NL8105081A

NL8105081A - Metaalvezelstruktuur en filter voorzien van een dergelijke struktuur.

Info

Publication number: NL8105081A
Application number: NL8105081A
Authority: NL
Original assignee: Bekaert Sa Nv
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1983-06-01

Description

81510 9/Timmers

Korte aanduiding: Metaalvezelstruktuur en filter voorzien van een dergelijke-struktuur.

Als uitvinder wordt genoemeLs GabriSl Bemeester, Zwevegem.

De uitvinding heeft betrekking op een metaalvezel-struktuur omvattende een metaalvezelvlies dat aan ten minste een zijde is verenigd met een steunweefsel.

Een dergelijke struktuur is in het bijzonder toe-5 pasbaar als filtermedium, meer in het bijzonder voor gas-filtratie.

Filtermedia u^t'"niet geweven metaalvezelvliezen, be-kleed en ondersteund door steunweefsels in de vorm van metaaldraadnetten zijn op zich bekend en beschreven in 10 bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift: 3.437.457.

Bij dergelijke filtermedia is het vezelvlies veelal door sinteren met het draadnet verbonden.

Een belangrijk nadeel van deze bekende filtermedia is hun relatief grote stijfheid waardoor zij moeilijk zonder 15 beschadigingen in complexe vormen kunnen worden gebracht.

De uitvinding beoogt een metaalvezelstruktuur te verschaffen die voldoende sterk en dimensioneel, en tevens relatief soepel is zodat ze gemakkelijk vervormbaar blijft en dus in het bijzonder geschikt is als filtermedium in 20 een filter met een minder eenvoudige ruimtelijke vorm.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het steunweefsel metaalvezelgarens bevat en bij voorkeur geheel uit een metaalgarenweefsel bestaat.

De metaalvezelstruktuur kan een of meerdere op elkaar 25 gestapelde vezelvliezen omvatten zoals beschreven in het

Amerikaanse octrooischrift 3.469.297, waarbij het vlies of de stapel vliezen tussen metaalgarenweefsels is opgenomen. Deze gelaagde struktuur wordt dan op de gebruikelijke wijze gesinterd zodat de vezels onderling in het vlies en daar-30 naast in de contactzones met de vezels in de garens worden verbonden.

Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt een garen-weefsel geplaatst tussen twee vliezen of stapels vliezen en wordt het geheel vervolgens door een sinterbewerking 35 geconsolideerd.

Het is van belang dat de verkregen verbinding voldoen- 8105081 S\ - - i- Λ. -2- de stevig is zonder dat door het sinteren de porositeit van de struktuur al te zeer vermindert. Bekend is dat bij zogenaamd "oversinteren" de vezelverbindingen overmatig aandikken en verstevigen wat soms zelfs gaat ten koste 5 van de sterkte van de vezelsegmenten tussen opeenvolgende verbindingszones per vezel en de porositeit. nadelig be-Invloedt. Voorts is bekend dat de tijd nodig om een goede sinterverbinding tussen twee vezels te realiseren met toe-nemende vezeldiameter toeneemt. Wanneer men derhalve een 10 draadnetwerk stevig aan een vezelvlies. wil aansinteren en de draaddiameters in het netwerk een orde van grootte (bijv.10 maal) dikker zijn dan de vezeldiameter in het vlies, is oversintereri^rijwel onvermijdelijk. Wanneer men echter, zoals de uitvinding voorstelt, metaalvezelgarens 15 in het netwerk toepast met metaalvezeldiameters in de garens van dezelfde orde van grootte als de metaalvezel-diameters in het aangrenzend vlies. is een heehte sinterverbinding gewaarborgd en wordt tevens oversintering, met de daarmee gepaard gaande porositeitsvermindering, ver-20 meden. Naast de soepelheid verkregen door de opbouw volgens de uitvinding is dit een belangrijk bijkomend voordeel.

Dit voordeel komt nog meer tot uiting wanneer men gesin-terde metaalvezelstrukturen met een zeer hoge porositeit, ten minste 75% doch bij voorkeur hoger dan 90%, wenst wat 25 voor bepaalde toepassingen, zoals bijv. het' afscheiden van vaste stofdeeltjes uit gassen nodig is.

Wanneer.de metaalvezelstruktuur volgens de uitvinding wordt gebruikt als filtermedium voor gasfiltratie is een hoge gasdoorlaatbaarheid gewenst teneinde de drukval over 30 het filter zo klein mogelijk te doen zijn. De struktuur volgens de uitvinding is in het bijzonder bruikbaar als filtermedium voor gasfiltratie, meer in het bijzonder bij hoge.temperaturen gezien de goede weerstand van metaal-vezels daartegen. De soepelheid van de verkregen struktuur 35 maakt het mogelijk op eenvoudige wijze filterzakken te vervaardigen van elke gewenste vorm en afmeting. Voorts is gebleken dat de gasfiltermedia volgens de uitvinding ge-.......... ~ makkelijker door tegenstroompulsen met perslucht te 8105081 .

£ ✓*? -3- reinigen zijn dan de bekende gasfilterdoeken.

Voorbeeld 1

Een vlies uit roestvaste staalvezels met een gewicht 2 van 600 g/m en met vezeldiameters van 12 ^um, zoals op 5 zich bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.469.297, werd aan beide zijden bekleed met een metaalgarenweefsel waarin de vezeldiameter eveneens 12 ^um bedroeg en waarin de garens in ketting en inslag samengesteld waren uit twee samengetwiste filamentbundels met elk nagenoeg 90 filamenten 10 uit roestvast staal. Het weefsel had een gewicht van onge- 2 veer 375 g/m . Het omvatte tien kettinggarens respectieve-lijk tien inslaggarens per cm breedte respectievelijk leng-te. De verkregen gelaagde struktuur werd daarna onder vakuum gesinterd en gewalst tot een filtermedium met een 15 dikte van 0,85 mm en een porositeit van 80%. Bij herhaal-delijk plooien van de aldus verkregen plaat vertoonde deze belangrijk minder neiging tot kreuken dan een gelijk-soortige struktuur met draadnetten in plaats van garen-weefsels. Door het plooien of kreuken bleek de vlieslaag 20 aanzienlijk minder losgekomen te zijn van het weefsel dan het geval is bij vezelvliezen opgenomen en gesinterd tussen draadnetten.

Voorbeeld 2 2

Een garenweefsel van ongeveer 375 g/m zoals beschreven 25 in voorbeeld 1 werd aan beide zijden bekleed met een vlies uit roestvaste staalvezels;. elk vlies had een gewicht van 300 g/m . De vezeldiameter in het ene vlies, en wel aan die kant welke later de filterinlaatzijde zal vormen, bedroeg 22 ^,um en de vezeldiameter in het andere vlies 12 ^um. De 30 samengestelde struktuur werd gesinterd en gewalst tot een dikte van 0,62 mm en een porositeit van 80%. De verkregen metaalvezelstruktuur vertoonde een grote soepelheid.

- Conclusies - 8105081

Claims

1. Metaarvezelstruktuur, omvattende een metaalvezelvlies dat aan ten minste een zijde is verenigd met een steun-weefsel, met he t k e n m e r k , dat dit steun- 5 weefsel metaalvezelgarens bevat.

1. Metaalvezelstruktuur, omvattende een metaalvezelvlies dat aan ten minste een zijde is verenigd met een steun-weefsel, met het k e n m e r k , dat dit steun- 5 weefsel metaalvezelgarens bevat.

2. Metaalvezelstruktuur volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het steunweefsel een metaal-garenweefsel is.

2. Metaalvezelstruktuur volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het steunweefsel een metaalgarenweef sel is.

3. Metaalvezelstruktuur volgens conclusie 1 of 2, m e t 10 het kenmerk , dat de diameter van de metaal- vezels in de garens van dezelfde grootte-orde is als de diameter van de metaalvezels in de aangrenzende vliezen.

3. Metaalvezelstruktuur volgens conclusie.. 1 of 2, m e t 10 het k e n m e r k , dat de diameter van de metaal- vezels in de garens van dezelfde grootte-orde is als de diameter van de metaalvezels in de aangrenzende vliezen.

4. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voor-gaande conclusies, m e t het ken m e r k , dat 15 het metaalvezelvlies en de metaalvezelgarens door een sinterbewerking onderling zijn verbonden.

4. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voor-gaande conclusies, m e t het k e n m e r k , dat 15 het metaalvezelvlies en. de metaalvezelgarens door een sinterbewerking onderling zijn verbonden.

5. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voor-gaande conclusiesr met het kenmerk , dat , de. porositeit ten minste 75% is.

5. Metaalvezelstruktuur, volgens een of meer der voor-gaande conclusies, met het kenmerk, dat de porositeit ten minste 75% is.

6. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voorgaande conclusies, m e· t het k e n m e r k, dat het metaalvezelvlies is opgenomen tussen twee metaalgarenweefsels.

6. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het metaalvezelvlies is opgenomen tussen twee metaalgarenweefsels.

7. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der con-ciusies 1-4., m e t het k e n m e r k , dat een 25 metaalgarenweefse1 is opgenomen tussen twee metaalvezel-vliezen.

7. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat een 25 metaalgarenweefsel is opgenomen tussen twee metaalvezel-vliezen.

8. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der conclusies 1-7, met het k e n m e r k ,-dat de vezels in het metaalgarenweefsel continue filamenten zijn.

8. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der conclusies 1-7, met het fc e n m e r k ,dat de vezels in het metaalgarenweefsel continue filamenten zijn.

9. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voor gaande conclusies, met het kenmerk ,dat de diameter van de. vezels in het metaalgarenweef sel ten hoogste 35 ^um is.

9. Metaalvezelstruktuur volgens een of meer der voor- gaande conclusies, m e t het kenmerk ,dat de diameter van de vezels in het metaalgarenweefsel ten hoogste 85 ^urn is.

10. Filter omvattende een filtermedium bestaande uit een 35 metaalvezelstruktuur volgens een of. meer de voorgaande conclusies.

10. Filter omvattende een filtermedium bestaande uit een 35 metaalvezelstruktuur volgens een of meer de voorgaande conclusies.

11. Filter volgens conclusie 10, met het ken-. m e r k, dat dit is uitgevoerd als filter voor het scheiden I to 5 0 8 1 van stofdeeltjes uit gassen. \ Λ .- ai5109/Timmers i —Errata^· Γ 16M0V1981 -· Korte aanduidingt Metaalvezelstruktuur en Π11 ill ^ voorzien van een dergelijke struktuur. De uitvinding heeft betrekking op een metaalvezelstruktuur omvattende een metaalvezelvlies dat aan ten minste een zijdeis verenigd met een steunweefsel. Een dergelijke struktuur is in het bijzonder toe-5 pasbaar als filtermedium, meer in het bijzonder voor gas-filtratie. .Filtermedia uit niet geweven metaalvezelvliezen, be-kleed en ondersteund door steunweefsels in de vorm van metaaldraadnetten zijn op zich bekend en beschreven in 10 bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3.437.457. Bij dergelijke filtermedia is het vezelvlies veelal door sinteren met het draadnet verbonden. Een belangrijk nadeel van deze bekende filtermedia is hun relatief grote stijfheid waardoor zij moeilijk zonder 15 beschadigingen in complexe vormen kunnen worden gebracht. De uitvinding beoogt een metaalvezelstruktuur te verschaffen die voldoende sterk en dimensionee^een tevens relatief soepel is zodat ze gemakkelijk vervormbaar blijft en dus in het bijzonder geschikt is als filtermedium in 20 een filter met een minder eenvoudige ruimtelijke vorm. Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het steunweefsel metaalvezelgarens bevat en bij voorkeur geheel uit een metaalgarenweefsel bestaat. De metaalvezelstruktuur kan een of meerdere op elkaar 25 gestapelde vezelvliezen omvatten zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.469.297, waarbij het vlies of de stapel vliezen tussen metaalgarenweefsels is opgenomen. Deze gelaagde struktuur wordt dan op de gebruikelijke wijze gesinterd zodat de vezels onderling in het vlies en daar-30 naast in de contactzones met de vezels in de garens worden verbonden. Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt een garen-weefsel geplaatst tussen twee vliezen of stapels vliezen en wordt het geheel vervolgens door een sinterbewerking 35 geconsolideerd. Het is van belang dat de verkregen verbinding voldoen- 8105081 Λ Λ Φ Λ ' ...... - —Errata- ~2- de stevig is zonder dat door het sinteren de porositeit van de struktuur al te zeer vermindert. Bekend is dat bij zogenaamd "oversinteren" de vezelverbindingen overinatig aandikken en verstevigen wat soms zelfs gaat ten koste 5 van de ster We van de vezelsegmenten tussen opeenvolgende verbindingszones per vezel en de porositeit nadelig be-Invloedt. Voorts is bekend dat de tijd nodig om een goede sinterverbinding tussen twee vezels te realiseren met toe-nemende vezeldiameter toeneemt. Wanneer men derhalve een 10 draadnetwerk stevig aan een vezelvlies wil aansinteren en de draaddiameters in het netwerk een orde van grootte (bijv.10 maal) dikker zijn dan de vezeldiameter in het vlies# is oversintererij/ri jwel onvermijdelijk. Wanneer men echter# zeals de uitvinding voors.te.lt,· metaalvezelgarens 15 in het. network toepast met metaalvezeldiameters in de garens van dezelfde orde van grootte als de metaalvezeldiameters in het aangrenzend vlies is een hechte sinterverbinding gewaarborgd en wordt tevens oversintering, met de daarmee gepaard gaande porositeitsvermindering, ver- ‘ 20 meden. Naast de soepelheid verkregen door de opbouw volgens de uitvinding is dit een belangrijk bijkomend voordeel. Dit voordeel komt nog meer tot uiting wanneer men gesin-terde metaalvezelstrukturen met een zeer hoge porositeit, ten minste 75% doch bij voorkeur hoger dan 90%, wenst wat 25 voor bepaalde toepassingen, zoals bijv. het afscheiden van vaste stofdeeltjes uit gassen nodig is. Wanneer de metaalvezelstruktuur volgens de uitvinding wordt gebruikt als filtermedium voor gasfiltratie is een· hoge gasdoorlaatbaarheid gewenst teneinde de drukval over s. 30 het filter zo klein mogelijk te doen zijn. De struktuur volgens de uitvinding is in het bijzonder bruikbaar als filtermedium voor gasfiltratie, meer in het bijzonder bij hoge. temperaturen gezien de goede weerstand van metaal-vezels daartegen. De soepelheid van de verkregen struktuur 35 maakt het mogelijk op eenvoudige wijze filterzakken te vervaardigen van elke gewenste vorm en afmeting. Voorts is gebleken dat de gasfiltermedia volgens de uitvinding ge-makkelijker door tegenstroompulsen met perslucht te 8105081 V "V" ” ' ' """ ' --& —Erra-fca- ~ 3- reinigen zijn dan de bekende gasfilterdoeken. Voorbeeld 1 Een vlies uit roestvaste staalvezels met een gewicht 2 van 600 g/m en met vezeldiameters van 12 zoals op 5 zich bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.469.297, werd aan beide zijden bekleed met een metaalgarenweefsel waarin de vezeldiameter eveneens 12 ^um bedroeg en waarin de garens in ketting en inslag samengesteld waren uit twee samengetwiste filamentbundels met elk nagenoeg 90 filamenten 10 uit roestvast staal. Het weefsel had een gewicht van onge- 2 veer 375 g/m . Het omvatte tien kettinggarens respectieve-lijk tien inslaggarens per cm breedte respectievelijk leng-te. De verkregen gelaagde struktuur werd daarna onder vakuum gesinterd en gewalst tot een filtermedium met een 15 dikte van 0,85 mm en een porositeit van 80%. Bij herhaal-delijk plooien van de aldus verkregen plaat vertoonde deze belangrijk minder neiging tot kreuken dan een gelijk-soortige struktuur met draadnetten in plaats van garen-weefsels. Door het plooien of kreuken bleek de vlieslaag 20 aanzienlijk minder losgekomen te zijn van het weefsel dan het geval is bij vezelvliezen opgenomen en gesinterd tussen draadnetten. Voorbeeld 2 • 2 Een garenweefsel van ongeveer 375 g/m zoals beschreven 25 in voorbeeld 1 werd aan beide zijden bekleed met een vlies uit roestvaste staaivezelsj elk vlies had een gewicht van 300 g/m . De vezeldiameter in het ene vlies, en wel aan die kant welke later de filterinlaatzijde zal vormen, bedroeg 22 yum en de vezeldiameter in het andere vlies 12 ^um. De 30 samengestelde struktuur werd gesinterd en gewalst tot een dikte van 0,62 mm en een porositeit van 80%. De verkregen metaalvezelstruktuur vertoonde een grote soepelheid. Bij voorkeur zal men in de vliezen eh garens vezels met een diameter kleiner dan 35 ^um toepassen. - Conclusies - 8105081 r τ· ' ' >>- .- . - ' % x m • -Errata- -4- CONCLUSIE S

11. Filter volgens conclusie 10, met het k e n:-. m e r k, dat dit is uitgevoerd als filter voor het scheiden van stofdeeltjes uit gassen. g ^ q ^ Q β j