UA52644C2 - Композиційний фільтрувальний матеріал , композиція, що містить такий композиційний фільтрувальний матеріал та спосіб фільтрації - Google Patents

Композиційний фільтрувальний матеріал , композиція, що містить такий композиційний фільтрувальний матеріал та спосіб фільтрації Download PDF

Info

Publication number
UA52644C2
UA52644C2 UA98094865A UA98094865A UA52644C2 UA 52644 C2 UA52644 C2 UA 52644C2 UA 98094865 A UA98094865 A UA 98094865A UA 98094865 A UA98094865 A UA 98094865A UA 52644 C2 UA52644 C2 UA 52644C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
filter material
composite filter
material according
component
functional
Prior art date
Application number
UA98094865A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Скотт К. ПАЛМ
Тімоті Р. Сміт
Джером С. Шіу
Джон С. РОУЛСТОН
Original Assignee
Адвансд Мінерелс Корпорейшн
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
Application filed by Адвансд Мінерелс Корпорейшн filed Critical Адвансд Мінерелс Корпорейшн
Publication of UA52644C2 publication Critical patent/UA52644C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/004Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/06Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
    • 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
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • 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
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2003Glass or glassy material
    • B01D39/2006Glass or glassy material the material being particulate
    • B01D39/201Glass or glassy material the material being particulate sintered or bonded by inorganic agents
    • 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
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2072Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
    • B01D39/2075Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular sintered or bonded by inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/08Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

В заявці описані композиційні фільтрувальні матеріали, які містять (І) функціональний фільтрувальний компонент та (II) матричний компонент, причому температура розм'якшення матричного компонента менша за температуру розм'якшення функціонального фільтрувального компонента і функціональний фільтрувальний компонент тісно пов'язаний з матричним компонентом, а також способи одержання та використання таких матеріалів. Винахід,зокрема, відноситься до композиційних фільтрувальних матеріалів та продуктів з таких матеріалів, що містять функціональний фільтрувальний компонент, такий, як продукт з біогенного діоксиду кремнію (зокрема діатоміт) або продукт з природного скла (зокрема розширений перліт), який має чітко виражену структуру, що складається з переплутаних пор, придатну для фільтрації, та який в процесі нагрівання спікається з матричним компонентом, таким, як технічний полімер (наприклад, скло, кристалічний мінерал, термопласти і метали), у якого температура розм'якшення нижче температури розм'якшення функціонального фільтрувального компонента. Запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали мають унікальні властивості, до яких відносяться підвищена проникність, низька щільність центрифугованого вологого матеріалу, низький вміст кристобаліту і наявність часток характерної форми (зокрема волокон).

Description

Даний винахід відноситься до нових композиційних фільтрувальних матеріалів, які містять функціональний фільтрувальний компонент і матричний компонент, а також до способів одержання і використання таких матеріалів. Зокрема винахід відноситься до нових композиційних фільтрувальних матеріалів і продуктів з нових композиційних фільтрувальних матеріалів, що містять функціональний фільтрувальний компонент, такий, як біогенний діоксид кремнію (наприклад, діатоміт) або природне скло (наприклад, розширений перліт) з придатною для фільтрації чітко вираженою структурою, що складається з переплутаних пор, який при нагріванні спікається з матричним компонентом, таким, як технічний полімер (наприклад, скло, кристалічні мінерали, термопласти і метали), у якого температура розм'якшення менше, ніж у функціонального фільтрувального компонента.
У наведеному нижче описі містяться посилання на різноманітні публікації, патенти та опубліковані заявки на видачу патентів, при цьому повний перелік усіх цих документів наведений наприкінці опису безпосередньо перед формулою винаходу. Усі ці посилання на різноманітні публікації, патенти та опубліковані заявки на видачу патентів дозволяють цілком охарактеризувати сьогоднішній стан проблеми, на вирішення якої спрямований даний винахід.
У даному винаході пропонується композиційний фільтрувальний матеріал, що містить (І функціональний фільтрувальний компонент і (ІІ) матричний компонент, у якому матричний компонент має температуру розм'якшення більш низьку, ніж зазначений функціональний фільтрувальний компонент, та в якому зазначений функціональний фільтрувальний компонент тісно пов'язаний із зазначеним матричним компонентом. На відміну від простих сумішей, що мають схильність до поділу в суспензії (тобто в рідинах) або при переміщенні чи транспортуванні, функціональні фільтрувальні компоненти і матричні компоненти запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів тісно пов'язані один з одним, що досягається, наприклад, у процесі їхнього теплового спікання.
Запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали можуть знайти таке ж застосування, що і звичайні дуже поширені фільтрувальні матеріали, однак при цьому вони мають ряд унікальних властивостей, які надають їм особливої щодо фільтрації цінності і до яких зокрема відносяться підвищена проникність, низька щільність в центрифугованому вологому стані, низький вміст кристобаліту і/або унікальна форма часток (тобто волокон), а також висока ефективність і/або економічність.
В галузі фільтрації існують численні способи виділення часток з рідин, які засновані на використанні як фільтр діатоміту або природного скла. Структури, що складаються з переплутаних пор, можливість створення яких є унікальною особливістю таких матеріалів, що містять кремній, особливо ефективні для фізичного уловлювання часток, наприклад, в процесі фільтрації. Такі структури, що складаються з переплутаних пор, утворюють цілу систему пов'язаних одна з одною пустот, в яких плавають частки фільтрованого матеріалу, що мають таку ж об'ємну щільність, як і рідини, в яких вони перебувають у завислому стані. Використання фільтрувальних матеріалів для більш ефективного освітлення каламутних рідин або очищення рідин, в яких містяться суспендовані частки або тверді частки, є загальноприйнятим.
Для збільшення міри освітлення та підвищення витрати фільтрованої рідини діатоміт або природне скло часто наносять на відповідну перегородку під час так званої "намивної фільтрації". Для зниження навантаження на перегородку, утворюваного такими, що осідають на ній, твердими частками, при збереженні витрати рідини на потрібному рівні діатоміт або природне скло часто додають безпосередньо до фільтрованої рідини в процесі так званої "об'ємної фільтрації". В залежності від конкретних особливостей процесу сепарації діатоміт або природне скло можна використовувати не тільки при намивній та при об'ємній фільтрації, але й одночасно в тому та в іншому режимі. Розробка робочих принципів фільтрації З використанням пористого фільтрувального матеріалу почалася досить давно |див. Саптап, 1937;
Неепез, 1949, 1966; Ашй, 1946; регу, 1916; ТІПег, 1953, 1962, 1964|, а порівняно недавно з'явився цілий ряд спеціальних робіт, присвячених детальному вивченню конкретних перспектив подальшого розвитку таких методів фільтрації |див. Саїп, 1984; Кієїєеї, 1991| та робіт чисто теоретичного характеру див. Веаг, 1984; МогаФфп, 1994).
За певних умов діатоміт або природне скло виявляють під час фільтрації унікальні адсорбційні властивості, що дозволяють істотно підвищити ступінь освітлення або якість очищення рідини. Такі адсорбційні властивості є дуже специфічними і визначаються незначними зусиллями тяжіння адсорбованих часток до слабких електричних зарядів, що виникають она поверхні діатоміту, або хімічною активністю силанольних функціональних груп (тобто Е 51І-ОН), які часто утворюються на поверхні діатоміту. Так, наприклад, іонізована силанольна група (тобто з ЕБІ-О) може взаємодіяти з іоном гідроксонію (тобто НзО"), що утворюється завдяки наявності в розчині кислоти, наприклад, лимонної кислоти (тобто СвНгО;), адсорбуючи в процесі фільтрації на поверхні діатоміту іони НУ, що вивільнюються. За певних умов і матеріали на основі перліту, особливо ті, що мають оброблену поверхню, також виявляють в процесі фільтрації дуже специфічні властивості, що дозволяють підвищити ступінь освітлення або якість очищення рідини
Ідив. Овігєеіспег, 19861.
Для зміни параметрів або оптимізації процесу фільтрації в деяких випадках як фільтрувальний матеріал використовують суміші з різних матеріалів на основі діатоміту або суміші з різних матеріалів на основі природного скла. Іноді діатоміт і природне скло змішують одне з одним або з іншими речовинами. У ряді випадків діатоміт або природне скло використовують у вигляді простих сумішей, наприклад, з целюлозою, активованим вугіллям, глиною, азбестом або іншими матеріалами. Відомі також випадки використання більш складних сумішей, що складаються із старанно перемішаних з іншими інгредієнтами діатоміту або природного скла, з яких виготовляють листи, прокладки, фільтрувальні патрони або монолітні чи агрегатні матеріали, що використовуються як носій або основа фільтра чи при приготуванні каталізаторів.
При проведенні фільтрації або сепарації такі матеріали на основі діатоміту або природного скла, їхні прості або складні суміші з іншими матеріалами іноді піддають більш складній модифікації, що полягає, наприклад, у їх поверхневій обробці, яка забезпечує можливість іммобілізації на їхній поверхні різноманітних хімічних речовин.
Матеріали з діатоміту або природного скла зі структурою діоксиду кремнію, що складається з переплутаних пор, можна використовувати з промисловою метою для надання полімерам властивостей, перешкоджаючих їхньому злипанню. Матеріали на основі діатоміту часто використовують для зміни зовнішнього вигляду або властивостей фарб, емалей, лаків і відповідних покриттів та зовнішніх поверхонь. Діатоміти також використовують як носіїв у хроматографії і зокрема в газо-рідинній хроматографії. Корисну для можливого використання інформацію про властивості і застосування діатоміту можна знайти в нещодавно опублікованих роботах |див. Вгеєезе, 1994; Епдп, 1994). До матеріалів на основі природного скла, що мають унікальні фільтрувальні властивості, відноситься також і цілий ряд інших матеріалів, зокрема розширений перліт, пемза та розширена пемза. Розширений перліт, наприклад, часто використовують як ізолюючі наповнювачі, наповнювачі для різних смол та при виготовленні текстурованих покриттів.
Спосіб одержання звичайного монолітного або агрегатного матеріалу відрізняється від способу одержання запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу тим, що добавки, які відіграють роль функціональних добавок, додають в одержуваний монолітний або агрегатний матеріал до його термічної обробки як спеціальні технологічні добавки, які (наприклад, глина) надають неспеченій суміші відповідну міцність (необхідну, наприклад, для екструзії формування, пресування, лиття або зміни форми сирих сумішей), тоді як у запропонованих композиційних фільтрувальних матеріалах компоненти, що входять до їхнього складу, є за своєю суттю їхніми функціональними компонентами. Додавання технологічних добавок не справляє якогось позитивного впливу на фільтрувальні характеристики одержуваних таким способом монолітних або агрегатних матеріалів, які проте часто використовуються для іммобілізації протеїнів, ферментів і мікроорганізмів. При одержанні використовуваних з технічною метою керамічних матеріалів з фізичної суміші окремих фаз, що складаються з часток, термічну обробку (тобто випал) проводять з метою одержання як кінцевий продукт щільного однорідного керамічного матеріалу (див. Неупоійв5, 1976|, який принципово відрізняється від запропонованого в даному винаході композиційного фільтрувального матеріалу, що складається зі спечених один з одним гетергенних компонентів.
У заявці Японії ОР 7-47266, опублікованій 21 лютого 1995 р., описується одержання допоміжного фільтруючого матеріалу шляхом витримування кальцинованого або обробленого флюсом кальцинованого діатоміту і розширеного перліту спільно із зв'язуючим. У процесі одержання кальцинований або оброблений флюсом кальцинований діатоміт і розширений перліт змішують і розпиленням додають зв'язуюче на водній основі. Як зв'язуюче можуть бути використані водорозчинне скло (тобто силікат натрію), колоїдний двоокис кремнію і фосфат, а у конкретних прикладах наводиться зв'язуюче, яке являє собою змішаний розчин силікату натрію та води або змішаний розчин фосфату алюмінію та води. Продукт потім висушують, подрібнюють і фракціонують, а потім його піддають термічній обробці.
У заявці Японії ОР 7-100314, опублікованій 18 квітня 1995 р., описується спосіб і пристрій для одержання гомогенної суміші кальцинованого діатоміту і розширеного перліту з використанням одного джерела нагрівання як для кальцинування діатоміту, так і для розширення перліту. З розвантажувального кінця печі для випалу діатоміту в полум'я вводять перліт, що викликає спучування перліту без посередньо перед вивантаженням, у той час як настінні піднімальні пристосування печі забезпечують перемішування суміші. Суміш, що вивантажується, пропускають через класифікатор, одержуючи добре перемішану суміш. Одержаний продукт являє собою просту суміш, що містить частки кальцинованого діатоміту і частки розширеного перліту.
Як показує аналіз вищевказаних заявок, жоден з цих документів не описує частки, що містять функціональний фільтруючий компонент і матричний компонент, які щільно зв'язані один з одним, наприклад, шляхом термічного спікання. Тому частки згідно з даним винаходом є гетерогенними, через те що вони містять два різних компоненти. Слід мати на увазі, що на відміну від фільтруючого матеріалу, описаного в заявці ОР 7-47266, у заявленому фільтруючому матеріалі відсутнє зв'язуюче як компонент часток матеріалу.
В основу винаходу поставлено задачу створити композиційний фільтрувальний матеріал, склад якого містить гетерогенні частки, а кожна частка містить функціональний фільтрувальний компонент і матричний компонент, які термічно спечені, що забезпечує підвищену проникність, низьку щільність центрифугованого вологого матеріалу, низький вміст кристобаліту і наявність часток характерної форми (зокрема волокон).
Задачею винаходу є також створення композиції, що містить двокомпонентний фільтрувальний матеріал, а також способу фільтрації з використанням такого композиційного фільтрувального матеріалу.
Поставлена задача вирішена тим, що композиційний фільтрувальний матеріал складається з гетерогенних часток, кожна з яких містить: (І) функціональний фільтрувальний компонент, вибраний з групи, що включає діатоміт, розширений перліт, пемзу, обсидіан, смоляний камінь і вулканічний попіл, та (І) матричний компонент, вибраний з групи, що включає скло, природне скло, розширений перліт, пемзу, обсидіан, смоляний камінь, вулканічний попіл, оброблений флюсом розширений перліт, скловолокно, синтетичне скло, кристалічний мінерал, мінеральну вату, мінеральну шерсть, термопласт, термореактивний полімер з термопластичними властивостями, метал і сплав металів, при цьому матричний компонент має температуру розм'якшення нижче температури розм'якшення функціонального фільтрувального компонента і функціональний фільтрувальний компонент термічно спечений з матричним компонентом.
Переважно композиційний фільтрувальний матеріал являє собою двокомпонентний матеріал.
У більш прийнятному варіанті запропонований композиційний фільтрувальний матеріал має більш високу проникність, ніж проста суміш функціонального фільтрувального компонента (та матричного компонента, у якій співвідношення функціонального фільтрувального компонента і матричного компонента ідентичні співвідношенням, що використовуються при одержанні запропонованого матеріалу.
Згідно з винаходом у композиційному фільтрувальному матеріалі проникність більше проникності простої суміші функціонального фільтрувального і матричного компонентів щонайменше на 595 або більше, більш прийнятно щонайменше на 1095 або більше і найбільш прийнятно щонайменше на 2095 або більше.
В іншому більш прийнятному варіанті винаходу середній діаметр часток запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу більший за середньо-зважене значення середнього діаметра часток функціонального фільтрувального компонента і середнього діаметра часток матричного компонента, в якому співвідношення функціонального фільтрувального компонента і матричного компонента ідентичні співвідношенням, що використовуються при одержанні запропонованого матеріалу.
Прийнятним є, коли середній діаметр часток більше щонайменше на 595 або більше серендньо-зваженого значення середнього діаметра, більш прийнятне щонайменше на 1095 або більше серендньо-зваженого значення середнього діаметра і найбільш прийнятне щонайменше на 20905 або більше серендньо-зваженого значення середнього діаметра.
У більш прийнятному варіанті в композиційному фільтрувальному матеріалі щільність у центрифугованому вологому стані менше щільності у центрифугованому вологому стані функціонального фільтрувального компонента і менше щільності у центрифугованому вологому стані матричного компонента.
Бажано, щоб в композиційному фільтрувальному матеріалі щільність у центрифугованому вологому стані була не більше 0,480г/см3у, переважно не більше 0,232г/см3, більш переважно не більше 0,181г/см3.
Вміст утвореного в композиційному фільтрувальному матеріалі кристобаліту може складати 10 мас. 95 або менше, більш прийнятне 5 мас. 95 або менше, ще більш прийнятне З мас. 95 або менше. В одному з варіантів - більш прийнятне 2 мас. 95 або менше, ще більш прийнятне 1 мас. 95 або менше.
В одному з варіантів винаходу композиційний фільтрувальний матеріал як функціональний фільтрувальний компонент містить природний або інший діатоміт, вулканічний попіл або розширений перліт, а як матричний компонент містить природне скло, розширений перліт, оброблений флюсом розширений перліт, пемзу, обсидіан, смоляний камінь або вулканічний попіл.
В іншому варіанті в композиційному фільтрувальному матеріалі функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить розширений перліт. Бажаним є композиційний фільтрувальний матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить природний діатоміт. Також бажаним є композиційний фільтрувальний матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить термопласт або термореактивний полімер з термопластичними властивостями.
Одним з варіантів композиційного фільтрувального матеріалу є матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить скловолокно.
Варіантами бажаних композиційних фільтрувальних матеріалів є матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить природне скло; матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить пемзу; або матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить обсидіан, а також матеріал, в якому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить олово.
Поставлена задача також вирішена композицією, що містить композиційний фільтруючий матеріал, кожна частка якого містить функціональний, фільтрувальний компонент та матричний компонент.
Відповідно до винаходу композиція може мати форму порошку, листа, прокладки або фільтрувального патрона, монолітного носія, агрегатного носія, монолітної основи або агрегатної основи.
Поставлена задача також вирішена способом фільтрації, в якому передбачається пропускання рідини, що містить суспендовані в частки, крізь фільтрувальний матеріал, нанесений на перегородку, в якому фільтрувальній матеріал містить композиційний фільтрувальний матеріал, що містить функціональний фільтрувальний компонент і матричний компонент.
Як більш докладно пояснюється нижче, та або інша відмітна ознака одного з об'єктів винаходу може бути реалізована у сполученні з будь- якими іншими об'єктами винаходу.
Більш прийнятні варіанти виконання винаходу
А. Запропонований у даному винаході композиційний фільтрувальний матеріал
Уданому винаході пропонується композиційний фільтрувальний матеріал, що містить (І) функціональний фільтрувальний компонент і (ІІ)
матричний компонент, в якому матричний компонент має температуру розм'якшення більш низьку, ніж зазначений функціональний фільтрувальний компонент, та в якому зазначений функціональний фільтрувальний компонент тісно пов'язаний із зазначеним матричним компонентом.
Багато з існуючих методів виділення часток з рідин засновані на використанні як фільтрувальні матеріали матеріалів на основі кремнію, таких, як діатоміт, перліт, пемза або вулканічний попіл. Структура, що складається з переплутаних пор, яка є відмітною особливістю таких кремнієвих матеріалів, забезпечує в процесах фільтрації ефективне фізичне уловлювання часток, що містяться в рідинах, і тому такі матеріали використовуються як функціональні фільтрувальні компоненти запропонованого в даному винаході композиційного фільтрувального матеріалу. Як матричний компонент запропонованого в даному винаході композиційного фільтрувального матеріалу використовуються технічні полімери і деякі інші матеріали, відмітною особливістю яких є здатність збереження в умовах підвищених температур своїх розмірів та механічних властивостей. У запропонованих в даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалах матричні компоненти і функціональні фільтрувальні компоненти не просто змішані або перемішані, а тісно пов'язані один з одним переважно шляхом теплового спікання. На відміну від запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу такі прості суміші мають тенденцію до поділу в суспензіях (тобто в рідинах) або до поділу в процесі їхнього переміщення або транспортування. Вираз "проста суміш" використовується в даному описі в загальноприйнятому змісті і відноситься до механічних сумішей або складів (наприклад, сумішей або складів, отриманих не в процесі теплового спікання).
Запропонований у даному винаході композиційний фільтрувальний матеріал можна вважати агломератом функціонального фільтрувального компонента і матричного компонента. Термін "агломерація" використовується в даному контексті в загальноприйнятому змісті для характеристики будь-якого способу або взаємодії, у процесі якого з окремих часток утворюється когерентна (пов'язана) маса. Одним з прикладів способу агломерації є теплове спікання, при якому частки в процесі нагрівання, не плавлячись, перетворюються в пов'язану масу (тобто виявляються тісно зв'язаними один з одним) і утворюють "агломерат". Слід зазначити, що матеріал, що утворюється при тепловому спіканні в процесі агломерації, не є цілком однорідним (наприклад, не являє собою кераміку) В запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалах функціональні фільтрувальні компоненти і матричні компоненти утворюють агломерат і тісно пов'язані один з одним, зберігаючи при цьому свої фізичні і хімічні властивості, які повинен мати кінцевий продукт, та забезпечуючи одержання більш якісного щодо усіх його властивостей кінцевого продукту.
Термін "температура розм'якшення" також використовується в описі в загальноприйнятому змісті і характеризує температуру, при якій речовина починає розм'якшуватися, що звичайно виявляється у зменшенні її твердості та в'язкості. Для багатьох технічних полімерів температуру розм'якшення часто розуміють у більш вузькому змісті як температуру склування, яка іноді називається температурою переходу другого порядку, при підвищенні якої відбувається скривлення полімерних ланцюгів, тобто полімер переходить з жорсткого склоподібного стану у пружний твердий стан. У поліефіркетонів, наприклад, температура склування становить біля З3ЗО"Е (тобто 165"С), а натрієво-кальцієве скло має температуру розм'якшення біля 1290" (тобто 70070).
Використовуючи існуючі в даний час стандартні методи експериментальної перевірки термомеханічних властивостей матеріалів (зокрема методику Американського товариства з випробувань матеріалів,
АТМ 1195), температуру розм'якшення часто можна оцінити візуально в лабораторних умовах без проведення різноманітних точних і складних кількісних вимірів і обчислень. 1. Функціональні фільтрувальні компоненти
Найбільш прийнятний функціональний фільтрувальний компонент, використовуваний у запропонованому винаході, одержують з біогенного кремнезему (тобто діоксиду кремнію, 5іОг2), який має чітко виражену структуру, що складається з переплутаних пор, характерної для діатоміту. Нині матеріали з діатоміту використовуються дуже широко, у тому числі, але не виключно, у процесах сепарації, адсорбції, для виготовлення носіїв та як функціональні фільтрувальні матеріали.
Продукти на основі діатоміту одержують з діатомової землі (що зветься звичайно кізельгуром), яка являє собою відкладення або осадову гірничу породу, що складається в основному з кремнієвих панцирів, тобто оболонок, діатомових водоростей. Діатомові водорості являють собою різноманітні мікроскопічні одноклітинні золотисто-коричневі водорості класу ВасШапорнпусеає, у яких цитоплазма знаходиться усередині кремнієвих панцирів з різноманітною і переплутаною структурою, що мають вигадливу форму. Такі панцири є достатньо міцними і по закінченні багатьох геологічних періодів, перебуваючи в умовах хімічної рівноваги, до цього часу зберегли свою пористу структуру в первісному вигляді. Існуючі нині продукти з діатоміту, які виготовляють найрізноманітнішими способами із найрізноманітнішої діатомітової сировини, відрізняються великою розмаїтістю фізичних та хімічних властивостей. Необхідну корисну інформацію про властивості та застосування діатоміту можна знайти в нещодавно опублікованих роботах |див. Вгеєзе, 1994; Епдп, 1994).
Звичайно при промисловому способі одержання продуктів з діатоміту окремі шматки незбагаченої діатомової землі подрібнюють дробленням на більш дрібні частини, потім піддають повітряній класифікації, висушують у печі в повітряній атмосфері і знов піддають повітряній класифікації одержуючи в результаті сухий, маючий необхідну проникність, кінцевий продукт, який звичайно називають "природним" діатомітом.
Інший відомий спосіб передбачає спікання вихідної сировини в повітрі (яке звичайно називають кальцинуванням) при температурі в інтервалі від 1800 до 2000"Е (тобто від 1000 до 11007) з наступною повітряною класифікацією. Такий спосіб забезпечує одержання кінцевих продуктів з більшою проникністю і супроводжується частковим перетворенням аморфного діоксиду кремнію (натуральна фаза кремнезему, що міститься у вихідній діатомовій землі) у кристобаліт, який являє собою тетрагональну форму кристалічного діоксиду кремнію. В кінцевих продуктах, одержуваних таким способом, вміст кристобаліту складає від до 40 мас. 95.
Ще один відомий спосіб передбачає спікання сухого продукту в повітрі з додаванням до нього невеликої кількості флюсу (звичайно цю операцію називають кальцинуванням з використанням флюсу) при температурі в інтервалі від 1800 до 2100"Е (тобто від 1000 до 11502) з наступною повітряною класифікацією. Такий спосіб дозволяє ще більше підвищити проникність кінцевого продукту, однак при цьому для нього характерним є більш високий ступінь перетворення аморфного діоксиду кремнію в кристобаліт, вміст якого в кінцевому продукті складає від 20 до 75 мас. 95. Окрім найбільш часто використовуваних золи каустичної соди (тобто карбонату натрію, Маг2СОз) та кам'яної солі (тобто хлориду натрію,
Масі), як флюси можна використовувати й інші речовини, зокрема солі лужних металів (тобто металів групи ІА періодичної таблиці).
