DE1561743C - Blatt, insbesondere Filterblatt - Google Patents
Blatt, insbesondere FilterblattInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein BIaU, insbesondere dem haben Acrylkunstharze wegen ihrer Wasser- und
Filterblatt, im wesentlichen aus organischen, unge- Dampfbeständigkeit die größte Verwendung gefunden,
ordnet dreidimensional verfilzten Fasern und einem Es bleibt aber zu bemerken, daß solche Papiere dazu
die Fasern überziehenden organischen Bindemittel in neigen, ihre vorteilhaften Eigenschaften zu verlieren,
emer Menge von weniger als 20 Gewichtsprozent des 5 wenn sie während einer kurzen Zeit Temperaturen
Blattes. von 300°C und mehr ausgesetzt werden. Gegenüber
Es ist bekannt, daß hoch wirkungsvolle Filtermedien den mit einem Acrylharz behandelten Materialien
so berechnet sein müssen, daß sie nicht nur die nor- gewährleisten die mit Silicon behandelten Glasfasermalen
Betriebsbedingungen während einer längeren papiere eine bessere Wasserbeständigkeit bei erhöhter
Periode aushalten, sondern auch kürzeren Tempera- io Temperatur, sie neigen aber dazu, die Widerstandstur-,
Druck- und Verschmutzungsextrembedingungen fähigkeit der Filtermedien zu verringern uiid dadurch
widerstehen. Beispielsweise müssen bei den Abgas- ein vorzeitiges Zerreißen bei geringen Druckdifferenzen
lilteranlagen der Kernreaktoren äußerst wirkungs- zu verursachen. Außerdem sind weder die mit Acryllavolle
Luftfilteranlagen eingesetzt werden, die so be- ten noch die mit Siliconen behandelten Fik.-msdien
rechnet sind, daß sie die möglichen Reaktorstörungen 15 widerstandsfähig genug, um einen Angriff von veraushalten.
Gewöhnlich sind die Betriebsstörungen von dünnter Flußsäure auszuhalten; dementsprechend
einem Ausfall des Kühlsystems begleitet, was ein Ent- kann ein Versagen der Filter nicht ausbleiben, wenn
weichen von Spaltprodukten in das Reaktorgebäude solche Bedingungen eintreten. Unglücklicherweise
und durch das Abgassystem mit sich ziehen kann. eignen sich die säureresistenten Materialien nicht, weil
Unter diesen Bedingungen ist es wesentlich, daß ao sie brennbar sind urd weil ihre Widerstandsfähigkeit
möglichst die gesamte Menge des radioaktiven Mate- gegen Schimmel und Dampf zu gering ist. Außerdem
rials aus der Luft abgefangen oder gefiltert wird, ist ihre Wirksamkeit, verglichen mit den Filtermsdien
bevor die Abluft in die Atmosphäre gelangt. aus Glasfasern, wegen des großen Druckgefälles bei
Ähnliche Filtersysteme können ebenfalls bei der konstanter Durchflußgeschwindigkeit viel kleiner.
Verarbeitung von radioaktiven Brennstoffen eingesetzt 35 Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines nicht
werdeil. Diese Verarbeitungsanlagen dienen zur Be- gewebten, anorganischen Filterb'attes, welches sich
handlung von Spaltungsmatcrial, wie beispielsweise als äußerst wirksames Filtermsdium besonders eignet
von hochftüchtigcm und äußerst giftigem Plutonium- und welches eine größere Widerstandsfähigkeit als
hcinaf!uc-id, welches sehr leicht hydrolysiert und die bekannten Filterblätter gegen Druck, Feuchtigkeit
Fluorwasserstoffsäure ergibt. Also muß das Filter- 30 und Säuren aufweist, weiche auch nach einer Bihand-
mcdium in der Lage sein, nicht nur dem Entwcicheit lung bei einer Temperatur von 300"C oder darüber
von heißer Luft und Wasserdampf sowie ungcwöhn- bestehenbleibt.
