WO1988009770A1 - Self-contained filter unit - Google Patents

Self-contained filter unit Download PDF

Info

Publication number
WO1988009770A1
WO1988009770A1 PCT/DE1988/000296 DE8800296W WO8809770A1 WO 1988009770 A1 WO1988009770 A1 WO 1988009770A1 DE 8800296 W DE8800296 W DE 8800296W WO 8809770 A1 WO8809770 A1 WO 8809770A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
filter body
binder
activated carbon
body according
Prior art date
Application number
PCT/DE1988/000296
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Busch
Original Assignee
Erich Busch
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 Erich Busch filed Critical Erich Busch
Publication of WO1988009770A1 publication Critical patent/WO1988009770A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • 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
    • B01D39/2055Carbonaceous material
    • B01D39/2058Carbonaceous material the material being particulate
    • B01D39/2062Bonded, e.g. activated carbon blocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016Particle form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0407Additives and treatments of the filtering material comprising particulate additives, e.g. adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0442Antimicrobial, antibacterial, antifungal additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/08Special characteristics of binders
    • B01D2239/086Binders between particles or fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1241Particle diameter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/125Size distribution

Definitions

  • the invention relates to a self-supporting mechanically editable filter body for cleaning drinking water or comparable liquids in the flow, in particular for filters that are designed for connection to a tap water tap in the household, with particles of powdered activated carbon or a comparable adsorbent with a large specific surface area and particles a thermoplastic binder which have been bonded to the particles of the absorbent by application of heat and pressure.
  • filter bodies of the specified type e.g. B. DE -OS 15 17 298, DE-OS 31 05 887
  • a sufficiently high strength requires the use of a correspondingly high proportion of binder; however, this reduces the adsorption capacity in an undesirable manner.
  • the filter body in use must have a sufficiently long service life so that it only needs to be replaced at long intervals. Since part of the active surface of the activated carbon particles is occupied by the binder, high proportions of binder are also disadvantageous with regard to the service life.
  • the invention is based on the object of creating a mechanically firm and editable activated carbon filter body which also traps very small particles and nevertheless has a flow resistance for water and comparable liquids which is so low that it has an acceptably small size in filters is well suited for connection to water taps in the household.
  • this object is achieved with a filter body of the type specified at the outset, which is characterized in that the binder particles essentially have a bulbous shape which differs from the spherical shape and consist of a binder which, when heated, still remains in a transition temperature range shows a viscoelastic behavior, but becomes sufficiently sticky on the surface to bond with the activated carbon particles.
  • filter bodies according to the invention have a particularly favorable combination of low flow resistance and filter fineness, with good mechanical strength and easy workability.
  • the favorable properties of filter bodies according to the invention can be attributed to the fact that the bulbous particles of the binder fill the space between the activated carbon particles less completely than spherical binder particles, and that the visco-elastic properties of the binder. Melting of the binder on the activated carbon particles can be avoided during the manufacturing process, which is carried out under increasing temperature. It is therefore important that the inventive According to the filter body, the particles of the binder are still largely in their original bulbous form, ie they have not melted due to excessive heating during the manufacturing process.
  • Binders suitable for the purposes of the invention can be found in particular among polyethylenes. Because of its low price, its easy processability, its chemical inertness and its favorable mechanical and thermal properties, polyethylene is also advantageous in other ways.
  • the volume ratio of binder: activated carbon is preferably about 3: 7 to 7: 3. Sufficient strength and good filtration performance can easily be combined in this area. In practice, a volume ratio of about 1 is usually usable.
  • the filter body according to the invention preferably contains a stationary disinfectant such as silver. This prevents, in a known manner, the growth of germs in the interior of the filter body. It is particularly advantageous if silver powder is incorporated into the filter body as a disinfectant. Finely divided metallic silver has a desired antibacterial effect in tap water and is only very slowly consumed by the water flowing through, so that only a little silver is required.
