurry mixture, whereby the starting mixture for the mat production, which contained 0.64% solids, was obtained.

Die Ausgangsmaterialmischung wurde sodann in den Einfüllbehälter der Maschine (ebenso einen Ausgangsmaterial-Lagerbehälter) übergeführt, wobei man die Inhaltsstoffe unter Durchmischung hielt, wie auch im Mischerkasten. Von diesem Einfüllkasten wurde die Mischung zur Mattenherstellung in den Einfülltrichter der Fourdrenier-Maschine mit einer Geschwindigkeit von 4,32 kg Feststoffen pro Minute eingebracht und man mischte hier mit klarem Verdünnungswasser mit einer Geschwindigkeit von 6056 Liter/min. The starting material mixture was then transferred to the machine's feed container (also a starting material storage container), keeping the ingredients under mixing, as well as in the mixer box. From this filler box, the mixture for mat production was introduced into the hopper of the Fourdrenier machine at a speed of 4.32 kg of solids per minute and mixed with clear dilution water at a speed of 6056 liters / min.

Die so erhaltene gleichmässige Ausgangsmaterial-Aufschlämmung für das Vlies (nach Verdünnung im Einfülltrichter) wurde auf das sich bewegende Fourdrenier-Sieb aufgebracht (86 Stränge in Maschinenrichtung und 60 Stränge quer), das sich mit einer Geschwindigkeit von 15,24 m/ min. bewegte, wodurch man eine anfängliche Vliesmatte erhielt, welche nach späterer Fertigtrocknung ein Basisgewicht von 19,1 kg zeigte. The resulting uniform slurry of raw material for the nonwoven (after dilution in the hopper) was applied to the moving Fourdrenier screen (86 strands in the machine direction and 60 strands transversely) moving at a speed of 15.24 m / min. moved, whereby an initial fleece mat was obtained, which after later finished drying showed a basis weight of 19.1 kg.

Die 9,525 mm dicke feuchte Matte (der Fourdrenier-Maschine) nach Vorbeigang an den Saugkästen unter dem Austrittsende des Fourdrenier-Siebes wurde auf ein endloses Förderband (112 x 84 Mesh-Sieb) aufgebracht, welches ebenfalls mit 15,24 m/min. bewegt wurde. Nach etwa 1,5 m nach Ende des Fourdrenier-Siebes wurde die feuchte Matte (diesem Förderband) etwa 10 cm unterhalb einer Batterie (etwa 60,5 cm lang) von Infrarotlampen (52,4 kW bei 3,8 Ampère, 480 Volt, Einzelphasen 60 Hz Wechselstrom) hindurchgeführt, wobei man auf der Mattenoberfläche eine durch Widerstände einstellbare Temperatur von etwa 649 °C erreichte. Die Exposition der feuchten Matte zu dieser Temperatur für etwa 2,4 sek. bewirkte schnell die Lösung von Polyvinylalkohol. The 9.525 mm thick damp mat (the Fourdrenier machine) after passing the suction boxes under the outlet end of the Fourdrenier sieve was applied to an endless conveyor belt (112 x 84 mesh sieve), which was also at 15.24 m / min. was moved. After about 1.5 m after the end of the Fourdrenier sieve, the wet mat (this conveyor belt) was placed about 10 cm below a battery (about 60.5 cm long) by infrared lamps (52.4 kW at 3.8 amps, 480 volts, Single phases 60 Hz alternating current), whereby a temperature of about 649 ° C adjustable by resistances was reached on the mat surface. Expose the wet mat to this temperature for about 2.4 seconds. quickly caused the solution of polyvinyl alcohol.

Das teilweise getrocknete Vlies wurde sodann durch einen Tunneltrockner (etwa 3,67 m lang und 1,83 m breit) hindurchgeführt, wobei man eine Temperatur von etwa 121 °C einhielt und sodann wurde das Vlies abwechselnderweise einmal oberhalb und einmal unterhalb der nächsten einer Serie von 6 Trockentrommeln hindurchgeführt, wobei die erste Trockentrommel eine Temperatur von 113 °C aufwies und die Temperatur stieg bei jeder dieser Trommeln an, bis sie bei der letzten Trommel eine Temperatur von 127 °C erreicht hat. Die endgültige trockene Matte wird sodann durch ein Paar Zugwalzen hindurchgeführt und man wickelt auf einer Trommel auf. Das trockene Mattenvlies hat eine glatte Oberfläche auf beiden Seiten und es wird glatt auf die Trommel aufgewickelt, ohne dass sich Risse oder Verknitterungen bilden. The partially dried nonwoven was then passed through a tunnel dryer (about 3.67m long and 1.83m wide) maintaining a temperature of about 121 ° C and then the nonwoven alternately became one above and one below the next of a series passed through 6 drying drums, the first drying drum having a temperature of 113 ° C and the temperature rose in each of these drums until it reached a temperature of 127 ° C in the last drum. The final dry mat is then passed through a pair of draw rolls and wound on a drum. The dry mat fleece has a smooth surface on both sides and is smoothly wound onto the drum without cracks or wrinkles.