liehen Druckanstiegen standzuhalten, sondern es muß Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäßdadurch,
ebenfalls gegen saure Bedingungen einschließlich in daß das Bindemittel aus einem thermoplastischen
einigen Fällen gegen verdünnte Flußsäure und gegen 35 aromatischen Ätherpolykondensat besteht,
lokale Ubcrhit/ungcn, welche durch eingeschlossene Die Herstellung des erfindungsgemüßen Blattes radioaktive Partikeln bedingt sind, resistent sein. Wenn erfolgt vorzugsweise, indem das bindemittellose, aus nur Dampf, d. h. Gas, auf die Filteranlage gelangt anorganischen Fasern bestehende, vorgebildete Blatt und wenn die Temperatur nicht unter den Taupunkt mit einer Lösung des thermoplastischen aromatischen fällt, so geht der Dampf ungehindert durch den Luft- 40 Ätherpolykondensats behandelt wird. Anschließend lilier hindurch, und alle schädlichen Materialien werden wird das Lösungsmittel aus dem so behandelten Blatt in einer hinter der Filtcranlagc angeordneten Absorp- entfernt, wobei das auf den Fasern niedergeschlagene liunsvorrichtung entfernt. Wenn aber die Temperatur Bindemittel auf den Fasern zurückbleibt, ohne daß des Filtermediums unter den Taupunkt fällt oder wenn die Porosität des Blattes beeinträchtigt wird. Das so Feuchtigkeit in Form von feinen Tröpfchen auf die 45 hergestellte Blatt ist in der Lage, Temperaturen von lilterobcrfläche gelangt, so wird der Filter schnell 300'C und darüber auszuhallen, ohne daß die Widerdurchfeuchtet und ist ganz oder teilweise geblendet. Standsfähigkeit des Blattes dadurch wesentlich beein-D ic«, führt /u einer Störung des Filtermediums, sei es trächtigt wird.
lokale Ubcrhit/ungcn, welche durch eingeschlossene Die Herstellung des erfindungsgemüßen Blattes radioaktive Partikeln bedingt sind, resistent sein. Wenn erfolgt vorzugsweise, indem das bindemittellose, aus nur Dampf, d. h. Gas, auf die Filteranlage gelangt anorganischen Fasern bestehende, vorgebildete Blatt und wenn die Temperatur nicht unter den Taupunkt mit einer Lösung des thermoplastischen aromatischen fällt, so geht der Dampf ungehindert durch den Luft- 40 Ätherpolykondensats behandelt wird. Anschließend lilier hindurch, und alle schädlichen Materialien werden wird das Lösungsmittel aus dem so behandelten Blatt in einer hinter der Filtcranlagc angeordneten Absorp- entfernt, wobei das auf den Fasern niedergeschlagene liunsvorrichtung entfernt. Wenn aber die Temperatur Bindemittel auf den Fasern zurückbleibt, ohne daß des Filtermediums unter den Taupunkt fällt oder wenn die Porosität des Blattes beeinträchtigt wird. Das so Feuchtigkeit in Form von feinen Tröpfchen auf die 45 hergestellte Blatt ist in der Lage, Temperaturen von lilterobcrfläche gelangt, so wird der Filter schnell 300'C und darüber auszuhallen, ohne daß die Widerdurchfeuchtet und ist ganz oder teilweise geblendet. Standsfähigkeit des Blattes dadurch wesentlich beein-D ic«, führt /u einer Störung des Filtermediums, sei es trächtigt wird.