Високі температури, при яких одержують спечені продукти з діатоміту, не тільки зменшують поверхневу площу, збільшують розміри пор, збільшують щільність вологого продукту і змінюють розчинність домішок, але і підвищують ступінь перетворення аморфного діоксиду кремнію у кристобаліт.
Нині відомі і докладно описані й інші способи обробки діатоміту та одержання з нього різноманітних продуктів. В результаті значних зусиль, витрачених на розробку способів одержання з низькосортних діатомових земель вихідної діатомітової сировини більш високого класу, вдалося одержати продукти з діатоміту, які за своєю якістю не поступаються продуктам, отриманим з більш якісної природної сировини. До робіт, присвячених цій проблемі, відносяться дослідження Могтап і Наївіюп (1940), ВапивкКа і Каїїпа (1968а, 196860), Мізтап і Рісага (1972), Тапнапіс і
Копізома (1979), Хіао (1986), Гї (1990), Папд (1990), 2попад та ін. (1991),
Вгогек та ін. (1992), Мапа (1992), Саї та ін. (1992) і Мідепом та ін. (1993).
Відомі роботи, в яких ставилася мета поліпшити якусь одну із властивостей одержуваних продуктів з діатоміту, наприклад, знизити загальний вміст або концентрацію в них розчинного заліза; авторами таких робіт є Тнотрзоп і Ваїт (1907), Ваїт (1907), Мегеїпідсе (1915, 1928),
Коесп (1927), Змаїїєп (1950), Бигикі і Тотігама (1971), Вгадієу і МсАдат (1979), Мівівеп і Модеівапо (1979), Неузе і Ееїді! (1980) та Міївиї (19859) і ін.
Продукт з діатоміту, отриманий Вагу (1939), містить невелику кількість органічних речовин, а Содоїїпі (1953), Резсе (1955, 1959), Мапіп і
Сюсоариє (1968) та Мипп (1970) одержали продукти з діатоміту з відносно високою прозорістю. Продукт з діатоміту, отриманий Епгіпдег (1901), мав порівняно низьку для того часу розчинність. Продукти з діатоміту, отримані Вгедаг (1955), Сподег та ін, (1958) і Мізпатига (1958), мали підвищену прозорість і відносно низьку сумарну концентрацію заліза.
Отриманий тії (1991а,5,с; 1992а,0,с; 1993; 1994а,5) кальцинований флюсом продукт з діатоміту відрізняється гарною розчинністю багатовалентних катіонів. У роботах 5сп!еїх (1935), Ніно і Магі2 да Меїда (1980), Магсиз і Стеапда (1964) і Магсив (1967) описані способи одержання продуктів з діатоміту підвищеної чистоти. У роботах ЮшШоиг (1990, 1993) описаний спосіб одержання продуктів з діатоміту з низьким вмістом кристобаліту.
Принциповим однак є те, що жодний із перерахованих вище продуктів з діатоміту не є матеріалом, що містить (І) функціональний фільтрувальний компонент і (ІЇ) матричний компонент, в якому матричний компонент має температуру розм'якшення більш низьку, ніж зазначений функціональний фільтрувальний компонент, та в якому функціональний фільтрувальний компонент тісно пов'язаний з матричним компонентом.
До числа інших функціональних фільтрувальних компонентів, які можуть знайти застосування при одержанні запропонованого у винаході матеріалу, відносяться продукти, отримані з природного скла, яке має чітко виражену структуру, що складається з переплутаних пор, яка забезпечує в процесах фільтрації ефективне фізичне уловлювання часток, що містяться в рідині. Поняття "природне скло" використовується в описі в загальноприйнятому змісті і відноситься до різноманітних видів природного скла, яке звичайно називають вулканічним склом, що утворилося в результаті швидкого охолодження кремнієвої магми або лави. Відомі різноманітні види природного скла, до яких відносяться, наприклад, перліт, пемза, обсидіан і смоляний камінь. До обробки перліт звичайно має колір від сірого до зеленого і велику кількість сферичних тріщин, які сприяють його розбиванню на невеликі частки, що нагадують перлини. Пемза являє собою легкий скляний пористий камінь. Обсидіан звичайно має темний колір зі скляним блиском і відрізняється характерним раковистим зламом. Смоляний камінь має восковий смолянистий блиск і звичайно коричневий, зелений або сірий колір.
Вулканічне скло, таке, як перліт і пемза, утворюють масивні відкладення і знаходять широке промислове застосування. До природного скла в даному контексті відноситься і вулканічний попіл, який в ущільненому вигляді часто називають вулканічним туфом, що складається з дрібних часток або уламків, які за зовнішнім виглядом нагадують скло.
Основні види природного скла є хімічно еквівалентними ріоліту.
Відомі також, хоча й меншою мірою, й інші види природного скла, які є хімічно еквівалентними трахіту, дациту, андезиту, латиту і базальту.
Обсидіанами звичайно називають масивне природне вулканічне скло, багате на діоксид кремнію. Обсидіани можна поділити на окремі категорії в залежності від вмісту в них діоксиду кремнію, причому до найбільш поширеної категорії обсидіанів відносяться ріолітові обсидіани, у котрих звичайно міститься біля 73 мас. 905 БІО» |див. Веггу, 1983).
Перліт являє собою гідратоване природне скло, що містить звичайно біля 72 - 7595 БІО», 12 - 1495 АІ25Оз, 0,5 - 295 БегОз, З - 595 МагО, 4 - 595
КгО, 0,4 - 1,595 Сао (за масою) і невеликі кількості сполук, що містять інші метали. Перліт відрізняється від інших видів природного скла більш високим вмістом (2 - 5 мас. 95) хімічно зв'язаної води, нагадуючим скло зовнішнім виглядом з перламутровим блиском та наявністю характерних концентричних або дугоподібних, нагадуючих шкірку цибулі (тобто перлітових), тріщин.
Продукти з перліту, які звичайно одержують шляхом подрібнення теплового розширення вихідного перліту, мають ряд унікальних фізичних властивостей, до яких відносяться висока пористість, низька насипна щільність і хімічна інертність. Розширені перліти почали використовувати як фільтрувальний матеріал приблизно наприкінці 1940-х років (див.
Вгеезе і Ваїкег, 1994). Звичайно процес обробки перліту полягає в його подрібненні (дроблення та розтирання), повітряній розмірній класифікації, термічному розширенні і повітряній розмірній класифікації розширеного матеріалу з одержанням відповідаючого необхідним вимогам кінцевого продукту. Як приклад такого процесу обробки можна навести процес, при якому перлітову руду дроблять, розтирають і класифікують з одержанням часток заданого розміру (зокрема таких, що проходять крізь сито розміром 30 меш), які потім нагрівають у розширювальній печі в атмосфері повітря при температурі 870 - 1100"С, при якій відбувається одночасне розм'якшення скла і випаровування води, яка міститься в ньому, що супроводжується швидким розширенням часток скла та утворенням спіненої скляної маси, насипний об'єм якої може в 20 разів перевищувати насипний об'єм нерозширеної руди. Часто розширений перліт піддають наступній повітряній класифікації і після цього необов'язково подрібнюють до розміру, що відповідає вимогам, які ставляться до одержуваного кінцевого продукту. Наявність хімічно зв'язаної води в інших видах природного скла (наприклад, у пемзі, обсидіані і вулканічному попелі) часто забезпечує можливість їх "теплового розширення" методом, аналогічним методу термічного розширення перліту.
Пемза являє собою природне скло, що відрізняється мезопористою структурою (наприклад, має пори або порожнини розміром приблизно до 1Тмм). Через свою велику пористість пемза має дуже низьку об'ємну щільність і в багатьох випадках при зануренні у воду залишається на її поверхні. У більшості використовуваних в промисловості пемз міститься приблизно від 60 до 70 мас. 95 510». Пемзу звичайно обробляють подрібненням і класифікацією (аналогічно наведеному вище опису для перліту) і отримані продукти використовують в основному як легкі за вагою агрегати, а також як абразивний матеріал, абсорбенти і наповнювачі. Нерозширена пемза і термічне розширена пемза (отримана за такою ж технологією, що й розширений перліт) може також у ряді випадків використовуватися як фільтрувальний матеріал Ідив. Сеїюдву, 1979) подібно вулканічному попелу |див. Капзаз Міпега), Іпс., без дати).
Нині відомі й інші продукти на основі природного скла та способи їх одержання. Як приклад можна назвати роботи Ноизіоп (1959), Вгадієу (1979), дипд (1965), Могізакі (1976), Вий ї Май (1982) та 5пішп (1982, 1985), в яких описані різноманітні способи обробки, що дозволяють одержати з природного скла різноманітні продукти спеціального призначення.
Принциповим однак є те, що жоден із перелічених вище продуктів на основі природного скла не являє собою матеріал, що містить (1) функціональний фільтрувальний компонент і (ІЇ) матричний компонент, в якому матричний компонент має температуру розм'якшення більш низьку, ніж зазначений функціональний фільтрувальний компонент, та в якому функціональний фільтрувальний компонент тісно пов'язаний з матричним компонентом. 2. Матричні компоненти
Матричні компоненти, що використовуються при одержанні запропонованого в даному винаході композиційного фільтрувального матеріалу, відрізняються тим, що їхня температура розм'якшення нижче температури розм'якшення функціонального фільтрувального компонента, який входить до складу цього матеріалу.
До більш прийнятних матричних компонентів відносяться технічні полімери і матеріали, що відносяться до них, які можуть являти собою органічні або неорганічні полімери, отримані з натуральних речовин або отримані синтетично. Докладний, виконаний з високою якістю огляд технічних полімерів міститься в роботі Зеутоцг (1990). Як приклади найбільш прийнятних матричних компонентів можна назвати різноманітні види скла, кристалічні мінерали, термопласта і метали.
Різного виду матеріали зі скла являють собою склоподібні аморфні полімери, що містять у полімерному ланцюзі силоксанові (тобто -(51-0)- групи. Як вже було відзначено вище, деякі матеріали зі скла є природними, зокрема перліт, пемза, обсидіан, смоляний камінь і вулканічний попіл. Інші матеріали зі скла, зокрема натрієво-кальцієве скло, отримані штучним шляхом. Натрієво-кальцієве скло одержують при одночасному плавленні в печі відповідних порцій вихідних матеріалів, в яких містяться окисли кремнію (тобто 51іОг2), алюмінію (тобто АгОз), кальцію (тобто Сас), натрію (тобто МагО) і іноді калію (тобто КгО) або літію (тобто 120), з наступним охолодженням розплаву й одержанням аморфного продукту. Готові вироби зі скла можуть мати найрізноманітнішу форму і випускаються у вигляді листів або пластин, виливків або волокон. Способи виготовлення основних видів продуктів зі скла описані в літературі |див. ЗсПпоїіез, 1974. Волокна зі скла звичайно називають мінеральною ватою, мінеральною шерстю або силікатною бавовною, використовуючи для їхнього виготовлення різноманітні шлаки, гірничі породи або скло І(див. Кціама, 19831).
Як матричні компоненти запропонованого у винаході матеріалу можна використовувати певні кристалічні мінерали, зокрема силікатні мінерали та алюмосилікатні мінерали, а також гірничі породи, що складаються з їхніх сумішей, оскільки вони часто мають необхідні термопластичні властивості (наприклад, мають хімічне споріднення стосовно багатьох силікатних стекол). До такого роду матеріалів відносяться нефелін (калієво-натрієво-алюмінієвий силікат, тобто (Ма,
ЮАЇБіОХ), альбіт (натрієво-алюмінієвий силікат, тобто МалАІбізОв) або кальцинований альбіт (натрієво-кальцієво-алюмінієвий силікат, тобто (Ма,
Сахвбі, АЇ«Ов).
Термопластичними матеріалами називають матеріали, які при нагріванні стають м'якими, а потім при охолодженні знову стають твердими, зберігаючи при цьому свої початкові властивості або не змінюючи їх у процесі періодичного нагрівання та охолодження. Звичайно вважається, що термопласти являють собою органічні полімери з прямолінійним і розгалуженим ланцюгом, що мають молекулярні зв'язки.
Прикладами добре відомих термопластів є матеріали на основі акрилнітрилбутадієнстиролу (АБС), стиролакрилнітрилу (САН), акрилатстиролакрилнітрилу (АСА), метакрилатбутадієнстиролу (МБО), До термопластів відносяться також полімери формальдегіду, відомі як ацетали; полімери метилметакрилату, відомі як акрилові пластмаси; полімери мономерного стиролу, відомі як полістироли; полімери фторованих мономерів, відомі як фторвуглеці; полімери амідних ланцюгів, відомі як найлони; полімери парафінів та оліфінів, відомі як поліетилени, поліпропілени і поліолефіни; полімери, що складаються з повторюваних бісфенольних та карбонатних груп, відомі як полікарбонати; полімери терефталатів, відомі як складні поліефіри; полімери бісфенольних та дикарбонових кислот, відомі як поліарилати; і полімери вінілхлоридів, відомі як полівінілхлориди (ПВХ).
Високомолекулярні термопласти мають унікальні властивості, наприклад, поліфеніленсульфід (ПФС) має винятково високу міцність і жорсткість; поліефіркетон (ПЕК), поліефірефіркетон (ПЕЕК), поліамідімід (ПАЇ) не тільки мають високу міцність і жорсткість, але і є дуже термостійкими матеріалами, а поліефірімид (ПЕ!) є негорючим матеріалом. До спеціальних термопластів відносяться іономери, тобто співполімери етилену та метакрилової кислоти, які мають не ковалентні, а іонні поперечні зв'язки, в результаті чого в робочих умовах вони поводяться як термореактивні пластмаси; полівінілюкарбазол, який має унікальні електричні властивості; та полімери ізобутилену, відомі як поліїізобутилени, які при кімнатній температурі являють собою в'язку речовину.
Термореактивні пластмаси являють собою синтетичні смоли, які необоротно змінюють свої властивості в процесі теплового отвердіння і перетворюються в неплавкий матеріал, який не розм'якшується і не стає пластичним при наступному нагріванні. Проте деякі термореактивні пластмаси можуть в обмеженому інтервалі усього діапазону робочих умов поводитися як термопласти і тому їх можна використовувати як матричний компонент запропонованого в даному винаході матеріалу.
Деякі термореактивні пластмаси, зокрема деякі поліефіри та епоксидні смоли, мають здатність до холодного отвердіння при кімнатній температурі. До термореактивних пластмас відносяться алкідні смоли, фенопласти, епоксидні смоли, амінопласти (включаючи формальдегід сечовини та меламінформальдегід), полііміди та деякі кремнієві пластмаси.
Докладні відомості про властивості та застосування термопластів і термореактивних пластмас можна знайти у відповідній літературі |див.
ЕІземієг, 1992; Вубіп, 1990).
Як матричний компонент можна використовувати також деякі метали і сплави, зокрема такі що мають низьку температуру плавлення і відповідні термопластичні властивості, які забезпечують можливість їх використання для одержання запропонованих у винаході матеріалів. Як приклад таких металів можна назвати олово (тобто 5п), цинк (тобто 2п) |і свинець (тобто РБ). Прикладами придатних для застосування сплавів є деякі припої, зокрема свинцево-олов'яний припій (тобто 5п-РБ), олов'яно- цинковий припій (тобто 5п-2п) і цинково-свинцевий припій (тобто 2п-РБ).
Як матричний компонент запропонованих у даному винаході матеріалів можна також використовувати й інші матеріали з аналогічними термопластичними властивостями, при цьому температура розм'якшення використовуваного як матричний компонент матеріалу повинна бути нижчою за температуру розм'якшення вибраного функціонального фільтрувального компонента.
Б. Методи визначення властивостей запропонованого в даному винаході композиційного фільтрувального матеріалу
Запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали, які складаються з функціонального фільтрувального компонента та матричного компонента, мають унікальні властивості. Ці матеріали мають структуру, що складається з переплутаних пор, яка є відмітною особливістю функціонального фільтрувального компонента (їі наявність якої є необхідною умовою, що в багатьох випадках визначає високу ефективність кінцевого продукту, отриманого з цього композиційного фільтрувального матеріалу) і дозволяє створити матеріал, межі зміни проникності якого дозволяють успішно використовувати його як фільтрувальний матеріал. Проте на властивості запропонованих композиційних фільтрувальних матеріалів впливає і наявність у них матричного компонента. Наявність у композиційному матеріалі матричного компонента виявляється зокрема у підвищенні проникності матеріалу, зниженні щільності центрифугованого вологого матеріалу, зниженні вмісту кристобаліту і/або зміні мікроструктурних характеристик матеріалу.
Нижче докладно розглянуті основні найбільше важливі властивості запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів та відповідні способи визначення цих властивостей. 1. Проникність
Функціональні фільтрувальні матеріали звичайно піддають відповідній обробці, метою якої є створення матеріалів, що дозволяють проводити фільтрацію у певному діапазоні витрат, який залежить від їхньої проникності Р. Проникність часто оцінюються в одиницях, які мають назву дарсі і звичайно позначаються як "Д" при цьому 1 дарсі відповідає проникності фільтрувального матеріалу товщиною 1см, через ділянку площі якого в 1їсм? протягом 1їсек при перепаді тиску в 1атм (тобто 101325кПа) проходить ї1смЗ рідини, в'язкість якої дорівнює 1 сантипуазу. Для виміру проникності (Еигореап Вгемжмегу Сопмепійоп, 1987) використовується спеціально сконструйований пристрій, в якому є сітка, на якій при пропусканні через пристрій суспензії завислого у воді фільтрувального матеріалу утворюється шар фільтрувального матеріалу, що випав в осад, після чого, знаючи товщину фільтрувального шару та його поперечний переріз, вимірюється час проходження через нього зміряного обсягу води. Закономірності, отримані для пористого матеріалу на основі закону Дарсі |див. Веаг, 19881), були використані для розробки інших відомих нині пристроїв та способів оцінки проникності. Проникність фільтрувальних матеріалів, зокрема діатоміту і природного скла, які знаходять широке промислове застосування (і які можна використовувати як функціональні фільтрувальні компоненти за даним винаходом), може мати саме різне значення в інтервалі від менше 0,05Д до більше ЗОД.
Вибір конкретного значення проникності фільтрувального матеріалу для певного процесу фільтрації залежить від витрати фільтрованої рідини і необхідного для даного конкретного випадку ступеня її очищення.
Діапазон значень проникності запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів не набагато відрізняється від діапазону значень проникності використаних у них та широко застосовуваних в промисловості функціональних фільтрувальних компонентів.
Наявність процесу спікання і таким чином факт утворення запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу (тобто утворення тісного зв'язку між функціональним фільтрувальним компонентом та матричним компонентом) можуть бути підтверджені, якщо проникність композиційного фільтрувального матеріалу (після теплового спікання і без всілякого подрібнення, тобто без наступного розтирання або класифікації) більше проникності простої суміші, що складається з його компонентів (тобто до теплового спікання).
Так, наприклад, якщо проста суміш функціонального фільтрувального компонента і матричного компонента (проникність яких складає відповідно 0,06Д і 0,29Д) має проникність Р(а «ж Б), дорівнюючу 0,07Д, а запропонований композиційний фільтрувальний матеріал, отриманий з такої простої суміші, має проникність Р(с), дорівнюючу 0,20Д, то збільшення проникності свідчить про збільшення агломерації, що відбувається. У прийнятному варіанті винаходу проникність Р(с) перевищує проникність Р(а ж Б) на 595 або більше, у більш прийнятному варіанті на 1095 або більше і найбільш прийнятне на 2095 або більше. 2. Щільність матеріалу у вологому стані
Показником ступеня збереження запропонованим у даному винаході композиційним фільтрувальним матеріалом структури, що складається з переплутаних пор, яку має його функціональний фільтрувальний компонент, може служити щільність яку має цей матеріал у центрифугованому вологому стані та яка характеризує його корисну об'ємну щільність в процесі фільтрації і розмір якої є обмеженим в реальних умовах ступенем ущільнення фільтрувального матеріалу.
Щільність вологого матеріалу є одним з найбільш важливих його властивостей, оскільки вона характеризує об'єм наявних у матеріалі пустот, в яких під час фільтрації можуть збиратися частки, що містяться у фільтрованій рідині, і являє собою по суті один з основних показників, від якого залежить ефективність фільтрації Чим менша щільність фільтрувального матеріалу, що знаходиться у вологому стані, тим більший обсяг наявних у ньому пустот і тим вище ефективність фільтрації.
Більш прийнятним методом визначення об'ємної щільності запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів є вимір щільності центрифугованого вологого матеріалу. Для цього певну порцію матеріалу вагою від 0,50 до 1,00г засипають у калібровану, встановлювану на центрифугу трубку об'ємом 14мл, в яку додають відповідну кількість деійонізованої води, обсяг якої разом із насипаним у трубку матеріалом складає біля 10мл. Струшуванням трубки суміш, що знаходиться в ній, ретельно перемішують до повного змочування всього насипаного до неї сухого порошку. Після цього в трубку зверху доливають ще деяку кількість деіонізованої води, змиваючи зі стінок трубки залишки прилиплої до них під час струшування суміші.
Потім трубку встановлюють у центрифугу і обертають з частотою 1800об/хв протягом ЗОхв. Після центрифугування трубку обережно, не порушуючи шару твердих часток, що утворився в ній, знімають з центрифуги і вимірюють з точністю 0,05мл рівень (тобто обсяг) осадженої речовини. Знаючи вагу порошку, можна визначити щільність центрифугованого матеріалу у вологому стані шляхом ділення ваги насипаного в трубку сухого порошку (тобто порошку, який сушать у повітрі при температурі 1107"С доти, поки його вага не перестане змінюватися) на зміряний об'єм вологого матеріалу, що знаходиться в трубці.
У звичайних фільтрувальних матеріалів щільність у вологому стані коливається від приблизно 12 фунтів на куб. фут (тобто 0,19г/см3У) до приблизно 30 фунтів на куб. фут (тобто 0,48г/см3У). Щільність у вологому стані запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів перебуває у межах, порівнянних з межами, в яких перебуває щільність використовуваних при їхньому одержанні маючих промислове застосування функціональних фільтрувальних компонентів. 3. Розмір часток
Одна з важливих характеристик запропонованого в даному винаході композиційного фільтрувального матеріалу пов'язана з агломерацією часток утворюючих його компонентів, яка більш прийнятне здійснюється шляхом їхнього теплового спікання. Один з методів кількісної оцінки ступеня агломерації часток полягає у визначенні гранулометричного складу вихідних компонентів (тобто до агломерації) та гранулометричного складу отриманого композиційного фільтрувального матеріалу.
Більш прийнятним способом визначення гранулометричного складу є метод лазерної дифракції. Як прилад для визначення гранулометричного складу запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу або його компонентів більш прийнятне використовувати прилад марки І еєав 5 Моппгир Місгоїгас Модеї! Хх-100. Цей прилад цілком автоматизований, а одержувані на ньому результати засновані на вимірі розподілу обсягу, відформатованого в геометричній прогресії по 100 каналах при фільтрі, що періодично включається в роботу на З0сек. Для оцінки гранулометричного складу використовується певний алгоритм, що дозволяє інтепретувати отримані за дифракційним малюнком дані в припущенні, що усі частки мають сферичну форму, а їхній розмір характеризується діаметром сфери 0. Середній діаметр часток визначається на вимірювальному приладі як величина ЮОво, значення якої свідчить про те, що 5095 від всього обсягу часток у такому матеріалі займають частки, які мають такий самий або менший діаметр.
Оцінку процесу спікання та констатацію факту утворення запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу (тобто матеріалу, в якому функціональний фільтрувальний компонент і матричний компонент тісно пов'язані один з одним) можна виконати розрахунковим шляхом, вирахувавши середньо-зважені значення середнього діаметра часток простої суміші функціонального фільтрувального компонента і матричного компонента (тобто до їхнього теплового спікання один з одним) і середнього діаметра часток запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу, отриманого з такої суміші (після теплового спікання до подрібнення, тобто до наступного розтирання або класифікації).
Агломерація зокрема відбувається у тому випадку, коли середньо- зважене значення Овод(а - б) середнього діаметра суміші, що складається з функціонального фільтрувального компонента з середнім діаметром часток ЮОво(а) і матричного компонента з середнім діаметром часток
О5о(0), буде менше середнього діаметра О5о(с) часток запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу. Так, наприклад, якщо Ово (а) дорівнює 16,7мкм і вміст цих часток у запропонованому композиційному фільтрувальному матеріалі складає 7095, а Ю5о(Б) дорівнює 17,Змкм і вміст цих часток у запропонованому композиційному фільтрувальному матеріалі складає 3095, то
Ово(а - 5) - (0,70 х 16,7) -- (0,30 х 17, 3)) - 16, 9мкм.
Якщо фактично зміряний середній діаметр часток в отриманому композиційному фільтрувальному матеріалі ЮОво(с) виявиться рівним 17 мкм, це буде означати, що спікання часток відбулося, оскільки ЮО5д(а --
Б) менше О5о(с). Більш прийнятне, щоб значення ЮО5о(с) було більше значення Ово(а 4 б) щонайменше на 195, прийнятне щонайменше на 595, ще більш прийнятне щонайменше на 1095 та найбільш прийнятне щонайменше на 20905.
Використання такого методу виміру розміру часток дає найкращі результати у тому випадку, коли частки функціонального фільтрувального компонента, матричного компонента і запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу усі мають приблизно однакову щільність та приблизно однакову сферичну форму, яка закладена в алгоритм, на якому заснований цей метод. При використанні як матричний компонент волокнистих матеріалів найбільше прийнятним способом оцінки властивостей отриманого матеріалу є метод, заснований на вимірі проникності, що одержав більш широке поширення. 4. Вміст кристобаліту
Деякі із запропонованих композиційних фільтрувальних матеріалів суттєво відрізняються від маючих таку ж проникність використовуваних в промисловості діатомітів істотно меншим вмістом кристобаліту. Більш прийнятний спосіб визначення вмісту кристобаліту заснований на вимірі дифракції рентгенівських променів за методом, розробленим Кіца і
АІехапдєег (1972). Подрібнену товкачиком у ступці в дрібний порошок пробу випробовуваного матеріалу засипають в алюмінієвий контейнер.
Контейнер з пробою поміщають у спеціальний прилад і піддають дії пучка колімованих та сфокусованих на мідний катод рентгенівських променів, використовуючи для їхнього прискорення напругу 40кВ та струм 20мА.
Дифракцію рентгенівських променів, що пропускаються через пробу, визначають скануванням з кроковим переміщенням у кутовій ділянці, яка характеризує міжплощинну відстань у кристалічній гратчастій структурі кристобаліту, наявність якої виявляється у збільшенні інтенсивності дифракції. Ця ділянка перебуває в межах від 21 до 23 209, а результати вимірів фіксують з кроком 0,05 22 при тривалості рахунку на кожному кроці в 20сек. Для визначення вагового відсоткового вмісту кристобаліту в пробі отримане в результаті вимірів сумарне пікове значення інтенсивності порівнюється з еталонними даними по кристобаліту, отриманими за стандартною методикою при поступовому додаванні кристобаліту в аморфний діоксид кремнію.
Вміст кристобаліту в запропонованому в даному винаході композиційному фільтрувальному матеріалі складає, починаючи від просто прийнятного варіанта і закінчуючи найбільш прийнятним варіантом, менше 195 (звичайно від біля 195 до нижньої межі вимірів), менше 1,195 (звичайно від біля 1,195 до нижньої межі вимірів), менше 1,595 (звичайно від біля 1,595 до нижньої межі вимірів), менше 2905 (звичайно від біля 295 до нижньої межі вимірів), менше 395 (звичайно від біля 395 до нижньої межі вимірів), менше 595 (звичайно від біля 595 до нижньої межі вимірів), менше 1095 (звичайно від біля 1095 до нижньої межі вимірів). 5. Мікроструктурні характеристики
Мікроструктурні характеристики запропонованих композиційних фільтрувальних матеріалів часто відрізняються від мікроструктурних характеристик, які до теплового спікання мають функціональний фільтрувальний та матричний компоненти. Особливості мікроструктури запропонованих в даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів можна досить точно визначити шляхом нанесення суспензії досліджуваного матеріалу в рідині, що має відповідний коефіцієнт заломлення (зокрема у воді), на скляні пластинки та перегляді їх на оптичному мікроскопі при збільшеннях у 200 разів і 400 разів. При таких збільшеннях можна чітко побачити структуру функціональних фільтрувальних компонентів, що складається з переплутаних пор, і визначити характеристики мікроструктури матричних компонентів.
В. Способи приготування запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів
Звичайний спосіб приготування запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів полягає в перемішуванні функціонального фільтрувального компонента з матричним компонентом та їх наступному нагріванні що супроводжується спіканням та агломерацією (тобто тепловому спіканні).
Функціональний фільтрувальний компонент і матричний компонент можна змішувати в будь-якій пропорції, яка залежить від вибраних функціонального фільтрувального і матричного компонентів та одержуваного композиційного фільтрувального матеріалу. Так, наприклад, якщо в бідних матричним компонентом композиційних фільтрувальних матеріалах вміст матричного компонента (в простій суміші, що складається з функціонального фільтрувального компонента та матричного компонента до теплового спікання) перебуває звичайно в межах від 0,5 до 5 мас. 905, тоді як в багатих на матричний компонент матеріалах вміст матричного компонента (в простій суміші, що складається з функціонального фільтрувального компонента та матричного компонента до теплового спікання) перебуває в межах від 70 до 90 мас. 905.
Перемішування функціонального фільтрувального компонента з матричним компонентом до теплової обробки здійснюють, наприклад, за допомогою механічної мішалки протягом часу, необхідного для їхнього повного перемішування один з одним.
Для нагрівання отриманої суміші можна використовувати, наприклад, звичайну піч, мікрохвильову піч, інфрачервону піч, муфельну піч, випалювальну піч або тепловий реактор, здійснюючи нагрів в атмосфері, наприклад, оточуючого повітря або в штучно створеній атмосфері, наприклад, в атмосфері азоту (тобто М2) або кисню (тобто О»), при температурі від 100 до 2500"Е (тобто від 40 до 1400"С) та при тиску від 0,1 до 5батм (тобто від 1 до 5000кПа). Параметри теплової обробки, такі, як температура і тривалість, залежать від обраних функціонального фільтрувального і матричного компонентів та одержуваного композиційного фільтрувального матеріалу. Так, наприклад, тривалість нагрівання може складати приблизно від мсек. (зокрема, в реакторах із псевдозрідженим шаром) до 10 год. (зокрема у звичайних печах).
Температура, до якої нагрівають суміш, (тобто температура, достатня для теплового спікання) звичайно обирається приблизно рівною температурі розм'якшення матричного компонента і меншою за його температуру плавлення (тобто нагрітий до температури спікання матричний компонент не перебуває в розплавленому стані).
Можливе (в обсязі даного винаходу) одержання й інших різновидів запропонованого в ньому композиційного фільтрувального матеріалу.
Зокрема отриманий композиційний фільтрувальний матеріал можна піддавати подальшій обробці, спрямованій на поліпшення одного або кількох його властивостей (наприклад, розчинності або поверхневих характеристик) чи на одержання нового кінцевого продукту, призначеного для спеціальних цілей. Як приклади такої обробки запропонованих композиційних фільтрувальних матеріалів можна назвати промивання кислим розчином, поверхневу обробку і/або обробку для іммобілізації органічних сполук. 1. Промивання кислим розчином
Шляхом промивання спочатку кислим розчином, а потім деійонізованою водою, що видаляє залишки кислоти, і наступного сушіння з описаних вище нових композиційних фільтрувальних матеріалів можна створити ще один вид нових композиційних, використовуваних як фільтрувальне середовище, продуктів. Промивання композиційного фільтрувального матеріалу кислим розчином знижує вміст в ньому розчинних домішок, зокрема заліза або алюмінію. Для такого промивання звичайно використовують мінеральні кислоти, такі, як сірчана кислота (тобто Н25О4 соляна кислота (тобто НОСІ), фосфорна кислота (тобто
НзРОЗ4) або азотна кислота (тобто МНО»), а також органічні кислоти, такі, як лимонна кислота (тобто СеєНегО;) або оцтова кислоти (тобто
СснЗСООН).
2. Поверхнева обробка
Ще один вид нових композиційних фільтрувальних продуктів можна одержати шляхом поверхневої обробки описаних вище нових композиційних фільтрувальних продуктів, що полягає, наприклад, у їх силанізації в результаті якої поверхня матеріалу стає або більш гідрофобною, або більш гідрофільною.
Так, наприклад, новий запропонований у винаході композиційний фільтрувальний матеріал можна помістити в пластмасову ємність і налити до неї невелику кількість диметилдихлорсилану (гобто вісСіг(СНз)г| або гексаметилдисилазану (тобто (СНЗз)з5і-МН-5і(СНвз)з|. В результаті реакції, що проходить на поверхні матеріалу в паровій фазі протягом понад 24 год. одержують матеріали з підвищеною гідрофобністю. Такі матеріали використовують у складах для хроматографії, а також разом з іншими гідрофобними матеріалами для підвищення їхніх механічних властивостей, наприклад, з використанням вуглеводнів та масел.
Аналогічним чином запропоновані у винаході композиційні фільтрувальні матеріали можна обробити, наприклад, шляхом приготування з них суспензії у водному розчині, що містить 1095 (у відношенні маси до обсягу) амінопропілтриетоксисилану (тобто
СеНгзіМОз5і), з наступною дефлегмацією при 700"С протягом 3 год., фільтрацією суміші і сушінням твердого матеріалу, що залишився, який являє собою кінцевий продукт з підвищеною гідрофільністю. Такі матеріали придатні для використання в хроматографії разом із водними розчинами для підвищення їхніх механічних властивостей, а також можуть використовуватися для одержання на їхній основі інших композиційних фільтрувальних матеріалів шляхом заміщення наявних на поверхні запропонованого композиційного фільтрувального матеріалу кінцевих гідроксильних (тобто -ОН) функціональних груп амінопропіловими групами (тобто -(СНг)зМН2г). 3. Обробка для іммобілізації органічних сполук
Маючи гідрофільні властивості (тобто силанізовані) нові композиційні фільтрувальні матеріали шляхом відповідної обробки можна використовувати для іммобілізації органічних сполук, наприклад, протеїну. Запропоновані у винаході композиційні фільтрувальні матеріали виконують у цих випадках роль носія для іммобілізації органічних сполук. Оброблені відповідним чином матеріали можуть використовуватися в хроматографії та для біохімічного очищення.
Нині відомо велику кількість різноманітних докладно описаних у літературі (див. Нептапбзоп, 1992| реакцій, які забезпечують зміну властивостей різноманітних кремнієвих матеріалів. Проте до цього часу ніхто ще не розглядав можливості одержання на основі запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів шляхом зміни їхніх властивостей нових, використовуваних як фільтрувальне середовище, композиційних продуктів (які також є об'єктом даного винаходу), що мають істотно більш високу ефективність за рахунок наявності в них матричного компонента.
Г. Способи використання запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів
Запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали та їхні різновиди використовуються при переробці, обробці або зміні складу інших матеріалів.
В процесах фільтрації запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали та їхні різновиди можуть використовуватися для підвищення ступеня освітлення рідини і збільшення продуктивності процесу фільтрації шляхом нанесення їх на відповідну перегородку методом намивної фільтрації або використовуватися шляхом додавання безпосередньо у фільтровану рідину в процесі об'ємної фільтрації для зниження утворюваного небажаними частками навантаження на перегородку.
В процесах фільтрації запропоновані в даному винаході нові композиційні фільтрувальні матеріали можна використовувати разом з іншими матеріалами (тобто в композиції як додатковий фільтрувальний засіб) При цьому як матеріали, з якими для приготування фільтрувальної композиції змішують запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали, можна використовувати, наприклад, діатоміт, перліт, природне скло, целюлозу, активоване вугілля, глину або інші матеріали. В інших більш складних варіантах запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали можна змішувати з іншими складовими фільтрувальної суміші, виготовляючи з неї листи,
прокладки і фільтрувальні патрони.
Вибір конкретного складу або модифікації запропонованого в Даному винаході продукту з композиційного фільтрувального матеріалу залежить від конкретних умов. Так, наприклад, у процесі фільтрації, що потребує винятково високого ступеня очищення, але припускає можливість роботи з відносно низькими витратами фільтрованої рідини, більш прийнятно використовувати фільтрувальний матеріал з низькою проникністю, тоді як в процесі фільтрації, що потребує високої витрати фільтрувальної рідини, але не потребує високого ступеня очищення, більш прийнятним є матеріал з високою проникністю. Тими ж міркуваннями слід керуватися і при використанні запропонованих у даному винаході композиційних фільтрувальних матеріалів разом з іншими матеріалами або при приготуванні сумішей, до складу яких вони входять. Кількість необхідного матеріалу також обирається в залежності від конкретних особливостей процесу, в якому він застосовується.
Запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали можна також використовувати не тільки в процесах фільтрації, але й як, наприклад, функціональні наповнювачі. У такій якості їх можна використовувати в барвниках, при нанесенні покриттів, при виготовленні паперу або полімерних матеріалів, безпосередньо додаючи їх в певній концентрації у відповідний склад для одержання необхідного ефекту.
Завдяки матувальним властивостям, яких набувають фарби і покриття при додаванні до них запропонованих у винаході композиційних фільтрувальних матеріалів, а також завдяки антисклеювальним властивостям, яких вони надають полімерним матеріалам, застосування таких матеріалів дозволяє одержати вироби з унікальною зовнішньою поверхнею.
Силанізовані гідрофобні або гідрофільні матеріали, що мають підвищену сумісність з іншими конкретними матеріалами або інгредієнтами, доцільно використовувати для подальшого підвищення якостей фільтрувального матеріалу або якостей функціональних наповнювачів. Змінення поверхневих характеристик матеріалу шляхом його силанізації особливо важливе при використанні такого матеріалу в хроматографії, оскільки поверхневі характеристики матеріалу істотно впливають на ефективність хроматографічного поділу цілого ряду специфічних систем. Так, наприклад, при аналізі пестицидів гідрофобні поверхні хроматографічного носія знижують його поверхневу активність і істотно зменшують кількість відходів.
Запропоновані у винаході матеріали можуть також використовуватися для іммобілізації органічних сполук, наприклад, для зв'язку протеїну з аміносиланізованим носієм. Зокрема з носієм, що містить аміносиланізований композиційний фільтрувальний матеріал, який пропонується в даному винаході, можна зв'язати протеїн А, який являє собою отриманий з бактерій поліпептид.
Запропоновані в даному винаході композиційні фільтрувальні матеріали можуть знайти й інше застосування після їх змішання з іншими матеріалами та виготовлення з отриманої суміші монолітного або агрегатного матеріалу, придатного як носій (зокрема для іммобілізації мікробів), як основа (зокрема для іммобілізації ферментів) або для приготування каталізаторів.
Необхідно відзначити, що в розглянуті вище варіанти можна вносити різні зміни і вдосконалення, які однак не повинні порушувати основної ідеї та не повинні виходити за обсяг даного винаходу, що обмежений тільки доданою до опису формулою винаходу.
Д. Приклади
У наведених нижче прикладах, що носять ілюстративний, але не обмежуючий обсяг винаходу характер описані декілька запропонованих у даному винаході нових композиційних матеріалів та способи їх одержання
Приклад 1
Діатоміт (7095) ж перліт (3095)
Описаний в цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 70 мас. 90 з функціонального фільтрувального компонента, за який використали
СЕПІТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб.фут (тобто 0,272 г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СеШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїотіа), та на 30 мас. 956 з матричного компонента НАВВОАГІТЕ 200, що являє собою подрібнений розширений перліт з проникністю 0,29Д, щільністю у вологому стані 14,0 фунтів на куб.фут (тобто 0,224г/см3) і середнім діаметром часток Юво(б) 17,Змкм (Нагбогійе Согрогайоп,
Міскериго, Міспідап). Отриману суміш протягом 45хв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 1700"Е (тобто 930"С), потім виймали з печі і охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,2Д, щільність у вологому стані 14,5 фунта на куб. фут (тобто 0,232г/см3), середній діаметр часток
Оо(с) 17, 1мкм і вміст кристобаліту 0,195.
Для порівняння можна сказати, що проста суміш використаних у цьому прикладі компонентів має такі властивості: проникність 0,07Д, щільність у вологому спіні 17,1 фунта на куб. фут (тобто 0,274г/см3), середній діаметр часток 17, О0мкм. Крім того, у використовуваних з промисловою метою діатомітах, у яких проникність є порівнюваною з проникністю отриманого в цьому прикладі нового композиційного фільтрувального матеріалу, вміст кристобаліту складає , біля 2095, а щільність у вологому стані біля 19 фунтів на куб. фут (тобто 0,30 г/см3).
Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями відрізняється як від його окремих компонентів, так і від маючих промислове застосування діатомітів з порівнянною проникністю.
Приклад 2
Діатоміт (9095) я перліт (10905). - кислий флюс
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 90 мас. 90 з функціонального фільтрувального компонента, за який використали
СЕПТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,О06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СеШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїотіа), та на 10 мас. 956 з матричного компонента НАВВОАГІТЕ 200, що являє собою подрібнений розширений перліт з проникністю 0,29Д, щільністю у вологому стані 14,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,224г/см3) і середнім діаметром часток Юво(б) 17,Змкм (Нагбогійе Согрогайоп,
Міскериго, Міспідап), до яких як кислий флюс додана 295-на борна кислота (тобто НзВОз), яка знижує температуру розм'якшення перліту.
Отриману суміш протягом ЗОхв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 1700"Е (тобто 930"С), потім виймали з печі і прохолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,69Д, щільність у вологому стані 13,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,208г/см3), середній діаметр часток
Оо(с) 20,3мкм і вміст кристобаліту 0,595.
Для порівняння можна сказати, що проста суміш використаних у цьому прикладі компонентів має такі властивості: проникність 0,06 Д, щільність у вологому стані 17,3 фунта на куб. фут (тобто 0,277г/см3). Крім того, у використовуваних з промисловою метою діатомітах, у яких проникність є порівнюваною з проникністю отриманого в цьому прикладі нового композиційного фільтрувального матеріалу, вміст кристобаліту складає біля 4095, а щільність у вологому стані біля 19 фунтів на куб. фут (тобто 0,30г/см3). Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями відрізняється як від його окремих компонентів, так і від маючих промислове застосування діатомітів з порівнянною проникністю.
Приклад З
Діатоміт (5095) я перліт (5090) - кислий флюс
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 50 мас. 90 з функціонального фільтрувального компонента, за який використали
СЕПІТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СейШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїотіа), та на 50 мас. 956 з матричного компонента НАВВОАГІТЕ 700, що являє собою подрібнений розширений перліт з проникністю 0,7З3Д, щільністю у вологому стані 14,5 фунта на куб. фут (тобто 0,232г/см3) і середнім діаметром часток Юво(б) 30,2мкм (Нагбогійе Согрогайоп,
Міскериго, Міспідап) до яких як кислий флюс додана 595-на борна кислота (тобто НзВОз), яка знижує температуру розм'якшення перліту.
Отриману суміш протягом ЗОхв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 1700"Е (тобто 930"С), потім виймали з печі і охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 1,9Д, щільність у вологому стані 11,3 фунта на куб. фут (тобто 0,181г/сму), середній діаметр часток
Оо(с) 33,5мкм і вміст кристобаліту 0,195.
Для порівняння можна сказати, що проста суміш використаних у цьому прикладі компонентів має такі властивості: проникність ОМ1ОД, щільність у вологому стані 15,8 фунта на куб. фут (тобто 0,253г/см3) і середній діаметр часток 26,4 мкм. Крім того, у використовуваних з промисловою метою діатомітах, у яких проникність є порівнюваною з проникністю отриманого в цьому прикладі нового композиційного фільтрувального матеріалу, вміст кристобаліту складає біля 5095, а щільність у вологому стані біля 19 фунтів на куб.фут (тобто 0,30 г/см3).
Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями відрізняється як від його окремих компонентів, так і від маючих промислове застосування діатомітів з подібною проникністю.
Приклад 4
Діатоміт (7095) я перліт, оброблений основним флюсом (30905)
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 7095 за вагою з функціонального фільтрувального компонента, за який використаний
СЕПІТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СейШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїотіа), та на 30 мас. 956 з матричного компонента НАВВОАГІТЕ 700, що являє собою подрібнений розширений перліт з проникністю 0,7З3Д, щільністю у вологому стані 14,5 фунта на куб. фут (тобто 0,232г/см3) і середнім діаметром часток Юво(б) 30,2мкм (Нагбогійе Согрогайоп,
Міскериго, Міспідап), який попередньо нагрівали протягом 10Охв при температурі 1700" (тобто 930") разом з 296-ною кальцинованою содою (тобто карбонатом натрію, Маг2СОз), який використали як основний флюс, що знижує температуру розм'якшення перліту. Отриману суміш протягом
ЗОхв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 1700"Е (тобто 930"), потім виймали з печі і охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,38Д, щільність у вологому стані 14,5 фунта на куб. фут (тобто 0,232г/см3), середній діаметр часток
О5о(с) 24 вмкм і вміст кристобаліту 0,995.
Для порівняння можна сказати, що проста суміш використаних у цьому прикладі компонентів має такі властивості: проникність 0,07Д, щільність у вологому стані 16,4 фунта на куб. фут (тобто 0,263г/см3) і середній діаметр часток 24,2мкм. Крім того, у використовуваних з промисловою метою діатомітах, у яких проникність є порівнюваною з проникністю отриманого в цьому прикладі нового композиційного фільтрувального матеріалу, вміст кристобаліту складає біля 3095, а щільність у вологому стані біля 19 фунтів на куб. фут (тобто 0,3О0г/см3).
Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями відрізняється як від його окремих компонентів, так і від маючих промислове застосування діатомітів з порівнянною проникністю.
Приклад 5
Діатоміт (5095) ї- поліефіркетон (50965)
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 50 мас. 95 з функціонального фільтрувального компонента, за який використаний
СЕПІТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СеШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїогпіа), та на 50 мас. 95 з матричного компонента КАОЕЇ ЕТО000С, що являє собою поліефіркетон (Атосо Репогптапсе Ргодисів, АІрпагейна,
Сеогдіа). Отриману суміш протягом ЗОхв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 400" (тобто 200"С), потім виймали з печі і охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,13Д, щільність у вологому стані 19,8 фунта на куб. фут (тобто 0,317г/см3), середній діаметр часток
О5о(с) 61,1мкм і вміст кристобаліту менше 0,195.
Для порівняння можна сказати, що проста суміш використаних у цьому прикладі компонентів має такі властивості: проникність 0,07Д, щільність у вологому стані 23,1 фунта на куб. фут (тобто 0,37Ог/см3) і середній діаметр часток 31,3мкм. Оскільки поліефіркетон самий по собі має гідрофобні властивості, провести порівняльну оцінку проникності, щільності у вологому стані і середнього діаметра часток звичайними способами не вдасться. Унікальність отриманого в цьому прикладі матеріалу полягає в частковому проникненні термопласта в пори функціонального фільтрувального компонента та пов'язаною з цим агломерацією. Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями істотно відрізняється від утворюючих його компонентів.
Приклад 6
Діатоміт (8595) ї- мінеральна вата (1595)
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 85 мас. 90 з функціонального фільтрувального компонента, за який використаний
СЕПТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СейШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїогпіа), та на 15 мас. 95 з матричного компонента, за який використали земляну мінеральну вату (050 Іпіепйоге, Іпс.,Спісадо, Шіпоіїв) з коричневими ізотропними волокнами діаметром від 5 до 20мкм і довжиною від 50 до З0Омкм, щільністю у вологому стані 69,3 фунта на куб. фут (тобто 0,1,11г/смУ). Отриману суміш протягом ЗОхв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 1700" (тобто 930"С), потім виймали з печі і охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,25Д, щільність у вологому стані 17,8 фунта на куб. фут (тобто 0,285г/см3) і вміст кристобаліту менше 0,19.
Для порівняння можна сказати, що проста суміш використаних у цьому прикладі двох компонентів має такі властивості: проникність 0,06Д, щільність у вологому стані 19,5 фунта на куб. фут (тобто 0,313г/см3) і середній діаметр часток 17 бмкм. Відмінною особливістю отриманого в цьому прикладі матеріалу є його мікроструктура, обумовлена наявністю в ньому мінеральної вати. Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями істотно відрізняється від утворюючих його компонентів.
Приклад 7
Діатоміт (9595) ї- скловолокно (5965)
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 95 мас. 90 з функціонального фільтрувального компонента, за який використаний
СЕПІТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СеШе Согрогайоп, І отрос,
Саїїогпіа), та на 5 мас. 95 з матричного компонента, за який використали ізоляторне скловолокно (Омепе-Согпіпд Рірегдіаз5, Тоієдо, ОНіо) з безбарвними волокнами діаметром біля 5 мкм та довжиною від 300 до 700мкм. Отриману суміш спікали в атмосфері повітря в муфельній печі і потім охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,09Д щільність у вологому стані 16,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,256г/см3У) і вміст кристобаліту 0,195.
Відмітною особливістю отриманого в цьому прикладі матеріалу є його мікроструктура, обумовлена наявністю в ньому скловолокна. Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями істотно відрізняється від утворюючих його компонентів.
Приклад 8
Діатоміт (8095) - олово (2095)
Описаний у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал приготовлений із суміші, що складається на 80 мас. 95 з функціонального фільтрувального компонента, за який використаний
СЕПІТЕ 500, що являє собою природний діатоміт з проникністю 0,06Д, щільністю у вологому стані 17,0 фунтів на куб. фут (тобто 0,272г/см3) і середнім діаметром часток ЮОзо(а) 16,7мкм (СеШе Согрогайоп, І отрос,
Саїйогпіа), та на 20 мас. 95 з матричного компонента, за який використали порошок олова (Чоппзоп-МайНпеу, Умага НіїЇ, Маззаспивзейцв) з частками розміром менше 100 меш та 99,596-ним ступенем чистоти.
Отриману суміш протягом ЗОхв спікали в атмосфері повітря в муфельній печі при 220"С, потім виймали з печі і охолоджували до кімнатної температури з одержанням запропонованого у винаході композиційного фільтрувального матеріалу.
Отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал має такі властивості: проникність 0,06Д щільність у вологому стані 20,8 фунта на куб. фут (тобто 0,333г/см3) і вміст кристобаліту 0,395.
Відмітною особливістю отриманого матеріалу, зафіксованою при мікроструктурному аналізі, є те, що він складається з невеличких непрозорих часток сферичної, еліпсоїдної або кутової форми з металевим блиском, який свідчить про наявність у матеріалі олова.
Наведені вище дані свідчать про те, що отриманий у цьому прикладі новий композиційний фільтрувальний матеріал за своїми унікальними властивостями істотно відрізняється від утворюючих його компонентів.

Claims (32)

1. Композиційний фільтрувальний матеріал, що складається з гетерогенних часток, кожна з яких містить: (І) функціональний фільтрувальний компонент, вибраний з групи, що включає діатоміт, розширений перліт, пемзу, обсидіан, смоляний камінь і вулканічний попіл, та (ІІ) матричний компонент, вибраний з групи, що включає скло, природне скло, розширений перліт, пемзу, обсидіан, смоляний камінь, вулканічний попіл, оброблений флюсом розширений перліт, скловолокно, синтетичне скло, кристалічний мінерал, мінеральну вату, мінеральну шерсть, термопласт, термореактивний полімер з термопластичними властивостями, метал і сплав металів, при цьому матричний компонент має температуру розм'якшення нижче температури розм'якшення функціонального фільтрувального компонента і функціональний фільтрувальний компонент термічно спечений з матричним компонентом.
2. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. І, який відрізняється тим, що він являє собою двокомпонентний матеріал.
3. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з п. 1 - 2, який відрізняється тим, що у ньому проникність більша за проникність простої суміші функціонального фільтрувального і матричного компонентів і у якому співвідношення функціонального фільтрувального та матричного компонентів у зазначеній простій суміші ідентичні співвідношенням, які використовуються при його одержанні.
4. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 3, який відрізняється тим, що у ньому проникність більша за проникність простої суміші функціонального фільтрувального і матричного компонентів щонайменше на 590 або більше.
5. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 4, який відрізняється тим, що у ньому проникність більша за проникність простої суміші функціонального фільтрувального і матричного компонентів щонайменше на 10905 або більше.
б. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 5, який відрізняється тим, що у ньому проникність більша за проникність простої суміші функціонального фільтрувального і матричного компонентів щонайменше на 20905 або більше.
7. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому середній діаметр часток більший середньозваженого значення середнього діаметра часток функціонального фільтрувального компонента і середнього діаметра часток матричного компонента та в якому при розрахунку середньо-зважених значень співвідношення функціонального фільтрувального компонента і матричного компонента ідентичні співвідношенням, які використовуються при його одержанні.
8. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 7, який відрізняється тим, що у ньому середній діаметр часток більший щонайменше на 590 або більший середньо-зваженого значення середнього діаметра.
9. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 8, який відрізняється тим, що у ньому середній діаметр часток більший щонайменше на 1090 або більший середньозваженого значення середнього діаметра.
10. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 9, який відрізняється тим, що у ньому середній діаметр часток більший щонайменше на 20905 або більший середньозваженого значення середнього діаметра.
11. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому щільність у центрифугованому вологому стані менша за щільність у центрифугованому вологому стані функціонального фільтрувального компонента і менша за щільність у центрифугованому вологому стані матричного компонента.
12. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 11, який відрізняється тим, що у ньому щільність у центрифугованому вологому стані не більше 0,480 г/см".
13. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 12, який відрізняється тим, що у ньому щільність у центрифугованому вологому стані не більше 0,232 г/см".
14. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 13, який відрізняється тим, що у ньому щільність у центрифугованому вологому стані не більше 0,181 г/см".
15. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-14, який відрізняється тим, що вміст утвореного в ньому кристобаліту складає 10 мас. о або менше.
16. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 15, який відрізняється тим, що вміст утвореного в ньому кристобаліту складає 5 мас. 9о або менше.
17. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 16, який відрізняється тим, що вміст утвореного в ньому кристобаліту складає 3 мас. 90 або менше.
18. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 17, який відрізняється тим, що вміст утвореного в ньому кристобаліту складає 2. мас. о або менше.
19. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 18, який відрізняється тим, що вміст утвореного в ньому кристобаліту складає 1 мас. 9о або менше.
20. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-19, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить природний або інший діатоміт, вулканічний попіл або розширений перліт.
21. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-20, який відрізняється тим, що у ньому матричний компонент містить природне скло, розширений перліт, оброблений флюсом розширений перліт, пемзу, обсидіан, смоляний камінь або вулканічний попіл.
22. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-21, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить розширений перліт.
23. Композиційний фільтрувальний матеріал за п. 22, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить природний діатоміт.
24. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить термопласт або термореактивний полімер з термопластичними властивостями.
25. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить скловолокно.
26. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить природне скло.
27. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить пемзу.
28. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить обсидіан.
29. Композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що у ньому функціональний фільтрувальний компонент містить діатоміт, а матричний компонент містить олово.
30. Композиція, що містить композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-29 та один або більше інших матеріалів.
31. Композиція за п. 30, яка відрізняється тим, що має форму порошку, листа, прокладки або фільтрувального патрона, монолітного носія, агрегатного носія, монолітної основи або агрегатної основи.
32. Спосіб фільтрації, який передбачає пропускання рідини, що містить суспендовані в ній частки, крізь фільтрувальний матеріал, нанесений на перегородку, в якому фільтрувальний матеріал містить композиційний фільтрувальний матеріал за будь-яким з пп. 1-29 або композицію за будь-яким з пп. 30-31.
UA98094865A 1996-02-16 1996-06-17 Композиційний фільтрувальний матеріал , композиція, що містить такий композиційний фільтрувальний матеріал та спосіб фільтрації UA52644C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/602,583 US5776353A (en) 1996-02-16 1996-02-16 Advanced composite filtration media
PCT/US1996/010465 WO1997029829A1 (en) 1996-02-16 1996-06-17 Composite filtration media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA52644C2 true UA52644C2 (uk) 2003-01-15

Family

ID=24411942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA98094865A UA52644C2 (uk) 1996-02-16 1996-06-17 Композиційний фільтрувальний матеріал , композиція, що містить такий композиційний фільтрувальний матеріал та спосіб фільтрації

Country Status (20)

Country Link
US (2) US5776353A (uk)
EP (1) EP0790070B1 (uk)
JP (2) JPH1024205A (uk)
KR (1) KR100326647B1 (uk)
CN (1) CN1064856C (uk)
AT (1) ATE210486T1 (uk)
AU (1) AU713405B2 (uk)
BR (1) BR9612497A (uk)
CA (1) CA2241946C (uk)
DE (1) DE69617899T2 (uk)
DK (1) DK0790070T3 (uk)
ES (1) ES2164839T3 (uk)
HU (1) HU224275B1 (uk)
PL (1) PL328368A1 (uk)
PT (1) PT790070E (uk)
RU (1) RU2176926C2 (uk)
TR (1) TR199801572T2 (uk)
UA (1) UA52644C2 (uk)
WO (1) WO1997029829A1 (uk)
ZA (1) ZA971218B (uk)

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5904848A (en) * 1996-02-21 1999-05-18 Cpg, Inc. Controlled pore glass-synthetic resin membrane
US6712974B1 (en) * 1997-01-10 2004-03-30 Advanced Minerals Corporation Filterable composite adsorbents
WO1998030324A2 (en) * 1997-01-10 1998-07-16 Advanced Minerals Corporation Filterable composite adsorbents
US6662956B2 (en) 1997-03-18 2003-12-16 Selecto, Inc. Nanocrystal-containing filtration media
US6390304B1 (en) 1997-06-02 2002-05-21 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters comprising inorganic fibers having inorganic fiber whiskers grown thereon
US6274041B1 (en) 1998-12-18 2001-08-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Integrated filter combining physical adsorption and electrokinetic adsorption
US6537614B1 (en) 1998-12-18 2003-03-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Cationically charged coating on hydrophobic polymer fibers with poly (vinyl alcohol) assist
US6155432A (en) 1999-02-05 2000-12-05 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters based on inorganic fibers and inorganic fiber whiskers
US6645388B2 (en) 1999-12-22 2003-11-11 Kimberly-Clark Corporation Leukocyte depletion filter media, filter produced therefrom, method of making same and method of using same
AU5250900A (en) * 2000-06-19 2002-01-02 New House Corporation Filter for cigarette, cigarette with filter and method for producing ceramic forcigarette filter
US6464770B1 (en) 2000-08-08 2002-10-15 Advanced Minerals Corporation Perlite products with controlled particle size distribution
US6506308B1 (en) 2000-09-12 2003-01-14 Advanced Minerals Corporation Methods for the removal of organic substances from aqueous solutions
DE10051266A1 (de) * 2000-10-16 2002-04-25 Basf Ag Verfahren zur Filtration einer Flüssigkeit, mit einem Filterhilfsmittel und Verfahren zu deren Herstellung
US6562245B2 (en) * 2001-02-05 2003-05-13 Integrated Environmental Technologies, Llc Crushed foam glass filter aid and method of use
DE20122792U1 (de) * 2001-02-13 2007-10-11 Lehmann & Voss & Co. Kg Filterhilfsmittel
US6808908B2 (en) * 2001-05-30 2004-10-26 Porex Technologies Corporation Functionalized porous substrate for binding chemical and biological moieties
US7293661B2 (en) * 2002-03-23 2007-11-13 Omnipure Filter Company Filtration media comprising granules of binder-agglomerated active component
US20050221089A1 (en) * 2002-03-23 2005-10-06 Reid Roger P Filtration media comprising granules of binder-agglomerated active component
DE10215147A1 (de) * 2002-04-05 2003-10-16 Basf Ag Verwendung von Polymerisation, enthaltend thermoplastische Polymere als Filterhilfs- und/oder Stabilisierungsmittel
WO2004004867A1 (en) * 2002-07-08 2004-01-15 Irakli Grishashvili Process of hard filter production from diatomite
US20040007130A1 (en) * 2002-07-11 2004-01-15 Gislason Jason J. Desulfurization and novel compositions for same
DE10235866B4 (de) * 2002-08-05 2005-02-24 Technische Universität München Verfahren zur thermischen Behandlung von Kieselgur, thermisch behandelte Kieselgur und Verwendung einer derartigen Kieselgur
US20050215144A1 (en) * 2002-09-06 2005-09-29 Polymer Group, Inc. Acid washed nonwoven fabric
EP1545734A4 (en) * 2002-10-01 2009-11-11 Dow Corning METHOD FOR SEPARATING CONSTITUENTS IN A SAMPLE USING SILAN-TREATED SILICA FILTER MEDIA
US7264728B2 (en) * 2002-10-01 2007-09-04 Dow Corning Corporation Method of separating components in a sample using silane-treated silica filter media
DE10260745A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-01 Outokumpu Oyj Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von körnigen Feststoffen
US7109304B2 (en) * 2003-07-31 2006-09-19 Immunomedics, Inc. Humanized anti-CD19 antibodies
BR0304176A (pt) * 2003-09-19 2005-05-17 Fernando Nunes Ribeiro Composição microfibrosa compreendendo espìculas silicosas de espongiários, processos e equipamentos para a sua obtenção
DE102004006172B4 (de) * 2004-02-07 2007-07-05 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Sinterkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US20060179804A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-17 Gerritsen Robert J High temperature fabric filter media
DE102005012659A1 (de) * 2005-03-18 2006-09-21 Herding Gmbh Filtertechnik Filterelement mit Beschichtung zur Oberflächenfiltration
US7673757B2 (en) 2006-02-17 2010-03-09 Millipore Corporation Adsorbent filter media for removal of biological contaminants in process liquids
WO2007129380A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Ge Techno Co., Ltd 浄水器用フィルター、その製造方法、並びに浄水器用フィルターを用いた浄水器
JP4948249B2 (ja) * 2006-05-01 2012-06-06 イビデン株式会社 ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法
ES2378487T3 (es) * 2006-06-14 2012-04-13 Aqua-Nu Filtration Systems Limited Filtro cerámico
US20090261041A1 (en) * 2006-07-14 2009-10-22 World Minerals Inc. Composition for Filtering and Removing Particles and/or Constituents from a Fluid
US20100126388A1 (en) * 2007-04-18 2010-05-27 World Minerals, Inc. Calcined diatomite products with low cristobalite content
US7632394B2 (en) * 2007-05-29 2009-12-15 Westinghouse Plasma Corporation System and process for upgrading heavy hydrocarbons
US20090181848A1 (en) * 2007-07-06 2009-07-16 Ep Minerals, Llc Crystalline silica-free diatomaceous earth blended filter aids and methods of manufacturing the same
US8084392B2 (en) * 2007-07-06 2011-12-27 Ep Minerals, Llc Crystalline silica-free diatomaceous earth filter aids and methods of manufacturing the same
EP2231325B1 (en) * 2007-11-25 2020-09-09 Imerys Filtration Minerals, Inc. Process to prepare filter aids made from low permeability diatomites
WO2009102386A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-20 3M Innovative Properties Company Composite polymeric filtration media
FR2928565B1 (fr) * 2008-03-14 2012-08-31 Rhodia Operations Materiau composite de cohesion elevee, procede de preparation et utilisations, notamment dans les filtres a cigarettes.
