DE1436280A1 - Analytisches Doppelschicht-Ultrafilter und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Analytisches Doppelschicht-Ultrafilter und Verfahren zu dessen Herstellung

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DE1436280A1
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ultrafilter
analytical
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filtration
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Application number
DE19651436280
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English (en)
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Spurny Kvetoslav
Emil Wiesner
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Czech Academy of Sciences CAS
Original Assignee
Czech Academy of Sciences CAS
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/14—Dynamic membranes
    • B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
    • B01D69/148—Organic/inorganic mixed matrix membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin

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Description

Analytisches Doppelschicht-Ultrafilter und Verfahren zu
dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein analytisches Doppelschicht-Ultrafilter und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Ultrafilter soll hauptsächlich zum Abfangen von Proben von Mischungen industrieller Aerosole und grob dispergierten Staubes dienen.
Die bekannten Filter können nicht alle Größen der Verunreinigungen, die in einer gegebenen Umgebung durchschnittlich vorkommen, abfangen. Zum Abfangen industrieller Aerosole und grob dispergierten industriellen Staubes sind Filter aus synthetischen Fasern, welche zwar eine größere Menge (ca. 1g) grob dispergierten Staubaerosols, aber keine kleinen und sehr kleinen Partikel abfangen können, sowie G-el- oder Membranfilter bekannt, die aber nicht mehr als 5 mg einer Probe von kleinen und alierkleinsten Partikeln abfangen können und außerdem bald durch größere Partikel verstopft werden.
Es ist auch bekannt, derartige Faser- oder Membran-Filter aus zwei gleichartigen Schichten aufzubauen, welche dieselben Filtrationseigenschaften besitzen und von denen die untere Schicht in der Regel nur aus Gründen der besseren Festigkeit vorgesehen ist, d. h. die obere Filtrationsschicht trägt. Ein Membran-
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Doppelschichtfilter wird beispielsweise folgendermaßen hergestellt: Auf eine Platte wird zuerst eine G-rund-Polymerlösung gegossen, welche nach der Trockung eine Dicke von 1 bis 5 Mikron besitzt. Auf dieser Tragschicht wird eine weitere Polymerschicht durch Aufgießen einer Polymerlösung gebildet, welche dann das eigentliche Membranfilter bildet. Die beiden Schichten sind vollkommen miteinander verbunden und ihre Trennfestigkeit muß durch keinen zusätzlichen Arbeitsschritt gesichert werden. Aus dem derart entstandenen Filtrat-ionsband werden dann die einzelnen Filter in der Form von Scheiben durch einen Prägestempel herausgeschnitten.
Außerdem ist ein mikroporöses Feinfilter bekannt, bei dem eine mechanisch feste Membran mit größeren Poren aus gesintertem oder gefrittet Metallpulver als Tragschicht dient und in diese Poren innerhalb einer dünnen Oberflächenschicht sehr kleine körnige Partikel mit hohem Druck eingepreßt sind, welche die eigentliche Filterschicht bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verunreinigungen im ganzen Größenspektrum und gleichzeitig auch in einer ausreichenden Menge bei einem geringen Druckgefälle abzufangen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein erfindungsgemäßes analythisches Doppelschicht-Ultrafilter gekennzeichnet durch eine obere Filtrationsschicht aus organischen synthetischen Mikrofasern, z. B. aus chloriertem Polyvinylchlorid, zum Abfangen von Verunreinigungen, die größer als 1 /um sind, welche auf eine untere Filtrationsschicht aus Xerogelen natürlicher oder synthetischer Polymere, z. B. Xerogelen von Nitrozellulose, zum Abfangen von Verunreinigungen, die größer als 0,1 /um sind, aufgetragen ist.
