DE2133848A1 - Verfahren zur Herstellung eines porösen Polytetrafluorathylenbandes - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines porösen Polytetrafluorathylenbandes

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DE2133848A1
DE2133848A1 DE19712133848 DE2133848A DE2133848A1 DE 2133848 A1 DE2133848 A1 DE 2133848A1 DE 19712133848 DE19712133848 DE 19712133848 DE 2133848 A DE2133848 A DE 2133848A DE 2133848 A1 DE2133848 A1 DE 2133848A1
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porous
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DE19712133848
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Denys Michael Welwyn Garden City Hertford Wells (Großbritannien)
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

IfIPERIAL CHEMICAL INI)USiRIES LBEOiSD London S.W.1 / EHGLAHD
"Yerfäliren zur Herstellung eines porösen Polytetrafluoräthylenbandes"
PltlORIgÄO?; 9ο Juli 1970 - GROSSBRITAHIiIEN
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines porösen Bandes aus Polytetrafluoräthylen (PiUPE), Poröse PTFE= Bänder sind besonders als Piltrationsmembrane brauchbar, beispielsweise in PiIterpressen» in Wasser- oder öl-3?iltra= tionaeystemen und als Hochteroperaturgasfilter0 Es ist bekannt, daß man ein PSFE-Band durch Abschälen von einem unter Druck geformten PTJPE-Barren herstellen kann.
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Wean m&n nun einen PTIE=Bärren t der rait einem gewissen faserföriaigen Füllstoff gefüllt istP verwandet, dann kann man ein geschältes Band herstellen, in welchem die Füllstoff·= teilchen längs des Bandes und auch in Richtung der Dicke des Bandes orientiert sind» Es hat sieh herausgestellt, daß, wenn ein geeignetes Auslaugmittel auf das Band angewendet wird, zumindest ein Teil der Füllstoffteilchen, die in Richtung der Dicke des Bandes angeordnet sind, herausgelaugt werden könnena Beim Schälen des Bandes werden die faserfönsigen Füllstoffteilchen, die sich in Richtung der Dicke des Bandes erstrecken, zwangsläufig durchschnitten, was zur Folge hat, daß die Enden der Füllstoffteilchen für das Auslaugmittel zugänglich werden0
So wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Polytetrafluorätfaylenbandes vorgesehlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man
(1) aus einem Gemisch, welches sich aus Polytetrafluor~ äthylen und einem faserförmigen auslaugbaren Füllstoff zusammensetzt,, durch. Verformung unter Druck einen zylindrischen Barren herstellt,
(2) den Barren sintert,
™ (3) ein Band von der Aussenflache des Barrens abschält f und .
(4·) zumindest einen Teil der faserförmigen Füllstoffteil«= chen aus dem Band herauslöste
Die Erfindung betrifft auch ein durch dieses Verfahren hergestelltes Band,
Wenn Fasern mit einem weitgehend gleichförmigen Querschnitt verwendet werden, dann besitzen die beim Auslaugen entstehen«
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den Poren oder Locker ebenfalls einen weitgehend gleiehför~ migsn Querschnitt, und wenn einige der lasern nach dem Aus» laugen surückbleibenf dann entsteht ein poröses Band aus Polytetrafluorethylen^ das Füllstofffasern mit einem weitgehend gleichförmigen Querschnitt und Poren mit einem ähnlichen Querschnitt wie die Füllstoffteilchen enthält.