in iorm einer Verminderung der Wirksamkeit, sei Die im Zusammenhang mit der Erfindung benutzten
c. m Form eines mechanischen Bruches, eines Zcr- 50 anorganischen Produkte umschließen im wesentlichen
bcrslens oder eines /errciüens. alle im Handel in Form von Fasern erhältlichen anor-
Gcwöhnliih hü ng! die Geschwindigkeit, mit welcher ganischen Materialien. Beispiele für typische Materieine
Störung auftritt, von der Größe und der Art der alien sind Glas, Quarz, Keramik, Asbest, Mineral-Wiisscrabstoßung
iles iiltermcdiums ab. Ungebundene, wolle oder passende Mischungen dieser Produkte,
unorganische Filterpapiere, wie beispielsweise die SS welche alle erfolgreich angewandt werden können,
ausschließlich aus Glasfasern hergestellten Filter, Allgemein eignen sich diese Fasern zur Bildung wiißebesit/cn
eine geringe Formbeständigkeit in einer riger Dispersionen, welche in herkömmlichen Papierfcuchtigkeilsgcladcnen
Atmosphäre. Um eine ver- maschinen zu einem Blatt verarbeitet werden können,
längcric wirksame Arbeitsdauer zu erzielen, ist es Die benutzten Fasern haben vorzugsweise die zur
demgemäß unumgänglich, dem Glasfaserpapier eine 6o Papierherstellung erforderliche Länge, d. h., die Länge
gewisse Wasscrabsioßiing zu verleihen, welche gleich- ist größer als 0,25 mm und kann bis zu 5 cm und derzeitig
mit einer genügenden festigkeit gegenüber über reichen, Dabei ist das Verhältnis der Länge zur
Nüsse verbunden ist, um seine Formbeständigkeit zu Breite größer als 20: 1. Wie leicht einzusehen ist, ist
behalten. Dies wird nach btiL.innten Verfahren erzielt, die anzuwendende Länge zum großen Teil abhängig
indem man das Gliisfaserfiltcrpiipi<;r mit einem orgii- 65 von der Fähigkeit der Fasern, die erforderliche Dispernischen
Kunsthar/hindcr. wie Polyvinylacetat, Silicon, sion zu bilden, Die Fasern werden in Form einer im
Polyacrylester, behandelt, welcher gegen Feuchtigkeit wesentlichen einheitlichen Dispersion gehalten, bevor
besl.iiulin ist. Unter >kn bisher gebräuchlichsten Bin- sie auf dem Sieb der Papiermaschine niedergeschlagen
ver.l.-'ii. Die einheitliche Dispersion d?r Fasern ist erfor>i>Tlkh,
um eine möglichst willkürliche Orientierung der 1 isern zu erzielen.
Der Durchmesser der Fasern kann in relativ sveiten
CiY'i/er. variieren. Soll aber das herzustellende Blatt
tU uilkTst wirkungsvolles Lurtliltermedium eingesetzt
Wii■.!■-·:), so wird es allgemein vorgezogen, nur solche
F;r,:ni einzusetzen, die einen Durchmesser aufweisen,
<Ilt μ -Mintlich unter 10 Mikron liegt und vorzugsweise
log.i- kleiner als 5 Mikron ist. In einer bevorzugten
A.i-Uilirungsiorm hat der größte Teil der Fasern efnen
p.;. ".messer zwischen 0,05 und 4,0 Mikron; vorzugs-ν
>.·:·. b.lden solche Fasern sogar 80°/0 und'mehr des
F,!; rhlattes. In einer weiteren bevorzugten Aus-(ü:..
,ncsform können etwa 80 Gewichtsprozent der F iern aus Glas bestehen und einen mittleren Durchnv.-.ser
von wender als 5 Mikron aufweisen und etwa
20 Gewichtsprozent der Fasern Verstärkungsfasern mi: einem Durchmesser von mehr als 9 Mikron sein.
IX- Verstärkungsfasern können aus Asbsst, Teflon,
Polyäthylen oder anderen geeigneten Fasern bestehen.