Bezogen auf die Ausgangsmengen der wesentlichen Materialien enthielt die fertiggestellte trockene Gas-Dampfbe-handlungs-Matte etwa 15,8% der expandierten Polystyrol-Mikropartikel, etwa 77,2% Glasfasern und etwa 6,97% Polyvinylalkohol Bindemittel. Der Gehalt dieser wesentlichen Bestandteile kann gemäss den erwünschten Variationen in der Porosität, in der Gas- oder Dampf-Fliessgeschwindigkeit und in der Dichte durch geeignete Variationen der Bestandteile, die enthalten sind, erreicht werden. Beispielsweise kann die Porosität vermindert werden, indem man den Gehalt an Mikropartikeln herabsetzt und zwar auf irgendeinen Wert bis herab zu einem Minimum von etwa 2%, ohne dass die entsprechende Reissfestigkeit abnimmt. Based on the starting quantities of the essential materials, the completed dry gas vapor treatment mat contained about 15.8% of the expanded polystyrene microparticles, about 77.2% glass fibers and about 6.97% polyvinyl alcohol binder. The content of these essential components can be achieved according to the desired variations in the porosity, in the gas or steam flow rate and in the density by suitable variations of the components which are contained. For example, the porosity can be reduced by reducing the microparticle content, to any value down to a minimum of about 2%, without the corresponding tensile strength decreasing.

Alternativerweise kann die Porosität und Fliessgeschwindigkeit erhöht werden, indem man den Gehalt von Mikropartikeln erhöht und zwar in gewissen Formulierungen bis zu einem Bereich von 50%. Alternatively, the porosity and flow rate can be increased by increasing the content of microparticles, in certain formulations up to a range of 50%.

Man kann das Beispiel 1 wiederholen und die Menge Schwefelsäure teilweise oder gänzlich vermindern und ebenso die Menge Natriumhexametaphosphat (welches üblicherweise angewandt wird, um die Glasfasern zu dispergieren) kann man ebenso teilweise oder gänzlich vermindern, um die anfängliche Breimaschinensuspension herzustellen, da die Mikropartikel anscheinend die Dispersion der Feststoffbestandteile während des Rührens in Wasser erleichtern. Example 1 can be repeated and the amount of sulfuric acid reduced in part or in total and also the amount of sodium hexametaphosphate (which is usually used to disperse the glass fibers) can also be partially or completely reduced to produce the initial slurry machine suspension since the microparticles appear to be the Make it easier to disperse the solid components while stirring in water.

Abhängig von der gewünschten endgültigen Verwendung der Gas-Dampfbehandlungs-Matte kann ein Flächengewicht vermindert oder vergrössert werden, indem man entweder ein Feststoffgehalt in der wässrigen Ausgangssuspension im Einfülltrichter der Papiermaschine erhöht oder erniedrigt oder die Geschwindigkeit des Fourdrenier-Siebes erhöht oder vermindert. Der Ersatz kann teilweise oder vollständig erfolgen. Depending on the desired final use of the gas vapor treatment mat, a basis weight can be reduced or increased by either increasing or decreasing a solids content in the aqueous starting suspension in the feed hopper of the paper machine or by increasing or reducing the speed of the Fourdrenier sieve. The replacement can be partial or complete.

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

650 699 650 699

Beispiel 2 Example 2

Gas-Dampfbehandlungs-Matte mit Polyurethan-Mikropartikeln. Gas steam treatment mat with polyurethane microparticles.

In einem rostfreien Stahlbehälter von 3,51 Volumen der 31 Wasser enthielt, wurden 21,5 g (Ausgangsmaterial-Qualität) flexible Polyurethan-Mikropartikel, welche 20% Feststoffe (dementsprechend 4,3 g trockene Mikropartikel und 17,5 ml Wasser) mittels eines Pressluft getriebenen Rührwerkes suspendiert. Sodann wurden 15 g der gleichen 0,635 cm langen Glasfasern der Qualität DE 636, wie in Beispiel 1, zugegeben und man rührte weiter. Während der letzten 10 Minuten einer Stunde Rührzeit wurden sodann 1,375 g Polyvinylalkohol (gleiches Material, wie in Beispiel 1) zugefügt. In a stainless steel container of 3.51 volume containing 31 water, 21.5 g (starting material quality) were flexible polyurethane microparticles, which contain 20% solids (correspondingly 4.3 g dry microparticles and 17.5 ml water) by means of a Compressed air driven agitator suspended. Then 15 g of the same 0.635 cm long glass fibers of the quality DE 636 as in Example 1 were added and stirring was continued. 1.375 g of polyvinyl alcohol (same material as in Example 1) were then added during the last 10 minutes of an hour of stirring.