Der faserförmige Füllstoff kann irgendein faserförmiges Material sein, welches die üblichen Sinterungsbedingungen für PTFE aushält und das aus PTFE ausgelaugt werden kann«. Beispiele für Füllstoffe sind Metallfasern und Glasfasernβ Die letzteren werden bevorzugt« Die Fasern können irgendeinen Querschnitt aufweisen, jedoch wird ein kreisförmiger Querschnitt bevorzugte Der faserförmige Füllstoff sollte einen Durchmesser aufweisen» der wesentlich kleiner ist als die Dicke des gewünschten Bandes«,
Das verwendete PTFE ist vorzugsweise ein granuläres Homopolymer von Tetrafluoräthylen, obwohl auch Mischpolymere von Tetrafluoräthylen mit kleineren Mengen anderer äthyleniech ungesättigter Komonomerer, wie z„B. Äthylen oder Hesafluorpropen gegebenenfalls verwendet werden können0
Der Anteil des Füllstoffe in der Formmasse kann innerhalb eines großen Bereiches variieren, beispielsweise von 5 VoIe~£ bis 60 Vol.-^, bezogen auf die Zusammensetzung. Die gewünschte Porosität des Bandes und die Abmessungen der Füllstoff teilchen bestimmen weitgehend die Menge des zu verwendenden Füllstoffβ» Glasfasern mit Durchmessern im Bereich von 0,005 bis 0,05 mm können sehr gut verwendet werden, und Fasermengen von 15 bis 40 VoI.-^, bezogen auf die Zusammensetzung, sind besondere geeignet· Beispiele für handeleüb liche alt Glasfasern gefüllte PIFE-Formmaesen, die hier ver-
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wendet ι*erden können, sind "Pluon" T(J 15» TG 25 und VG 40, " -welche 13» 22 bzw, 56 Vol.-# Glas enthalten ο ttPluonw ist ein eingetragenes Warenzeicheno.
Der Barren p von dem das Band abgeschält wird, kann durch allgemein bekannte Bruekgußteehniken hergestellt werdens indem eine Gharge der Formmasse in ein zylindrisches Halbzeug verdichtet wirde Gewöhnlich besitzen die zur Herstellung von Bändern verwandet en Barren die Form eines dickwandigen Rohres oder eines dickwandigen Ringes ? obwohl auch massive Zylinder verwendet werden können. Während der Tsrdichtungsstufe wird die Formmasse entlang der Längsachse des zylindrischen Barrens -unter Druck versetzte Dies verur= sacht eine gewisse Orientierung der raserförsiigeu Füllstoffteilchen-in Richtung auf Ebenen» die senkrecht zur Längs·= achse des Barrens verlaufena'lach der Verdichtung des ΡΪΡΕ wird der Barren bei einer Temperatur überhalb 3450C5, üb= licherweise bei einer Seuperatur im Bereich von 360 bis 39O0Gf gesinterte .
Beim Abschälen eines Bandes vom Barren in bekannter Weise (wie es ζ«J31 Seite 5 der Schrift "Pluon" Technical Service Fote F95 2.Au£lage9 Titels "finishing Processes1', herausgegeben durch die PMSSIOS DIVISIOH der IMPERIAIi CHEMICAL· IEBOBIRIES LIMISED) hat die Orientierung der Pasern im Barren eine bevorzugte Orientierung der Pasern im Band in Längsrichtung und in Richtung der Dicke und weniger eine Orientierung in Querrichtung des Bandes zur !folge·
Bach dem Abschälen des Bandes wird das Band der Einwirkung eines Auslaugmittels ausgesetzt. Wenn der faserförmige Füllstoff aus Glas besteht, dann eignet sich Flußeäure als Auslaugmittel· Das Auslaugmittel muß natürlich ein solches sein, welches den Füllstoff auflöst aber das PTFE unver-
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ändert läßt« Das Auslaugmittel wird zunächst diejenigen fa~ serförmgan Füllstoffteilchen angreifenr, die während des Schälvc-i-ganges durchschnitten worden sind-, dsh» diejenigen^ die sieh you einer Oberfläche des Bandes durch die Dicke des Bandst hindurcherstrecken.:. Später werden auch einige derjenigen !füllstoffteilchen angegriffen.-, die im Band lie~ gent. vjsnn das Auslaugaiittel in das Band eindringt0 Wenn die Seilchen ausgelangt worden einds dann verbleiben im- PTFE= Band Löcher? deren Querschnitte im wesentlichen dem Querschnitt der ausgelaugten !Füllstoffteilchen entsprechen, wobei einige der Löcher !Rückstände von der Einwirkung des Auslaugmittel« enthalten könneno
