NO152238B - Fluidgjennomtrengelig gass/damp-behandlingsmatte - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fluidgjennomtrengelig, gass/- damp-behandlingsmatte i form av et langstrakt ark eller vevet materiale som omfatter glassfibre, mikrobiter av en ekspandert, termoplastisk polymer og et bindemiddel. Matter i henhold til oppfinnelsen har god strekkstyrke og porøsitet, men er allikevel tilstrekkelig tette til å muliggjøre filtrering av findelte faste partikler og/eller innesluttede væskedråper fra aerosoler eller gasser og/eller dampstrømmer, såvel som å koalescere væskedråper som er innesluttet i dem, og også istand til å separere noen gasser fra slike strømmer.

Glassfibrene som inngår i en matte i henhold til oppfinnelsen er fira ca. 6,35 mm lange og til under en lengde ved hvilken fibrene kan danne rep, og fra 3 til 12 ym i diameter; mikrobitene er av hvilken som helst av en ekspandert, termoplastisk polymer som er ikke-sprø i sin opprinnelige, ekspanderte form, og er utvalgt blant en styrenpolymer, et lavere polyolefin som er polymeren av en etylenisk umettet hydrokarbonmonomer med 2-6 karbonatomer, eller et fleksibelt oppskummet polyuretan, idet mikrobitene er praktisk talt fri for intakte celler fra de ekspanderte eller oppskummede polymerer som de er fremstilt av; og bindemidlet er enten et forlikelig organisk bindemiddel som er uløselig i kaldt vann og løselig i varmt vann og som er inert overfor glassfibrene, mikrobitene og andre mattebestanddeler, eller en sam-maling av bomullsfibre og hvilke som helst av nevnte mikrobiter, eller det kan være en blanding av det organiske bindemiddel og nevnte sam-maling, idet bindemidlet er fordelt mellom de gjensidig godt blandede mikrobiter og glassfibrene. Komponentene i massen foreligger i følgende forhold, regnet på den ferdige matte: 2-50 vekt% mikrobiter;

2-10 vekt% bindemiddel ved anvendelse av det organiske bindemiddel, og 5,8-11 vekt% ved anvendelse av "sam-malings"-bindemidlet, og

resten glassfibre.

En vevning av utelukkende glassfibre, f.eks.

Owens-Corning "De 636" (beskrevet i eksempel 1 nedenunder) bundet med polyvinylalkohol (98% hydrolysert) er blitt laget, men dens anvendelse er blitt ganske begrenset. Den er f.eks. blitt anvendt som batteriplate-separator og som basis for takbelegning som skal overstrykes med tjære. Imidlertid har en slik vevning av glassfiber og, polyvinylalkohol (kalt PVA) ikke vært kjent for anvendelse i noen slik behandling av fluider som beskrevet ovenfor.

I mange år har industrien vært opptatt av brysomme faste partikler av fine væskedråper eller skadelige gasser som er frigjort inn i arbeidsområder og ofte passerer gjennom ven-tiler eller røk-kanaler til atmosfæren utenfor, hvilket frem-kaller brysomme miljøproblemer. I noen tilfeller har det bare vært støvpartikler fra arbeid med uorganiske materialer, for eksempel utvinning av mineraler fra malmer eller knuse- og poleringsoperasjoner.

I andre tilfeller innesluttes væskedråper fra kjemiske operasjoner, for eksempel elektroplettering, forstøvnings-belegning av en eller annen type eller produksjon av visse kunstharpikser. I atter andre situasjoner kan det være skadelige gasser, for eksempel svoveldioksyd som er baret inn i atmosfæren for eksempel fra brenning av svovelrike brensel-oljer eller bituminøse kull. Produksjon av en polyfenylen-oksyd/polystyren-legeringspolymer innebærer delvis frigjøring av harpiksstøv eller pellets, støvpartikler og av oljeaktige myknerdråper som øyensynlig er innesluttet som en aerosol i luften.

Noen forsøk på å overvinne noen av disse problemer er gjort ved anvendelse av (i) et filtermedium, for eksempel en matte av glassfibre holdt sammen av et fenol/formaldehyd-harpiksbindemiddel eller (ii) glassull-luftfiltre i vindus-åpninger eller andre åpninger. Imidlertid er disse filter-medier generelt voluminøse og allikevel ikke tette nok til å holde tilbake de finere partikler eller gasser, og således fremdeles tillate ønsket fluidpassasje gjennom dem og derved fremdeles å slippe gjennom til atmosfæren. Dertil har også noen av disse matter, blant andre mangler, en uønsket begrenset strekkstyrke som resulterer i altfor hyppig stans som krever at man må gjøre avbrudd i anvendelse av dem og utføre tid-krevende reparasjoner.

Andre forsøk inkluderer anvendelse av elektriske lade-utfellere, for eksempel de lenge kjente Cottrell-elektriske utfellere, men disse er kostbare å installere, operere og ved-likeholde og holder ikke tilbake bare gasser, for eksempel

svoveldioksyd.

Disse ulemper overvinnes ved gass/dampfilter- eller -behandlingsmatter i henhold til foreliggende oppfinnelse. I tillegg viser disse matter i henhold til oppfinnelsen forbedret porøsitet og strekkstyrke i forhold til de ovenfor beskrevne glassfibre og PVA-vevninger som er anvendt som batteriseparatorer og i taktek-kingsplater.