Die Blätter werden nach bekannten Papierhersi.-iiung.sverfahren
erzeugt und stellen vorzugsweise h;nlemittellose, nicht gewebte Vliese dar, in welchen
d τ Zusammenhalt der Blätter ausschließlich durch die plivsikalischen Wechselwirkungen der einzelnen auf
ti,:m Sieb der Papiermaschine niedergeschlagenen
ί ,isern vermittelt wird. Zu diesem Zweck werden die lasern vermischt und in emem waßsrigen Medium mit
einer geeigneten Mischvorrichtung dispergiert. Die
s<> erhaltene Mischung, welche im ialle von Glasfasern
vorzugsweise einen sauren pH von 2 bis 4 aufweist, vvi!(J daraufhin in den Auflaufbehälter der Papiermaschine
geleitet, wo sie noch weiter verdünnt wird, bevor sie auf das kontinuierliche Sieb, wie z. B. das
F'Mirdrinier-Sieb, gelangt. Es soll noch darauf hingewiesen
werden, daß ebenfalls geringere Mengen organischer Mikrofascrn und/oder bekannter organischer
Bindemittel am nassen Ende der Papiermaschine zugesetzt werden können, obschon gemäß dem bevorzugten
Verfahren in einer ersten Stufe zuerst absolut bmdemittellosc Blätter hergestellt werden. Es können prinzipiell
alle handelsüblichen Papiermaschinen, wie beispielsweise die normale Fourdrinicr-Maschine oder die
Rundzylindermaschine, eingesetzt werden. Wenn aber mit sehr verdünntem Faserstoff gearbeitet wird, so ist es
vorzuziehen, das in dem am 23. Juni 19.16 von F. H. O s bor η c hinterlegten USA.-Patent 2 045 095 beschriebene,
geneigte Sich zu verwenden. Die aus dem Auflaufkasten fließenden Fasern werden auf dem Sieb
in Form eines ungeordneten, dreidimensionalen, verfilzten Vlieses aufgefangen, wobei das wäßerige Dispersionsmittel
schnell durch das Sieb hindurchfließt und abgezogen wird. Trotz des allgemein ungeordneten
Zu&tandcs der Fasern im entstandenen Blatt kann eine
leichte Orientierung in der Richtung der Maschine festgestellt werden.
Nach dem Trocknen wird das fertige bindemittellose, anorganische Blatt mit einer geringen Menge des
thermoplastischen aromatischen Ather-Polykondensats behandelt. Dieses Bindemittel wird in Form einer verdünnten organischen Lösung benutzt, welche durch
das organische Blatt hindurchdringt und es tränkt und sättigt, so daß die einzelnen Fasern vollständig mit
einem dünnen Film der Lösung des Bindemittels überzogen werden. Die Lösung weist eine schwache Viskosität auf, so daß eine schnelle Durchdringung des
<:'attes ermöglicht wird, ohne daß die Porosität beeinträchtigt wird. Das gesattigte Blatt wird dann nach
einer bekannten Methode getrocknet, um das Lösungsmittel
auszutreiben. Das Bindemittel bleibt zurück und überzieht die Fasern. Das Bindemittel bildet auf
den einzelnen Fasern einen ununterbrochenen Film und verursacht dadurch die gewjrischte Widerstandsfähigkeit
gegen Feuchtigkeit sowie die ausgezeichnete Säurebeständigkeit, ohne die Porosität de-, Blattes
nachteilig zu beeinflussen. Die so erhaltenen Blalier ίο enthalten weniger als 20 Gewichtsprozent Bindemittel,
vorzugsweise zwischen 2 und 8 Gewichtsprozent.
Das benutzte Bindemittel ist ein hoehmnlekuiares,
thermoplastisches, aromatisches Äthei-Polykondensat,
welches als Reaktionsprodukt einer in Gegenwart eines granulierten komplexen Metallkataly..ators ausgeführten
oxydativen Polymerisat: 1 erhalten wird. In diesem besonderen Fall ist das Bindemittel ein organisches
Polyoxid dss Polyphenylenäther-Typ;. Solche
Produkte werden zweckmißigerweise durch oxydative
ao Polymerisation von substituierten Phenolen hergestellt
und weisen physikalische und chemische Eigenschaften auf, welche sie als Bindemittel für äußerst wirksame
Luftfiltermedien besonders vorteil'iaft ers:hein:n lassen.
