DE2024910C3 - Verfahren zur Herstellung von Formkorpern mittels Polyurethanen zum Filtrieren und Trocknen von Flussig keiten und Gasen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formkorpern mittels Polyurethanen zum Filtrieren und Trocknen von Flussig keiten und GasenInfo
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- C08G18/0885—Removal of water or carbon dioxide from the reaction mixture or reaction components using additives, e.g. absorbing agents
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, welche vielseitig bei
der Filtration und Trocknung von Flüssigkeiten und Gasen Verwendung finden können.
Im Patent 1 934 030 ist ein Verfahren zur Her-Stellung
eines Trockenmittelformkörpers zum Filtrieren und Trocknen von Flüssigkeiten einschließlich
Kältemitteln beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß festes adsorptives Trockenmittel in
Perlform oder in gekörnter Form mit einem Reaktionsgemisch, hergestellt aus Di- oder Polyisocyanat
und einem Polyester- und oder Polyätherpolyol, vermischt wird, wobei auf 100 g Trockenmittel etwa
0.3 bis 5 g des Reaktionsgemisches eingesetzt werden, anschließend die Mischung in eine Form eingefüllt
und bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 120° C unter Bildung eines Polyurethans
gehärtet wird.
Für die Herstellung des Polyurethans können die meisten der handelsüblichen Polyisocyanate und
Polyole verwendet werden. Durch Zusatz geeigneter Beschleuniger kann die Reaktion so gesteuert werden,
daß sie in wenigen Minuten beendet ist. Nach diesem Verfahren können aus den üblichen festen
adsorptiven Trockenmitteln beliebiger Form, insbesondere aus aktivem Aluminiumoxid, Kieselsäuregel
und/oder Molekularsieben geformte Körper mit guter Stabilität erhalten werden. Dieses ist darauf
zurückzuführen, daß beim Härten keine Volumenkontraktion auftritt, die Anlaß zu Spannungen im
fertigen Körper geben könnte. Die hohe Trockenwirkung beruht darauf, daß nur eine vorwiegend
punktförmige Verbindung der einzelnen Teilchen stattfindet.
Das vorliegende Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einem Reaktionsgemisch aus Dioder
Polyisocyanat und eiiicin Polyester und/oder
Polyäther, wobei auf 100 g festes Material etwa 0,3 bis 5 g des Reaktionsgemisches eingesetzt werden,
anschließend die Mischung in eine Form eingefüllt und zwischen Raumtemperatur und 120 C unter
Bildung eines Polyu-ethans gehärtet wird, ist nur,
dadurch gekennzeichnet, daß als Material zum Filtrieren
und Trocknen von Flüssigkeiten und Gasen Filter- und Adsorptionsmittel, gegebenenfalls zusammen
mit festem. adsorptiv em Trockenmittel, eingesetzt
werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit Formkörper mit verbesserten Fiitereigenschai-
u> ten hergestellt werden, indem man einen oder mehrere
teste StolTe mit überwiegend adsorptiver ode; mechanischer Filterwirkung verwendet, wie beispielsweise
die im Patent 1934 030 angeführten Verbindungen. Di.■ Trockenwirkung dieser Körper kann
man verbc· rn. indem man sorbierende Materialien
zusetvi. w. :ie in der Hauptsache Tiockenwirkuiii!
aufweisen, wie die bekannten Trockenmittel. Die Mengen der einzelnen Komponenten richten sich
nach dem jeweiligen Einsatzgebiet der Formkörper.
Da die Zusammensetzung der Gemische in weiten Grenzen variieren kann, lassen sich für den jeweilig
gewünschten Zweck entsprechende Formkörper herstellen. Die F insetzbarkeit solcher geformter Körper
ist daher vielseitig.