60% der so erhaltenen Aufschlämmung wurden sodann über ein Sieb zur Herstellung von handgeschöpftem Papier in einer üblichen Laboratoriumsvorrichtung zur Herstellung von handgeschöpftem Papier gegossen, welche einen 30,48 cm hohen Messingtank aufwies mit einer quadratischen Grundfläche von 20,32 cm. Man mischte von oben. Das Wasserablassventil wurde sodann geöffnet und die Feststoffe der Aufschlämmung ergaben ein Blatt auf dem Sieb und das Wasser tropfte durch das Sieb infolge Schwerkrafteinwirkung aus der Aufschlämmung mit steigender Dichte ab. Nachdem kein weiteres Wasser auf Grund der Schwerkrafteinwirkung abtropfte, wurde das nasse Blatt in einem Ofen mit einem Heissluftstrom von 121 °C während 5 Minuten getrocknet. Das so erhaltene 12,57 g schwere handgeschöpfte Blatt zeigte eine Reissfestigkeit von 1,41 kg/cm. 60% of the slurry thus obtained was then poured over a sieve for the production of handmade paper in a conventional laboratory device for the production of handmade paper, which had a 30.48 cm high brass tank with a square base of 20.32 cm. You mixed from above. The water drain valve was then opened and the solids of the slurry gave a sheet on the screen and the water dripped through the screen due to gravity from the slurry with increasing density. After no more water drained due to gravity, the wet sheet was dried in an oven with a hot air flow of 121 ° C for 5 minutes. The 12.57 g hand-made sheet thus obtained showed a tear strength of 1.41 kg / cm.

In Beispiel 2 wird kein Natriumhexametaphosphat und keine Schwefelsäure angewandt, weil die Mikropartikel die Dispersion der Glasfasern, welche in das Wasser eingebracht werden, zu einem grossen Ausmass erleichtert, wodurch eine Vielzahl von Faserbündeln gebildet wird. Andere erfin-dungsgemässe Matten können in ähnlicher Weise hergestellt werden, ohne dass man diese beiden anorganischen Substanzen anwendet und indem man Mikropartikel aus anderen wirksamen Polymeren verwendet. In Example 2, no sodium hexametaphosphate and no sulfuric acid are used because the microparticles greatly facilitate the dispersion of the glass fibers which are introduced into the water, thereby forming a large number of fiber bundles. Other mats according to the invention can be produced in a similar manner without using these two inorganic substances and by using microparticles from other effective polymers.

Beispiel 3 Example 3

Matte gemäss Beispiel 2, jedoch mit Fasergemisch-Bindemittel anstelle von Polyvinylalkohol. Es wurde das Beispiel 2 wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, dass man während des Rührens nach Zumischen der Glasfasern, anstelle von Polyvinylalkohol 60 g der Fasermischungssuspension aus Beispiel 5 zusetzte, wodurch man 1,2 g Fasermischungsfeststoffe (zusammengesetzte, gehol-länderte, vernetzte nass verfilzte Baumwollfasern und Polystyrolmikropartikel) zusetzte. Die Herstellung der Matte wurde sodann in gleicher Weise ausgeführt, wie in Beispiel 2. Die so erhaltene trockene Matte zeigte eine Reissfestigkeit von 0,61 kg/cm Mat according to Example 2, but with a fiber mixture binder instead of polyvinyl alcohol. Example 2 was repeated, except that 60 g of the fiber blend suspension of Example 5 was added instead of polyvinyl alcohol while stirring after admixing the glass fibers, causing 1.2 g of fiber blend solids (composite, modified, crosslinked, wet) matted cotton fibers and polystyrene microparticles). The mat was then produced in the same manner as in Example 2. The dry mat thus obtained had a tear strength of 0.61 kg / cm

Beispiel 4 Example 4

Matte gemäss Beispiel 3, jedoch mit Polystyrol anstelle von Polyurethan. Mat according to Example 3, but with polystyrene instead of polyurethane.

Es wurde das Beispiel 3 wiederholt, indem man Polysty-rol-Mikropartikel anstelle von Polyurethan-Mikropartikeln anwandte und ebenso das Fasergemisch als Bindemittel anstelle von Polyvinylalkohol. Das so erhaltene trockene Vlies zeigte eine Reissfestigkeit von 0,22 kg/cm. Example 3 was repeated using polystyrene microparticles instead of polyurethane microparticles and also the fiber mixture as a binder instead of polyvinyl alcohol. The dry fleece thus obtained showed a tear strength of 0.22 kg / cm.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Adsorbentien enthaltenden Gas-Dampffilter oder Behandlungsmatten ist im folgenden Beispiel 5 angegeben. A preferred embodiment of the gas vapor filter or treatment mats containing adsorbents according to the invention is given in Example 5 below.

