DE4304085A1 - Open=pored body - has concave pore structure formed by crystals washed out of a degradable plastics matrix - Google Patents
Open=pored body - has concave pore structure formed by crystals washed out of a degradable plastics matrixInfo
- Publication number
- DE4304085A1 DE4304085A1 DE4304085A DE4304085A DE4304085A1 DE 4304085 A1 DE4304085 A1 DE 4304085A1 DE 4304085 A DE4304085 A DE 4304085A DE 4304085 A DE4304085 A DE 4304085A DE 4304085 A1 DE4304085 A1 DE 4304085A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crystals
- plastic
- degradable
- body according
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 title claims 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 13
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 4
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutanoic acid;3-hydroxypentanoic acid Chemical compound CC(O)CC(O)=O.CCC(O)CC(O)=O IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920013642 Biopol™ Polymers 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical class CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-M 4-hydroxybutyrate Chemical compound OCCCC([O-])=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical class OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001026509 Kata Species 0.000 description 1
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 150000004652 butanoic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 125000003963 dichloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 229940070710 valerate Drugs 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
- B29C67/20—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 for porous or cellular articles, e.g. of foam plastics, coarse-pored
- B29C67/202—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 for porous or cellular articles, e.g. of foam plastics, coarse-pored comprising elimination of a solid or a liquid ingredient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H3/00—Other air-treating devices
- B60H3/06—Filtering
- B60H3/0658—Filter elements specially adapted for their arrangement in vehicles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen offenporigen Körper insbesondere zum Filtern von flüssigen oder gasförmigen Stoffen, als Kata lysatorträger, als Speichermedium beispielsweise für Flüssig keiten, als Isolationsmaterial oder als Leichtbaustoff.The invention relates in particular to an open-pore body for filtering liquid or gaseous substances, as kata lysatorträger, as a storage medium for liquid, for example capabilities, as insulation material or as a lightweight material.
Ein allgemein bekannter Filterkörper ist aus Fasern aufge baut und wird für Individual- oder Klimafilter verwendet. Ebenfalls werden offenporige Schaumstoffe zum Herstellen von Filtern verwendet. Die Absorbtionscharakteristiken der Faser strukturen und der bekannten Schaumstoffe bringen es mit sich, daß die Faseroberflächen sich vergleichsweise schnell mit Partikeln schadstoffbelasteter Luft beladen. Hierbei werden zwischen den Fasern Partikelbrücken ausgebildet und der Durch strömungswiderstand steigt sehr schnell an. Dadurch wird ein Filterwechsel erforderlich, bevor die volle Beladung der ge samten Filtermembran mit Partikeln erreicht ist. Dasselbe gilt für offenporige Schaumstoffe, bei denen die zipfligen Poren sehr schnell mit Partikeln verstopft werden. Filter mit einer Filtermatrix aus Fasern oder offenporigen geschäumten Kunst stoffen müssen deshalb als unwirtschaftlich bezeichnet wer den.A generally known filter body is made of fibers builds and is used for individual or climate filters. Open-pore foams are also used to manufacture Filters used. The absorption characteristics of the fiber structures and the well-known foams bring with it, that the fiber surfaces comparatively quickly with Load particles of polluted air. Here are Particle bridges are formed between the fibers and the through flow resistance increases very quickly. This will create a Filter change required before full loading of the ge entire filter membrane with particles is reached. The same applies for open-pore foams where the lobed pores become clogged with particles very quickly. Filter with a Filter matrix made of fibers or open-pore foamed art substances must therefore be described as uneconomical the.
Der Erfindung kann die Aufgabe vorangestellt werden, einen Körper der genannten Art zu schaffen, der bei weniger schnellem Anstieg des Durchströmungswiderstandes gleichzeitig eine höhere Speicherfähigkeit besitzt. Die Aufgabe ist durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.The invention can be preceded by the task To create bodies of the type mentioned, which is less rapid Increase in flow resistance at the same time a higher Has storage capacity. The object is achieved by the invention solved according to claim 1.