Zur Herstellung der Formkörper werden beispielsweise die Gemische vor der Eingabe in die Form
mit dem zu einem Polyurethan erhärtenden Reaktionsgemisch vermengt. Auf die Gesamtmenge der
Feststoffe sind nicht mehr als 5 g Bindemittel pro 100 g Feststoff erforderlich.
Weiter wurde gefunden, daß auch Formkörper hergestellt werden können, in welchen die einzelnen
Materialien schichtweise angeordnet sind. Zur Herstellung der Formkörper werden die einzelnen Komponenten
vor der Eingabe in die Form mit dem zu einem Polyurethan erhärtenden Reaktionsgemisch
vermengt und in der gewünschten Reihenfolge in die Form gegeben. Die Menge des eingesetzten Bindemittels
für die einzelnen Komponenten wird dem jeweiligen Material angepaßt. Zwecks Erzielung einer
ausreichenden mechanischen Festigkeit muß nur bei der aus Aktivkohle allein bestehenden Schicht die
Menge an Bindemittel auf über 5° 0 erhöht werden, wobei je nach Körnung der Aktivkohle zwischen 10
und 20 Gewichtsprozent einzusetzen sind. Diese Bindemittelmenge läßt sich reduzieren, wenn der
Aktivkohle Sand zugemischt wird.
Bemerkenswert ist die nicht ohne weiteres voraussehbare hohe Bindekraft des erfindungsgemäßen
Bindemittels, die sich darin äußert, daß nicht nur Formkörper aus einheitlichen Materialien, sondern
auch beliebigen Gemischen hergestellt werden können. Darüber hinaus ist die gute Bindekraft der zu
einem Polyurethan erhärtenden Reaktionsgemische daraus zu erkennen, daß bei der schichtweisen Anordnung
der einzelnen Materialien die Festigkeit zwischen den einzelnen Schichten so groß ist. daß
ein auch hohen mechanischen Anforderungen standhaltender Formkörper erhalten wird.
Ein Einsatzgebiet für solche kombinierten Formkörper liegt beispielsweise in der Kälteindustrie.
Kältemittel in Kältemaschinen können neben Feuchtigkeit geringe Mengen an Säuren, gelösten Wachsen,
Ölkohle, ölschlamm u. dgl. enthalten. Zur Be-
6j seitigung dieser Verunreinigungen wird unter anderem
Aktivkohle in lockerer Schüttung, eingeschlossen in einem Trocknergehäuse, neben den üblichen
Trockenmitteln in den Kältemittelkreislauf ein-
gesetzt Gemäß dem Verfahren der USA.-Patentschrift _,4O7()I7 hat man zwar schon den Versuch
unternommen, Formkörper herzustellen, welche neben Trockenmittel auch Aktivkohle enthalten; da
aber die Trockenkapazität und Durchlässigkeit solcher Formkörper wegen der verhältnismäßig großen
Bindemittelmengen gering ist (25 Ge-viclusprozent
Phosphatbinder oder synthetischer organischer Harzbinder werden, auf ein Gemisch aus 55 Gewichtsprozent
Trockenmittel und 20 Gewichtsprozent Aktivkohle benötigt), haben diese Formkörper keine
wesentliche Bedeutung erlangt. Formkörper, welche nur aus Aktivkohle bestehen, lassen sich mit diesen
Bindemitteln praktisch nicht herstellen, da sie mindestens die doppelte Menge derselben benötigen.
Natürlich können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Formkörper hergestellt werden,
welche nur ?ms festen Stoffen mit mechanischer und
adsorptiver Filterwirkung für Flüssigkeiten bestehen.
Es ist üblich, die genannten Filter- und Trockenmaterialien auch für die Reinigung und Trocknung
von Gasen, beispielsweise Luft oder Verbrennungsgase, bzw. für die Adsorption von Lösungsmitteldämpfen
einzusetzen. Auch hierbei kann der Einsatz der erfindungsgemäßen Formkörper vorteilhaft sein.
Die Eignung von Formkörpern, beispielsweise für die Reinigung und Trocknung von Luft, ist aus Beispiel
1 zu ersehen.
B e is pi el 1
100 Gewichisteile ein^s Gemisches, bestehend aus 80 Gewichtsprozent perlförmig m Kieselsäuregel und
20 Gewichtsprozent Aktivkohle, wurden mit 2.5 Gewichtsteilen eines aus einem Polyäther auf der Basis
Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von ungefähr 520 und Diphenylmethan-j^'-diisocyanat
bestehenden Gemisches oberhalb des Festpunktes des Isocyanats vermischt und 30 Minuten bei 45 C gehärtet.
Es wurde ein stabiler Formkörper erhalten, welcher eine gute Durchlässigkeit für Flüssigkeiten
und Gase und eine gute Wasseraufnahmekapazität hatte.
Die Wasseraufnahmekapazität des Formkörpers wurde durch Durchleiten von Luft mit verschiedener
r.'lativer Luftfeuchtigkeit bei 25 C geprüft. Bezogen
auf die im Formkörper enthaltene Menge an Trokkenmittel ergab sich folgende Wasseradsorption:
Formkörper " .1 rel. I Tüchtigkeit
Gewichtsprozent
10 6.2
20 9.8
60 32,3
80 35,4
100 Gewichtsteile eines Gemisches, bestehend aus
40 Gewichtsprozent perlförmigem Kieselsäuregel, 30 Gewichtsprozent eines Molekularsiebes, 10 Gewichtsprozent
Quarzsand und 20 Gewichtsprozent Aktivkohle, wurden mit 2,5 Gewichtsteilen eines aus
einem Polyäther auf der Basis Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von ungefähr 520 und Diphenylmeihar-4,4'-diisocyanat
bestehenden Gemisches oberhalb des Festpunktes des Isocyanats vermischt und 30 Minuten bei 45" C gehärtet. Es wurde ein
stabiler Formkörper erhalten, welcher eine gute Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase und eine
gute Wasseraufnahmekapazität hatte.
r
Zur Herstellung eines Schichtkörpers wurden jeweils 125 g perlförmiges Kieselsäuregel, 125 g eines
Molekularsiebes, 125 g Quarzsand mit je 2 g des in Beispiel 2 beschriebenen Polyäther-Diisocyanat-Gemisches
vermischt. Außerdem wurden 50 g Aktivkohle mit 10 g des gleichen Gemisches versetzt. Die
einzelnen Gemische wurden in der genannten Reihenfolge
in eine Form eingefüllt und bei 45° C 30 Minuten lang gehärtet. Umgerechnet auf die Gesamtmenge
des Formkörpers betrug der Bindemittelanteil etwa 3,8 Gewichtsprozent. Der Formkörper hatte eine
gute Stabilität. Die Durchlässigkeit und Wasseraufnahmekapazität des Formkörpers war nicht wesentlich
beeinträchtigt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern
aus einem Reaktionsgemisch ai^ Di- oder
Polyisoevanit und einem Polyester und ι der Polyäther. wobei auf H)Og festem Material etwa
0.3 bis 5 g des Reaktionsgemische* eingesetzt werden, anschließend die Mischung in eine Form
eingefüllt und zwischen Raumtemperatur und 120 C unter Bildung eines Polyurethans gehärtet
wird, dadurch g e k e η η ζ e i c Ii net. daß
als Material zum Filtrieren und Trocknen von
Flüssigkeiten und Gasen Filter- und Adsorptionsmittel,
gegebenenfalls zusammen mit festem, adsorptivem Trockenmittel, eingesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Filter- und gegebenenfalls
Trockenmittel schichtweise angeordnet werden.
3. Verfahien nach den Ansprüchen 1 und 2.
dadurch gekennzeichnet, daß Aktivkohle schichtförmig angeordnet ist und die Bindemittelmenge
zwischen 10 und 2", Gewichtsprozent betrügt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |