DE9002859U1 - Filterschicht in Form einer voluminösen Pappe - Google Patents
Filterschicht in Form einer voluminösen PappeInfo
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Description
2
Beschreibung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Filterschicht in Form einer voluminösen Pappe, die für die
Fest/Flüssigtrennung von Zellulose lösende und/oder mit Zellulose chemisch reagierende Bestandteile
aufweisenden Medien, wie Cellulefse-Ensym, geeignet
ist, wobei die voluminöse Pappe ein Faster gerüst
aufweist, in das filteraktive Teilchen, insbesondere
Kieselgur-Teilchen und/oder ?<*rlite-Teilchen als
Filterhilfsmittel eingelagert sind.
Fxltersc. ichten, di~ zur iest/Flüssigtrennung
eingesetzt werden, bestehen im allgemeinen aus einer
Zellstoffaser-Matrix, ir, welcher Zellstoffasern in sinnvoller Unordnung vorliegen, und sowohl in trockenem
wie auch in durchfeuchtetem Zustand der Filterpappe eine gute Festigkeit verleihen. Zur Bewältigung
anspruchsvoller Filtrationsaufgaben werden in diese Zellstoffaser-Matrix Filterhilfsmittel eingebaut. Das
sind üblicherweise Kieselguren, Perlite, Aktivkohle oder auch PVPP. Aus DE-OS 33 29 385 ist auch bekannt,
solchen Filterschichten Polyolefinfasern als längerfasrigen Blattbildnerstoff beizugeben.
Aus DE-GM 87 13 306.7 ist ferner bekannt, einem für Anschwemmfiltration einzusetzenden Filtermittel außer
fibrillierten Polyolefinfasern aus gemahlener Zellulose gebildete Kurzfaserteilchen sowie Kieselgur-Teilchen
als filteraktive Bestandteile beizumischen.
Diese bekannten Filterschichten und Filtermittel sind aber nicht verwendbar für die Filtrationsbehandlung
von Medien, insbesondere Flüssigkeiten, die Zellulose
lösende oder mit Zellulose chemisch reagierende Bestandteile, beispielsweise Ce1lulase-Enzym,
3
enthalten.
enthalten.
Es i.st daher Aufgabe der Erfindung, spezielle
p Filterschichten zur Verfügung zu stellen, bei denen
die nicht resistenten nativen Zellulosefasern durch
&Iacgr;; resistents Fasern er set st, r'nd, wobei die mechanischen
&zgr; und physikalischen Eigenschaften der bekannten
Filterschichten in vollem Maße aufrechterhalten werden
sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch yelöst,
daß das Faserstoff-Gerüst der in Art eines Vlieses aufgebauten Filterschicht vollständig durch
miteinander verfilzte und ineinander verankerte Polyolofin-Fibridteilchen gebildet ist, wobei diese
Fibridteilchen in einem Gemisch von Faserteilchen unterschiedlichen Fjbrillierungsgrades, nämlich von
anfibrillierten Faserteilchen bis zu vollständig abgespalteten Fibrillen vorliegen.
Im Rahmen der Erfindung hat es sich überraschend herausgestellt, daß das Faserstoffgerüst aus
miteinander verfilzten und ineinander verankerten
! Polyolefin-Fibridteilchen ausreichende Eigenstübilität
für eine voluminöse Pappe und zugleich ausreichende Festigkeit zur Aufnahme von filteraktiven Teilchen
bietet. Die in das Faserstoffgerüst aus Polyolefin eingebauten eigentlichen Filterhilfsstoffe, wie
Kieselgur und Perlite, kommen mit ihrer Filtrationswirkung vol) i;jr Geltung, so daß Zellulose
lösende oder angreifende Produkt?, beispielsweise Cellulase-Produkte mit erfindungsgemäßen
Filterschichten nicht nur blank, sondern auch steril filtriert werden können.
in bevorzugter. Au liihrungsformen der Erfindung kann
das Faserstoff-Gerüst aus Fibridteilchr&eegr; aus
Polyethylen odei Polypropylen oder aus einem Gemisch von Fibridteilchen aus Polyethylen und Polypropylen
gebildet sein.
Die in das Faserstoffgerüst eingebauten filteraktiven
Teilchen können hinsichtlich ihrer Zusammensetzung bzw. ihres Gemisches üriu ihrer Größenverteilung in
gleicher wie bei Zellstoffasern enthaltenden Filterschichten ausgewählt und eingesetzt werden.
