RS65992B1 - Medijum za filtraciju - Google Patents

Medijum za filtraciju

Info

Publication number
RS65992B1
RS65992B1 RS20241062A RSP20241062A RS65992B1 RS 65992 B1 RS65992 B1 RS 65992B1 RS 20241062 A RS20241062 A RS 20241062A RS P20241062 A RSP20241062 A RS P20241062A RS 65992 B1 RS65992 B1 RS 65992B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
filtration medium
lignin
resin
fibers
filtration
Prior art date
Application number
RS20241062A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcelo Polozzi
Original Assignee
Ahlstrom Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=71527600&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RS65992(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ahlstrom Oyj filed Critical Ahlstrom Oyj
Publication of RS65992B1 publication Critical patent/RS65992B1/sr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/18Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being cellulose or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1638Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate
    • B01D39/1646Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of natural origin, e.g. cork or peat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1638Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate
    • B01D39/1653Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/005Lignin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0464Impregnants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0471Surface coating material
    • B01D2239/0492Surface coating material on fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Description

Opis
Oblast pronalaska
Predmetni pronalazak se odnosi na medijume za filtraciju, tačnije, na medijume za filtriranje impregnirane smolom, koji se mogu koristiti za filtriranje tečnosti u automobilskoj, industrijskoj i kućnoj primeni.
Osnovne informacije o pronalasku
Medijumi za filtriranje koji se koriste u automobilskoj, industrijskoj i kućnoj primeni se uglavnom formiraju impregnacijom vlaknaste podloge (kao što je papir) hemijskim vezivom kao što je na primer fenol-formaldehid (rezol ili novolac ili smeša novolaka i rezola) smola ili lateks smola. Smola daje podlozi strukturnu krutost i otpornost na kidanje ili pucanje do kojih bi inače moglo doći kada je izložena tečnostima pod pritiskom i zagrejanim tokom filtriranja. Jednom impregniran smolom, supstrat se termički očvršćava da bi se smola poprečno povezala i uklonio sav višak rastvarača koji može biti prisutan. Podloga se zatim može naborati, iseći i presavijati u željeni oblik. Preklopljena podloga se može sklopiti sa dodatnim potpornim elementima u svoj konačni oblik, koji u nekim primenama može biti cilindričan (npr. filteri za ulje i gorivo za automobilske motore), a u drugim primenama u obliku panela (npr. filteri za klimatizaciju). Sastavljena podloga može biti podvrgnuta daljoj toplotnoj obradi da bi se učvrstila na svojoj poziciji.
Konvencionalne rezol smole koje se koriste u gornjem procesu sintetišu se u reakciji bisfenola A katalizovane bazom sa fenolom i formaldehidom. Konvencionalne novolačne smole koje se koriste u gornjem procesu sintetišu se kiselinom katalizovanom reakcijom krezola (metilfenol). Ove smole imaju poželjna svojstva da su vodootporne, otporne na ulja i hemikalije i stabilne su na visokim temperaturama, što ih čini posebno pogodnim za upotrebu u aplikacijama za filtriranje u automobilima. Međutim, nedostatak ovih smola je to što su sklone emitovanju toksičnih gasova fenola i formaldehida, koji mogu negativno uticati na zdravlje bilo koga kome su izložene i koje imaju negativan uticaj na životnu sredinu.
Daljnji nedostatak konvencionalnih fenol-formaldehidnih smola je taj što se njihovi početni materijali obično dobijaju iz neobnovljivih izvora ugljovodonika, a za proizvodnju su potrebne velike količine reagenasa, rastvarača, energije i proizvodnih unosa. Kao rezultat toga, one su skupe i ekološki i finansijski.
Jedna alternativa korišćenju čiste fenol-formaldehidne smole je kombinovanje sa Vinsol<®>smolom. Vinsol<®>smola je termoplastični smolni materijal ligninskog tipa koji se dobija od borovog drveta. Kao što je otkriveno u US5656733A, US5683497A i US5702521A, sačinjena je od složene smeše fenolnih jedinjenja visoke molekularne težine, kolofonijskih kiselina, neutralnih materijala i nekoliko manjih komponenti.
US3294582 otkriva proces za proizvodnju filter papirnog elementa za upotrebu u automobilskim aplikacijama. Filter papir je impregniran smolastim lakom koji se u suštini sastoji od smeše fenol-formaldehidne smole tipa rezol, vode, resorcinola i Vinsol<®>smole. US3294582 otkriva da je Vinsol<®>smola poželjno prisutna u količinama od oko 25 težinskih delova do 100 težinskih delova čvrste supstance fenol-formaldehidne smole, a resorcinol je prisutan u količinama od oko 3 masena dela.
Nedostatak upotrebe Vinsol<®>smole za impregnaciju medijuma za filtraciju je taj što ima visoku gustinu (~1,33 g/ml) i viskozitet (20–300 mPa.s na 25 °C) što otežava impregniranje u medijum za filtraciju. Ovo može dovesti do toga da medijum za filtraciju ima nekonzistentnu ili nekompletnu prevlaku, što može dovesti do strukturnih kvarova tokom upotrebe. Visok viskozitet može biti rezultat velike molekularne težine od 20.000 g/mol glavne komponente lignina Vinsola<®>. Još jedan nedostatak Vinsol<®>smole je da je slabo rastvorljiva u većini sistema rastvarača koji su pogodni za prevlaku medijuma za filtraciju. Dokument GB 954 527 otkriva medijum za filtraciju prema preambuli patentnog zahteva 1.
Shodno tome, postoji potreba za medijumom za filtraciju koji bar donekle rešava gore pomenute probleme. Tačnije, predmetni pronalazak obezbeđuje medijum za filtraciju koji je proizveden postupkom koji je ekološki prihvatljiviji i bezbedniji za rad od postojećih procesa zbog smanjene emisije fenola i formaldehida. Predmetni pronalazak postiže ovu prednost uz istovremeno korišćenje sastava smole koji ima fizička svojstva koja omogućavaju da se obrađuje i impregnira efikasno i ujednačeno. Dalji cilj predmetnog obelodanjivanja je da medijumi za filtraciju pokažu uporedive radne performanse sa medijumima za filtraciju poznatim u predmetnoj oblasti.
Sažetak pronalaska
U skladu sa prvim aspektom pronalaska, obezbeđen je medijum za filtraciju koji sadrži vlaknastu mrežu impregniranu smolom koji sadrži lignin, naznačen time što:
vlaknasta mreža sadrži lignin u količini od 0,1 do 30 tež.% mase vlaknaste mreže; i
lignin ima gustinu manju od 1,2 g/cm<3>i prosečnu molekulsku težinu manju od 20.000 g/mol kada se meri u skladu sa standardom ASTM D4001-13.
Lignin može imati pH manji od 7, poželjno od 3 do 5, ili najpoželjnije od 4 do 4,5.
Sastav smole može imati dinamički viskozitet manji od 15 mPa.s, poželjno između 5 i 13 mPa.s, a poželjnije između 7,5 i 9,5 mPa.s, kada se meri u skladu sa standardom ISO 2555:2008.
Sastav smole može imati pH od 4 do 7, poželjno od 5 do 6.
Gustina lignina može biti manja od 1 g/cm<3>, poželjno između 0,20 g/cm<3>i 0,75 g/cm<3>, a poželjnije između 0,25 g/cm3 i 0,45 g/cm3.
