DD235188A1 - Verfahren zur herstellung eines filtermittels aus nichtmetallischem fasermaterial - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Filtermittels zur Filtration von Fluessigkeiten, insbesondere viskoser Medien. Ziel und Aufgabe ist die Herstellung eines Filtermittels mit guter Teilchenretention und Durchsatzleistung bei geringem Arbeitsaufwand fuer die Filterreinigung. Die Aufgabe wird geloest durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels aus nichtmetallischem Fasermaterial, indem ein nach bekannten Verfahren physikalisch verfestigtes Fasergelege mit einem Anteil von 30 bis 100% schrumpffaehiger Fasern durch anschliessende Faserschrumpfung in seiner inneren Struktur fixiert wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels aus nichtmetallischen Fasern, welches vorwiegend zur Filtration von Flüssigkeiten, insbesondere viskoser Medien wie Celluloselösungen, eingesetzt wird.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die gebräuchlichsten Filtermittel für Viskose und andere Celluloselösungen waren lange Zeit Filtertücher aus natürlichen und synthetischen Fasern, die zur Verbesserung der Filtrationswirkung teilweise aufgerauht wurden. Diese auch heute noch gebräuchlichen Filtermittel können über die Wahl der Gewebedichte der erforderlichen Teilchenretention angepaßt werden. Die erreichbare hohe Filtratreinheit ist aber mit einer geringen Filtrationsleistung verbunden, die mit steigender Filtrationsdauer rasch absinkt, so daß nach kurzer Zeit eine intensive Filterreinigung erforderlich wird. Diese Reinigung ist auf der Filterpresse durch Rückspülung mit dem Filtrationsmedium oder einem Lösungsmittel nicht möglich, die Filtertücher müssen daher von der Filterpresse abgezogen und in Waschmaschinen gewaschen werden. Dieser Arbeitsgang ist mit körperlich schwerer Arbeit und meist auch mit Schadstoffexposition verbunden.
In jüngster Zeit werden an Stelle der Filtertücher auch Vliese aus synthetischen Fasern eingesetzt. Dies bringt einen erheblichen Leistungsanstieg im Durchsatz/Filterfläche bei noch relativ guter Teilchenretention.
Zur Viskosefiltration werden vor allem Polyamid-, aber auch Polyvinylchlorid-, (DD-PS 51 624), Polypropylen- und Polyestervliese verwendet, bzw. zwei oder mehrere Faserarten gemischt.
Diese Vliese besitzen zwar bei entsprechend feinem Fasertiter infolge der Tiefenwirkung des Vlieses eine gute Teilchenretention und bessere Filtrationsleistungen als vergleichbare Filtertücher, sind aber durch Rückspülung nur unzureichend reinigungsfähig.
Außer bei Anwendung der Anschwemmfiltration mit Plastpulver als Filterhilfsmittel wurde bei der Viskosefiltration eine automatische Filterreinigung erst mit dem Einsatz von feinsten Metallgeweben erreicht. Diese Metallgewebe werden kontinuierlich mit dem Filtrationsmedium zurückgespült und erreichen so über längere Zeit eine in gewissen Grenzen gleichbleibende Filtrationsleistung bei noch brauchbarer Teilchenretention (US-PS 3 393 262).
Die Ablösung der Drahtgewebe durch Metallsintervliese brachte durch die Tiefenwirkung der Filter eine Verbesserung der Teilchenretention bei sehr guter Reinigungsfähigkeit der Vliese durch Rückspülung mit dem Filtrationsmedium (Viscomatic- bzw. Brunswick-Filter, DE-OS 2 715 289). Diese Filter arbeiten vollautomatisch und erfordern nur noch in größeren Zeitabständen einen Filterbelagwechsel bei Verschleiß. Die Kosten für die Filterbelagherstellung sind allerdings sehr hoch.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines rückspülfähigen Filtermittels aus synthetischem Fasermaterial, dessen Herstellung relativ einfach ist und das durch seine Reinigungsfähigkeit auf der Filtrationseinrichtung einen geringen Arbeitsaufwand für die Filterreinigung erfordert.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels zur Filtration von Flüssigkeiten, insbesondere viskoser Medien wie Cellulose-Lösungen, mit sehr guter Teilchenretention und guter mittlerer Durchsatzleistung zu schaffen, wobei das Filtermittel durch Rückspülung gereinigt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels aus nichtmetallischem Fasermaterial, indem ein nach bekannten Verfahren physikalisch verfestigtes Fasergelege mit einem Anteil von 30 bis 100% schrumpffähiger Fasern durch anschließende Faserschrumpfung in seinerinneren Struktur fixiert wird.
