DD140535A1

DD140535A1 - Verfahren zur thermischen oberflaechenveredelung von filtermaterialien

Info

Publication number: DD140535A1
Application number: DD20964178A
Authority: DD
Inventors: Helmut Metzner; Berthold Dyrba; Barbara Dietzsch
Original assignee: Helmut Metzner; Berthold Dyrba; Barbara Dietzsch
Priority date: 1978-12-11
Filing date: 1978-12-11
Publication date: 1980-03-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung von aus Fasern hergestelltem oder faserigem Filtermaterial mit dem Ziel, ein solches Verfahren zu schaffen, das energetisch günstig ist und erlaubt, den Grad der Verschmelzung einzelner Fasern miteinander leicht zu beeinflussen und eine eventuell gewünschte Tiefenwirkung der Verschmelzung ins Innere des Filtermaterials zu erzeugen. Das Verfahren ist gekennzeichnet dadurch, daß die Veredelung das Filtermaterials durch die bei einer explosionsartig ablaufenden Oxydationsreaktion eines explosiblen Gasgemisches freiwerdende thermische Energie erfolgt. Durch Wahl des brennbaren Gases bzw. der Gemischkonzentration können .Wärmeenergie und Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit variiert werden. Dieses Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung kann insbesondere bei der Textilherstellung und der Entstaubungstechnik Anwendung finden.

Description

Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung von Filtermaterialien

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung von aus Fasern hergestelltem oder faserigem Filtermaterial und kann insbesondere bei der Textilherstellung und der Entstaubungstechnik Anwendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannte Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung von. aus Fasern hergestelltem oder faserigem Filtermaterial, um den Abscheidevorgang des Staubes und den Abreinigungsvorgang günstig zu beeinflussen, sind das Anschmelzen der Fasern auf der Oberfläche des Filtermaterials durch Strahlungswärme oder durch Berührung mit heißen Flächen, gegebenfalls bei Verwendung von Zusatzstoffen. Im erstgenannten Verfahren wird die Oberfläche des Filtermaterials der Einwirkung einer offenen Flamme ausgesetzt, wobei die Strahlungswärme ausreichend sein muß, um das vorliegende Fasermaterial anzuschmelzen. Bei der Oberflächenveredelung durch Berührung mit heißen Flächen wird das Filtermaterial vorzugsweise über eine beheizte Walze oder eine geeignete geformte heiße Fläche geführt, so daß es zum Anschmelzen der Fasern kommt. Die Temperatur der Heizflächen richtet sich nach dem verwendeten Fasermaterial, Der Einsatz von Zusatzstoffen, zum Beispiel bei Pulverbestreuung der faserigen Oberfläche des Filtermaterials mit anschließendem Wärme-

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pressen, ergibt zwar glatte Oberflächen und damit bessere Regenerierfälligkeiten des Filtermaterials, doch erhöht sich der Druckverlust und die Abscheideleistung des Filterma-fcerials sinkt. .

Die "bisherigen Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung von aus Fasern hergestelltem.oder faserigem Filtermaterial durch offene Flammen oder durch heiße Flächen sind laut Iiteraturangabe, DDR-PS 118 233, BRD-OS 2 754 30 5, nur für Fasermaterialien bis zu einer Schmelztemperatur von 29O°C, Polytetrafluorethylen, bekannt, nachteilig gestalten sich bei diesen bekannten Verfahren die hohen thermischen Verluste der Energieübertragung und die zur thermischen Oberflächenveredelung notwendige Verweilzeit. Ein Mangel der bekannten thermischen Oberflächenveredelungsverfahren besteht insbesondere in der technisch bedingten Art der Wärmeenergieübertragung.

der Erfindung

der Erfindung ist es, ein solches Verfahren zur thermischen Oberflächenveredelung von aus Fasern hergestelltem oder faserigem Filtermaterial zu schaffen, das.energetisch •günstiger ist und erlaubt, den Grad der Verschmelzung der einseinen Fasern miteinander leicht zu beeinflussen und eine eventuell gewünschte Tiefenwirkung der Verschmelzung einzelner Fasern miteinander in das Innere des Filtermaterials zu erzeugen. .

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine effektivere Möglichice it der Wärmeenergieübertragung zur thermischen Oberflächenveredelung von aus Fasern hergestelltem, oder faserigem Filtermaterial zu finden und bei gleichbleibender Veredelungsqualität eine entsprechend" der vorhandenen Kornfraktionen der abzuscheidenden Stäube optimale Oberflächenstruktur zu erzeugen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch, gelöst, daß das zu behandelnde aus Fasern hergestellte oder faserige Filtermaterial in eine offene oder allseitig geschlossene Explosionslcammer eingebracht und das explosible Brenngas luft - oder Brenngas - Sauerstoffgemisch eingeleitet oder nach Evakuierung der geschlossenen Explosronskammer über das Partialdruck - Verfahren eingestellt wird. Durch geeignete Wahl der Geinischkonzentration und der Art der· gasförmigen Brennstoffe besteht die Möglichkeit, die bei der explosionsartigen Verbrennung freiv/erdende Wärmemenge und die Plammenfortpflanzungsgeschwindigkeit zu variieren, was zu einer wahlweise gewünschten Einwirkzeit der Temperatur und ihrer Höhe führt, so daß eine beabsichtigte mehr oder weniger dichte Verschmelzung einzelner Fasern entstehen kann.

