DE112013003919T5

DE112013003919T5 - Mehrkomponenten-Filtermedium mit gesteuert abgegebenen Additiven

Info

Publication number: DE112013003919T5
Application number: DE201311003919
Authority: DE
Inventors: Soondeuk Jeung; Harold Martin; William Haberkamp
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2015-05-13
Also published as: CN104508195A; US20140034564A1; CN104508195B; WO2014025745A1

Abstract

Es wird ein Filtermedium beschrieben, das ein Mehrkomponenten-Fasermaterial verwendet, um das Filtermedium zu bilden. Das Mehrkomponenten-Fasermaterial besteht aus zwei oder mehr Materialien, von denen mindestens eines in dem Aufbringungsfluid löslich ist, das durch das Filtermedium strömt und von diesem gefiltert wird, um Additiv(e) auf gesteuerte Weise in das Aufbringungsfluid abzugeben. Das/die Additiv(e) wird/werden während der Einsatzdauer des Filters langsam abgegeben.

Description

Gebiet
Es wird ein Filtermedium beschrieben, das ein Mehrkomponenten-Fasermaterial verwendet, um das Filtermedium zu bilden, wobei das Mehrkomponenten-Fasermaterial aus zwei oder mehr Materialien besteht, von denen mindestens eines in dem Aufbringungsfluid löslich ist, um Additiv(e) auf gesteuerte Weise in das Aufbringungsfluid abzugeben.
Hintergrund
Die Abgabe von flüssigen Additiven innerhalb einer Filteranordnung, um eine Eigenschaft eines durch die Filteranordnung strömenden Aufbringungsfluids zu modifizieren, wurde bisher unter Verwendung von Flüssigkeitsbehältern oder kleinen festen Blöcken innerhalb des Filtergehäuses erreicht. Ein Beispiel ist im US-Patent 6,238,554 beschrieben. Je nach Anwendung können diese bekannten Verfahren den Raum begrenzen, der verfügbar ist, um das Innere des Filtermediums zu stützen, sie können ein extra Element erfordern, beispielsweise ein Sieb, um Additivblöcke zurückzuhalten, und sie können die Geschwindigkeit des Fluids, welches durch das Filter strömt, herabsetzen.
Das US-Patent 4,065,555 offenbart die langsame Abgabe eines Biozids aus einem Polymermaterial in einer Pestizidanwendung.
Kurzdarstellung
Es wird ein Filtermedium beschrieben, das ein Mehrkomponenten-Fasermaterial verwendet, um das Filtermedium zu bilden. Das Mehrkomponenten-Fasermaterial besteht aus zwei oder mehr Materialien, von denen mindestens eines in der Aufbringungsflüssigkeit löslich ist, die durch das Filtermedium strömt und von diesem gefiltert wird, um Additiv(e) auf gesteuerte Weise in die Aufbringungsflüssigkeit abzugeben. Das/die Additiv(e) wird bzw. werden während der Einsatzdauer des Filters langsam abgegeben. Die Löslichkeit variiert abhängig von einer Reihe von Faktoren, beispielsweise der Aufbringungsflüssigkeit und dem gewünschten Verwendungszweck des Filtermediums.
Die Idee, eines oder mehrere Additive direkt innerhalb der Fasern des Filtermediums zuzusetzen, unterstützt eine kontinuierliche Abgabe des/der Additivs/e aus den Fasern, die sich in der Aufbringungsflüssigkeit auflösen, um die Leistung der Aufbringungsflüssigkeit oder von nachgelagerten Komponenten, die der Aufbringungsflüssigkeit ausgesetzt sind, zu verbessern. Das/die Additiv(e) kann/können Probleme lösen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf mikrobielle Kontaminierung, Bildung von Ablagerungen, Korrosion des Systems, übermäßige Abnutzung aufgrund von Kraftstoffen mit geringer Schmierwirkung, verkürzte Standzeit des Filters und schlechter Brennwert. Das/die Additiv(e) kann/können Vorteile bringen, wie Rostschutz von wichtigen inneren Brennerteilen, Schmierung bei dem derzeit verwendeten Dieselkraftstoff mit ultraniedrigem Schwefelgehalt, verbesserte Kaltstarts und Beseitigung und Verhütung einer mikrobiellen Kontamination in Dieselmotoranwendungen, die üblicherweise durch Wasser verursacht wird.
Additive können beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Demulgatoren, Detergenzien, Dispergiermittel, Oxidationshemmer, Zündverbesserer, kraftstoffgetragene Katalysatoren, Metalldeaktivatoren, jeweils einzeln oder in jeder Kombination davon. In einer Ausführungsform müssen die Additive nur in Anteilen von wenigen ppm (5–30 ppm) vorhanden sein, um während der Standzeit des Filters, in dem das Filtermedium verwendet wird, für eine verbesserte Leistung zu sorgen.
In einer Ausführungsform wird ein Filtermedium geschaffen, das Fasern aufweist, die zwei oder mehr Komponenten umfassen, und eine von den Faserkomponenten umfasst ein/mehrere Additiv(e), das/die langsam in die Aufbringungsflüssigkeit abgegeben wird/werden.