Beispiel 5 Example 5

Adsorptionsmatte Aktivkohle enthaltend: (a) Herstellung einer Fasermischungssuspension. Adsorption mat activated carbon containing: (a) Preparation of a fiber mixture suspension.

Eine Fasermischungssuspension, die so genannt wird, weil nass verfilzte Baumwollfasern und Mikropartikel miteinander in einem Holländer vermischt werden, wurde hergestellt, indem man 363,6 kg (Trockenbasis) nass verfilzte Baumwollfasern (wie sie bei der Papierherstellung verwendet werden, enthaltend 1454,41 Wasser zusammen mit den Fasern) und 181,8 kg (Trockenbasis) Polystyrol-Mikropartikel (6% Feststoffe zusammen mit 2848,5 1 gebundenem Wasser) in 13 3541 Wasser in eine Breimaschine einbrachte und man rührte während 3 Minuten, wie in Beispiel 1. Dadurch wurden die Baumwollfasern und die Mikropartikel verteilt und man erhielt eine Suspension, die frei von Klumpen und Zusammenballungen im Wasser war. A fiber blend suspension, so called because wet felted cotton fibers and microparticles are mixed together in a Dutch, was made by using 363.6 kg (dry basis) of wet felted cotton fibers (used in papermaking containing 1454.41 water) together with the fibers) and 181.8 kg (dry basis) of polystyrene microparticles (6% solids together with 2848.5 l of bound water) in 13 3541 water in a pulping machine and stirring was carried out for 3 minutes as in Example 1. This the cotton fibers and the microparticles were distributed and a suspension was obtained which was free of lumps and agglomerations in the water.

Die Baumwollfasern und die Mikropartikel der Dispersion wurden sodann in einen Papierherstellungs-Holländer übergepumpt, bei welchem die Druckwalze auf 65% maximalen Druckes eingestellt war und man betrieb bei 110 Umdrehungen pro Minute während 6 Stunden die Anlage, wobei die Röschheit (Freeness), die anfänglich 760 betragen hatte auf 600 abfiel. Dann wurde die Walzeneinstellung geändert, wodurch man eine stärkere Fibrillierung und weniger Schneidewirkung erreichte, indem man nur den Bürsten-walzendruck anwandte, wobei die Walze lediglich das Bett berührte. Das erwünschte Ziel war in 2 Stunden erreicht, sobald die Röschheit auf450 reduziert war. Der Inhalt des Holländers, nämlich die Fasermischung wurde im Holländer belassen, während ausreichend rührte, um die Dispersion für spätere Verwendung in Suspension zu halten. The cotton fibers and the microparticles of the dispersion were then pumped into a papermaker's house where the platen was set at 65% maximum pressure and the system was operated at 110 rpm for 6 hours, the freeness being initially 760 had dropped to 600. The roller setting was then changed to achieve greater fibrillation and less cutting action by using only the brush roller pressure with the roller only touching the bed. The desired goal was reached in 2 hours as soon as the roughness was reduced to 450. The contents of the Dutch, namely the fiber blend, were left in the Dutch while stirring sufficiently to keep the dispersion in suspension for later use.

Die nass verfilzten Baumwollfasern waren diejenigen, die üblicherweise zur Herstellung von Schreibpapier angewandt werden, um den Baumwollstoffgehalt zur Verfügung zu stellen. Sie werden hauptsächlich aus Baumwollstoffabschnitten und Baumwoll-Charpie hergestellt, welche gewaschen, wenn nötig gebleicht und in Fasern aufgetrennt werden (beispielsweise in einem Holländer) und zwar mit einer Länge von 4,23 mm bis etwa 1,27 cm, die in eine Nassverfilzungsma-schine eingebracht werden, wodurch man ein Vlies zwischen Druckwalzen herstellt und dieses Vlies ist etwa 2,1 mm dick (enthält etwa 80% Feuchtigkeit) und wird lagenweise auf einer Pallete aufgefaltet und zwar üblicherweise bis zu einem Totalgewicht von etwa 363,8 kg The wet felted cotton fibers were those commonly used in the manufacture of writing paper to provide the cotton content. They are mainly made from cotton fabric sections and cotton pie, which are washed, bleached if necessary, and separated into fibers (for example in a Dutchman) with a length of 4.23 mm to about 1.27 cm, which are integrated into a wet felting machine. machine are introduced, whereby a fleece is made between pressure rollers and this fleece is about 2.1 mm thick (contains about 80% moisture) and is folded in layers on a pallet, usually up to a total weight of about 363.8 kg

(b) Mikropartikel-Suspension: In 75701 Wasser in der Breimaschine wurden 136,4 kg (Trockenbasis) Polystyrol-Mikropartikel (ein Produkt das Wasser gebunden enthält und 16% Mikropartikel-Feststoffe und 715,91 Wasser enthält) zugemischt und man rührte bis man eine einheitliche Dispersion erhielt und man rührte ausreichend weiter bis die Suspension bald weiter verwendet wurde. (b) Microparticle suspension: 136.4 kg (dry basis) of polystyrene microparticles (a product which contains water and contains 16% microparticle solids and 715.91 water) were mixed in 75701 water in the pulping machine and the mixture was stirred until stirring a uniform dispersion was obtained and stirring was continued sufficiently until the suspension was soon used again.

(c) Ausgangsmaterialsuspension: (c) Starting material suspension:

Es wurde eine Ausgangsmaterialsuspension in einem Mischer hergestellt, indem man A stock suspension was made in a mixer by

(I)30 2801 Wasser, (I) 30 2801 water,

(II) dem Wasser 189,31 der oben beschriebenen Fasermischungssuspension zumischte, wodurch man eine verdünnte Fasermischungssuspension erhielt, (II) admixed the water 189.31 of the fiber blend suspension described above to give a dilute fiber blend suspension,

(III) anschliessend 91 kg leicht wasserdispergierbare, halbdurchscheinende, optisch aufgehellte Polyäthylentereph-thalatpolyester (vorzugsweise 1,27 cm lange Fasern von 1,5 Denier-Dicke, hergestellt nach einem üblichen Schmelzspinnverfahren, welche eine spezielle Ausrüstung aufweisen, welche verträglich ist mit den meisten anionischen, kationischen oder nicht ionischen Bindemitteln und die eine schnelle und eine ausgezeichnete Dispersion mit einer Vielzahl von Ausgangsmaterialien und Zusatzstoffen ergibt, zumischt und die Viskosität der Lösung liegt bei 770 ± 20 von !4 g gelöst in 50 ml Lösungsmittel (pro Gewicht, 40 Teile Tetrachlorät-han und 60 Teile Phenol) bei 25 °C. (Die Lösungsviskosität ist die Viskosität der Polymerlösung dividiert durch die Viskosität des Lösungsmittels und das Resultat -1 wird mit 1000 multipliziert). Der Schmelzpunkt dieses Materiales ist (III) then 91 kg of easily water-dispersible, semi-translucent, optically brightened polyethylene terephthalate polyester (preferably 1.27 cm long fibers of 1.5 denier thickness, produced by a conventional melt spinning process, which have a special equipment which is compatible with most Anionic, cationic or non-ionic binders and which gives a quick and excellent dispersion with a variety of starting materials and additives, mixed and the viscosity of the solution is 770 ± 20 of! 4 g dissolved in 50 ml solvent (per weight, 40 parts Tetrachloroethane and 60 parts phenol) at 25 ° C. (The solution viscosity is the viscosity of the polymer solution divided by the viscosity of the solvent and the result -1 is multiplied by 1000). The melting point of this material is

8 8th

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10 10th

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650 699 650 699

48,67 °C. Das Material ist nicht eingehend in kochendem Wasser und die Streckgrenze liegt bei 45% und das Material ist erhältlich als Trevira 101 von American Hoechst Corporation, Fibres Division, Spartenburg, South Carolina 29301, 48.67 ° C. The material is not detailed in boiling water and the yield strength is 45% and the material is available as Trevira 101 from American Hoechst Corporation, Fibers Division, Spartenburg, South Carolina 29301,

(IV) anschliessend mischt man 172,7 kg fein verteilte Aktivkohle (Nuchar S-N von der Westvaco Corporation, Co-vington, Va. 24426) zu und ebenso (IV) then 172.7 kg of finely divided activated carbon (Nuchar S-N from Westvaco Corporation, Co-vington, Va. 24426) are mixed in and likewise

(V) die oben erwähnte Mikropartikelsuspension, welche 136,4 kg (Trockenbasis) Polystyrolmikropartikel in Form eines Wasser enthaltenden Produktes (etwa 16% Mikroparti-kelfeststoffe) zu und dadurch gibt man 7161 Wasser zu den 75701, die anfänglich vorhanden waren und schliesslich, (V) the above-mentioned microparticle suspension, which contains 136.4 kg (dry basis) of polystyrene microparticles in the form of a water-containing product (about 16% microparticle solids), and thereby 7161 water is added to the 75701 which were initially present and finally,

(VI) fügt man 4163,51 der Fasermischungssuspension (enthaltend 193,4 kg Feststoffe) und 15 1401 der im Folgenden definierten Glasfasern, Mikropartikel und Bindersuspension enthalten 187,7 kg suspendierte Feststoffe zu. (VI) 4163.51 of the fiber mixture suspension (containing 193.4 kg of solids) and 15 1401 of the glass fibers, microparticles and binder suspension defined below contain 187.7 kg of suspended solids.

