DE2164262C3 - Mit Adsorbensteilchen versehenes Fasermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Mit Adsorbensteilchen versehenes Fasermaterial und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
jugierten Fasern nach Anspruch 1, dadurch ge- 65 sorbensteilchen versehenen Fasermateriais.
kennzeichnet, daß man mindestens zwei thermo- Bislang wurden Adsorbenzien, wie Aktivkohle oder
Silicagel, hauptsächlich in schlecht zu handhabender Pulverform oder Granulatform verwendet. Dabei er
plastische synthetische organische Polymerisate, die zu Fasern verformt werden können und die
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gibt sich ein starker Druckabfall, wenn ein Fluid fallen ab, selbst wenn sie auf der Oberfläche der Fadurch
die Schicht des Adsorbens dringt. Dies tritt sern und zwischen den Fasern durch Verpressen unbesonders
dann stark in Erscheinung, wenn das Ad- ter Erwärmen zum Haften gebracht werden,
sorbens in feinverteilter Form vorliegt. Somit ist, Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehen-
wenn ein feinverteiltes Adsorbens mit hohem Ad- 5 den Nachteile des Stands der Technik zu überwinden,
sorptionsvermögen verwendet wird, eine von ihrem Das wird erfindungsgemäß erreicht durch ein mit
Aufbau her stabile Packkolonne, in die das Adsor- Adsorptionsteilchen versehenes Fasermaterial, bestebens
eingefüllt wird, und eine zusätzliche Einrichtung hend aus konjugierten Fasern, deren eine Kompozur
Aufnahme und Nachbehandlung des Adsorbens, nente aus einem hochschmelzenden thermoplastiiias
aus der Kolonne ausdringt, erforderlich. Ein wei- i° sehen synthetischen organischen Polymerisat und deterer
Nachteil besteht darin, daß ieii»'erteike Ad- ren andere Komponente aus einem niedrigschmelzensorbensteilchen
die Umgebung des Arbeitsplatzes den thermoplastischen synthetischen organischen Povtrunreinigen.
Weiterhin führen die fein, reiten lymerisat besteht, wobei die niedrigschmelzende
Adsorbensteilchen zu einer hohen P-icku · dichte Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der min-
und zeigen zu dem zu filtrierenden Fluid c-t -hlechte 15 destens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt
Verträglichkeit, was zu einer Ver>-J/aorung der der hochschmelzenden Komponente, und auf der
Wirksamkeit der Filtration des FIn.-.= durch Adsorp- Oberfläche des niedrigschmelzenden Polymerisate
tion führt. schmelzaufgebrachten feinverteilten Adsorbensteil-
Um diese Nachteile zu übet 'nden, wurden Un- chen.
tersuchungen durchgeführt, um ein Adsorbens, wie 20 Der Ausdruck Fasermateria!, wie e' hier verwendet
Aktivkohle oder Silicag^l, mit der Oberfläche eines wird, umfaßt Fasern, Wergmaterial, Gewebe, Vliese,
Gefüges aus Fasermaterial zu verbinden. blattartiges Fasermaterial oder geformtes Fasermate-
Einer der typischen Versuche besteht darin, daß rial, das auch als Fasergegenstand und Faserformling
man natürliche Cellulosefasern oder synthetische Fa- bezeichnet wird.
sern und ein Adsorbens in Wasser dispergiert und *5 Das erfindungsgemäße, mit Adsorbensteilchen
die Suspension gemäß einem nassen Verfahren in versehene Fasermaterial erhält man, indem man ein
Blätter überführt, wodurch die Adsorbensteilchen in Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine
dem blattartigen Gefüge vorhanden sind. Bei diesem Komponente aus einem hochschmelzenden thermo-Verfahren
erhält man jedoch ein Material, bei dem plastischen synthetischen organischem Polymerisat
sich das Adsorbens während der Verwendung ab- 3° und deren andere Komponente aus einem niedriglöst,
oder bei dem die Oberfläche des Adsorbens schmelzenden thermoplastischen synthetischen ordurch
das Ausflockungsmittel bedeckt wird, was zur ganischen Polymerisat besteht, wobei die niedrig-Folge
hat, daß die zugesetzte Adsorbensmenge er- schmelzende Komponente einen Schmelzpunkt aufhöht
werden müßte. Weiterhin sind derartige Filter- weist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der
materialien nur beschränkt verwendungsfähig. 35 Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente,
Weitere Vorschläge umfassen d<'e Herstellung eines auf eine Temperatur erhitzt, die höher liegt als der
nicht gewobenen Fasergewebes, das Eintauchen des Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente,
Fasergewebe«, in ein Klebmittel, in dem ein Adsor- jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt der nochbens
dispergiert ist, das Pressen, Trocknen und Ver- schmelzenden Komponente, und dabei feinverteilte
festigen des Gewebes. Es wurde jedoch auch vorge- 40 Adsorbensteilchen mit der niedrigschmelzenden Komschlagen,
das Fasergewebe in die Klebstoff-Flüssig- ponente schmelzverbindet und dann die Fasern abkeit
einzutauchen, worauf man die Adsorbensteil- kühlt.
chen aufstäubt und man das Gefüge trocknet, um das Die erundüfigsgeniäSe konjugierte Faser umfaßt
Adsorbens auf der Oberfläche der Fasern zu fixieren. sowohl eine Faser, bei der der eine Bestandteil den
Diese Verfahren sind jedoch wegen Qer großen An- 45 Kern und der andere eine Hülle um diesen Kern bilzahl
von Verfahrensstufen kostspielig. Bei dem sich det, als auch eine Faser, bei der der eine Bestandergebenden
Produkt sind die Oberflächen der ein- teil seitlich neben dem anderen Bestandteil vorliegt,
zelnen Adsorbensteilchen mit einem Klebstoff-Film wobei die Bestandteile aus einem hochschmelzenden
bedeckt, wodurch die Wirkung des Adsorbens ver- Poiymerisatbesiandteii und einem niedrigschmelzenmindert
wird. Andererseits ergibt sich ein starker äo den Polymerisatbestandteil bestehen. Die Hülle beDruckabfall,
wenn das Produkt als Filtermaterial s'eht aus einem niedrigschmelzenden Polymerisat und
verwendet wird. der Kern aus einem hochschmelzenden Polymerisat.
In der JA-Patent.nihlikatinn Nr. 29160/70 wird Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen konju-
ein Verfahren zur Herstellung eines Gasfilters be- gierten Faser verwendete Polymerisat ist ein thermoschrieben,
bei dem Teilchen eines Adsorbens zwi- 55 plastisches synthetisches organisches Polymerisat,
sehen ineinander verschlungenen Fast in zum Haften Beispiele für Po'vmerisate schließen Polyester, PoIygebracht
werden, wobei 5 bis 50 Gewichtsprozent amide, Polyolefiue, Polystyrole, Polyurethane, Poniedrigschmelzende
Fasern in ein Fasergewebe einge- lyesteramine und Mischungen dieser Polymerisate
mischt werden, die Teilchen des Adsorbens in dem ein.
Gewebe gleichförmig dispergiert werden und das 60 Als hochschmelzenden Polymerisatbestandteil der
erhaltene Gewebe unter Erwärmen verpreßt wird. Da erfindungsgemäßen konjugierten Faser kann man
dieses Filtermaterial aus einer Mischung aus Fasern Polyester, wie Polyethylenterephthalat, und PoIymit
einem niedrigen Schmelzpunkt und Fasern mit amide, wie Nylon 6 oder Nylon 6,6, verwenden. Als
einem höheren Schmelzpunkt als die ersteren besteht, niedrigschmelzenden Polymerisatbestandteil kann
ist es schwer, eine gleichmäßige Mischung zu erhal- 65 man Polystyrole, Polyolefine, wie Polyäthylen oder
ten, da die verschiedenen Fasern verschiedene phy- Polypropylen, Polyvinylmaterialien, wie Polyacrylsikaljsche
Eigenschaften aufweisen, und ferner sind nitril oder Polyvinylchlorid, modifizierte Polyester,
die Adsorbensteilchen nicht fest daran gebunden und wobei als dritter Bestandteil eine Säure, wie Isoph-
5 6
thalsäure, Phthalsäure, Adipinsäure oder Sebacin- material als Endprodukt verwendet wird, ausgewählt
säure, oder ein Glykol, wie Trimethylenglykol, Hexa- werden.
methylenglykol oder Cyclohexandimethanol, verwen- Zur Herstellung einer konjugiei ren Faser vom Hüldet
werden, oder Polyurethane einsetzen. len-und-Kern-Typ wurde ein Polyesterpölyriierisat
Als niedrigschmelzender Polymerisationsbestand- S mit einem hohen Youngschen Modul als konjugierter
teil wird dabei ein Polymerisat mit einem Schmelz- Bestandteil verwendet, wobei als Keihbestäridteil das
punkt ausgewählt* der mindestens 500C niedriger Polymerisat in einer derartigen Menge verwendet
liegt als der des hochschmelzenden Polymerisats. würde, daß der Kernbeständteil 40 bis 8Ö°/o der
Wenn man eine konjugierte Faser, bei1 der die Be- Fläche des Querschnitts der'Faser ausmacht, wpbei
standteile seitlich nebeneinander liegen, verwendet, io als Hüllenbeständteil Pölyaiyroli fääs in der Hitze
sollte das niedrigschmelzende Polymerisat während verspinnbar ist und mit dem Polyester relativ Vereines
GarnhersteUungsverfahrens, wie z. B. während träglich ist, eingesetzt wurde. Wenn der Anteil des
des Reckens, nicht von dem hochschmelzenden Po- Kernbestandteiles mehr als 8C °/o, d. h. der Anteil des
lymerisat getrennt werden. Hüllenbestandteils weniger als 20 °'o der Fläche des
Der hierin verwendete Ausdruck »Adsorbens« um- 15 Querschnitts ausmacht, neigt die konjugierte Faser
faßt Adsorbenzien und Katalysatoren, die üblicher- zum interlaminaren Abschälen beider Bestandteile,
weise verwendet werden und in feiner Teilchenform Wenn der Kernbestandteil weniger als 40 % ausvorliegen
können. Das erfindungsgemäß verwendete macht, wird die Hüllenschicht, auf der das Avdsor-Adsorbens
schließt z. B. Aktivkohle, Aktivton, akti- bens fixiert wurde, zu dick, erweicht leicht und fließt
ves Aluminiumoxyd, Siliciumdioxydgel, aktive Ze- ao beim Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des
olithe. Molekularsiebe, Siliciumoxyd, Cyclodextrin, Schmelzpunktes des diesen Bestandteil ausmachenden
Ionenaustauscherharze, Metalle und Metalloxyde mit Polymerisats, was dazu führt, daß das Adsorbens
katalytischer Aktivität, wie Kupfer, Platin, Silber, bedeckt wird und sich ein Film auf dem Fasergefüpe
Zinkoxyd, Nickeloxyd, Manganoxyd, Cobaltoxyd, ausbildet. Somit bedeckt ein derartiger Hüllenbe-Ceroxyd
und Mischungen dieser Materialien ein. 35 standteil die durch die einzelnen Fasern gebilJete
Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Beispiel einer kon- Netzstruktur und vermindert die Wirkung der erfinjugierten
Faser, die mit feinverteilten Adsorbensteil- dungsgemäßet« Textilmaterialien und Gegenstände
chen versehen ist, die an dem niedrigschmelzenden als Filtermaterialien, da die Luftdurchlässigkeit und
Polymerisatbestandteil der Faser fixiert sind. die Porosität vermindert werden.
Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer konju- 3° Die Temperatur, bei der das Adsorbens auf die
gierten Faser vom Hülle-und-Kern-Typ, die mit Ak- erfindungsgemäße konjugierte Faser aufgetragen wird,
tivkohle versehen wurde. Die Bezugsziffer 1 stellt liegt mindestens 50, vorzugsweise mindestens 30° C
einen niedrigschmelzenden Bestandteil, der die Hülle höher als der Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden
bildet, die Bezugsziffer 2 einen hochschmelzenden Bestandteils. Vorzugsweise liegt die Temperatur nicht
Bestandteil, der den Kern bildet, und die Bezugs- 35 höher als 200° C, um die Funktion der konjugierten
ziffer 3 die Aktivkohle dar, die teilweise in den Faser nicht wesentlich zu verschlechtern und um das
nicdrigschmelzenden Bestandteil 1 eingebettet und Adsorbens gleichförmig aufzubringen. Wenn die Temdarauf
fixiert ist. Die F i g. 2 zeigt ein Beispiel einer peratur 200° C übersteigt, nimmt das Schrumpfen
konjugierten Faser, die aus nebeneinanderliegenden des Kernpolymerisats, wie des Polyesters, zu, wobei
Bestandteilen aufgebaut ist, und die aus einem 4° der Youngsche Modul der Faser schnell abnimmt und
niedrigschmelzenden Bestandteil 4 und einem hoch- sich Unregelmäßigkeiten bei der Auftragung des Adschmelzenden
Bestandteil 5 besteht, und die mit Ak- sorbens ergeben. Bei einer Temperatur unterhalb des
tivkohle 3, die teilweise in die Schmelze des niedrig- Schmelzpunktes des niedrigschmelz„nden Bestandteils
schmelzenden Bestandteils 4 eingebettet und darin kann ein festes Fixieren des Adsorbens nicht erreicht
fixiert ist, versehen ist. +5 werden, und das Adsorbens löst sich von der Ober-
Die vorliegende Erfindung wird genauer mit Hin- fläche des Fasergefüges ab, wodurch dessen Funksicht
auf konjugierte Fasern vom Hülle-und-Kem- tion verlorengeht.
Typ beschrieben; es versteht sich jedoch, daß sich Die Menge des auf die Faser aufzubringenden AH-
konjugierte Fasern, die aus seitlich nebeneinanderlie- sorbens variiert mit der Art des verwendeten Adsorgenden
Bestandteilen bestehen, gleichartig verhalten. 50 bens, dem Verwendungszweck des sich ergebenden
Die erfindungsgemäße konjugierte Faser sollte, um adsorbierenden Materials und der Dicke (Denier) der
die Adsorbensteilchen zu fixieren, erhitzt werden. tragenden Faser. Es ist allgemein bekannt, daß das
Wenn jedoch die Fasern auf eine Temperatur erhitzt Adsorptionsvermögen mit der wirksamen Oberfläche
werden, die oberhalb 200° C liegt, verschlechtern sich des Adsorbens verändert wird und das Adsorptionsdie
physikalischen Eigenschaften, wie das Raum- 55 vermögen größer wird, wenn man kleinere Adsorgewicht,
die Zähigkeit oder der Youngsche Modul. bensteilchengrößen verwendet. Es ist demzufolge be-Weiterhin
neigt dabei das geschmolzene Polymerisat vorzugt, daß man Teilchen aufbringt, die so fein wie
dazu, die Oberflächen der Adsorbensteilchen zu be- möglich sind, wobei geeignete Mengen sich von 10
decken, wodurch die Adsorptionskraft des Adsorbens bis 50 % erstrecken. Wenn eine zu große Adsorvermindert
und ein Film auf dem Fasergefüge gebil- 60 bens-Menge aufgebracht wird, löst sich das Adsordct
wird. Somit sollte die Temperatur zur Fixierung bens während der Verwendung von dem sich ergedes
Adsorbens durch Schmelzen vorzugsweise so benden Filtermaterial ab.
niedrig wie möglich liegen. Dies ist auch mit Hin- Die konjugierte Faser, auf der Adsorbensteilchen
sieht auf die Verminderung des Wärmeverlustes, fixiert sind, kann z.B. in wirksamer Weise gemäß
durch den die Verfahrenskosten beeinflußt werden, 65 einem Verspinnverfahren zur Herstellung von konjuwünschenswert.
Natürlich sollten Polymerisate mit gierten Fasern hergestellt werden, bei dem trockene
geeigneten Schmelztemperaturen in Abhängigkeit von erhitzte Luft, die eine geeignete und ausreichende
der Temperatur der Atmosphäre, in der das Filter- Menge des Adsorbens enthält, in einem Abstand von
7 8
15 bis 30 cm von der Spinndüsenoberfläche, «rf die teile, vor der Auftringung der Aktivkohle,
sofort anschließend das Garn auf eine Temperatur Adsor
unterhalb 80° C.abkühlt und/aufwickelt. Ein weiteres , Bei „derartigen konjugierten
wirksames Verfahren besteht darin, daß man die wichtsverhaltnis /ms^\
Faser nach dem Verspinnen und'Recken au/ eine
Bestandteil und dem
die Faser auf eine Temperatur unterhalb 80° C ab-
Es ist ferner möglich, versponnene und gereckte Fasern in einen Kardenflor zu überführen, diesen als
Ganzes zu erhitzen, ein Adsorbens darauf zu sprühen, den Kardenflor zwischen Druckwalzen zur Verminderung
der Dicke auf den gewünschten Wert hin- « durchzuführen und dann abzukühlen. Ein weiteres
wirksames Verfahren besteht darin, daß man ein Adsorbens provisorisch auf einen Kardenflor aufbringt,
bevo man ihn erhitzt, worauf man erhitzt und fo Jt Das erhabne geformte Produkt kann direkt, *
z. B. als Filter, verwendet werden.
Bestandteiles vorzugsweise 25 bis 50 Gewichtsprozent
betragen. nA,,na<.opmm9<i Verfahren zur
Ein weiteres e^^^^^^
Herstellung des mit
Fasermatenals a»%klf
gekennzeichnet daß man müdes plastische synthetische organische ^|^ zu Fasern yerformt ^«den komr^ Zlstens 50° punkte aufweisen die sich um minde.tens JO
Fasermatenals a»%klf
gekennzeichnet daß man müdes plastische synthetische organische ^|^ zu Fasern yerformt ^«den komr^ Zlstens 50° punkte aufweisen die sich um minde.tens JO
. ■ Hiilibtd
fixiert werden k!nn, wodurch sich ähnliche Wirkun-
als Filtermaterial nü^ich Ij.
verarbeitet und ein Adsorbens unter Einwirkung von Wärme auf der Oberfläche des Tuches fixiert. .
Um die Verteilung des Adsorbens gleichförmiger zu gestalten, können Stapelfasern in eine baumwollartige
Form gebracht wurden Gemäß diesem Verfahren
können Produkte erhalten werden die eine
gesteigerte Luftdurchlässigkeit und eine erhöhte Berühmngsoberfläche
mit einem zu filtrierenden Material aufweisen, was das Ergebnis des verbesserten
Raumgewichts'der Faser we'gen der latenten Krauseiung
und dem Verfilzen der Fasern beim Ausbre.-te
wL ein gewebeartiges Fasermatenal ?rwendet
wird, wird gemäß einem Verfahren zunächst das Gewebe
kontinuierlich in eine Vorerhitzungskammer eingeführt und durch zirkulierende heiße Luft er-
sä ^ÄÄ
Jg
das der
zwischen den einzelnen Fasern aufbringt,
bei einer Temperatur, die höher liegt als
Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden PoIyjedoch niedriger liegt als der
hochschmelzenden Polymerisat-.. Hitzebehsndlung unterzieht, um die femveneiiien Adsorbensteilchen mit dem niedrigschmelzenden Bestandteil scbmelzzuverbinden, und
ausgew|hlt werden. Mit
renden
jedoch
rens^
jedoch
rens^
—o eines Schmelzspinnverfah-Spinneinrichtung
kann eine sein, Herstellung von Fasern des
webe geblasen, wobei sie an der Oberflache des Oe
zu fixier=;. Ajischließad ™d das Gewebe mit Was- W, wodurch sch «
während der Reck-
fe S SS!
