DE2904139A1

DE2904139A1 - Filtervlies zum filtrieren von polymerschmelzen

Info

Publication number: DE2904139A1
Application number: DE19792904139
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Buschmann; Ingolf Dipl Ing Kulesa; Reinhard Dipl Ing Unger
Original assignee: SCHWARZA CHEMIEFASER
Current assignee: SCHWARZA CHEMIEFASER
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1979-02-03
Publication date: 1979-12-20
Also published as: FR2420991A1; CH635006A5; FR2420991B3; DD135093A1

Description

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Titel der Erfindung

Filtervlies zum Filtrieren von Polymerschmelzen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Filtervlies zum. Filtrieren von Polymerschmelzen, aus denen, vorzugsweise im Schnellspinnverfahren, synthetische Endlosfäden hergestellt werden.

Charakteristik: der bekannten technischen Lösungen

Die für die Herstellung von synthetischen Endlosfäden verwendete Polymerschmelze muß frei von Verunreinigungen sein, da sich in der Schmelze vorhandene Verunreinigungen nachteilig auf die textil-physikalischen Parameter der aus der Schmelze hergestellten Endlosfäden auswirken. Es ist üblich, die Verunreinigungen vor dem Spinnprozeß aus der Schmelze zu entfernen.

In der DD-PS 126 708 wird eine Filtereinlage zum Filtrieren von Schmelzen beschrieben, die aus 2 bis 10 Glasseidengewebeschichten unterschiedlicher Titer mit lose dazwischengestreuten 1 bis 5 Glasfaserschichten unterschiedlicher Titer besteht, wobei die durch diese Schichtenanordnung erreichten Verengungen und Erweiterungen der Filterkanäle mathematisch definiert über den Querschnitt der Filtereinlage verteilt sind. Diese im Schmelzestrom angeordnete vielschichtige FiI-

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tereinlage soll neben einem hohen Filtereffekt für forminstabile Verunreinigungen, wie sie die Hydrogelteilchen darstellen, auch gleichzeitig eine gegenüber bekannten Filtereinlagen verlängerte Standzeit aufweisen. Im Hinblick auf die Verwendungsfähigkeit der Filtereinlage sind folgende Nachteile feststellbar:

Beim Zuschalten der Filtereinlage in den Schmelzestrom stellt sich sofort ein sehr hoher Anfangsdruck der Schmelze von 150 bis 170 kp/cm² ein₀

Dieser sehr hohe, offensichtlich durch den Aufbau der Filtereinlage hervorgerufene Anfangsdruck der Schmelze bedingt eine von vornherein niedrige Standzeit der Filtereinlage, da bei einem Schmelzedruck von größer als 250 kp/cm die Filtereinlage mit aus der Schmelze zurückgehaltenen Verunreinigungen zugesetzt ist und ausgewechselt werden muß.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung der Standzeit einer Filtereinlage zum Filtrieren von Polymerschmelzen mittels einer im Aufbau einfachen, kostengünstigen Filtereinlage.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filfcervlies zum Filtrieren von Polymerschmelzen au schaffen, das eine gezielte Beeinflussung der Verweilzeit der Schmelze im Filtervlies bei einem optimalen Filtereffekt insbesondere für forminstabile Verunreinigungen ermöglicht«,

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Filtervlies zum Filtrieren von Poä-ymerschmelzen gelöst, das aus einem Zweikomponentenfiltervlies besteht und, eingefaßt von Haltevorrichtungen, im Schmelzestrom angeordnet ist, welches dadurch charakterisiert ist, daß es eine elastische, aus einer ausge-

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härteten Bindemasse bestehende Komponente und eine von ihr in unregelmäßiger Verteilung benetzte,unelastische Komponente aus polyfilen, statistisch verteilten, lagestabilisierten Glasfasern mit einem Filamentdurchmesser von kleiner 5 Λ™ aufweist.

Es wurde überraschend gefunden, daß sich beim Einsatz des erfindungsgemäßen Filtervlieses nur ein sehr geringer Anfangsdruck der Schmelze einstellt.

Die statistisch verteilten, in einem Bereich von kleiner 5/um unterschiedliche Filamentdurchmesser aufweisenden, polyfilen Glasfasern des erfindungsgemäßen Filtervlieses sind von einer in ungleichmäßiger Verteilung aufgetragenen Bindemasse benetzt. Es ist zweckmäßig, die Glasfasern vor dem Auftragen der Bindemasse zu mischen. Die Bindemasse stellt nach ihrem Aushärten den Zusammenhalt der Glasfasern her und führt zu ihrer Lagestabilisierung.

Es ist vorteilhaft, eine Bindemasse zu wählen, die bei Betriebsbedingungen des Filtervlieses, zum Beispiel bei seiner Anordnung im Polyesterschmelzestrom, bis zu mindestens 30O⁰O hitzestabil ist.

Die durch die Glasfaser-Bindemasse-Kombination erreichte Elastizität des Filtervlieses bleibt bis zu einem Maximaldruck von 500 kp/cm erhalten.

Gemeinsam mit dem erfindungsgemäßen Filfcervlies ist ein Stützgewebe im Schmelzestrom angeordnet. Es ist zweckmäßig, als Stützgewebe Glasseiden-Roving-Gewebe oder Siebgewebe aus hochlegiertem Draht einzusetzen.

Das erfindungsgemäße Filtervlies ist nach dem Einpassen in Haltevorrichtungen für eine zentrale oder dezentrale Schmelzefiltration einsetzbar.

Beim Zuschalten des erfindungsgemäßen Filtervlieses in den Schraelzestrom wird es dem Strömungsdruck der Schmelze ausgesetzt. Dabei werden seine unterschiedliche Querschnitte aufweisenden Hohlräume und Kanäle, wobei die Querschnitte der Hohlräume und Kanäle im Durchschnitt größer sind als die Querschnitte der abzuscheidenden formstabilen und forminstabilen Verunreinigungen, unter dem Strömungsdruck der Schmelze

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verkleinert. Durch diese elastische Anpassung der Hohlräume und Kanäle des erfindungsgemäßen Filtervlieses an die vorliegenden Betriebs- und Verunreinigungsbedingungen wird bei zunehmender Verunreinigung des Filtervlieses und damit verbundenem ₍steigendem Druckabfall eine Passage des bereits fixierten Filtrates vermieden. Die formstabilen und forminstabilen Verunreinigungen der Schmelze werden einmal dadurch zurückgehalten, weil sie größer sind als der für ihre Passage erforderliche freie Querschnitt des erfindungsgemäßen Filtervlieses und zum anderen durch das Auftreten von Adhäsionskräften zwischen den Verunreinigungen und den Filamenten des Filtervlieses, wenn es sich um Verunreinigungen handelt, die von ihren Abmessungen her das Filtervlies passieren könnten.

Durch den Aufbau des erfindungsgemäßen Filtervlieses gelingt es, die Verunreinigungen gegen den liderstand des fließenden Mediums so nahe an die Glasfasern heranzuführen, daß Adhäsionskräfte mit einer derartigen Intensität wirksam werden, die die Verunreinigungen an die Glasfasern binden. Die Statik des Vliesaufbaus wird bei der Schmelzepassage durch die stärkeren Glasfaserfilamente erreicht, während die schwächeren Glasfaserfilamente die Kontakthäufigkeit mit den Verunreinigungen bestimmen.
Am erfindungsgemäßen Filtervlies stellt sich ein sehr niedri-

ger Schmelzeanfangsdruck von kleiner 40 kp/cm ein, der eine wesentlich erhöhte Standzeit des erfindungsgemäßen Filtervlieses zur Folge hat.

Beim Passieren der Schmelze werden im erfindungsgemäßen Filtervlies mindestens 80 % der zum Teil fadenbruchwirksamen, forminstabilen Verunreinigungen und sämtliche formstabilen Verunreinigungen abgeschieden. Die aus der filtrierten Polymerschmelze im Schnellspinnverfahren hergestellten Endlosfäden weisen textil-physikalische Parameter auf, die in den bekannten Größenordnungen der mit üblichen Abzugsgeschwindigkeiten ersponnenen Fäden liegen·

Gegenüber den bekannten Filtermaterialien weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auft

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Das erfindungsgemäße Filtervlies ist kostensparend aufgebaut und bequem zu handhaben. Seine Standzeit liegt im Durchschnitt bei über 2000 Stunden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden.

Als Material für das erfindungsgemäße Filterylies werden polyfile Glasfasern mit einem Filamentdurchmesser von 5 yum und 0,5/um gemischt, statistisch verteilt und mittels einer in ungleichmäßiger Verteilung aufgetragenen PTFE-Bindemasse lagestabilisierte Das erfindungsgemäße Filtervlies wird gemeinsam mit einem Stützgewebe aus hochlegiertem Metalldraht in das Düsenpaket einer Spinneinrichtung eingepaßt und durch Verschrauben des Düsenpaketoberteils und -Unterteils befestigt, so daß es sich im Schmelzeraum der Spinneinrichtimg befindet. Nach Zuschalten eines Polyesterschmelzestroms stellt sich am erfindungsgemäßen Filtervlies ein Schmelzeanfangsdruck von

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30 kp/cm ein. Bei einem Schmelzedruck von 270 kp/cm ist nach einer 3000stündigen Standzeit das erfindungsgemäße Filtervlies auszuwechseln. Die Fadenbruchzahlen der aus der filtrierten Polyesterschmelze schnellgesponnenen Fäden liegen bei 0,001 Fadenbrüchen pro 100 km.

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Erfindungsanspruch

· Filtervlies zum Filtrieren von Polymersehmelzen, bestehend aus einem Zweikomponentenfiltervlies, dasι eingefaßt von Haltevorrichtungen, im Schmelzestrom angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß es eine elastische, aus einer ausgehärteten Bindemasse bestehende Komponente und eine von ihr in unregelmäßiger Verteilung benetzte, unelastische Komponente aus statistisch verteilten, lageatabilisierten, polyfilen Glasfasern mit einem Filamentdurchmesser von kleiner 5/im aufweist.

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