(d) Glasfaser, Mikropartikel und Bindersuspension: Diese Suspension wurde nach der Verfahrensweise nach Beispiel 1 (die 4 ersten Verfahrensschritte von dort) hergestellt, indem man in eine Breimaschine 11 3541 Wasser einfüllte, 22,73 kg (Trockenbasis) Polystyrol-Mikropartikel in Form des wasserhaltigen Produktes (enthaltend 6% Feststoffe und 3561 Wasser) zumischte, 22,73 kg Natriumhexamethaphos-phat löste und 3,81 Schwefelsäure (98,6%) zufügte und 113,64 kg der gleichen 6,35 mm Glasfasern und 10,23 kg der gleichen Polyvinylalkoholfasern zufügte. Dieses Suspension wurde sodann in einem Mischerkasten umgepumpt. (d) Glass fiber, microparticles and binder suspension: This suspension was produced according to the procedure of Example 1 (the first 4 process steps from there), by filling 11 3541 water into a pulping machine, 22.73 kg (dry basis) polystyrene microparticles in the form of the water-containing product (containing 6% solids and 3561 water), dissolved 22.73 kg sodium hexamethaphosphate and added 3.81 sulfuric acid (98.6%) and 113.64 kg the same 6.35 mm glass fibers and 10.23 kg of the same polyvinyl alcohol fibers added. This suspension was then pumped around in a mixer box.

Dann wurde die Breiherstellungsmaschine mit weiteren 37851 Wasser gewaschen und man rührte den Inhalt wie in Beispiel 1. Die so erhaltene Spülsuspension wurde sodann mit der Breimaschinensuspension im Mischerkasten vermischt. So erhielt man die Glasfaser-, Mikropartikel- und Bindersuspension als zweiten Bestandteil in Schritt (VI) der Ausgangsmaterialsuspension. The porridge making machine was then washed with a further 37851 of water and the contents were stirred as in Example 1. The rinsing suspension thus obtained was then mixed with the porridge suspension in the mixer box. This gave the glass fiber, microparticle and binder suspension as a second component in step (VI) of the starting material suspension.

Während man im Vorratsmischbehälter rührte, wurde die gleichmässig vermischte Ausgangsmaterialsuspension in Fülltrichter der Fourdrenier-Maschine eingebracht und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit und mit der gleichen Wasserbeimischung, wie in Beispiel 1 und man brachte die Mischung auf ein Fourdreniersieb auf. Nach Durchgang über die Saugboxen lief das so erhaltene Wasservlies weiter auf ein endloses Förderband und wurde sodann getrocknet, indem man zuerst unter einer Batterie Infrarotlampen hindurchführte und schliesslich durch einen Trockentunnel und über eine Reihe von sechs Trockenwalzen. While stirring in the storage mixing container, the uniformly mixed starting material suspension was introduced into the filling funnel of the Fourdrenier machine at the same speed and with the same water admixture as in Example 1 and the mixture was applied to a Fourdrenier sieve. After passing through the suction boxes, the water fleece thus obtained continued on an endless conveyor belt and was then dried by first passing infrared lamps under a battery and finally through a drying tunnel and over a row of six drying rollers.

Die endgültig hergestellte adsorbierende Matte, welche Aktivkohle enthielt, war von gleichmässigem Aussehen und sie wies ein Flächengewicht von 15 bis 15,45 kg, sowie eine Reissfestigkeit von 1,074 kg/cm in der Maschinenrichtung und 0,895 kg/cm in der Querrichtung. The final adsorbent mat containing activated carbon was uniform in appearance and had a basis weight of 15 to 15.45 kg, tear strength of 1.074 kg / cm in the machine direction and 0.895 kg / cm in the cross direction.

Die Polystyrol-Mikropartikel aus Beispiel 1,4 und 5 können teilweise oder vollständig durch irgendwelche andere anwendbare expandierte thermoplastische Styrolpolymere oder Niederpolyolefinen oder flexible Polyurethane, die alle in expandierter Form nicht spröde sind, ersetzt werden. Unter Niederpolyolefinen werden Polymermaterialien verstanden, wie z.B. Polyäthylen bis und mit Polymethylpentan, einschliesslich also Polypropylen und Polybutylen. The polystyrene microparticles of Examples 1, 4 and 5 can be replaced in whole or in part by any other applicable expanded thermoplastic styrene polymer or low poly olefin or flexible polyurethane, all of which are non-brittle in expanded form. Low polyolefins are polymer materials, such as e.g. Polyethylene up to and including polymethylpentane, including polypropylene and polybutylene.

