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Herstellung elastischer Filtersteine u. dgl.
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Keramisch hergestellte oder aus irgendwie aneinandergebundenen Körnern
aufgebaute Filterplatten eigneten sich bisher nicht für solche Verwendungszwecke,
bei denen sie größeren Drükken ausgesetzt waren, z. B. in Filterpressen, weil sie
hierbei zerbrachen. Um dem vorzubeugen, sah man sich gezwungen, die Platten oder
Filtersteinbeläge aus kleineren Stücken zusammenzusetzen und weiterhin die einzelnen
Filterplatten mit Gummirahmen einzufassen. Selbst diese Maßnahme hat sich praktisch
nicht bewährt. Auch die Platten kleiner Ausdehnung zerbrachen nach wie vor bei der
recht geringen Wandstärke, zu der man meistens gezwungen ist. Das Einsetzen in die
Gummi rahmen und das öftere Auswechseln war umständlich und wirkte sich auf die
Gesamtleistung ungünstig aus.
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Filterplatten neuerer Art mit thermoplastischen Eigenschaften kann
man zwar bei geringen Wandstärken in großen Abmessungen herstellen und nachträglich
formen oder pressen, und sie sind auch bis zu einem gewissen Grad elastisch, nämlich
wie Karton, zerbrachen aber ebenfalls bei größeren Durchbiegungswinkeln.
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Bekannt ist ferner, Filterschichten dadurch herzustellen, daß Gewebe-
oder Wattelagen entsprechend behandelt werden, wobei die Filter aus Fasern aufgebaut
sind und die Filterporen durch die Zwischenräume zwischen den Fasern des Gewebes,
Filzes od. dgl. gebildet sind. Ferner ist
schon für die Herstellung
solcher, unter Verwendung von Fasern und Geweben aus chemisch widerstandsfähigen
Polymerisaten der Vinylreihe als Werkstoff hergestellter Filterkörper vorgeschlagen
worden, die als Ausgangsprodukt dienenden Fasern zunächst kalt zu verpressen und
in die so entstandenen Körper durch Nachpressen mit einer heißen Matrize ein Versteifungsgerüst
einzupressen. Zur Erzielung einer größeren Porosität können im Bedarfsfall dem Werkstoff
vor der Bearbeitung Füllstoffe, wie Salze, zugesetzt werden, die nach der Fertigstellung
des Gebildes herausgelöst werden.
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Es ist auch bekannt, anstatt eines Gewebes ein poröses Papier zu
verwenden, das als Filterbeutel geformt ist.
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Des weiteren ist auch schon zur Erzeugung von Filtermitteln, deren
Elastizität ebenfalls stark beschränkt ist, bekanntgeworden, der Stützung und der
Erzeugung der Porosität dienende Gewebelagen aus Silikatfasern mit einem Phenoplastharz
zu behandeln und dieses dann thermisch zu härten, wodurch die einzelnen Fasern der
Gewebelagen miteinander verkittet und gleichzeitig die durch die einzelnen Fasern
gebildeten und dem Durchgang des zu filtrierenden Gutes zur Verfügung stehenden
Hohlräume verringert werden. Eine weitere Verschlechterung seiner elastischen Eigenschaften
erfährt dieses Material gemäß einem weiteren Verfahrensschritt, wenn es zur Verkokung
des organischen Bindemittels noch höheren Temperaturen ausgesetzt wird.
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Auch elastische, poröse Massen, die sich als Boden- und Wandbeläge
oder zum Auskleiden oder Überziehen von Holz, Metall, Stein oder ähnlichen Stoffen
eignen, wurden schon aus einem porigen, feinstückigen organischen Füllmaterial auf
der Basis von Kunstharzschäumen und einem thermoplastischen Bindemittel mit oder
ohne Mitverwendung eines Weichmachers hergestellt. Sie eignen sich aber nicht als
Filtermassen, da die gebildeten Poren wahrscheinlich wegen der dort verwendeten
niederen Temperaturen kein kapillarporöses Gefüge aufweise.