Die Faserschrumpfung kann z. B. durch Sintern erfolgen, wobei die Sintertemperatur dem Erweichungspunkt der verwendeten schrumpffähigen Fasern angepaßt werden muß. Des weiteren kann die Faserschrumpfung unter Druckbelastung durchgeführt werden.
Die Herstellung des Fasergeleges kann z. B. nach der Nadelvliestechnologie erfolgen. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn diese aus mehreren Schichten unterschiedlicher Dicke, Dichte und Faserfeinheit aufgebaut ist.
Die Verwendung von schrumpffähigen Fasern im Fasergelege (z. B. Polyvinylchlorid- oder Polyvinylidenchlorid/Polyvinylchloridfasern) ist für die nachfolgende erfindungsgemäße Faserschrumpfung von besonderer Bedeutung. So verhindert die z. B. über einen Sinterprozeß erfolgte starre Zusammenlagerung der Fasern weitgehend eine Kompression des Filtermittels durch den Filtrationsdruck und somit eine Veränderung der Porenstruktur während des Filtrationsprozesses. Dadurch werden relativ hohe Durchsatzleistungen erreicht, und aus gleichem Grund ist bei der Rückspülung eine sehr gute Austragung der abfiltrierten Teilchen aus dem Filtermittel möglich.
Es gehört deshalb zu den besonderen Vorteilen der Erfindung, daß durch das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Filtermittel höhere Durchsatzleistungen als mit herkömmlichen nichtmetallischen Filtermitteln erreicht werden, so daß zur besseren Teilchenretention feinere Fasern für die Herstellung verwendet werden können.
Das wesentlichste Merkmal dieses Filtermittels ist seine Reinigungsfähigkeit durch Rückspülung mit dem Filtrationsmedium oder einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Natronlauge, wodurch sich der Einsatz auch bei kontinuierlichen Produktionsprozessen wie der Viskosefiltration als vorteilhaft erweist.
Ausführungsbeispiel
Ein Fasergelege aus 70% PVC-Stapelfaser (Titer 0,36 tex, Stapellänge 60 mm) unter Zumischung von 30% PA-Stapelfaser (Titer 0,36 tex, Stapellänge 85 mm) wird nach der Nadelvliestechnologie mit PA-Stützeinlage und einer Vernadelung von 220 Stchen/cm2 i/erfestigt. Das Flächengewicht des Vlieses beträgt 950 g/m2, die Schichtstärke etwa 5 mm.
Die Fixierung seiner inneren Struktur erfolgt durch Sintern 45 min bei 1400C unter einer Druckbelastung von 25 p/cm2. Man erhält ein Filtermittel mit folgenden Eigenschaften:
Teilchenretention im Bereich von 8-12 μηη 70-80%
12-20 μπι 80-90% > 20 μηη >90%
Die Durchsatzleistung des Vlieses liegt im Durchschnitt bei 1-2 t/m2/h, nach jeder Rückspülung werden etwa 70-90% der Ausgangsleistung wieder erreicht.

Claims (3)

  1. — ι — # «
    Erfindungsanspruch:
    1. Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels aus nichtmetallischem Fasermaterial zur Filtration von Flüssigkeiten, insbesondere viskoser Medien, gekennzeichnet dadurch, daß ein nach bekannten Verfahren physikalisch verfestigtes Fasergelege mit einem Anteil von 30 bis 100% schrumpffähiger Fasern durch anschließende Faserschrumpfung in seiner inneren Struktur fixiert wird.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels aus nichtmetallischem Fasermaterial nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Faserschrumpfung durch einen Sinterprozeß erfolgt.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Filtermittels aus nichtmetallischem Fasermaterial nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Faserschrumpfung unter Druckbelastung erfolgt.
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