Beim erfindungsgemäßen Körper wird durch eine Offenporosität mit konkaven Poren eine Absiedlung der Partikel in der Tiefe der Poren erreicht. Der zentrale Verbindungsraum zwischen den Poren bleibt lange Zeit offen und wird erst verlegt, wenn alle Poren maximal mit Partikeln beladen sind. Es hat sich gezeigt, daß ein konkav poröser Körper einen geringeren Durchströmungs widerstand bei gleichzeitig höherer Absorptionsrate von Par tikeln als eine Filtermatrix aus Fasern oder geschäumtem Kunst stoff besitzt. Bei einem Filter mit konkaven Poren ist ver glichen mit den bekannten Filtern eine optimalere Oberflächen/ Volumenrelation der absorbierenden Poren erreichbar. Es hat sich gezeigt, daß ein Porenvolumen von etwa 80% oder größer des Gesamtvolumens bei gleichzeitig hinreichender Volumenstabilität des Körpers erreichbar sind. Für die Herstellung eines solchen Körpers wird entsprechend weniger Ausgangsmaterial benötigt, was die Herstellung und die Entsorgung vereinfacht und kosten günstiger macht. The body according to the invention is characterized by an open porosity with concave pores, the particles settle deep the pores reached. The central connecting space between the Pores remain open for a long time and are only laid when all of them Maximum pores are loaded with particles. It has shown, that a concave porous body has less flow resistance with a higher absorption rate of par particles as a filter matrix made of fibers or foamed art owns fabric. In the case of a filter with concave pores, ver compared with the known filters a more optimal surface / Volume relation of the absorbent pores achievable. It has shown that a pore volume of about 80% or greater Total volume with sufficient volume stability of the body can be reached. For the production of such Body accordingly less raw material is required, which simplifies and costs manufacturing and disposal makes cheaper.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Körper kon kave Hohlräume oder Poren mit einer Weite von 20-60 µm und zwi schen diesen Durchgängen mit einer Weite von 10-50 µm auf. In den konkaven Hohlräumen kann beispielsweise durchströmende Luft verwirbeln und die zu filternden Partikel können auf den Wan dungen und in der Tiefe der Hohlräumen deponiert werden. Bei hohem Porenvolumen ist jeder konkave Hohlraum gleichzeitig mit mehreren benachbarten Hohlräumen über kurze Durchgänge verbunden. Da somit sehr viele Durchgänge vorhanden sind, ist der Durchströmungswiderstand auch dann vergleichsweise klein, wenn ein Teil dieser Durchgänge mit Partikeln verstopft ist. Bei aneinander angrenzenden Hohlräumen sind die Durchgänge wesentlich breiter als lang. Der zu filternde flüssige oder gasförmige Stoff kann deshalb ohne großen Widerstand von einem Hohlraum zum anderen gelangen. Bei gasförmigen Stoffen führt die oben genannte Verwirbelung dennoch zu einer sehr schnellen Absiedelung der Partikel auf den Wandungen und in der Tiefe der Poren bzw. Hohlräume. Bei vergleichsweise kleinem Durchströmungswiderstand und hoher Speicherfähigkeit ist der erfindungsgemäße Körper dennoch äußerst wirksam.According to a development of the invention, the body has con cavities or pores with a width of 20-60 µm and zwi between these passages with a width of 10-50 µm. In air flowing through the concave cavities, for example swirl and the particles to be filtered can hit the tub deposits and in the depth of the cavities. At high concavity, each concave cavity is simultaneously with several adjacent cavities over short passages connected. Since there are therefore a large number of passes the flow resistance is also comparatively small, if part of these passages are clogged with particles. In the case of adjacent cavities, the passages are much wider than long. The liquid or to be filtered gaseous substance can therefore without great resistance from one cavity to another. With gaseous substances the above-mentioned turbulence nevertheless leads to a very rapid settlement of the particles on the walls and in the depth of the pores or cavities. With a comparatively small one Flow resistance and high storage capacity is the body according to the invention nevertheless extremely effective.
