FI69762C - Matta foer behandling av gaser och aongor - Google Patents

Description

,B1 ... KUULUTUSJULKAISU AQH (.0 6 11 UTLÄCGNINGSSKRIFT ~ 7 ' D ^ Q patentti myönnetty (45) Patent re.!-Zolat 26,5.80 (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* B 01 0 39/11» (21) Patenttihakemus — Patentansökning 790475 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 13.02.79 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 13*02.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 1 4 . 08.79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 31.12.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 13.02.78 USA(US) 877190 (71)(72) Max Klein, 257 Riveredge Road, Tinton Falls, New Jersey 07724, USA(US) (74) Oy Kolster Ab (54) Kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto -Matta för behandling av gaser och ängor

Keksintö kohdistuu huokoisiin väliaineisiin, joita lyhyesti kutsutaan kaasu-höyry -matoiksi tai kaasu-höyry-suodatus- tai käsittelymatoiksi, joiden vetolujuus ja huokoisuus ovat hyvät hyvien läpivirtausnopeuksien ylläpitämiseksi, mutta jotka ovat kuitenkin riittävän tiiviitä hienojakoisten kiinteiden osasten ja/tai mukaan joutuneiden nestepisaroiden suodattamisen mahdollistamiseksi aerosoleista tai kaasuista ja/tai höyryvirroista samoin kuin niissä olevien nestepisaroiden kokoamiseksi ja erottamiseksi ja jotka pystyvät myös erottamaan kaasuja näistä virroista.

Keksinnön mukaiset kaasu-höyry -käsittelymatot muodostuvat pääasiassa (a) erittäin pienen (esim. keskimäärin 6,3 μιη) läpimitan omaavista lasikuiduista, jotka muodostuvat useista filamenteista, ja joiden pituus on vain noin 6,35 mm ja niiden kanssa sekoitetusta (b) (i) paisutettua lämpömuovautuvaa styreenipolymeeriä ja/tai alempaa olefiinia ja/tai (ii) joustavaa polyuretaanivaahtoa olevista ns. mikrohiukkasista, jolloin mikään aineosista (i) ja (ii) 69762 ei ole hauras paisuneessa muodossa ja pienestä määrästä (c) (i') orgaanista sideainetta, joka ei liukene kylmään veteen, mutta liukenee kuumaan veteen ja joka on inertti lasikuidun ja polymeeristen mikrohiukkasten ja muiden maton aineosien sekä myös kaasu- ja/tai höyryvirtojen suhteen, joille matto altistetaan tai (ii') käsipahvikoneella valmistettujen puuvillakuitujen ja mikrohiukkasten muodostamasta kuituyhdistelmästä (kuvattu myöhemmin). Sellaiseen suoritusmuotoon, jota käytetään kaasujen erotukseen, kuuluvat komponentteina myös polyesterikuidut ja aktiivihiili.

On valmistettu pelkästään lasikuituja käsittävä tuote, kuten "Owens Corning DE 636" (esitetty esimerkissä 1) käyttäen sideaineena polyvinyylialkoholia (98-%:isesta hydrolysoitu), mutta sen käyttö on ollut verrattain rajoitettua. Sitä on esimerkiksi käytetty akkujen väliseininä ja kattopäällysteen alustana tarkoitettuna tervalla päällystettäväksi. Kuitenkaan mitään tällaista lasikuitujen ja polyvinyylialkoholin (PVA) muodostamaa tuotetta ei tiedetä käytetyn edellä kuvattujen kaasu- tai höyryvirtausten käsittelyyn .

Useita vuosia eri teollisuudenalat ovat kiinnittäneet huomiota haitalliseen kiinteiden osasten tai hienojakoisten neste-pisaroiden esiintymiseen, joita vapautuu työalueille ja jotka usein siirtyvät tuulettimien tai savuhormien kautta ulkoilmaan aiheuttaen tällöin haitallisia ympäristöongelmia. Eräissä tapauksissa on ollut kyse pelkästään pölyhiukkasista, joita muodostuu työskenneltäessä epäorgaanisten aineiden kanssa, kuten mineraaleja talteenotettaessa malmeista tai hionta- tai kiilloitustoiminnoissa.

Toisissa tapauksissa esiintyy myös nestepisaroita, joita syntyy kemiallisissa toiminnoissa, kuten galvanoinnissa, ruiskupääl-lystyksessä tai määrättyjä synteettisiä hartseja valmistettaessa. Vielä eräissä tapauksissa voi olla kyse haitallisista kaasuista, esimerkiksi rikkidioksidista, jota joutuu ilmaan poltettaessa suuren rikkipitoisuuden omaavia polttoöljyä tai bitumipitoista kivihiiltä . Valmistettaessa polyfenyleenioksidi-polystyreeni-seos-poly-meerejä, esiintyy päästöinä osaksi hartsihiukkasia tai pellettejä, pölyhiukkasia ja öljymäisiä pehmentimen pisaroita, jotka kulkeutuvat ilmeisesti aerosolina ilmaan.

3 69762

Eräitä yrityksiä näiden hankaluuksien poistamiseksi on tehty käyttäen (i) suodatinta, kuten lasikuitumattoa sidottuna fenoli-formaldehydihartsi-sideaineella tai (ii) lasivillaa olevia ilma-suodattimia ikkuna-aukoissa tai muissa poistoaukoissa. Nämä suodattimet ovat kuitenkin yleensä runsaasti tilaa vieviä, mutta eivät kuitenkaan riittävän tiiviitä hienojakoisten osasten tai kaasujen pidättämiseksi mahdollistaen täten ei-toivottujen kaasu- tai neste-virtausten kulun lävitseen ja siten edelleen ulkoilmaan. Lisäksi eräiden näiden mattojen vetolujuus on muiden epäkohtien lisäksi epäedullisen rajoitettu, mistä aiheutuu usein liian usein murtumia, jotka vaativat käytön keskeytyksiä epäedul) isten aikaa vievien korjausten vuoksi.

Muihin yrityksiin kuuluvat sähkösuotimien käyttö, kuten kauan tunnetun "Cottrell"-sähkösuotimen käyttö, mutta niiden asennus, samoin kuin käyttö ja huolto, on kallista, eivätkä ne pidätä esimerkiksi rikkidioksidia.

Nämä epäkohdat voidaan poistaa käyttämällä keksinnön mukaisia kaasu-höyry- suodattimia tai käsittelymattoja. Näiden mattojen huokoisuus ja vetolujuus on parantunut edellä esitettyihin lasikuituja PVA-tuotteisiin verrattuna, joita käytetään akkujen väliseininä ja kattopäällystelevyinä.