In allen Beispielen 1-5 und auch bei allen hier angegebenen Modifikationen können die Mikropartikel mit jeder beliebigen Menge Wasser zusammen angewandt werden als auch in trockenem Zustand. Die Mikropartikel, welche bei diesen Beispielen angewandt wurden, zeigten verschiedene Wassergehalte, weil diese leicht erhältlich waren und dementsprechend mit niederen Kosten verbunden. In all examples 1-5 and also in all of the modifications given here, the microparticles can be used together with any amount of water and also in the dry state. The microparticles used in these examples showed different water contents because they were readily available and accordingly low in cost.

In ähnlicher Weise können die Baumwollfasern, die zur Herstellung der Fasermischung angewandt werden, in Form von nass verfilzten Baumwollfasern vorliegen, die üblicherweise etwa 80% Wasser enthalten, weil dies so wirtschaftlich ist. Doch ist es nicht auszuschliessen diese Baumwollfasern auch trockenem Zustand anzuwenden, wenn sie so erhältlich sind oder wenn es aus irgendeinem speziellen Grund erwünscht ist. Similarly, the cotton fibers used to make the fiber blend can be in the form of wet felted cotton fibers, which typically contain about 80% water because it is so economical. However, it cannot be ruled out to use these cotton fibers in a dry state if they are available in this way or if it is desired for any special reason.

Die Aktivkohle Nuchar S-N von Westvaco, wie sie in Beispiel 5 verwendet wurde, kann durch irgendeine andere Aktivkohle von der gleichen Firma ersetzt werden. Beispielsweise verwendet man im Falle, dass Phenol adsorbiert werden soll Nuchar N-A ebenfalls von Westvaco. Diese Aktivkohle ergibt ein saures Waschwasser, wenn man mit Wasser wäscht und dementsprechend ist sie auf Grund ihres sauren Zustandes besser geeignet für die Adsorption von Phenol, das in grösserem Masse zurückgehalten wird. Westvaco's Nuchar S-N activated carbon, as used in Example 5, can be replaced with any other activated carbon from the same company. For example, in the event that phenol is to be adsorbed, Nuchar N-A from Westvaco is also used. This activated carbon gives an acidic wash water when washed with water and, because of its acidic state, it is therefore more suitable for the adsorption of phenol, which is retained to a greater extent.

Beide diese Qualitäten Aktivkohle können durch irgendwelche andere erhältliche Aktivkohlematerialien ersetzt werden, beispielsweise durch DARCO, erhältlich von I. C. I. (USA) Ltd., oder z.B. durch das Produkt NORIT von American Norit Co. Die Aktivkohle von Barneby-Cheney aus Nusschalen (pecan nut shells) ist hochwirksam, beispielsweise für die Adsorption von Schwefeldioxid aus einem Gasstrom, weil sie in diesem Falle eine viel höhere Adsorptionskapazität zeigt als Aktivkohle aus einer anderen Quelle. Dementsprechend kann das Beispiel 5 vollständig wiederholt werden, indem man das Produkt von Barneby-Cheney verwendet. Both of these qualities of activated carbon can be replaced by any other available activated carbon materials, for example DARCO, available from I.C.I. (USA) Ltd., or e.g. by the product NORIT from American Norit Co. The activated carbon from Barneby-Cheney from nutshells (pecan nut shells) is highly effective, for example for the adsorption of sulfur dioxide from a gas stream, because in this case it shows a much higher adsorption capacity than activated carbon from another Source. Accordingly, Example 5 can be repeated completely using Barneby-Cheney's product.

Der Polyester in Beispiel 5 kann durch irgendeinen anderen Faser bildenden Terephthalatpolyester ersetzt werden, z.B. durch FORTREL-Polyäthylenterephthalat und das Produkt KODEL, nämlich Dimethyl-l,4-cyclohexandime-thanolterephthalat. Es sei nochmals wiederholt, dass in den Beispielen nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindimg näher erläutert wurden, ohne dass dadurch eine Einengung des Erfindungsgedankens beabsichtigt ist. Dementsprechend können irgendwelche Polyestermaterialien angewandt werden und zwar irgendwelchen erhältlichen Durchmessern im Bereich von 1,5 und 3 Denier. The polyester in Example 5 can be replaced with any other fiber-forming terephthalate polyester, e.g. by FORTREL polyethylene terephthalate and the product KODEL, namely dimethyl-l, 4-cyclohexanedimethanol terephthalate. It should be repeated again that only preferred embodiments of the present invention were explained in more detail in the examples, without the intention of restricting the inventive concept thereby. Accordingly, any polyester materials can be used, and any available diameters in the range of 1.5 and 3 denier.