Die Bindemittel werden durch wäßerige Medien nicht angegriffen und weisen sowohl gegenüber wäßerigen
Chemikalien als auch gegenüber Dampf eins hervorragende Widerstandsfähigkeit auf. Daneben
besitzen die Materialien des Polyphenylenäther-Typs eine chemische Reaktionsträgkei', welche mit derjenigen
der Fluorkohlenstoffe verglichen weiden kanr\
Sie sind in der Lage, unter korrodierenden Hochtempcraturbedingungen
wirksam zu arbeiten, wobei der Kunststoff durch starke und schwache Säuren und
Basen über einen ausgedehnten Temperaturbereich sozusagen nicht angegriffen wire1
Gemische Polyphenylenäther können ebenfalls als Bindemittel für die vorliegende Erfindung Verwendung
finden, wenn sie die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen erhöhte Temperatur und Säuren aufweisen.
Trotzdem werden gegenwärtig Polymere von orlhosubstituicrten
Phenolen vorgezogen; zu diesem zählt das Polyxylenol, welches durch Polymerisation von
2,6-Dimothylphonol erhalten wird und von der General
Electric Co., Polymer Products Section, Pittslield, ♦5 Massachusetts, als lichtdurchlässige oder als transparente
Qualität unter dem Handclsnamen »PPO* ai'f
den Markt gebracht wird.
Wie bereits oben erwähnt, wird das Polyphcnylcnäther-Bindemittel
vorzugsweise in Form einer verdünnten organischen Lösung benutzt. Das Kunstharz ist löslich in halogenieren Kohlenwasserstoffen, wie
beispielsweise Chloroform, sym- Tctra-chloräthylen,
Dichloroäthylen und in aromatischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Pyridin, Nitrobenzol oder Toluol.
In Lösung können ßindcmiUclkonzcntrationcn benutzt werden, die 4 bis 5 Gewichtsprozent erreichen,
es ist aber allgemein vorzuziehen, nur solch? Lösungen einzusetzen, welche 1,0 bis 2,5 Gewichtsprozent Polyphenylenäther enthalten. Die jeweilige Konzentration
hängt von der Art und Weise ab, wie das Bindemittel auf das vorgefertigte anorganische Blatt aufgetragen
werden soll. Beispielsweise ist eine Konzentration von 1,5 bis 2,0°/„ vollkommen ausreichend, wenn auf dem
Blatt durch Eintauchen in die Lösung eine PoIyphenylenäther Konzentration erzeugt werden soll, die
4 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das fertige Endprodukt, betragen soll.
Das so hergestellte Blat· ist dadurch gekennzeichnet,
daß es erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden kann, ohne daß ein merklicher Verlust seiner Widerstandseigenschaften
zu verzeichnen wäre. Das gemäß vorliegender Erfindung hergestellte Papier besitzt eine
durchschnittliche trockene Zugbruchfestigkeit von minimal 0,445 kg/cm in der Richtung der Papiermaschine
und solche von 0,357 kg/cm in der Querrichtung (TAPPl-Norm 404-os-61), diese Werte gelten
iowohl für ein Muster vor und nach einer kurzen Temperaturbehandlung bei 3000C. Was die Wasserabsloßung
anbelangt, so neigen die Papiere dazu eine hydrostatische Kolonne von wesentlich über 25 cm
auszuhalten, ohne daß eine Durchdringung festgestellt worden wäre. Die Papiere werden nicht merklich durch
eine 2O/Oigc Fluorwasserstoffsäurelösung geschwächt,
der sie während einer Periode von 24 Stunden ausgesetzt sind. LJm die Beständigkeit gegen Flußsäure zu
erproben, wird ein kleines, viereckiges Stück Papier während einer gegebenen Zeit auf ei^er 2°/o'gen
FluorwasserstcrTsäurelösung schwimmen gelassen. Nach dieser Behandlung wird das Teststück visuell
bewertet.