Dadurch, dass das/die Additiv(e) direkt in die Fasern des Filtermediums abgegeben wird/werden, so dass es/sie auf gesteuerte Weise über die Standzeit des Filters abgegeben wird/werden, sorgt/sorgen es/sie für konsistente Vorteile für die Verbrennungsvorrichtung oder andere Vorrichtungen, die der Aufbringungsflüssigkeit ausgesetzt werden, wobei ein minimal veränderlicher Konzentrationsbereich des/der Additivs(e) gegeben ist. Im Gegensatz dazu weisen im Handel erhältliche, in Flaschen abgefüllte Additive einen großen Variationsbereich auf, je nachdem, wann sie zugesetzt werden und wie konsistent sie abgegeben werden.
Die Abgaberate des/der Additivs(e) kann beispielsweise mittels des Molekulargewichts des Additivmaterials, der Auflösungsrate des Additivmaterials und des Basisgewichts aller Additive in der Mehrkomponentenfaser gesteuert werden.
Eine Mehrkomponentenfaser, wie hierin verwendet, ist definiert als eine Faser oder ein faserähnliches Material, das mindestens zwei Komponenten aufweist. Eine Komponente kann als Basiskomponente bezeichnet werden, die nicht dafür ausgelegt ist, sich in der Aufbringungsflüssigkeit aufzulösen, sondern die statt dessen während der vorgesehenen Standzeit des Filtermediums, das ganz oder teilweise aus einer Vielzahl von Mehrkomponentenfasern besteht, im Wesentlichen intakt bleibt. Eine oder mehreren Komponenten können als lösliche Komponente(n) bezeichnet werden, die zu Anfang an der Basiskomponente haften oder eine Einheit mit ihr bilden, und die zusammen mit der Basiskomponente die Mehrkomponentenfaser bilden.
Die lösliche(n) Komponente(n) sind dafür ausgelegt, sich aufzulösen, so dass sie im Laufe der vorgesehenen Standzeit des Filtermediums langsam in die Aufbringungsflüssigkeit abgegeben werden. Im Falle von mehreren Additiven kann jedes Additiv eine separat lösliche Komponente getrennt von dem/den anderen Additiv(en) sein, oder die Additive können eine Mischung bilden, die eine einzelne lösliche Komponente der Faser bildet.
Die Mehrkomponentenfaser kann jede Form annehmen, die für die Verwendung bei der Ausbildung des Filtermediums zweckmäßig erscheint. In einer Ausführungsform ist die Mehrkomponentenfaser eine Zweikomponentenfaser. Beispiele für potentiell geeignete Zweikomponentenformen sind in 1 dargestellt, wo bekannte Zweikomponentenfaserformen gezeigt sind. Jedoch sind auch andere Formen möglich, und im Falle von Mehrkomponentenfasern mit mehr als zwei Komponenten können andere Formen als die in 1 dargestellten verwendet werden.
Die lösliche Komponente kann auf eine Weise gemischt werden, die im US-Patent 4,065,555 beschrieben ist, welches durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen ist, und dann kann sie an einer Stelle auf die Basiskomponente aufgetragen werden, sodass die lösliche Komponente mit der Aufbringungsflüssigkeit in Kontakt kommt.
Ein Beispiel für die Erzeugung einer Mehrkomponentenfaser in einer „Insel-im-Meer“-Konfiguration ist in US 2011/0318986 beschrieben, das in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Die dort beschriebenen Mehrkomponentenfasern können mit jeder Aufbringungsflüssigkeit verwendet werden, in der man ein Additiv in das Aufbringungsfluid einbringen will, während das Fluid an den Fasern entlang strömt. Beispiele für Aufbringungsfluide beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf Öl, Kraftstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis, wie Dieselkraftstoff, Kühlmittel und Hydraulikfluid.
Zeichnungen
1 zeigt bekannte Zweikomponentenfaserformen, die verwendet werden können.
2 stellt schematisch das Konzept von Zweikomponentenfasern dar, mit einer löslichen Komponente, die hierin beschrieben ist und das/die Additiv(e) in eine Aufbringungsflüssigkeit abgibt, während die Aufbringungsflüssigkeit an den Fasern entlang strömt.
3 ist ein Fourier-Transform-Infrarotplot eines beispielhaften unlöslichen Materials in Diesel mit ultraniedrigem Schwefelgehalt.
Detaillierte Beschreibung
2 ist eine vergrößerte Querschnittdarstellung einer Vielzahl von Mehrkomponentenfasern 10, die ein Filtermedium 12 bilden. Das Filtermedium 12 besteht ganz oder teilweise aus einer Vielzahl der Mehrkomponentenfasern 10. Eine Aufbringungsflüssigkeit strömt an den Fasern 10 entlang, in erster Linie in der Richtung des Pfeils, der in 2 dargestellt ist, senkrecht zur axialen Länge der Fasern. Jedoch kann die Flüssigkeit in jeder Richtung an den Fasern 10 entlang strömen, solange die Flüssigkeit mit den Fasern in Kontakt kommt.
Das in 2 dargestellte Beispiel zeigt die Fasern 10 als Zweikomponentenfasern mit einer nichtlöslichen Basiskomponente 14 oder einem inneren Kern und einer löslichen Komponente 16 oder einer äußeren Schicht. Jedoch ist die Verwendung von Zweikomponentenfasern nur beispielhaft. Es können auch andere Mehrkomponentenfasern (z.B. 3 Komponenten, 4 Komponenten usw.) verwendet werden. 1 zeigt andere mögliche Mehrkomponentenfaser-Konfigurationen, aber es sind ebenfalls viele andere, die nicht in 1 dargestellt sind, möglich.
Die Basiskomponente 14 weist eine Faserform auf (d.h. eine schlanke Struktur mit einer Länge, die viel größer ist als deren Querabmessung). Die Basiskomponente 14 ist nicht dafür ausgelegt, sich vollständig in der Aufbringungsflüssigkeit aufzulösen, sondern bleibt statt dessen über die gesamte vorgesehene Standzeit des Filtermediums 12 im Wesentlichen intakt und behält die Faserform bis zum vorgesehenen Ende der Standzeit des Filtermediums 12 bei. Es ist jedoch möglich, dass die Basiskomponente 14 ein lösliches Additiv enthalten könnte, solange die Basiskomponente 14 die Faserform der Faser 10 im Wesentlichen beibehält.
Die lösliche Komponente 16 ist dafür ausgelegt, sich in der Aufbringungsflüssigkeit aufzulösen, so dass sie im Laufe der vorgesehenen Standzeit des Filtermediums 12 langsam in die Aufbringungsflüssigkeit abgegeben wird. Während die Aufbringungsflüssigkeit durch das Filtermedium strömt und von diesem gefiltert wird, kommt die Aufbringungsflüssigkeit mit den Fasern 10 in Kontakt, wodurch bewirkt wird, dass sich die lösliche Komponente 16 langsam auflöst und auf gesteuerte Weise Additiv(e) in die Aufbringungsflüssigkeit abgibt. Die lösliche Komponente 16 kann aus einem einzelnen Additiv oder aus mehreren Additiven bestehen. Im Falle von mehreren Additiven kann jedes Additiv eine separat lösliche Komponente getrennt von dem/den anderen Additiv(en) sein, oder die Additive können eine Mischung bilden, die eine einzige lösliche Komponente 16 bildet.
In einer beispielhaften Anwendung, die Dieselkraftstoff-Filtermedien beinhaltet, die Dieselkraftstoff als Aufbringungsflüssigkeit filtern, kann die lösliche Komponente aus einem Polyolefin bestehen, das sich in flüssigem Kohlenwasserstoff-Kraftstoff auflöst. Das Polyolefin kann mit einem oder mehreren Additiven gemischt sein, die dazu gedacht sind, die Leistung des Dieselkraftstoffs oder von nachgelagerten Komponenten, beispielsweise Kraftstoffinjektoren, welche den Dieselkraftstoff verwenden, zu verbessern. Während sich das Polyolefin langsam auflöst, wenn der Kraftstoff durch ein Fasermedium strömt, wird/werden das/die Additiv(e) in den Dieselkraftstoff abgebeben. Die Abgaberate kann an die Löslichkeit des Polyolefins für den Kohlenwasserstoff-Dieselkraftstoff angepasst sein. Diese Anwendung eines Mehrkomponentenfiltermediums kann auf verschiedene Polymerharze ausgeweitet werden, je nach den zu verwendenden Aufbringungsflüssigkeiten.
Die lösliche Komponente kann abhängig vom Anwendungstyp variieren. Die lösliche Komponente kann beispielsweise ein in Öl lösliches Polymer sein, wie ein Alkylstyrol oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie Polystyrol. Im Falle von Dieselkraftstoff und Öl kann es sich bei der löslichen Komponente beispielsweise um Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und andere Alkyle, die eine ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthalten, Homopolymere und Copolymere von Alkylmethacrylaten, Alkylacrylaten und Alkylstyrolen handeln. Im Falle von Kühlfluiden können lösliche Materialien, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Polyalkylenoxid, wasserlösliche Polymere und hydrophiles Polymer, verwendet werden.
Der Begriff „Additiv“ oder dergleichen soll ein chemisches Material umfassen, das in eine Arbeitsflüssigkeit eingeführt werden kann, um die Arbeitsflüssigkeit oder eine nachgelagerte mechanische Komponente, die mit der Arbeitsflüssigkeit in Kontakt kommt, zu behandeln oder zu verbessern.
Im Falle des Filtermediums, das verwendet wird, um einen Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff, zu filtern, können Beispiele für Additive Schmierwirkungsverstärker, Dispergiermittel, Detergenzien, Zündverbesserer, Fließverbesserer, Kraftstoffverbrennungskatalysatoren, Korrosionshemmer, Enteisungsmittel, Mittel zum Senken des Leistungspunkts, Antioxidationsmittel, Leitfähigkeitsverbesserer, Mikrobizide und geeignete Kombinationen davon beinhalten, sind jedoch nicht darauf begrenzt.
Beispiele für Kraftstoffadditive (Diesel, Benzin, Kerosin) können die folgenden beinhalten, sind jedoch nicht darauf begrenzt:

• Leitfähigkeitsverbesserer: Dimethylsiloxan (vorzugsweise 10 ppm oder weniger)
• Zündverbesserer: 2-Ethylhexylnitrat (EHN), Octylnitrat, Di-tert.-Butylperoxid (DTBP), Alkylnitrat, Ethernitrate, Peroxid, Nitroverbindungen
• Additive zum Sauberhalten von Injektoren (vorzugsweise 50 bis 300 ppm): Detergenstypen
• Schmieradditive: Monosäuren (vorzugsweise 10 bis 50 ppm), Amide und Ester (vorzugsweise 50 bis 250 ppm)
• Rauchunterdrücker: Bariumorganometalle oder Eisen-, Cer- oder Platinorganometalle
• Antischaumadditive: Organosiliconverbindungen (vorzugsweise 10 ppm oder weniger)
• Enteisungsadditive: Alkohole oder Glycole mit niedrigem Molekulargewicht
• Antioxidationsmittel: Gehinderte Phenole und bestimmte Amine, wie Phenylendiamin (vorzugsweise 10 bis 80 ppm)
• Strömungswiderstandssenkende Additive (vorzugsweise unter 15 ppm)
• Stabilisatoren: N,N-Dimethylcyclohexylamin (vorzugsweise 50 bis 150 ppm)
• Metalldeaktivatoren: N,N-Disalicyliden-1,2-propandiamin (DMD) (vorzugsweise 1 bis 15 ppm)
• Biozide: Phosphorhaltige (vorzugsweise 200 bis 600 ppm)
• Dispersionsmittel (vorzugsweise 15 bis 100 ppm)

Für den Fall, dass das Filtermedium verwendet wird, um Öl zu filtern, können Beispiele für Additive einen oder mehrere Wirkstoffe beinhalten, die für eine Auffüllung der Alkalinitätsreserve (RA) sorgen, Wirkstoffe, die die Oxidation und den Verschleiß herabsetzen, Wirkstoffe, die die Ölviskosität stabilisieren, und/oder Wirkstoffe, die Säuren im Öl neutralisieren, und Kombinationen davon, sind jedoch darauf nicht begrenzt.

Beispiele für Öladditive können die folgenden beinhalten, sind jedoch darauf nicht begrenzt:

Additiv	Vorteil	Beispiel chemische Struktur	Min %	Max %
Überbasisches Detergens	Erhöht die Basenzahl und neutralisiert Säuren	Metallsulfonate	0	100
		Phenole
		Metallsalicylate
		Metallolenate
Schwache Base	Neutralisiert schwache Säuren	Metalloxide	0	100
		Methylamin / primäres Amin
		Primäre, sekundäre und tertiäre Amine
		Gehinderte sekundäre und tertiäre Amine
		Calcium- oder Magnesiumcarbonat
Antioxidationsmittel	Senkt die Oxidationsrate und verlangsamt den thermischen Abbau	Zinkdithiophosphate (ZDDP)	0	10
		Dialkyldiphenylamin
		N-Phenyl-a-napthylamin
		Molybdändithiocarbamat
		Gehinderte Phenole
		Alkylierte Diphenolamine
		Aromatische Amine
Antiverschleiß- / Höchstdruckwirkstoffe	Erzeugt einen schützenden Grenzfilm auf Metalloberflächen	ZDDP	0	10
		Geschwefelte Olefine
		Boratester
		Tricresylphosphat
		Geschwefelte Fette
		Sulfide und Disulfide
Reibungsmodifizierer	Verringert die Reibung zwischen Oberflächen und verringert parasitische Verluste	Ölsäure	0	40
		Dioleylphosphit
		Glyceroldioleat
		Molybdändisulphid
		Paraffinwachse und oxidierte Wachse
		Fettamine, -azide, -amide, -ester
		Fettphosphate
		Nanoreibungsmodifizier er (d.h. Wolfram- Nanopartikel)
		Polytetrafluorid
Dispergiermittel / Viskositätsmodifizierer	Suspendiert Teilchen im	Succimide	0	10
		Mannich-Substanzen
	Schmiermittel und erhöht die Viskosität bei hohen Temperaturen	Amide
		Olefincopolymere
		Polyisobutylsuccinimid (PIBSA)
		Polyvinylimidizol
		Polymethacrylate
		Styrolbutadien- Copolymer (Star- Polymer)
Schaumunterdrücker	Verhindert eine übermäßige Schaumbildung im Öl	Polysiloxan	0	5
		Polyethylenglycol
		Polypropylenglycol
		Ethylen-Propylen- Copolymere
Nanoadditive	Verbesserte Leistung aufgrund von vergrößerter Oberfläche	Überbasische Nanodetergenzien (Calcite usw.)	0	100
Korrosionshemmer	Verhindert Korrosion und schützt Oberflächen	Succinate	0	5
		Imidazolin
		Phosphat
		Sulfonat
		Boratester
		Thiadiazole
		Calcinate
		Boratester
		Terephthalsäure
Stockpunkt- Senkungsmittel	Senkt den Stockpunkt des Schmiermittels für einen Betrieb in kaltem Wetter	Polyalkylmethacrylat	0	10
		Styrolester
		Polyvinylacetat- Alkylfumarat
		Alkylen-gekoppeltes Naphthalen
		Gekoppelte Alkyphenole
		Polyethylenvinylacetat
Tenside	Dispergiert Wasser im Schmiermittel	Natriumdodecylsulfat	0	10
		Natriumlaurylsulfat

Beispiele für Kühlfluidadditive können eines oder mehrere der folgenden beinhalten, sind jedoch nicht darauf begrenzt: Benzoesäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Nitrit, Nitrat, Silicat, Molybdat, Phosphat und Borat und Kombinationen davon.
Beispiel 1
Das folgende Beispiel veranschaulicht ein lösliches Material, das als Trägermaterial für eines oder mehrere Additive in einer hierin beschriebenen Mehrkomponentenfaser verwendet werden kann.
Polystyrolbeispiele wurden von ACROS Chemicals erworben, mit einem Molekulargewicht von durchschnittlich 250.000. Das Polystyrol wurde unter Verwendung eines Kapillarrheometers bei 200 °C extrudiert und abgekühlt und in kleine Pellets zerhackt. 1,3 Gew.-% der Polystyrol-Pellets wurden zu Diesel mit ultraniedrigem Schwefelgehalt (ULSD) gegeben und unter Rühren mit einem Magnetstab auf einer heißen Platte auf 130 °C erwärmt.
Danach wurden 10 ml der Diesellösung 4-mal chronologisch am ersten Tag und zweimal täglich an den folgenden Tagen als Probe genommen. 16 von den genommenen Kraftstoffproben wurden unter Fourier-Transform-Infrarot (FTIR) (Perkin Elmer) untersucht, um die Polystyrolkonzentration in den ULSD-Kraftstoffproben zu überprüfen.
3 ist ein Fourier-Transform-Infrarotplot des Transmissions-Peaks, der im Bereich von 1530 cm^–1 bis 1890 cm^–1 lag, fokussiert auf den Polystyrol-Peak in den ULSD-Kraftstoffproben vom Tag 1 bis zum Tag 7. Die vertikale Achse stellt die prozentuale Transmission dar, und die horizontale Achse stellt die Wellenlänge dar. Reines Polystyrol (d.h. allein, ohne Additiv(e)) wird durch die Linie 18 dargestellt und weist einen deutlichen Spaltungs-Peak 18a bei etwa 1720 cm^–1 und einen anderen Peak 18b bei etwa 1740 cm^–1 auf. ULSD-Kraftstoff an sich (ohne zugesetztes Polystyrol) wird durch die Linie 20 dargestellt. Die übrigen Linien zeigen Plots verschiedener Kraftstoffproben, die während Tag 1 bis Tag 7 genommen wurden, wobei die Proben am Tag 1 nahe der Linie 20 beginnen und sich zu den Proben des Tags 7 nach unten entwickeln.
Die Ergebnisse zeigen, dass die ULSD-Lösung am Tag 1 keine oder kaum Anzeichen von Polystyrol in den ULSD-Proben zeigt, da ein Peak bei etwa 1720 cm^–1 fehlt. Ein deutlicher Polystyrol-Peak erscheint am Ende von Tag 1 bei etwa 1720 cm^–1 und wird jeden Tag größer, bis zum Ende von Tag 7.
Diese Ergebnisse zeigen, dass Polystyrol ein guter Kandidat für die Verwendung als lösliche Trägerkomponente für das/die Additiv(e) in der Mehrkomponentenfaser sein kann.
Beispiel 2
Die nachstehende Tabelle 1 liefert ein Beispiel für ein Filtermedium, ein Basisgewicht und einen Kraftstoffverbrauch, die verwendet werden können, um eine geeignete Additivkonzentration in ULSD zu ergeben. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Additivkonzentration etwa 228 ppm beträgt, was eine adäquate Konzentration für die meisten Dieselkraftstoffadditive ist.
Dieses Beispiel geht davon aus, dass die Mehrkomponentenfaser einen Hülle/Kern-Aufbau hat, wobei der Hüllenteil der Faser löslich ist und bis zu 50 Gew.-% Polymermaterial in der Faserfläche verwendet werden. Die maximale Additivmenge kann bis zu 50 Gew.-% des Hüllenteils ausmachen. Wenn in einem Beispiel also die Hülle insgesamt etwa 52 Gramm wiegt, sind etwa 26 Gramm Additiv in der Hülle enthalten.

Gemäß der nachstehenden Tabelle 1 beträgt der gesamte ULSD-Kraftstoffverbrauch während der Standzeit etwa 90.000 Liter, mit einer regulierten Kraftstoffströmungsrate. Tabelle 1 Beispiel Filtermedium, Basisgewicht und Kraftstoffdaten

Anzahl der Falten	68
Faltenfläche	0,455	m²
Basisgewicht des Filtermediums	230	gsm
Polymergewicht	104,68	g pro Filter
Kraftstoffdurchsatz	3	l/min
Betriebsstunden	500	h
Kraftstoff insgesamt im Betriebszeitraum	90000	Liter

Eine Additivkonzentration von etwa 228 ppm ist sehr gut vorstellbar auf Basis der Verwendung von Polystyrol, die oben in Beispiel 1 beschrieben worden ist. Um die Abgaberate zu erhöhen, kann Polystyrol mit niedrigem Molekulargewicht verwendet werden, und um die Additivmenge zu erhöhen, kann ein Filtermedium mit höherem Basisgewicht verwendet werden.
Es sei klargestellt, dass in anderen Filteranwendungen andere Additivsorten verwendet werden können. Solche Additive beinhalten die Additive, die in der Regel bekannt sind und in anderen Arbeitsfluiden verwendet werden, beispielsweise Hydraulik- und Kühlflüssigkeitstypen. Somit können verschiedene Additive verwendet werden, je nach der gewünschten Filtrationsanwendung. Das Additiv ist nicht auf eine bestimmte Anwendung oder einen bestimmten Zweck beschränkt, solange sich das/die Additiv(e) für Arbeitsfluidanwendungen eignet/n, beispielsweise zum Entfernen oder Neutralisieren von unerwünschten Kontaminanten oder zum Verbessern der Leistung eines Arbeitsfluids oder um gefilterte Flüssigkeit(en) auf andere Weise zu behandeln.
Die Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt werden, ohne vom Gedanken der Erfindung oder ihren neuartigen Merkmalen abzuweichen. Die in dieser Aufbringung offenbarten Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend aufzufassen. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung angegeben; und sämtliche Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Bereichs einer Gleichwertigkeit der Ansprüche liegen, sind als darin enthalten zu verstehen.

Claims

Mehrkomponentenfaser, umfassend: eine Basiskomponente mit einer Faserform; und eine lösliche Komponente, die an der Basiskomponente haftet und die ein Additiv enthält.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei die lösliche Komponente in Kraftstoff auf Kohlenwasserstoffbasis, Schmieröl, Kühlmittel oder Hydraulikfluid löslich ist.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 2, wobei der Kraftstoff auf Kohlenwasserstoffbasis Dieselkraftstoff ist.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei die lösliche Komponente auf einer Außenfläche der Basiskomponente angeordnet ist.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Schmierwirkungsverstärker, einem Dispergiermittel, einem Detergens, einem Zündverbesserer, einem Strömungsverbesserer, einem Kraftstoffverbrennungskatalysator, einem Korrosionshemmer, einem Enteisungsmittel, einem Leistungspunkt senkenden Mittel, einem Antioxidationsmittel, einem Leitfähigkeitsverbesserer, einem Mikrobizid, einem Rauchhemmer, einem Antischaummittel, einem Eisbildungsverhütungsmittel, einem Strömungswiderstand senkenden Mittel, einem Stabilisator, einem Metalldeaktivator und Kombinationen davon.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem überbasischen Detergens, einer schwachen Base, einem Antioxidationsmittel, einem Antiverschleißmittel, einem Reibungsmodifizierer, einem Dispergiermittel, einem Antischaummittel, einem Nanoadditiv, einem Korrosionshemmer, einem Stockpunkt senkenden Mittel, einem Tensid und Kombinationen davon.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Benzoesäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Nitrit, Nitrat, Silicat, Molybdat, Phosphat, Borat und Kombinationen davon.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei die lösliche Komponente ein Alkylstyrol oder einen aromatischen Kohlenwasserstoff umfasst.
Mehrkomponentenfaser nach Anspruch 1, wobei die lösliche Komponente Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, ein Homopolymer oder ein Copolymer von Alkylmethacrylat, ein Alkylacrylat, Polyakylenoxid, ein wasserlösliches Polymer oder ein hydrophiles Polymer umfasst.
Filtermedium zum Filtern eines Auftragungsfluids, umfassend: eine Vielzahl der Mehrkomponentenfasern nach einem der Ansprüche 1–9, die so angeordnet sind, dass sie ein Filtermedium bilden; wobei die Basiskomponente in dem Auftragungsfluid im Laufe der vorgesehenen Standzeit des Filtermediums nicht löslich ist; und wobei die lösliche Komponente in dem Auftragungsfluid löslich ist und das Additiv in das Auftragungsfluid eingeführt wird, während sich die lösliche Komponente auflöst.
Filtermedium nach Anspruch 10, wobei das Filtermedium ein Kraftstofffiltermedium ist.
Filtermedium nach Anspruch 10, wobei das Filtermedium ein Ölfiltermedium ist.