DE4443158A1 - Cleanable gas filter - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft abreinigbare Filtermedien für die Gasfiltration.The invention relates to cleanable filter media for the Gas filtration.
Im Bereich der Gasfiltration werden heute überwiegend faserige Medien eingesetzt, die je nach Faserdurchmesser und Packungsdichte unterschiedliche Abscheidegrade erzielen. Besonders gute Abscheidegrade, vor allem im Bereich der "Most penetrating particle size" (MPPS), d. h. im Partikeldurch messerbereich zwischen 0,1 und 1 µm, werden mit feinsten Fasern erreicht, die nach dem Meltblown-Verfahren hergestellt werden. Die gute Abscheidung liegt am kleinen Faserdurchmesser, der 2 µm oder noch weniger betragen kann, und vor allem an der Tatsache, daß diese Materialien mit einer Elektretladung, also einer dauerhaften elektrostatischen Ladung der Faseroberfläche ausgestattet werden können, wodurch kleinere Partikel zurückgehalten werden können, als die mechanischen Poren erlauben. Diese Filter sind als Speicherfilter ausgelegt, d. h., sie werden mit nur relativ geringen Staubkonzentrationen im Gas (meist Luft) bestaubt und bieten eine je nach Produkt unterschiedliche Staubspeicherkapazität in der Filtermatrix. Dabei steigt der Druckverlust permanent an, bis der Enddruckverlust erreicht ist und das Filterelement ersetzt werden muß. Eine Regeneration erfolgt nicht. Beispiele sind Motor-Luftfilter und Innenraumfilter von Kraftfahrzeugen, Filter für Staubsauger, Klimaanlagen etc.In the field of gas filtration, predominantly fibrous ones are used today Media used depending on the fiber diameter and Achieve different degrees of packing density. Particularly good degrees of separation, especially in the area of "Most penetrating particle size "(MPPS) measuring range between 0.1 and 1 µm, are made with the finest fibers achieved, which are produced by the meltblown process. The good separation is due to the small fiber diameter Can be 2 µm or less, and especially at the Fact that these materials with an electret charge, so a permanent electrostatic charge on the fiber surface can be equipped, creating smaller particles can be retained as the mechanical pores allow. These filters are designed as storage filters, i. that is, with only relatively low dust concentrations in the Gas (mostly air) dusted and offer one depending on the product different dust storage capacity in the filter matrix. The pressure loss rises continuously until the Final pressure loss is reached and the filter element is replaced must become. There is no regeneration. examples are Engine air filters and cabin filters of motor vehicles, Filters for vacuum cleaners, air conditioners etc.
Im industriellen Bereich sind die anfallenden Staubkonzen trationen wesentlich höher, so daß sich dort abreinigbare Systeme durchgesetzt haben: Sobald durch die Bestaubung die maximale Druckdifferenz erreicht ist, wird mittels Klopfen, Rütteln, Spülluft, Druckluftimpuls etc. von der Reingasseite her abgereinigt. Die Abreinigung kann dabei auch zeit- oder durchfluß-/volumengesteuert sein und nicht differenzdruck gesteuert. Damit eine optimale Abreinigung möglich ist, darf möglichst keine Tiefenfiltration erfolgen, sondern die Filtermedien müssen so beschaffen sein, daß es zur Oberflächenfiltration bzw. zu einem möglichst raschen Filterkuchenaufbau auf der Filteroberfläche kommt.In the industrial sector there are dust concentrations trations much higher, so that there cleanable Systems have prevailed: As soon as through the dusting maximum pressure difference is reached, by knocking, Shaking, purge air, compressed air pulse etc. from the clean gas side cleaned up here. The cleaning can also be time or flow / volume controlled and not differential pressure controlled. So that an optimal cleaning is possible, if possible, no deep filtration, but the Filter media must be such that it is used for Surface filtration or as quickly as possible Filter cake build-up comes on the filter surface.