Die bevorzugten anorganischen Filterpapiere der vorliegenden Erfindung besitzen ein Gewicht von 16
bis 34 kg pro Ries. Es bleibt aber zu bemerken, daß das Gewicht des Papieres durch die beabsichtigten
. Verwendungen in engeren Grenzen festgesetzt wird; daher erscheint es nicht zweckmäßig, die Erfindung
auf einen bestimmten Gewichtsbereich zu begrenzen. Die erfindungsgemäßen Papiere haben sich als
äußerst wirksam zum Filtern von Luft herausgestellt. Aus diesem Grunde finden sie eine große Anwendung
in Luftzirkulations- und Abgassystemen für Kornreaktoren, als Filtermedien in Vorarbeitungsanlagen
für Reaktorbrennstoffe und in Filteranlagen für staubfreie Räu.ie. Außerdem bewirkt die große Lebensdauer
der Papiere in sauren und alkalischen Medien, daß sie bei allen Anwendungen, wo solche Bedingungen
vorliegen, zu bevorzugen sind. Beispielsweise können diese Papiere als Trennwände in Filterpatronen
und in Brennstoffzellen benutzt werden.
Die nachfolgenden Beispiele sullen dazu dienen, die Erfindung besser zu veranschaulichen.
Papier mit einem Gewicht von 22,68 kg pro Ries aus Glas-Mikrofasern wurde auf einer Papiermaschine
hergestellt. Die Faseraufschlämmung bestand aus 60%, Qualität AAA Glas-Mikrofasern (Durchmesser
0,5 bis 0,75 μ), 35°/„ Qualität A Glas-Mikrofasern (Durchmesser 1,6 bis 2,6 μ) und 5% Glasstäbchen mit
einem Durchmesser von 9 Mikron. Das so erhaltene nicht gebundene Glaspapiu wurde getrocknet und
anschließend mit einer 2°/o'5ei1 Lösung von Polyxylenol
(Qualität 531-801-nPPO« der General Electric
Co) in Toluol gesättigt. Nach dem Trocknen auf einem klassischen Trommeltrockner zeigte das getrocknete
Papier eine Frazier-Porosität von 1,31 m3/mm pro ma
bei einem differenziellen Wasserdruck von 1,25 cm,
ein Gewicht von 22,72 kg pro Ries, eine Wasserabstoßung von über 91,4 cm gemäß der Methode
No 603,1 der MIL-Norm282, eine Zugfestigkeit in tran'iversa'.er Richtung von 0,678 kg/cm und eine
Dehnung in tranversaler Richtung von l,45°/0. Verschiedene
Muster des hergestellten Papiers wurden anschließend während 10 Minuten in einem Muffelofen
auf eine Temperatur von 300 und 40O1C erhitzt. Die Zugfestigkeiten nach der Hitzebehandlung waren
0,765 und 0,534 kg/cm. Es stellt sich also klar heraus, daß das erfindungsgemäße Papier in der Lage ist,
Temperaturen von 3000C und darüber ohne wesentlichen Abbau der Fesiigkeit <-uszuhaIten. Dies ist
besonders bedeutsam, wenn man bedenkt, daß das Bindemittel bereits bei einer tieferen Temperatur
schmilzt.
Dieses Beispiel veranschaulicht die verbesserten Eigenschaften von nach den Erkenntnissen der vorliegenden
Erfindung hergestellten Filterpapieren gegenüber den mit einem Akrylatbindei behandelten Papieren,
welche bisher als sehr wirksame Luftfilter eine große Verwendung gefunden haben.
Es wurden Papiere mit derselben Ausgangsmischung aus Glasfasern hergestellt wie im Beispiel I. Diese Papiere wurden mit verschiedenen Bindemitteln behandelt und deren physikalische Eigenschaften verglichen. Das erste so hergestellte Papier wurde mit einem Polyäthylakrylatbindemitte! behandelt, und das zweite Papier wurde mit Polyphenylenoxyd (Qualität 631-111 »PPO«) gesättigt. Die Eigenschaften der beiden Papiere sind in Tabelle I gegenübergestellt.
Es wurden Papiere mit derselben Ausgangsmischung aus Glasfasern hergestellt wie im Beispiel I. Diese Papiere wurden mit verschiedenen Bindemitteln behandelt und deren physikalische Eigenschaften verglichen. Das erste so hergestellte Papier wurde mit einem Polyäthylakrylatbindemitte! behandelt, und das zweite Papier wurde mit Polyphenylenoxyd (Qualität 631-111 »PPO«) gesättigt. Die Eigenschaften der beiden Papiere sind in Tabelle I gegenübergestellt.