  • a poorly soluble silver compound such as silver sulfide or silver chloride, can also be provided in the filter body in finely divided form as a decant.
  • silver compounds can have a longer service life than metallic silver.
  • the filter body according to the invention preferably has a porosity such that particles with a diameter down to 1 to 0.2 ⁇ m can be filtered off. This can be adjusted by appropriate selection of the particle sizes. It has been shown to be a particular advantage that, even with this very small pore size, the filter body still has a sufficiently low flow resistance in order to have dimensions that are acceptable in the household and with the operating pressures of z. B. 4 bar a sufficient for most applications flow of a few liters per minute.
  • the filter body according to the invention can be produced with little effort in a similar manner to previously known filter bodies of a similar composition, ..
  • a mixture of powdered activated carbon and powdered thermoplastic binder is pressed in a known manner "and heated for a time in such a way that the particles of the Connect the binder to the particles of the activated carbon and then cool it down again;
  • Produce filter bodies according to the invention if a powdery, ultra-high molecular thermoplastic material is used as the binding agent, which still exhibits viscoelastic behavior in a transition temperature range, but becomes sufficiently sticky on the surface to bond with the carbon particles and their particles have a bulbous shape deviating from the spherical shape, that the mixture is pressed and heated to a temperature in the transition temperature range, and that the pressing pressure, the temperature and the duration of the heating are chosen such that the binder particles after cooling adhere to the activated carbon particles while largely maintaining their shape.
  • the process according to the invention can be carried out just as easily as known similar processes, and in individual cases a few orienting tests are sufficient to achieve an optimal result with the binder and activated carbon materials present. It is helpful here that the temperature range in which the viscoelastic behavior is present is generally known for the binders in question. This applies in particular to particularly suitable binders from the group of low-pressure polyethylene with a molecular weight in the range 3 ... 7 « 10. Powdered material of this type, in which the particles have the desired bulbous shape, is commercially available, e.g. B. a particularly suitable powdery low-pressure polyethylene with a molecular weight of about 4.10, at which the transition temperature range can be between about 220 and 300 ° C. It is generally advantageous if relatively thick moldings are produced at higher temperatures than relatively thin moldings.
  • the desired filter fineness is set by appropriate selection of the particle size of the activated carbon.
  • the particle size of the binder can be in a wide range. In principle, activated carbon grades with average particle sizes in the range from approximately 1 ⁇ m to approximately 3 mm can be used. In the case already described that the filter body to be produced should also get back very small particles in the size range from 0.2 to 1 ⁇ m, an activated carbon is expediently used at about 20% by volume. have a particle size of approximately 1 ⁇ m.
  • the bulk density of the binder is often given instead of the particle size.
  • Commercially available grades of low-pressure polyethylene with a bulbous particle shape are grades with a bulk density of about 0.2 to 0.25
  • the filter body has a relatively small thickness, for example 0.5 to 2 cm and a diameter of for example 15 cm, and / or a relatively high content of activated carbon, for example, 50 vol 0th, is present, it may be expedient, wherein add a small amount of a strengthening agent, e.g. low molecular weight polyethylene, to the preparation.
  • a strengthening agent e.g. low molecular weight polyethylene
  • the figure explains the structure of the filter insert according to the invention in a schematic sectional illustration.
  • Particles 1 of a powdery adsorbent such as activated carbon are connected to one another by bulbous particles 2 of a thermoplastic binder to form a self-supporting mechanically processable filter body. Due to the pressure and temperature conditions used in the manufacture, the binder particles 2 are only attached to the active carbon particles 1 in relatively limited connection areas 3 without a substantial change in their original shape. Because of the bulbous shape of the binder particles 2, a comparatively large pore volume 4 results. The binder particles 2 are not melted and melted, so that larger areas of the activated carbon particles 1 are prevented from being sealed by binders.
  • Silver powder has been incorporated as a disinfectant.
  • Silver powder particles 5 are largely bound to the binder particles 2 during the manufacturing process.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