Yleisesti tarkasteltuna keksinnön mukaiset kaasu-höyryn kä-sittelymatot muodostuvat lasikuiduista (käsittävät tavallisesti useita filamentteja) yleensä valittuina 6,35 mm:n pituisiksi, mutta niiden pituus on alle sen pituuden, jossa kuiduilla on taipumus kietoutua toisiinsa, ja läpimitan ollessa noin 3-12 um ja yleensä helpomman käsiteltävyyden vuoksi 6,3 ,um, sekoitettuna jonkun paisutetun, lämpömuovautuvaa styreenipolymeeriä tai paisutettua alempaa polyolefiinia, joka on 2-6 hiiliatomia sisältävän etyleenisesti tyydyttämättömän hiilivetymonomeerin polymeeri, olevien mikrohiukkasten kanssa (jolloin mikään mainituista polymeereistä ei ole hauras paisuneessa muodossa), tai kimmoisaa polyuretaanivaahtoa olevien mikrohiukkasten kanssa, jolloin lasikuidut ja polymeeriset mikrohiukkaset ovat levyn tai rainan muodossa, joka läpäisee kaasu-ja/tai höyryvirran, ja on liitetty toisiinsa (a) (pääasiassa yhtymäkohdistaan) sopivan orgaanisen sideaineen avulla, joka ei liukene kylmään veteen, mutta liukenee kuumaan veteen (s.o. noin 80°C:ssa 4 69762 kuten PVA), ja joka on inertti mikrohiukkasten, lasikuitujen ja muiden maton aineosien suhteen sekä myös kaasujen (mukaan luettuina mahdollisesti mukaan joutuneet nestepisarat tai aerosolit ja hienojakoiset osaset) suhteen, jotka joutuvat kosketukseen tai joita käsitellään mattojen avulla tai (b) pidetään yhdessä käsi-pahvikoneella valmistettujen puuvillakuitujen ja polymeeristen mikrohiukkasten muodostaman kuituyhdistelmän avulla (kuten esimerkissä 5 esitetään), tai sideaineiden (a) ja (b) seoksen avulla, jolloin mainittu sideaine on jakautunut tasaisesti mikrohiukkasiin ja lasikuituihin niin, että se pitää nämä komponentit kiinni toisissaan edellä mainitussa muodossa tuhoamatta maton läpäisevyyttä.

Mikrohiukkasten määrä on noin 2-50 % matosta, edullisesti noin 10-35 % ja vielä edullisemmin noin 15-25 %; ja yhteensopivan orgaanisen kemiallisen sideaineen määrä on noin 2-10 % ja edullisesti 5-8 % tai puuvillakuiduista ja mikrohiukkasista muodostuvan kuituyhdistelmän määrä on noin 5,8 - 11 % ja lasikuidut muodostavat loppuosan matosta. Mattojen vetolujuus vaihtelee välillä noin 0,2 - 5,34 kg/cm ja huokoisuus vaihtelee välillä noin 159-914 lit-2 raa cm kohti arvolla 0,43 kg.

Keksinnön mukaisten kaasua/höyryä käsittelevien mattojen mikrohiukkasista muodostuva komponentti on jotain paisutettua, termoplastista styreenipolymeeriä tai alempaa polyolefiinia, jotka eivät ole hauraita paisuneina, tai kimmoista polyuretaanivaah-toa, joka ei myöskään hauras paisuneena. Näitä paisutettua, lämpö-muovautuvaa styreeni-polymeeriä tai alempaa polyolefiinia olevia mikrohiukkasia on kuvattu tarkemmin esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 4 207 378 paisutettuna lämpömuovautuvana polymeerinä, joka ei ole hauras paisuneena ja joka on valittu styreenipolymeerin ja polyetyleenistä polymetyleenipenteeniin asti olevien polyolefii-nien muodostamasta ryhmästä ja jolle on tunnusomaista, että se on mikrohiukkasten muodossa, joiden (a) pituus on noin 40-325 ;um ja leveys on noin 20-325 um, (b) jotka ovat lähes täysin tai aivan tävsin vapaita paisuneen polymeerin hiukkasten ehjistä soluista, josta polymeeristä ne on valmistettu, (c) yksittäisten mikrohiukkasten ääriviivat ovat yleensä epätasaisia ja (d) niiden tiheys on noin 85 %:sta lähes samaan kuin käytetyn laajentumattoman polymeerin tiheys, josta edellä mainittu paisutettu polymeeri muodostetaan .

5 69762 Nämä paisutettua termoplastista styreenipolymeeriä tai alempaa polyolefiinia olevat mikrohiukkaset valmistetaan käyttäen lähtöaineena jonkin paisutetun, termoplastisen styreenipolymeerin tai alemman polyolefiinin (jotka eivät ole hauraita paisuneina) osasista. Osasilla tarkoitetaan jotakin näiden styreenipolymeerien ja alempien polyolefiinien erillistä vapaasti virtaavaa muotoa, kuten (i) eri kokoisia rakeita valmistettuina hakkaamalla vastaavaa suulakepuristettua polymeeriä verrattain lyhyiksi osasiksi, joita tavallisesti kutsutaan pelleteiksi tai kiteiksi (kuten styreeni-polymeerin tapauksessa) tai pelleteiksi tai kuutioiksi poly-etyleenin/polystyreenin seokseen tapauksessa, (ii) erikokoisia styreeni-polymeeri-helmiä, joita saadaan suspensiopolymeroinnin avulla tai muuten, kuten valamalla muotissa osasia, joita on saatu hienontamalla joitakin näitä polymeerimuotoja, (iii) ns. "rouheita" mukaan luettuna karkeaksi jauhettu, muotissa valettu polymeeri tai tällaisen polymeerin jätteet, jotka ovat osaskooltaan erilaisia, esimerkiksi paksuus 3,175 mm, leveys 6,35 mm ja pituus 9,535 mm ja (iv) mitä tahansa muita näiden muovien hienojakoisia muotoja.

Kimmoisten polyuretaanivaahtojen valmistus ja ominaisuudet on kuvattu esimerkiksi teoksissa "Handbooks of Foamed Plastics", Bender, Rene J., Section X, sivut 173-236, Lake Publishing Corporation, Libertyville, Illinois, USA (1955), "Polyurethanes:

Chemistry and Technology", Saunders & Frisch, Chapter VII, osa II, Interscience Publishers, New York, N.Y. USA (1964) ja "The Development and Use of Polyurethane Foams", Doyle, EnN, sivut 233-256, McGraw Hill Book Company, New York, N.Y. USA (1971).

Polyuretaanivaahtoa olevien mikrohiukkasten muodostamiseen sopivan kimmoisan polyuretaanivaahdon tiheys ei edullisesti ole suurempi kuin 72,14 g litraa kohti, edullisesti alueella 360-120 g/1 ja niiden palautuminen on erinomainen 75 %:n taivutuksen jälkeen korkeushäviön ollessa pienemmän kuin 1 % (määrättynä testin "American Society of Testing Materials D-1564-64T" mukaan).

Kimmoisaa polyuretaanivaahtoa ei saada samoissa edellä mainituissa hiukkasmuodoissa, kuten styreeni-polymeeriä ja alempia polyolefiineja, vaan pikemmin jatkuvina vaahtokappaleina polyuretaanin muodostavan reaktion tuloksena. Täten polyuretaanivaahto-kappaleet revitään ensin osasiksi (esimerkiksi samanlaisiksi, joina niitä käytetään eri esineiden täyttämiseen).

6 69762

Polyuretaanivaahtoa olevat mikrohiukkaset on kuvattu tarkemmin esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 4 200 679, ja ne muodostuvat murtuneista ja toisiinsa yhdistyneistä kimmoisan vaahdon vierekkäisten solujen säieosista, jotka säieosat ovat oleellisesti täysin vapaita ehjistä soluista ja soluikkunoista, ja ne ovat kolmijalan muotoisia osasia jalkojen pituuksien ollessa yleensä eri suuria ja jolloin säieosissa on koukkumaisia ulokkeita, hammas-tuksia ja uurteita, jotka muodostuvat lähtöaineena käytetyn kimmoisan vaahdon solujen ja soluikkunoiden murtuessa.