Der Gewichtsantei] der Polyolefin-Fibridteilchen an
dem Gesamtgewicht der Filters^hicht kann zwischen 40 und 60% betragen. Die Faserlänge der
Polyolefin-Fibridteilchen kann bis zu ca. 0,8 bis ca.
1,2 mm betragen. Dabei ist die Faserlänge der vollständig f!brillierten Teile d.h. der Fibrillen
im allgemeinen nur ein Bruchteil der Faserlänge der anfibrillierten Faserteilchen.
&Lgr;_&iacgr; . ^- ■_? &Lgr;,&Lgr;^. V« J &pgr; L .b ^ K^ UU H^«^ rw «&eegr; &agr; w a -^ ~* ■ a vaw
Filtrationsaufgabe zuläßt, kann das Faserstoffgerüst
bis zu 20% seines Gewichtes längerfasrige Polyolefin-Fasern oder anfibrillierte Polyolefinfasern
enthalten, die eine Faserlänge bis zu 5 mm aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im
folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Filterschicht im
Schnitt;
Figur 2 einen Ausschnitt II der Figur 1 in etwa 1000-facher
Vergrößerung und
Figur 3 Polyolefin-Fibridteilchen unterschiedlichen
Fibril J if-t.ungsgrades in etwa 250-facher
Vergrößerung.
Vergrößerung.
Bei der in Figur 1. gezeigten Filterschicht 11 handelt es sich um eine voluminöse Spezialpappe von ca. 1200
bi
3
3
bis 1500 g/m mit einer Dicke von 2,8 bis 4,5 mm
und einem Raumgewicht bis zu 0,50 g/cm"
Aufnahme der Filterhilfsmittel, insbesondere Kieselgur
und/oder Perlite eine Fasermatrix bzw. ein
Faserstoffgerüst auf. Im Gegensatz zu üblichen
Filterschichten besteht dieses Faserstoffgerüst aus
Fibridteilchen 12 aus Polyethylen und/oder
Polypropylen. Solche Fibridteilchen sind durch
zerfaserndes Mahlen von Polyethylenfasern und/oder
Polypropylenfasern gebildet, deren Ausgangslänge bei ca. 0,8 bis 1,2 mm liegt. Wie Figur 3 zeigt, liegen
diese Fibridteilchen 12 in einem Gemisch von
Faserteilchen unterschiedlichen Fibrillierungsgrades vor. So ist ein Fibridteilchen ein mehr oder weniger anfibrilliertes Faserteilchen 12a, das in seinem
Mittelbereich noch einen Faserabschnitt 12d aufweist und an seinen Endbereichen 12e pinselartig aufgespalten ist. Ein Fibridteilchen 12b etwas höheren
Fibrillierungsgrades weist noch insgesamt den
Zusammenhang zwischen den Fibriden auf, wobei
insbesondere in den Endbereichen bereits eine starke Aufspaltung in Fibrillen 12f erfolgt ist, während
insbesondere in den Mittelbereichen noch
zusammenhaltende mehr oder weniger massive Teile 12g vorhanden sind. Bei einem noch weiter aufgelösten
Fibridteilchen 12c sind praktisch nur noch Fibrillen 12f vorhanden, die jedoch noch mehr oder weniger
zusammengehalten sind. Schließlich kann ein
Fibrillierungsgrad erreicht werden, bei dem nur noch
Faserstoffgerüst auf. Im Gegensatz zu üblichen
Filterschichten besteht dieses Faserstoffgerüst aus
Fibridteilchen 12 aus Polyethylen und/oder
Polypropylen. Solche Fibridteilchen sind durch
zerfaserndes Mahlen von Polyethylenfasern und/oder
Polypropylenfasern gebildet, deren Ausgangslänge bei ca. 0,8 bis 1,2 mm liegt. Wie Figur 3 zeigt, liegen
diese Fibridteilchen 12 in einem Gemisch von
Faserteilchen unterschiedlichen Fibrillierungsgrades vor. So ist ein Fibridteilchen ein mehr oder weniger anfibrilliertes Faserteilchen 12a, das in seinem
Mittelbereich noch einen Faserabschnitt 12d aufweist und an seinen Endbereichen 12e pinselartig aufgespalten ist. Ein Fibridteilchen 12b etwas höheren
Fibrillierungsgrades weist noch insgesamt den
Zusammenhang zwischen den Fibriden auf, wobei
insbesondere in den Endbereichen bereits eine starke Aufspaltung in Fibrillen 12f erfolgt ist, während
insbesondere in den Mittelbereichen noch
zusammenhaltende mehr oder weniger massive Teile 12g vorhanden sind. Bei einem noch weiter aufgelösten
Fibridteilchen 12c sind praktisch nur noch Fibrillen 12f vorhanden, die jedoch noch mehr oder weniger
zusammengehalten sind. Schließlich kann ein
Fibrillierungsgrad erreicht werden, bei dem nur noch
FibrilJen 12f vorhanden sind. Bei dem Faserstoffgerüst
der irr. dargestellten Beispiel gezeigten Filterschicht
Ll ist ein Gemisch solcher Fibridteilchen 12a, 12b, 12c und völlig abgespaltener Fibrillen 12f eingesetzt,
wobei die Mengenanteile der Fibridteilchen unterschiedlichen Fibrillierungsgrades entsprechend
der mit der Filterschicht 11 zu erfüllenden Filtrationsaufgabe von Fall zu Fall zu wählen ist.
