WO1996022145A1 - Material zur filtration von viskosen flüssigkeiten - Google Patents

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Edgar WINZENHÖLER
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Definitions

  • the present invention relates to a novel material that can be used for the filtration of viscous liquids, in particular water-based paints.
  • the disadvantage of this method is that it is very time consuming. For this reason, there are methods in which the filter bags are not connected in series but in parallel. But even with this approach, the results are still not satisfactory. In particular, the time required is still too long.
  • the present invention therefore has the task of providing a material for the filtration of viscous liquids, by means of which the filtration of dirt and crater-causing substances can be accomplished in one process step with a considerably shorter time expenditure than previous processes.
  • this object can be achieved in that the material is composed of at least two layers with different filter selectivity.
  • the material according to the invention preferably consists of two layers, one of which acts as a dirt filter and the other as an adsorption filter. Possibly. can be provided a third layer, which serves as a support fabric.
  • the filter fineness (pore sizes) of the dirt filter and
  • Adso ⁇ tionsfilter für preferably have a certain relationship to each other. This can range from 10: 1 to 2: 1. A ratio of 5: 1 is particularly preferred.
  • the filter fineness of the dirt filter layer is usually up to 100 ⁇ m. 1 to 5 ⁇ m are preferred.
  • the filter fineness of the adsorption filter layer is up to 50 ⁇ m. 1 to 2 ⁇ m are preferred here.
  • materials of the individual layers differ in their chemical composition and / or microstructure.
  • they can consist of polypropylene, the dirt filter layer having a needle felt and the adsorption filter layer having a microfiber structure.
  • needle felts have a higher dirt holding capacity and allow a certain depth filtration.
  • the microfiber structure on the other hand, consists of even finer fibers. This results in high excretion rates of approx. 98%.
  • the polypropylene microfibers also have oil-absorbing properties.
  • the filter layers are preferably used in the form of bags. These are usually available in a conventional design with a metal ring. Here the individual layers are put together to form a bead. This can be done with all common fastening methods, e.g. done by welding.
  • Figure 1 shows an example of the layering of the filter material according to the invention.
  • Number 6 denotes the dirt filter layer, number 7 the crater filtration layer and number 8 the support fabric.
  • layer 6 consists of polypropylene needle felt, layer 7 of polypropylene microfiber and layer 8 of a nylon fabric.
  • FIGs 2 and 3 the handling according to the invention is shown in the form of bag filters. These are particularly easy to use. A perfect seal of the bag can be achieved via the closure collar 1. At the same time, this construction enables easy installation because the bag centers itself.
  • Used bags can be disposed of easily, for example by ashless burning.
  • the filter bags can also be produced in a conventional design with a metal ring.
  • the bead 4 produced in this embodiment requires considerable contact pressure so that the risk of a “bypass” is kept as low as possible.
  • the bag filters according to the invention have shown surprising effects which are improved compared to the prior art.
  • the problem of largely ineffective filter cartridges in the removal of crater-causing substances in paints was finally solved.
  • the overall more effective use of the filter materials means that surprisingly little filter material has to be used. Where previously around 36 cartridges were necessary, surprisingly only 2 bags have to be used. At the same time, this requires considerable cost savings. In particular, the time and cost of cleaning and filter material disposal are considerably less. With the reduced use of filters, the emissions from the disposal of the filter material also decrease.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material zur Filtration von viskosen Flüssigkeiten, das aus mindestens zwei Schichten mit unterschiedlicher Filterselektivität zusammengesetzt ist. Bevorzugt wird die Kombination von Polypropylen Nadelfilz mit Polypropylen Mikrofaser, und eine Verwendung zur Filtration von Lacken, insbesondere von Wasserbasislacken, wobei die Schichten als Schmutz- bzw. Kraterfilter wirken.

Description

Material zur Filtration von viskosen Flüssigkeiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Material, das zur Filtration von viskosen Flüssigkeiten, insbesondere von Wasserbasislacken einsetzbar ist.
Für die Filtration von Lacken, insbesondere von Wasserbasislacken werden heute verschiedene Filterbeutel eingesetzt. In der Regel ist es notwendig, zunächst eine Schmutzfiltration durchzuführen und im Anschluß hieran eine sogenannte Kraterfiltration. Wasserbasislacke weisen nämlich eine hohe Empfindlichkeit gegen Silikonöle, verschiedene organische kondensierte Polymere usw. (kraterverursachende Substanzen) auf. Bei der Filtration von Wasserbasislacken werden demgemäß sogenannte „Kraterfiltrationsbeutel" heute regelmäßig prophylaktisch eingesetzt.
Die Vorgehensweise bedingt, daß in getrennten Filtergehäusen die Beutel für die Schmutzfiltration und für die „Kraterfiltration" untergebracht werden. Beide werden hintereinander geschaltet, damit zunächst der Lack einer Schmutzfiltration und anschließend einer „Kraterfiltration" unterworfen wird. Regelmäßig wird hierbei das sogenannte Verfahren der Kreisfiltration angewendet. Dabei wird der Lack zur Erzielung einer möglichst großen Verweilzeit im Filterbeutel mehrere Male über die beschriebene Filteranordnung gepumpt, bis dieser schließlich sauber und „kraterfrei" ist.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß es sehr zeitraubend ist. Aus diesem Grunde gibt es Verfahren, bei denen die Filterbeutel nicht hintereinander, sondern parallel geschaltet sind. Aber auch bei dieser Vorgehensweise sind die Ergebnisse noch nicht zufriedenstellend. Insbesondere ist der Zeitaufwand immer noch zu hoch. Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Material zur Filtration von viskosen Flüssigkeiten zur Verfügung zu stellen, mittels dessen sich die Filtration von Schmutz und kraterverursachenden Sustanzen in einem Verfahrensschritt mit einem gegenüber bisherigen Verfahren erheblich verkürzten Zeitaufwand bewerkstelligen läßt.
Diese Aufgabe kann überraschenderweise dadurch gelöst werden, daß das Material aus mindestens zwei Schichten mit unterschiedlicher Filterselektivität zusammengesetzt ist.
Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Material aus zwei Schichten, von denen die eine als Schmutzfilter und die andere als Adsoφtionsfilter wirkt. Ggf. kann eine dritte Schicht vorgesehen sein, die als Stützgewebe dient.
Die Filterfeinheiten (Porengrößen) der Schmutzfilter- und
Adsoφtionsfilterschicht haben vorzugsweise ein bestimmtes Verhältnis zueinander. Dies kann im Bereich von 10:1 bis 2:1 liegen. Besonders bevorzugt wird ein Verhältnis von 5:1.
Die Filterfeinheit der Schmutzfilterschicht beträgt in der Regel bis zu 100 μm. Bevorzugt werden 1 bis 5 μm.
In Anbetracht des oben wiedergegebenen Verhältnisses beträgt die Filterfeinheit der Adsoφtionsfilterschicht bis zu 50 μm. Bevorzugt werden hier 1 bis 2 μm.
In einer besonderen Ausführungsform der Anmeldung unterscheiden sich Materialien der einzelnen Schichten in ihrer chemischen Zusammen- Setzung und/oder MikroStruktur. Beispielsweise können sie aus Polypropylen bestehen, wobei die Schmutzfilterschicht eine Nadelfilz- und die Adsoφtionsfilterschicht eine Mikrofaser-Struktur hat. Nadelfilze haben im Gegensatz zu Geweben eine höhere Schmutzaufnahmekapazität und ermöglichen eine gewisse Tiefenfiltration. Die Mikrofaser-Struktur besteht dagegen aus noch feineren Fasern. Man erzielt hiermit hohe Ausscheidungsraten von ca. 98%. Die Polypropylen Mikrofasem haben darüber hinaus öladsorbierende Eigenschaften.
Erfindungsgemäß werden die Filterschichten vorzugsweise in Form von Beuteln verwendet. Diese liegen regelmäßig in konventioneller Ausführung mit einem Metallring vor. Hier werden die einzelnen Schichten zu einer Wulst zusammengefügt. Dies kann mit allen üblichen Befestigungsmethoden, z.B. mittels Schweißens geschehen.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben:
Figur 1 zeigt ein Beispiel für die Schichtung des erfindungsgemäßen Filtermaterials. Hierbei ist mit Ziffer 6 die Schmutzfilterschicht, mit Ziffer 7 die Kraterfiltrationsschicht und mit Ziffer 8 das Stützgewebe gekennzeichnet. Im erfindungsgemäßen Beispiel besteht die Schicht 6 aus Polypropylen-Nadelfilz, die Schicht 7 aus Polypropylen-Mikrofaser und die Schicht 8 aus einem Nylongewebe.
In den Figuren 2 und 3 ist die erfindungsgemäße Handhabung in Form von Beutelfiltem abgebildet. Diese zeichnen sich durch eine besonders einfache Handhabung aus. Über den Verschlußkragen 1 kann eine perfekte Abdichtung des Beutels erreicht werden. Gleichzeitig ermöglicht diese Konstruktion einen einfachen Einbau, da sich der Beutel selbst zentriert.
Ein- und Ausbau werden ferner durch die integrierten Handgriffe 2 vereinfacht. Verbrauchte Beutel können einfach entsorgt werden, beispielsweise durch aschefreies VeΦrennen. Gemäß Figur 3 können die Filterbeutel auch in konventioneller Ausführung mit Metallring hergestellt werden. Der bei dieser Ausführung entstandene Wulst 4 verlangt einen beachtlichen Anpressdruck, damit die Gefahr eines „Bypass" möglichst gering gehalten wird.
Die erfindungsgemäßen Beutelfilter haben in ersten Versuchen überraschende, gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Wirkungen ergeben. So konnte insbesondere das Problem der größtenteils bisher wirkungslosen Filterkartuschen bei der Beseitigung von kraterverursachenden Substanzen in Lacken endlich gelöst werden. Zudem ist entgegen dem bisherigen Stand der Technik ein Hintereinander- oder Parallelschalten mehrerer Filterkartuschen für Schmutz- und Kraterfiltration nicht mehr erforderlich.
Die insgesamt effektivere Nutzung der Filtermaterialien führt dazu, daß überraschend wenig Filtermaterial eingesetzt werden muß. Wo vorher etwa 36 Kartuschen notwendig waren, müssen überraschenderweise nur noch 2 Beutel verwendet werden. Dies bedingt zugleich eine erhebliche Kostenersparnis. Insbesondere der Zeit- und Kostenaufwand für die Reinigung und die Filtermaterialentsorgung sind erheblich geringer. Mit dem geringeren Filtereinsatz nehmen auch die Emissionen bei der Entsorgung des Filtermaterials ab.
Eine Entlastung der Umwelt bedeutet der Einsatz der erfindungsgemäßen Materialien auch deshalb, weil bei der Filtration von WasseΦasislacken überraschenderweise etwa 40 % weniger Produktentsorgung infolge von Kraterbildung erforderlich sind, als dies nach dem bisherigen Stand der Technik der Fall war.

Claims

Ansprüche:
1. Material zur Filtration von viskosen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mindestens zwei Schichten mit unterschiedlicher Filterselektivität zusammengesetzt ist.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Schichten zusammengesetzt ist, von denen eine als Schmutzfilter und eine als Adsoφtionsfilter wirkt.
3. Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer dritten Schicht versehen ist, die als Stützgewebe dient, und die vorzugsweise aus monofilem Nylon-Gewebe besteht.
4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfeinheiten (Porengröße) der Schmutz- und der Adsoφtionsfiiterschicht im Verhältnis von 10:1 bis 2:1 zueinander stehen.
5. Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Filterfeinheiten 5:1 beträgt.
6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfeinheit der Schmutzfilterschicht bis zu 100 μm beträgt.
7. Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfeinheit zwischen 1 und 5 μm liegt.
8. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsoφtionsfilterschicht eine Filterfeinheit bis zu 25 μm aufweist.
9. Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfeinheit zwischen 1 und 2 μm liegt.
10. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die für die
Schmutzfilter und die Adsoφtionsfilterschicht eingesetzten Materialien in ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder MikroStruktur voneinander unterscheiden.
11. Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschichten aus Polypropylen bestehen, die Schmutzfilterschicht eine Nadelfilz- und die Adsoφtionsfilterschicht eine Mikrofaser-Struktur hat.
12. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Filtration von Lacken, insbesondere von WasseΦasislacken, wobei die Adsoφtionsfilterschicht als Kraterfilter wirkt.
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