JP5334043B2 (ja) * 2008-04-04 2013-11-06 新日鐵住金株式会社 水ガラスの製造方法
CA2675323C (en) * 2008-08-13 2017-02-21 Contech Stormwater Solutions Inc. Thermally treated expanded perlite
ES2575205T3 (es) * 2008-10-09 2016-06-27 Imerys Filtration Minerals, Inc. Productos de tierra de diatomáceas, procesos para su preparación y métodos para su uso
NZ602987A (en) 2010-04-12 2014-10-31 Avelis Llc Mineral complex, compositions thereof, and methods of using the same
RU2466945C1 (ru) * 2011-07-06 2012-11-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для получения цветного стекла
CN102350135B (zh) * 2011-08-08 2013-09-18 杰成纯水设备科技(太仓)有限公司 珍珠岩滤芯的生产方法
US9393550B2 (en) * 2012-01-18 2016-07-19 Northwestern University Methods of making non-covalently bonded carbon-titania nanocomposite thin films and applications of the same
AT511713B1 (de) * 2012-02-20 2013-02-15 Commerzialbank Mattersburg Burgenland Ag Verfahren zur aufbereitung von in einem abgasstrom enthaltenem kohlendioxid
TW201341031A (zh) * 2012-04-02 2013-10-16 bo-da Chen 水族用過濾材料及其製造方法
US20130330388A1 (en) * 2012-06-12 2013-12-12 Mattech, Inc. Porous Sphere-like Objects, Method to Form Same and Uses Thereof Involvoing the Treatment of Fluids Including Anti-bacterial Applications
US20150192698A1 (en) * 2012-06-19 2015-07-09 Specialty Granules, Inc. Hyperbright white roofing granules with high solar reflectance
EP2874740B1 (en) 2012-06-26 2019-10-23 Imerys Filtration Minerals, Inc. Co-agglomerated composite materials
US9095842B2 (en) 2012-12-13 2015-08-04 Ep Minerals, Llc Diatomaceous earth filter aid containing a low crystalline silica content
US9775335B2 (en) 2013-03-12 2017-10-03 University Of Florida Research Foundation, Inc. Durable coating-embedded pesticides with peel and stick mosquito treatment of containers
RU2531970C1 (ru) * 2013-05-21 2014-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" Способ изготовления гидрофобной легковесной микросферы на основе перлита
US20140353243A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Ep Minerals, Llc Low Soluble Iron Content Diamite Filter Aids
US10226750B2 (en) 2013-12-26 2019-03-12 Imerys Filtration Minerals, Inc. Co-agglomerated composite materials, methods for making co-agglomerated composite materials, and methods for using co-agglomerated composite materials
WO2015134860A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Ticona Llc Sintered polymeric particles having narrow particle size distribution for porous structures
US9534378B2 (en) 2014-03-12 2017-01-03 Tamko Building Products, Inc. Peel and stick waterproofing material
US10857759B2 (en) 2014-03-12 2020-12-08 Tamko Building Products, Llc Peel and stick waterproofing material
RU2561638C1 (ru) * 2014-05-21 2015-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" (ФГБОУ ВПО "Дальрыбвтуз") Способ изготовления формованных керамических мембран
EP3233237B1 (en) 2014-12-19 2021-03-31 EP Minerals, LLC Opaline biogenic silica/expanded perlite composite products
WO2017003515A2 (en) * 2015-01-13 2017-01-05 Imerys Filtration Minerals, Inc. Compositions and methods for producing high purity filter aids
RU2599824C1 (ru) * 2015-04-06 2016-10-20 Дмитрий Валентинович Ларин Способ измельчения диатомитовой породы
US10532339B2 (en) 2015-06-04 2020-01-14 Imerys Usa, Inc. Compositions and methods for calcining diatomaceous earth with reduced cristobalite and/or reduced beer soluble iron
AU2016342082A1 (en) * 2015-10-23 2018-04-05 Ep Minerals, Llc Diatomite products
ES2926180T3 (es) * 2016-08-11 2022-10-24 Imerys Filtration Minerals Inc Composiciones antimicrobianas y métodos de uso relacionados
RU2641742C1 (ru) * 2017-01-30 2018-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" Фильтрующий материал
AU2017396764B2 (en) 2017-01-31 2022-09-22 Medtronic Minimed, Inc. Ambulatory infusion devices and filter assemblies for use with same
RU176291U1 (ru) * 2017-04-18 2018-01-16 Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" Гранулированный фильтрующий и/или сорбирующий материал
EP3675982A4 (en) * 2017-08-31 2021-11-24 Imerys Filtration Minerals, Inc. PERLITE FILTER AID WITH HIGH DENSITY
RU2663426C1 (ru) * 2017-11-20 2018-08-06 Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" Сорбирующий материал
RU2663173C1 (ru) * 2017-11-20 2018-08-01 ООО "Воронежпеностекло" Сорбирующий материал
CN112275029B (zh) * 2020-10-27 2022-05-10 广西柳州银海铝业股份有限公司 轧制油的过滤方法
CN113338102B (zh) * 2021-07-02 2023-03-17 西安建筑科技大学 一种应用于海绵城市建设的生态透水砖及其制备方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2967149A (en) * 1958-03-28 1961-01-03 Int Minerals & Chem Corp Filter aid
US2956016A (en) * 1959-05-06 1960-10-11 Great Lakes Carbon Corp Mineral filter aid composition
CA980038A (en) * 1969-04-23 1975-12-16 Dexter Worden Flexible, non-woven compositions and process for producing same
DD116557A1 (uk) * 1974-04-23 1975-12-05
GB1556993A (en) * 1975-07-17 1979-12-05 Sovitec Sa Gas-expansible bodies
US4859340A (en) * 1976-03-15 1989-08-22 Cuno, Incorporated Filter sheet
US4064071A (en) * 1976-06-28 1977-12-20 General Refractories Company Process for agglomerating expanded perlite fines
JPS539805A (en) * 1976-07-15 1978-01-28 Kogyo Gijutsuin Composite of alkaliiproof glass
US4175198A (en) * 1976-10-07 1979-11-20 W. R. Grace & Co. 5-Secondary alkylidene hydantoins
JPS5390065A (en) * 1977-01-18 1978-08-08 Somar Mfg Filter element for deeoiler
FR2484861A1 (fr) * 1980-06-20 1981-12-24 Brun Patrice Realisation d'un element filtrant et de son procede de fabrication
US4430108A (en) * 1981-10-14 1984-02-07 Pedro Buarque De Macedo Method for making foam glass from diatomaceous earth and fly ash
JPS60137874A (ja) * 1983-11-24 1985-07-22 株式会社興人 セラミツク成形体の製造法
JPS61205619A (ja) * 1985-03-08 1986-09-11 Osaka Tokushu Gokin Kk 耐熱性酸化亜鉛透明導電膜
FR2588768B1 (fr) * 1985-10-19 1989-12-22 Kubota Ltd Filtre pour metal fondu a haut point de fusion et son procede de fabrication
FR2600550B1 (fr) * 1986-05-30 1990-10-19 Meridional Oenologie Centre Procedes de fabrication de membrane minces composees d'un reseau mineral d'oxydes de titane et de silicium et poudre composee de grains submicroniques en oxydes mixtes de titane et de silicium
US4737411A (en) * 1986-11-25 1988-04-12 University Of Dayton Controlled pore size ceramics particularly for orthopaedic and dental applications
US5019311A (en) 1989-02-23 1991-05-28 Koslow Technologies Corporation Process for the production of materials characterized by a continuous web matrix or force point bonding
JPH02265631A (ja) * 1989-04-05 1990-10-30 Natl Res Inst For Metals 水素分離用合金膜
JP3006620B2 (ja) * 1990-01-12 2000-02-07 山川産業株式会社 無機多孔質体の製造方法
ES2064976T3 (es) * 1990-07-05 1995-02-01 Filtrox Werk Ag Filtro de lecho profundo, procedimiento para la obtencion de una capa filtrante y modulo filtrante.
US5389166A (en) * 1990-12-17 1995-02-14 American Colloid Company Water barrier formed from a clay-fiber mat
US5248425A (en) * 1992-10-28 1993-09-28 Corning Incorporated Aqueous thermite coated filter
US5356446A (en) * 1993-07-07 1994-10-18 Smetana David A Low density insulating and fire-resistant perlite concrete
FR2712508B1 (fr) * 1993-11-19 1996-01-05 Ceca Sa Procédé pour l'obtention d'agents filtrants diatomitiques à très faible teneur en cristobalite par agglomération avec des liants silicatés ou siliciques et agents filtrants correspondants.
US5582892A (en) * 1994-04-08 1996-12-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Dimensionally stable particle-loaded PTFE web
US5540834A (en) * 1994-08-23 1996-07-30 Regents Of The University Of Minnesota Synthesis of porous inorganic particles by polymerization-induced colloid aggregation (PICA)
US5538634A (en) * 1995-04-27 1996-07-23 Pfiffner; Tim E. Solid phase extraction filtration disk and method for its manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
CN1209079A (zh) 1999-02-24
US6524489B1 (en) 2003-02-25
JP3392144B2 (ja) 2003-03-31
EP0790070B1 (en) 2001-12-12
CA2241946A1 (en) 1997-08-21
ZA971218B (en) 1997-08-25
WO1997029829A1 (en) 1997-08-21
HUP9903013A3 (en) 2002-02-28
EP0790070A1 (en) 1997-08-20
ATE210486T1 (de) 2001-12-15
AU6282296A (en) 1997-09-02
JPH1024205A (ja) 1998-01-27
HU224275B1 (hu) 2005-07-28
DK0790070T3 (da) 2002-03-18
DE69617899T2 (de) 2002-04-25
KR100326647B1 (ko) 2002-05-09
KR19990082332A (ko) 1999-11-25
CN1064856C (zh) 2001-04-25
DE69617899D1 (de) 2002-01-24
ES2164839T3 (es) 2002-03-01
TR199801572T2 (xx) 1998-11-23
PL328368A1 (en) 1999-01-18
US5776353A (en) 1998-07-07
PT790070E (pt) 2002-06-28
AU713405B2 (en) 1999-12-02
HUP9903013A2 (hu) 2001-06-28
CA2241946C (en) 2001-10-30
RU2176926C2 (ru) 2001-12-20
BR9612497A (pt) 1999-07-20
JPH11503972A (ja) 1999-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA52644C2 (uk) Композиційний фільтрувальний матеріал , композиція, що містить такий композиційний фільтрувальний матеріал та спосіб фільтрації
AU2001261621B2 (en) Expanded perlite products with controlled particle size distribution
US6712974B1 (en) Filterable composite adsorbents
AU2001261621A1 (en) Expanded perlite products with controlled particle size distribution
EP0384596B1 (en) Thin silica flakes and method of making
WO2010042614A1 (en) Diatomaceous earth products, processes for preparing them, and methods of their use
EP2684589A1 (en) Method for producing a composition for filtering and removing particles and/or constituents from a fluid
US5104632A (en) Method of making thin silica flakes
WO2018081688A1 (en) Composite filter aids and methods of using composite filter aids
EP2874740A1 (en) Co-agglomerated composite materials, methods for making co-agglomerated composite materials, and methods for using co-agglomerated composite materials
WO2015100050A1 (en) Co-agglomerated composite materials, methods for making co-agglomerated composite materials, and methods for using co-agglomerated composite materials
EP3244985A1 (en) High-purity composite materials, methods of making high-purity composite materials, and methods of using high-purity composite materials
Loto et al. Analysis and development of Igbokoda clay as a binder for synthetic moulding sand
JP3228066B2 (ja) 液体クロマトグラフィ用酸化ジルコニウムとその製造方法
WO1998030324A2 (en) Filterable composite adsorbents
PL145163B1 (en) Method of manufacturing porous plates for aeration and ozonization of water reservoirs