Ist der Körper zudem gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff hergestellt, so erlaubt dies die Freisetzung der filtrierten Partikel ohne wesentlichen Aufwand technischer Energie. Eine bisher übliche Verbrennung der zu entsorgenden Filter kann damit vermieden werden. Eine beladene Filtermembran kann beispielsweise in einer natürlichen Umwelt hydrolisiert und die Partikel freigesetzt werden. Die freigesetzten Partikel können separiert und durch chemische oder physikalische Verfahren wieder gewonnen oder kompaktiert werden. Der partikelbeladene Körper kann bei spielsweise in ein Wasserbecken gegeben werden, wo nach der Hydrolyse der Filtermatrix durch Zentrifugation verschieden schwere Teilchen separiert und gewonnen werden können. Die filtrierten Partikel können dadurch ohne technischen Energie aufwand durch Autoseparation freigegeben werden.The body is also according to a further development of the invention made from a biodegradable plastic, so this allows the release of the filtered particles without substantial expenditure of technical energy. A previously common one Burning of the filters to be disposed of can thus be avoided will. A loaded filter membrane can, for example, in a hydrated natural environment and released the particles will. The released particles can be separated and by chemical or physical processes recovered or be compacted. The particle-laden body can for example in a water basin, where after the Different hydrolysis of the filter matrix by centrifugation heavy particles can be separated and recovered. The This means that filtered particles can be used without technical energy expenses are released through auto-separation.
Ein besonders geeigneter Ausgangsstoff zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Körpers besteht aus einem weitgehend ho mogenen Gemisch aus insbesondere Salzkristallen etwa gleicher Größe und einer degradablen Matrix. Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Ausgangsstoff sehr einfach beispielsweise durch Spritzgießen, Pressen oder Extrudieren sehr gut verarbeitbar und in die geeignete Form bringbar ist. Um aus dem geformten Ausgangsstoff einen erfindungsgemäßen Körper herzustellen, ist es dann lediglich erforderlich, die Kristalle herauszulösen, vorzugsweise sind dazu die Kristalle wasserlöslich. Die Kristalle können Salzkristalle sein, beispielsweise aus Natriumchlorid oder Kaliumchlorid. Sie können jedoch auch aus Glukose bestehen.A particularly suitable starting material for the production of a body according to the invention consists of a largely ho mogeneous mixture of in particular salt crystals about the same Size and a degradable matrix. It has been shown that such a starting material very easily, for example Injection molding, pressing or extruding can be processed very well and can be brought into the appropriate form. To get out of the molded Starting material to produce a body according to the invention, it is then only necessary to remove the crystals, for this purpose the crystals are preferably water-soluble. The crystals can be salt crystals, for example from sodium chloride or potassium chloride. However, they can also consist of glucose.
Nach einem besonders geeigneten Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Körpers bzw. des Ausgangsstoffes, werden die Kristalle mit einer vorzugsweise degradablen Matrix ge mischt und das Gemisch aus Kristallen und Matrix wird ge formt und schließlich werden die Kristalle ausgewaschen. Die degradable Matrix kann beispielsweise ein β-Poly hydroxybutyrat sein.According to a particularly suitable method for producing the body according to the invention or of the starting material the crystals with a preferably degradable matrix mixes and the mixture of crystals and matrix is ge forms and finally the crystals are washed out. The degradable matrix can be, for example, a β-poly be hydroxybutyrate.
Es können auch Salzkristalle in die Lösung des Polymers ge mischt und das Lösemittel verdampft werden. Durch die Wahl größerer oder kleinerer Salzkristalle läßt sich die Poren größe verändern und die Absorptionscharakteristik auf die zu filtrierenden Partikel einstellen.Salt crystals can also be added to the solution of the polymer mixes and the solvent is evaporated. By choice Larger or smaller salt crystals can pore the pores change size and the absorption characteristics on the Adjust the particles to be filtered.