Jotain paisutettua, lämpömuovautuvaa styreenipolymeeriä tai alempaa polyolefiinia, jotka eivät ole hauraita paisuneina, tai kimmoista polyuretaanivaahtoa olevat mikrohiukkaset valmistetaan hienontamalla vastaavaa paisutettua lähtöpolymeeriä palasiksi hie-nonnuskoneessa, kuten sellaisessa, jota valmistaa Fitzpatrick Company (832 Industrial Drive, Elmhurst, Illinois 60120, USA) ja jossa heidän julkaisunsa n:o 152 mukaan (copyright 1968) käytetään avarrettuja kiinteitä siipiä (merkitty siinä "Code DS225") siipien tai muiden hienonnusosien korvaamiseksi ja asennettuna kiertymään jauhatuskammiossa (malli DAS06), jotka molemmat on esitetty tämän julkaisun sivulla 5. Tämä kammion kansi on nestetiivis, kuten esimerkiksi on esitetty heidän merkinnöillään Code M44D6 tai Code NA44D6 (heidän esitteensä 152 sivun 3 yläosa).

Tämän mallia DAS06 olevan jauhatuskammion poikkileikkaus vaakatasossa on suorakulmainen ja siinä on kaksi vastakkaista, yhdensuuntaista, täysin pystysuoraa seinämää kiinnitettynä yhtenäisesti jokaisesta vastakkaisesta reunastaan erilliseen pariin vastakkain sijaitsevia pystysuuntaisia kaareutuvia seinämiä kuperien puolien ollessa ulospäin.

16 samanlaista sälemäistä repimisvartta on erikseen irrotettavasta, mutta kiinteästi sijoitettu niiden tiiviisti vierekkäin olevista alaosistaan käyttövarren ympäri ja kiinnitetty siihen sen vapaiden kiinnityspäiden keskelle. Nämä varret ulottuvat säteit-täisesti akselista (esim. 127 mm akselista jokaisen varren päähän), jolloin jokainen ensimmäinen neljästä varresta ulottuu vaakasuunnassa yhtä kaarevaa seinää kohti, toinen näistä neljästä suuntautuu pystysuuntaan, kolmas näistä neljästä toista kaarevaa seinää kohti ja neljäs pystysuoraan alaspäin.

7 69762

Kunkin varren poikkileikkaus on suorakulmainen tasossa, joka kulkee akselin ja tämän varren koko pituutta pitkin sekä siitä 180° poikkeavan varren pituuden suhteen. Kunkin varren uloin pää on kohtisuorassa sen kahden leveämmän sivun suhteen (leveys 5,4 mm) ja sen kapea tai iskureuna (leveys 9,525 mm) on kiertosuunnan suuntainen. Tämä kapea reuna on myös kohtisuorassa kahden leveämmän sivun suhteen, jotka ovat yhdensuuntaiset keskenään suurimmalla osalla leveyttään ja niiden sivujen viimeiset kolmannekset kapene-vat toisiaan kohti ja niiden takareuna muodostaa veitsenterävän reunan.

Molemmat akselin vapaista päistä kulkevat vastaavan tiivis-tysholkin lävitse, jotka sijaitsevat kahden yhdensuuntaisen pystysuoran seinän läheisyydessä ja edelleen laakerien lävitse, jotka on asennettu vastaaviin koneen runkoon kiinnitettyihin laakeripe-siin, jotka suuntautuvat ulospäin vastaavista seinistä. Käyttö-pyörä on asennettu akselin molempiin päihin ja suuntautuu ulospäin vastaavista asennuslaakereista.

Jauhatuskammion pohja on vaihdettava levymäinen, kaareva seula, joka on alaspäin kovertuva sisäsäteen (käyttöakselin keski-akselista) ollessa yhtä suuri kuin jauhatusvarren pituus lisättynä 0,762 mm liikkumisvaralla. Seulan suorakulmaisen kehäaukon mitat ja muoto ovat sellaiset, että se voidaan poistettavaksi kiinnittää nestetiiviisti jauhatuskammion neljän seinän muodostamaan pohja-aukkoon.

Seulassa on lomittain sijoitettuna rivissä esimerkiksi ympyränmuotoisia aukkoja, joiden läpimitat vaihtelevat välillä 0,102 -3,175 mm, ja ne sijaitsevat lähellä toisiaan aukkojen välimatkan ollessa sellainen, että seula pysyy koossa toimintaolosuhteissa.

Lukuun ottamatta lähtömateriaalin syöttösuppilon syöttöauk-koa toisessa reunassaan kammion kannen loppuosa on kaareva ja ylöspäin kupera kaarevuussäteen (käyttöakselin akselilta) ollessa riittävä niin, että pyörivät varret muodostavat 0,762 mm liikkumavaran useamman (esim. kolmen) esirepimistangon (pituus noin 20,32 mm ja leveys 6,35 mm) sisäänpäin olevien pintojen suhteen tankojen ulottuessa 3,175 mm koko pituudestaan jauhatuskammion sisään ja sijaitessa toisistaan erillään ja ollessa yhdensuuntaiset käyttöakselin akselin kanssa.

8 69762

Haluttu käyttöpyörä käyttöakselilla yhdistetään käyttöhih-nojen avulla moottorin akselin käyttöpyörään ja sitä voidaan käyttää alueella noin 4 700 - 8 000 rpm ja tehokkaamin alueella noin 5 000 - 7 500 rpm olevilla nopeuksilla.

Keksinnön erään suoritusmuodon, ns. kaasu/höyry-adsorptio-suodatus- tai käsittelymattojen parusaineosat ovat (a) lasikuidut, (b) mikrohiukkaset ja (c) orgaaninen sideaine, joista kunkin määrä on yleensä edellä mainitulla alueella toistensa suhteen, yhdessä hienojakoisen aktiivihiilen kanssa (esinsijäinen kaasua adsorboiva aine), jonka määrä on sen määrän alapuolella, jolla epäsuotavaa hiiliosasten pölyämistä voi esiintyä sekä riittävän määrän kanssa kuituyhdistelmää hiiliosasten pölyämisen estämiseksi ja riittävän määrän kanssa kuidunmuodostavaa tereftalaattipolyesteriä maton vetolujuuden pitämiseksi edellä mainitulla alueella vähentämättä epäedullisesti maton huokoisuutta.

Täten esimerkiksi kolmen pääaineosan (a), (b) ja (c) lisäksi nämä adsorboivat suodatus- ja käsittelymatot voivat sisältää koko sisällöstään laskettuna korkeintaan noin 25 % aktiivihiiltä, alueella noin 2 - 22 % olevan määrän polyesterikuituja ja noin 2-30 % kuituyhdistelmää.

Mitä tahansa kaasua adsorboivaa aktiivihiiltä eri lähteistä saatuna, esimerkiksi puuhiiltä, kivihiiltä, vuoriöljyn tislausjätteitä tai pekaanipähkinän kuorista saatuna, voidaan käyttää.

Yleisesti kaasun/höyryn-käsittelymattojen valmistus käsittää asianmukaisten määrien (a) jotain paisutettua, termoplastista styreenipolymeeriä ja polyetyleenistä polymeetylipenteeniin asti olevaa alempaa polyolefiinia ja kimmoisaa polyuretaania, jolloin mikään mainituista polymeereistä ei ole hauras paisuneena, olevia mikrohiukkasia ja (b) lasifilamenteista muodostuvia lasikuituja dispergoimisen veteen sulputuskoneessa (jollaista käytetään paperinvalmistuksessa) ja aineosien (a) ja (b) muodostaman seoksen sekoittamisen lyhyen aikaa, mutta kuitenkin riittävän kauan niin, että molemmat niistä ovat oleellisesti vapaita kokkareista ja kasaumista ja niin, että ne ovat sekoittuneet oleellisesti tasaisesti, jolloin mikrohiukkasten osuus on noin 5-50 osaa ja lasikuitujen osuus noin 4-45 osaa sekä orgaanisen sideaineen (kuten edellä on esitetty) tai kuituyhdistelmän (kuten myöhemmin tarkemmin esitetään) 9 69762 lisäämisen määränä, joka riittää antamaan valmiille matolle veto-jännityksen ja huokoisuuden, joista molemmat ovat edellä mainituilla alueilla; saadun seoksen siirtämisen sitten syöttökammioon sekoitettujen mikrohiukkasten ja lasikuitujen pitoisuuden ollessa noin 0,1-0,5 % ja tämän seoksen sekoittamisen sitten vain sen verran, että tasainen dispersio säilyy.

Dispersio syötetään sitten syöttökammiosta tasoviirakoneen syöttölaatikkoon esimerkiksi nopeudella noin 3,3 - 5,5 kg minuutissa ja samanaikaisesti sitä laimennetaan tasaisesti vedellä syöttäen vettä syöttölaatikkoon nopeudella noin 3 800 - 9 000 litraa minuutissa .

Saatu laimennettu syöttöliete johdetaan sitten tasoviirakoneen viiralle, jonka nopeus on sellainen, että muodostuu kostea matto, jonka peruspaino kuivauksen jälkeen on noin 2,25 - 22,5 kg ja kostea matto poistetaan jatkuvasti viiralta ja johdetaan sopivaan kuivausjärjestelmään.

Kaasun/höyryn käsittelymatto voidaan valmistaa lisäämällä sulputtimessa olevaan seokseen, edullisesti ennen sideaineen lisäämistä, erilliset määrät sekä natriumheksametafosfaattia ja väkevää rikkihappoa sellaisessa suhteessa toisiinsa, että seoksen pH laskee arvoon 2,5.

Kaasua/höyryä adsorboivat käsittelymatot valmistetaan vaiheiden avulla, jotka käsittävät erikseen käsipahvikoneella valmistetuista puuvillakuiduista ja mikrohiukkasista vedessä muodostuvan kuituyhdistelmäsuspension valmistuksen (kuten myöhemmin tarkemmin esitetään) ja erillisen mikrohiukkasista vedessä muodostuvan suspension valmistamisen seuraavissa esitettävinä osuuksina.

Tämän jälkeen valmistetaan tasoviirakoneen syöttölaatikkoon suspensio sekoittamalla kuituyhdistelmäsuspensioon annetulla alueella oleva määrä vettä ja lisäämällä kuidunmuodostavaa polyetyleeni-tereftalaatti-polyesteriä määrä, joka osaltaan antaa valmiille matolle tehokkaalla alueella olevan vetolujuuden vaikuttamatta haitallisesti sen huokoisuuteen. Sitten lisätään sekoittaen hienojakoista aktiivihiiltä määrä, joka on korkeintaan noin 25 % valmiin maton kiinteiden aineiden kokonaispitoisuudesta ja mikrohiukkasten vesisuspensiota lisätään määrä, jolla saadaan valmiiseen mattoon noin 10-30 % oleva mikrohiukkasten pitoisuus.

10 69762

Lopullinen suspensio muodostuu lasikuitujen, mikrohiukkasten ja sideaineen suspensiosta, jossa kunkin aineosan määrä on edellä mainitulla alueella kaasua/höyryä käsittelevää mattoa varten ja siten suhteistettuna valmiin maton muihin kiinteisiin aineisiin, että saavutetaan haluttu vetolujuus ja huokoisuus. Kaikista näistä aineosista muodostunut lopullinen suspensio johdetaan syöttölaatik-koon nopeuden vastatessa sitä, joka on annettu matoille, joista puuttuu hiili ja polyesteri, ja laimennetaan sitten vedellä ja kuivataan.

Käytettäessä maton valmistuksessa orgaanista sideainetta, on edullista lisätä tämä aine suspensioon (valmiiseen) sekoittamisen loppuvaiheessa ennen suspension syöttöä koneen syöttölaatikkoon ja menetellä myös siten, että tasoviirakoneen viiralta poistuvaan rainaan kohdistetaan säteilylämpöä verrattain lähellä olevasta lähteestä alueella noin 600-70°C olevassa lämpötilassa. Tämä liuottaa nopeasti orgaanisen sideaineen matossa olevaan veteen ja parantaa orgaanisen sideaineen kuivumista veteen liukenemattomien aineosien yhtymäkohdissa.

Halutun styreenipolymeerin, alemman polymeerin tai polyuretaanin mikrohiukkasten valmistaminen vastaavista paisutetuista polymeereistä (styreenipolymeereistä, alemmasta polyolefiinista tai polyuretaanista) on esitetty, mutta ei rajoitettu siihen, seuraavan polystyreeni-mikrohiukkasten valmistuksen avulla.

Esimerkki A

Mikrohiukkasia paisutetuista polystyreenipelleteistä 425 litraa paisutusaineella kyllästettyjä, suulakepuristet-tuja polystyreenipellettejä (kiteistä) paisutettiin noin 6,35 mm -noin 12,7 mm kokoisiksi, oleellisesti pyöreiksi pelleteiksi, joiden irtopaino on 12 g litraa kohti ja hienonnettiin jauhatuskoneessa (esitetty edellä) varustettuna syöttölaitteella, jonka läpimitta on 10,16 cm ja pituus 7,62 cm ja jonka pohja on kaareva seula, jossa on 0,1016 mm läpimittaisia reikiä.

Roottorin pyörimisnopeus säädettiin arvoon 6 000 rpm ja syöttäjä säädettiin syöttämään paisutettua polystyreeniä olevia palasia nopeudella 35,4 litraa jokaisen viiden minuutin aikana (s.o. 425 litraa tunnissa). Syöttäjään johdettavat paisutettua polystyreeniä 11 69762 olevat lähtökappaleet kostutettiin riittävällä määrällä vettä niin, että niiden ulkopinta peittyi oleellisesti täysin. Täten kostutettuja, paisutettua polystyreeniä olevia kappaleita syötettiin syöttäjään jatkuvasti nopeudella 35,4 litraa joka viides minuutti ja samanaikaisesti ruiskutettiin vettä jauhatuskammioon 1,6 mm läpimittaisen suulakeaukon lävitse nopeudella 7,57 litraa minuutissa.

Jauhatuskammion pöhjaseulasta poistuva, paisutettua polystyreeniä olevien mikrohiukkasten seos koottiin pöhjatulpalla varustettuun avoimeen tankkiin, jossa vapaa vesi laskeutui pohjalle ja polystyreeniä olevat mikrohiukkaset niihin sitoutuneen veden kanssa (suhteessa 2 paino-osaa mikrohiukkasia 98 osaa kohti vettä) mukaan joutuneen ilman vaikutuksesta nousivat veden pinnalle. Vapaan veden annettiin valua pois, jolloin jäljelle jäi muodostuneiden paisutettua polystyeeniä olevien mikrohiukkasten plastinen massa vedessä, joka oli fysikaalisesti sitoutunut niihin. Plastinen massa painoi 255,15 kg ja sisälsi 1,5 kg mikrohiukkasia ja 250,05 kg niihin sitoutunutta vettä.

27,24 kg tätä plastista massaa sijoitettiin tiheäkudoksiseen kaksinkertaiseen puuvillapussiin, johon kohdistettiin paine, kunnes 22,71 litraa vettä oli poistunut puristettaessa. Loppuosa 4,08 kg, joka sisälsi 544 g paisuneita polystyreeni-mikrohiukkasia, kuivattiin sitten avoimessa uunissa, jonka lämpötila oli 43,33°C.

Mitä tahansa termoplastista paisutettua styreenipolymeeriä tai alempaa polyolefiinia, jotka kumpikaan eivät ole hauraita paisutetussa tilassa tai mitä tahansa kimmoisaa, vaahdotettua (s.o. paisutettua) polyuretaania, joka ei vaahdotetuna ole hauras, olevia mikrohiukkaisa voidaan valmistaa esimerkin A mukaisesti korvaamalla lähtöaineena käytetyt polystyreeniosaset mitä tahansa muuta soveltuvaa paisutettua polymeeriä olevilla osasilla.

Keksinnön mukaisten kaasua/höyryä käsittelevien mattojen valmistus esitetään seuraavien esimerkkien avulla, jotka eivät kuitenkaan ole rajoittavia.

Esimerkki 1

Kaasua/höyryä käsittelevä perusmatto 15,139 litraan vettä sulputuslaitteessa (paperinvalmistus) (jonka tilavuus oli vain hieman suurempi) johdettiin päättömän 12 69762 nauhakuljettimen avulla 23,27 kg (kuivapaino) polystyreeniä olevia mikrohiukkasia (vesipitoisena tuotteena, joka sisälsi 8 % kiinteitä mikrohiukkasia). Sulputuskoneen sisältöä sekoitettiin sitten kolme minuuttia roottorin pyöriessä nopeudella 506 rpm, jolloin mikrohiukkaset dispergoituivat veteen.

Seosta sekoittaen lisättiin 22,73 kg natriumheksametafos-faattia ja sitten 3,785 litraa väkevää rikkihappoa (98,6-%:ista I^SO^). Panoksen pH-arvo oli tällöin 2,5.

Sekoitus keskeytettiin ja lisättiin (useista pakkauksista) kaikkiaan 113,64 kg 6,35 mm pituisia lasikuituja (läpimitta 6,3 um) , jotka olivat Owens-Corning sähkölaatua DE 636, jotka sisälsivät useita filamentteja kuitua kohti (ja sidottua tärkkelystä, öljyä ja kationista pinta-aktiivista yhdistettä sisältävän sideaineen avulla).

Roottorisekoitus käynnistettiin uudestaan ja sitä jatkettiin 10 minuuttia ja viimeisten 30 sekunnin aikana lisättiin 10,25 kg (kylmää) vedessä turpoavaa polyvinyylialkoholia (98-%:isesti hydrolysoitua) (kutsutaan tämän jälkeen lyhenteellä PVA) olevia kuituja sideaineeksi. Täten saatu sulputuslaitteen alkuseos pumpattiin holanterin syöttösäiliöön (jota käytettiin vain vastaanotetun sul-putusseoksen säilyttämiseksi) ja sekoitettiin vain sen verran, että liukenemattomat aineet säilyivät suspensiona.

Sulputuslaitteeseen lisättiin sitten 7 570 litraa vettä (huuhtelua varten) ja sitä sekoitettiin mahdollisten lasikuitujen ja/tai mikrohiukkasten suspendoimiseksi, jotka ovat saostuneet ja jääneet jäljelle sulputuslaitteen lähtöseosta pumpattaessa holanterin syöttösäiliöön. Saatu, niin sanottu sulputuslaitteen huuhtelu-seos pumpattiin sitten holanterin säiliöön ja sekoitettiin siellä alkuperäisen sulputusseoksen kanssa lähtöseoksen saamiseksi maton valmistamista varten, joka sisälsi 0,64 % kiinteitä aineita.

Tämä lähtöseos maton valmistusta varten pumpattiin sitten koneen syöttölaatikkoon (myös syöttömateriaalin säilytysastia) ja sen sisältöä sekoitettiin samoin kuin sulputuslaitteen syöttölaa-tikossa. Tästä syöttölaatikosta matonvalmistusseosta johdettiin tasoviirakoneen syöttölaatikkoon nopeudella 4,32 kg kiinteitä aineita minuutissa ja siihen yhdistettiin kirkasta laimennusvettä nopeudella 6 056 litraa minuutissa.

69762

Saatu tasainen rainan muodostussuspensio (laimennettuna syöttölaatikossa) johdettiin liikkuvalle tasoviirakoneen viiralle (86 säiettä konesuunnassa ja 60 poikkisuunnassa), joka siirtyi nopeudella 15,24 metriä minuutissa (m/min) alkumaton saamiseksi, jonka peruspaino myöhemmän kuivauksen jälkeen oli 19,1 kg.

Kostea matto (tasoviirakoneella), jonka paksuus on 9,525 mm. kuljettuaan imulaatikkojen kautta tasoviirakoneen poistopäässä siirtyi päättömälle nauhakuljettimelle (112 x 84 mesh-luvun seula) myös nopeudella 15,24 metriä minuutissa. Sitten noin 1,5 metriä ennen tasoviirakoneen loppua kostea matto (tällä kuljettimella) siirtyi noin 10 cm infrapunalamppujen (52,4 kilowattia, 3,8 ampeeria, 480 volttia, 60-jaksoluvun yksivaihevirta) muodostaman patterin (pituus noin 60,5 cm) alitse, jolloin maton pinnalle muodostui säätövastuksen avulla 649°C lämpötila. Kostean maton joutuminen täten alttiiksi tälle lämpötilalle noin 2,4 sekunnin ajaksi aiheutti PVA:n nopean liukenemisen.

Osittain kuiva raina siirtyi tunnelikuivaajän lävitse (pituus noin 3,67 metriä ja leveys noin 1,83 metriä), jonka lämpötila oli noin 121°C ja sitten vuorotellen kuuden peräkkäisen kuivausrum-mun ylä- ja alapuolitse (ensimmäisen rummun lämpötila oli 113°C ja kasvaen sitten niin, että viimeisen rummun lämpötila oli 127°C). Lopullinen kuiva matto siirtyi sitten kahden venytystelan lävitse ja edelleen varastotelalle. Kuiva matto, jonka molemmat puolet olivat sileitä, kiertyi helposti tälle telalle ilman repeytymisiä tai rypistymisiä.

Peruspainon ollessa 19,1 kg valmiin kaasua/höyryä käsittelevän maton huokoisuusarvo (Gurley-huokoisuusmittari, valmistaja W.& L.E.Gurley of Troy, New York, USA), oli noin 602,8 1 minuutis- 2 sa (1/min) neliödesimetriä (dm ) kohti maton pinta-alaa paine-eron ollessa 2,54 cm H20 (250 Pa).

Pääaineosien lähtömääristä laskettuna valmis, kuiva kaasun/ höyryn käsittelymatto sisältää noin 15,8 % paisutettuja polysty-reenimikrohiukkasia, noin 77,2 % lasikuituja ja noin 6,97 % poly-vinyylialkoholi-sideainetta. Näiden pääaineosien pitoisuuksia voidaan vaihdella riippuen halutusta maton huokoisuudesta, kaasun tai höyryn virtausnopeudesta ja maton tiheydestä muuttamalla sopivasti aineosien pitoisuuksia. Esimerkiksi huokoisuutta voidaan vähentää 14 69762 vähentämällä mikrohiukkasten pitoisuutta halutulle tasolle minimitasoon noin 2 % asti vähentämättä vastaavasti vetolujuutta.

Vaihtoehtoisesti huokoisuutta ja virtausnopeutta voidaan suurentaa lisäämällä mikrohiukkasten osuutta, kuten eräissä valmisteissa, aina 50 %:iin asti.

Esimerkki 1 voidaan toistaa vähentämällä rikkihapon määrää osaksi tai poistaa se kokonaan ja vähentämällä myös heksametafos-faatin määrää (käytetään tavallisesti lasikuitujen dispergoitumi-sen parantamiseksi) osaksi tai poistaa se kokonaan alkuperäistä sulputussuspensiota valmistettaessa sen havainnon perusteella, että mikrohiukkaset näyttävät parantavan kiinteiden aineosien dis-pergoitumista sekoitettaessa vedessä.

Kaasua/höyryä käsittelevien mattojen lopullisesta käyttötarkoituksesta riippuen niiden peruspainoa voidaan vähentää tai nostaa vähentämällä tai suurentamalla kiintoainepitoisuutta vesipitoisessa suspensiossa syöttölaatikossa tai suurentamalla tai pienentämällä tasoviirakoneen viiran nopeutta. Muutos voi olla osittain täydellinen.

Esimerkki 2

Kaasua/höyryä käsittelevä perusmatto polyuretaani-mikro-hiukkasia käyttäen 3,5 litran vetoiseen ruostumatonta terästä olevaan astiaan, joka sisältää 3 litraa vettä, dispergoitiin 21,5 g (huonekalulaatua) kimmoisia polyuretaani-mikrohiukkasia, jotka sisälsivät 20 % kiinteitä aineita (täten 4,3 g kuivia mikrohiukkasia ja 17,5 cm^ vettä) ilmakäyttöisen sekoittajan avulla. Sitten lisättiin 15 g samoja, 0,635 cm pituisia DE 636 lasikuituja (kuten esimerkissä 1) ja sekoittamista jatkettiin. Tunnin sekoituksen viimeisten 10 minuutin aikana lisättiin sekoittaen 1,375 g PVArta (samaa kuin esimerkissä 1).

60 % saadusta dispersiosta kaadettiin sitten tavanomaisen laboratorio-käsipaperikoneen arkinmuodostuslaitteen seulalle (laitteen muodostuessa 30,48 cm korkuisesta messinkisestä tankista, jos-sa on 20,32 cm suuruinen neliömäinen pohja) ja sekoitettiin pinnalta. Vedenpoistoventtiili avattiin, jolloin lietteen kiinteät aineosat muodostivat seulan muotoisen arkin ja vesi poistui seulan lävitse painovoiman vaikutuksesta lietteestä, jonka tiheys kasvoi 15 69762 jatkuvasti. Kun vettä ei enää poistunut arkista painovoiman vaikutuksesta, kuivattiin kostea arkki kuivausuunissa 121°C lämpötilassa olevassa kuumailmavirrassa, jonka annettiin virrata viisi minuuttia. Saadun kuivan käsiarkin, jonka paino oli 12,57 g, vetolujuus oli 1,41 kg/cm ja huokoisuus 579 litraa neliödesimetriä kohti minuutissa.

Esimerkissä 2 ei käytetty natriumheksametefosfaattia eikä rikkihappoa, koska mikrohiukkaset pyrkivät parantamaan lasikuitujen dispergoitumista, joita johdettiin veteen suureksi osaksi useina kimppuina olevia kuituina. Muita tämän keksinnön mukaisia mattoja voidaan valmistaa samalla tavalla ilman näitä epäorgaanisia lisäaineita muista tehokkaita polymeerejä olevista mikrohiukkasista.

Esimerkki 3

Esimerkki 2 käyttäen kuituyhdistelmää sideaineena PVA:n asemesta

Esimerkki 2 toistettiin paitsi, että lasikuitujen lisäystä seuraavan sekoituksen aikana lisättiin PVA:n asemesta 60 g esimerkin 5 mukaista kuituyhdistelmäsuspensiota, joka sisälsi 1,2 g kuitu-yhdistelmän kiinteitä aineosasia (käsittäen kuidutettuja, toisiinsa kiinnittyneitä puuvillakuituja ja polystyreeni-mikrohiukkasia).

Maton valmistus suoritettiin loppuun, kuten esimerkissä 2. Saadun 2 kuivan maton huokoisuus oli 355 1/min/dm ja vetolujuus 0,61 kg/cm.

Esimerkki 4

Esimerkki 3 käyttäen polystyreeniä polyuretaanin asemesta

Esimerkki 3 toistettiin käyttäen polystyreeniä olevia mikrohiukkasia polyuretaani-mikrohiukkasten asemesta ja kuituyhdistelmää sideaineena PVA:n asemesta. Saadun kuivan kudonnaisen vetolujuus oli 0,22 kg/cm.

Adsorboiva kappale, joka sisältää tämän keksinnön mukaisia kaasua/höyryä suodattavia tai käsitteleviä mattoja on esitetty seuraavassa, ei-rajoittavassa esimerkissä.

Esimerkki 5

Aktiivihiiltä sisältävä adsorboiva matto, (a) kuituyhdis-telmäsuspension valmistus

Kuituyhdistelmäsuspensio (kutsutaan tällä nimellä, koska käsipahvikoneella valmistettuja puuvillakuituja ja mikrohiukkasia 16 69762 kuidutetaan yhdessä kuidutuslaitteessa) valmistettiin lisäämällä 363,6 kg (kuivapainosta laskettuna) käsipahvikoneella valmistettuja (käytetään paperinvalmistuksessa ja sisältää 1 454,4 litraa vettä kuiduissa) ja 181,8 kg (kuivapainosta laskettuna) polysty-reeni-mikrohiukkasia (6 % kiinteitä aineita ja 2 848,5 litraa sitoutunutta vettä) 13 354 litraan vettä sulputuslaitteessa ja sekoitettiin kolme minuuttia (kuten esimerkissä 1), jolloin puu-villakuidut ja mikrohiukkaset dispergoituvat veteen ilman kokkareita ja kasaumia.

Tätä puuvillakuitujen ja mikrohiukkasten dispersiota pumpattiin (paperinvalmistus)-holanteriin, jonka painetela oli säädetty 65 % arvoon maksimista ja joka pyöri nopeudellea 110 rpm kuuden tunnin ajan (freeness-luvun ollessa aluksi 760 oli se laskenut arvoon 600). Telan säätöä muutettiin sitten voimakkaamman kuidutus- ja pienemmän hakkausvaikutuksen saamiseksi käyttämällä vain harjatelan painetta telan pelkästään koskettaessa kerrosta. Haluttu lopputulos saatiin kahden tunnin kuluttua, jolloin freeness-luvun havaittiin laskeneen arvoon 450. Holanterin sisältö (nyt kuituyhdistelmäsuspensio) säilytettiin holanterissa käyttäen vain sen verran sekoitusta, että dispersio säilyi suspendoitunee-na myöhempää käyttöä varten.

Käsipahvikoneella valmistetut puuvillakuidut ovat niitä, joita tavallisesti käytetään kirjoituspaperin valmistuksessa sen puuvillasisällön muodostamiseksi. Ne valmistettiin suurimmaksi osaksi puuvillakangaspalasista ja puuvillalinteristä, jotka pestään (valkaistaan tarvittaessa) ja erotetaan kuiduiksi (esim. holanterissa), joiden pituus on noin 4,23 mm - 1,27 cm, syötetään käsipahvikoneeseen ja siitä rainana painetelojen lävitse poistuen siitä noin 2,1 mm paksuisena rainana (kosteuspitoisuus noin 80 %) ja taitetaan sitten edestakaisin kuljetusalustalle tavallisesti noin 363,8 kg:n painoiseksi tapuliksi.

(b) Mikrohiukkassuspensio 7 570 litraan vettä sulputuskoneessa sekoitettiin 136,4 kg (kuivapainosta) polystyreeni-mikrohiukkasia (vesipitoisena tuotteena sisältäen 16 % mikrohiukkasia ja 715,9 litraa vettä) ja sekoitettiin tasaisen dispersion saamiseksi ja sekoittaen sitten vain sen verran, mikä tarvitaan pian tapahtuvaa käyttöä varten.

69762 (c) Holanterin täyttösuspensio

Holanterin täyttösuspensio valmistettiin holanterin syöttö-laatikossa (i) syöttämällä siihen 30 280 litraa vettä, (ii) sekoittamalla veteen 189,3 litraa edellä kuvattua kui-tuyhdistelmäsuspensiota, jolloin saatiin laimea kuituyhdistelmä-suspensio, (iii) sekoittamalla 91 kg helposti veteen dispergoituvaa, puolimattaa, optisesti valkaistua polyetyleenitereftalaattipolyes-riä (edullisesti 1,27 cm pituisia kuituja, joiden denierluku oli 1,5, kehrättynä tavanomaisen sulateprosessin avulla ja viimeisteltynä erikoisesti yhteensopiviksi useimpien anionisten, kationisten tai ei-ionisten sideaineiden kanssa ja jotka muodostavat nopeasti erinomaisen dispersion lukuisten holanterijärjestelmien ja lisäaineiden kanssa), liuosviskositeetti oli 770 - 20 (liuotettuna 1/2 g polymeeriä 50 ml:aan liuotinta, 40 paino-osaa tetrakloori-etaania ja 60 paino-osaa (fenolia) 25°C:ssa (liuosviskositeetti on polymeeriliuoksen viskositeetti jaettuna liuottimen viskositeetilla, tuloksesta vähennetään 1 ja jaetaan luvulla 1 000); sulamispiste 48,67°C, kutistumaton kiehuvassa vedessä ja venymä katketes-sa 45 % (myydään nimellä Trevira 101 ', valmistaa American Hoechst

Corporation, Fibers Division, Spartenburg, South Carolina 29301); käytettäessä polyetyleenitereftalaattikuituja suspensiossa tarvitaan suhteellisen alhainen kiintoainepitoisuus, (iv) sekoittamalla 172,7 kg hienojakoista aktiivihiiltä (Nuchar , valmistaa Westvaco Corporation, Covington, Va. 24426) ja (v) sekoittamalla mukaan edellä kuvattu mikrohiukkasuspen-sio, joka sisältää 136,4 kg (kuivapainosta laskettuna) polystyree-ni-mikrohiukkasia vesipitoisena tuotteena (sisältää noin 16 % mikrohiukkasia kiinteinä aineina) lisäten täten 716 litraa vettä alunperin lisättyyn 7570 litraan ja lopuksi (vi) lisäämällä 4 163,5 litraa kuituyhdistelmäsuspensiota (sisältäen 193,4 kg kiinteitä aineita) ja 15 140 litraa seuraavassa esitettyjä lasikuituja, mikrohiukkasia ja sideainesuspensiota, joka sisältää 187,7 kg suspendoituneita kiinteitä aineita.

(d) Lasikuitu-, mikrohiukkas- ja sideainesuspensio Tämä suspensio valmistettiin esimerkin 1 (4 ensimmäistä kap- 18 69762 kappaletta) mukaisen menettelyn avulla lisäämällä sulputuslait-teeseen 11 354 litraa vettä, sekoittamalla 22,73 kg (kuivapainosta laskettuna) polystyreenimikrohiukkasia vesipitoisen tuotteena (sisältäen 6 % kiinteitä aineita ja 356 litraa vettä), liuottamalla 22,73 kg natriumheksametafosfaattia ja 3,8 litraa rikkihappoa (98,6-%:ista) ja sekoittamalla 113,64 kg 6,35 mm pituisia lasikuituja ja 10,23 kg samoja PVA-kuituja. Tämä suspensio pumpattiin ho-lanterin syöttölaatikkoon.

Sulputuslaite huuhdeltiin sitten lisäämällä 3 785 litraa vettä ja sekoittamalla sisältöä, kuten esimerkissä 1. Saatu huuhte-lususpensio sekoitettiin sitten holanterin syöttölaatikossa olevan kuitususpension kanssa, jolloin saatiin lasikuituja, mikrohiukkasia ja sideainetta sisältävä suspensio toisena tasoviirakoneen syöttö-suspension koostumuksen (vi) aineosana.

Kuidutussyöttölaatikossa sekoittaen johdettiin tätä homogeenisesti sekoitettua tasovirrakoneen syöttöä tasoviirakoneen syöttö-laatikkoon samalla nopeudella ja samalla laimennusvesimäärällä sekoitettuna kuin esimerkissä 1 ja edelleen tasoviirakoneen viiralle. Imulaatikkojen lävitse kuljettuaan saatu kostea raina siirrettiin edelleen päättymättömälle nauhakuljettimelle ja kuivattiin sitten johtamalla infrapunalamppujen muodostaman patterin alitse ja kuuden kuivausrummun ylä- ja alapuolitse.

Lopullinen, aktiivihiiltä sisältävä adsorboiva matto oli ulkonäöltään tasainen ja sen peruspaino oli 15 - 15,45 kg, huokoisuus 353,7 litraa minuutissa neliödesimetriä kohti ja vetolujuus 1,074 kg/cm konesuunnassa ja 0,895 kg/cm poikkisuunnassa.

Esimerkeissä 1, 4 ja 5 käytetyt polystyreeni-mikrohiukkaset voidaan korvata osaksi tai kokonaan jollakin toisella käyttökelpoisella paisutetulla termoplastisella styreenipolymeerillä tai alemmalla polyolefiinilla tai kimmoisalla polyuretaanilla, joista mikään ei ole hauras paisutetussa tilassa. Alempiin polyolefiineihin poly-etyleenistä polymetyylipenteeniin asti kuuluvat myös polypropyleeni ja polubutyleeni.

Kaikissa esimerkeissä 1-5 ja niiden muunnoksissa voidaan mikrohiukkasia käyttää minkä tahansa niihin sitoutuneen vesimäärän kanssa tai kuivina. Näissä esimerkeissä mikrohiukkasia käytettiin vaih-televien, niihin sitoutuneiden vesimäärien kanssa niiden helpon saa- 19 69762 tavuuden vuoksi tässä muodossa ja siten niiden halvemman hinnan vuoksi.

Samoin kuituyhdistelmää valmistettaessa käytetyt puuvillakui-dut olivat käsipahvikoneella valmistettuja, jotka tavallisesti sisältävät noin 80 % vettä, koska on taloudellista tehdä siten. Tämä ei kuitenkaan estä käyttämästä puuvillakuituja kuivassa tilassa, jos näitä on saatavana tai näin jostain määrätystä syystä halutaan.

Westvaco'n NUCHAR S-N ' aktiivihiili esimerkissä 5 voidaan korvat jollain toisella Westvaco'n aktiivihiilellä. Esimerkiksi, jos mattoa käytetään fenolin adsorboimiseksi, Westvaco'n NUCHAR N-A'* (antaa happamen pesuveden pestäessä vedellä) voidaan edullisesti käyttää, koska tämä happamuus auttaa fenolin adsorboitumiseksi paremmin.

Kumpikin näistä kahdesta aktiivihiililaadusta voidaan korvata Φ.· jollain muulla saatavilla olevalla, esimerkiksi DARCO ', jota nykyisin 'R1 valmistaa I.C.I. (USA) Ltd., ja NORIT tuote, jota valmistaa American Norit Co, ovat käyttökelpoisia. Barneby-Cheney’n aktiivihiili saatuna pekaanipähkinän kuorista on erikoisen tehokas esimerkiksi rikkidioksidin adsorboimiseksi kaasuvirrasta omaten huomattavasti suuremman adsorptiokyvyn kuin muista lähteistä saadut aktiivihiilet. Täten esimerkissä 5 voidaan sen aktiivihiili täydellisesti korvata Barneby-Cheney -tuotteella.

Esimerkin 5 polyesteri voidaan korvata jollain muulla kuidun- 'R· muodostavalla tereftalaatti-polyesterillä, esimerkiksi FORTREL'" po-lyetyleenitereftalaatilla ja KODEL ydimetyyli-l,4-sykloheksaanidime-tanolilla. Esimerkkiä 5 ja siitä johdettuja esimerkkejä voidaan pitää myös esimerkkeinä, joissa polyesteri erikseen korvataan vastaavasti jokaisella näistä muista polyestereistä. Kaikkia niitä voidaan käyttää jonakin saatavissa olevana 1,5 ja 3 denier-luvun läpimittaisena.

Tämän keksinnön mukaiset matot ovat tehokkaita eri kaasujen tai höyryjen, joko epäorgaanisten tai orgaanisten, esimerkiksi rikkidioksidin, kloorattujen alkaanien, kuten hiilitetrakloridin ja muiden kloorattujen alkaanien sekä bentseenin ja fenolin poistamiseksi ja/tai talteenottamiseksi.

Vaikka keksintöä on esitetty sen määrättyjen toteutusten yksityiskohtaisen kuvauksen avulla, on ymmärrettävää, että erilaisia korvauksia ja muunnoksia voidaan tehdä kuhunkin niistä mukaan liitettyjen patenttivaatimusten esittämissä puitteissa, joiden tarkoitus on peittää myös näiden toteutusten muunnokset.

Claims (14)

20 69762

1. Kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että se sisältää seuraavat komponentit: lasikuituja, joiden pituus vaihtelee 6,35 mm:stä arvoon, joka on pienempi kuin se pituus, jossa niillä on taipumusta kietoutua toisiinsa, ja joiden halkaisija on 3 - 12 jum; paisutetun, termoplastisen polymeerin mikrohiukkasia, joka polymeeri ei ole haurasta alkuperäisessä paisutetussa muodossa, ja joka on styreeni-polymeeriä tai alempaa polyolefiinia valittuna ryhmästä polyety-leeni, polypropyleeni, polybuteeni ja polymetyylipenteeni, tai kimmoisan polyuretaanivaahdon mikrohiukkasia; ja ainakin yhtä sideainetta, joka on (a) yhteensopiva orgaaninen sideaine, joka ei liukene kylmään veteen, mutta liukenee kuumaan veteen ja on inertti lasikuiduille, mikrohiukkasille ja muille maton komponenteille, ja/tai (b)puuvillakuitujen ja minkä tahansa mainittujen mikrohiukkasten muodostama kuituyhdistelmä, jolloin mainittu sideaine on jakautunut tasaisesti koko mattoon; ja jolloin maton komponenttien suhteet ovat seuraavat: (i) mikrohiukkaset käsittävät noin 2-50 paino-% lopullisesta matosta; (ii) sideaine käsittää noin 2-10 paino-% lopullisesta matosta käytettäessä orgaanista sideainetta, ja noin 5,8 - 11 paino-% lopullisesta matosta käytettäessä kuituyhdistelmää; ja (iii) loppuosa matosta muodostuu lasikuiduista; jolloin lopullisen maton vetolujuus on noin 0,2 - 5,3 kg/cm.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaasujen ja höyryn käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että mikrohiukkaset ovat styreenipolymeeriä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että styreenipolymeeri on polystyreeniä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että mikrohiukkaset ovat polyuretaania.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että 69762 mikrohiukkaset ovat alempaa polyolefiinia.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että polyolefiini on polyetyleeni.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että sideaineena käytetään kuituyhdistelmää (b).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että kuituyhdistelmä-sideaine käsittää puuvillakuituja, jotka on valmistettu käsipahvikoneella, ja polystyreenimikrohiukkasia.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että käytetään orgaanista sideainetta (a).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että orgaaninen sideaine on polyvinyylialkoholi, joka on ainakin 98-%:isesti hydrolysoitu.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että se sisältää 77,2 % lasikuituja, 15,8 % polystyreenimikrohiukkasia ja noin 6,97 % polyvinyylialkoholia, ja jossa lasikuitujen pituus on noin 6,35 mm ja halkaisija 6,3 ^m.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi: (i) hiukkasmaista lisäainetta, joka on hienojakoista aktiivihiiltä sen määrän vaihdellessa noin 2 paino-%:sta arvoon, joka on pienempi kuin se määrä, jossa hiukkasmaisen lisäaineen pölyämistä lopullisesta matosta alkaa merkittävässä määrin tapahtua-, (ii) kuituja muodostavaa tereftalaattipolyesteriä sen määrän ollessa noin 2 - 12,2 paino-% lopullisesta matosta; ja (iii) kuituyhdistelmää sen määrän ollessa noin 2-30 paino-% lopullisesta matosta.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että polyesteri on polyetyleenitereftalaatti. 22 69762

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen kaasujen ja höyryjen käsittelyyn tarkoitettu matto, tunnettu siitä, että polyetyleenitereftalaattipolyesteri on helposti veteen dispergoi-tuvien, puolihimmeiden, optisesti valkaistujen kuitujen muodossa, jotka on viimeistelty niin, että ne sopivat yhteen useimpien anionisten, kationisten tai ei-ionisten sideaineiden kanssa ja muodostavat nopeasti erinomaisia dispersioita suuren määrän kanssa erilaisia paperin raaka-aineita ja lisäaineita, ja joiden liuosviskositeetti 25°C:ssa on 770 - 1/2 g liuotettuna 50 ml:aan liuotinta, joka koostuu 40 paino-osasta tetrakloorietaania ja 60 paino-osasta fenolia, ja joiden sulamispiste on 48,67 °C ja jotka eivät kutistu kiehuvassa vedessä ja joiden murtovenymä on 4 5 %. 23 69762