Schmelzpunktes des niedrigschmelzenden Bestand-609428/180
9 10
Erfindungsgemäß wird eine Vielzahl versponnener Fasergefüge sind die Fasern im wesentlichen nicht
Fasern gebündelt und mit einem Verhältnis von z. B, in komplizierter Weise miteinander verbunden, wäh-
mindestens 1,2, jedoch nicht mehr als 5,3, gereckt. rend die feinverteilten Adsorbensteilchen auf den
Jedes Reckverfahren kaan verwendet werden, bei dem Oberflächen der Fasern und zwischen den Fasern
das Schrumpfen der erhaltenen Faser in kochendem 5 von der Schmelze gebunden und fixiert sind. Man
Wasser nicht mehr als 70 °/o beträgt. Das Schrump- erhält in dieser Weise eine adsorbierende Faser mit
fen der Faser in siedeikdem Wasser erreicht man einem guten Adsorptions- und Filtrations-Vermögen,
durch Eintauchen der Faser während 15 Minuten in Die relativen Anordnungen der Vorrichtung zur
siedendes Wasser, wobei das Ausmaß der Schrump- Ausbreitung der Fasern und der Züführungsemrich*
fung in Prozent, bezogen auf die ursprüngliche Länge io tung sind keinen besonderen Beschränkungen untcr-
der Faser, angegeben ist. Wenn das Schrumpfen in worfen. Da jedoch die Anordnung der Faserausbreit-
siedendem Wasser 70% übersteigt, wird das fein- einrichtung an der Rückseite der Faserzuführungs-
verteilte Adsorbens nicht gleichförmig wegen der einrichtung eine Spannung auf das Faserbündel als
Schrumpfbelastung, die bei der Hitzebehandlung sich Ergebnis der Reibung, die sich beim Ausbreiten der
ergibt, durch Schmelzen fixiert. Weiterhin ist es, 15 Fasern ergibt, ausübt, was zu einem ungenügenden
wenn die sich ergebende adsorbierende Faser in einer Kontakt zwischen der Faser und den Adsorbensteil-
Form geformt wird, nicht möglich, wegen des chen führt, ist es bevorzugt, die Faserausbreiteinrich-
Schrumpfens ein den Abmessungen der Form ent- tung vor der Zuführungseinrichtung anzuordnen. Die
sprechendes Produkt zu erhalten. Hitzebehandlung kann entweder in geschrumpftem
Das gereckte konjugierte Fasergefüge sollte gleich- »o Zustand oder unter Spannung durchgeführt werden,
förmig in die einzelnen, dieses Material ausmachen- jedoch erfolgt diese Behandlung vorzugsweise mit
den Fäden bzw. Fasern aufgeteilt werden, so daß Hinsicht auf die Menge der feinverteilten Adsoroens-
sie sich nicht wesentlich überlappen. Das Ausbreiten teilchen unter einer Spannung, die die Hitzeschrump-
des Fasergefüges kann genröß verschiedenen bekann- fung ausgleicht.
ten Verfahren erfolgen. Ein sehr einfaches und wirk- 35 Die konjugierte Faser, die das feinverteilte Adsor-
satiies Verfahren besteht darin, daß man das gereckte bens enthält und die in dieser Weise hitzebehandelt
Faserbündel alternierend über und unter eine Vielzahl wurde, wird durch eine Aufnahmeeinrichtung abge-
von fest angeordneten Spitzen oder Haken führt. zogen. Sie kann direkt entweder in der Form, in der
Das Ausbreitverfahren ist erfindungsgemäß vor sie vorliegt, oder nach dem Zerschneiden in kleinere
der Hitzebehandlung und der Behandlung der Fasern 30 Stücke in ein Adsorptionsfilter gepackt werden. Sie
mit dem feinverteilten Adsorbens wesentlich. Wenn kann auch durch Verpacken in eine Form oder durch
das Faserbündel, ohne zuvor ausgebreitet zu sein, Aufwickeln auf eine Form in eine zur Handhabung
mit den feinverteilten Adsorbensteilchen in Berürrung geeignete Form gebracht und als Adsorptionsfilter
gebracht und mit Hitze behandelt wird, ist das An- verwendet werden.
haften der Adsorbensteilchen nicht ausreichend, da 35 Den erfindungsgemäßen Fasergegenstand erhält
die einzelnen Fasern in einen sich überlappenden Zu- man, indem man eine Mischung aus einem Gefüge
stand bewegt werden. Weiterhin verkleben bei der aus konjugierten Fasern vom Hüllen-und-Kern-Typ,
Hitzebehandlung die sich überlappenden Fasern, zwi- wobei die Faser einen thermoplastischen, organischen
denen keine Adsorbensteilchen vorhanden sehen, synthetischen Polymerisatbestandteil als Kern
sind, durch das Schmelzen miteinander. Somit wird 40 und ein anderes thermoplastisches organisches, synmikroskopisch
ein Film auf den Fasern gebildet, der thetisches Polymerisat mit einem Schmelzpunkt, der
das Durchtreten des zu filtrierenden Materials ver- mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt
hindert. Es ist daher erfindungsgemäß von wesent- des Kernpolymerisats, als Hüllenbestandteil umfaßt,
licher Bedeutung, das Faserbündel auszubreiten. wobei beide Bestandteile im wesentlichen kor.zen-
AIs F3serausbreiteinrichtung können Schlitzwal- 45 irisch angeordnet sind, und feinverteilten Adsorbenszen
(Walzen, die mit Schlitzen versehen sind), Luft- teilchen bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzdüsen,
Einrichtungen zur Behandlung von losen Ma- punktes des Polymerisats des Hüllenbestandteils, jeterialien,
usw. verwendet werden. doch bei einer Temperatur, die höher liegt als der
Die ausgebreiteten gereckten Fasern werden in Schmelzpunkt des Polymerisats, das als Kernbestandausgebreitetem
Zustand aus einer Zuführungseinrich- 50 teil verwendet wird, formt, wodurch die feinverteilter]
tung, die aus einer Gruppe von Walzen besteht, die Adsorbensteilchen auf den Oberflächen der Fasern
einen derartigen Berührungsdruck aufweisen, daß der und zwischen den Fasern fixiert werden Bei diesem
Schlupf als Folge der Schrumpfbelastung, die bei der Formverfahren wird eine Mischung des zusammen-Wärmebehandlung
eintritt, überwunden wird, geführt, gesetzten Fasergefüges und der feinverteilten Adsorworauf
eine bestimmte Menge feinverteilter Adsor- 55 bensteilchen in eine Form gebracht oder um ein Mabensteüchen
auf die Fasern aufgebracht wird. Zum terial, das es in irgendeiner Form halten kann, geBeispiel
wird das feinverteilte Adsorbens unter einem wunden und bei einer Temperatur oberhalb des
Trichter mit dem ausgebreiteten Faserbündel in Be- Schmelzpunktes des Polymerisats, das als Hüllenberührung
gebracht, worauf sofort anschließend die standteil verwendet wird, jedoch bei einer Tempera-Fasern
durch eine HitzebehandlungEeinrichtung ge- 60 tür, die nicht höher liegt als der Schmelzpunkt des
führt werden, in der die vorhandenen feinverteilten al.- Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, ver-Adsorbensteilchen
in der Schmelze zwischen den Fa- formt.
sern und auf der Oberfläche der Fasern anhaiien, Das Fixieren der feinverteilten Adsorbensteilchen
währenddem man den Hüllenbestandteil der konju- auf dem Fasergefüge kann durch Vennischen und
gierten Fasern auf eine Temperatur oberhalb des 65 Einbringen der Mischung in eine Form, durch Zu-
Schmek -.nktes dieses Materials, jedoch eine Tempe- sammenbringen der beiden Materialien und Fixieren
ratur. c«. -Jen Schmelzpunkt des Kernbestandteils der feinverteilten Adsorbensteilchen r~& den Ober-
nichi leerste:-1, erhitzt Bei dem so hitzebehandelten flächen der Fasern oder zwischen den Fasern bei
11 U
einer Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunktes chen aus und werden ausgefällt. Jedocch ist z. B. im
des Hüllenpolymerisats, jedoch nicht höher als der Fall von Aktivkohle die Ausfällungsgeschwindigkeit
Schmelzpunkt des Kern-Polymerisats liegt, oder wegen der Porosität dieses Materials besonders klein,
durch Einbringen des Fasergefüges in eine Form oder und demzufolge kann eine Adsorbensdispersion durch
durch Inberührungbringen mit der Form und Zu- 5 sehr geringfügige äußere Einwirkung gleichförmig
geben feinverteilter Adsorbensteilchen, oder durch dispergiert werden. Demzufolge kann das Adsorbens
gleichförmiges Inberührungbringen des Fasergefüges gleichförmig und vorläufig an dem eingetauchten
und des Adsorbens durch mechanische Verfahrens- blattartigen oder blockärtigeri geformten Fasermai^
weisen und Fixieren des Adsorbens auf den Ober- rial anhaften. Durch Erhitzen des Materials kann man
flächen der Fasern oder zwischen den Fasern bei io ein Fasermaterial erhalten, das adsorbierende Fasern
einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des mit guten Filtereigenschaften aufweist, wobei die Ad-Hüllenpolymerisats,
jedoch bei einer Temperatur, die sorbensteilchen gleichförmig angeordnet und fixiert
nicht höher liegt als der Schmelzpunkt des Kernpoly- sind.
merisats, erfolgen. Um den geformten adsorbenshalti- Das feinverteilte Adsorbens wird in Foi.ti einer
gen Fasergegenstand gleichförmig mit den fein verteil- 15 gleichförmigen 10- bis 40gewichtsprozentigen wäßten
Adsorberteilchen in Berührung zu bringen, wird rigen Dispersion in bekannter Weise durch Eintaudas
Fasergefüge in eine Form eingebracht oder mit chen oder durch Sprühen auf das Fasermaterial aufeiner
Form in Berührung gebracht und auf eine Tem- gebracht. Da das Adsorbens gleichförmig in Wasser
peratur erh;tzt, die oberhalb eines Punktes liegt, bei daspergiert ist, haften die Adsorbensteilchen gleichdem
das Fasergefüge wesentlich schrumpfen kann 20 förmig an dem Fasermaterial an, ohne daß ihre wirk-
und die höchstens 30° C oberhalb des Punktes liegt, samen Oberflächen bedeckt werden. Wenn die Konbei
dem das Hüllenpolymerisat zu erweichen beginnt. zentration der Adsorbensteilchen in der wäßrigen
Anschließend werden die feinverteilten Adsorbens- Dispersion aus dem oben angegebenen Bereich von
teilchen zugegeben und können bei einer Temperatur 10 bis 40 Gewichtsprozent fällt, wird das Filterveroberhalb
des Schmelzpunktes des Hüljenpolymeri- 35 mögen des Fasermaterials verschlechtert. Die Menge
sats, jedoch bei einer Temperatur, die nicht höher der Adsorbensdispersion beträgt, damit man ein
liegt als der Schmelzpunkt des Kernpolymerisats auf gleichförmiges Anhaften des Adsorbens an einer geden
Oberflächen der Fasern oder zwischen den Fa- eigneten Menge des Faserrnaterials erreicht, geeigsern,
fixiert werden. neterweise die 5- bis 15fache Menge des blattartigen
Die Form des erfindungsgemäßen geformten Fa- 30 oder blockartigen Fasermaterials. Das Fasermaterial
sergegenstandes kann durch die Auswahl der Form wird dann gepreßt, bis der Wassergehalt des Matefrei gewählt werden. Die Form kann eine Gußform rials 100 bis 700 % beträgt, wobei die Adsorbenssein,
die üblicherweise in einer Gießerei verwendet teilchen vorläufig an dem Fasermaterial anhaften,
wird, oder kann eine Form sein, die lediglich eine Wenn der Wassergehalt aus dem oben angegebenen
Form aufrechterhält. Zum Beispiel kann eine Mi- 35 besonderen Bereich fällt, ist das Anhaften des Adschung
des Fasergefüges mit einem feinverteilten Ad- sorbens an dem Fasermaterial nicht ausreichend,
sorbens mit Hilfe eines Drahtnetzes zusammengewik- Zur Entfernung des Wassers wird das biattartige
sorbens mit Hilfe eines Drahtnetzes zusammengewik- Zur Entfernung des Wassers wird das biattartige
kelt werden. oder blockartige Fasermaterial, das eine große Menge
Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren zur der Adsorbensdispersion enthält, mit einer Einrich-Herstellung
des mit Adsorbensteilchen versehenen 40 tung, bei der das Ausmaß des Quetschens ^steuert
Fasermaterials ist dadurch gekennzeichnet, daß man werden kann, wie Quetschwalzen, geei neterweise
ein Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine entsprechend der Dicke des adsorbierenden Faser-Komponente
aus einem hochschmelzenden thermo- materials, der gewünschten Adsorbensaufnahme und
plastischen synthetischen organischen Polymerisat der Temperatur der Schmelzfixierung in der anschiie-
und deren andere Komponente aus einem niedrig- 45 ßenden Stufe, abgepreßt. Das Fasermaterial wird geschmelzenden
thermoplastischen synthetischen orga- trocknet und dann auf eine Temperatur oberhalb d naschen
Polymerisat besteht, wobei die niedrigschrnel- Schmelzpunktes, jedoch nicht höher als 60° C ober
zende Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der halb des Schmelzpunktes des Hüllenbestandteils, ermindestens
50° C niedriger liegt als der Schmelz- hitzt. Wenn in dem Material enthaltenes Wasser verpunkt
der hochschmelzenden Komponente, mit einer 50 dampft wird, wird dabei das Adsorbens aktiviert.