Bevorzugt eingesetzt werden können Brenngase wie Methan, Athan, Propan, Butan, Wasserstoff, Stadtgas, Erdgas, Athen, A thin, innerhalb der unteren und oberen Explosionsgrenze, bevorzugt in stöchiometrischer Gemischzusammensetzung mit Luft oder Sauerstoff bei Ausgangsdrücken von. 10 Pa und Umgebungstemperatur.

Bei der thermischen Oberflächenveredelung von Fasermaterial mit höheren Schmelztemperaturen, Cr-Ni-Stahlfasern mit einer Schmelztemperatur von 450⁰C, besteht die Möglichkeit vorkomprimierte explosible Brenngas Luft - oder Brenngas - Sauerstoffgemische einzusetzen.

Durch Betätigung einer geeigneten Zündquelle wird das explosible Gemisch gezündet, so daß nach einigen Millisekunden innerhalb deren die Explosion abläuft der Vorgang der Oberflächenveredelung abgeschlossen ist.

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Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Ein. Nadelvliesstoff aus Polyesterfasern wird in eine Halterungsvorrichtung eingespannt und in die Explosionsirammer eingebracht. Die Explosionskammer ist ein zylindrischer druckfester Behälter und einseitig offen. Die Halterungsvorrichtung mit dem Filtermaterial ist gegenüber der Zünd-_ .quelle am offenen Ende des zylindrischen Behälters quer zur Strömungsrichtung der Flammenfront angebracht. Mit dem vorgemischten explosiblen Me than- Luftgemisch in stöchiometrischer Zusammensetzung wird eine 10-fache Volumeiispülung des zylindrischen Behälters durchgeführt. Der Ausgangsdruck des explosiblen Gemisches in der Explosionskammer beträgt 10 ^ Pa. Durch Betätigung einer Zündquelle wird die Explosion initiiert, so daß durch die sich kurzzeitig ausbreitende Flammenfront mit Temperaturen um 2000⁰C eine Verschmelzung einzelner Polyesterfasern miteinander auf der Anströmfläche des Filtermaterials mit gewünschter Tiefenwirkung erzielt wird, d.h. daß sich Fasern auch in Schichten unter der unmittelbaren Oberfläche an den Kreuzungspunkten verschmelzen.

•Beispiel 2

¥ie Beispiel 1, jedoch wird die Haiterungsvorrichtung mit einem Nadelvliesstoff aus Polyacrylnitrilfasem längs zur Ausbreitungsrichtung der Flammenfront eingebracht, so daß nur die unmittelbare Oberfläche des Filtermaterials thermisch veredelt wird.

Beispiel 3 ' '

Wie Beispiel 1, jedoch wird zur Oberflächenveredelung eines Gewebes aus texturierten Po lyes te rf ade η ein unterstöchiometrisches Prοpan-Luftgemisch verwendet.

Beispiel 4

Ein aus Chrom-lickel-Fasern hergestelltes Filtermaterial wird in einer allseitig geschlossenen druckfesten Explosionskaminer eingebracht. Die Gemischeinstellung erfolgt

über das Partialdruckverfahren. Verwendet wird ein Methan-Sauerstoff gemisch in stöchiometrischer Zusammensetzung. Je nach. Intensität der Verschmelzung einzelner Chrom-lTickel-

5 6 Pasern sollte ein Vordruck zwischen 5*10 Pa und 10 Pa gewählt werden. Für einen Vordruck des explosiblen Gemisches von 10° Pa wird die Explosionskammer evakuiert, danach Methan eingeleitet; Ms der innere Druck 3,33· ICK Pa beträgt"» Bis zum Erreichen von 10 Pa wird Sauerstoff nachgefüllt. Die Explosion wird durch Betätigen der Zündquelle eingeleitet, so daß durch die unmittelbare Einwirkung der Flammenfront auf das quer zur Strömungsrichtung eingespannte Filtermaterial eine Anschmelzung einzelner Chrom-Nickel-Fasern miteinander an der Oberfläche des Filtermaterials innerhalb von Millisekunden erreicht wird. Die Vorteile der Άην/endung des Partial druckverfahre ns bestehen einerseits im sparsamen Verbrauch sowohl an brennbaren Gasen als auch an Sauerstoff oder komprimierter Luft und andererseits in der Möglichkeit Filtermaterialien mit höheren Schmelztemperaturen an der Oberfläche veredeln zu können.

Claims

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ETf indungsanspruch ·

1.. Verfahren-zur thermischen Oberflächenveredelung von aus Fasern hergestelltem oder faserigem Filtermaterial gekennzeichnet dadurch, daß die Veredelung des Filtermaterials durch die "bei der explosionsartig ablaufenden Gxydationsreaktion eines explosiblen Gasgemisches freiwerdende thermische Energie erfolgt. „
2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Explosionsreaktion in einer offenen oder allseitig geschlossenen Explosionskammer verläuft.
5. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß das explosible Gasgemisch vorzugsweise aus den Medien Methan, !than, Propan, Butan, Wasserstoff, Stadtgas, Erdgas, Athen oder A thin im Gemisch mit luft oder Sauerstoff, vorzugsweise in stöchiometri-scher Zusammen-Setzung, "besteht,
4. Verfahren nach Punkt 1 und 3 gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgangsdruck des explosiblen Gasgemisches 10 Pa oder höhere Werte "betragen kann.
5. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß das Filtermaterial in senkrechter, waagerechter oder "beliebiger Neigung zur Richtung der Flammenfortpflanzung angebracht ist.