Die erfindungsgemässen Matten sind wirksam für die Entfernung und/oder Zurückgewinnung von verschiedenen Gasen und Dämpfen, entweder anorganischen oder organischen, wie beispielsweise Schwefeldioxid, chlorierte Alkane, wie z. B. Kohlenstofftetrachlorid und andere chlorierte Alkane und Benzol und Phenol. The mats of the invention are effective for the removal and / or recovery of various gases and vapors, either inorganic or organic, such as sulfur dioxide, chlorinated alkanes, such as. B. carbon tetrachloride and other chlorinated alkanes and benzene and phenol.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

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50 50

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S S

Claims

650 699

2nd

PATENT CLAIMS

1. Mat permeable to gases and / or vaporous flowing streams for the treatment of gases and vapors, characterized in that it contains the following components:

(a) Glass fibers which have a length of 6.3 mm to below a length at which there is a tendency to form cord-like fiber entanglements and have a diameter of 3 · 10 "3 to 12 • 10-3 mm.

(b) microparticles of a foamed thermoplastic polymer material which is not brittle in the foamed state and which is selected from the group of polymer materials which comprises styrene polymers, lower polyolefins from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutene and poly-methylpentene or

(b ') microparticles made of a flexible foamed polyurethane and

(c) at least one binder selected from

(ca) a compatible organic binder which is insoluble in cold water and soluble in hot water and which is inert to the glass fibers, the micro-particles and any other constituents of the mat or

(cb) a mixture of matted cotton fibers and any of these microparticles,

and wherein the binder is contained distributed over the entire mat and the components of the mat are present in the following proportions:

(A) the microparticles in an amount of 2-50 wt .-%, based on the weight of the finished mat

(B) the binder in an amount of 2-10% by weight based on the weight of the finished mat if an organic binder is used and in the range of 5.8-11% by weight based on the weight of the mat finished mat, if a mixture of binders is used and

(C) the glass fibers in an amount corresponding to the rest to 100 wt .-% of the finished mat and wherein the finished mat has a tensile strength of 0.2-5.3 kg per cm.

2. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 1, characterized in that the microparticles are those of a styrene polymer.

3. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 2, characterized in that the styrene polymer is a polystyrene.

4. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 1, characterized in that the microparticles consist of a flexible foamed polyurethane.

5. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 1, characterized in that the microparticles consist of a lower polyolefin.

6. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 5, characterized in that the polyolefin is a polyethylene.

7. Mat for the treatment of gases and vapors according to one of the claims 1-6, characterized in that it contains a mixture of cotton fibers and microparticles as a binder.

8. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 7, characterized in that the cotton fibers contained in the binder are felted cotton fibers and that the microparticles of the binder are polystyrene microparticles.

9. Mat for the treatment of gases and vapors according to any one of claims 1-6, characterized in that it contains a compatible organic binder which is insoluble in cold water and in hot

Water is soluble and which is inert to the glass fibers, the microparticles and any other components of the mat.

10. Mat for the treatment of gases and vapors ge-5 according to claim 9, characterized in that the organic binder is a polyvinyl alcohol which is at least 98% hydrolyzed.

11. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 10, characterized in that they io 77.2 wt .-% glass fibers

Contains 15.8% by weight of polystyrene microparticles and 6.97% of polyvinyl alcohol, the glass fibers being 6.35 mm long and having a diameter of 6.3 • 10 -3 mm.

i5 12. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 9, characterized in that it contains as further components:

d) a particulate additive that is finely divided activated carbon and in an amount in the range

20 from 2% by weight to below the amount at which more than an insignificant dusting of the additive consisting of particles from the finished mat occurs,

e) a fiber-forming terephthalate polyester in an amount ranging from 2% by weight to 10% by weight, based on the weight of the finished mat; and f) a binder mixture of felted cotton fibers and microparticles in an amount of 2 to 30 wt .-%, based on the weight of the entire mat.

30 13. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 12, characterized in that the polyester is a polyethylene terephthalate.

14. Mat for the treatment of gases and vapors according to claim 13, characterized in that the 35 polyethylene terephthalate polyester is in the form of easily water-dispersible, semi-translucent, optically brightened fibers which have a finish which is compatible with most anionic, cationic or non-ionic binders and which give fast 40 and excellent dispersions with a variety of starting materials and additives and have a solution viscosity at 25 ° C of 770 ± 20 if lA g is dissolved in 50 ml of a solvent containing 40 wt. Parts of tetrachloroethane and 60 parts by weight of phenol, and where-45 at the melting point of the fibers is 48.67 ° C and they are not detailed in boiling water and have a yield strength at break of 45%.

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