Sastav smole može dalje da sadrži čistač formaldehida koji ima najmanje jednu primarnu ili sekundarnu amin funkcionalnu grupu ili je poliamini, a sredstvo za hvatanje formaldehida može biti izabrano između uree, amonijaka, melamina, dicijandiamida, polietilenimina ili polivinilamina, i poželjno može biti urea.
Sastav smole može da sadrži komponentu na bazi epoksida takođe poznatu kao poliepoksid ili epoksidna smola. Ova komponenta na bazi epoksida može biti izabrana između aromatičnog ili alifatičnog poliepoksida, kao što je proizvod reakcije formiran od bisfenola i epihloridrina, od novolaka i epihloridrina, ili od alifatičnih alkohola i epihloridrina, i može biti poželjno bišpenol A – diglicidil etar.
Sastav smole može da sadrži lignin i fenolnu smolu, koja poželjno može biti prisutna u težinskom odnosu lignin:fenolna smola od 1:1 do 1:9, poželjno od 1:1 do 1:4, a poželjnije 1:2.
Medijum za filtraciju može da sadrži od 10 tež.% do 50 tež.%, poželjno od 10 tež.% do 40 tež.%, i poželjnije od 10 tež.% do 30 tež.% sastava smole.
Vlaknasta mreža može da sadrži najmanje 80 tež.%, poželjno najmanje 90 tež.%, ili još poželjnije najmanje 95 tež.% celuloznih vlakana na osnovu ukupne težine vlakana.
Vlaknasta mreža može da sadrži najmanje 80 tež.%, poželjno najmanje 90 tež.%, ili još poželjnije najmanje 95 tež.% sintetičkih vlakana na osnovu ukupne težine vlakana.
Vlaknasta mreža može da sadrži smešu celuloznih vlakana i sintetičkih vlakana. Sintetička vlakna mogu biti prisutna u vlaknastoj mreži u količini do 50 tež.%, ili poželjno između 10 tež.% i 30 tež.%, ukupne težine vlakana u mreži.
Celulozna vlakna mogu biti odabrana između jednog ili više vlakana od mekog drveta, vlakana tvrdog drveta, biljnih vlakana i regenerisanih celuloznih vlakana.
Medijum za filtraciju može biti izabran iz grupe koja sadrži medijum za filtraciju ulja, medijum za filtraciju vazduha, medijum za filtraciju goriva, medijum za hidrauličnu filtraciju, medijum za industrijsku filtraciju, medijum za filtraciju dielektrične tečnosti i medijum za filtraciju vode. Medijum za filtraciju vazduha može se koristiti u filteru sa teškim panelima ili u filteru za vazdušnu ploču za rad.
U skladu sa drugim aspektom ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za proizvodnju medijuma za filtraciju kao što je gore definisano, koji obuhvata impregnaciju vlaknaste mreže smolom koja sadrži lignin i očvršćavanje impregnirane vlaknaste mreže.
Predmetni pronalazak će se bolje razumeti u svetlu sledećih primera koji su dati na ilustrativan način i ne treba da se tumače na ograničavajući način i pratećih slika.
Kratak opis slika
Na pratećim slikama:
Slika 1 je grafikon koji ilustruje jačinu pucanja očvršćenih sastava smole koji sadrže 10%, 20%, 30%, 40% i 50% lignina;
Slika 2 je grafikon koji ilustruje jačinu pucanja očvrslog sastava smole koji sadrži 10%, 20%, 30%, 40% i 50% lignina nakon starenja tokom 24 h na 160 °C;
Slika 3 je grafikon koji ilustruje stope očvršćavanja sastava smole sa Slika 1 i 2;
Slika 4 je grafikon koji ilustruje snagu pucanja za sastav smole koji sadrži heksamin i paraformaldehid;
Slika 5 je grafikon koji ilustruje jačinu pucanja sastava smole sa Slike 4 nakon starenja tokom 24 h na 160 °C;
Slika 6 je grafikon koji ilustruje nivoe emisije formaldehida i fenola u medijumu za filtraciju impregniranu fenol-formaldehidnom smolom i fenolformaldehidnom smolom koja sadrži 30% lignina prema predmetnom pronalasku;
Slika 7 je grafikon koji ilustruje performanse filtracije izmerene u diferencijalnom pritisku (kPa) v brzini protoka (l/minuti) medijuma za filtraciju filtera ulja koji sadrži 30% lignina prema predmetnom pronalasku;
Slika 8 je grafikon koji ilustruje prosečnu efikasnost filtera u odnosu na veličinu čestica filtera za ulje sa Slike 7;
Slika 9 je grafikon koji ilustruje razliku pritiska u odnosu na vreme izmereno za filter za ulje sa Slika 7 i 8;
Slika 10 je grafik koji upoređuje jačinu pucanja vrelog ulja na 140 °C za medijum za filtraciju koji sadrži 30% sastava smole lignina i medijum za filtraciju koji sadrži sastav smole bez lignina;
Slika 11 je grafikon koji upoređuje efikasnost filtracije veličine čestica (i) planarnog medijuma za filtraciju impregniranog fenol-formaldehidnom smolom koji sadrži 30% lignina prema predmetnom pronalasku, i (ii) planarnog medijuma za filtraciju impregniranog samo fenol-formaldehidnom smolom.
Detaljan opis pronalaska
Kako se ovde koristi i u pratećim patentnim zahtevima, osim ako sadržaj ne zahteva drugačije, termini u nastavku imaju za cilj da imaju sledeće definicije.
„Sadržati“ ili varijacije kao što su „sadrži“ ili „koji sadrži“ podrazumevaće uključivanje navedenog celog broja ili grupe celih brojeva, ali ne i isključivanje bilo kog drugog celog broja ili grupe celih brojeva.
„Vlakno“ je vlaknasta ili filamentna struktura koja ima visok odnos dužine prema prečniku.
„Rezano vlakno“ označava vlakno koje prirodno poseduje ili je isečeno ili dalje obrađeno na određene, relativno kratke segmente ili pojedinačne dužine.
„Vlakno“ označava materijal koji se sastoji pretežno od vlakana i/ili rezanih vlakana.
Izrazi „netkano“ ili „mreža“ odnose se na kolekciju vlakana i/ili rezanih vlakana u mreži ili prostirci koja su nasumično isprepletena, upletena i/ili vezana jedno za drugo tako da formiraju samonosivi strukturni element.
„Sintetičko vlakno“ se odnosi na vlakna napravljena od supstanci koje formiraju vlakna, uključujući polimere sintetizovane iz hemijskih jedinjenja, modifikovanih ili transformisanih prirodnih polimera i silicijumskih (staklenih) materijala. Takva vlakna se mogu proizvesti konvencionalnim tehnikama predenja iz taline, predenja u rastvoru, predenja u rastvaraču i sličnih tehnika proizvodnje filamenata.
„Čistač formaldehida“ označava jedinjenje koje je sposobno da zadrži gasovite emisije formaldehida.
U daljem tekstu, termin „rastvorljiv u vodi“ treba razumeti kao jedinjenje, od kojih je najmanje 10% sposobno da se rastvori u vodi na sobnoj temperaturi (20 °C) pod atmosferskim pritiskom.
Predmetno obelodanjivanje obezbeđuje medijum za filtraciju pogodan za upotrebu u različitim aplikacijama za prečišćavanje tečnosti u automobilskoj, industrijskoj primeni i primeni u domaćinstvu.
Medijum za filtraciju se sastoji od vlaknaste mreže impregnisane sastavom smole koja uključuje lignin. Lignin je prisutan u vlaknastoj mreži u količini od 0,1 do 30 tež.%, poželjno od 0,1 do 20 tež.%, ili još poželjnije 0,1 do 15 tež.%, po težini vlaknaste mreže.
Lignin ima jedno ili oba (i) gustinu manju od 1,2 g/cm<3>i (ii) prosečnu molekulsku težinu manju od 20.000 g/mol kada se meri u skladu sa standardom ASTM D4001-13 (ovo je standardni postupak ispitivanja za određivanje prosečne masene molekulske mase polimera detekcijom rasejanja svetlosti).
Gustina lignina može biti manja od 1 g/cm<3>, poželjno između 0,20 g/cm<3>i 0,75 g/cm<3>, poželjnije između 0,25 g/cm<3>i 0,45 g/cm<3>, a najpoželjnije između 0,35 g/cm<3>i 0,40 g/cm<3>.
pH lignina je manji od 7, poželjno od 3 do 5, ili najpoželjnije od 4 do 4,5. pH se može odrediti prema standardnoj proceduri ISO 10523:2008 u razblaženom 30% vodenom rastvoru lignina. Ovaj standard određuje pH lignina merenjem razlike potencijala elektrohemijske ćelije gde je jedna od dve polućelije merna elektroda, a druga referentna elektroda. Potencijal merne elektrode je funkcija aktivnosti jona vodonika mernog rastvora.
Niska gustina, kiseli pH i relativno niska molekulska težina, obezbeđuju lignin prema predmetnom pronalasku sa povoljno niskim viskozitetom manjim od 15 mPa.s, što omogućava da se lignin rastvori u sastavu smole i impregnira u vlaknastu mrežu sa relativnom lakoćom. Štaviše, nizak viskozitet smole može poboljšati uniformnost i brzinu impregnacije vlaknaste mreže. Ovo se može suprotstaviti komercijalno dostupnoj Vinsol<®>smoli koja ima visoku gustinu od 1,33 g/cm<3>, visok viskozitet od 20–300 mPa.s na 25 °C i lošu rastvorljivost u većini sistema rastvarača.
Lignin se može dobiti na primer iz Kraft procesa. Kao što je dobro poznato u predmetnoj oblasti, Kraft proces (takođe poznat kao Kraft pulpiranje ili sulfatni proces) je proces za pretvaranje drveta u celulozu od celuloznih vlakana. Proces uključuje tretiranje drvne sečke vrućom smešom vode, natrijum hidroksida (NaOH) i natrijum sulfida (Na2S), da bi se prekinule veze između lignina, hemiceluloze i celuloze. Postupak uključuje nekoliko mehaničkih i hemijskih koraka, koji rezultiraju formiranjem dve struje proizvoda: struje celuloznih vlakana i struje lignina. Drvo koje se koristi u Kraft procesu iz kojeg se dobija lignin može biti meko drvo (tj. od golosemenica kao što su četinari, npr. borovi), tvrdo drvo (tj. od stabala kritosemenjača) ili njihova kombinacija. Lignin dobijen Kraft procesom predstavlja obnovljiv izvor smole koji ima manji uticaj na životnu sredinu od smole dobijene iz izvora ugljovodonika na bazi ulja. Pošto je Kraft lignin nusproizvod Kraft procesa, potrebna je minimalna obrada da bi se dobio.
Pored toga što sadrži lignin, sastav smole uključuje fenolnu (fenolformaldehidnu smolu kao što je rezol ili novolac) smolu. Fenolna smola može biti prisutna u sastavu smole u količini od 50 tež.% do 90 tež.%, poželjno od 60 tež.% do 90 tež.%, ili još poželjnije od 70 tež.% do 90 tež.% na osnovu ukupne težine sastava smole. Rezolna smola se može formirati bazom katalizovanom reakcijom bisfenola-A sa fenolom i formaldehidom. Novolačna smola može nastati reakcijom krezola (metilfenola) katalizovanom kiselinom.
Lignin i fenolna smola mogu biti prisutni u sastavu smole u masenom odnosu lignin:fenolna smola od 1:1 do 1:9, poželjno od 1:1 do 1:4, a poželjnije 1:2. Težinski odnos lignin:fenolna smola se ne menja kada se smola osuši i ostaje suštinski ekvivalentan nakon koraka sušenja, omogućavajući uklanjanje rastvarača koji se koriste za impregnaciju vlaknaste mreže, ili nakon koraka očvršćavanja, omogućavajući unakrsno povezivanje sastava smole.
Sastav smole takođe može da sadrži sredstvo za unakrsno povezivanje, kao što je na primer heksamin, paraformaldehid ili kondenzat dicijandiamidformaldehida. Dicijandiamid-formaldehidni kondenzat je poželjno vodorastvorni termoreaktivni smolasti sastav koja sadrži s kao što je opisano u US-4,383,077 A. Diciandiamid-formaldehidni kondenzat se može dobiti postupcima koji su opisani u US-4,383,077, i poželjno je da je diciandiamid-formaldehidni kondenzat koji se dobijaju postupcima koji su opisani u US-4,383,077. Ovaj agens za umrežavanje omogućava sastavu smole da se umreži sa vlaknastom mrežom tokom koraka očvršćavanja. Ovaj agens za umrežavanje može biti prisutan u sastavu smole u količini do 20 tež.% na osnovu ukupne težine sastava smole.
Sastav smole može dalje da sadrži čistač formaldehida koji ima najmanje jednu primarnu ili sekundarnu amin funkcionalnu grupu ili je poliamin. Čistač formaldehida može biti izabran između uree, amonijaka, melamina, dicijandiamida, polietilenimina i polivinilamina. Posebno je korisno ako je čistač formaldehida urea. Amin grupa čistača formaldehida može da reaguje sa rezidualnim formaldehidom u smoli da bi se formaldehid pretvorio u jedinjenje Šifove baze, koje ima smanjenu isparljivost i toksičnost. Pošto su ove vrste reakcija obično katalizovane kiselinom, poželjno je da sastav smole ima pH ispod 7. Sastav smole tipično ima pH od 4 do 7, poželjno od 5 do 6. Tačnije, upotreba čistača formaldehida omogućava da se emisije formaldehida približe nuli.
Prema sledećem otelotvorenju, sastav smole može da sadrži komponentu na bazi epoksida takođe poznatu kao poliepoksid ili epoksidna smola. Ova komponenta zasnovana na epoksidu može biti izabrana između aromatičnih ili alifatičnih poliepoksida kao što je proizvod reakcije formiran od bisfenola i epihloridrina, ili od novolaka i epihloridrina, ili od alifatičnih poliola i epihloridrina, i može biti poželjno bisfenol A – diglicidil etar. Ova komponenta na bazi epoksida može da se koristi za zamenu dela ili cele fenolne smole, kao i za smanjenje sadržaja takvog jedinjenja u sastavu smole. Na primer, na osnovu ukupne težine lignina, epoksidne smole i fenolne smole u sastavu smole, lignin je poželjno prisutan u količini od 10–80 tež.% (poželjnije 25–50 tež.%), epoksidna smola je poželjno prisutna u količini od 10–80 tež.% (poželjnije 25–50 tež.%), a fenolna smola je poželjno prisutna u količini od 10–80 tež.% (poželjnije 25–50 tež.%). Prema drugom otelotvorenju, sastav smole sadrži manje od 5 tež.% fenolne smole (poželjno 0 tež.%) i težinski odnos lignin:epoksidna smola u sastavu smole je, na primer, od 1:1 do 1: 9. U oba slučaja, težinski odnos lignin:epoksidna smola i fenolna smola ako je prisutna, ne menja se kada se smola osuši i ostaje suštinski ekvivalentan nakon koraka sušenja, omogućavajući uklanjanje rastvarača koji se koriste za impregnaciju vlaknaste mreže ili nakon koraka očvršćavanja, omogućavajući umrežavanje sastava smole. Epoksidna funkcija komponente na bazi epoksida može da reaguje sa ligninom i fenolnom smolom, delujući kao sagens za umrežavanje za sastav smole kao što to čini formaldehid. Stoga, dodavanje ove komponente na bazi epoksida omogućava korisniku da smanji sadržaj formaldehida u smoli bez negativnog uticaja na konačna svojstva medijuma za filtraciju.
Sastav smole ima dinamički viskozitet manji od 15 mPa.s, poželjno između 5 i 13 mPa.s, a poželjnije između 7,5 i 9,5 mPa.s, kada se meri u skladu sa ISO 2555:2008 (standardni protokol za određivanje prividni viskozitet smola u tečnom ili sličnom stanju pomoću rotacionog viskozimetra. Takođe poznat kao Brookfieldov postupak testiranja.)
Uključivanje lignina u sastav smole ima povoljan efekat smanjenja količine gasova fenola i formaldehida koji se emituju iz smole. Smanjenje emisije ovih gasova može biti u korelaciji sa količinom lignina u sastavu smole, tako da veće količine lignina rezultiraju većim smanjenjem emisija, a manje količine lignina obezbeđuju niže smanjenje emisija. Dakle, prisustvo lignina u sastavu smole rezultira ekološki prihvatljivijim proizvodom. Takođe smanjuje negativan uticaj na zdravlje radnika koji rade na proizvodnim procesima za proizvodnju ovih medijuma za filtraciju u poređenju sa proizvodnim procesima koji se koriste za proizvodnju konvencionalnih medijuma za filtraciju poznatih u predmetnoj oblasti. Bez želje da se vezujemo za teoriju, veruje se da se emisija fenola i formaldehida iz rezolnih smola može pripisati ili ispiranju iz neizreagovanih početnih materijala, ili razgradnji fenolne smole na njene sastavne komponente. Uključivanjem lignina u sastav smole smanjuje se ukupna količina fenolne smole i njenih početnih materijala. Alternativno, ili kao dodatak, lignin može imati ulogu u zaštiti fenolne smole od degradacije. Količina fenola i formaldehida koji se emituju iz medijuma za filtraciju može se meriti u mg fenola ili formaldehida koji se emituju po kg medijuma za filtraciju. Medijum za filtraciju impregniran smolom koji sadrži lignin može emitovati 50%, 60%, 70%, 80%, 90% ili 99% manje fenola i/ili formaldehida nego medijum za filtraciju impregniran fenolnom smolom bez lignina. Dalje, treba napomenuti da se lignin dobija iz obnovljivih izvora, za razliku od fenolnih smola koje se dobijaju iz fosilnih goriva. Ovo dalje doprinosi ekološki prihvatljivom karakteru sastava smole opisanom ovde.
Sastav smole može uključivati dodatne ili alternativne polimere fenolnoj smoli, kao što su stiren akril, akril, polietilen vinil hlorid, stiren butadien kaučuk, polistiren akrilat, poliakrilati, polivinil hlorid, polinitrili, polivinil acetat, polivinil acetat, polivinil acetat i derivati njihove kombinacije, uključujući verzije na bazi vode i rastvarača. U nekim slučajevima, dodatna ili alternativna smola može biti u obliku lateksa, kao što je emulzija na bazi vode.
Da bi se poboljšalo unutrašnje vezivanje između vlakana, vlaknasta mreža može da sadrži vezivna vlakna. To su dvokomponentna termoplastična vlakna koja se sastoje od termoplastičnog vlakna jezgra okruženog topljivom prevlakom od termoplastičnog polimera koja ima nižu tačku topljenja od jezgra. Prevlaka niske tačke topljenja stoga može delovati kao termoplastični vezivni agens kada je omekšana ili delimično topljena zagrevanjem tokom obrade vlaknaste mreže, čime se lepi za susedna vlakna mreže. Materijal visokog topljenja koji formira jezgro može delovati kao strukturni materijal.
Sastav smole može dalje da sadrži jednu ili više komponenti aditiva. Komponenta aditiva može biti: agens za bojenje, koji može biti potreban da bi agens za filtraciju dobio povoljan izgled; agensi za zadržavanje vlakana; pomoćna sredstva za odvajanje (npr. silikonski aditivi i povezani katalizatori); usporivač vatre ili plamena; hidrofilni ili hirofobni agens; agens za vlaženje; antistatički agens; ili antimikrobni agens. Ako su prisutni, ovi aditivi mogu biti uključeni u količinama većim od 0 tež.%, 0,01 tež.%, 0,1 tež.%, 1 tež.%, 5 tež.%, 10 tež.% i/ili manjim od oko 30 tež.%, 25 tež.%, 20 tež.%, 15 tež.%, 10 tež.%, 9 tež.%, 8 tež.%, 7 tež.%, 6 tež.%, 5 tež.%, 4 tež.%, 3 tež.%, 2 tež.%, 1 tež.%, ili bilo koja njihova kombinacija, uključujući, na primer, između 0,01 tež.% i 1 tež.%, na osnovu ukupne težine sastava smole. Prema posebnom otelotvorenju, sastav smole može da sadrži između 10 tež.% i 20 tež.% agensa za usporavanje plamena, kao što je fosforna kiselina.
Medijum za filtraciju može da sadrži od 10 tež.% do 50 tež.%, poželjno od 10 tež.% do 40 tež.%, i poželjnije od 10 tež.% do 30 tež.% sastava smole. Preostali deo medijuma za filtraciju se uglavnom sastoji od vlaknaste mreže.
Vlaknasta mreža može da sadrži najmanje 80 tež.%, poželjno najmanje 90 tež.%, ili još poželjnije najmanje 95 tež.% celuloznih vlakana na osnovu ukupne težine vlakana. Celulozna vlakna mogu biti odabrana između jednog ili više vlakana od mekog drveta, vlakana tvrdog drveta, biljnih vlakana i regenerisanih celuloznih vlakana.
Alternativno, vlaknasta mreža može da sadrži najmanje 80 tež.%, poželjno najmanje 90 tež.%, ili još poželjnije najmanje 95 tež.% sintetičkih vlakana na osnovu ukupne težine vlakana. Sintetička vlakna mogu biti izabrana između jednog ili više sintetičkih polimernih vlakana, modifikovanih ili transformisanih prirodnih polimernih vlakana, ili silicijumskih (staklenih) vlakana. Primeri vlakana pogodnih za vlaknastu mrežu uključuju poliestere (npr. polialkilen tereftalate kao što je polietilen tereftalat (PET), polibutilen tereftalat (PBT) i slično), polialkilene (npr. polietilene, polipropilene i slično), poliakrilne (poliakrilne) i najlone, npr. najlon-6, najlon 6,6, najlon-6,12 i slično).
Prema drugoj alternativi, vlaknasta mreža može da sadrži smešu celuloznih vlakana i sintetičkih vlakana. Sintetička vlakna mogu biti prisutna u vlaknastoj mreži u količini do 50 tež.%, poželjno između 10 tež.% i 30 tež.%, ili poželjno između 15 tež.% i 25 tež.% ukupne težine vlakana u mreži.
Medijum za filtraciju može biti izabran iz grupe koja sadrži medijum za filtraciju vazduha, medijum za filtraciju goriva, medijum za filtraciju ulja, medijum za hidrauličnu filtraciju, medijum za industrijsku filtraciju, medijum za filtraciju dielektrične tečnosti i medijum za filtraciju vode.
Obelodanjivanje se proširuje na postupak proizvodnje medijuma za filtraciju koji je ovde definisan. Postupak uključuje impregnaciju vlaknaste mreže sa smolom koji sadrži sastav lignina, sušenje i očvršćavanje impregnirane vlaknaste mreže.
Kada je sastav smole koji sadrži lignin formiran, on se prenosi u uređaj za impregnaciju gde se sastav smole nanosi kroz valjke za doziranje da bi se postigao ujednačen stepen impregnacije u celoj vlaknastoj mreži. Količina smole koja se nanosi na mrežu zavisi od krajnje upotrebe medijuma za filtraciju. Kada se smola nanese na vlaknastu mrežu, impregnirana mreža ulazi u peć za sušenje, gde se rastvarač uklanja u koraku sušenja. Korak sušenja se generalno izvodi na temperaturi između 80 °C i 150 °C. Smola je zatim umrežena sa vlaknastom mrežom u koraku očvršćavanja zagrevanjem impregnirane mreže u peći za sušenje na temperaturi između 120 °C i 200 °C, između 150 °C i 180 °C, ili između 180 °C. C i 200 °C. Alternativno, očvršćavanje se može postići ultraljubičastim ili infracrvenim zračenjem. Kada se potpuno osuši, impregnirana vlaknasta mreža dobija svoje konačne karakteristike. Ove karakteristike uključuju njenu težinu, debljinu, nabore, eksploziju čvrstoće na pucanje, propustljivost, prečnik pora, procenat sadržaja smole, vlažnost ili nivo očvršćavanja. U skladu sa posebnim otelotvorenjem, korak sušenja i korak očvršćavanja se mogu izvoditi istovremeno, to jest u jednom koraku, a posebno kada se koristi unakrsno povezivanje.
Jednom kada je medijum za filtraciju formiran, može se naborati, iseći, savijati, podvrgnuti dodatnim koracima očvršćavanja i sastaviti u proizvod za filtraciju koji će na kraju biti upotrebljen.
Medijum za filtraciju može biti medijum za filtraciju vazduha. Medijum za filtraciju vazduha može biti konfigurisan da filtrira vazduh u automobilskoj kabini. Konkretno, medijum za filtraciju može biti konfigurisan da filtrira čestice (kao što su prašina, polen, čađ, bakterije i PM2,5), gasove (kao što su ozon, benzen, SOx i NOx) ili mirise iz vazduha u kabini. Medijum za filtraciju može da sadrži sloj uglja (koji može biti aktivni ugalj) koji pomaže u filtriranju nepoželjnih gasova i čestica iz vazduha u kabini.
Medijum za filtraciju vazduha može biti konfigurisan kao filter za usisni vazduh u automobilu, koji može biti konfigurisan da filtrira čestice (kao što su prašina, polen, čađ, bakterije i PM2,5) iz vazduha koji ulazi u motor vozila. Medijum za filtraciju može opciono biti tretiran tako da uključuje sloj koji usporava vatru, vodoodbojni sloj, ili jedan ili više slojeva nanovlakna, sloj finih vlakana koji se rastopi, ili sloj sintetičkog laminata da bi se poboljšala snaga i učinak filtriranja.
Medijum za filtraciju vazduha može biti konfigurisan za industrijsku filtraciju kao što je filter za usis vazduha gasne turbine, filter za odvajanje vazduha i ulja (npr. u primenama komprimovanog vazduha), filter za kontrolu zagađenja vazduha i filter za sakupljanje prašine (kao što se može koristiti da se smanji ili eliminiše emisija čestica u atmosferu iz industrijskih izvora), ili filter elementa za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju (HVAC), između ostalog.
Medijum za filtraciju može biti konfigurisan kao element filtera goriva koji može biti konfigurisan da filtrira organske i neorganske nečistoće iz goriva. Element filtera goriva može da sadrži više slojeva medijuma za filtraciju i može biti konfigurisan da odvaja i zadržava i čestice i nečistoće vode iz goriva.
Medijum za filtraciju može biti konfigurisan kao medijum za filtraciju ulja. Medijum za filtraciju ulja može biti konfigurisan da filtrira nečistoće, kao što su čađ, prašina i čestice, iz ulja. U ovim otelotvorenjima, medijum za filtraciju može imati visoku izdržljivost u vrelom ulju, posebno visoku otpornost na pucanje vrućeg ulja.
Medijum za filtraciju može biti konfigurisan za upotrebu u filtriranju dielektrične tečnosti koja se koristi u procesima mašinske obrade sa električnim pražnjenjem (EDM).
Medijum za filtraciju može biti konfigurisan kao hidraulični filter za upotrebu u hidrauličnim aplikacijama.
Medijum za filtraciju može biti konfigurisan za upotrebu u filtraciji vode. Medijum za filtraciju može biti konfigurisan da filtrira zagađivače na submikronskom nivou, uključujući organske kiseline, viruse, bakterije, ciste, ćelijske ostatke i lekove u tragovima, iz vode. Da bi se poboljšale performanse filtracije, medijum za filtraciju može biti obložen elektrostatički nabijenim slojem ili slojem aktivnog uglja.
Predmetni pronalazak će dalje biti ilustrovan sledećim neograničavajućim primerima.
Primeri
Procedure
Uzorci su proizvedeni korišćenjem laboratorijskog vlažnog ručno postavljenog kalupa korišćenjem modifikovane TAPPI T205 procedure, sa modifikacijama opisanim ovde. Smeša kako je opisano u receptu pomešana je sa 2 litra vode iz slavine i dezintegrirana standardnim laboratorijskim dezintegratorom (Noram) za 1500 obrtaja. Smeša je zatim izlivena u mokro postavljen kalup i razblažena sa pribl.25 litara vode iz slavine, promešana 3 puta uz mešanje pedalom, i oceđena kroz standardnu žicu mašine za papir.
Papirni listovi su zatim osušeni pomoću valjka za fiksiranje 3 puta, ponovo sušeni u plosnatoj rerni brzinom 5 minuta na 350 °F (177 °C) i zatim sušeni u rerni 5 minuta na 350 °F (177 °C). Neobrađeni fizički podaci kao što su sirova osnovna težina, kaliper, vazdušna propustljivost uzeti su odmah nakon sušenja u pećnici na listu sušenom u pećnici (OD).
Uzorci su zatim zasićeni standardnom fenolnom smolom u sadržaju od 25 tež.% na osnovu ukupne težine lima (čvrste materije u kupatilu sa smolom su bile 18% u metanolu kao rastvaraču). Uzorci su zatim sušeni na vazduhu 24 sata u ambijentalnim uslovima i osušeni da bi došli do nivoa SDC (zasićeno osušeno očvršćeno) na 350 °F (177 °C) tokom 5 minuta. SDC osnovna težina je zabeležena odmah nakon očvršćavanja, a drugi SDC podaci kao što su SDC kaliper i SDC vazdušna propustljivost su izmereni naknadno.
Postupak testiranja
Sledeće postupci ispitivanja su korišćeni da bi se dobili podaci navedeni u tabelama ispod.
Performanse filtriranja: Ovo je utvrđeno testiranjem sa više prolaza. Ovaj test zahteva recirkulaciju nefiltriranog fluida kroz filterski element i performanse filtracije merene prema različitim mogućim parametrima. U nekim slučajevima je urađeno višeprolazno ispitivanje diferencijalnog pritiska. Definisano u standardu ISO 4548-12.
Test diferencijalnog pritiska: odnosi se na merenje pritiska unutar filtera za ispitivanje u odnosu na pritisak koji okružuje filter unutar kućišta u koje je ugrađen. Diferencijalni pritisak određuje koliko efikasno se tečnost kreće kroz filter. Kada je diferencijalni pritisak visok, to ukazuje da je filter blizu kapaciteta.
Efikasnost filtriranja: definisano u ISO 4548-12. Ovo se odnosi na sposobnost filtera da zadrži čestice, izraženu kao procenat čestica date veličine koje filter zadržava pod testom. Uzorci tečnosti ili gasa se mere tokom testa ispred i iza medijuma za filtraciju pomoću brojača čestica. Meri se koncentracija čestica i izračunava se efikasnost filtracije na osnovu razlika u količini čestica sa obe strane filtera.
Ispitivanje ograničenja protoka: definisano u standardu ISO 4548-12. Ovaj postupak ispitivanja određuje kapacitet filtera za zagađivanje, njegove karakteristike uklanjanja čestica i diferencijalni pritisak. Ovaj test je namenjen za primenu na filterske elemente sa efikasnošću manjom od 99% pri veličini čestica većoj od 10 µm. Ovaj test odgovara višeprolaznom testu filtracije sa kontinuiranim ubrizgavanjem zagađivača i korišćenjem postupka brojanja čestica na mreži za procenu performansi filtera za ulje za podmazivanje punog protoka za motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Ograničen je na uslove stabilnog stanja i ne bavi se fluktuacijom brzine protoka.
Propustljivost vazduha: Propustljivost vazduha medija se meri prema TAPPI Standardu T 251 cm-85 („Propustljivost vazduha poroznih papira, tkanina i papirnih listova“) sa 0,5 inča (2,7 mm) vodene razlike pomoću Tektest AG (model FKS3300) i prijavljena kao brzina protoka vazduha u kubnim stopama po kvadratnom metru površine uzorka u minuti (cfm/sf), ponekad se naziva jednostavnije kao cfm.
Veličina pora srednjeg protoka (MFP): Izmereno prema standardnoj proceduri ispitivanja ASTM F-316.
Otpornost na pucanje: Pritisak potreban da bi se uzorak medija razbio je meren korišćenjem MULLEN<®>testera otpornosti na pucanje prema TAPPI standardu T403. Rezultati se iskazuju u funtama po kvadratnom inču (psi) pri rupturi medija.
Kaliper: Kaliper (debljina) SDC medijuma je izmeren korišćenjem 89-100 testera debljine kompanije Thwing-Albert Instrument Company prema TAPPI Standardu T41 1, „Debljina (debljina) papira, kartona i kombinovanog kartona“ (u potpunosti uključen referencom ovde).
Krutost: Krutost OD i SDC medijuma je dobijena pomoću TAPPI T489 om-92 korišćenjem GURLEI<™>testera otpornosti na savijanje MOD 417 1D (Gurley Precision Instruments).
Otpornost na pucanje vrućeg ulja: Čvrstoća vrelog ulja uzorka medijuma je maksimalni hidrostatički pritisak potreban da dovede do pucanja uzorka medija kada se kontrolisan i stalno rastući pritisak primenjuje kroz gumenu membranu na površinu od 7,07 cm<2>. Jačina pucanja vrelog ulja određena je stavljanjem uzorka medija (veličine 14 cm k 10 cm) u uljno kupatilo tipičnog motornog ulja (npr. MOBIL 1<™>motorno ulje) održavano na 140 °C ± oko 0,1 °C tokom 144 sata. Uzorak medijuma se zatim uklanja iz vrelog uljnog kupatila i hladi oko 5 minuta uz uklanjanje viška ulja sa uzorka medijuma. Uzorak bez vlage se zatim testira korišćenjem MULLEN<®>testera otpornosti na pucanje, a rezultati se prikazuju u sili po jedinici površine, tj. funti po kvadratnom inču (psi), pri lomljenju medija.
Primer 1
Da bi se optimizovala količina lignina u smoli, pripremljeni su uzorci fenolne (Rezol) smole koji sadrže 10%, 20%, 30%, 40% i 50% (vol./vol.) lignina na sledeći način:
Sastavi smole su primenjeni na uzorke filter papira koji su osušeni i testirani u tri primerka prema gore opisanim postupcima testiranja. Njihove karakteristike su sažete u Tabelama 1-5 u nastavku. U sledećim tabelama, „cilj“ se odnosi na ciljne tehničke performanse parametara.
Tabela 1 – Test 1, 10 tež.% lignina u smoli
Tabela 2 – Test 1, 20 tež.% lignina u smoli
Tabela 3 – Test 1, 30 tež.% lignina u smoli
Slike 1 i 2 ilustruju relativnu jačinu pucanja za sastave smole koje sadrže 10 tež.%, 20 tež.%, 30 tež.%, 40 tež.% i 50 tež.% lignina nakon očvršćavanja i nakon starenja na 160 °C tokom 24 sata, respektivno. Zadovoljavajući rezultati su dobijeni sa sastavima lignina do 30 tež.%. Nivoi lignina veći od ovog rezultiraju značajno smanjenom otpornošću na pucanje.
Slika 3 ilustruje da se vreme očvršćavanja sastava smole na 165 °C povećava sa povećanjem sadržaja lignina.
Primer 2
Da bi se identifikovao poželjni aditiv, sastavi smole su pripremljene sa heksaminom i paraformaldehidom da bi se procenili efekti ovih aditiva na snagu i krutost na pucanje. Uzorci koji sadrže različite količine lignina i heksamina ili lignina i paraformaldehida su pripremljeni kao što je prikazano u Tabeli 6 ispod i testirani prema gore opisanim postupcima testiranja.
Tabela 6
Slike 4 i 5 ilustruju da paraformaldehid proizvodi veću otpornost na pucanje u testiranim sastavima smole od heksamina.
Primer 3
Da bi se uporedila rastvorljivost vinsola i Kraft lignina, pripremljene su i procenjene četiri smeše.
Tabela 7
Primer 4
Testovi su sprovedeni da bi se procenila sposobnost sistema rastvarača otkrivenog u prethodnom dokumentu, US3294582, da rastvori sastave vinzolne i ligninske smole. Smeše rastvarača etanola, izopropanola i vode pripremljene su prema količinama otkrivenim u US3294582. Pripremljene su četiri različite formulacije koje sadrže vinzol i lignin i procenjena njihova rastvorljivost.
Tabela 7
Primer 5
Formiranje medijuma za filtraciju:
Sastav smole je napravljen prema komponentama i količinama navedenim u Tabeli 8.
Tabela 8
U prvom koraku, lignin je rastvoren u rezoloj smoli. Smeša smola/lignin je prebačena u reaktor i dodat je unakrsno vezivač, dodani su metanol i boja. Kombinovane komponente su zatim pomešane da bi se dobio tamni rastvor sa sadržajem čvrste materije od 64%, viskozitetom od 830,5 mPa.s, gustinom od 1,107 g/cm<3>i pH od 5,53.
Sastav smole je impregniran u vlaknastu mrežu pomoću aplikatora i valjka za doziranje, tako da se dobija ujednačena impregnacija. Vlaknasta mreža je sadržala >95 tež.% celuloznih vlakana. Analizirana je impregnirana vlaknasta mreža, čiji su rezultati sumirani u Tabeli 9 ispod.
Tabela 9
Primer 6
Gornji impregnirani medijum za filtraciju je procenjen na emisije formaldehida i fenola. Postupci za određivanje slobodnog fenola ili slobodnog formaldehida u papiru za filtriranje medijuma primenjuju UV-VIS spektrometriju. Za određivanje slobodnog fenola u radu, test je sproveden sa 4-aminoantipirinom u prisustvu heksacijanoferata (III) na talasnoj dužini od 510 nm. Za određivanje slobodnog formaldehida u papiru, ispitivanje je sprovedeno reakcijom 3-metil-2-benzotiazolinonhidrazon hidrohlorid hidrata (MBTH) i gvožđe (III) hlorid heksahidrata na talasnoj dužini od 628 nm. U slučaju da papir sadrži formaldehid, ova reakcija će se odvijati do derivata plave boje.
Rezultati su ilustrovani na Slici 6 i pokazuju da je medijum za filtraciju impregniran smolom koja sadrži 30% lignina proizveo smanjenje emisije formaldehida za 80,3% i smanjenje emisije fenola za 81,6% u poređenju sa medijumom za filtraciju impregniranom samo rezolnom smolom.
Primer 7
Medijum za filter za ulje je pripremljen i impregniran sastavom smole koja sadrži lignin opisan ovde iznad. Medij filtera za ulje je podvrgnut testu ograničenja protoka, testu efikasnosti filtracije i testu diferencijalnog pritiska, kao što je definisano u standardu ISO 4548-12, čiji su rezultati prikazani na Slikama 7, 8 i 9. Korišćeno standardno testiranje odgovara testu filtracije sa više prolaza sa kontinuiranim ubrizgavanjem zagađivača i koristi postupak onlajn brojanja čestica za procenu performansi medija filtera ulja za podmazivanje punog protoka za motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Pored toga, primećeno je da se medij filtera za ulje lako savija i da nije emitovao dim ili miris tokom upotrebe.
Primer 8
Ispitivanje otpornosti na vrelo ulje na 140 °C. Test otpornosti na vrelo ulje se sprovodi na sledeći način. Kada se uzorak potpuno očvrsne, vrši se MULLEN<®>test jačine pucanja i vrednost ovog testa se beleži (početna vrednost otpornosti). Pet drugih uzoraka papira se nalazi u opremi za uljnu kupku napunjenu sa približno 12 litara SLKS OV30 ili 5V-30 ulja. Oprema za uljno kupatilo je podešena na temperaturu od 140 °C. Uzorci papira u opremi za uljno kupatilo se postepeno uklanjaju. Tačnije, jedan uzorak papira se uklanja iz opreme u uljnom kupatilu nakon 24 sata, 48 sati, 72 sata, 168 sati i 500 sati. Kada se uzorak papira ukloni iz opreme u uljnom kupatilu, višak ulja se uklanja upijajućim papirom i ovaj uzorak se stavlja u klimatsku komoru podešenu na 25 °C i 50% relativne vlažnosti tokom 2 sata. Nakon ovog vremena u klimatskoj komori, na ovom uzorku se sprovodi MULLEN<®>test otpornosti na pucanje i dobijena vrednost se beleži. Rezultati su ilustrovani na Slici 10 i pokazuju da sastav smole koja sadrži lignin pokazuje veću jačinu pucanja od smole bez lignina u svim vremenskim intervalima.
Primer 9
Efikasnost filtracije uzoraka planarnog medijuma za filtraciju impregniranih sa (i) 30% fenolne smole koja sadrži lignin i (ii) fenolnom smolom bez lignina, testirana je prema gore definisanim protokolima ispitivanja. Rezultati su dati na Slici 11 koja pokazuje da je medijum za filtraciju impregniran smolom koja sadrži lignin pokazao uporedivu efikasnost filtracije sa medijumom za filtraciju impregniran fenolnom smolom bez lignina.

Claims (15)

PATENTNI ZAHTEVI
1. Medijum za filtraciju koji sadrži vlaknastu mrežu impregniranu smolom koji sadrži lignin, naznačen time što:
vlaknasta mreža sadrži lignin u količini od 0,1 do 30 tež.% mase vlaknaste mreže; i
lignin ima prosečnu molekulsku težinu manju od 20.000 g/mol, kada se meri u skladu sa standardom ASTM D4001-13, pri čemu je pomenuti medijum za filtriranje karakterisan time što je gustina lignina manja od 1,2 g/cm<3>.
2. Medijum za filtraciju prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što lignin ima pH manji od 7, poželjno od 3 do 5, najpoželjnije od 4 do 4,5.
3. Medijum za filtraciju prema patentnom zahtevu 1 ili patentnom zahtevu 2, naznačen time što sastav smole ima dinamički viskozitet manji od 15 mPa.s.
4. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, naznačen time što lignin ima gustinu manju od 1 g/cm<3>, poželjno između 0,20 g/cm<3>i 0,75 g/cm<3>, a poželjnije između 0,25 g/ cm<3>i 0,45 g/cm<3>.
5. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 4, naznačen time što sastav smole dalje sadrži čistač formaldehida koji ima najmanje jednu primarnu ili sekundarnu amin funkcionalnu grupu, ili je poliamin.
6. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 5, naznačen time što sastav smole sadrži lignin i fenolnu smolu, poželjno u težinskom odnosu lignin:fenolna smola od 1:1 do 1:9, poželjno od 1:1 do 1:4, poželjnije 1:2.
7. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 6, koji sadrži od 10 tež.% do 50 tež.% sastava smole.
8. Postupak za proizvodnju medijuma za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, koji sadrži impregniranje vlaknaste mreže smolom koja sadrži lignin i očvršćavanje impregnirane vlaknaste mreže.
9. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, ili postupak prema patentnom zahtevu 8, naznačen time što vlaknasta mreža sadrži najmanje 95 tež.% celuloznih vlakana na osnovu ukupne težine vlakana.
10. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, ili postupak prema patentnom zahtevu 8, naznačen time što vlaknasta mreža sadrži najmanje 95 tež.% sintetičkih vlakana na osnovu ukupne težine vlakana.
11. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, ili postupak prema patentnom zahtevu 8, naznačen time što vlaknasta mreža sadrži smešu celuloznih vlakana i sintetičkih vlakana.
12. Medijum za filtraciju ili postupak prema patentnom zahtevu 11, naznačen time što su sintetička vlakna prisutna u vlaknastoj mreži u količini do 50 tež.%, poželjno između 10 tež.% i 30 tež.% ukupne težine vlakana.
13. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7 i 9 do 12, ili postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 8 do 12, naznačen time što su celulozna vlakna izabrana između jednog ili više vlakana mekog drveta, vlakana tvrdog drveta, biljnih vlakana i regenerisanih vlakana celuloze.
14. Medijum za filtraciju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7 i 9 do 13, ili postupak prema bilo kom od zahteva 8 do 13, naznačen time što je medijum za filtraciju izabran iz grupe koja sadrži medijum za filtriranje ulja, medijum za filtriranje vazduha, medijum za filtriranje goriva, hidraulički filtracioni medijum, medijum za industrijsko filtriranje, medijum za filtriranje dielektričnih tečnosti i medijum za filtriranje vode.
15. Upotreba medijuma za filtriranje prema patentnom zahtevu 14, naznačena time što se medij za filtraciju vazduha koristi u filteru sa teškim panelima ili u filteru za vazdušnu ploču za rad.
RS20241062A 2020-07-07 2021-07-07 Medijum za filtraciju RS65992B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20184605.2A EP3936209A1 (en) 2020-07-07 2020-07-07 Filtration media
PCT/EP2021/068881 WO2022008614A1 (en) 2020-07-07 2021-07-07 Filtration Media
EP21740056.3A EP4178706B1 (en) 2020-07-07 2021-07-07 Filtration media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS65992B1 true RS65992B1 (sr) 2024-10-31

Family

ID=71527600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20241062A RS65992B1 (sr) 2020-07-07 2021-07-07 Medijum za filtraciju

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20230271123A1 (sr)
EP (3) EP3936209A1 (sr)
JP (1) JP7756143B2 (sr)
KR (2) KR20250126152A (sr)
CN (1) CN115884818A (sr)
ES (1) ES2992688T3 (sr)
PL (1) PL4178706T3 (sr)
RS (1) RS65992B1 (sr)
WO (1) WO2022008614A1 (sr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120018893A (zh) * 2022-09-14 2025-05-16 马蒂夫卢森堡公司 过滤介质和过滤器
EP4624018A1 (en) 2024-03-27 2025-10-01 Neenah Gessner GmbH Impregnated filter medium

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3090700A (en) * 1959-07-03 1963-05-21 West Virginia Pulp & Paper Co Fibrous web material impregnated with lignin-containing resin
US3226251A (en) * 1961-05-04 1965-12-28 Gen Motors Corp Method of manufacturing filter elements
GB954527A (en) * 1962-08-10 1964-04-08 West Virginia Pulp & Paper Co Improved mineral fibre mat formation
US3294582A (en) 1963-01-08 1966-12-27 Gen Motors Corp Process of making impregnated paper filter elements and composition therefor
US3940538A (en) * 1972-09-01 1976-02-24 Westinghouse Electric Corporation Decorative melamine laminates with high yield core stock
US4225443A (en) * 1978-03-22 1980-09-30 The Taulman Company Sintered-glass-granule filter medium
US4383077A (en) 1981-12-08 1983-05-10 Hercules Incorporated Dicyandiamide-formaldehyde condensates modified with urea and process for preparing the same
US4455237A (en) 1982-01-05 1984-06-19 James River Corporation High bulk pulp, filter media utilizing such pulp, related processes
US5202403A (en) 1992-01-15 1993-04-13 Georgia-Pacific Resins, Inc. Lignin modified phenol-formaldehyde resins
JP2635520B2 (ja) 1994-09-16 1997-07-30 三郎 井本 リグノセルロース系軽量成形物
US5656733A (en) 1995-06-07 1997-08-12 Hercules Incorporated Lignin-containing resinous compositions
US6506435B1 (en) * 1999-11-03 2003-01-14 Regents Of The University Of Minnesota Cellulose fiber-based compositions and their method of manufacture
DE10051910A1 (de) 2000-10-19 2002-05-02 Membrana Mundi Gmbh Flexible, poröse Membranen und Adsorbentien, und Verfahren zu deren Herstellung
EP1369158A1 (en) 2002-05-31 2003-12-10 Carbon Application Technology Ltd. Fiber reinforced filter for molten metal filtration and method for producing such filters
JP4006421B2 (ja) 2004-07-16 2007-11-14 北海道電力株式会社 ホルムアルデヒド吸着剤及びその製造方法
BR112013025862A2 (pt) 2011-04-07 2017-11-14 Virdia Ltd composições de lignina, métodos de produzir as composições, métodos de utilizar composições de lignina e produtos produzidos desse modo
US20140186627A1 (en) 2012-12-28 2014-07-03 Weyerhaeuser Nr Company Lignin in particulate form
US20140263037A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Ahistrom Corporation Filtration media
CN103321090B (zh) * 2013-05-15 2015-09-30 杭州市化工研究院有限公司 一种汽车滤纸增强树脂组合物
FR3007764B1 (fr) * 2013-06-26 2016-11-25 Cie Ind De La Matiere Vegetale - Cimv "resine phenolique obtenue par polycondensation de formaldehyde, de phenol et de lignine"
US20160136553A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-19 Hollingsworth & Vose Company Resin impregnated fiber webs
SE541735C2 (en) 2016-07-11 2019-12-03 Stora Enso Oyj Method of manufacturing an oriented strand board product using a lignin-based phenolic resin
WO2018205020A1 (en) 2017-05-09 2018-11-15 Fpinnovations Depolymerization of lignin for the production of bio-based polyols and phenols and lignin-based pf/pu/epoxy resins/foams
CA3084055A1 (en) 2017-12-08 2019-06-13 Georgia-Pacific Chemicals Llc Aromatic alcohol-lignin-aldehyde resins and processes for making and using same
AR123746A1 (es) * 2018-12-11 2023-01-11 Suzano Papel E Celulose S A Composición de fibras, uso de la referida composición y artículo que la comprende

Also Published As

Publication number Publication date
PL4178706T3 (pl) 2024-11-04
ES2992688T3 (en) 2024-12-16
EP4178706C0 (en) 2024-08-14
EP3936209A1 (en) 2022-01-12
KR102848215B1 (ko) 2025-08-21
JP2023532785A (ja) 2023-07-31
US20230271123A1 (en) 2023-08-31
WO2022008614A1 (en) 2022-01-13
EP4434604A3 (en) 2024-10-23
EP4178706B1 (en) 2024-08-14
CN115884818A (zh) 2023-03-31
JP7756143B2 (ja) 2025-10-17
KR20250126152A (ko) 2025-08-22
EP4434604A2 (en) 2024-09-25
EP4178706A1 (en) 2023-05-17
KR20230036111A (ko) 2023-03-14
BR112022026992A2 (pt) 2023-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11819788B2 (en) Nonwoven filtration media including microfibrillated cellulose fibers
CA2747562C (en) Single or multi-layer filter material and method for the production thereof
RU2540305C2 (ru) Разделяющая среда и способы, особенно применимые для разделения водно-углеводородных эмульсий, имеющих низкое поверхностное натяжение на границах раздела
US12030006B2 (en) Self-supporting pleatable fibrous web especially useful as oil filter media and oil filter comprising the same
EP0094165B1 (en) Resin inpregnated filter papers
RS65992B1 (sr) Medijum za filtraciju
EP3313548B1 (en) Composite media for fuel streams
US20220080340A1 (en) Filtration media
EP1904210A2 (de) Filtermedium für technische anwendungen und verfahren seiner herstellung
BR112022026992B1 (pt) Meio de filtragem, método de fabricação e uso do mesmo
US20210070976A1 (en) Resin binder composition and filter medium comprising the resin binder composition
WO2021044010A1 (en) Resin binder composition and filter medium comprising the resin binder composition
US4495329A (en) Phenolic resin compounds
CN119021032A (zh) 一种柴油滤纸的改性方法
EP3789452A1 (en) Resin binder composition and filter medium comprising the resin binder composition
Tuominen Collodial lignin particles in wood adhesives