lach des Auslaugen wird das Band geeigneterweise gewaschen 9 um restliches Auslaugmittel zu entfernen«,
Die Erfindung wird mm durch die folgenden Beispiele näher· erläuterte
Beispiel
Ein ringförmiges Halbzeug wurde aus dem oben erwähnten "Pluon" YG- 25?,,welches annähernd 22 Vol0-=$ Glasfasern ent hält, bsi einep- Druck von 700 kg/cm hergestellto Dieses wurde frei in Luft bei 38O0O gesinterte Hierauf wurde ein Band mit einer Dicke von O945 mm von diesem Formstück durch ein übliches Verfahren abgeschält und in eine 40 wäßrige Plußsäurelösung mit Raumtemperatur 8 Tage lang ein getauchte Diese Behandlung ergab einen Gewichtsverlust des Bandes von 9 %s was einer Entfernung von 36 öewo-# des Füllstoffgehalts und einen Porengehalt im Band von 8 entspricht»
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BAD
V/enn die Behandlung sit 40 $iger Pliaßsäure 8 iDage lang bei 8O0O ausgeführt wurdes dann verlor das Band 11 $ Gewichtf was einer Entfernung von 44 GeWo-$ des Füllstoffs und
einen Porengehslt im Band von 10 $ entsprichts
Die hergestellten Bänder sind als jpiltrationsineiabrane
brauchbar^
Ein Band mit einer Dicke Ton 0?62 lam wurde aus dem vorher erwähnten "Pluon" YG 4O5 welches annähernd 36 YoI*~# Slas fasern enthält 9 durch das Verfahren von Beispiel 1 herge= stellte V/enn es bei Baumtemperatur 8 Sage lang mit 40 #ig wäßriger Flußsäiire behandelt wurde, dann verlor dieses
Band 16 # Gewichte Wenn es 8 Sage bei 800C behandelt wurde j dann betrug der- Gewichtsverlust 19 #° Diese Zahlen
entsprechen einer Entfernung von 40 bzw9 47 GeW0=^ des
füllstoff gehalt s und einem Porengehalt im Band von
14 bzwo 17 VoI β »3i*
Me hergestellten Bänder sind als Piltrationsmembrane
brauchbare
PAIEli!DA!iSPRÜCHE;
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Claims (1)

  1. PATBSUHSPRÜCHE :
    r\ «J Verfahren sur Herstellung eines porösen Poly-
    tetrafluoräthylenbanfies« dadurch gekennzeichnet? daß man
    (1Y ays einem Gemisch, welches siel? aus äthylen und einem faserförai?Lgen a^sla-ugbaren Itill» s'&Oif si?s&miBeKse-l;s-fc<; diarcii Yerformuiig mrfcer Druck ©inen aylindrisciien Barren 5?.&j:: EtClXt5
    (2) den Barren sintertf
    (3) ein Band von <3er Ayssenflache des Barrens abschält5 und
    (4) zumindest einei?, 0}eil der faserförmigea Füllstoff= •feeilc3ien e-tib des Band herauslöst
    2ο Terfaiiren naeii Anspruch u dadurcii gekenniseielmeti,
    daß der auslatigbare füllstoff aus Q-lasfasern bestellt ο
    3 ο Yerfatoen nach. Ansprucli Z9 a&äuTch. gelcennzeioli
    net ρ daß die Faserdurchmesser Im Bereich von 0,005 mm bis O5 05 ram liegen und dai3 die Fasern 15 bis 40 VoI«-$> des Gemische
    Yerfaisren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeich=· daß der auslaugbare Füllstoff aus Metallfasern be» stehtο
    5 ο Poröses Polytetrafluorathylenband9 dadurch gekenn=
    109884/1236
    BAD ORIGINAL U i
    zeichnetj daß es einen faserförmigen Füllstoff mit einem weitgehend gleichförmigen Querschnitt und aiasserdem Poren mit einem ähnlichen Querschnitt wie die Füllstoffteilchen aufweist,
    6e Band nach Anspruch 5S dadurch gekennzeichnet 9 daß der Füllstoff aus Glasfasern besteht„
    PATENTANWKI6 BMMS. H. FINCKE, DlPL-INO. N. e
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