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Zur Herstellung von elastischen porösen Körpern wie Filtersteinen
u. dgl., insbesondere zum Gebrauch in Filterpressen auf der Basis von Polymerisations-
oder Kondensationsprodukten in Verbindung mit Weichmachern, die sich durch ihre
hohe Elastizität und Unempfindlichkeit sowie Gleichmäßigkeit von bisher verwendeten
Filtermaterialien vorteilhaft unterscheiden, ist gemäß vorliegender Erfindung vorgesehen,
daß eine gut homogenisierte Mischung von Kunststoffen, Weichmachern und anorganischen
Stoffen in Pulverform zu Filterkörpern geformt und sodann ungefähr 2 Stunden lang
auf einer Temperatur von I50 bis I600 C gehalten wird.
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So kann z.B. eine Emulsion von Polyvinylchlorid in Trikresylphosphat
oder anderen Weichmachern mit anorganischen Stoffen, wie z.B.
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Siliziumcarbid, Schmirgel, Glaspulver, Koks, Schamotte oder Sand möglichst
in gleichmäßiger Körnung vermischt und dafür Sorge getragen. werden, daß die Mischung
gut homogenisiert, anschließend verpreßt und auf ungefähr I50 bis I600 C während
mehrerer Stunden erhitzt wird.
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Die Wirkung der festen anorganischen Bestandteile als Porenbildner
ist überraschend. Sie tritt aber bei dem Verpressen und Erhitzen stets auf und läßt
sich unter dem Mikroskop nachweisen in Form von um die Festkörper herum entstandenen
Lufträumen.
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Da die genannten, zur Verwendung kommenden Kunststoffe in hohem Grade
sowohl säure- als auch alkalibeständig sind, können die gemäß der Erfindung hergestellten
Filtermedien sehr vorteilhaft in der chemischen Industrie Verwendung finden. Ihre
Elastizität ermöglicht eine gute Anpassung an bestehende Filterapparate. Sie können
sogar ähnlich wie z. B. Filtertuch zusammengerollt werden.
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Die Poren können auch dadurch erzeugt werden, daß den Kunststoff-Weichmacheremulsionen
Stoffe wie kristallwasserhaltige Salze beigefügt werden.
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Diese können durch Temperaturerhöhung veranlaßt werden, ihr Kristallwasser
ganz oder teilweise abzugeben. Als Beispiel sei wasserhaltiges Natriumsulfat genannt.
Nach der Erwärmung, der vorzugsweise ebenfalls eine Pressung vorausgeht, kann -
wie durch ein älteres Recht geschützt- -in diesem Fall eine Behandlung mit Wasser
erfolgen, um das zurückgebliebene Natriumsulfat herauszulösen.
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Ausführungsbeispiele I. 50 g Polyvinylchloridpulver werden mit 50
g Trikresylphosphat als Weichmacher vermischt und 300 g Schmirgel Nr. IOO hinzugefügt.
Sodann wird unter 40 kg/qcm in die gewünschte Form gepreßt und 2 Stunden lang eine
Temperatur von I50 bis I600 C eingehalten.
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2. Ein Gemenge von IOO g Polyvinylchloridpaste, d. h. Polyvinylchlorid
mit Hilfe eines Weichmachers in Pastenform gebracht, wird mit 300 g Siliciumcarbid
von 0,3 bis 0,4 mm Korngröße vermischt, einem Preßdruck von 40 kg/qcm ausgesetzt
und sodann 2 Stunden bei I50 bis I600 C erhitzt.
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3. IOO g Polyvinylchloridpaste werden mit I60 g kristallisiertem
Natriumsulfat von 0,I bis 0,2 mm Korngröße vermischt und einem Preßdruck von 40
kg/qcm unterworfen. Hierauf wird I Stunde lang auf 70 bis Io50 C erhitzt, anschließend
2 Stunden lang auf I50 bis I600 C.
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4. IOO g Polyvinylchloridpaste werden mit 300 g Na Cl von 0,2 bis
0,3 mm Korngröße vermischt, einem Preßdruck von 40 kg/qcm unterworfen und sodann
2 Stunden auf einer Temperatur von 150 bis I600 C gehalten.