In jedem Fall ist jedoch das Gemisch von Fibridteilchen 12a, 12b, 12c und Fibrillen 12f derart
zu wählen, daß die notwendige Grundfestigkeit des Faserstoff-Gerüstes gewährleistet ist und die
filteraktiven Kieselgur-Teilchen und Perlite-Teilchen 14 ausreichend eingebettet sind, und
während der Filtration zuverlässig zurückgehalten werden, damit sie nicht in das Filtrat ausgeschwemmt
werden. Die filteraktiven Kieselgur-Teilchen 13 und Perlite-Teilchen 14 haben Korngrößen zwischen etwa
5 ,um und 100 ,um, wobei die mittlere Teilchengröße entsprechend der jeweils zu lösenden
Filtrationsaufgabe durch Wahl eines entsprechenden Mischungsverhältnisses von feineren und gröberen
Sorten (Feingur mit mittlerer Teilchengröße bei 20 bis 50 ,um und Grobgur mit mittlerer Teilchengröße
zwischen 50 und 70 ,um) eingestellt werden kann. Der Korngrößenbereich und die Korngrößenverteilung
können bei Perlite-Teilchen in gleicher Weise gewählt und eingestellt werden wie bei Kieselgur-Teilchen.
In jedem Fall hat die Fasermatrix ähnlich feine Verästelungen aufzuweisen, um einerseits bei der
Blattbildung eine gute Faser-zu-Faser-Verfilzung zu erzielen, welche die notwendige Festigkeit der
Filterschicht sowohl im trockenen als auch in durchfeuchtetem Zustand gewährleistet, und zum anderen
in der Verfilzung der verästelten Faserte lie die feinen filteraktiven /\nteile zuverlässig einzubetten.
Für Feinfiltration vorgesehene Filterschichten 11
weisen ein Faserstoff-Gerüst auf, daß ausschließlich aus Fibridteilchen 12 gebildet ist. Zur Lösung
gröberer Filtrationsaufgaben vorgesehene Filterschichten 11 können in ihrem Faserstoffgerüst
zur Verstärkung der Blattbildung d.h. Erhöhung der Festigkeit der porösen Pappe einen Anteil von bis zu
20 Gew.-* des Faserstoffgerüstes längerfasrige
Polyolefin-Fasern 15 und/oder anfibrillierte Polyolefinfasern enthalten, wobei diese 1ängerfasrigen
Polyolefinfasern oder anfibrillierten Polyolefinfasern
eine Faserlänge bis zu 5 mm aufweisen können.
Ein Beispiel für die Herstellung von Filterschichten 11 ist wie folgt:
In einem Pulper wird Wasser eingetragen. Während ein Rotor das Prozeßwasser in heftige Turbulenz versetzt,
werden zuerst ausgewähltes oder vorgemischtes Polyolefin-Fibridmaterial und anschließend
Filterhilfsmittel, wie Kieselgur und/oder Perlite und ggf. auch spezielle Filterhilfsmittel, wie Aktivkohle
oder PVPP in einer Menge eingetragen, daß sich eine wässrige Suspension von 4% atro (= 40 &sgr;/l) ausbildet.