Vorteilhaft ist auch die Möglichkeit, aus dem Körper zu gleich Filterträger und Befestigungsteile in einer oder mehreren Arbeitsgängen herzustellen, um damit verschiedene bestehende Filtergehäuse zu bestücken. Solche Filtergehäuse sind beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie bereits üblich.Another advantage is the ability to get out of the body same filter holder and fasteners in one or to produce several operations in order to achieve different populate existing filter housings. Such filter housings are already in the automotive industry, for example common.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach folgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Further advantageous features result from the dependent ones Claims, the following description and the Drawing. An embodiment of the invention will follow explained below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 ein Schnitt durch einen Teil einer bekannten Filter matrix, Fig. 1 is a section through part of a known matrix filter,
Fig. 2 ein Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Körpers in stark vergrößertem Maßstab, Fig. 2 is a section through a part of a body according to the invention in a greatly enlarged scale,
Fig. 3 ein Schnitt durch einen Teil eines mit Partikel be ladenen Körpers, im Maßstab gemäß Fig. 2, und Fig. 3 is a section through part of a body loaded with particles, on the scale of FIG. 2, and
Fig. 4 ein Schnitt durch einen Teil eines Ausgangsstoffes zur Herstellung des erfindungsgemäßen Körpers. Fig. 4 is a section through part of a starting material for producing the body according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt eine Filtermatrix 1 aus einem Schaumstoff 2 mit zipfligen Poren 3, die untereinander verbunden sind. Die Poren 3 führen auch nach außen, so daß die Filter matrix 1 offenporig ist. Die Verbindungen der Poren 3 nach außen und im Innern der Matrix 1 sind überwiegend gemischt schmal und röhrenförmig und in geringem Maß blasenförmig. Fig. 1 shows a filter matrix 1 made of a foam 2 with lobed pores 3 , which are interconnected. The pores 3 also lead to the outside, so that the filter matrix 1 is open-pore. The connections of the pores 3 to the outside and inside of the matrix 1 are predominantly mixed narrow and tubular and to a small extent bubble-shaped.
Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Filtermatrix 4, die mit einem Volumenanteil von vorzugsweise größer als 80% konkave Poren 7 aufweist, die über kurze Durchgänge 6 unter einander und mit der Außenseite der Matrix 4 verbunden sind. Jede etwa kugelförmige Poren 7 ist im Durchschnitt mit mehreren benachbarten Poren 7 verbunden. Die Weite A der Durchgänge 6 beträgt vorzugsweise etwa 10-50 µm und die Weite B der Poren 7 beträgt im Durchschnitt vorzugsweise etwa 20-60 µm. Die Länge der Durchgänge 6 ist sehr gering, vorzugsweise um ein mehr faches geringer als ihre Weite A. Diese Porenweite und Poren form sind durch die Wahl geeigneter Salzkristalle mit ein fachen Mitteln bestimmbar. Die Salzkristalle sind vorzugs weise gemahlen und entsprechend der gewünschten Korngröße gesiebt. Fig. 2 shows a filter matrix according to the invention 4, which has a volume fraction of preferably greater than 80% concave pores 7, which are connected via short passages 6 between themselves and with the outside of the matrix 4. Each approximately spherical pores 7 is connected on average to several neighboring pores 7 . The width A of the passages 6 is preferably approximately 10-50 μm and the width B of the pores 7 is preferably approximately 20-60 μm on average. The length of the passages 6 is very small, preferably a multiple times smaller than their width A. This pore size and pore shape can be determined with a simple means by the choice of suitable salt crystals. The salt crystals are preferably ground and sieved according to the desired grain size.
Die Weite B ist so gewählt, daß hindurchtretende Luft in den Poren 7 verwirbeln kann und, wie in Fig. 3 gezeigt, in diesen Poren 7 Partikel 8 absiedeln können. Die Partikel 8 sind bei spielsweise Kohlepartikel die in entsprechend belasteter Um gebungsluft vorkommen.The width B is selected so that air passing through it can swirl in the pores 7 and, as shown in FIG. 3, particles 8 can settle in these pores 7 . The particles 8 are, for example, carbon particles which occur in ambient air with a corresponding load.
Wie die Fig. 3 deutlich zeigt, sind auch bei einer mit Par tikeln 8 beladenen Filtermatrix 5 zahlreiche Durchgänge 6 offen, die ein Durchströmen von flüssigen oder gasförmigen Stoffen erlaubt. Die Filtermatrix 4 besteht vorzugsweise aus einem biodegradablen Kunststoff 5. Besonders geeignet ist hier für ein β-Polyhydroxybutyrat oder der unter der Bezeich nung "Biopol" von der Firma ICI hergestellte Kunststoff. Diese Kunststoffe können in einer natürlichen Umwelt bakteriell oder/ und durch Hydrolyse abgebaut werden. Dies kann in einem Wasser becken oder dem Fäkalbecken einer Kläranlage, stattfinden. Die freigesetzten Partikel 8 können durch chemische oder physikalische Trennverfahren wieder gewonnen oder kompaktiert werden. Entsprechend ihrer vom Wasser verschiedenen Dichte setzen sich die Partikel am Boden ab, schwimmen an der Ober fläche oder bleiben in der Schwebe. As FIG. 3 clearly shows, numerous 5 passages 6 are also open at a tikeln par 8 loaded filter matrix, which permits passage of liquid or gaseous substances. The filter matrix 4 preferably consists of a biodegradable plastic 5 . Particularly suitable here is for a β-polyhydroxybutyrate or the plastic produced by the company ICI under the name "Biopol". These plastics can be degraded bacterially and / or by hydrolysis in a natural environment. This can take place in a water basin or in the sewage treatment plant. The released particles 8 can be recovered or compacted by chemical or physical separation processes. Depending on their density, which is different from that of water, the particles settle on the ground, float on the surface or remain suspended.
Durch geeignete Wahl des Kunststoffes 5, beispielsweise in dem dieser mehr oder weniger mit Valerat copolymersiert wird, kann die Degradationsrate und damit die Freisetzungsrate der Partikel eingestellt werden. Damit ist eine Filtermatrix 4 herstellbar, die sich allein durch Einwirkung von Luftfeuch tigkeit zersetzt oder die eine besondere mikrobielle Umge bung zum Abbau benötigt. Die Degradationsrate richtet sich nach der vorgesehenen Verwendung.The degradation rate and thus the release rate of the particles can be adjusted by a suitable choice of the plastic 5 , for example by copolymerizing it more or less with valerate. A filter matrix 4 can thus be produced which decomposes only through the action of atmospheric humidity or which requires a special microbial environment for degradation. The degradation rate depends on the intended use.
Anhand der Fig. 4 werden nachfolgend geeignete Herstellungs verfahren beschrieben.Suitable manufacturing processes are described below with reference to FIG. 4.
Nach einem ersten Verfahren werden Salzkristalle von durch schnittlich etwa 45 µm Durchmesser mit einem Biopol-Granulat gemischt. Die Salzkristalle bestehen beispielsweise aus Na triumchlorid oder Kaliumchlorid. Der Gewichtsanteil der Salz kristalle beträgt vorzugsweise mehr als 80%. Das weitgehend homogene Gemisch wird anschließend geformt, beispielsweise ge presst. Hierauf werden die Salzkristalle mit Wasser herausge waschen, was bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur er folgen kann. Gegebenenfalls wird die Filtermatrix 4 getrocknet.According to a first method, salt crystals with an average diameter of about 45 µm are mixed with a biopol granulate. The salt crystals consist, for example, of sodium chloride or potassium chloride. The weight fraction of the salt crystals is preferably more than 80%. The largely homogeneous mixture is then shaped, for example pressed ge. Then the salt crystals are washed out with water, which he can follow at room temperature or elevated temperature. If necessary, the filter matrix 4 is dried.
Nach einem weiteren Verfahren werden die Salzkristalle vor dem Mischen mit einem Lösemittel, vorzugsweise mit Dichlor methan benetzt. Nach dem Mischen mit dem Biopol-Granulat wird das homogene Gemisch ebenfalls geformt und anschließend wer den die Salzkristalle ausgewaschen. After another process, the salt crystals are pre mixing with a solvent, preferably with dichloro wetted methane. After mixing with the Biopol granules the homogeneous mixture also shaped and then who which the salt crystals washed out.