Dispersion behandelt, die dia feinverteilten Adsor- Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur
Dispersion behandelt, die dia feinverteilten Adsor- Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur
bensteilchen enthält, man das Material abquetscht, Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen
bis der Gehalt an Flüssigkeit 100 bis 700 %> des Ma- Fasermaterials aus konjugierten Fasern, bei dem eine
terials ausmacht, man das Material auf eine Tempe- Vielzahl von Fasern im wesentlichen in einer Richratur
oberhalb des Schmelzpunktes der niedrig- 55 tung angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß
schmelzenden Komponente der konjugierten Faser, man eine Vielzahl konjugierter Fasern vom Hüllenjedoch
auf eine Temperatur, die nicht höher liegt als und-Kern-Typ, die aus einem faserbildenden thermoder
Schmelzpunkt der hochschmelzenden Kompo- plastischen synthetischen organischen Polymerisatnente,
erhitzt, um die feinverteilten Adsorbensteil- bestandteil als Kern und einem thermoplastischen
chen mit der niedrigschmelzenden Komponente der 60 synthetischen organischen Polymerisatbestandteil mit
konjugierten Faser zu verbinden, und man das Ma- einem Schmelzpunkt, der mindestens 50° C niedriger
terial abkühlt. liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil
Wenn das Fasermaterial in eine Flüssigkeit, vor- verwendeten Polymerisats, als Hüllenbesiandteil aufzugsweise
eine wäßrige Dispersion, die 10 bis 40 Ge- gebaut sind, zu einem Bündel vereinigt, man feinverwichtsprozent
der feinverteilten Adsorbensteilüien 65 teilte Adsorbensteilchen auf die Oberflächen der Faenthält,
eingetaucht wird, absorbieren die Adsorbens- sern und zwischen den Fasern aufbringt und man
teilchen die Flüssigkeit vollständig, und wenn man die feinverteilten Adsorbensteilchen bei einer Tempere
Dispersion stehenläßt, flocken die Adsorbensteil- ratur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des cMs
Hüllenbestandteii verwendeten Polymerisats, die jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als
Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, mit den Fasern schmelzverbinüst, man eine Vielzahl derartiger
konjugierter Fasern parallel ausgerichtet und diesen so gerichtete Fasern enthaltenden Faserformling
bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des als Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats,
jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats,
hiizebehandelt und dann abkühlt, um ihn zu dem Faserxormling bleibend zu verformen.
Beim Verfahren zur Vereinigung einer Vielzahl erfindungsgemäßer konjugierter Fasern zu einem Bündel
werden zunächst eine Vielzahl konjugierter Fasern zu einem Bündel zusammengefaßt, worauf man
dafür Sorge trägt, daß feinverteilte Adsorbensteilchen
auf den konjugierten Fasern vorhanden sind, worauf man die feinverteilten Adsorbensteilchen mit
den Oberflächen der Fasern und zwischen den Fasern bei einer Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunktes
des als> Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, jedoch bei einer Temperatur, die niedriger liegt
als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats fixiert, worauf man die Hitzebehandlung
im wesentlichen in einer Richtung durchführt, um eine Vielzahl der Fasern im wesentlichen
in einer Richtung auszurichten. Alternativ werden die feinverteilten Adsorbensteilchen zunächst bei
einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des als Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, jedoch
bei einer Temperatur, die niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten
Polymerisats, durch Schmelzen auf den konjugierten Fasern angebracht, worauf eine Vielzahl derartiger
konjugierter Fasern parallel ausgerichtet wird. Die Fasern werden dann bei der oben angegebenen Temperatur
geformt, so daß die das Material ausmachenden Fasern im wesentlichen in einer Richtung ausgerichtet
sind.
Zur Herstellung eines zylindrischen adsorbierenden Fasermaterials werden die einzelnen Fasern derart
gebündelt, daß die Faserachsen z. B. parallel zu der Mittelache des Zylinders oder mit einer vorherbestimmten
Neigung zu dieser Achse angeordnet sind. Zur Herstellung eines gebogenen röhrenartigen adsorbierenden
Fasermateri&is wird dem Rohr eine bestimmte Form verliehen, wobei die Fasern längs der
inneren Wandung des gebogenen Rohres angeordnet sein können, oder indem man das gesamte Faserbündel
um einen gewissen Torsionswinkel verdreht, vvciiciiiiu üiüS dU, Achse einer jeder, das Materia!
ausmachenden Faser nicht durch beide Endoberflächen des adsorbierenden Fasergegenstandes in bestimmter
Richtung sich erstrecken. Zum Beispiel werden für einen konischen, trichterförmigen adsorbierenden
Fasergegenstand die Fasern derart angeordnet, daß ihre Achsen zur Spitze des Konus gerichtet
sind, und wobei einige dieser Fasern parallel miteinander in einem kreisförmigen Rohr angeordnet sind,
das sich aus dem Konus erstreckt und durch, diesen hindurchtritt. Erfindungsgemäß kann ein Faserbündel
weiter in einem gewissen Winkel um ein Faserbündel gewickelt werden, bei dem eine Vielzahl von Fasern
in einer gewissen Richtung angeordnet sind.
Selbst wenn das adsorbierende Fasermaterial derart geformt wird, daß die Achsen der dieses Material
ausmachenden Fasern zufälligerweise angeordnet sind, ergibt sich durch die Netzstruktur der Fasern
eine gute Filtraiionswirkung und wegen des Adsorptionsvermögens
des feinverteilten Adsorbens ein gutes Adsorptionsfiltervermögen. Da jedoch die das
Material ausmachenden Fasern zufälligerweise angeordnet sind, ist der Druckabfall eines zu filtrierenden
Fluids größer als es der Fall wäre, wenn man das nach dem erfindungsgemäßen Vertahren erhaltene
adsorbierende Fasennaterial verwendet. Somit ist die Wirkung der vorliegenden Erfindung dann besonders
ausgeprägt, wenn die Adsorption bei hoher Geschwindigkeit erfolgen soll.
Die erfindungsgemäßen Fasermaterialien (bzw. Fasergegenstände) besitzen folgende Vorteile.
1. Sie können leicht geformt werden.
2. Sie können irt jede gewünschte Form übergeführt werden.
3. Es können Fasergefüge einer jeden Form verwendet werden.
4. Da das Produkt dem zu filtrierenden Material einen geringen Widerstand entgegensetzt, kann
das zu verwendende Gefäß eine geringere Festigkeit aufweisen.
5. Das Produkt adsorbiert Fremdstoffe aus einem zu filtrierenden Fluid sowohl chemisch als auch
physikalisch und in wirksamer Weise und besitzt ein sehr gutes Adsorptionsvermögen.
6. Das Produkt gestatte* das starke Abfiltern von Fremdstoffen, die in einem zu filtrierenden
Fluid vorhanden sind.
7. Das Packen des Produktes in Gefäße kann in einfacher Weise erfolgen.
8. Die Fixierung der Adsorbensteilchen an den Fasern ist derart fest, daß die Teilchen nicht abgelöst werden, wodurch eine saubere Handhabung
sichergestellt ist.
9. Da kein besonderes Klebemittel verwendet wird, um die ieinverteilten Adsorbensteilchen auf
einem Fasergefüge zu fixieren, kann das sich ergebende Produkt bei der Behandlung von Nahrungsmitteln
und für medizinische Zwecke verwendet werden.
Zusätzlich zu der Anwendung als Filtennaterialien
können die erfindungsgemäßen, mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterialien in breiter Weise
verwendet werden, um feinverteilte Fremdstoffe aus Mineralölen zu entfernen, Kaufhäuser und Kaüshaliseisschränke
von Gerüchen zu befreien; sie können ferner zum Bleichen beim Reinigen oder zur Abtrennung
von SO2 oder CO aus Automobilabgasen
iinH ferner als Tabakfilter verwendet werden.
Wenn verschiedene Adsorbenäen in Form einer
Mischung verwendet werden, ist es möglich, verschiedene Materialien selektiv zu adsorbieren.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.
Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 1500C,
das als Hüllenmaterial verwendet wurde, und Polyethylenterephthalat
mit einem Schmelzpunkt von 259° C, das als Kernmaterial verwendet wurde, wurden
mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/Minute unter Verwendung ein%r Spinndüse mit 24 Löchern
mit einem Durchmesser von 0,3 mm mit einem Extrusionsverhältnis des Hüllenmaterials zum Kernmaterial
von 1:4 versponnen, wobei man einen un-
15 16
gereckten Faden (Garn) mit 480 Denier erhielt. Die der äußersten Peripherie der Faser entfernt befand,
ungereckten Garne wurden zu einem Strang mit in einem Winkel von 2° mit Hinsicht auf die hori-48
000 Denier vereinigt, und der Strang wurde dann zontale Richtung und 23 cm unterhalb der Oberfläche
bei einer Temperatur von 120° C auf die vierfache der Spinndüse auf die Faser, wodurch die Temperatur
ursprüngliche Länge gereckt. Der gereckte Strang 5 der Fasern auf 224° C erhöht wurde und wobei die
wurde auf 150° C erhitzt, so daß die Temperatur des aufgeblasene Menge derart gesteuert wurde, daß die
Stranges 145° C betrug, worauf dieses Material mit Fasern 18 Gewichtsprozent Aktivkohle auf dem geeiner
Geschwindigkeit von 50 m/Minute aufgewickelt schmolzcnen Material aufnahmen. Dann wurden die
wurde, wobei man Aktivkohle in einer Menge von Fasergruppen schnell an einer Stelle, die sich 10 cm
17 g/Minute unter trockenem Erhitzen auf 150° C io unterhalb der Stelle, an der eingeblasen wurde, beeinblies.
Der Strang wurde dann schnell auf unter- fand, abgekühlt, um die Temperatur tier Fasergruphalb
800C abgekühlt, wodurch die Aktivkohleteil- pen auf 70° C abzukühlen und die Aktivkohleteilchen
chen auf der Oberfläche der Faser fixiert wurden. auf der Oberfläche der Fasern zu fixieren, die mit
Die mikroskopische Untersuchung der einzelnen einer Geschwindigkeit von 1000 m/Minute aufgewikgekräuselten
Fasern einer konjugierten Faser zeigte, 15 keit wurden. Die einzelnen Fasern des aufgewickelten
daß das Polystyrol des Hüllen-Bestandteils geschmol- ungereckten Garns besaßen eine Dicke vcu 25 Deien
und gebunden worden war und die Aktivkohle- nier. Dieses ungereckte Garn wurde bei einer Tempeteilchen
an jedem Teil der Oberfläche der einzelnen ratur von 120° C auf die 3,98fache Lange der urFasern
verbunden und fixiert worden waren. Es sprünglichen Länge gereckt Das Garn wurde dann
konnte weiter beobachtet werden, daß die einzelnen 20 bei einer Recktemperatur von 180° C einem Relaxa-Fasern
mit Nachbarfasern verbunden waren, wodurch tions-Erhitzungs-Verfahren unterzogen, wobei der
sich ein dreidimensionales Netzwerk ergab. Kräuselgrad 24% betrug, wobei man eine gekräu-
Dieser Strang wurde dann in 5,08 cm lange Stücke selte Faser erhielt, die aus einzelnen Fasern von
geschnitten und zu einem baumwollartigen Material 7,8 Denier bestand. Die erhaltenen gekräuselten Fa-
geöffnet. Dann gab man 15,6 g dieses Materials in 25 sem wurden verstrickt, und 12 g dieses Materials
einen Zylinder (5 cm Durchmesser und 10 cm Länge) wurden in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrie-
und leitete SO2-GaS in einer Konzentration von ben, in einen Zylinder eingeführt. Die Untersuchung,
5 ppm mit einem Durchsatz von 2 m/Sekunde wäh- wie in Beispiel 1 angegeben, ergab, daß 80,8 °/o des
rend 1 Minute durch diesen Zylinder. Die Konzen- SO2-Gases absorbiert worden waren,
trationsbestimmungen des durch den Zylinder ge- 30 .
trationsbestimmungen des durch den Zylinder ge- 30 .
führten Gases ergaben eine Absorption von 89,3%. Beispiel 3
BeisDiel ? 3,2kg Fasennaterial aus konjugierten Fasern, die
p ' mit Aktivkohle versehen sind und ein Absorptions-
Polycapramid mit einem Schmelzpunkt von 220° C vermögen aufweisen, wurden in einen 50 cm hohen
(HüUenm&terial) und Polyäthylenterephthalat mit 35 Zylinder mit einem Querschnitt von 50 cm2 enge-
einem Schmelzpunkt von 260° C (Kernmaterial) wur- bracht. Durch Veränderung der Fließgeschwindigkeit
den unter Verwendung einer Spinndüse mit 36 Lö- wurde der Druckabfall und das Absorptionsvermö-
chera mit einem Durchmesser von 0,3 mm in einem gen für SO2-GaS im Vergleich zu Aktivkohle aus Ko-
Extrusionsmengenverhältnis von 2:3 extrudiert. Auf kusnußschalen mit Teilchengrößen von 0,59 bis
die extrudierte konjugierte Faser blies man dann 40 0,30 mm und einem gepackten spezifischen Gewicht
überhitzten Dampf, der in ausreichender Menge Ak- von 0,5 bestimmt Die erhaltenen Ergebnisse sind in
üvkchle entbleit, von einem Punkt, der sich 5 crn von dsr folgenden Tabelle Ϊ zusammengefaßt.
Absorptionsvermögen für SOz Druckabfall
(Vo) (mm HiO)
SO2-GaS (5 ppm) | 10 | 20 | 30 | 40 | 10 | 20 | 30 | 40 |
Fließgeschwindigkeit (cm/Sek.) | ||||||||
Körnige Aktivkohle aus | 81 | 95 | 50 | 45 | 30 | 82 | 149 | 266 |
Erfindungsgemäßes Fasermateria! 89 80 53 44 10 32 41 101
Beispiel 4 Tuch wurde auf 220° C erwärmt und gleichförmig
mit feinverteilten Aktivkohleteilchen mit einer Dichte
Polycapramid mit einem Schmelzpunkt von 215° C von 0,02 g pro cm2 versehen, worauf man das Tuch
und Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt 6o schnell abkühlte, um die Oberflächentemperatur des
νου 260° C wurden zu konjugierten Fasern, bei denen Gewebes auf unterhalb 80° C zu bringen. Nach dem
die Bestandteile seitlich nebeneinanderliegen, konju- Waschen mit Wasser und dem Trocknen wurden vier
giert versponnen und auf die vierfache Länge der ur- Blätter dieser Art aufeinander gestapelt, um bei
sprünglichen Länge bei einer Temperatur von 130° C einem Druck von 5 kg pro cm2 ein Blatt mit einer
gereckt, wobei man ein Garn mit einer Dicke von 6s Dicke von 1,5 mm zu erhalten. Dieses dicke Gewebe
100 Denier/25 Fäden erhielt. Unter Verwendung die- wurde in runde (5 cm Durchmesser) Scheiben ge-
ses Games wurde ein texturierten Gewebe mit einem schnitten, und 12 Stücke dieses Materials wurden
Flächengewicht von 235 g pro m2 hergestellt Dieses aufeinander gestapelt und in einen Zylinder mit einem
Yl
Durchmesser von 5 cm und einer Länge von 10 cm eingebracht, durch den man dann während einer Minute
SOg-Gas mit einer Konzentration von 5 ppm mit einer Fließgeschwindigkeit von 2 m pro Minute
leitete. Die Analyse des sich ergebenden Gases zeigte, daß 91,3 % des SO2 absorbiert worden waren.
Das Absorptionsvermögen der faserigen Absorber der folgenden Beispiele 5 und 6 wurden dadurch
bestimmt, daß man geeignete Mengen der Absorber
nen und dann bei 165° C auf die dreifache Länge der
ursprünglichen Länge gereckt und dann durch Einwirkung von Wärme um 15 %>
geschrumpft und schließlich zu einem Gewebe mit einer Dicke von 10 mm verformt. Das Gewebe wurde dann auf 180° C
erhitzt. Dann wurden Manganoxydteilchen (mittlere Teilchengröße 10 μ) in gleichförmiger Weise auf der
Oberfläche der konjugierten Fasern des Gewebes aufgebracht und fixiert. Dann wurde an Stelle des in
in einen Zylinder mit einem Durchmesser von 5cm w Beispiels verwendeten Acetongases SCyGas durch
d i L ibh d di G das faserförmige Absorbergewebe gefuhrt wobei
und einer Länge von 10 cm einbrachte und die Gewichtszunahme
des Absorbers bestimmte, durch den man trockene Luft, die 0,15 g Aceton pro Liter enthielt,
mit einer Menge von 2000 ecm pro Minute während einer gewissen Zeitdauer leitete.
das faserförmige Absorbergewebe geführt, wobei sich ergab, daß 95 % dieses Gases absorbiert wurden.
Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 1510C
(als Hüllbestandteil) und Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 261° C (als Kernbestandteil)
wurden konjugiert versponnen und gereckt und dann zu einem blockartigen Formkörper verformt.
Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C
als Hüll-Bestandteil '-nc Polyäthylenterephthalat mit _ . .
einem Schmelzpunkt von 259° C als Kernbestandteil ao Dieser Faserformkörper wurde dann in eine wäßrige
wurden konjugiert mit einer Geschwindigkeit von Dispersion eingetaucht, die 35 % Aktivkohleteilchen
(Teilchengröße 0,044 mm) enthielt und dann zu
einem Wassergehalt in dem Faserkörper von 300 %
abgepreßt, worauf eine Fixierungsbehandlung durch
Ϊ000 m pro Minute, mit einer Spinndüse, die 36 Löcher
mit einem Durchmesser 0,3 mm aufwies, versponnen, wobei die extrudierte Menge derart gesteu- „ » . - .