Beschreibung
Selbsttragender Filterkörper
Die Erfindung betrifft einen selbsttragenden mechanisch bearbeitbaren Filterkörper zum Reinigen von Trinkwasser oder vergleichbaren Flüssigkeiten im Durchfluß, insbesondere für Filter, die zum Anschluß an eine Leitungswasser- Zapfstelle im Haushalt ausgelegt sind, mit Teilchen aus pulverförmiger Aktivkohle oder einem vergleichbaren Adsorptionsmittel mit großer spezifischer Oberfläche und Teilchen eines thermo¬ plastischen Bindemittels, die mit den Teilchen des Absorp¬ tionsmittels durch Anwendung von Wärme und Druck verbunden worden sind.
Bei Filterkörpern der angegebenen Art, z. B. DE -OS 15 17 298, DE-OS 31 05 887, ist es schwierig, ein sicheres Abfangen auch sehr kleiner Teilchen bei ausreichend niedri¬ gem Strömungswiderstand und ausreichender mechanischer Festigkeit zu erzielen. Diese Schwierigkeit zeigt sich besonders bei der Verwendung in Filtern, die für den Anschluß an Leitungswasser-Zapfstellen in Haushalten be¬ stimmt sind. Bei derartigen. Filtern ist nm ein begrenzter Aufwand bezüglich der Abmessungen sowie Anschaffungs- und Betriebskosten annehmbar, und der Filterkörper muß eine so große Festigkeit haben, daß er beim Ein- und Ausbau ohne besondere Sorgfalt gehandhabt werden kann, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß Teile abbröckeln und zu Verstop¬ fungen Anlaß geben können. Außerdem ist es erwünscht, daß der Filterkörper mechanisch bearbeitbar ist, damit er erforderlichenfalls bequem zurechtgeschnitten werden kann.
Eine ausreichend hohe Festigkeit bedingt die Verwendung eines entsprechend hohen Anteils an Bindemittel; dadurch vermindert sich jedoch die Adsorptionskapazität in uner¬ wünschter Weise. Hinzu kömmt, daß der Filterkörper im Gebrauch eine genügend hohe Standzeit haben muß, damit er nur in großen Zeitabständen ausgewechselt zu werden braucht.Da von dem Bindemittel ein Teil der wirksamen Oberfläche der Aktivkohle-Teilchen besetzt wird, sind hohe Anteile an Bindemittel auch in Bezug auf die Standzeit nachteilig.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen mechanisch festen und bearbeitbaren Aktivkohle-Filterkörper zu schaf¬ fen, der auch sehr kleine Teilchen abfängt und dennoch einen so niedrigen Strömungswiderstand für Wasser und vergleich¬ bare Flüssigkeiten aufweist, daß er mit annehmbar kleinen Abmessungen in Filtern für den Anschluß an Wasser-Zapfstel¬ len im Haushalt gut geeignet ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einem Filterkörper der eingangs angegebenen Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bindemittelteilchen im wesent¬ lichen eine von der Kugelform abweichende knollige Gestalt haben und aus einem Bindemittel bestehen, das bei Erwärmung in einem Übergangs-Temperaturbereich noch ein viskoelasti- sches Verhalten zeigt, aber oberflächlich genügend klebrig wird, um eine Bindung mit den Aktivkohleteilchen einzugehen.
Überraschenderweise haben erfindungsgemäße Filterkörper eine besonders günstige Kombination von niedrigem Strömungs¬ widerstand und Filterfeinheit, und zwar bei guter mechani¬ scher Festigkeit und leichter Bearbeitbarkeit. Nach derzei¬ tiger Erkenntnis können die günstigen Eigenschaften erfin¬ dungsgemäßer Filterkörper darauf zurückzuführen sein, daß die knolligen Teilchen des Bindemittels den Raum zwischen den Aktivkohle-Teilchen weniger vollständig erfüllen als kugelförmige Bindemittelteilcheh, und daß durch die visko- elastischen Eigenschaften des Bindemittels ein. Zerfließen des Bindemittels auf den Aktivkohle-Teilchen während des unter Temperaturerhöhung vor sich gehenden HerstellVorganges vermieden werden kann. Es ist deshalb von Bedeutung, daß bei dem erfindungs- gemäßen Filterkörper die Teilchen des Bindemittels noch weitgehend in ihrer ursprünglichen knolligen Gestalt vorlie¬ gen, also nicht durch zu hohe Erwärmung beim Herstel¬ lungsvorgang zerflossen sind. Durch die viskoelastischen Eigenschaften des Bindemittels gibt es einen für praktische Erfordernisse bei der Herstellung genügend breiten Bereich von Temperaturen und Drucken, bei denen vorspringende Bereiche der Bindemittelteilchen sich genügend fest mit Aktivkohleteilchen verbinden, ohne daß das Bindemittel über größere Bereiche der Aktivkohleteilchen fließt und diese für den Filtrationsvorgang unwirksam macht. Es werden also von den Bindemittelteilchen unter weitgehender Erhaltung ihrer Gestalt Verbindungsbrücken gebildet, die nur in verhältnis¬ mäßig kleinen Bereichen der Aktivkohleteilchen angefügt sind.
Für die Zwecke der Erfindung geeignete Bindemittel lassen sich insbesondere unter Polyethylenen finden. Polyethylen ist wegen seines niedrigen Preises, seiner leichten Verar- beitbarkeit, seiner chemischen Reaktionsträgheit und seiner günstigen mechanischen und thermischen Eigenschaften auch in anderer Hinsicht von Vorteil.
Besonders günstige Ergebnisse lassen sich mit Niederdruck-
Polyethylen mit einem Molekulargewicht im Bereich 3 7*10 erzielen. In diesem Bereich von Molekulargewichten sind insbesondere die viskoelastischen Eigenschaften gut ausge¬ prägt.
Das Volumenverhältnis Bindemittel : Aktivkohle beträgt vorzugsweise etwa 3:7 bis 7:3. In diesem Bereich lassen sich ausreichende Festigkeit und gute Filtrationsleistungen leicht miteinander vereinigen. In der Praxis ist meist ein Volumenverhältnis von etwa 1 brauchbar. Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäße Filterkörper ein stationäres Entkeimungsmittel wie Silber. Dadurch wird in bekannter Weise verhindert, daß sich im Inneren des Filterkörpers ein Keimbewuchs ausbildet. Besonders vorteil¬ haft ist es, wenn als Entkeimungsmittel Silberpulver in den Filterkörper eingearbeitet ist. Fein verteiltes metallisches Silber zeigt in Leitungswasser eine erwünschte antibakte¬ rielle Wirkung und wird nur sehr langsam von dem durchlau¬ fenden Wasser aufgezehrt, so daß nur wenig Silber erforder¬ lich ist. Statt metallischem Silber kann auch als Entkei¬ mungsmittel eine schwer lösliche Silberverbindung wie Silbersulfid oder Silberchlorid in dem Filterkörper fein verteilt vorgesehen sein. Je nach der Zusammensetzung der zu filtrierenden Flüssigkeit können derartige Silberverbindun¬ gen eine längere Standzeit als metallisches Silber haben.
Damit Bakterien abfiltriert werden, hat der erfindungsgemäße Filterkörper vorzugsweise eine solche Porosität, daß Parti¬ kel mit einem Durchmesser bis hinunter zu 1 bis 0,2 μm abfiltrierbar sind. Dies läßt sich durch entsprechende Wahl der Teilchengrößen einstellen. Es zeigt sich dabei als besonderer Vorteil, daß auch bei dieser sehr kleinen Porengröße der Filterkörper noch einen genügend niedrigen Strömungswiderstand aufweist, um bei im Haushalt vertretba¬ ren Abmessungen und mit den in Haushalt-Wasserleitungen üblichen Betriebsdrücken von z. B. 4 bar einen für die meisten Anwendungen ausreichenden Durchfluß von einigen Litern pro Minute zu ermöglichen.
Der erfindungsgemäße Filterkörper läßt sich mit geringem Aufwand in ähnlicher Weise herstellen wie vorbekannte Filterkörper ähnlicher Zusammensetzung,..Es wird in bekannter Weise ein Gemisch aus pulverförmiger Aktivkohle und pulver- förmigem thermoplastischem Bindemittel gepreßt "und eine Zeitlang erhitzt, derart, daß sich die Teilchen des Bindemittels mit den Teilchen der Aktivkohle verbinden, und danach wieder abgekühlt; erfindungsgemäß lassen sich nach diesem Verfahren erfindungsgemäße Filterkörper herstellen, wenn als Bindemit¬ tel ein pulverförmiges ultrahochmolekulares thermoplasti¬ sches Material verwendet wird, das in einem Übergangs-Tempe¬ raturbereich noch ein viskoelastisches Verhalten zeigt, aber oberflächlich genügend klebrig wird, um eine Bindung mit den Kohleteilchen einzugehen, und dessen Teilchen eine von der Kugelform abweichende knollige Gestalt haben, daß das Gemisch gepreßt und auf eine in dem Übergangs¬ temperaturbereich liegende Temperatur erwärmt wird, und daß der Preßdruck, die Temperatur und die Dauer der Erwärmung so gewählt werdsn, daß nach dem Abkühlen die Bindemittelteil¬ chen unter weitgehender Beibehaltung ihrer Gestalt an den Aktivkohleteilchen haften.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine gute Haftung zwischen Aktivkohleteilchen und Bindemittelteilchen erzeilt, ohne daß die Bindemittelteilchen zerfließen und größere Oberflächenbereiche der Aktivkohleteilchen versiegeln. Da die Bindemittelteilchen im wesentlichen ihre knollige Gestalt behalten und nicht zerfließen, bleiben die Durchgän¬ ge zwischen den Teilchen erhalten, und es ergibt sich ein verhältnismäßig großes Porenvolumen auch in dem fertigen Filterkörper.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenso einfach durchführ¬ bar wie bekannte ähnliche Verfahren, und es genügen im Einzelfall einige wenige orientierende Versuche, um mit vorliegenden Bindemittel- und Aktivkohlematerialien ein optimales Ergebnis zu erzielen. Dabei ist hilfreich, daß bei den in Frage kommenden Bindemitteln der Temperaturbereich, in dem ein viskoelastisches Verhalten vorliegt, im allgemei¬ nen bekannt ist. Dies gilt insbesondere auch für besonders geeignete Bindemittel aus der Gruppe ftiederdruckpolyethylen eines Molekulargewichts im Bereich 3...7«10 . Pulverisiertes Material dieser Art, bei dem die Teilchen die gewünschte knollenförmige Gestalt haben, ist im Handel erhältlich, so z. B. ein besonders gut geeignetes pulverförmiges Nieder- druck-Polyethylen eines Molekulargewichts von etwa 4.10 , bei welchem der Übergangs-Temperaturbereich zwischen etwa 220 und 300°C liegen kann. Dabei ist es allgemein günstig, wenn verhältnismäßig dicke Formkörper bei höheren Temperaturen hergestellt werden als verhältnismäßig dünne Formkörper.
Es hat sich gezeigt, daß die Haftung zwischen den Bindemit¬ telteilchen und den Aktivkohleteilchen weiter verbessert werden kann, wenn die Erwärmung bei der Herstellung über eine Zeitdauer von etwa 30 bis 120 Minuten aufrechterhalten wird. Innerhalb dieses Bereichs ist eine Optimierung noch dadurch "möglich, daß verhältnismäßig dicke Formkörper über eine längere Zeitdauer erwärmt gehalten werden als verhält¬ nismäßig dünne Formkörper.
Im allgemeinen werden mit Preßdrucken im Bereich von 7 bis 30 bar die besten Ergebnisse erzielt.
Die gewünschte Filterfeinheit wird durch entsprechende Wahl der Teilchengröße der Aktivkohle eingestellt. Dabei kann die Teilchengröße des Bindemittels in einem breiten Bereich liegen. Grundsätzlich können Aktivkohlesorten mit mittleren Teilchengrößen im Bereich von etwa 1 μm bis etwa 3 mm verwendet werden. Für den schon beschriebenen Fall, daß der herzustellende Filterkörper auch sehr kleine Teilchen im Größenbereich 0,2 bis 1 μm zurückerhalten soll, wird zweck¬ mäßigerweise eine Aktivkohle verwendet, bei der etwa 20 Vol-°. eine Teilchengröße von etwa 1 μm aufweisen.
Bei dem Bindemittel wird oft statt der Teilchengröße die Schüttdichte angegeben. Bei im Handel erhältlichen Sorten Niederdruck-Polyethylen mit knollenförmiger Teilchengestalt sind Sorten mit einer Schüttdichte von etwa 0,2 bis 0,25
•7 g/cm besonders geeignet. Wenn der Filterkörper eine verhältnismäßig geringe Dicke hat, z.B. 0,5 bis 2 cm bei einem Durchmesser von z.B. 15 cm, und/oder ein verhältnismäßig hoher Gehalt an Aktivkohle, z.B. 50 Vol.-0., vorliegt, kann es zweckmäßig sein, bei der Herstellung eine geringe Menge eines Verfestigungsmittels , z.B. Polyethylen niederen Molekulargewichts, zuzugeben.
Die Figur erläutert in einer schematischen Schnittbild-Dar¬ stellung die-Struktur des erfindungsgemäßen Filtereinsatzes. Teilchen 1 eines pulverförmigen Adsorptionsmittels wie Aktivkohle sind durch knollenförmige Teilchen 2 eines thermoplastischen Bindemittels untereinander zu einem selbsttragenden mechanisch bearbeitbaren Filterkörper ver¬ bunden. Die Bindemittelte ilchen 2 sind durch die beim Herstellen angewandten Druck- und Temperaturverhältnisse ohne wesentliche Veränderung ihrer ursprünglichen Gestalt nur in verhältnismäßig begrenzten Verbindungsbereichen 3 an die A ktivkohleteilchen 1 geheftet. Wegen der knolligen Gestalt der Bindemittelteilchen 2 ergibt sich ein verhält¬ nismäßig großes Porenvolumen 4. Die Bindemittelteilchen 2 sind nicht aufgeschmolzen und zerflossen, so daß ein Versiegeln größerer Bereiche der Aktivkohleteilchen 1 durch Bindemittel vermieden ist.
Bei der Herstellung des dargestellten Filterkörpers ist
Silberpulver als Entkeimungsmittel eingearbeitet worden. Die
Silberpulverteilchen 5 werden beim Herstellungsvorgang zum größten Teil an die Bindemittelteilchen 2 gebunden.

Claims

Ansprüche
1. Selbsttragender mechanisch bearbeitbarer FilterkörpΞr zum Reinigen von Trinkwasser oder vergleichbaren Flüssig¬ keiten im Durchfluß, insbesondere für Filter, die zum Anschluß an eine Leitungswasser-Zapfstelle im Haushalt ausgelegt sind, mit Teilchen aus pulverförmiger Aktivkohle oder einem vergleichbaren Adsorptionsmittel mit großer spezifischer Oberfläche und Teilchen eines thermoplastischen Bindemittels, die mit den Aktivkohleteilchen durch Anwendung von Wärme und Druck verbunden worden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelteilchen (2) im wesentlichen eine von der Kugelform abweichende knollige Gestalt haben und aus einem Bindemittel bestehen, das bei Erwärmung in einem Übergangs-Temperaturbereich noch ein viskoelastisches Verhalten zeigt, aber oberflächlich genü¬ gend klebrig wird, um eine Bindung mit den Aktivkohleteil - chen einzugehen.
2. Filterkörper nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel im wesentlichen aus Polyethylen besteht.
3. Filterkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylen ein Niederdruck- Polyethylen mit einem Molekulargewicht im Bereich 3...7-10 ist.
4. Filterkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Bindemit¬ tel : Aktivkohle etwa 3:7 bis 7:3 beträgt.
5. Filterkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis etwa 1 beträgt.
6. Filterkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein stationäres Entkeimungs¬ mittel wie Silber enthält.
7. Filterkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Entkeimungsmittel Silberpulver in den Filterkörper eingearbeitet ist.
8. Filterkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Entkeimungsmittel eine schwer lösliche Silberverbindung wie Ag2s oder AgCl in dem Filterkörper fein verteilt vorgesehen ist.
9. Filterkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine solche Porosität aufweist, daß Partikel mit einem Durchmesser bis hinunter zu 1 bis 0,2 μm abfiltrierbar sind.
10. Filterkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er bei niedriger Dicke und/oder hohem Gehalt an Aktivkohle ein Verfestigungsmittel enthält.
11. Verfahren zum Herstellen eines Filterkörpers nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem ein Gemisch aus pulverförmiger Aktivkohle oder einem anderen vergleichbaren Adsorptionsmittel und einem pulverförmigen thermoplastischen Bindemittel so weit und so lange gepreßt und erhitzt wird, daß sich die Bindemittelteilchen mit den Aktivkohleteilchen verbinden, und danach abgekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein pulverför¬ miges ultrahocherhitztes thermoplastisches Material verwen¬ det wird, das in einem Übergangs-Temperaturbereich noch ein viskoelastisches Verhalten zeigt, aber oberflächlich genü¬ gend klebrig wird, um eine Bindung mit den Kohleteilchen einzugehen, und dessen Teilchen eine von der Kugelform abweichende knollige Gestalt haben, daß das Gemisch gepreßt und auf eine in dem Übergangs-Temperaturbereich liegende Temperatur erwärmt wird, und daß der Preßdruck, die Temperatur und die Dauer der Erwärmung so gewählt werden , daß nach dem Abkühlen die Bindemittelteilchen unter weitge¬ hender Beibehaltung ihrer Gestalt an denr-.Aktivkohleteilchen haften.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel NIederdruck-Polyethylen eines Molekular¬ gewichts im Bereich 3...7-10 verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß bei einem Bindemittel aus Niederdruck- Poly - ethylen eines Molekulargewichts von etwa 4.10 die Tem¬ peratur etwa 220 bis 300°C beträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß verhältnismäßig dicke Filterkörper bei höherer Tempe¬ ratur hergestellt werden als verhältnismäßig dünne Filter¬ körper.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck und die Temperatur über eine Zeitdauer von etwa 30 bis 120 Minuten aufrechterhalten werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß verhältnismäßig dicks Filterkörper über einen längeren Zeitraum erwärmt gehalten werden als verhältnismäßig dünne Filterkörper.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Preßdruck im Bereich von etwa 7 bis 30 bar angewandt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aktivkohle einer mittleren Teil¬ chengröße im Bereich 1 μm bis 3 mm verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aktivkohle verwendet wird, bei der 20 Vol-°t eine Teilchengröße von etwa 1 μm aufweisen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyethylen-Bindemittel mit einer Schüttdichte von etwa 0,2 bis 0,25 g/cm verwendet wird.
PCT/DE1988/000296 1987-06-09 1988-05-19 Self-contained filter unit WO1988009770A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873719233 DE3719233A1 (de) 1987-06-09 1987-06-09 Selbsttragender filterkoerper
DEP3719233.7 1987-06-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1988009770A1 true WO1988009770A1 (en) 1988-12-15

Family

ID=6329340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1988/000296 WO1988009770A1 (en) 1987-06-09 1988-05-19 Self-contained filter unit

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0327603A1 (de)
AU (1) AU1729888A (de)
DE (1) DE3719233A1 (de)
WO (1) WO1988009770A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0345381A2 (de) * 1988-06-07 1989-12-13 The Clorox Company Filter für Flüssigkeiten
GB2268173A (en) * 1992-06-30 1994-01-05 Thames Water Utilities Filter medium
DE19519616A1 (de) * 1995-05-29 1996-12-05 Marc Andreas De Ruiter Spezielle Form von Körpern mit adsorbierenden Eigenschaften und ihre mögliche Verbindung zu festen Gebilden
WO1998007495A1 (de) * 1996-08-16 1998-02-26 Marcel Huder Festkörperfilter aus harzgebundenen körnern

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226937A (en) * 1989-08-18 1993-07-13 Pall Corporation Void-containing sorbent pad
CA1337473C (en) * 1989-08-18 1995-10-31 Staffan B. Linnersten Void-containing sorbent pad
US5249948A (en) * 1991-04-08 1993-10-05 Koslow Technologies Corporation Apparatus for the continuous extrusion of solid articles
DE4211529A1 (de) * 1992-04-06 1993-10-07 Herding Entstaubung Filterelement mit einem formstabilen, durchlässig-porösen Kunststoff-Formkörper
DE4442713C2 (de) * 1994-12-01 1999-12-23 Freudenberg Carl Fa Adsorptions-Luftfilter und Verfahren zu dessen Herstellung
US5997829A (en) * 1995-05-26 1999-12-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Environment purifying material
US7168574B2 (en) 1999-04-22 2007-01-30 King Technology Dual filter
US6446814B1 (en) 1999-04-22 2002-09-10 Joseph A. King Method of making a dual filter
CA2331084C (en) * 2000-01-21 2011-10-25 King Technology, Inc. Water treatment
DE10117435B4 (de) * 2001-04-03 2006-01-12 Msa Auer Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Filterkörpers
US7673757B2 (en) * 2006-02-17 2010-03-09 Millipore Corporation Adsorbent filter media for removal of biological contaminants in process liquids
DE102009060573A1 (de) * 2009-12-23 2011-07-07 Alois Domme Verfahren zur Trockenbeschichtung von Körnern, Verfahren zur Herstellung zumindest eines Filterkörpers sowie gemäß diesem Verfahren hergestellter Filterkörper und Mischvorrichtung zum Trockenbeschichten von Körnern
DE102020116991B3 (de) 2020-06-29 2021-09-02 Franz Durst Atemluftfilter und Verfahren zum Betrieb eines Atemluftfilters

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4061807A (en) * 1976-02-09 1977-12-06 Shaler Amos J Adsorbent body and method for making same
FR2354966A1 (fr) * 1976-06-15 1978-01-13 Hoechst Ag Agent absorbant pour l'epuration des eaux
DE2804154B1 (de) * 1978-01-31 1979-01-25 Bluecher Hasso Von Filtermaterial sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
US4344846A (en) * 1973-03-16 1982-08-17 Max Klein Filtration using expanded styrene-polymer and polyolefin micro-bits
EP0159696A2 (de) * 1984-04-25 1985-10-30 Pall Corporation Selbsttragende Strukturen mit immobilisierten Kohlenstoffteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0218348A1 (de) * 1985-08-28 1987-04-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Gebundene Sorbentgefüge verwendende Atmungsapparate
EP0253132A1 (de) * 1986-07-18 1988-01-20 Michael Busch Filter zum Reinigen von Leitungswasser

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL167609C (nl) * 1971-06-07 1982-01-18 Norit Nv Werkwijze voor het vervaardigen van poreuze voorwerpen van met een bindmiddel gebonden korrels actieve kool.
DE2656465A1 (de) * 1976-12-14 1978-06-15 Gehrig Joseph Dr Verfahren zur entkeimung von fluessigkeiten