Die Filtermedien sind je nach Konfektionierungsform des Filterelementes (Patrone, Cassette, Tasche, Schlauch) sehr unterschiedlich: Papiere aus Zellulose-, Kunst- und Glasfasern oder Gemische hiervon, Spinnvliese, Nadelfilze etc. Je nach geforderter Filtrationsleistung sind insbesondere Spinnvliese und Nadelfilze mit verschiedensten Arten von mikroporösen Materialien beschichtet. Das Spektrum reicht dabei von Acrylatschäumen bis hin zur PTFE-Membran. Dabei zeigt sich, daß die verschiedenen Arten von Schäumen und Mikrofaser beschichtungen, die bei Polyester minimal 0,5 dtex erreichen, für die Praxis immer noch nicht fein genug sind und damit Feinstaub in die Tiefe eindringt und das Filtermedium mit der Zeit verstopft. Trotz der Abreinigung steigt der Anfangsdifferenzdruck sehr weit an, so daß beim Betrieb der Filteranlage der Arbeitsbereich zwischen Anfangsdifferenzdruck (nach der jeweiligen Abreinigung) und dem maximalen Differenzdruck immer kleiner wird. Membranbeschichtete Materialen bieten zwar ein hohes Maß an Oberflächenfiltration und damit verbunden gute Abreinigbarkeit, sind aber mechanisch sehr empfindlich und zudem sehr teuer und damit unwirtschaftlich. Die hohe Filtrationsleistung im Sinne des Abscheidegrades wird oft nicht genutzt. Die Porengröße einer Membran liegt etwa um den Faktor zehn kleiner als bei den feinsten Schaumbeschichtungen. Durch die feineren Poren aber erhöht sich der Widerstand des Filtermediums erheblich, was geringe Durchsätze bzw. höhere Energiekosten zur Folge hat.The filter media are depending on the form of assembly Filter element (cartridge, cassette, bag, hose) very much different: papers made from cellulose, synthetic and glass fibers or mixtures thereof, spunbonded nonwovens, needle felts etc. Depending on The required filtration performance is especially spunbonded and needle felts with various types of microporous Coated materials. The spectrum ranges from Acrylic foams up to the PTFE membrane. It shows that the different types of foams and microfiber coatings that reach a minimum of 0.5 dtex for polyester, are still not fine enough in practice and therefore Fine dust penetrates into the depth and the filter medium with the Time clogged. Despite the cleaning, the Initial differential pressure very wide, so that when operating the Filter system the working area between the initial differential pressure (after each cleaning) and the maximum Differential pressure is getting smaller. Membrane coated Materials do offer a high degree of surface filtration and associated with good cleanability, but are mechanical very sensitive and also very expensive and therefore uneconomical. The high filtration performance in the sense of The degree of separation is often not used. The pore size one Membrane is about ten times smaller than that of finest foam coatings. But through the finer pores the resistance of the filter medium increases significantly, what low throughputs or higher energy costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtermedium für unterschiedliche Konfektionierungsformen zur Verfügung zu stellen, das in der Abscheidequalität zwischen den feinsten (Schaum-) Beschichtungen einerseits und den Membranen andererseits liegt, einen hohen Anteil an Oberflächenfiltration und gute Abreinigbarkeit bietet, sowie einen geringeren Filterwiderstand hat als Membranfiltermedien. Gute Abreinigbarkeit bedeutet, daß der Anfangsdifferenzdruck nach jeder Abreinigung über die Vielzahl der Abreinigungsvorgänge möglichst wenig steigt.The object of the invention is to provide a filter medium for different forms of assembly are available put that in the separation quality between the finest (Foam) coatings on the one hand and the membranes on the other hand, there is a high proportion of surface filtration and offers good cleanability, as well as less Filter resistor has as membrane filter media. Quality Cleanability means that the initial differential pressure after every cleaning over the multitude of cleaning processes as little as possible.
Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.The object is achieved according to the present invention by the characterizing part of claim 1 specified Features resolved. Advantageous training and further education are in given the subordinate claims.