Aus dieser Tabelle geht klar hervor, daß das mit Polyphenylenoxyd behandelte Papier nicht nur eine
300° C überschreitende Temperaturbehandlung ohne Schädigung aushält, sondern zusätzlich noch einen
besseren Widerstand gegen Säuren und gegen Zerbersten aufweist.
Dieses Beispiel veranschaulicht die äußerst vorteilhaften Resultate, weiche mit anderen anorganischen
Fasern als Glas erzielt wurden. Versuchsblätter wurden a.,s wärmestabilisierten Quarzfasern hergestellt, welche
einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,5 bis 0,75 Mikron aufweisen. Die Herstellung erfolgte nach
der im Beispiel 1 veranschaulichten Methode. Diese Versuchsblätter wurden mit verdünnten Lösungen der
in Tabellen aufgeführten Kunstharze gesättigt, und die Eigenschaften der erhaltenen Blätter wurden untersucht.
Gewicht (kg/Ries)
Dicke (cm)
Scheinbare Dichte (g/ml)
DOP Durchdringung in "/„ bei 320 cm/Min
Druckunterschied in mm Wassersäule bei 855 cm/Min Ira/icr-Porosilül (m'/Min pro m1)
26,3
0,0416
0,236
0,018
0,0416
0,236
0,018
96
1,17
1,17
24,6
0,0450
0,205
0,010
0,0450
0,205
0,010
94
1,15
1,15
Tabelle I (Fortsetzung)
Bindemittel
Polyälhylakrylat
Trockene Zugfestigkeit (kg/cm) bei 2l"C
Richtung der Maschine
Querrichtung
Trockene Zugfestigkeit (kg/cm) nach 10 Minuten bei 3000C
Richtung der Maschine
Querrichtung
Trockene Dehnung in °/o bei 210C
Richtung der Maschine
Querrichtung
Gehalt in °/o an Bindemittel
Zerplatzen in der Luft (cm Wassersäule)
Trocknen
Mit Dampf behandelt
NaU
Widerstand gegen eine 20/„ige Fluorwasserstoffsäure
Wasserabstoßung (cm)
0.943
0,463
0,463
0,285
0,178
0,178
1.3
1,8
1,8
4,4
91,5
50,7
71,1
50,7
71,1
schwach
größer als 76 cm
größer als 76 cm
1,975 0,800
1,762 0,810
1.1 1,0
4,2
>100 71,1 81,2
ausgezeichnet größer als 76 cm
Bindemittel
ohne Polyphenylenäther ι Poly-n-butylakrylat
Gewicht kg/Ries)
DOP Durchdringung in °/„ bei 320 cm/Min
Druckunterschied in mm Wassersäule bei 320 cm/Min
Durchschnittliche Zugfestigkeit (kg/cm)
Durchschnittliche Trockene Dehnung in °/0
Wasserabstoßung (cm)
Zerplatzen in der Luft (cm Wassersäule)
Trocken
Mit Dampf behandelt
Widerstand gegen eine 2°/0ige Fluorwasserstoffsäure
22,5 ± 1
0,008
38
38
0,153
5,2
22,9
20,3
20,3
vollständig
aufgelöst
aufgelöst
i 22,5 ±1
■ 0,001
■ 0,001
I 43
i 0,712
i 0,712
1,1 ·
j 71,0
j 71,0
! 53,3
50,7
i nicht angegriffen
50,7
i nicht angegriffen
22,5 4-1 0,009
36
0,285 3,2
63,5
43,1 40,6
vollständig aufgelöst
Wie man sehen kann, zeigt das mit Polyphenyloxyd behandelte Material wesentlich größere Widerstands
fähigkeiten sowohi in trockener als auch infeuchter Atmosphäre. Nach einer «stünd.gen Behänd ungm
verdünnter FluBsäure waren das unbehandelte Blatt und das mit Akrylat behandelte Blatt vollständig aufgelöst
und hinterließen eine klare Losung wahrend das
mit Polvphenylen behandelte Blatt noch nicht angegriffen war. obschon es durch die Behandlung eine
Schwache Erweichung erfahren hatte. Außerdem zeigte
das Polyphenylenoxyd keine wesentliche Abnahme
der Widerstandsfähigkeit, nachdem es e.nem 300 C heißen Luftstrom ausgesetzt worden war.