Nach einem weiteren Verfahren werden die Salzkristalle in eine Schmelze aus beispielsweise Biopol-Kunststoff eingerührt. An schließend wird die Schmelze geformt und abgekühlt und die Salzkristalle ausgewaschen.In a further process, the salt crystals are converted into a Melt made of, for example, Biopol plastic. On finally the melt is shaped and cooled and the Washed out salt crystals.
Nach einem weiteren Verfahren werden die Salzkristalle in eine Lösung des Polymers, das in einem organischen Lösemittel ge löst ist, gemischt und das Lösemittel durch Temperaturerhöhung oder durch Druckerniedrigung abgedampft. Mit diesem Verfahren wird eine besonders homogene Verteilung der Salzkristalle im Polymer erreicht.In a further process, the salt crystals are converted into a Solution of the polymer ge in an organic solvent dissolves, mixed and the solvent by increasing the temperature or evaporated by reducing the pressure. With this procedure a particularly homogeneous distribution of the salt crystals in the Polymer reached.
Die erwähnten Herstellungsverfahren erlauben einen weitgehend geschlossenen Verfahrenskreislauf. Dazu wird die nach dem Aus waschen erhaltene Salzlauge erhitzt, das abgedampfte Wasser wird kondensiert und das rekristallisierte Salz wird erneut gemahlen. Das gemahlene Salz wird dann wieder einem Biopol- Granulat beigemischt. Das abgedampfte Wasser kann zum Aus waschen von Salzkristallen ebenfalls wieder verwendet werden.The production processes mentioned largely allow one closed process cycle. This is what happens after the end wash obtained brine heated, the evaporated water is condensed and the recrystallized salt is again ground. The ground salt is then returned to a biopol Granules added. The evaporated water can go out washing salt crystals can also be reused.
Ein zur Herstellung der Filtermatrix 4 geeigneter Kunststoff ist vorzugsweise thermoplastisch. Dazu eignen sich vorzugs weise Zelluloseverbindungen, Zelluloseacetate, Milchsäurever bindungen, Buttersäureverbindungen und Glykolsäureverbindungen. A plastic suitable for producing the filter matrix 4 is preferably thermoplastic. Cellulose compounds, cellulose acetates, lactic acid compounds, butyric acid compounds and glycolic acid compounds are preferred for this purpose.
Die Fig. 4 zeigt deutlich die dichte Anordnung der in der Matrix 4 eingebetteten Kristalle 10, die den Ausgangsstoff 9 bilden. Die Berührungsstellen 11 der Kristalle 10 bilden nach dem Auswaschen der Kristalle die in Fig. 2 gezeigten Durchgänge 6. Die Weite und Form der Poren bzw. Hohlräume 7 der Filtermatrix 4 sind selbstverständlich durch die Form und Größe der Kristalle 10 bestimmt. Es hat sich gezeigt, daß auch bei sehr hohen Anteilen an Kristallen 10, beispiels weise bis zu einem Gewichtsanteil von etwa 95%, die Filter matrix 4 dimensionsstabil ist. FIG. 4 clearly shows the dense arrangement of the crystals 10 embedded in the matrix 4 , which form the starting material 9 . After the crystals have been washed out, the contact points 11 of the crystals 10 form the passages 6 shown in FIG. 2. The width and shape of the pores or cavities 7 of the filter matrix 4 are of course determined by the shape and size of the crystals 10 . It has been shown that even with very high proportions of crystals 10 , for example up to a weight fraction of about 95%, the filter matrix 4 is dimensionally stable.
Der in Fig. 4 gezeigte Ausgangsstoff 9 kann auf verschiedene Weise verarbeitet und in die geeignete Form gebracht werden. Beispielsweise kann der Ausgangsstoff 9 durch Spritzgießen, Walzengießen, Kaltpressen und dergleichen verarbeitet wer den. Die geeignete Form kann auch durch Extrudieren, Kalt- oder Heißpressen erhalten werden. Die Filtermatrix 4 kann beispielsweise die Form einer Folie aufweisen.The starting material 9 shown in FIG. 4 can be processed in various ways and brought into the appropriate form. For example, the starting material 9 can be processed by injection molding, roll molding, cold pressing and the like. The appropriate shape can also be obtained by extrusion, cold or hot pressing. The filter matrix 4 can have the shape of a film, for example.
Bei der Formgebung des Ausgangsmaterials 9 können mit der wirk samen Filtermatrix 4 gleichzeitig auch Filterträger oder Be festigungsteile angeformt werden. Die Filtermatrix 4 bildet dann bereichsweise beispielsweise einen Rahmen eines Filters. Ebenfalls können beispielsweise Laschen oder ähnliche Be festigungsteile angeformt werden. Ein solcher Filter eignet sich besonders für die Filterung von Zuluft in Kraftfahr zeugkabinen. In the shaping of the starting material 9 , filter carriers or fastening parts can also be integrally formed with the effective filter matrix 4 . The filter matrix 4 then forms, for example, a frame of a filter in some areas. Also, for example, tabs or similar fastening parts can be molded on. Such a filter is particularly suitable for filtering supply air in motor vehicle cabins.
Zur Verbesserung der Dimensionsstabilität können dem Körper 4 hier nicht gezeigte Fasern beigemischt sein. Diese Fasern sind vorzugsweise ebenfalls degradabel und beispielsweise aus Milch- oder Buttersäurepolymeren hergestellt. Denkbar sind aber auch Kohlenstoff-, Glas-, Aramidfasern oder andere gerichtete Verstärkungselemente. Der Anteil der Fasern richtet sich nach der Anwendung des Körpers und insbesondere der zu tragenden Last.Fibers (not shown here) can be added to the body 4 to improve the dimensional stability. These fibers are preferably also degradable and, for example, made from lactic or butyric acid polymers. However, carbon, glass, aramid fibers or other directional reinforcement elements are also conceivable. The proportion of fibers depends on the application of the body and especially the load to be carried.
Der erfindungsgemäße Körper eignet sich auch als Gegen stand, bei dem die Leichtbauweise wesentlich ist, beispiels weise als Geschirr, Besteck, Verpackungsmaterial, Schall isolationsmaterial, als Haushaltartikel oder als Nahrungs mittelträger oder als Behältnis. Bei einem Nahrungsmittel- und Medikamententräger ist es zudem möglich, das Nahrungs mittel bzw. Medikament infolge der Offenporigkeit dosiert ab zugeben.The body according to the invention is also suitable as a counter stand where the lightweight construction is essential, for example wise as dishes, cutlery, packaging material, sound insulation material, as household items or as food medium carrier or as a container. With a food and drug carriers, it is also possible to feed agent or drug dosed due to the open pore admit.
Claims (14)
- a) Kristalle mit einem Außendurchmesser von durchschnittlich etwa 20-60 µm werden mit einem Kunststoff gemischt,
- b) das Gemisch wird extudiert, gepreßt, gewalzt oder durch Spritzgießen in eine vorbestimmte Form gebracht,
- c) die Kristalle werden ausgewaschen.