Demgemäß besteht der Gedanke der Erfindung darin, aus nach dem Meltblownprozeß hergestellte Feinstfaservliese, die eine Oberflächenfiltration zulassen, ggf. in Kombination bzw. im Verbund mit einem Trägermaterial abreinigbare Filtermedien zu erzeugen. Dabei wird der Meltblownprozeß in an sich bereits bekannter Form eingesetzt, z. B. wie in Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Engineering Chemestry, Vol. 48, S. 1342-1346 veröffentlicht.Accordingly, the idea of the invention consists of according to the Meltblown process manufactured fine fiber nonwovens, the one Allow surface filtration, if necessary in combination or in Filter media that can be cleaned in conjunction with a carrier material produce. The meltblown process is already in itself known form used, for. B. as in Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Engineering Chemestry, Vol. 48, pp. 1342-1346.
Überraschenderweise wurde weiterhin herausgefunden, daß sich gerade Elektret-geladene Meltblownvliese, von denen man, wie in der DE-OS 43 11 297 beschrieben, wegen der elektrostatischen Ladung eine schlechte Abreinigbarkeit erwarten würde, ohne Entladung gut abreinigen lassen. Die Elektretladung wird z. B. im einem Ladeverfahren eingebracht, das im U.S. Patent 4,904,174 (Moosmayer et al.) beschrieben ist, zusätzlich oder alternativ kann die Ladung auch an der Meltblown-Bahn nachträglich eingebracht werden (Nachladeverfahren, wie z. B. im U.S. Patent 3,998,916 (van Turnhout) beschrieben).Surprisingly, it was also found that just electret-charged meltblown nonwovens, one of which, as in DE-OS 43 11 297 described because of the electrostatic Would expect poor cleanability without Have the discharge cleaned well. The electret charge is e.g. B. introduced in a charging process that is known in U.S. patent 4,904,174 (Moosmayer et al.), Additionally or alternatively, the cargo can also be sent to the meltblown railway subsequently introduced (reloading procedures, such as in U.S. Patent 3,998,916 (van Turnhout)).
Der Differenzdruck in einer Filteranlage, die mit Filterelementen aus dem erfindungsgemäßen Filtermedium ausgestattet ist, steigt auch über viele Abreinigungszyklen nur wenig an und zusätzlich ist die Abscheideleistung wegen der Ladung besonders im Bereich feiner Partikel sehr hoch.The differential pressure in a filter system with Filter elements from the filter medium according to the invention is only increased over many cleaning cycles little at and in addition, the separation performance because of Very high charge especially in the area of fine particles.
Je nach Konfektionierungsform werden unterschiedliche Träger materialien verwendet, um dem Verbund aus Meltblown und Trägermaterial die entsprechenden mechanischen Eigenschaften zu verleihen: Plissierbare Träger für Patronen und Cassetten, also in der Regel Spinnvliese, Papiere aus Cellulose mit ggf. Kunstfaserzusatz, naßgelegte Kunstfaservliese etc. Um eine entsprechende Steifigkeit zu erzielen, können die Trägermaterialien mit Bindemittel gebunden sein, meist durch Imprägnierung. Für Schläuche und Taschen muß das Filtermedium möglichst flexibel sein, deshalb muß auch das Trägermaterial eine hohe Flexibilität bei hoher Zug- und Berstfestigkeit aufweisen. Hierfür eignet sich besonders Nadelfilz, unter Umständen auch Spinnvlies.Depending on the form of assembly, different carriers are used materials used to make the composite of meltblown and Carrier material to the appropriate mechanical properties lend: Plissable carrier for cartridges and cassettes, so usually spunbonded nonwovens, cellulose papers with Synthetic fiber additive, wet-laid synthetic fiber nonwovens etc. To a to achieve the appropriate stiffness Carrier materials are bound with binders, mostly through Impregnation. The filter medium must be used for hoses and bags be as flexible as possible, therefore the backing material must also be high flexibility with high tensile and bursting strength exhibit. Needle felt is particularly suitable for this Spunbond also possible.
Die Anströmseite dieser Verbunde ist immer die Meltblownseite. Das Trägermaterial spielt in der Funktion der Filtration eine untergeordnete Rolle, beeinflußt aber ganz wesentlich die mechanischen Eigenschaften des Filtermediums wie z. B. Reißfestigkeit und Reißdehnung, Berstdruck, Steifigkeit bzw. Flexibilität etc. Auch auf die Verarbeitbarkeit hat es einen Einfluß wie z. B. Plissierbarkeit, schweißbarkeit, Klebbarkeit, Nähbarkeit etc.The upstream side of these networks is always the meltblown side. The carrier material plays a role in the function of filtration subordinate role, but significantly influences the mechanical properties of the filter medium such. B. Tensile strength and elongation at break, burst pressure, stiffness or Flexibility etc. There is also a workability Influence such as B. pleatability, weldability, adhesiveness, Sewability etc.
Für eine bessere Abrieb- und Scheuerfestigkeit kann das Meltblown durch Bindemittel verfestigt werden. Dieses kann z. B. als Pulver, das thermisch aktiviert wird, eingebracht werden, oder einer Lösung oder Dispersion/Emulsion des Bindemittels in einem organischen Lösungsmittel oder Wasser, die durch Sprühen, Spritzen etc., vorzugsweise aber durch Imprägnieren appliziert wird.For better abrasion and abrasion resistance, this can Meltblown can be solidified by binders. This can e.g. B. introduced as a powder that is thermally activated be, or a solution or dispersion / emulsion of the Binder in an organic solvent or water, by spraying, spraying, etc., but preferably by Impregnation is applied.
Papiere, die als abreinigbare Filter verwendet werden, sind in der Regel imprägniert. Zur Verlagerung der Filtration an die oberflächennahen Schichten für verbesserte Abreinigbarkeit kann das Rohpapier mit Meltblown belegt und der Verbund aus Papier und Meltblown imprägniert werden. Ebenso ist eine Meltblownbelegung von imprägniertem Papier denkbar, wobei anschließend der Verbund imprägniert wird oder das Bindemittel von der Meltblownseite angetragen wird. Besonders vorteilhafte Ausführungen von Papier mit Meltblown entstehen, wenn das Meltblown eine Flächenmasse von 2-30 g/m² aufweist, vorzugsweise im Bereich von 5-15 g/m².Papers that are used as cleanable filters are in usually impregnated. To move the filtration to the layers close to the surface for improved cleanability the base paper coated with meltblown and the composite of paper and meltblown are impregnated. Likewise is one Meltblown occupancy of impregnated paper is conceivable, whereby then the composite is impregnated or the binder from the meltblown side. Particularly advantageous Designs of paper with meltblown arise when that Meltblown has a basis weight of 2-30 g / m², preferably in the range of 5-15 g / m².
Für den Einsatz in der "schweren" Industrie-Entstaubung ist die Imprägnierung von Meltblowns mit einer Flächenmasse von 30- 100 g/m² besonders vorteilhaft. Durch das Bindmittel wird das Meltblownvlies sehr gut scheuerfest und strapazierfähig. Durch Imprägnierung geht der Elektretcharakter ggf. teilweise verloren, kann aber durch das oben zitierte Nachladeverfahren wieder eingebracht werden.For use in "heavy" industrial dedusting Impregnation of meltblowns with a basis weight of 30- 100 g / m² particularly advantageous. The binder will Meltblown fleece is very abrasion-resistant and hard-wearing. By Impregnation of the electret character may go partially lost, but can by the reloading procedure cited above be reintroduced.
Unabhängig von der elektrostatischen Ladung bieten die Meltblownmaterialien durch den sehr feinen Faserdurchmesser von ca. 2 µm und darunter eine sehr hohe Feinstaubabscheidung, da eine enorm große Faseroberfläche zur Verfügung steht. Resultat davon ist, das die Staubabscheidung in die oberflächennahen Schichten verlegt wird, also weniger Tiefenfiltration zugunsten höherer Oberflächenfiltration entsteht. Dadurch wird schnell ein Staubkuchen aufgebaut, der sehr gut abgereinigt werden kann. Auch bei abrasiven Vorgängen, also Schleifprozessen durch scharfkantige Staubpartikel, wird ein hohe Standzeit erreicht, da durch die Dicke der Meltblownschicht auch dann ein gutes Filtrationsergebnis gewährleistet ist, wenn die Dicke durch Abrasion verringert wurde. Hier ist ein entscheidender Nachteil von membranbeschichteten Filtermedien, die bereits einen starken Staubdurchtritt aufweisen, wenn die Oberfläche auch nur geringfügig beschädigt ist.Regardless of the electrostatic charge, the Meltblown materials due to the very fine fiber diameter of approx. 2 µm and below that a very high fine dust separation, because an enormously large fiber surface is available. result of it is that the dust separation in the near surface Layers are laid, so less depth filtration in favor higher surface filtration arises. This will make it quick built a dust cake that can be cleaned very well can. Even with abrasive processes, i.e. grinding processes through sharp-edged dust particles, a long service life is achieved, because the thickness of the meltblown layer makes it a good one Filtration result is guaranteed when the thickness is through Abrasion was reduced. Here is a crucial disadvantage of membrane-coated filter media that already have a show strong dust penetration, if only the surface is slightly damaged.
Durch Zusätze zur Imprägnierflotte sind auch weitere Eigenschaften des Filtermediums veränderbar: Antiadhäsive Ausrüstung, hydrophobe, hydrophoboleophobe Ausrüstung, Antistatikwirkung, Flammschutz, Hydrolyseschutz etc.By adding to the impregnation liquor there are also more Properties of the filter medium can be changed: anti-adhesive Equipment, hydrophobic, hydrophoboleophobic equipment, Antistatic effect, flame protection, hydrolysis protection etc.
Durch Kalandrierung können die ohnehin schon feinen Poren des Meltblownvlieses noch weiter verengt werden. Daraus resultiert eine noch stärker ausgeprägte Oberflächenfiltration verbunden mit guter Abreinigbarkeit auch bei feinen oder "schwierigen" Stäuben. Die Flächenmasse des Meltblowns wird dabei in der Regel unter 70 g/m², vorzugsweise im Bereich 15-40 g/m² liegen. Durch das Kalandrieren wird die Oberfläche geglättet, was die Abreinigung weiter verbessert. Bei Kalandrierung unter erhöhter Temperatur (60-160°C, je nach Polymer knapp unter der jeweiligen Erweichungstemperatur, idealerweise im Bereich der sog. Dauergebrauchstemperatur +/- 20°C) erfolgt eine thermische Verfestigung des Faservlieses und damit verbesserte Abriebfestigkeit. Auch eine Kombination von Imprägnierung und Kalandrierung ist möglich, um mit der Imprägnierung eine optimale Faserbindung zu erreichen und mit der Kalandrierung die minimale Porengröße.By calendering the already fine pores of the Meltblown fleece can be narrowed even further. This results an even more pronounced surface filtration with good cleanability even with fine or "difficult" Dust. The basis weight of the meltblown is in the Usually less than 70 g / m², preferably in the range 15-40 g / m² lie. The surface is smoothed by calendering, which further improves cleaning. With calendering under elevated temperature (60-160 ° C, depending on the polymer just below the respective softening temperature, ideally in the range the so-called continuous use temperature +/- 20 ° C) thermal consolidation of the nonwoven and thus improved Abrasion resistance. Also a combination of impregnation and Calendering is possible to get an impregnation with to achieve optimal fiber binding and with calendering the minimum pore size.
Der Vorteil von kalandrierten Feinstfaservliesen aus Meltblown gegenüber kalandrierten Spinnvliesen oder Nadelfilzen besteht unabhängig von einer ggf. aufgebrachten Elektretladung darin, daß durch den kleinen Faserdurchmesser sehr viel kleinere Porendurchmesser bei vergleichbarer Luftdurchlässigkeit erzielt werden können, da die Anzahl der Luftdurchtrittsöffnungen sehr viel höher ist.The advantage of calendered fine fiber fleece from meltblown compared to calendered spunbonded fabrics or needle felts regardless of any electret charge in it, that much smaller due to the small fiber diameter Pore diameter achieved with comparable air permeability can be because the number of air vents very is much higher.
Bei der thermischen Kalandrierung kann die Elektretladung ggf. ganz oder teilweise verloren gehen. Durch das oben zitierte Nachladeverfahren kann sie aber wieder eingebracht werden und so mit minimaler Porengröße und Elektretladung ein Maximum an Abscheidequalität erzielt werden.With thermal calendering, the electret charge may lost in whole or in part. Through the above Reloading process, however, it can be reintroduced and so maximum with minimal pore size and electret charge Separation quality can be achieved.
Das Kalandrieren des Meltblowns ohne Träger hat den Vorteil, daß der Träger nicht durch das Kalandrieren verdichtet wird. Stark verdichtete Trägermaterialien wie z. B. bestimmte Spinn vliessorten oder andere Materialien, die unter den Kalandrierbedingungen keinen zu hohen Verlust an Luftdurchlässigkeit erleiden, können auch zusammen mit dem Meltblown als Verbund kalandriert werden.Calendering the meltblown without a carrier has the advantage that the carrier is not compacted by calendering. Heavily compressed carrier materials such as B. certain spinning types of fleece or other materials that are among the Calendering conditions do not cause excessive loss Air permeability can also suffer along with the Meltblown can be calendered as a composite.
Zusätzlich kann die Anströmseite des Meltblowns mit einer Schutzschicht, z. B. einem dünnem Netz oder Spinnvlies gegen mechanische Einflüsse Einflüsse geschützt werden. Diese Möglichkeit des Oberflächenschutzes der angeströmten Meltblownseite kann unabhängig von der sonstigen Vorbehandlung des Meltblowns erfolgen, also z. B. für Elektretmaterialien, ungeladene, imprägnierte und/oder kalandrierte Meltblown materialien etc. Auch kann die Schutzschicht vor, während oder nach dieser Vorbehandlung aufgebracht sein.In addition, the upstream side of the meltblown can with a Protective layer, e.g. B. against a thin network or spunbond mechanical influences influences are protected. These Possibility of surface protection of the flow Meltblown side can be independent of the other pretreatment of the meltblown, B. for electret materials, uncharged, impregnated and / or calendered meltblown materials etc. The protective layer can also be used before, during or be applied after this pretreatment.
Je nach Anwendungsfall sind unterschiedlichste Polymere für das Meltblown denkbar, z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polyester (insbesondere PBT und PET), Polycarbonat und hochtemperatur beständige Kunststoffe wie Polyphenylensulfid, Polyimid, Polyether(ether)keton etc.Depending on the application, a wide variety of polymers are available for this Meltblown conceivable, e.g. B. polypropylene, polyethylene, polyester (especially PBT and PET), polycarbonate and high temperature resistant plastics such as polyphenylene sulfide, polyimide, Polyether (ether) ketone etc.
Das Trägermaterial kann von der Stoffzusammensetzung unabhängig vom Meltblown gewählt werden. Werden spezielle chemische oder thermische Beständigkeiten gefordert, ist es von Vorteil, wenn die jeweilige Beständigkeit des Trägermaterials nicht schlechter ist als die des Meltblowns. Wählt man für das Trägermaterial die gleiche Kunststoffsorte wie für das Meltblown, sind die Beständigkeiten von Trägermaterial und Meltblown annähernd gleich.The carrier material can be independent of the composition of matter be chosen by meltblown. Be special chemical or thermal resistance is required, it is an advantage if the respective durability of the carrier material is not is worse than that of meltblown. You choose for that Carrier material the same type of plastic as for the Meltblown, are the resistance of the carrier material and Meltblown almost the same.
Als Verbundtechnik können verschiedenste bekannte Verfahren genutzt werden, z. B. Schweißen unter Temperatur oder mit Ultraschall, Hochfrequenz etc., Kleben mit Sprühkleber, die physikalisch trocknen und ggf. chemisch reaktiv sind. Pulver, die thermisch aktiviert werden und ggf. chemisch reaktiv sind, oder Auftrag von Hotmelt, der ggf. chemisch reaktiv ist.Various known processes can be used as composite technology be used, e.g. B. welding under temperature or with Ultrasound, high frequency etc., gluing with spray adhesive, the dry physically and are chemically reactive if necessary. Powder, which are activated thermally and are chemically reactive if necessary, or application of hot melt, which may be chemically reactive.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:In the following, the invention will be explained in more detail by means of examples explains:
Es zeigen dieThey show
Fig. 1 Erfindungsgemäßes Filtermedium nach Beispiel 1 im Querschnitt, Fig. 1 Invention filter media of Example 1 in cross-section,
Fig. 2 Erfindungsgemäßes Filtermedium nach Beispiel 2 im Querschnitt, Fig. 2 inventive filter medium of Example 2 in cross section,
Fig. 3 Erfindungsgemäßes Filtermedium nach Beispiel 3 im Querschnitt, Fig. 3 Inventive Filter medium according to Example 3 in cross-section,
Fig. 4 Erfindungsgemäßes Filtermedium nach Beispiel 4 im Querschnitt und Fig. 4 inventive filter medium according to Example 4 in cross section and
Fig. 5 Erfindungsgemäßes Filtermedium nach Beispiel 5 im Querschnitt. Fig. 5 inventive filter medium according to Example 5 in cross section.
Im Beispiel 1 besteht das abreinigbare Filtermedium (1) aus einem Sprühkleberverbund aus Polypropylen-Meltblown (2) und einem Spinnvlies (3), das für höhere Steifigkeit und gute Plissierbarkeit imprägniert ist. Das Meltblown mit 40 g/m² Flächenmasse weist eine dauerhafte Elektretladung auf, so daß der Durchlaßgrad für Feinstaub im MPPS-Bereich im Vergleich zu verschiedenen Papier- und Spinnvliessorten um den Faktor 1/10 bis 1/100 oder noch weniger ist. Die Luftdurchlässigkeit ist aber mit 300 l/m²s (bei 20 mm WS) sehr hoch. Auch über eine Vielzahl von Abreinigungszyklen bleibt der Druckverlust deutlich, d. h. mindestens 30% unter dem von Spinnvliessorten.In example 1, the cleanable filter medium ( 1 ) consists of a spray adhesive composite made of polypropylene meltblown ( 2 ) and a spunbonded fabric ( 3 ) which is impregnated for greater rigidity and good pleatability. The meltblown with a surface weight of 40 g / m² has a permanent electret charge, so that the permeability for fine dust in the MPPS range is 1/10 to 1/100 or less compared to various types of paper and spunbonded nonwovens. However, the air permeability is very high at 300 l / m²s (at 20 mm WS). The pressure drop also remains clear over a large number of cleaning cycles, ie at least 30% less than that of spunbonded fabrics.
Im Beispiel 2 ist der Aufbau ähnlich: Ein elektretgeladenes Meltblown (4) aus Polypropylen mit 30 g/m² Flächenmasse ist mit einem steifen, plissierbaren Spinnvlies (5) aus Polypropylen verbunden. Zum Schutz der angeströmten Meltblownseite ist diese mit einem 17 g/m² Spinnvlies (6) aus Polypropylen abgedeckt. Der Verbund erfolgt durch Ultraschallschweißung, so daß alle drei Lagen miteinander verbunden werden. Durch das Abdeckvlies ist die Meltblownschicht vor abrasivem Staub und Ausfasern geschützt.In example 2, the structure is similar: an electret-charged meltblown ( 4 ) made of polypropylene with a mass of 30 g / m² is connected to a stiff, plissable spunbonded fabric ( 5 ) made of polypropylene. To protect the meltblown side, it is covered with a 17 g / m² spunbond ( 6 ) made of polypropylene. The bond is made by ultrasonic welding so that all three layers are connected to each other. The non-woven cover protects the meltblown layer from abrasive dust and fraying.
Im Beispiel 3 ist ein Meltblown (7) mit 10 g/m² aus PBT ohne Elektretladung auf Papier (8) abgelegt. Das Papier und das Meltblown ist imprägniert, wobei es keine Rolle spielt, ob beide zusammen oder getrennt imprägniert sind. Der Verbund ist mit Sprühkleber hergestellt. Durch die Meltblownschicht steigt der Abscheidegrad und vor allem die Abreinigbarkeit: Das meltblownbeschichtete Papier stabilisiert sich bei der Abreinigung bei einem etwa zwei Drittel so hohen Differenzdruck im Vergleich zum identischen Papier ohne Meltblownschicht. Durch das Imprägnieren ist die Meltblownschicht scheuerfest und dauerhaft, so daß aus diesem Filtermedium gefertigte Patronen eine hohe Standzeit erreichen. In example 3, a meltblown ( 7 ) with 10 g / m² of PBT is deposited on paper ( 8 ) without electret charging. The paper and meltblown are impregnated, regardless of whether both are impregnated together or separately. The composite is made with spray adhesive. The meltblown layer increases the degree of separation and, above all, the ability to be cleaned: The meltblown-coated paper stabilizes during cleaning with a differential pressure that is about two thirds higher than that of identical paper without a meltblown layer. Due to the impregnation, the meltblown layer is abrasion-resistant and durable, so that cartridges made from this filter medium have a long service life.
Im Beispiel 4 ist ein Meltblown (9) aus PBT (Polybutylen terephtalat) mit 25 g/m² unter einer Temperatureinwirkung von 140°C kalandriert worden und anschließend mit dem Träger material (10) verbunden worden. Der Träger besteht aus einem naßgelegten Polyestervlies, das zusätzlich imprägniert wurde. Durch die Verringerung der Porendurchmesser stabilisiert sich der Differenzdruck auf einem noch niedrigeren Niveau als im Beispiel 3, obwohl die Luftdurchlässigkeit im Neuzustand geringer ist.In Example 4, a meltblown ( 9 ) made of PBT (polybutylene terephthalate) with 25 g / m² was calendered under the influence of temperature of 140 ° C. and then connected to the carrier material ( 10 ). The carrier consists of a wet-laid polyester fleece that has also been impregnated. By reducing the pore diameter, the differential pressure stabilizes at an even lower level than in Example 3, although the air permeability is lower when new.
Das abreinigbare Filtermedium in Beispiel 5 ist für den Einsatz als Filterschlauch oder -tasche unter extremeren Bedingungen wie hoher Rohgasstaubgehalt oder hohe Abrasivität des Staubes vorgesehen. Deshalb besteht die Filtrationsschicht aus 80 g/m² PBT-Meltblown (11), das imprägniert ist für höchste Scheuerfestigkeit. Das Trägermaterial muß möglichst flexibel sein bei hoher Zugfestigkeit, geringer Dehnung und hohem Berstdruck. Dafür wird ein Nadelfilz (12) aus Polyester verwendet, der ein Stützgewebe (13) aufweist. Im Gegensatz zu den sonst in der Entstaubung üblichen hohen Flächengewichte von etwa 550 g/m² findet hier eine Qualität von nur 400 g/m² Verwendung, da die Filtrationsleistung fast ausschließlich durch das Meltblown bestimmt wird. Durch die um etwa den Faktor 3 kleineren Poren als bei Schaumbeschichtungen ist hier die Oberflächenfiltration stärker ausgeprägt, was sich im Dauergebrauch nach einer Vielzahl von Abreinigungszyklen im deutlich geringeren Druckverlust zeigt.The cleanable filter medium in example 5 is intended for use as a filter hose or bag under more extreme conditions such as high raw gas dust content or high abrasiveness of the dust. That is why the filtration layer consists of 80 g / m² PBT meltblown ( 11 ), which is impregnated for maximum abrasion resistance. The backing material must be as flexible as possible with high tensile strength, low elongation and high burst pressure. For this purpose, a needle felt ( 12 ) made of polyester is used, which has a support fabric ( 13 ). In contrast to the high basis weights of around 550 g / m² that are otherwise common in dedusting, a quality of only 400 g / m² is used here, since the filtration performance is determined almost exclusively by the meltblown. Due to the fact that the pores are smaller by a factor of 3 than with foam coatings, the surface filtration is more pronounced, which is evident in long-term use after a large number of cleaning cycles in the significantly lower pressure loss.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FIBERMARK GESSNER GMBH & CO., 83052 BRUCKMUEHL, DE |
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8130 | Withdrawal |