Das Mengenverhältnis des Polyolefin-Fibridmaterials zu Filterhilfsmittel kann 40% ; 60% bis zu 60% : 40%
betragen, je nach gewünschtem Filtrationseffekt bzw. der zu lösenden Filtrationsaufgabe der später daraus
gebildeten Filterschicht. Die Suspension - in welcher das Wasser lediglich der Suspensionsträger für die
Polyolefin-Fibridteilchen und das Filterhilfsmittel
ist - wird nun zur Herstellung eines Vlieses der späteren Filterschicht nach einer Verdünnung mittels
Wasser auf ca. 2,0% atro (= 20 g/l) auf ein endloses, umlaufendes Siebband gepumpt. Während nun das
Prozeßwasser anfangs mittels Falldruck nach unten danach unter Vakuumeinfluß durch das Siebband abläuft,
bleiben die Polyolefin-Fibridteilchen und das Filterhilfsmittel in sinnvoller Unordnung auf dem
Siebband zurück. Sie bilden das eigentliche Vlies mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften wie
Flächengewicht, Dicke und Raumgewicht. Das Vlies wird nunmehr in Form einer endlosen Bahn kontinuierlich
einem Durchlauftrockner zugeführt. Hier erfolgt die Trocknung mittels Heißluft bei Temperaturen, die
mindestens 100C unter der jeweiligen Schmelztemperatur der Polyolefin-Fibridteilchen liegen,
damit kein Schmelzprozeß stattfinden kann und die morphologische Struktur der Fibridteilchen erhalten
bleibt. Nach dem Trockenvorgang und der anschließenden Formatierung sind die Filterschichten gebrauchsfertig.
12 Bezugszeichenliste
11 Filterschicht
12 Polyolefin-Fibridteilchen 12a anfibrilliertes Faserteilchen
I2b Fibridteilchen höheren Fibrillierurigsgrades
12c Fibridteilchen, noch weiter aufgelöst
12d Faserabschnitt bei 12a
12e Endbereiche von 12a
12f Fibrillen
13 Ki«ee lurteilr'ien
14 Perlitetexictu-- .
13 Polyoiefinfast:
Claims (5)
1.) Filterschicht in Form einer voluminösen Pappe,
die für die Fest/Flüssigtrennung von Zellulose lösende und/oder mit Zellulose chemisch
reagierende Bestands iie aufweisenden Medien geeignet ist, wobei die voluminöse Pappe ein
Fas^rgerüst aufweist, in das filteraktive
Teilchen, insbesondere Kieselgur-Teilchen und/oder Perlite-Teilchen als Filterhilfsmittel
eingelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
das Faserstoff-Gerüst der in Art eines Vlieses aufgebauten Filterschicht vollständig durch
miteinander verfilzte und ineinander verankerte Polyolefin-Fibridteilchen (12) gebildet ist,
wobei diese Fibridteilchen (12) in einem Gemisch von Faserteilchen unterschiedlichen
Fibrillierungsgrades, nämlich von anfibrillierten Faserteilchen (12a) bis vollständig abgespalteten
Fibrillen (12f) vorliegen.
2.) Filterschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserstoff-Gerüst aus
FibiTidteilchen (12) aus Polyethylen oder Polypropylen oder aus einem Gemisch von
Fibridteilchen (12) aus Polyethylen und Polypropylen gebildet ist.
3.) Filterschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil der
Polyolefin-Fibridteilchen an dem Gesamtgewicht de: Filterschicht zwischen 40 und 60% beträgt.
4.) Filterschicht: nach einem der Anspräche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefin-Fibridteilchen eine Faserlänge von bis zu ca. 0,8
bis ca. 1,2 mm aufweisen.
5.) Filterschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserstoff-Gerüst bis zu 20% seines Gewichtes längerfasrige
Polyolefin-Fasern (15) und/oder anfibrillierte Polyolefin-Fasern enthält, die eine Faserlänge
bis zu 5 mm aufweisen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9002859U DE9002859U1 (de) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | Filterschicht in Form einer voluminösen Pappe |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE9002859U DE9002859U1 (de) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | Filterschicht in Form einer voluminösen Pappe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9002859U1 true DE9002859U1 (de) | 1990-07-05 |
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ID=6851856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9002859U Expired - Lifetime DE9002859U1 (de) | 1990-03-10 | 1990-03-10 | Filterschicht in Form einer voluminösen Pappe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9002859U1 (de) |
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