Dieses Beispiel veranschaulic ^^ Standsfähigkeit gegen Korrosion und Feuer der nach
5(A Chrysotilo-Asbes. und 10·/. Manilahanf wurde
cm/0Versuchsblat, hergestellt. Das Blatt wurde^m
einer 4"/ igen Polyphcnylcnoxydlosung (Qualität 531 W.I .PPO. der General Klcctric CO) gcsalt.gt und
wies nach erfolgter Behandlung ein'en Bindecdttelgehalt
von ungefähr 5 Gewichtsprozent auf. Das Produkt hatte ein Gewicht von 32,6 kg Ries und eine
Frazier-Porosität, welche erheblich kleiner aisO,3O3 m3/
Min pro m' ist für ein Druckgefälle von 1,25 cm.
Die Steifheit der hrrgestellten Muster wurde gemäß der Norm AR-2,01 des Oak Bridge National Laboratory
bestimmt, nachdem das Muster während 24 Stunden in Wasser getränkt wurde, dann während 2 Minuten
in verschiedene saure und basische Reagentien getaucht wurde. Bei den angewandten Säuren handelt es
sich um eine 10%ige Flußsäure, eine9molare Schwefelsäure
und eine 7,5molare Salpetersäure, während das basische Reagenz eine 50°/oige Natronlauge ist. Es
konnte kein wesentlicher Unterschied in der nassen Steifheit mit oder ohne der 2minutigen Behandlung
mit chemischen Reagenzien festgestellt werden.
Die Muster der Blätter wurden in eine offene Flamme
gehalten und dann herausgezogen. Daszu untersuchende Produkt brannte nicht in der Flamme, selbst wenn eine
geringe Zunahme der Ausdehnung der Flamme festgestellt werden konnte, außer dem mit Schwefelsäure
behandelten Material. Nachdem das Material aus der
109 682/165
Flamme zurückgezogen wurde, loschen alle Blätter von selbst aus.
Die vorgenannten Ergebnisse kennzeichnen die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Filterblätter,
besonders wenn man in Betracht zieht, daß die bisher benutzten Materialien nur eine schwache
Beständigkeit gegenüber Korrosion, Feuchtigkeit und Verbrennen aufwiesen.
Claims (8)
1. Blatt, insbesondere Filterblatt, im wesentlichen aus anorganischen, ungeordnet dreidimensional
verfilzten Fasern und einem die Fasern überziehenden organischen Bindemittel in einer Menge von
weniger als 20 Gewichtsprozent des Blattes, d adurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel
aus einem thermoplastischen aromatischen Ätherpolykondensat besteht.
2. Blatt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Binde- ao
mittels zwischen 2 und 8 Gewichtsprozent des Blattes liegt.
.1. Blatt nach einem der vorsiehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem Polyphenylenätherkondensat besteht.
4. Blatt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus Polyxylcnol in einer
Menge zwischen 3 und 5 Gewichtsprozent des Blatts besteht.
5. Blatt nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der Fasern einen Durchmesser
zwischen 0,05 und 4 Mikron hat.
6. Blatt nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern aus Glas bestehen.
7. Blatt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 80 Gewichtsprozent
der Fasern aus Glas bestehen und einen mittleren Durchmesser von weniger als 5 Mikron
aufweisen und daß etwa 20 Gewichtsprozent der Fasern Verstärkungsfasern sind und einen Durchmesser
von mehr als 9 Mikron aufweisen.
8. Blatt nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der Fasern aus Asbest
besteht.
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