Spesielt omfatter gass/dampbehandlingsmattene i henhold til oppfinnelsen glassfibre (vanlig sammensatt av et flertall filamenter) med diameter ca. 6,3 ym, godt blandet med mikrobiter av hvilken som helst av ekspandert, termoplastisk styrenpolymer og et lavere polyolefin fra polyetylen til polymetylpenten og et fleksibelt, oppskummet polyuretan (hver av de nevnte polymerer er ikke-sprø i ekspandert form), og med fiberglasset og polymer-mikrobitene (a) bundet (primært ved sine grenseflater) ved hjelp av et forlikelig organisk bindemiddel som er uløselig i kaldt vann og løselig i varmt vann (f.eks. ved ca. 80°C som for PVA) og inert overfor mikrobitene, glassfiberen og enhver annen mattebestanddel såvel som gassene (inklusive eventuelle innesluttede væskedråper eller aerosoler og støvpartikler) som skal bringes i kontakt eller behandles med matten, eller (b) holdt sammen av en "sam-maling" av våtlapp-bomullsfibre og polymer-mikrobiter (som beskrevet nedenunder, i eksempel 5).

Mikrobitene kan fordelaktig utgjøre fra 5 til 50% av matten, spesielt 10-35%, helst 15-25%; og det forlikelig organiske kjemiske bindemiddel er fortrinnsvis til stede i en mengde av fra 5 til 8%, eller sam-malingen av bomullsfibre og mikrobiter er fra 5,8 til 11%; og med glassfibrene tilstedeværende i en mengde som er tilstrekkelig til å utfylle resten opp til 100% innhold. Strekkstyrken til mattene varierer fra 0,9 til 5,34 kg pr. cm og porøsiteten fra 152 til 914 l/dm 2 pr. min. ved et trykkdifferensial på 2,54 cm vann.

Mikrobit-komponenten i gass/dampbehandlingsmattene i henhold til oppfinnelsen er mer fullstendig beskrevet (som i søkerens samtidige US-søknad nr. 833.644 innlevert 15. september 1977) som en ekspandert, termoplastisk polymer som er ikke-sprø

i ekspandert form, utvalgt blant en styrenpolymer og et lavere polyolefin fra polyetylen til polymetylpenten, og karakterisert som mer fullstendig beskrevet i søkerens samtidige norske patent-søknad nr. 78.0088, hvor også det materiale som anvendes ved

fremstilling av disse mikrobiter av en ekspandert, termoplastisk styrenpolymer eller av et ekspandert lavere polyolefin er beskrevet.

Fremstillingen av og egenskapene til fleksible polyuretanskum er beskrevet for eksempel i "Handbook of Foamee Plastics", Bender, Rene J. , Section X, s. 173-236, Lake Publishing Corporation, Libertyville, Illinois, U.S.A. (1955), "Polyurethanes: Chemistry and Technology, Saunders & Frisch, Chapter VII, Part II, Interscience Publishers, New York, N.Y., U.S.A. (1964), og "The Development and Use of Polyurethane Foams", Doyle, E.N., s. 233-256, McGraw Hill Book Company, New York, N.Y., U.S.A. (1971).

De fleksible polyuretanskum som er nyttige for tilveiebringelse av oppskummede polyuretan-mikrobiter bør fortrinnsvis ikke være over 95,3 g/l i tetthet, gjerne varierende fra 47,7

til 15,9 g/l, og vise utmerket gjenvinning etter 75 % bøyning med tilnærmet mindre enn 1 % tap i høyde (bestemt ved hjelp av American Society of Testing Materials D-1564-64T).

De fleksible skum-polyuretaner oppnås ikke i de ovennevnte samme bitform som styrenpolymerene og de lavere polyolefiner blir, men snarere i kontinuerlige, oppskummede blokker som et resultat av den reaksjon som tilveiebringer polyuretanet. Følgelig opptrevles de oppskummede polyuretan-blokker først til biter (for eksempel i likhet med hvordan de kan fremstilles for anvendelse i fylling av forskjellige gjenstander).

De oppskummede polyuretan-mikrobiter er mer fullstendig beskrevet (som i søkerens samtidige US-søknad nr. 833.643, innlevert 15. september 1977) som omfattende brutte og innbyrdes forbundne strengdeler fra naboceller i det fleksible skum, hvor strengdelene viser praktisk talt totalt fravær av intakte celler og cellevinduer og er tripodale partikler med ben som generelt er av ujevn lengde, idet strengdelene har krok-lignende projeksjoner, innsnitt og riller som resulterer fra ødeleggelse av cellene og cellevinduene i det fleksible ut-gangsskum.

Fremstillingen av disse mikrobiter av hvilken som

helst ekspandert termoplastisk styrenpolymer eller lavere polyolefin som er ikke-sprø i ekspandert form, er fullstendig beskrevet i søkerens norske søknad nr. 78.0088. Mikrobitene

av hvilket som helst fleksibelt skumpolyuretan fremstilles på samme måte i en findelingsmaskin, f.eks. den som er beskrevet i nevnte norske søknad.

Betegnelsen "mikrobiter" benyttes her i forhold til enhver ekspandert termoplastisk, i ekspandert form ikke-sprø styren-polymer eller lavere polyolefin, eller fleksibelt oppskummet polyuretan, og er definert som et materiale som fremstilles ved desintegrering av den respektive ekspanderte eller oppskummede utgangspolymer f.eks. ved findeling, slik at den blir i det vesentlige fri for intakte celler fra polymerutgangsmaterialet.

Oppfinnelsen inkluderer også en form av disse matter som kan kalles gass/dampadsorpsjonsfiltrerings- eller -behandlingsmatter. Disse inkluderer de grunnleggende eller primære bestanddeler (a) glassfibrene, (b) mikrobitene og (c) det organiske bindemiddel, idet hver komponent er innen det tidligere angitte respektive område i forhold til de andre komponenter, sammen med en mengde av findelt aktiv kull (som primært gassadsorpsjons-middel) under den mengde ved hvilken uønsket støving av karbon-partikler kan inntreffe, en tilstrekkelig mengde av "sam-maling" til å hindre karbonpartiklene fra støving, og en mengde av en fiberdannende tereftalatpolyester som er tilstrekkelig til å holde mattens strekkstyrke innen det tidligere angitte område uten uønsket reduksjon av mattens porøsitet.

Derfor kan disse adsorpsjonsfiltrerings- og -behandlingsmatter f.eks. inneholde, i tillegg til de tre primære bestanddeler (a), (b) og (c) og regnet på det totale innhold, aktiv-kullet i en mengde av høyst ca. 25%, polyesterfibrene i området 2-7,5%,

og 2-30% "sam-maling".

Hvilket som helst av de gassadsorberende aktiv-kull

fra de forskjellige kilder, f.eks. trekull, kull, petroleum-destillasjonsrester eller pecan-nøtteskall, kan brukes.

Mattene i henhold til oppfinnelsen fremstilles ved dispergering i vann i en massefremstiller (slik som anvendes ved papirfremstilling); (a) mikrobiter av hvilken som helst ekspandert, termoplastisk styrenpolymer og et lavere polyolefin fra polyetylen til polymetylpenten og et fleksibelt polyuretan, idet hver av de nevnte polymerer er ikke-sprø i sin ekspanderte form, og (b) glassfibre som er sammensatt av glassfilamentene, som beskrevet ovenfor, og agitering av blandingen av (a) og (b)

i det korte tidsrom som i det minste er tilstrekkelig til at hver av dem blir praktisk talt fri for klumper og klaser og i alt vesentlig jevnt blandet, innblanding av et organisk bindemiddel (som beskrevet ovenfor) eller en "sam-malirig" (som beskrevet lengre ned) i en mengde som er tilstrekkelig til at den ferdige matte får overflatespenning og porøsitet, hvor hver av dem er innen sitt respektive tidligere angitte område; deretter overføring av den resulterende blanding til en forrådskasse i en konsentrasjon av fra 0,1 til 0,5% av de innblandede mikrobiter og glassfibrene, og i kassen agitering av blandingen bare tilstrekkelig til å opprettholde jevn dispersjon.

Dispersjonen mates deretter fra forrådskassen til forsyningskassen (på Fourdrinier-maskinen) i en hastighet av f.eks. fra 3,3 til 5,5 kg pr. min. og fortynnes på samme tid jevnt med vann som mates inn i forsyningskassen i en hastighet av fra 3.800 til ca. 9.000 l/min.

Den resulterende fortynnede forsyningsoppslemming mates deretter på Fourdrinier-viren som beveger seg i en hastighet som tilveiebringer en våt matte som etter tørking har en basisvekt på fra 2,25 til 22,5 kg; og den våte matte fjernes kontinuerlig fra viren og føres gjennom en egnet tørkeoperasjon.

Gass/dampbehandlingsmatten kan fremstilles ved å tilsette i blandingen i massefremstilleren, gjerne før innblanding av eventuelt bindemiddel, en separat mengde av hver av natriumheksametafosfat og konsentrert svovelsyre og i en slik mengde i forhold til hverandre som er tilstrekkelig til å senke blandingens pH-verdi til 2,5.

Gass/dampadsorpsjonsbehandlingsmattene fremstilles ved en kombinasjon av trinn som omfatter fremstilling av en "sam-malings"-suspensjon av våtlapp-bomullsfibre og mikrobiter i vann (som beskrevet lengre ned) og separat en suspensjon av mikrobiter i vann i det mengdeforhold som er angitt lengre ned.

Deretter fremstilles en forsynings-forrådssuspensjon

ved innblanding i vann av én mengde av "sammalings"-suspensjonen innen et gitt område og tilsetning av en fiberdannende polyetylentereftalat-polyester i en mengde som.tar del i å tilveiebringe den ferdige matte med overflatespenning innen et effektivt område uten ugunstig å påvirke dens porøsitet. Deretter tilblandes findelt aktiv-kull i området opp til høyst ca. 25 % av det planlagte totale faststoff i den ferdige matte, og en vannsuspensjon av mikrobitene tilsettes i en mengde som tilveiebringer fra 10 til 30 % mikrobiter i den ferdige matte.