ert wurde, daß der Kembestandteil 70% der Fläche 25 Schmelzen bei 180° C während 40 Minuten erfolgte, des Querschnitts der Faser ausmachte. Das auf diese Weise erbiltene Faserabso.ptions-Dann blies man trockene auf 150° C erhitzte Luft, mittel enthielt in der Oberfläche 33,8 % Aktivkohledie Aktivkohleteilchen (Teilchengröße 0,044 mm) teilchen (Teilchengröße 0,044 mm) in gebundener enthielt derart in rechUji Winkel auf eine Stelle, die Form. Der Faserabsorber wurde dann in acht gleiche sich 20 cm unterhalb der Oberfläche der Spinndüse 30 leile aufgeteilt. Dann wurde unter Verwendung eines befand, derart auf die extrudierten Fase -3, daß die Lösungsmittels Aktivkohle von den Faseroberflächen Teilchen aus Aktivkohle in einer Mer ge von .6 g jedes Teils entfernt, um den Gehalt an Aktivkohlepro Minute aufgebracht wurden. Die Garac wurden teilchen jeden Teiles zu bestimmen. Die Ergebnisse dann bei einer Temperatur von 165° C auf das Drei- zeigten, daß der Unterschied des Maximalgehalts und fache ihrer ursprünglichen Länge gereckt und dann 35 des Minimalgehalts 0,5% betrug, woraus die sehr bei 14O0C um 10% geschrumpft. In dieser Weise gleichförmige Fixierung ersichtlich ist.JPackte man erhielt man konjugierte gekräuselte Fasern mit einer
Bogenzahl von 10 T/cm, die mit Aktivkohleteilchen
auf der Oberfläche versehen waren. Die Absorptions-
ert wurde, daß der Kembestandteil 70% der Fläche 25 Schmelzen bei 180° C während 40 Minuten erfolgte, des Querschnitts der Faser ausmachte. Das auf diese Weise erbiltene Faserabso.ptions-Dann blies man trockene auf 150° C erhitzte Luft, mittel enthielt in der Oberfläche 33,8 % Aktivkohledie Aktivkohleteilchen (Teilchengröße 0,044 mm) teilchen (Teilchengröße 0,044 mm) in gebundener enthielt derart in rechUji Winkel auf eine Stelle, die Form. Der Faserabsorber wurde dann in acht gleiche sich 20 cm unterhalb der Oberfläche der Spinndüse 30 leile aufgeteilt. Dann wurde unter Verwendung eines befand, derart auf die extrudierten Fase -3, daß die Lösungsmittels Aktivkohle von den Faseroberflächen Teilchen aus Aktivkohle in einer Mer ge von .6 g jedes Teils entfernt, um den Gehalt an Aktivkohlepro Minute aufgebracht wurden. Die Garac wurden teilchen jeden Teiles zu bestimmen. Die Ergebnisse dann bei einer Temperatur von 165° C auf das Drei- zeigten, daß der Unterschied des Maximalgehalts und fache ihrer ursprünglichen Länge gereckt und dann 35 des Minimalgehalts 0,5% betrug, woraus die sehr bei 14O0C um 10% geschrumpft. In dieser Weise gleichförmige Fixierung ersichtlich ist.JPackte man erhielt man konjugierte gekräuselte Fasern mit einer
Bogenzahl von 10 T/cm, die mit Aktivkohleteilchen
auf der Oberfläche versehen waren. Die Absorptions-
den erhaltenen Faserabsorber in einen Zylinder und leitete man Wasser, das 2 ppm Chlor e ithielt, mit
einer Menge von 2 Liter pro Minute in 5 Stunden
eigenschaften der folgenden drei Fasern, d. h. die 40 durch den Zylinder, so ergab die Berechnung gemäß
Fasern in Form eines baumwollartigen Materials (A), dem Orthotoluidinverfahren eine Chlorkonzentrain
Form gesiriekter Gegenstände (B) und in gebündelter
Form (C) wurden bestimmt, wobei die dabei
tion von 0,02 ppm.
erhaltenen Ergebnisse in der folgenden Tabelle II angegeben sind.
Menge an fixierter | Absorptions | |
Aktivkohle Gewichts | vermögen | |
prozent, bezogen | ||
auf die Faser | Wo) | |
Erfindungsgenäß | ||
A | 23,6 | 26,4 |
B | 20,2 | 20,1 |
C | 26,1 | 29,3 |
Vergleichsversuch | ||
Aktivkohle | 14.8 |
Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt von 151° C (Hüll-Bestandteil) und Polyäthylenterephthalat mit
einem Schmelzpunkt von 2590C (Kernbestandteil)
wurden mit einem Gewichtsverhältnis von Kernmaterial zu Hüllmaterial von 50 zu 50 konjugiert verspon-
Ein wie in Beispiel 7 hergestellter blockartiger Faserformling wurde in Wasser eingetaucht, das 28 %
Si'icagel-Teilchen (eine Mischung von 2 0Zo Al2O8 und
98 0/0 SiO.) mit einer Teilchengröße von 0,074 mm
enthielt, und derart abgepreßt, daß der Wassergehalt
in dem Faserformkörper 400% betrug, worauf man eine Schmelzadhäsionsbehandlung während 40 Minuten
bei 1800C durchführte. Der in dieser Weise
crhelic.ie Fascrabscrbsr enthielt ?n Her Oberfläche
gebunden 21 Gewichtsprozent Silicagel-Teilchen der Teilchengröße 0,074 mm. Der Faserabsorber wurde
dann in zehn gleiche Teile aufgeteilt, um den Gehalt an Silicagel-THkhen in dem Faserabsorber zu
bestimmen. Die Ergebnisse zeigten, daß der Unterschied
zwischen der maximalen und der minimalen Menge 0,3 % beträgt. Der Faserabsorber wurde dann
während 2 Stunden bei 8O0C im Vakuum getrocknet.
100 g dieses Faserabsorbers absorbierten 3,6 g Feuchtigkeit aus Luft mit einer relativen Feuchtigkeit
von 60%.
Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 1510C
(Hüllbestandteil) und Polyäthylenterephthalat mit
19 20
einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernbestandteil) einen geformten Faserabsorber, ähnlich dem in Beiwurden
konjugiert versponnen, wobei das Ge- spiel 9 erhaltenen Produkt. 100 g dieses geformten
wichtsverhältnis von Hüllbestandteil zu Kernbestand- faserigen Absorbers waren in der Lage, 4,1 g Wasser
teil 50 zu 50 betrug und wobei derart gearbeitet aus Luft in einer relativen Feuchtigkeit von 58 °/o zu
wurde, daß der Faserquerschnitt die Form eines kon- 5 absorbieren. Die Aktivität des Absorbers konnte nach
zentrischen Kreises annahm. Anschließend wurden der Verwendung durch Erhitzen (Aktivieren) wähdie
Fasern gereckt. Die gereckten Fasern wurden rend 3 Stunden auf 80° C regeneriert werden. Dsr
dann in eine Länge von 51 mm geschnitten und in so erhaltene Absorber konnte für Trocknungsmittel,
eine Metaliform eingebracht, mit feinverteilten Ak- Nahrungsmittel oder Arzneimittel verwendet werden,
tivkohleteilchen (Teilchengröße 0,044 mm) versetzt, ίο η · ■ ι ι -j
worauf die sich ergebende Mischung in der Metall- Ji e ι s ρ ι e 1 \l
form meinem Heißlufttrockner 10 Minuten auf 1800C Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C erhitzt wurde. Man erhielt einen geu fl^en Faser- (Hüllbestandteil) und Polyäthylentherephthalat mit absorber mit einer Länge von {50 π,ϊη. :v.em inneren einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernbestandteil) Durchmesser von 25 mm und eincs-i '(- r:eren Durch- 15 wurden derart konjugiert versponnen, daß die konmesser von 75 mm. Der geformt - ^-^orabsorber, der zentrisch angeordneten Hüll-und-Kern-Bestandteile 32,2 Gewichtsprozent Aktiv., „hieteiichen enthielt, in einem Gewichtsverhältnis vor. 50 zu 50, in denen wurde in einen vertikal* l-üX^r eingebracht, worauf konjugierte Fasern vorhanden waren. Die Fasern man Luft, die 10 ppm J -Gas enthielt, während wurden dann aufgewickelt u.id gereckt. Die gereckeiner Stunde in einer Menge von 2 Liter pro Minute 20 ten Fasern wurden zu einem 3*-: ng mit einer Dicke durch diesen Filter leitete. Die Berechnung zeigte, von 22 000 Denier vereinigt, woiai'f der Strang mit daß die SO2-Kcnzentration in der aus dei«i Absorber einem Reckverhältnis von 3,0 gereckt wurde. Das austretenden Luft 0,2 ppm betrug. Schrumpfen des gereckten Stranges in siedendem . . Wnsser betrug 48%>. Der Strang wurde dann ge-
worauf die sich ergebende Mischung in der Metall- Ji e ι s ρ ι e 1 \l
form meinem Heißlufttrockner 10 Minuten auf 1800C Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C erhitzt wurde. Man erhielt einen geu fl^en Faser- (Hüllbestandteil) und Polyäthylentherephthalat mit absorber mit einer Länge von {50 π,ϊη. :v.em inneren einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernbestandteil) Durchmesser von 25 mm und eincs-i '(- r:eren Durch- 15 wurden derart konjugiert versponnen, daß die konmesser von 75 mm. Der geformt - ^-^orabsorber, der zentrisch angeordneten Hüll-und-Kern-Bestandteile 32,2 Gewichtsprozent Aktiv., „hieteiichen enthielt, in einem Gewichtsverhältnis vor. 50 zu 50, in denen wurde in einen vertikal* l-üX^r eingebracht, worauf konjugierte Fasern vorhanden waren. Die Fasern man Luft, die 10 ppm J -Gas enthielt, während wurden dann aufgewickelt u.id gereckt. Die gereckeiner Stunde in einer Menge von 2 Liter pro Minute 20 ten Fasern wurden zu einem 3*-: ng mit einer Dicke durch diesen Filter leitete. Die Berechnung zeigte, von 22 000 Denier vereinigt, woiai'f der Strang mit daß die SO2-Kcnzentration in der aus dei«i Absorber einem Reckverhältnis von 3,0 gereckt wurde. Das austretenden Luft 0,2 ppm betrug. Schrumpfen des gereckten Stranges in siedendem . . Wnsser betrug 48%>. Der Strang wurde dann ge-
B ei spiel 10 25 offne<
und mit feinverteilter Aktivkohle bestäubt, Dis in Beispiel 9 verwendeten Polymerisate wurden worauf der Strang mit Hilfe einer Kontaktplatte bei
derart konjugiert versponnen und gereckt, daß man 200° C derart einer Hitzebehandlung unterzogen
konjugierte Fasern erhielt, bei denen der Kernbe- wurde, daß die Länge des Stranges konstant blieb,
standteil und der Hüllenbestandteil konzentrisch an- Der erhaltene strangartige Faserabsorber enthielt
geordnet waren und das Gewichtsverhältnis -'on 30 23 Gewichtsprozent Aktivkohle. Packte man 8 g des
Kernbestandteil zu Hüllenbestandteil 60 zu 40 be- Absorbers in einen zylindrischen Filter mit einem
trag. Der erhaltene Strang aus konjugierten Fasern Durchmesser von 5 cm und einer Länge von 10 cm
wurde in geeigneter Weise ausgebreitet und mit und führt man 100 Liter Wasser, das 1,5 ppm Chlor
feinverteilten Aktivkohle-Teilchen (Teilchengröße enthielt, mit einer Menge von 400 ecm pro Minute
0,044 mm) bestäubt, worauf der Strang gleichförmig 35 durch den Filter, so betrug die colorimetrisch, unter
auf einen Stahlstab mit einem Durchmesser von 50 mm Verwendung von Orthotoluidin, bestimmte Chlor-
und einer Länge von 100 mm aufgewickelt wurde und konzentration im Filtrat 0,12 ppm.
man war "end 20 Minuten eine Hitzebehandlung von Getrennt davon wurde der strangartige Faserabsor-180° C durchführte. In dieser Weise erhielt man ber in 5-cm-Stücke geschnitten und in einen Metalleinen geformten faserhaltigen hohlen Absorber, auf 40 zylinder gepackt, der einen inneren Durchmesser von dessen Peripherie sich konvexe und konkave Ober- 5 cm und eine Länge von 8 cm aufwies. Dann wurde flächen wegen des Schrumpfens der Faserbestand- die Hitzebehandlung während 10 Minuten bei 18O0C teile bildeten. Durch das Vorhandensein derartiger durchgeführt, worauf man den ernaitenen verformten am Umfang vorhandener konvexer und konkaver Absorber aus dem Zylinder entnahm. Dieser Ab-Oberflächcn, ist die Berührungsfläche mit einem zu 45 sorber wurde in den oben beschriebenen Zylinderfiltrierenden Fluid vergrößert und das Produkt als filter eingebracht und der oben angegebene Absorp-Absorber besonders geeignet. tionstest wurde wiederholt, wobei die Konzentration
man war "end 20 Minuten eine Hitzebehandlung von Getrennt davon wurde der strangartige Faserabsor-180° C durchführte. In dieser Weise erhielt man ber in 5-cm-Stücke geschnitten und in einen Metalleinen geformten faserhaltigen hohlen Absorber, auf 40 zylinder gepackt, der einen inneren Durchmesser von dessen Peripherie sich konvexe und konkave Ober- 5 cm und eine Länge von 8 cm aufwies. Dann wurde flächen wegen des Schrumpfens der Faserbestand- die Hitzebehandlung während 10 Minuten bei 18O0C teile bildeten. Durch das Vorhandensein derartiger durchgeführt, worauf man den ernaitenen verformten am Umfang vorhandener konvexer und konkaver Absorber aus dem Zylinder entnahm. Dieser Ab-Oberflächcn, ist die Berührungsfläche mit einem zu 45 sorber wurde in den oben beschriebenen Zylinderfiltrierenden Fluid vergrößert und das Produkt als filter eingebracht und der oben angegebene Absorp-Absorber besonders geeignet. tionstest wurde wiederholt, wobei die Konzentration
ρ . _ . des in dem Filtrat verbliebenen Chlors zu 0,15 ppm
_-ei?pie. -_ bestimmt wurde.
Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt von 1310C 50 Beispiel 13
(Hüllbestandteil) und Polyethylenterephthalat mit
(Hüllbestandteil) und Polyethylenterephthalat mit
einem Schmelzpunkt 259° C (Kernbestandteil) wur- Ce näß dem in Beispiel 12 beschriebenen Verfah-
den konjugiert vrrsponnen und Eereckt. so daß die ren wurden konjugierte und gereckte Fasern herge-
Kern- und Hüllbestandteile im Gewichtsverhältnis stellt mit dem Unterschied, daß Polypropylen mit
von 50 zu 50 standen, wobei man konjugierte Fasern 55 einem Schmelzpunkt von '720C als Hüllenbestand-
erhielt, bei denen die HüHbestanJteile in konzen- teil verwendet wurde. Nach der öffnung des erha!-
trischen Abständen um den Kern angeordnet waren. tenen Stranges wurde feinverteiltes Silicagel (eine
Per erhaltene Strang wurde dann in 51 mm lange Mischung von 2 % Al2O3 und 98 % SiO2) über den
Stücke geschnitten and mit pulverförmigen aktiven geöffneten Strang gestäubt. Dann wurde der Strang
Silicagel (eine Mischung von 2 °/o A12ÖS und 98 % 60 mit Hilfe einer Kontaktplatte ?auf 220° C erhitzt,
SiO2) mit einer Teilchengröße von 0,149 mm ver- worauf man überschüssiges Silicagel entfernte. In
mischt Die Mischung wurde in eine ähnliche Form, dieser Weise erhielt man strangartiges Faseradsor-
vie sie in Beispie? 9 beschrieben wurde, eingebracht, bens, von dem 100 g 3,8 g Wasser aus Luft eine re-
worauf die Hitzebiiiandlung während 12 Minuten lative Feuchtigkeit von 58 % absorbieren zu können,
bei 1650C erfolgte. Don wurde die Temperatur auf 65 . .
7O0C abgesenkt und das geformte Produkt wurde Beispiel 14
aus der Form enthuiamen, worauf überschüssiges 5 g des gemäß Beispiel 12 erhaltenen strangartigen
Silicagel entfernt wurde. In dieser Weise erhielt man Faseradsorbens wurden in ein zylindrisches Rohr mit
einem Durchmesser von 5 cm gepackt, worauf man Luft in einer Menge von 2 Liter pro Minute im oberen
Teil durch das Rohr leitete. Getrennt davon wurden 1,25 g Aktivkohle in das gleiche Rohr gepackt
und Luft unter den gleichen Bedingungen durchgeleitet. Der für das Faseradsorbens beobachtete Druckabfall
betrug 1/250 des im Fall von Aktivkohle beobachteten Druckabfall. Es zeigte sich, daß der Strömungswiderstand
des erfindungsgemäßen Faseradsorbens wesentlich geringer ist als der eines Aktivkohleadsorbers.
Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt von 132° C (Hüllenbestandteil) und Polycaproamid mit einem
Schmelzpunkt von 220° C als Kernbestandteil wurden in üblicher Weise konjugiert, versponnen und
gereckt. 70 000 der so erhaltenen gereckten Fäden wurden zu einem Fadenbündel vereinigt, worauf Aktivkohle
mit einer Teilchengröße von 0,044 mm
(325 mesh) über das Bündel gestäubt wurde. Dann wurde das Bündel enter einer Spannung von 0,1 g/den
bei 150° C geschmolzen, so daß man eine Säule mit einer Länge von 6U mm erhielt (geformtes Faser-
s adsorbens A). Getrennt davon wurden die oben beschreibenen
gereckten Fäden in Stücke mit einer Länge von 3,81 cm geschnitten und mit der oben beschriebenen
Aktivkohle vermischt. Die Mischung wurde dann in eine Form gepackt und zu einem ge-
ίο formten Gegenstand verformt, der die gleiche Form
aufwies wie das geformte Faseradsorbens A (geformtes Faseradsorbens B). Dann wurde Luft durch die
oben beschriebenen Faseradsorbenzien A und B und die zur Herstellung dieser Adsorbenzien verwendete
>5 Aktivkohle geleitet und diese Materialien wurden
mit Hinsicht auf den Druckabfall untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgende Tabelle
III zusammengefaßt. Die bei der Untersuchung verwendete Menge an Aktivkohle war die gleiche wie
ao sie in dem geformten Faseradsorbens enthalten war.
Tabelle ΙΠ
gehalt Fließgeschwindigkeit
(Gewichtsprozent) 0,1 m/Min. 0,5 m/Min. 0,8 m/Min. 1,3 m/Min. 2,5 m/Min. 4,2 m/Min. 6,2 m/Min.
Geformtes
Faseradsorbens A
Faseradsorbens A
Geformtes
Faseradsorbens B
Faseradsorbens B
Aktivkohle
100
34
12 27 47
23 62 142 213
98 198 348
Aus den in Tabelle ΙΠ angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß das zylindrische Faseradsorbens A,
das erfindungsgemäß hergestellt ist, einen sehr geringen Druckabfall aufweist und besonders wirksam arbeitet,
wenn ein Gas oder ein Fluid mit hoher Fließgeschwindigkeit hindurchgeführt wurde.
Durch Verspinnen von 40 Gewichtsteilen Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C und
60 Gewichtsteilen Polyethylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C wurden konjugierte Fasern
hergestellt, wobei das erstere Polymerisat das letztere Polymerisat umhüllte und dann wurden die
versponnenen Fasern gereckt. Die Fasern wurden dann bei 200° C unter einer Spannung von 28 % geschmolzen
und Aktivkohle mit einer Teilchengröße von 0,044 mm (325 mesh) wurde auf die geschmolzenen
Oberflächen der Fasern abgeschieden. Dann wurden die mit Aktivkohle versehenen Fasern zusammengeführt
und in einem Aluminiumzylinder mit einem inneren Durchmesser von 49 mm und einer
Länge von 78 mm angeordnet, so daß die Achse jeder einzelnen Faser parallel zur Mittelachse des Zylinders
ausgerichtet war, worauf ein Verformen während 20 Minuten bei 210° C erfolgte. Das geformte
Frodukt wurde dann aus der zylindrischen Form entnommen und der Gehalt an Aktivkohle mit 32 Gewichtsprozent
bestimmt. Das so gebildete geformte Faseradsorbens wurde in einen Filter mit einem
inneren Durchmesser von 49 mm und einer Länge von 79 mm gepackt und dann wurde Wasser, das
2 ppm freies Chlor enthielt, während 2 Stunden mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 10 Liter/Min,
durch den Filter geleitet. Die Konzentration an freiem Chlor in dem Filtrat nach 2stündigem Durchleiten
betrug nach der kolorimetrischen Bestimmung mit Hilfe des Orthotoluidin-Verfahrens 0,2 ppm. Das
aus dem Filter austretende Wasser zeigte keinen Chlorgruch mehr.
Ein zylindrisches Faseradsorbens, das gleicherweise wie in Beispiel 16 beschrieben erhalten wurde,
wurde zur Entfärbung einer wäßrigen Lösung, die Methylenblau enthielt, verwendet Es zeigt sich bei
der Bestimmung des Entfärbungseffektes durch die Bestimmung der relativen Absorption bei einer Wellenlänge
von 425 mn, daß das Entfärbungsverhältnis
92 % betrug.
Das Beispiel 16 wurde wiederholt, wobei aktiviertes Manganoxyd an Stelle von feinverteilter Aktivkohle
durch Schmelzen auf Faseroberflächen fixiert wurde. Die erhaltenen Fasern wurden in gleicher
Weise wie in Beispiel 16 beschrieben zu einem zylindrischen Faseradsorbens verformt. Durch das Adsorbens
geleitete Luft, die 10 ppm SO2-GaS enthielt, zeigte anschließend einen SO2-Gehalt von 2 ppm.
Polyproi^len mit einem Schmelzpunkt von 175° C
als Hüllenbestandteil und Polyethylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C als Kembestandteil
wurden zu konjugierten Fasern versponnen, bei denen der Hüllenbestandteil den Kernbestandteil
konzentrisch umhüllte. Während des konjugierten Verspinnens wurde Polypropylen bei 240° C und
Polyäthylenterephthalat bei 3O5°C geschmolzen. Die versponnenen Filamente wurden mit einer Geschwindigkeit
von 800 m/Min, aufgewickelt und in auf 90° C gehaltenem Wasser mit einem Reckverhältnis
von 3 gereckt. Dann wurde ein pulverförmiger, schwarzer CoO-Katalysator mit einer mittleren Teilchengröße
von 10 μ über die Fasern gestäubt, die dann während 30 Min. bei 205° C hitzebehandelt
wurden. In dieser Weise erhielt man ein Faseradsorbens mit baumwollartiger Struktur, in dem der CoO-Katalysator
durch Schmelzen an den Faseroberflächen und zwischen den Fasern fixiert war. Der CoO-Gehalt
dieses Adsorbens betrug 42,3 Gewichtsprozent. 6,77 g des Adsorbens wurden in ein Rohr aus
rostfreien Stahl mit einem inneren Durchmesser von 28 mm de/art eingebracht, daß die Länge der Adsorbensschicht
50 mm betrug.
Dann wurde eine gasförmige Mischung, die 5% Kohlenmonoxyd enthielt, mit einer Fließgeschwindigkeit
von 0,5 l/Min, bei Raumtemperatur, bei 50° C,
bei 100° C bzw. bei 150° C durch das Rohr geleitet,
worauf die Kohlenmonoxydabtrennung gaschromatographisch bestimmt wurde. Ahnliche Untersuchungen
wurden unter Verwendung von 2,864 g pulverförmigem CoO durchgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt.
24
Beispiel 20
Beispiel 20
In gleicher Weise, wie in Beispiel 19 beschrieben, wurden Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von
1510C (Hüllenpolymerisat) und Polyäthylentherephthalat
mit einem Schmelzpunkt von 2590C (Kernpolymerisat)
konjugiert versponnen und gereckt. Der gereckte Strang wurde gleichförmig geöffnet und mit
einem Adsorptionsmittel, das aus 50 Gewichtsprozent pulverförmigem CoO und 50 Gewichtsprozent pulverförmigem
CuO bestand, gleichförmig bestäubt. Dann wurde eine Hitzebehandlung während 40 Min.
bei 185° C durchgeführt, wobei man ein strangartiges
Faseradsorbens erhielt, bei dem die Faseroberflächen mit dem gemischten Adso.ptionsmittel bedeckt
waren, wobei die Menge an Adsorptionsmittel 41,3 Gewichtsprozent betrug. Beim Eluieren der
fixierten Feststoffe mit einem Lösungsmittel für das Hüllpolymerisat und dem Analysieren der Eluate
wurde gefunden, daß der Gehalt an CaO 38,1 % und der CuO-Gehalt 41,1 % betrug. Daraus ist ersichtlich,
daß kein wesentlicher Unterschied zwischen dem Ausmaß der Fixierung von CoO und CuO besteht.
Das so gebildete strangartige Faseradsorbens wurde in Stücke mit einer Länge von 50 mm geschnitten
und zu einem blattartigen Material durch Erhitzen verformt. Dann wurde ein Filter mit den
in der folgenden Tabelle V angegebenen Abmessungen aus dem so geformten Blatt hergestellt. Zu Vergleichszwecken
wurde ein sogenannter Aktivkohlefilter der gleichen Abmessungen, der mit granulärer
Aktivkohle gefüllt war, hergestellt. Die Eigenschaften der Filter wurden untersucht und verglichen. Die Ergebnisse
sind in der F i g. 4 zusammengefaßt. Dabei gibt die Kurve A die Adsorptionscharakteristik des
erfindungsgemäßen Filters gemäß Tabelle V und Kurve B diejenige des Aktivkohlefilters gemäß Tabelle
V wieder.
Ratuntempe-
Erfindungs- Aktivkohlegemäßer
filter
Filter
Filter
45
ratur 500C 1000C 15O0C Adsorptionsmittel
Erfindungsgemäßes 80
Produkt
Produkt
Pulverförmiges
CoO
CoO
89
80
80
95
90
90
100
97
Das gemäß dem obigen Verfahren erhaltene Faseradsorbens
mit Baumwollstruktur und pulverförmiges CoO wurden getrennt, in einen Zylinder mit
einem Querschnitt von 6,15 cm1 eingebracht, worauf
der Druckabfall bestimmt wurde. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Fig.3 angegeben. Die
Kurve A der F i g. 3 zeigt die Ergebnisse, die man mit 2,864 g CoO (Dicke der Schicht 0,4 cm) erhielt,
während die Kurve B die Ergebnisse illustriert, die bei Verwendung von 6,7 g des erfindungsgemäßen
Faseradsorbens (Schichtdicke 5 cm) erhalten wurden.
Gewicht des A/teorptionsmittels (kg)
Abmessungen (mm) 500X500X25
Fläche des Gasdurch- 0,25
lasses (m2)
CO-Konzentration in dem 5,0
durchgeleiteten Gas
(Volumprozent)
durchgeleiteten Gas
(Volumprozent)
Temperatur des durch- 35
geleiteten Gases (° C)
Mittlere Durchflußmenge 495 (m»/Std.)
Gasgeschwindigkeit 55
(cm/Sek.)
CoO-CuO granuläre Aktivkohle
0,57 2,81
60
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 609028/180
Claims (5)
1. Mit Adsorbensteilchen versehenes Fasermaterial, bestehend aus konjugierten Fasern, deren
eine Komponente aus einem hochschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen
Polymerisat und deren andere Komponente aus einem niedrigschmelzenden thermoplastischen
synthetischen organischen Polymerisat besteht, »o wobei die niedrigschmelzende Komponente einen
Schmelzpunkt aufweist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, und auf der Oberfläche
des niedrigschmelzenden Polymerisats schmelzaufgebrachten feinverteilten Adsorbensteilchen.
2. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials nach Anspruch
1, dadurch geken !zeichnet, daß man ein Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine
Komponente aus einem hochschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat
und deren andere Komponente aus einem niedrigschmelzenden thermoplastischen syntheti- *5
sehen organischen Polymerisat besteht, wobei die niedrigschmelzende Komponente einen Schmelzpunkt
aufweist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzounkt der hochschmelzenden
Komponente, aui eine Temperatur erhitzt, die höher liegt als der Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente, jedoc j nied ger liegt
als der Schmelzpunkt der hocLschT elzenden Komponente, und dabei feinverteilte Ads^rbensteilchen
mit der niedrigschmelzenden Komponente schmelzverbindet und dann die Fasern abkühlt.
3. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren
eine Komponente aus einem hochschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat und deren andere Komponente aus
einem niedrigschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat besteht,
wobei die niedrigschmelzeride Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens 500C
niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, mit einer Dispersion 5"
behandelt, die die feinverteilten Adsorbensteilchen enthält, man das Material abquetscht, bis
der Gehalt an Flüssigkeit 100 bis 700 %>
des Materials ausmacht, man das Material auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der niedrigschmelzenden
Komponente der konjugierten Faser, jedoch auf eine Temperatur, die nicht höher liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden
Komponente, erhitzt, um die feinverteilten Adsorbensteilchen mit der niedrigschmelzenden
Komponente der konjugierten Faser zu verbinden, und man das Material abkühlt.
4. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials aus kon-Schmelzpunkte
aufweisen, die sich um mindestens 50° C unterscheiden, unter Verwendung eines hochschmelzenden Polymerisats als Kernbestandteil
und eines niedrigschmelzenden Polymerisats als Hüllenbestandteil unter Bildung konjugierter
Fasern, bei denen der Kern und die Hülle im wesentlichen in Form eines konzentrischen
Musters angeordnet sind, konjugiert verspinnt, man die Fasern zu einem Bündel zusammenfaßt,
das Bündel reckt, so daß die Schrumpfung in siedendem Wasser nicht mehr als 70 %>
beträgt, man das Bündel ausbreitet, so daß die einzelnen Fasern sich nicht wesentlich überlappen,
man feinverteilte Adsorbensteilchen auf die Oberfläche der Fasern und zwischen den einzelnen
Fasern aufbringt, das Bündel bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des
niedrigschmelzenden Polymerisatbestandteils, jedoch liiedriger liegt als der Schmelzpunkt des
hochschmelzenden Polymerisatbestandteils, einer Hitzebehandlung unterzieht, um die feinverteilten
Adsorbensteilchen mit dem niedrigschmelzenden Bestandteil schmelzzuverbinden, und man das
Faserbündel abkühlt.
5. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials aus konjugierten
Fasern nach Ansnruch 1, bei dem eine Vielzahl von Fasern im wesentlichen in einer
Richtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vielzahl konjugierter Fasern vom
Hüllen- und Kern-Typ, ilie aus einem faserbildenden thermoplastischen synthetischen organischen
Polymerisatbestandteil als Kern und einem thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisatbestandteil
mit einem Schmelzpunkt, der mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt
des als Kerabestandteü verwendeten Polymerisats, als Hüllenbestandteil aufgebaut sind,
zu einem Bündel vereinigt, man feinver-eilte Adsorbensteilchen
auf die Oberflächen der Fasern aufbringt und man die feinverteilten Adsorbensteilchen
bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des als Hüllenbestandteil verwendeten
Polymerisats, die jedoch niedriger Hegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten
Polymerisats, mit den Fasern schmelzverbindet, man eine Vielzahl derartiger konjugierter
Fasern parallel ausrichtet und diesen so gerichteten Fasern enthaltenden Faserformling
bei einer Temperatur, die höher Hegt als der Schmelzpunkt des als Hüllenbestandteil verwendeten
Polymerisats, jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten
Polymer!??*·; hitzebehandelt und dann abkühät,
um ihn zu dem Faserformling bleibend zu verformen.
Die F.rfindung betrifft mit Adsorbensteilchen versehenes
Fasermaterial, bestehend aus konjugierten Fasern, und Verfahren zur Herstellung dieses mit Ad-
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11837070 | 1970-12-24 | ||
JP45118370A JPS5118662B1 (de) | 1970-12-24 | 1970-12-24 | |
JP2959471A JPS507166B1 (de) | 1971-05-04 | 1971-05-04 | |
JP2959471 | 1971-05-04 | ||
JP4153471 | 1971-06-11 | ||
JP4153471A JPS5122557B1 (de) | 1971-06-11 | 1971-06-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2164262A1 DE2164262A1 (de) | 1972-08-10 |
DE2164262B2 DE2164262B2 (de) | 1975-11-27 |
DE2164262C3 true DE2164262C3 (de) | 1976-07-08 |
Family
ID=
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