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4344846A (en) * 1973-03-16 1982-08-17 Max Klein Filtration using expanded styrene-polymer and polyolefin micro-bits
US4061807A (en) * 1976-02-09 1977-12-06 Shaler Amos J Adsorbent body and method for making same
FR2354966A1 (fr) * 1976-06-15 1978-01-13 Hoechst Ag Agent absorbant pour l'epuration des eaux
DE2804154B1 (de) * 1978-01-31 1979-01-25 Bluecher Hasso Von Filtermaterial sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
EP0159696A2 (de) * 1984-04-25 1985-10-30 Pall Corporation Selbsttragende Strukturen mit immobilisierten Kohlenstoffteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0218348A1 (de) * 1985-08-28 1987-04-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Gebundene Sorbentgefüge verwendende Atmungsapparate
EP0253132A1 (de) * 1986-07-18 1988-01-20 Michael Busch Filter zum Reinigen von Leitungswasser

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0345381A2 (de) * 1988-06-07 1989-12-13 The Clorox Company Filter für Flüssigkeiten
EP0345381A3 (de) * 1988-06-07 1991-04-10 The Clorox Company Filter für Flüssigkeiten
GB2268173A (en) * 1992-06-30 1994-01-05 Thames Water Utilities Filter medium
DE19519616A1 (de) * 1995-05-29 1996-12-05 Marc Andreas De Ruiter Spezielle Form von Körpern mit adsorbierenden Eigenschaften und ihre mögliche Verbindung zu festen Gebilden
WO1998007495A1 (de) * 1996-08-16 1998-02-26 Marcel Huder Festkörperfilter aus harzgebundenen körnern

Also Published As

Publication number Publication date
DE3719233A1 (de) 1988-12-22
EP0327603A1 (de) 1989-08-16
AU1729888A (en) 1989-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1988009770A1 (en) Self-contained filter unit
WO1993019832A1 (de) Filterelement mit einem formstabilen, durchlässig-porösen kunststoff-formkörper
EP0554223B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Filtereinheit sowie nach dem Verfahren hergestellte Filtereinheit
EP0253132B1 (de) Filter zum Reinigen von Leitungswasser
WO2000018810A2 (de) Aktivkohlefilter
WO1987001610A1 (en) Filter body and process for its manufacture
DE2356353C2 (de) Vorrichtung zum Filtern von Blut
DE1924449B2 (de) Gas- und flüssigkeitsdurchlässiger Drahtgewirk-Verbundkörper von mehrschichtigem Aufbau und Verfahren zur Herstellung desselben
EP0778791B1 (de) Filterelement mit faserbeschichtung
EP0714696A2 (de) Adsorptions-Luftfilter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102009013515A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schwammkörpern aus regenerierter Cellulose und ein Schwammkörper
DE69318301T2 (de) Agglomerierter aktivkohlenstoffluftfilter
EP0339487B1 (de) Aktivkohlefilterschicht für Gasmasken und diese Aktivekohlefiletreschicht enthaltende Gasmaske
WO1992011085A1 (de) Verfahren zur herstellung von stabilisier- und/oder filterhilfsmitteln zur behandlung von flüssigkeiten, insbesondere getränken
DE202011109491U1 (de) Faserverstärkte Komposit-Formkörper mit adsorptiven Eigenschaften
DE69634626T2 (de) Dünnwandiger,extrudierter Aktivkohlefilter
DE3506202C2 (de) Verfahren zur Reinigung und zur Instandsetzung von Vielfach-Isolierverglasungen, hauptsächlich bestimmt für die Verglasungen von Bauten, und die Mittel zur Anwendung des Verfahrens
DE2227533B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Filterkörpern aus Aktivkohlekörnern und einem feinverteilten thermoplastischen Bindemittel
DE9312898U1 (de) Filteranordnung
DE3020615A1 (de) Filtriermittel fuer wasserfilter, seine verwendung zum filtrieren von wasser und filtriervorrichtung
DE2720278C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Metallfilters
DE10226264A1 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff
EP0681994A1 (de) Keimschutz für Hauswasserfilter-Siebeinsätze
DE3908407C1 (en) Use of swelling-clay granulate for air humidification, in particular in the air-conditioning of greenhouses
DE102011016689A1 (de) Filtermedium zum Reinigen eines Fluids

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU DK FI JP KR

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1988904468

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1988904468

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1988904468

Country of ref document: EP