Den resterende tilsetning er en suspensjon av glassfibre, mikrobiter og bindemiddel, hver komponent innen sitt respektive område som tidligere angitt for gass/dampbehandlings-matten og slik proporsjonert til de andre faststoffer for den ferdige matte at den får den planlagte overflatespenning ved porøsitet. Den ferdige suspensjon som resulterer fra alle disse inkluderte bestanddeler mates til forsyningsboksen med den matehastighet som er angitt for mattene som mangler karbonet og polyesteren, og fortynnes der likeledes med vann og mates deretter til Fourdrinier-viren og tørkes som de andre matter.

I hver av fremgangsmåtene for fremstilling av en

matte hvor det anvendes et organisk bindemiddel, er det fordelaktig å tilsette midlet til suspensjonen (som fremstilles) i løpet av det siste minutt eller så av agiteringen før suspensjonen skal mates til maskinens forrådskasse, og det er også fordelaktig at banen som forlater Fourdrinier-viren innlednings-vis utsettes for strålevarme fra en relativt nær kilde ved en temperatur i området fra 600 til 700°C. Dette forår-saker hurtig løsning av polyesteren i vannet som matten bærer med seg, og påskynder tørkningen av polyesteren ved grense-områdene til de vann-uløselige bestanddeler.

Fremstillingen av hvilket som helst av de ønskede mikrobiter av styrenpolymer, lavere polyolefin eller polyuretan ut fra utgangsbiter av hvilket som helst av de respektive ekspanderte polymerer (styrenpolymer, lavere polyolefin eller polyuretan) er beskrevet i, men ikke begrenset til, fremstilling av polystyren-mikrobiter i eksempel 1 i norsk søknad nr. 78.0088.

Fremstillingen av gass/dampbehandlingsmattene i henhold til oppfinnelsen skal belyses av følgende eksempler, men ikke begrenses av disse.

Eksempel 1 - Basismatte for gass/ dampbehandling

Til 15 139 liter vann satset i en massefremstiller

(for papirfremstilling; med svært liten større kapasitet),

ble det matet, ved hjelp av et endeløst transportbelte,

23,27 kg (på tørrstoffbasis) polystyren-mikrobiter (i form av vannbundet produkt som inneholdt 8 % mikrobit-faststoff). Blandingen i massefremstilleren ble så agitert i 3 min. ved

at dens rotor beveget seg med 506 o.p.m., hvorved mikro-

bitene ble dispergert i vannet.

Under agitering av blandingen ble 22,73 kg natriumheksametafosfat innblandet, fulgt av innblanding av 3,785 1 konsentrert svovelsyre (98,6 % H2S04). Dette brakte satsens pH-verdi til 2,5.

Agiteringen ble stanset mens det ble tilsatt (fra en rekke kartonger) ialt 113,64 kg glassfibre med lengde 6,35 mm og diameter 6,3 ^um, Owens-Corning elektrisk kvalitet "DE 636" som antall filamenter pr. bunt (og bundet med et bindemiddel

av stivelse, olje og kationisk overflateaktivt middel.

Rotor-agiteringen ble gjenopptatt og fortsatt i 10 minutter, og i de siste 30 sekunder av dette tidsrom ble 10,25 kg av (kold) vann-svellbar polyvinylalkohol (98 % hydrolysert)

(idet følgende kalt PVA)-fibre tilsatt som bindemiddel. Den . således ferdiggjorte start-massefremstillingsblanding ble pumpet til hollenderkassen (som bare tjente som oppbevaringsbehoIder for mottagelse av mengder av massefremstillingsblanding) og agitert der båre tilstrekkelig til å holde det uløselige materiale i suspensjon.

7570 liter vann (for skylling) ble deretter tilsatt til massefremstilleren og agitert for suspendering av eventuelle flassfibre og/eller mikrobiter som settlet ut og ble igjen da start-massefremstillingsblandingen ble pumpet til hollenderkassen. Den resulterende såkalte massefremstillingsskylleblanding ble så pumpet til hollenderkassen og der blandet inn i start-massefremstillingsblandingen for tilveiebringelse av utgangsblandingen for mattefremstilling som inneholdt 0,64 % faststoff.

Denne utgangsblanding for mattefremstilling ble så pumpet til maskinkassen (også forrådskasse) hvor innholdet ble opprettholdt under agitasjon også som i hollenderkassen. Fra denne forrådskasse ble mattefremstillingsblandingen matet til forsyningsboksen for Fourdrinier-maskinen i en hastighet av 4,32 kg faststoff pr. minutt og der kombinert med klart fortynningsvann i enhastighet av 6056 l/min.

Den resulterende jevne baneforsyningsoppslemming (fortynnet i forsyningsboksen) ble matet på Fourdrinier-viren som var i bevegelse (86 strenger i maskinretningen x 60 strenger tverrs over) med en hastighet av 15,24 m/min. for å muliggjøre tilveiebringelse av en utgangs-banematte som etter senere ferdiggjort tørking viste en basisvekt på 19,1 kg.

Den 9,525 mm tykke våte matte (på Fourdrinier-maskinen) fortsatte etter passasje gjennom innsugingsboksene under utløps-enden til Fourdrinier-viren på et endeløst transportbelte (112 x 84 masker sikt) også ved 15,24 m/min. Etter ca. 1,5 m bortenfor denne ende av Fourdrinier-maskinen passerte så den våte matte

(på det nevnte belte) ca. 10 cm under et batteri (ca. 60,5 cm langt) av infrarøde lamper (52,4 kw, ved 3,8 amp., 480 volt, enkeltfase, 60 cykler) som tilveiebragte på matteoverflaten en reostat-satt temperatur på muligens 649°C. Eksponeringen av den våte matte for denne temperatur forårsaket således i ca. 2,4 sekunder hurtig oppløsning av PVA.

Den delvis tørre bane fortsatte gjennom en tunnel-tørker (ca. 3,67 m lang og 1,83 m bred) som tilveiebragte en temperatur på ca. 121°C, og alternerte der i rekkefølge over én og deretter under den neste av hver av en serie på 6 tørke-tromler (den første trommel tilveiebragte en temperatur på 113°C med temperaturen øket ved hver av dem som fulgte, mens den siste trommel ble holdt på 127°c). Den endelig tørre matte passerte så gjennom et par spenningsvalser og til en oppviklings-trommel. Banen av tørr matte med glatt overflate på hver side lot seg lett vikle rundt trommelen uten at det ble noen rifter eller skrukker.

Ved sin basis på 19,1 kg viste den ferdige gass/damp-behandlingsbane en porøsitetsverdi (ved hjelp av Gurley-porøsitetsmåo ler) på o ca. 602,8 l/min./dm 2 overflate ved et test-differensial-lufttrykk på 2,54 cm vann (monometertrykk).

Basert på utgangsmengdene for de essensielle materialer inneholder den ferdige tørre gass/dampbehandlingsmatte ca. 15,8 % av de ekspanderte polystyren mikrobiter, ca. 77,2 % glassfibre og ca. 6,97 % polyvinylalkohol-bindemiddel. Innholdet av disse essensielle bestanddeler kan varieres i overensstemmelse med ønskede variasjoner i porøsitet, gass- eller, dampfluid-strømnings-hastighet og tetthet ved egnede variasjoner i innholdet av bestanddelene. Eksempelvis kan porøsiteten reduseres ved

å redusere innholdet av mikrobiter til ethvert nivå ned til et minimum på ca. 2 % uten tilsvarende nedsettelse av strekkstyrken.

Alternativt kan porøsiteten og strømningshastigheten økes ved økning av innholdet av mikrobiter, som i noen resepter, til et nivå selv opp til 50 %.

Eksempel 1 kan gjentas ved reduksjon av mengden av svovelsyre delvis eller helt og også ved å redusere mengden

av natriumheksametafosfat (vanligvis anvendt for forsterkning av glaasfiberdispersjonen) helt eller delvis ved fremstilling av start-massefremstillingssuspensjonen, på bakgrunn av den indikasjon at mikrobitene synes å forbedre dispersjonen av de faste bestanddeler under agitering i vannet.

Avhengig av den forventede endelige anvendelse av gass/- dampbehandlingsmatten kan dens basisvekt reduseres eller for-størres enten ved å senke eller øke faststoffinnholdet i den vandige forsyning i forsyningsboksen eller ved å øke eller redusere hastigheten på Fourdrinier-viren. Erstatningen kan være hel eller delvis.

Eksempel 2 - Basismatte for gass/ dampbehandling med polyuretan-mikrobiter

I et 3,5 liters beger av rustfritt stål inneholdende

3 liter vann ble det dispergert 21,5 gram av mikrobiter av fleksibelt polyuretan (møbelkvalitet) som inneholdt 20 % faststoff (altså 4,3 gram tørre mikrobiter og 17,5 cm vann) ved hjelp av en luftdrevet rører. Deretter ble 15 gram av de samme "DE 636" glassfibre med lengde 0.635 cm (som i eksempel 1) tilsatt og agiteringen fortsatt. I de siste 10 minutter av 1 times røring ble det innblandet 1,375 gram PVA (samme som i eksempel 1).

6/10 av den resulterende dispergerte oppslemming ble så hellet over håndark-viren på en ordinær laboratorie-papirhåndark-danner (som hadde en 30,48 cm høy messingtank med en 20,32 cm<2 >basis) og blandet fra toppen. Vann-uttapningsventilen ble åpnet med faststoffet fra oppslemmingen som utviklet arkform på viren og vannet dryppende gjennom viren på grunn av tyngdekraften fra oppslemmingen med økende tetthet. Etter at det ikke rant vekk noe mer vann på grunn av tyngdekraften ble det våte ark tørket i en tørkeovn ved hjelp av en varmluftstrøm av 121°C som strømmet

gjennom den i 5 minutter. Den resulterende tørre håndarkmatte som veide 12,5 7 gram, viste en strekkstyrke på 1,41 kg/cm og porøsitet på 579 l/dm 2/min.

Eksempel 2 inkluderer intet natriumheksametafosfat

og svovelsyre fordi mikrobitene har tendens til å forbedre dispersjonen av glassfibrene som, innført i vannet, viser seg i stor utstrekning i en flerhet av bunter av fibrene. Andre matter i henhold til oppfinnelsen kan lages på lignende måte uten disse to uorganiske substanser", ut fra mikrobiter av de andre effektive polymerer.

Eksempel 3 - Matte fra eksempel 2 med " sammalings"- bindemiddel istedenfor PVA

Eksempel 2 ble gjentatt med unntagelse av at under agiteringen etter tilblanding av glassfibrene ble det isteden-

for PVA tilblandet 60 gram av "sammaling"-suspensjonen fra eksempel 5 som utgjorde 1,2 gram "sammaling"-faststoff (sammensatt av hollendermalte, i hverandre gripende våtlapp-bomullsfibre og polystyren-mikrobiter). Fremstillingen av matten ble deretter fullført som angitt i eksempel 2. Den resulterende tørre matte viste porøsitet på o 335 l/dm 2/min., ved 0,45 kg differensialtrykk (manometertrykk) og strekkstyrke på 0,61 kg/cm.

Eksempel 4 - Eksempel 3 med polystyren som erstattet polyuretan

Eksempel 3 ble gjentatt ved anvendelse av polystyren-mikrobiter istedenfor polyuretan-mikrobitene og også "sammaling" som bindemiddel istedenfor PVA. Den resulterende tørre bane viste strekkstyrke på 0,22 kg/cm og porøsitet på 5.377 l/min.

ved 0,45 kg/cm differensialtrykk (manometertrykk).

Adsorpsjonsmidlet (bestanddelen) som inneholdt gass/- dampfiltrerings- eller -behandlingsmatter i henhold til oppfinnelsen illustreres ved følgende, men begrenses ikke til dette: Eksempel 5 - Aktiv- kull- hoIdig adsorpsjonsmatte: ( a) " Sammalings"- suspensjonsfremstilling: En "cobeat"-suspensjon (kalt slik fordi våtlapp-bomullsfibre og mikrobiter males sammen i en hollender) ble fremstilt ved satsing av 363,6 kg (på tørrstoffbasis) av våtlapp-bomullsfibre (som anvendes ved papirfremstilling, inneholdende 1454,4 1 vann i fibrene ) og 181,8 kg (på tørrstoff basis) av polystyren-mikrobiter (6 % faststoff med 2848,5 1

bundet vann) i 13.354 1 vann i en massefremstiller og ble agitert

i 3 minutter (som i eksempel 1), hvorved bomullsfibrene ble dispergert og mikrobitene ble fri for klumper og klaser i vannet.

Denne dispersjon av bomullsfibre og mikrobiter ble pumpet til en hollender (for papirfremstilling) som hadde sin trykkvalse satt på 65 % av det maksimale og som løp med 110 o.p.m. i 6 timer (da malegraden x) som begynte på 760, viste

seg å falt til 600). Valseinnstillingen ble deretter forandret for tilveiebringelse av mer fibrillering og mindre kutte-

virkning, ved bare å anvende børstevalsetrykket med valsen knapt i kontakt med skiktet. Den ønskede slutt inntraff etter 2 timer da malegraden viste seg å være redusert til 450. Hollenderinnholdet (nå "sammalings"-suspensjonen) ble bevart

i hollenderen under bare tilstrekkelig agitering til at dispersjonen holdt seg i suspensjon for senere bruk.

Våtlapp-bomullsfibrene er de som vanligvis anvendes

i skrivepapir-fremstilling for tilveiebringelse av dets innhold av bomullsfiller. De fremstilles for størstedelen av oppkuttet bomullstøy og bomulls-linters som vaskes (blekes om nødvendig)

og separeres til fibre (for eksempel i en hollender) på fra 4,23 mm til 1,27 cm i lengde, mates til en våtlappmaskin og fra denne som en bane mellom trykkvalser og kommer ut som en bane som er ca. 2,1 mm tykk (inneholdende ca. 80 % fuktighet)

og foldes deretter opp og tilbake om igjen på en pall, vanligvis til en stabel med ca. 363,8 kg brutto vekt.

7( b) Suspensjon av mikrobiter:

I 7 570 1 vann i massefremstilleren blandes inn 136,4 kg (på tørrstoffbasis) av polystyren-mikrobitene (som det vann-

bundne produkt inneholdende 16 % mikrobit-faststoff og 715,9 1

vann) og agiteres til jevn dispersjon og holdes under bare tilstrekkelig agitering til like før det er behov for den.

( c) Forsyningsforrådssuspensjon:

Denne ble fremstilt i en hollenderkasse:

(i) ved mating inn i den av 30.280 liter vann,

(ii) innblanding i vannet av 189,3 liter av ovennevnte "sammalings"- suspensjon, hvorved det ble tilveiebrakt en fortynnet <x>)malegrad for en masse er et mål for strømningshastigheten av

vann gjennom massen og måles i overensstemmelse med Tappi Standard T227 m-58, og refereres også til som Canadian Standard Freeness.

"sammalings"-suspensjon.

(iii) fulgt av innblanding av 91 kg lett vanndispergerbar, halv-matt, optisk hvitgjort polyetylentereftalatpolyester (fordelaktig i 1,27 cm lange fibre på 1,5 denier spunnet ved konvensjonell smelteprosess, med spesialfinish forlikelig med de fleste anioniske, kationiske eller ikke-ioniske bindemidler (og som tilveiebrakte hurtig og utmerker dispersjon med et stort utvalg av forsyningssystemer og additiver) , og løsningsviskositet på 770 + 20 for 1/2 gram oppløst i 50 ml løsningsmiddel (i vekt, 40 deler til tetra-kloretan og 60 deler fenol) ved 25°C (løsningsviskositet er viskositeten til polymerløsningen dividert med viskositeten til løsningsmidlet, med resultatet minus 1 multi-plisert med 1000); smeltepunkt 48,67°C, ikke-krympende i kokende vann, og forlengelse til brudd 45 % (tilgjengelig som "TREVIRA" 101, produkt fra American Hoechst Corporation,

Fibers Division, Spartenburg, South Carolina 29301),

(iv) tilblanding av 172,7 kg findelt aktiv-kull ("Nuchar" S-N, produkt fra Westvaco Corporation, Covington, Va. 24426);

og også

(v) tilblanding av ovennevnte mikrobit-suspensjon inneholdende de 136,4 kg (på tørrstoffbasis) av polystyrenmikrobiter som det vannbundne produkt (med ca. 16 % mikrobit-faststoff) hvorved det ble tilføyd 716 1 vann til de 7 570 1 som

opprinnelig ble tatt med; og endelig

(vi) tilsetning av 4 163,5 1 av "sammalings"-suspensjonen (som inneholdt 193,4 kg faststoff) og 15 140 1 av de rett neden-for identifiserte glassfibre, mikrobiter og bindemiddelsuspensjon som inneholdt 187,7 kg suspenderte faststoffer.

( d) Glassfibre, mikrobiter og bindemiddelsuspensjon:

Denne suspensjon ble fremstilt ved den fremgangsmåte som ble anvendt i (de første 4 avsnitt av) eksempel 1 ved å satse i en massefremstiller 11 354 1 vann, tilblande 22,73 kg (på tørrstoffbasis) polystyren-mikrobiter som det vannbundne produkt (inneholdende 6 % faststoff og 356 1 vann), oppløse 22,73 kg natriumheksametafosfat og 3,8 1 svovelsyre (98,6 %)

og tilblande 113,64 kg av de samme 6,35 mm lange glassfibre og 10,23 kg av de samme PVA-fibre. Denne suspensjon ble så pumpet til en hollenderkasse.

Massefremstilleren ble så skyllet ved tilsetning av

3 785 1 vann og agitering av innholdet som i eksempel 1. Den resulterende skylle-suspensjon ble deretter blandet med massefremstiller-suspensjonen i hollenderkassen, hvorved det ble tilveiebrakt glassfibre, mikrobiter og bindemiddelsuspensjon som det annet medlem av bestanddelen (vi) i forsyningsforråds-suspensjonen.

Mens den ble holdt under agitering i hollenderforråds-kassen, ble denne jevnt tilblandede forsyningsforrådssuspensjon matet til Fourdrinier-maskin innløpskassen- i samme hastighet og blanding med fortynningsvann som i eksempel 1, og på Fourdrinier-viren som beveget seg. Etter passering av inn-sugningskassene fortsatte den resulterende våte bane på det endeløse transportbelte og ble så tørket ved passering, i rekke-følge, under batteriet av infrarød lamper gjennom tunneltørkeren og under og over rekken av 6 tørketromler.

Den endelige aktiv-kullholdige adsorberende matte var jevn av utseende, med en basisvekt på 15-15,45 kg, porøsitet 353,7 l/min./dm 2, og strekkstyrke 1,074 kg/cm maskinretningen og 0,895 kg/cm i tverr-retningen.

Polystyren-mikrobitene fra eksemplene 1, 4 og 5 kan erstattes, delvis eller helt, av dem av hvilket som helst andre av de anvendelige ekspanderte termoplastiske styrenpolymerer eller lavere polyolefiner eller av fleksible polyuretaner som hver er ikke-sprø i ekspandert form. Således skal enhver slik gjentagelse av eksemplene 1, 4 og 5 ved den nettopp antydede erstatning av ekspanderte polystyren-mikrobiter anses som om den her forekommer i sin helhet som et fullstendig eksempel, hvorved man unngår å gjøre denne beskrivelse langtrukken. De lavere polyolefiner fra polyetylen til polymetylpenten inkluderer også polypropylen og polybuten.

I hvert av eksemplene 1 til 5, og hvert av de nettopp antydede modifikasjoner av hvilket som helst av dem, kan mikrobitene forsynes med hvilken som helst vannmengde som holdes av dem, såvel som i tørr tilstand. Mikrobitene ble tilveiebrakt i disse eksempler under anvendelse sammen med forskjellige vann-mengder som ble holdt av dem, på grunn av deres lette tilgjenge-lighet i en slik form og at de derfor er rimelige i pris.

Likeledes ble de bomullsfibre som ble anvendt ved fremstilling av "sammalingen", tilveiebrakt i form av våtlapp-bomullsfibre, ordinært inneholdende ca. 80 % vann, på grunn av økonomien ved dette. Imidlertid utelukker ikke dette anvendelse av disse bomullsfibre i tørr tilstand når de er tilgjengelige slik eller ønskes slik av en spesiell grunn.

Westvaco's "NUCHAR"S-N aktiv-kull i eksempel 5 kan erstattes med hvilket som helst annet aktiv-kull fra Westvaco. Hvis for eksempel matten skal anvendes for å adsorbere fenol, ville Westvaco's "NUCHAR" N-A (som gir surt vaskevann når det vaskes i vann) være fordelaktig fordi den sure kvalitet mani-festerer høyere adsorpsjon av fenol.

Enhver av disse to kvaliteter av aktiv-kull kan erstattes med hvilket som helst av de andre tilgjengelige, for eksempel "DARCO" som nå er tilgjengelige fra I.CI. (U.S.A.) Ltd., og "NORIT", produkt fra American Norit Co. Barneby-Cheney-aktiv-kull som fås fra pecan-nøtteskall er svært effektivt,

for eksempel ved adsorpsjon av svoveldioksyd fra en gass-strøm, for hvilket det viste meget større adsorpsjonsevne enn et aktiv-kull fra en annen kilde. Således skal eksempel 5 betraktes som om det var presentert i sin helhet beskrevet med aktiv-kull erstattet av Barneby-Cheney-produktet.

Polyesteren fra eksempel 5 kan erstattes med hvilken som helst annen fiberdannende tereftalatpolyester, for eksempel "FORTREL" polyetylentereftalat og "KODEL" dimetyl-1,4-cyklo-heksandimetanoltereftalat. Eksempel 5 og de således resulterende eksempler som stammer fra det, skal betraktes som om de var presentert skrevet helt ut med polyesteren separat resp. erstattet med enhver av disse andre polyestere. Hvilken som helst av dem kan anvendes i hvilket som helst av de tilgjengelige 1,5 og 3 denier diametere.

Mattene i henhold til oppfinnelsen er effektive for fjerning og/eller gjenvinning av forskjellige gasser eller damper, enten uorganiske eller organiske, for eksempel svoveldioksyd, klorerte alkaner, for eksempel karbontetraklorid og andre klorerte alkaner, og benzen og fenol.

Claims (9)

1. Fluidgjennomtrengelig, gass/damp-behandlingsmatte i form av et langstrakt ark eller vevet materiale, karakterisert ved at det omfatter: (a) glassfibre som er fra 6,35 mm lange og til under en lengde ved hvilken fibrene kan danne rep, og fra 3 til 12 ym i diameter; (b) mikrobiter av hvilken som helst av en ekspandert, termoplastisk polymer som er ikke-sprø i sin opprinnelige, ekspanderte form, og som er utvalgt fra en styrenpolymer, og et lavere polyolefin som er polymeren av en etylenisk umettet hydrokarbonmonomer med 2-6 karbonatomer, eller mikrobiter av et fleksibelt oppskummet polyuretan, idet de nevnte polymer-mikrobiter er i det vesentlige fullstendig fri for intakte celler fra de ekspanderte eller oppskummede polymerer som de er fremstilt av; og (c) et bindemiddel valgt blant (i) et forlikelig organisk bindemiddel som er uløselig i kaldt vann og løselig i varmt vann og som er inert overfor glassfibrene, mikrobitene og hvilken som helst annen mattebestanddel, eller (ii) en sammaling av bomullsfibre og hvilke som helst av nevnte mikrobiter eller en , blanding av bindemidler (i) og (ii), idet det nevnte bindemiddel er fordelt mellom de gjensidig godt blandede mikrobiter og glassfibrene, idet komponentene i matten foreligger i følgende forhold: (i) mikrobitene utgjør fra 2 til 50 vektprosent av den ferdige matte; (ii) bindemidlet utgjør fra 2 til 10 vektprosent av den ferdige matte når det organiske bindemiddel anvendes, og fra 5,8 til 11 vektprosent av den ferdige matte når "samma-lings"-bindemiddelet anvendes, og (iii) glassfibrene utgjør resten av den ferdige matte.

2. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mikrobitene er av polystyren.

3. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mikrobitene er av polyetylen.

4. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at den inneholder polyvinylalkohol som det organiske bindemiddel.

5. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 1 eller 3, karakterisert ved at bindemiddelet er polyvinylalkohol som er minst 98% hydrolysert.

6. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 4, karakterisert ved at den inneholder 77,2 vekt% glassfibre,15,8 vekt% polystyren-mikrobiter og 6,97 vekt% av polv-vinylalkoholen, og hvor glassfibrene er 6,35mm lange og 6,3 pm i diameter.

7. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den i tillegg til glassfibre, mikrobiter og bindemiddel inneholder iblandet, regnet på det totale innhold av matten, (i) aktiv-kull i en mengde under den mengde ved hvilken mer enn usignifikant støving av karbon fra matten ville inntreffe, (ii) en fiberdannende tereftalatpolyester i en mengde av fra 5 til 10 vekti, og (iii) sammalingen i en mengde av fra 2 til 30'vekt% som bindemiddel .

8. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 7, karakterisert ved at mikrobitene er av hvilken som helst av en styrenpolymer, et polyuretan og et lavere polyolefin .

9. Gass/dampbehandlingsmatte som angitt i krav 8, karakterisert ved at polyesteren er hvilken som helst av (a<1>) polyetylentereftalat og (b<1>) dimetyltereftalat av 1,4-cykloheksandimetanol.