Zur Herstellung dieses Filters empfiehlt es sich, daß die beiden Filtrationsschichten kaltgepreßt werden, worauf die beiden Schichten durch einen unter dem Schmelzpunkt der verwendeten
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Polymere erhitzten Prägestempel miteinander verbunden und in die gewünschte Form geschnitten werden.
Ein solches Doppelschicht-Ultrafilter ist universell, d. h. sowohl für grob dipergierte Staubpartikel als auch für fein dispergierte Aerosole, anwendbar. Grob dispergierte Staubpartikel werden mit einer größeren Wirksamkeit als 99$ in der oberen Schicht, dem faserigen Filter, abgefangen und festgehalten und fällen nicht ab. Die Aerosolpartikel gehen größtenteils durch die faserige Schicht hindurch und werden praktisch gänzlich erst in der unteren Schicht des Membranfilters abgefangen. Auf diese Weise kann die Konzentration sowohl der Aerosole als auch des grob dispergierten Staubes gleichzeitig gravimetrisch bestimmt werden. Das ganze Filter kann leicht, z. B. in Azeton gelöst und anschließend kann die physikalische und chemische Analyse durchgeführt werden.
Das Filter ist nicht hygroskopisch und eignet sich sehr gut zur gewichtsanalytischen Bestimmung von Konzentrationen. Das kombinierte Filter hat die Fähigkeit, eine genügend große Menge der Probe annähernd im Gewicht von 1 g in der gesamten Breite des Größenspektrums der gewöhnlich vorkommenden Verunreinigungen abzufangen. Die obere Filtrationsschicht dieses analytischen Doppelschicht-Ultrafilters bildet ein faseriges Filter mit einem sehr niedrigen Druckgradienten und einem Wirkungsgrad von 9o$ für Partikel, die größer als 1 /um sind. Die untere Filtrationsschicht bildet ein Membranfilter mit einem Wirkungsgrad von 99$ für Partikel, die größer als o,1 /um sind.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Ultrafilters wird ein Membranfilter mit einer Porengröße von ca. 0,8 /um verwendet. Auf dieses Filtrationsmaterial wird eine Schicht aus organischen Mikrofasern, z. B. aus chloriertem Polyvinylchlorid mit einer Durchschnittsdicke der Fasern von 1,5 /um aufgetragen. Die beiden Schichten werden dann kaltgepreßt. Aus dem Filtrationsmaterial werden mit Hilfe eines speziellen Prägestempels Scheiben heraus-
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geschnitten. Dabei wird zuerst tinter Druck ein unter die Schmelztemperatur des Membranfilters erhitzter Metallring auf das PiI-trationsmaterial aufgepreßt. Dadurch werden die Ränder beider Schichten vollkommen miteinander verbunden. Die FiItrationsscheibe wird mit einem scharfen Prägestempel an der durch den erhitzten Ring verbundenen Stelle ausgeschnitten.
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Claims (2)

U3628C Patentansprüche
1. Analytisches Doppelschicht-Ultrafilter, gekennzeichnet durch eine obere Filtrationsschicht aus organischen synthetischen Mikrofaaern, z. B. aus chloriertem Polyvinylchlorid, zum Abfangen von Verunreinigungen, die größer als 1 mm. sind, welche auf eine untere Piltrationsschicht aus Xerogelen natürlicher oder synthetischer Polymere, z. B. Xerogelen von Nitrozellulose, zum Abfangen von Verunreinigungen, die größer als 0,1 /um sind, aufgetragen ist.
2. Verfahren zur Herstellung des analytischen Doppelschicht-Ultrafilters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Filtrationseohichten kaltgepreßt werden, worauf die beiden Schichten durch einen unter dem Schmelzpunkt der verwendeten Polymere erhitzten Prägestempel miteinander verbunden und in die gewünschte Form geschnitten werden.
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■ ·. vj38-V..4.
DE19651436280 1964-11-02 1965-10-23 Analytisches Doppelschicht-Ultrafilter und Verfahren zu dessen Herstellung Pending DE1436280A1 (de)

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CS607964 1964-11-02

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US3382652A (en) 1968-05-14
GB1122638A (en) 1968-08-07

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