- a) Crystals with an outer diameter of approximately 20-60 µm on average are mixed with a plastic,
- b) the mixture is extruded, pressed, rolled or molded into a predetermined shape,
- c) the crystals are washed out.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH569/92A CH683263A5 (en) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Porous dimensionally stable body. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4304085A1 true DE4304085A1 (en) | 1993-08-26 |
Family
ID=4190042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4304085A Withdrawn DE4304085A1 (en) | 1992-02-25 | 1993-02-11 | Open=pored body - has concave pore structure formed by crystals washed out of a degradable plastics matrix |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH683263A5 (en) |
DE (1) | DE4304085A1 (en) |
FR (1) | FR2687587A1 (en) |
IT (1) | IT1260595B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7372973B2 (en) | 1998-03-02 | 2008-05-13 | Phonak Ag | Hearing aid |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB718390A (en) * | 1951-05-16 | 1954-11-10 | Eletric Storage Battery Compan | Improvements relating to microporous material |
GB1545057A (en) * | 1976-05-03 | 1979-05-02 | Emi Ltd | Fluid filter element supports |
DE3309855A1 (en) * | 1983-03-18 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Open-celled plastics foam |
US4705809A (en) * | 1986-07-07 | 1987-11-10 | The Dow Chemical Company | Process for preparing a porous polymer article |
NL9001642A (en) * | 1990-07-19 | 1992-02-17 | Stamicarbon | Material prodn. for implant for treating damaged tissue - by shaping mixt. of biodegradable polymer, solvent, granulate and solvent for granulate, removing solvents and washing out granulate |
-
1992
- 1992-02-25 CH CH569/92A patent/CH683263A5/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-02-11 DE DE4304085A patent/DE4304085A1/en not_active Withdrawn
- 1993-02-19 IT ITTO930106A patent/IT1260595B/en active IP Right Grant
- 1993-02-23 FR FR9302034A patent/FR2687587A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7372973B2 (en) | 1998-03-02 | 2008-05-13 | Phonak Ag | Hearing aid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1260595B (en) | 1996-04-22 |
ITTO930106A0 (en) | 1993-02-19 |
ITTO930106A1 (en) | 1994-08-19 |
FR2687587A1 (en) | 1993-08-27 |
CH683263A5 (en) | 1994-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0634952B1 (en) | Filter element with a dimensionally stable, permeable and porous plastic moulded body | |
DE2615954B2 (en) | Polyvinyl alcohol based membrane | |
DE19753249A1 (en) | Ceramic network, process for its production and use | |
DE2343417A1 (en) | ION EXCHANGERS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF | |
DE2321459C3 (en) | Acrylonitrile polymer ultrafilter membrane and process for their manufacture | |
DE3211474A1 (en) | SHAPED ITEMS MADE OF POROESIC CARBON | |
DE2064076A1 (en) | Opaque, porous substrate and process for making the same | |
DE2702043B2 (en) | Packing for waste water treatment tanks and process for their manufacture | |
DE1542276B2 (en) | Method of making a porous body | |
EP1497231A1 (en) | Aerator | |
DE102006019446B4 (en) | Carrier medium for the immobilization of microorganisms and process for the preparation of this carrier medium | |
WO2003024576A2 (en) | Filtration membrane | |
EP0650925B1 (en) | Selective carbon filter | |
DE19700760C2 (en) | Process for producing porous molded articles from thermoplastic polymers, porous molded articles and use of the molded articles | |
DE4304085A1 (en) | Open=pored body - has concave pore structure formed by crystals washed out of a degradable plastics matrix | |
DE102019006686A1 (en) | Hollow fiber membrane and method and device for producing a hollow fiber membrane | |
DE1943848A1 (en) | Plastic packing or filler element for trick- - ling beds | |
DE4304427A1 (en) | Degradable, pref. biodegradable open pore dimensionally stable moulding - obtd. from degradable thermoplastics material and soluble crystals and use e.g. for filter, catalyst support, storage medium or insulation | |
DE2558986A1 (en) | PACKING AND SYSTEM FOR THE ORGANIC TREATMENT OF WASTE WATER | |
DE2152328C3 (en) | Process for the production of a liquid and gas permeable foamed plastic material | |
EP1025292B1 (en) | Method for producing cellulosic shaped bodies | |
DE2035992B2 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING FILLING BODIES FROM PLASTIC FOR DROPPERS IN BIOLOGICAL TREATMENT PLANTS AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS | |
DE10062119C1 (en) | Filling body used for biologically cleaning waste air has a rough open pore cracked surface and is formed as a mixed body made from an extruded and partially foamed plastic and a granulated biomass which is similar to wood | |
DE1769200A1 (en) | Nylon reticulated webs and methods of making the same | |
DE4443558A1 (en) | Profile sheets filled with polymer foam |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |