DE2422426A1 - Verfahren zur behandlung von filtermaterial mit grossen oberflaechenbereichen - Google Patents

Verfahren zur behandlung von filtermaterial mit grossen oberflaechenbereichen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Filtermaterials mit einem großen Oberflächenbereich, um die Filtrationsleistung des Filtermaterials gegenüber kleinen Teilchen, insbesondere Submikronteilchen, zu verbessern, und ferner betrifft die Erfindung ein verbessertes Auflagefilter, das durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt wird.
Die Filtrations von klein bemessenen Verunreinigungen aus Flüssigkeiten wurde bisher durch die Verwendung von verschiedenen porösen Materialien erzielt, durch welche die
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verunreinigte Flüssigkeit hindurchgeleitet wurde. Um als Filter zu wirken, muß das Material die Flüssigkeit hindurchtreten lassen, die im allgemeinen aus Wasser besteht, während die Schmutzteilchen zurückgehalten werden. Dieses Zurückhalten der Schmutzteilchen wird innerhalb des porösen Materials entweder durch die Wirkung eines oder beider unterschiedlicher Filtrationsvorgänge bewirkt, nämlich (1) durch eine mechanische Filtrierung und (2) durch ein elektrokinetisches Auffangen der Teilchen. Beim mechanischen Filtrieren wird ein Teilchen aus der Flüssigkeit durch ein physikalisches Auffangen entfernt, wenn es versucht durch eine Pore hindurchzutreten, die kleiner als das Teilchen selbst ist. Bei einem elektrokinetischen Auffangen stößt das Teilchen mit einer Fläche innerhalb des porösen Materials zusammen und wird auf dieser Fläche durch die in kleinen Bereichen wirkenden van der Waal'sehen Anziehungskräfte gehalten.
Bei solchen Filterstoffen, bei denen die Schmutzteilchen durch eine mechanische Filtrierung zurückgehalten werden, ist es notwendig, daß die Porengröße der Filterstoffe kleiner ist als die Teilchengröße der Schmutzteilchen, die aus der Flüssigkeit entfernt werden sollen. Wenn es erwünscht ist, Schwebstoffe kleiner Teilchengröße mit einem Filterstoff zu entfernen, das mit einer mechanischen Filtrierung arbeitet, dann müssen die Filterstoffe entsprechend kleine Poren aufweisen. Ein solcher Filterstoff besitzt im allgemeinen jedoch eine kleine Filtergeschwindigkeit und neigt dazu, sich schnell zuzusetzen.
Bei denjenigen Filterstoffen, bei denen die Schmutzteilchen elektrokinetisch aufgefangen werden, ist es nicht
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notwendig, daß der Filterstoff eine solch kleine Porengröße besitzt. Die Fähigkeit, die gewünschte Entfernung von schwebenden Schmutzteilchen mit einem Filterstoff zu erreichen, vzelcher wesentlich größere Porenabmessungen aufweist, ist insofern interessant, als höhere Filtergeschwindigkeiten erreicht v/erden können und die Neigung des Filterstoffes beseitigt wird, sich schnell zuzusetzen. Die Fähigkeit eines Filterstoffes, die Schwebstoffe von kleiner Teilchengröße durch ein elektrokinetisches Auffangen zurückzuhalten, hängt zum Teil von den Oberflächeneigenschaften ab, insbesondere von der Oberflächenaufladung sowohl des Filtermaterials als auch der Schwebstoffe. Es ist nicht möglich, die Änderung einer Oberfläche unmittelbar zu messen. Statt dessen werden verschiedene indirekte Methoden angewendet, wie z.B. das Messen der elektrophoretischen Beweglichkeit, des Strömungspotentials usw. um das Zeta-Potential zu bestimmen, d.h. das elektrische Potential über der Fläche und der Umgebungsflüssigkeit gegenüber der Schnittebene über dem Massepotential der Flüssigkeit. Da die Oberflächenaufladung mengenmäßig nur mit der Bezeichnung des Zeta-Potentials angegeben v/erden kann, sollen alle weiteren Angaben über die Oberflächenaufladung in Bezeichnungen des Zeta-Potentials gemacht werden. Da das Zeta-Potential einer Oberfläche normalerweise von der Beschaffenheit des Materials abhängt, kann es von anderen Materialien beeinflußt v/erden, die von der Oberfläche adsorbiert oder chemisch gebunden werden.
Die Wirkung des Zeta-Potentials auf den elektrokinetisehen Auffangvorgang der Teilchen wird ergänzt durch die Fähigkeit der Schwebstoffteilchen, mit einer Oberfläche innerhalb des porösen Materials in Berührung zu kommen. Damit
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eine solche Berührung stattfindet, ist es notwendig, daß entweder das Teilchen oder die Oberfläche ein Zeta-Potential Null auf v/eist, oder daß die Oberfläche ein Zeta-Potential besitzt, das dem Zeta-Potential des Teilchens entgegengerichtet ist. Wenn das Teilchen und die Oberfläche gleiche Zeta-Potentiale besitzen, dann stoßen sie sich gegenseitig ab, so daß diese Wirkung mit der Fähigkeit der Teilchen interferiert, mit der Oberfläche in Berührung zu kommen. Wenn das Teilchen erst einmal die Oberfläche berührt, dann wird es durch die van der Waal'sehen Anziehungskräfte festgehalten, die ununterbrochen wirken. In solchen Fällen, in welchen ein elektrokinetisches Auffangen der Teilchen stattfindet, wird die Filtrationsleistung wesentlich durch das Vorhandensein eines großen Oberflächenbereiches innerhalb des Filterstoffes verbessert. Der Grund dafür besteht darin, daß die entgegengesetzt geladenen Teilchen, die sich auf der Oberfläche des Filtermaterials absetzen, dazu neigen, das Zeta-Potential der Oberfläche zu ändern, und schließlich weist die Oberfläche ein gleiches Zeta-Potential auf, wodurch eine zusätzliche Ablagerung wirksam unterbunden wird. Das Vorhandensein einer hohen entgegengesetzten Ladung und eines großen Oberflächenbereiches bewirkt daher eine Vergrößerung der Lebensdauer des Filtermaterials. Die Teilchengroße, die Geometrie, die Porosität und die Tiefe des Filterstoffes beeinflussen ebenfalls die Lebensdauer und die Fxltrationsleistung.
Asbestfasern wurden lange Zeit hindurch zur Filtration von feinen und sehr feinen Festkörperteilchen verwendet, und der Gebrauch dieser Stoffe ist in der Literatur ausführlich
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beschrieben, z.B. in der Veröffentlichung von Geoffrey Osgood "Filtration and Separation", Juli/August 1967, Seiten 327 bis 337, London. Ebenso kann die Veröffentlichung von D. McLean Wyllie "Filtration and Separation" vom März/April 1973, Seiten 175 bis 178 genannt werden. Die hohe Filtrationsleistung von Asbestfasern ist nicht nur den mechanischen Filtrationseigenschaften zuzuschreiben, sondern ebenso der Feinheit und der großen Oberfläche der Fasern, die in Verbindung mit dem positiven Zeta-Potential des Asbests zu einem sehr wirksamen elektrokinetischen Auffangen von negativ aufgeladenen Schmutzteilchen führen. Versuche, die Filtrationsleistung des Asbests auch bei anderen 'Materialien zu erreichen, indem man die physikalischen Eigenschaften (Größe, Form usw.) der Asbestfasern nachahmte, sind bisher erfolglos geblieben. Z.B. hat eine Nachahmung des Asbestfiltermaterials durch Glasfasern oder durch Kieselgur nicht annähernd eine solche Filtrationsleistung herbeigeführt, wie sie durch Asbest erzielbar ist. Kein anderes Filtermaterial hat ein positives Zeta-Potential, das mit demjenigen von Asbestfasern vergleichbar wäre.
Ein wesentlicher Machteil bei der Verwendung von Asbestfasern besteht jedoch in dem Vorhandensein von kleinen Fasern, die einen Durchmesser von ungefähr 0,03 Mikron aufweisen und die aus dem Filtermaterial ausgewaschen werden und in die gefilterte Flüssigkeit gelangen können. Im Hinblick auf die potentielle Gesundheitsschadlichkeit, die mit der Einnahme von Asbest verbunden ist, spricht die Anwesenheit dieser Fasern in dem Filtrat gegen die Verwendung von Asbestfiltern für die Filtration von Flüssigkeiten, die zur menschlichen Ernährung dienen. Z.B. sind
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kleine Asbestfasern in mit Asbestfiltern gefilterten
Gin und Weinen in Mengen festgestellt worden, die ungefähr bei zwei Millionen kleinen Fasern pro Liter liegen. Solange Asbestfaserfilter verwendet werden, kann man annehmen, daß infolge der hydrodynamischen Scherkräfte eine dauernde Zerfaserung erfolgt, durch welche diese kleinen Fasern hergestellt werden. Dieser durch die kleinen Fasern bedingte Nachteil kann dazu geführt haben, daß die Verwendung von Asbestfilterstoffen für Nahrungsmittel und zur Filtration von Getränken, zur pharmazeutischen Filtration und zur Reinigung von Wasser verboten wurde.
Bisher wurden bei der Entwicklung zur Verbesserung der FiItrationsleistung des Filtermaterial einige Erfolge erzielt. Verbesserte Filtrationseigenschaften werden durch eine chemische Behandlung erreicht, durch welche die Oberflächeneigenschaften geändert werden und damit die Größe der Schwebstoffe (d.h. Ausflockung), um die Wirkung der mechanischen Filtrierung zu verbessern. Eine verbesserte Filtrationsleistung wird ebenfalls durch eine Veränderung der Oberflächeneigenschaften des Filtermaterials erzielt, indem die Oberfläche des Filtermaterials z.B. durch kationische, organische Polyelektrolyten überzogen wird, die die Adsorptionsfähigkeit des Filtermaterials erhöhen.
In der US-PS 3 352 424 ist eine solche Beschichtung des Filtermaterials mit organischen Polyelektrolyten, z.B. mit Polyalkyleniminen wie Polyäthyleniminen, zur Verbesserung der Filtrationsleistung beschrieben. Die US-PS 3 242 073 beschreibt die Verwendung von organischen kationischen Polyelektrolyten zur Verbesserung der
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nitrations leistung unterschiedlicher Fi lterraateri alien für Mikroorganismen.
Melamin-Formaldehyd-Harze sind durchaus bekannt und das kationische Kolloid wird im allgemeinen in der Papierindustrie zur Erzielung einer Wasserfestigkeit verwendet. Melamin-Formaldehyd-Kolloide werden aus Lösungen eines sauren Melamin"*Monomer~Salzes durch Kondensation von ungefähr 20 Volumeneinheiten des Monomers mit einem Wasserentzug hergestellt, so daß die Kolloidteilchen ge-.bildet werden. Während der Ausbildung wird die Säure des monomeren Zuschlagsalzes ausgeschieden, und der Kondensationsprozess kann durch ein Messen des Abfalls des pH-Wertes verfolgt werden. Chemische Angaben über Melamin-Formaldehyd-Kolloide sind in verschiedenen Veröffentlichungen enthalten, z.B. in der Veröffentlichung von C. S. Maxwell "Wet Strength in Paper and Paper Board", Kapitel 2, Tappi Monograph Series 29, 1965 und in der Veröffentlichung "Amino Resins von John J. Blair, Seiten 19 - 25, Reinhold Publishing Corp., New York, 1959. Die allgemein als Melamin-Formaldehyde bezeichneten Verbindungen umfassen die Methylolverbindungen der Melamin-Monomere; in denen 1 bis 6 Methylol Substituente enthalten sind, wobei die am meisten verwendeten Substituente die Di- oder TrimethyIo1-Verbindungen sind.
Filtermaterialien mit großen Flächenbereichen sind an sich bekannt und weisen solche Materialien wie Kieselgur, mikroporöse Membranen,Glasfasern, Asbestfasern, Sand, -d.h.-Kiesel, usw. auf. Diese Materialien sind dadurch gekennzeichnet, daß sie entweder in feinverteiltem Zustand
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auftreten, oder eine sehr kleine innere Porosität aufweisen, oder daß sie eine große Oberfläche pro Volumeneinheit besitzen. Die nicht porösen Festkörperteilchen (Sand, usw.) sind dadurch gekennzeichnet, daß sie Teilchen von einem im Verhältnis zur Dicke des Filterbades kleinen Durchmesser bilden. Die Fasermaterialien sind dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einen kleinen Durchmesser im Bereich von Mikron oder Submikron aufweisen, und sie werden aus diesem Grunde im allgemeinen als Mikrofasern bezeichnet. Z.B. beträgt der Durchmesser von Glasfasern etwa einen Bruchteil eines Mikrons bis zu 7 Mikron. Kieselgur und mikroporöse Membranen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feine innere Porenstruktur aufweisen.
Mit Ausnahme von Asbest neigen die großflächigen Filtermaterialien dazu, daß sie ein negatives Zeta-Potential annehmen. Z.B. besitzen Glasfasern, die mit einer Polarisationsflüssigkeit in Berührung stehen, ein negatives Zeta-Potential. In Wasser (pH=7,O) wurde ein Zeta-Potential von Mikroglasfasern mit -41 mV gemessen. Wenn infolgedessen ein solches Material wie Glasfasern für die Filtration von kleinen Schwebstoffen verwendet wird, dann erfolgt keine Entfernung der Schwebstoffe durch ein elektrokinetisch.es Abfangen, weil die meisten Schwebstoffe ebenfalls negativ aufgeladen sind. Die einzige Filtrierungswirkung, die daher mit negativ aufgeladenen Filtermaterialien erzielbar ist, ist die sogenannte bereits beschriebene mechanische Filtrierung. Die Wirksamkeit von solchen Filtermaterialien, die zur Filtration von fein verteilten Schwebstoffen eingesetzt werden, ist begrenzt
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und erreicht keines-falls die Filtrationsleistung von Filtermaterialien, die zur Filtration dieser Stoffe eingesetzt werden, wie z. B. Asbestfasern.
Die Erfindung bezweckt eine Vermeidung dieser bei negativ aufgeladenen mit großen Oberflächen versehenen Filtermaterialien auftretenden Nachteile, so daß diese Materialien bei der Filtration von fein verteilten Schwebstoffteilchen eingesetzt werden können. Die Erfindung schlägt im wesentlichen ein Verfahren vor, durch welches wenigstens die negative Aufladung der Filtermaterialien der vorbeschriebenen Art verringert wird, so daß das elektrokinetische Auffangen von fein verteilten Schwebstoffteilchen verbessert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die Oberfläche des Filtermaterials durch eine Behandlung mit einem Melamin-Formaldehyd-Kolloid verändert wird. Die Kolloidteilchen haften an der Oberfläche des Filtermaterials und bilden auf der Oberfläche stark positiv aufgeladene Stellen, so daß der auf diese Weise behandelte Filterstoff in der Lage ist, durch ein elektrokinetisches Auffangen fein verteilte-Schwebstoffteilchen auszuscheiden, die vor der Oberflächenveränderung von dem Filtermaterial nicht ausgeschieden wurden. Die Ergebnisse, die mit einem behandelten Glaszellulose-Filtermaterial bei der Filtrationsleistungsbestimmung erreicht wurden, zeigen, daß die veränderten Mikroglasfasern ungefähr die gleiche Leistung aufweisen, wie Asbestfasern. Im Hinblick auf die gegenwärtig bekannten Filtrationsarten und die Wirkungsweise von Asbest zeigen diese Vergleichswerte, daß die veränderten Glasfasern ähnlich wie die Asbestfasern eine positive Ladung besitzen und daß die verbesserte Filtrationsleistung
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der veränderten Glasfasern dieser Ladungsänderung zuzuschreiben ist. Es scheint danach so, daß die abgelagerten Melamin-Formaldehyd-Kolloidteilchen überraschenderweise ihre kationischen Eigenschaften beibehalten müssen, wenn tatsächlich die Filtrationswirkung auftritt, die theoretisch vorausgesetzt wurde. Da das beobachtete Phänomen nicht durch irgendwelche theoretischen Erklärungen beschränkt zum Ausdruck gebracht werden soll, dienen die vorausgegangenen Ausführungen lediglich als eine Erklärung der beobachteten Ergebnisse, die überraschend und völlig unerwartet eingetreten sind, da nicht erwartet werden konnte, daß die Melamin-Formaldehyd-Kolloide ihre kationischen Eigenschaften beibehalten würden, nachdem sie auf der Faseroberfläche angelagert wurden und nachfolgend antrockneten, und diesesPhänomen war bisher nicht bekannt.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Melamin-Formaldehyd-Kolloidteilchen
mit dem ausgewählten Filtermaterial in Berührung gebracht werden, was in an sich bekannter Weise in einem geeigneten Reaktionsmedium erfolgt. Die Kolloidteilchendispersionen werden im allgemeinen in an sich bekannter Weise
in einem wasserhaltigen Mittel aufbereitet, das ebenfalls dazu geeignet ist, das Filtermaterial zu verändern. Bei
einer vereinfachten Ausführungsart des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Filtermaterial einer wässrigen Dispersion von Kolloidteilchen zugesetzt und mit irgendeiner an sich bekannten Einrichtung vermischt, so daß eine Vermischung mit den entsprechenden Festkörperteilchen sichergestellt wird. In sehr kurzer Zeit, im allgemeinen innerhalb von einigen Minuten, setzen sich die Kolloidteilchen auf dem Filtermaterial ab, und das Gemisch kann dann wei-:
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terbehandelt v/erden, inn das veränderte Filtermaterial auszuscheiden. Falls es erwünscht ist, kann das Filtermaterial, ζ. B. Mikroglasfasern, weiterbehandelt werden, während es sich in dem wässrigen Gemisch befindet, indem zusätzliche Stoffe zugesetzt werden, wie z. B. Zellulosefasern, die als eine selbstbindende Matrix für die Mikroglasfasern des endgültigen Filtermaterials dienen können.
Die Verfahrensbedingungen sind so lange nicht kritisch, so lange das Kolloid das Filtermaterial berühren kann. Die Menge des Reaktionsmittels z. B. Wasser, scheint ohne Einfluß zu sein. Selbst wenn große Wassermengen und nur wenig Kolloide verwendet werden, z. B. unter 5% pro Gewichtseinheit, bei einem Filtermaterial von z. B. ungefähr 1-2% pro Gewichtseinheit, dann treten ebenfalls Veränderungen der Fasern auf. Das vorgesehene Reaktionsmittel sollte polarisiert sein, damit sich die Kolloide gut absetzen. Die Zeit, die für die Veränderung erforderlich ist, scheint nicht wesentlich zu sein, da das Absetzen meistens sofort erfolgt, und es erscheinen z. B. ungefähr 0,5 bis ungefähr 6 Minuten für diesen Zweck ausreichend. Natürlich kann das Verfahren auch über längere Zeitabschnitte durchgeführt werden, z. B. über mehrere Stunden, damit ein relativ vollständiges Absetzen gewährleistet wird.
Die Menge der dem Filtermaterial zugesetzten Kolloide ist nicht kritisch, sondern lediglich eine Frage der Funktion. Z. B. wird ein Filtermaterial mit einem großen Ob,erflätrfienbereich eine größere Menge zur Verbesserung der Filtration erfordern, als ein Filtermaterial mit einem kielnieren Oberflächenbereich. Trotzdem wird die Filtrations- -
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leistung verbessert, wenn der Harz eich auf der Oberfläche des Materials angelagert hat, so daß selbst kleine Beträge der Kolloide eine verbesserte Filtrationswirkung hervorrufen. Die Melamin-Formaldehyde, die zur Herstellung der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Kolloide benutzt werden, sind im Handel leicht erhältlich. Am gebräuchlichsten ist ein Di- oder Trimethylolmelamin, das bevorzugt sein soll. Die Monomethylolmelamine scheinen eine nicht so gute Wirkung zu haben, während die Tetra-, Penta- und Hexamethylolmelamine überhaupt gar keinen Vorteil gegenüber den Di- oder Trimethylolderivaten zu haben scheinen und außerdem teurer sind. Falls es erwünscht ist, können diese Melaminderivate durch Verfahren hergestellt sein, die in der Literatur bereits beschrieben sind.
Das Filtermaterial kann natürlich leicht im Handel bezogen werden und kann durch die in der Literatur beschriebenen Verfahren hergestellt sein. So sind z. B. die Mikroglasfasern von der Firma Johns-Manville, Cellite Division, mit unterschiedlichen Faserdurchmessern zu erhalten. Kieselgur als Filterzusatzmaterial ist ebenfalls aus der gleichen Quelle zu beziehen. Mikroporöse Filme oder Membrane sind im Handel erhältlich oder können durch Verfahren hergestellt werden, wie sie z. B. durch die ÜS-PS 2 783 894 und 3 408 315 beschrieben sind.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jedes Filtermaterial mit einem großen Oberflächenbereich, das während des Gebrauchs ein negatives Zeta-Potential aufweist, behandelt werden, um die Filtrationsieistung zu verbessern. Der in der Beschreibung und den Ansprüchen
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JJ
verwendete Ausdruck "großer Oberflächenbereich" (high surface area) soll folgendes bedeuten!
1, Es werden Pasern mit Durchmessern verwendet, die in der Größenordnung von Mikron oder Submikron liegen,
2. es wird ein poröses Teilchenraaterial verwendet, wie z. B. Kieselgur mit Poren, deren Durchmesser in der Größenordnung von Mikron oder Submikron liegen, vorzugsweise kleiner als 5 Mikron,
3. es werden poröse Filme oder Membrane mit Poren verwendet, deren Durchmesser in der Größenordnung von Mikron oder -Submikron liegen, vorzugsweise kleiner als 3 Mikron,
4, es werden nichttjoröse Materialteilchen verwendet, wie z. B. Glaskügelchen und Sand, deren Durchmesser im Verhältnis zur Dicke des Filterbades klein
-1st, wobei die Sandteilchendurchmesser bis zu mehreren hundert Mikron und die Glaskügelchen bis zu 5OO Mikron aufweisen, während die Filterbetten dieser Materialien in Metern gemessen v/erden und bei einem Sandbett z. B. 2,5 m (8 Fuß) betragen.
Der Ausdruck "negatives Filtermaterial" (negative filter material) kennzeichnet ein Filtermaterial, das ein negatives Zeta-Potential aufweist. Bei jedem angegebenen Ausführungsbeispiel betreffen die Angaben über den Durchmesser den mittleren Durchmesser, wie es allgemein üblich ist, wenn man die Abmessungen von kleinen Teilchen oder Fasern angibt.
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Es ist überraschend, daß die Melamin-Formaldehyd-Kolloide eine derart bemerkenswerte Verbesserung der Filtrationsleistung bei Filtermaterialien mit großen Oberflächenbereichen hervorrufen, da diese Kolloide, wenn überhaupt, einen kleinen Einfluß auf Filtermaterialien auszuüben scheinen, die eine kleine Oberfläche pro Volumeneinheit besitzen. Z. B. werden normale Zellulosefasern, die in dem Filterpapier vorgesehen sind und einen wesentlich größeren Durchmesser (annähernd 18 bis 20 Mikron) aufweisen als die vorbeschriebenen Mikroglasfasern, nicht bemerkenswert von den Kolloiden beeinflußt, wenn sie in gleicher Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren behandelt werden. Es wurde keine bemerkenswerte Änderung der Filtrationsleiatung verzeichnet. Gleichfalls lassen sich kationische Asbestfasern auf diese Weise nicht behandeln, da das kationische Kolloid sich nicht auf der Faser absetzt. Asbest-Zellulose-Filtermittel zeigen in ähnlicher Weise keine Verbesserung der Filtration, wenn sie mit dem Kolloid behandelt werden, weil ein Absetzen lediglich auf den Zellulosefasern stattfindet. Die Wirkung wurde lediglich bei negativem Filtermaterial mit einem großen Oberflächenbereich bemerkt, dessen Eigenschaften bereits beschrieben wurden.
Im nachfolgenden sollen einige Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Das bevorzugte Filtermaterial sind Mikroglasfasern, die einen Durchmesser von ungefähr 1 Mikron oder einen kleineren Durchmesser aufweisen. Aus dieser Gruppe werden Glasfasern bevorzugt, die ungefähr einen Durchmesser von 0,05 bis ungefähr 0,75 Mikron besitzen. Andere geeignete Filtermaterialien enthalten poröse oder nichtporöse Festkörperteilchen, wie z. B. Kieselgur oder Sand; mikroporöse Membranen, insbesondere gemischte Zelluloseester; und syn-
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ff
thetieche Polymerfasern oder Faserchen mit einem Durchmesser von ungefähr einem Mikron oder einem kleineren Durchmesser, z. B. Polyacrylonitrile Polypropylen oder irgendeiner synthetischen Polymerfaser aus zerfaserten Fasern mit einem Durchmesser von vorzugsweise dem Durchmesser der Glasfasern und mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt.
Melaminformaldehydharz-Kolloide von einem niedrigen Molekulargewicht (1000-4000) werden bevorzugt, weil sie leicht herzustellen oder erhältlich sind und stabile Kolloide bilden, mit.einer sehr langen Lagerdauer in wässrigen Lösungen. Aus Di- und Trimethylolmelaminen hergestellte Kolloide werden bevorzugt. Ein hoher Methylolgehalt scheint keinen größeren Einfluß als die Trimethylolmelaminharze zu haben, und da sie teurer sind, sind die Tetra- bis Hexamethylolme lamine für den Gebrauch weniger interessant.
Die Erfindung schlägt die Verwendung von anderen Melamin-Formaldehydharzen vor, die ähnliche kationische Kolloide bilden, wie die aus Di- oder Trimethylolmelaminen hergestellten Kolloide, jedoch werden die Di- und Trimethylolme laminer bevorzugt, weil sie im Handel besser zu erhalten und preiswert sind und weil sie leicht Kolloide bilden.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Flüssigkeit ist ein polarisiertes Mittel, das vorzugsweise von einem wässrigen Mittel gebildet wird, wie dies bereits ausgeführt wurde. Das einfachste Mittel ist Wasser, welches am besten verfügbar und am billigsten ist und deshalb bevorzugt wird.
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Bei dem Verfahren zur Änderung der Oberflächen werden das Kolloid- und Filtermaterial einfach in das Wasser eingesetzt und dann gemischt, so daß eine innige Berührung zwischen den entsprechenden Teilchen hervorgerufen wird. In den.meisten Fällen ist es ausreichend, das Gemisch in kurzen Zeitabschnitten zu schütteln, damit eine Vermischung der entsprechenden Teilchen stattfindet, und dann läßt man die Schwebstoffe sich absetzen, Im allgemeinen wird das Kolloid dem Reaktionsgemisch in Form einer wässrigen Dispersion von ungefähr 3% bis ungefähr 50% pro Gewichtseinheit zugesetzt, obwohl ungefähr 5% bis ungefähr 20% pro Gewichtseinheit bevorzugt wird. Das Gewichtsverhältnis des dem Filtermaterial zugesetzten Kolloids ist ungefähr 3% bis 50%, vorzugsweise ungefähr 10% bis 40%. Wie dies bereits ausgeführt wurde, ist die Wassermenge, die als Reaktionsmittel verwendet wird, nicht wesentlich, es sollte jedoch genügend Wasser vorhanden sein, so daß die notwendige Berührung zwischen dem Kolloid und dem Filtermaterial ermöglicht wird.
Nach der Mischung kann das Filtermaterial mit der veränderten Oberfläche aus dem Reaktionsgemisch auf irgendeine herkömmliche Art und Weise entfernt werden, z.B. durch ein Abgießen mit einer nachfolgenden Filtration durch einen geeigneten Filter. Das gewonnene Filtermaterial kann dann getrocknet, gewaschen oder weiterbehandelt werden, um gemäß einem bekannten Verfahren einen fertigen Filter herzustellen.
Nach der Oberflächenveränderung können die bevorzugten
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Glasfasern aus dem Reaktionsgemisch, durch Filtration ausgeschieden werden. Da die Fasern vorzugsweise hauptsächlich zur Herstellung von Filterblättern dienen, wird „eine Matrix von selbstbindenden Fasern verwendet. Die selbstbindenden Fasern können unmittelbar dem Reaktionsgemisch zugesetzt v/erden, und nach einer v/eiteren Vermischung kann die gesamte Fasermasse durch an sich bekannte Verfahren zu Filterblättern verarbeitet v/erden. Die bevorzugte selbstbindende Faser für die Matrix ist Zellulose, die bei der Filterpapierherstellung allgemein verwendet wird. Die übliche Zellulosefasermenge zur Verwendung als Matrix trägt etwa 50% bis etwa 90% pro Gewichtseinheit des Filterblattes.
Die mit den Filtermateri.alien mit gemäß der Erfindung veränderter Oberfläche erzielbaren Filtrationsieistungen sind in den Fig.T bis 11 dargestellt. Die Fig.1 bis 7 und 10 zeigen Diagramme, in denen die Filtrationsleistung in Prozent über der Teilchengröße der ausgefilterten Schwebstoffe in Mikron aufgetragen ist. Die Fig.8, 9 und 11 zeigen Diagramme, bei welchen die Trübung der abströmenden Flüssigkeit (als Maß für die Filtrationsleistung) über dem gefilterten Flüssigkeitsvolumen (in ml) aufgetragen ist.
Die Fig.1 bis 7 zeigen einen Vergleich der Filtrationsleistung eines Filters mit veränderter Oberfläche gegenüber einem unbehandelten Filter, und es ist deutlich die unerwartet höhere Leistung des oberflächenbehandelten Tilters bei der Entfernung von Schwebstoffen zu erkennen, die einen Durchmesser haben, der kleiner als ungefähr 0,7 Mikron ist. Wo sich die Kurven für jeden Filter treffen,
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1$
erfolgt eine Filtration durch eine mechanische Filtrierung, d.h. die Filtrationsleistung ist eine Funktion der Porengröße des Filters. Die Fig. 8 und 9 zeigen eine experimentelle Prüfung des Filters mit einer größeren Filtrationsleistung, wobei die Filterstoffzusammensetzung geändert wurde . Solche Prüfungen können angewendet werden, um optimale Filtersysteme zu ermitteln, welche das gemäß der Erfindung oberflächenbehandelte Filtermaterial enthalten. Es ist daher mit einem minimalen Aufwand an Experimenten und Tests möglich, das beste Filtersystem für irgendein vorgegebenes Schwebstoffgemisch in einer Flüssigkeit auszuwählen, wenn man die Versuche durchführt, die beispielsweise in Verbindung mit den Fig.1 bis 9 beschrieben sind. Die Fig. 10 zeigt die Filtrationsleistung von verschiedenen Zellulose-Asbestfilter stoff en für verschiedene Schwebstoffteilchengrößen, und die Fig. 11 zeigt die Filtrationsleistung von Zellulose-Asbeststoffen über dem Volumen der gefilterten Flüssigkeit, wobei die Ermittlung jeder dieser Werte auf die gleiche Weise erfolgte, wie bei den Filtermaterialien, deren Oberfläche durch Kolloide verändert wurde.
Durch die folgenden Beispiele soll die Erfindung verdeutlicht werden:
Beispiel 1 - Faserbehandlung Allgemeine Durchführung
1. Kolloid-Dispersion (für 37,8 dm3 ^ 10 Gallonen): Materialien
Wasser 210C + 110C 30,4 dm3
(70 + 20°F) (8,8 Gallonen)
Salzsäure 3O° Be 1,52 dm3 (0,4 Gallonen)
"Parez" Kunstharz 607 4,54 kg (10,0 Pfund)
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Der Kunstharz wird dem Säure-Wassergemisch zugesetzt, wobei das Gemisch durchgerührt wird, bis eine vollständige Lösung erzielt ist (annähernd 30 Hinuten, wobei sich eine farblose wasserklare Lösung ergibt). Dann ist eine Ablagerungszeit von wenigstens 3 Stunden erforderlich, d,amit die Kolloidbildung erfolgen kann, die an der Ausbildung eines sich abhebenden bläulichen Schleiers erkennbar ist. Zur Erzielung einer besseren Stabilität bei der Lagerung wird die Kolloiddispersion auf einen Gehalt von 6% Festkörperteilchen verdünnt und in dem nachfolgenden Verfahrensschritt 3 verwendet.
2. Zu 37,8 dm3 (10 Gallonen) Wasser werden "A" Gramm Zellulosefasern, wie sie für Packpapier verwendet werden, zugegeben, und der Brei wird in einem Mischer 1-1/2 Stunden durchgemischt.
3. Zu 15,2 dm3 (4 Gallonen) Wasser werden "B" Gramm der Glasmasse "C" zugesetzt. Die Pasern werden durch ein von Hand ausgeführtes Schütteln verteilt. Dann werden "D" Gramm einer 6% Harzkolloiddispersion zugesetzt. Das Gemisch wird geschüttelt und dann für 1-1/2 Stunden stehengelassen.
4. Der Glasfaserbrei wird dem Zellulosefaserbrei zugesetzt und in einem Mischer für weitere 15 Minuten gemischt.
5. Es wird ein 70 χ 70 cm (27" χ 27") großer Siebbehälter verwendet, und das Gemisch wird mittels eines Vakuums beaufschlagt (40 cm Hg = 15" Hg)7 um eine
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IO
4,7 nun (3/16") dicke Schicht zu bekommen.
6. Die Schicht wird von dem Sieb entfernt und 25 Minuten lang in einen Ofen mit 175°C (35O°F) abgesetzt.
Die unter Verwendung dieses vorbeschriebenen Verfahrens hergestellten Filterschichten sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1 A B C(2) D O
Beispiel Formulierung (1) 300 1OO AAA 167
1a 75-25-0 300 1OO AAA 333
1b 75-25-10 300 1OO AAA 666
1c 75-25-20 3OO 1OO AAA O
1d 75-25-40 200 2OO AAA 333
1e 5O-5O-O 200 2OO AAA 666
1f 50-50-10 200 2CO AAA 1332
ig 50-50-20 2OO 2OO AAA O
1h 50-50-40 3OO 1OO AAAA 167
1i 75-25-0 3OO 1OO AAAA 333
1j 75-25-10 300 1OO AAAA 666
1k 75-25-20 300 1OO AAAA O
11 75-25-40 200 2OO AAAA 333
1m 50-50-0 200 2OO AAAA 666
1n 50-50-10 200 2OO AAAA 1332
1o 50-50-20 200 200 AAAA
ip 50-50-40
1. Die ersten beiden Zahlen geben den Zellulosefaser- und Glasfasergehalt in Gewichtsprozenten an, und die dritte Zahl gibt den Kunstharzkolloidgehalt in Gewichtsprozenten
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2Α22426
in Bezug auf das Glasgewicht an.
2. Der Glastvp AAA ist eine Mikroglasfaser mit einem Durchmesser von 0,5 - 0,749 Mikron, während der Glastyp AAAA einen Durchmesser von 0,2 - 0,4999 Mikron aufweist.
Beispiel 2 - Mikroporöse Membranfilter Muster 2a
Milliporenmembrane MF-HAWP (Poren mit 0,45 Mikron Durchmesser) .
Zwei Membranfilterscheiben werden zur Reinigung mit 500 ml eines Freon TF Lösungsmittels durchtränkt, um die Oberflächenverunreinigungen zu entfernen. Anschließend werden die Scheiben an der Luft bei Raumtemperatur getrocknet.
Eine der gereinigten Membranscheiben wird mit dem gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 hergestellten Harzkolloid behandelt. 12 Gramm der 6%-igen Harzkolloiddispersion wird mit 500 ml Wasser verdünnt. Die Behandlungslösung wird auf 65°C (150°F) erwärmt, und die Membranscheibe wird 10 Minuten in die Lösung eingetaucht und dann in einem Ofen bei 1210C (25O0F)- 30 Minuten lang getrocknet. Die behandelte Membran hatte einen GewichtsZuwachs von 0,73%.
Muster 2b
Milliporenmembran MF-RAWP (mit einem Durchmesser von 1,2 Mikron)
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Zwei Membranfilterscheiben werden gereinigt und wie beim Muster 2a behandelt. Die kolloidbehandelte Membran zeigte einen GewichtsZuwachs von 0,64%.
Beispiel 3 - Kieselgurbehandlung'
2,5 Gramm von im Handel erhältlichen Kieselgurfilterzusatz (J.M. Cellite 545) wird in 100 ml Wasser eingefüllt. Dazu werden 8,33 Gramm von einer 6%-igen Harzkolloiddispersion zugegeben, die gemäß dem Beispiel 1 hergestellt ist. Der sich daraus ergebende Brei wird 15 Minuten lang bewegt.
Das behandelte Kieselgur wird durch eine Filtration entwässert, wobei ein #54.Whitman Filterpapier verwendet wird, und dann in einem Ofen 30 Minuten lang getrocknet, der auf 121°C (25O°F) aufgeheizt ist. Das daraus entstehende Material wird nach der Behandlung wieder leicht im Wasser dispergiert.
Testversuche
1. Testverunreinigung
Die Testverunreinigung besteht aus monodispergierten Polystyreneglttern (Dow Diagnostius) folgender Ab-• messungen:
0,109 Mikron
0,234 Mikron
0,357 Mikron
0,481 Mikron
Θ,749 Mikron -
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Das besondere Latex, das in einem Test verwendet wurde, wurde mit einem bidestillierten Wasser gemischt, um eine Dispersion zu erzielen, mit einer Trübung von 100 FTU, welche mit einem Hach Modell 2100A Trübungsmesser gemessen wurde. Der pH-Wert der Testdispersion ist 6,5 - 7,0.
Testausführung (Filtrationsleistung über der Teilchengröße)
Figuren 1-7 und 10 Blattförmiges Zellulose-Gasfasermaterial:
Das Blattmaterial wird in Scheiben zerschnitten, die einen Durchmesser von 57 mm aufweisen. Die Scheiben werden in einen 47 mm" Milliporenvakuumfilterhalter eingelegt, und 100 ml der vorbereiteten Verunreinigungsdispersion wird durch die Scheibe hindurchfiltriert, wobei ein Unterdruck von 58 cm Hg-Säule (23 in. Hg) verwendet wird. Die Trübung der durch den Filter hindurchtretenden Flüssigkeit wird unter Verwendung des Hach Trübungsmessers gemessen. Für jede Formulierung wurden zwei Scheiben getestet, wobei jeweils die oben genannten Latex Teilchengrößen verwendet wurden. Die Filtrationsleistung wird aus folgender Formel errechnet :
Trübung der einströmenden Flüssigkeit - Trübung der aus-
Filtrationsleistung =
Flüssigkeit
Membranfilter:
Testdurchführung ist identisch mit der Testdurchführung
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für Zellulose-Glasfaserfilter. Die unbehandelten Membranscheiben werden zum Vergleich ebenfalls getestet.
Kieselgur:
Das behandelte Kieselgur wird mit 100 ml Wasser gemischt und zum Filtrieren durch eine poröse Glasplatte eines 47 mm Milliporenvakuumfilterhalters hindurchgeleitet, bis ein 6t5 mm (1/4") dicker Filterkuchen entsteht. 100 ml der vorbereiteten Latex Verunreinigungsdispersion wird unter Verwendung eines Unterdrucks von 58 cm Hg-Säule (23 in. Hg) durch den Filterkuchen hindurchgefiltert. Die Trübungsmessung und Filtrationsleistungsbestimmung erfolgen wie bei den Zelluloseglasfaserfiltern. Zum Vergleich wird unbehandelter . Kieselgur ebenfalls getestet.
3. Testausführung (Filtrationsleistung über dem Flüssigkeitsvolumen) Figuren 8y 9 und 11
Diese Versuche wurden unter Verwendung einer 100 FTU Dispersion einer 0,109 Mikron Latex durchgeführt. Die Testdurchführung ist identisch zu der unter Punkt 2a beschriebenen Testdurchführung, mit der Ausnahme, daß die 1OO ml Filtrationen bei einer einzelnen Scheibe des Filterstoffes wiederholt werden, bis die Leistung merklich abfällt.
Die Testergebnisse sind in den Figuren 1 bis 11 dargestellt. Darin zeigen:
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Fig. 1 - die Filtrationsleistung der Muster 1c und 1a, aufgetragen über der Teilchengröße;
Fig. 2 - die Filtrationsleistung der Muster 1g und 1e, aufgetragen über der Teilchengröße;
Fig. 3 - die Filtrationsleistung der Muster 1k und 1i, aufgetragen über der Teilchengröße;
Fig. 4 - die Filtrationsleistung für die Muster 1o und 1m, aufgetragen über der Teilchengröße;
Fig. 5 - die Filtrationsleistung für behandelte und unbehandelte Muster 2araufgetragen über der Teilchengröße;
Fig. 6 - die Filtrationsleistung für behandelte und unbehandelte Muster-2bf aufgebtragen über der Teilchengröße;
Fig. 7 - die Filtrationsleistung für behandelte und unbehandelte Muster 3,aufgetragen über der Teilchengröße;
Fig. 8 - die Trübung der abströmenden Flüssigkeit, aufgetragen über dem gefilterten Schmutzflüssigkeitsvolumen für AAA Glasfilterausführungen (Muster 1b, 1e, 1d, 1f, 1g, 1h, die den entsprechenden Kurvenzügen. A, B, C, D, E und F entsprechen);
Fig. 9 - die Trübung der abströmenden Flüssigkeit,aufgetragen über dem gefilterten Schmutzflüssigkeitsvolumen für AAAA Glasfilterausführungen (Muster 1j, 1k, 11, 1n, 1o, 1p, die den entsprechenden Kurvenzügen A, B, C, D, E, F entsprechen);
Fig.io - die Filtrationsleistung für Zellulose-Asbestfilterstoffe, aufgetragen über der Teilchengröße und
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Fig.11 - die Trübung der abströmenden Flüssigkeit, aufgetragen über dem gefilterten Schmutzflüssigkeitsvolumen für Zellulose-Asbestfilterstoffe.
In jeder Figur 1-7 bezeichnen die mit dem Buchstaben "A" versehenen Kurvenzüge behandelte Muster und die mit dem Buchstaben "B" bezeichneten Kurvenzüge die unbehandelten Muster.
Die Fig. 10 und 11 basieren auf Ergebnissen, die mit Zellulose-Asbestfilterstoffen erzielt wurden, wobei verschiedene Asbestmengen verwendet wurden, die aus der folgenden Aufstellung zu entnehmen sind:
Muster - % Asbest
R-25 0
R-20 5
R-15 12
R-10 15
D-10 15
R-6 19
D-6 19
R-4 26
D-4 23
D-2 27
D-OO 37
In der Fig. 11 entsprechen die Kurvenzüge A, B, C, D, E den .Mustern R-15, D-10, D-6, D-4 bzw. D-2.
Eine Auswertung der Ergebnisse zeigt, daß das D-2 Muster (Kurve E gemäß Fig. 11) ausgezeichnete Filtrationser-
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gebnisse bei großen Schmutzflüssigkeitsvolumen ergibt im Vergleich zu den übrigen getesteten Mustern. Z.B. zeigt das Muster D-10 (Kurve B gemäß Pig. 11) einen erheblichen Filtrationsleistungsverlust bei einer Zunahme der gefilterten Flüssigkeit.
Betrachtet man Fig.9, dann zeigt die Kurve D (Muster 1n), daß dieser Filterstoff eine bessere Filtrationsleistung mit zunehmenden gefilterten Schmutzflüssigkeitsvolumen als die anderen untersuchten Muster aufweist.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wird das verwendete Melamin-Formaldehydhärz als Parezharz 607 bezeichnet, bei dem es sich um ein ungefülltes, zerstäubungsgetrocknetes Trimethylolmelamin handelt, das normalerweise wegen seiner Naßfestigkeitseigenschaften in der Papierindustrie verwendet wird. Ähnliche Ergebnisse sind mit Cymel 409, einem Dimethylolmelamin Produkt erzielbar, wenn es an Stelle des Parezharzes 607 verwendet wird. Beide Harze sind von der Firma American Cyanamid erhältlich.
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Claims (23)

  1. Patentansprüche
    ί 1.jVerfahren zur Behandlung eines negativ geladenen ^—S Filtermaterials mit einem großen Oberflächenbereich zur Steigerung der Filtratxonsleistung bei Submikronteilchen, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial mit einem kationischen Melamin-Formaldehyd-Kolloid in Verbindung gebracht wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial aus Glasfasern besteht, die einen Durchmesser von ungefähr 1 Mikron oder einen kleineren Durchmesser aufweisen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasfasern einen Durchmesser von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,75 Mikron aufweisen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial von Festkörperteilchen gebildet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial von Kieselgur gebildet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeich η" et", "daß das Filtermaterial von einer mikroporösen Membran gebildet wird, deren Porengröße ungefähr 3 Mikron beträgt oder kleiner ist.
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  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial von einer synthetischen Polymerfaser oder Faserchen gebildet wird, deren Durchmesser ungefähr 1 Mikron beträgt oder kleiner ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Polymer aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyacrylonitril und Polypropylen besteht.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial innig mit einer wässrigen Suspension des Kolloids in Berührung gebracht wird, so daß etwa 3% bis etwa 50% des Kolloidgewichtes auf dem Filtermaterial angelagert wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gewichtsverhältnis des Kolloids zum Filtermaterial etwa 10 bis 40 beträgt.
  11. 11. Filter, der aus einem negativ geladenen Filtermaterial mit einem großen Oberflächenbereich besteht, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des Filters durch ein kationisches Melamin-Formaldehyd-Kolloid verändert ist.
  12. 12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial aus Glasfasern besteht, die einen Durchmesser von ungefähr 1 Mikron auf v/eisen oder einen kleineren Durchmesser.
  13. 13. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-
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    net, daß das Filtermaterial aus Glasfasern besteht, deren Durchmesser ungefähr 0,05 bis ungefähr O,75 Mikron beträgt.
  14. 14. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial aus einer mikroporösen Membran besteht, deren Poren eine Größe von ungefähr 3 Mikron oder eine kleinere Größe auf v/eisen.
  15. 15. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial aus Feststoffteilchen besteht.
  16. 16. Filter nach Anspruch. 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Filtermaterial Kieselgur ist.
  17. 17. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter selbstbindende Fasern aufweist, die eine Matrix für die Glasfasern bilden.
  18. 18. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter eine Matrix aus Zellulosefasern aufweist.
  19. 19. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter eine Matrix aus~Zellulosefasern aufweist, deren Betrag etwa von 50% bis 90% des gesamten Filtergewichtes ausmacht.
  20. 20. Filter, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter aus Glasfasern besteht, die einen Durchmesser von etwa 0,05 bis etwa 0,75 Mikron besitzen und daß die Oberfläche der Glasfasern durch ein kationisches Melamin-Formaldehyd-Kolloid verändert ist.
  21. 21. Filter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß etwa 10 bis etwa 90% des Filtergewichtes Zellulosefasern ausmachen.
  22. 22. Filter, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter aus Kieselgur besteht und daß die Oberfläche des Kieseigurs mit einem kationischen Melamin-Formaldehyd-Kolloid verändert ist.
  23. 23. Filter, dadurch, gekennzeichnet , daß der Filter von einer mikroporösen Membran gebildet wird, deren Porengröße 3 Mikron oder kleiner ist, und daß die Oberfläche der mikroporösen Membran mit einem kationischen Melamin-Formaldehyd-Kolloid verändert ist.
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