DE19817593A1 - Quarzfaser-Filterband - Google Patents
Quarzfaser-FilterbandInfo
- Publication number
- DE19817593A1 DE19817593A1 DE1998117593 DE19817593A DE19817593A1 DE 19817593 A1 DE19817593 A1 DE 19817593A1 DE 1998117593 DE1998117593 DE 1998117593 DE 19817593 A DE19817593 A DE 19817593A DE 19817593 A1 DE19817593 A1 DE 19817593A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- quartz fiber
- material according
- fiber filter
- tape material
- quartz
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2003—Glass or glassy material
- B01D39/2017—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous
- B01D39/2024—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous otherwise bonded, e.g. by resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/18—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filtering belts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Filterbandmaterial aus reinen Quarzfasern, das aus Gründen der Zugfestigkeit mit einem organischen Polymer versetzt ist. Es ist zur Abscheidung partikulärer Bestandteile aus strömenden Gasen geeignet und läßt sich für analytische Fragestellungen sehr gut einsetzen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Quarzfaserfiltermaterial in Bandform.
Gegenstand der Erfindung ist ein Filterband aus chemisch reinen Quarzfasern, das
zur Abscheidung partikulärer Bestandteile aus strömenden Gasen geeignet ist.
Dieses Quarzfaser-Filterband ermöglicht aufgrund seiner mechanischen
Eigenschaften den Betrieb in automatisch arbeitenden Probenahmegeräten. Zur
Beantwortung chemisch analytischer Fragestellungen ist häufig eine qualitative
und quantitative Bestimmung der auf einem Filtermaterial abgeschiedenen
Partikel unumgänglich. Hierzu muß ein Filtermaterial eingesetzt werden, das
möglichst geringe Analyt-Blindwerte aufweist. Der Einsatz hochreiner
Quarzfasern in Bandform als Abscheidemedium für die zu analysierenden Partikel
ermöglicht eine nachfolgende störungsfreie Analyse der Inhaltsstoffe.
Zur Untersuchung von Immissionssituationen werden in der Atmosphäre neben
gasförmigen Luftschadstoffen auch Schwebstaubkonzentrationen und deren
ökotoxisch wirkenden Anteile gemessen. Weiterhin werden im Emissionsbereich
Probenahmen an Anlagen durchgeführt und die abgeschiedenen Partikel über eine
nachfolgende Analyse auf ihre Inhaltsstoffe hin untersucht. Dies erfolgt speziell
für die in der 17. Bundes-Immissionsschutzgesetz-Verordnung (17. BImSchV
17. Bundes-Immissionsschutzgesetz-Verordnung, 17. BImSchV vom 23.11. 1990, BGBl. 1, S. 2545 u. 2832
sowie BGBl. 3, S. 2129, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn)
und der TA-Luft angegebenen chemischen Stoffe.
Für den Einsatz bei unterschiedlichsten Probenahme-Problemen sollte ein
Filtermaterial möglichst viele der nachfolgend genannten Eigenschaften in sich
vereinen:
- 1. geringe Analyt-Blindwerte im Filtermaterial
- 2. geringe Blindwertschwankungen über die gesamte Filterfläche
- 3. chemische Resistenz gegenüber aggressiven Stoffen
- 4. thermische Resistenz, auch bei hohen Temperaturen (< 180°C)
- 5. hohe Abscheidekapazität, auch bei hohen Feuchten und Partikelfrachten
- 6. hohe Abscheideeffektivität, auch im Submikron-Bereich (< 1 µm)
- 7. hoher Gasdurchsatz
- 8. mechanische Stabilität.
Für die verschiedenen Fragestellungen sind unterschiedliche Filtermaterialien
erhältlich. Man unterscheidet Oberflächenfilter und Tiefbettfilter.
Oberflächenfilter werden zur Abscheidung geringer Stoffmengen eingesetzt.
Meist werden Membranfilter mit einer Filterdicke unter 50 Mikrometer
verwendet, bei denen die Partikel an der Filteroberfläche abgeschieden werden.
Membranfilter gibt es aus verschiedenen Materialien wie z. B. Mischester,
Polycarbonat oder PTFE. Die Nachteile dieser Membranfilter sind die geringe
Abscheidekapazität, geringe mechanische Stabilität und teilweise geringe
chemische Resistenz sowie geringe Resistenz bei hohen Temperaturen (<180
Grad Celsius).
Tiefbettfilter bestehen aus Glasfasern oder Quarzfasern und haben eine
Filterdicke von mehreren hundert Mikrometern. Faserfilter besitzen von den oben
genannten Eigenschaften die Punkte 3-7. Aufgrund ihrer Struktur haben
Faserfilter keine hohe mechanische Stabilität und werden als Planfilter in
verschiedenen Formen (rund, eckig) und Größen hergestellt (z. B. Fa.
MUNKTELL FILTER AB in Schweden, Fa. SCHLEICHER UND SCHUELL in
Deutschland, Fa. WHATMAN in England). Mit diesen Planfiltern lassen sich nur
Einzelfilter-Probenahmen durchführen.
Für eine automatisierte Abscheidung von Partikeln auf Filterbändern mit
zeitgesteuertem Filtervorschub gibt es ausschließlich Glasfaser-Filterbänder (z. B.
Fa. BINZER). Die Bänder werden durch eine zusätzlich aufgebrachte
Seitenverstärkung und die Beimengung eines anorganischen Bindemittels den
mechanischen Anforderungen hinsichtlich der Reißfestigkeit beim Filtertransport
gerecht, sind jedoch mit hohen und schwankenden Analyt-Blindwerten behaftet.
Dies erschwert für die meisten Fragestellungen eine nachgeschaltete qualitative
und quantitative Analyse.
Erfindungsgemäß wird ein Filtermaterial in Bandform mit besonders reinen
Quarzfasern zur Verfügung gestellt, welches eine genügend hohe mechanische
Stabilität und Zugfestigkeit aufweist, so daß es in Systemen wie z. B. dem Be
ta-Staubmeter F 701 der Firma VEREWA (Deutschland) zur kontinuierlichen
Probenahme mit automatisiertem Filterbandvorschub eingesetzt werden kann
(Dannecker W.; Reich, T.: Automatische Kurzzeitprobenahme von Immissionsstäuben und die nachfolgende
analytische Bestimmung von Elementgehalten, Staub-Reinhaltung Luft 43 (1983) S. 253-258).
Hergestellt wird dieses Quarzfaser-Filterband - wie auch andere Faserfilter - in
bekannter Weise nach dem Schöpfverfahren von der Fa. MUNKTELL
FILTER AB (Schweden).
Die Erfindung ist ein reines Quarzfaser-Filtermaterial in Bandform, das
hinsichtlich niedriger und konstanter Analyt-Blindwerte und insbesondere der
mechanischen Stabilität (Reißfestigkeit < 900 N/m) den oben genannten
Anforderungen 1-8 entspricht. Die mechanische Stabilität wurde durch Zugabe
eines die Quarzfasern verbindenden organischen Polymeren erreicht. Geeignete
Polymere sind im Prinzip alle thermoplastischen Kunststoffe, Kautschuke,
Duromeren, wobei man im Einzelfall die Wahl des Polymeren auf den konkreten
Einsatzzweck des Materials abstimmt. Einige Beispiele für geeignete Polymere
sind:
Aromatische Polycarbonate, ABS, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohole, Polyacrylate und -methacrylate, Polyoxymethylen, Polyamide, Naturkautschuk, SBR, Polyurethane, Polyepoxide, Polyester.
Aromatische Polycarbonate, ABS, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohole, Polyacrylate und -methacrylate, Polyoxymethylen, Polyamide, Naturkautschuk, SBR, Polyurethane, Polyepoxide, Polyester.
Die Optimierung der Verhältnisse von Polymer zu Fasermenge sowie von
Faserlänge (ab 1 µm) zu Faserquerschnitt (0,1 µm bis 5 µm) führte zu einem
gasdurchlässigen Vlies, so daß die Filtrations- und Abscheideeigenschaften des
neuen Filtermaterials denen herkömmlicher Tiefbettfilter entsprechen. Der
Filterwiderstand liegt zwischen 100 und 200 N/m2. Das Filtermaterial hat einen
Abscheidegrad von über 99,9% für Teilchen < 0,1 µm, die sich durch Impaktion
oder Adhäsion im Filtermaterial abscheiden. Die zugesetzte Menge an
organischem Polymer bewirkt eine Verbesserung der mechanischen Stabilität, so
daß von diesem reinen Quarzfasermaterial Filterbänder als Rollenware auch für
den Einsatz in Staubprobenahme-Systemen
(Dannecker W.; Reich, T.: Automatische Kurzzeitprobenahme von Immissionsstäuben und die nachfolgende
analytische Bestimmung von Elementgehalten, Staub-Reinhaltung Luft 43 (1983) S. 253-258), hergestellt werden können.
Diese Erfindung ermöglicht unter anderem erstmals eine kontinuierliche und
automatisierte Emissionsüberwachung emittierender Anlagen gemäß der
17. Bundesimmissionsschutzverordnung (17. BImSchV) und der TA-Luft.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Das polymerverstärkte reine Quarzfaser-Filtermaterial kann auf einer
Abwickelspule als Vorrat gelagert und nach der Abscheidung von Partikeln auf
einer Aufwickelspule aufgerollt und zur Archivierung aufbewahrt werden.
Das organische Polymer haftet derart an den Quarzfasern, daß sich an den
Berührungspunkten mehrerer Fasern durch das Polymer Vernetzungen bilden,
wobei gewährleistet ist, daß genügend Porenräume einen hohen Probevolu
men-Durchsatz ermöglichen, ohne die Abscheideeffektivität oder Abscheidekapazität
des Quarzfaser-Filtermaterials nennenswert zu beeinträchtigen.
Die erhaltenen Proben können auf Grund der geringen und über das gesamte
Quarzfaser-Filterband konstanten Analyt-Blindwerte nachträglich analysiert
werden. Sollte es zur nachfolgenden Analyse notwendig sein, das
polymerverstärkte Quarzfaser-Filterband durch aufschließende Methoden in
wäßrige Lösungen überzuführen, ist durch die Wahl des organischen Polymers
eine einfache Aufschließbarkeit gewährleistet.
Claims (15)
1. Filterbandmaterial aus Quarzfasern, das mit einem organischen Polymer
versetzt ist.
2. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
es aus reinen Quarzfasern gefertigt ist.
3. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet,
daß es zur Abscheidung partikulärer Bestandteile aus strömenden Gasen
geeignet ist.
4. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,
daß die reinen Quarzfasern mit dem organischen Polymer eine nachfolgende
quantitative Analyse der auf dem Filterband abgeschiedenen Partikel erlauben.
5. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet,
daß es durch Zusatz eines organischen Polymers eine genügend hohe
mechanische Stabilität und Zugfestigkeit aufweist, um in Systemen mit
Bandvorschub eingesetzt werden zu können.
6. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet,
daß es eine genügend hohe chemische Resistenz gegenüber aggressiven
Stoffen aufweist.
7. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet,
daß es eine genügend hohe thermische Resistenz bei hohen Temperaturen auch
über 180°C aufweist.
8. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet,
daß das organische Polymer derart an den Quarzfasern haftet, daß an den
Berührungspunkten mehrere Fasern netzartig verbunden werden.
9. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet,
daß es eine hohe Abscheidekapazität auch bei hohen Feuchten und
Partikelfrachten aufweist.
10. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet,
daß es eine hohe Abscheideeffektivität auch im Submikronbereich (< 1 µm)
aufweist.
11. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 10 dadurch
gekennzeichnet, daß gewährleistet ist, daß trotz Polymerzusatz genügend
Porenräume einen ausreichend hohen Gasdurchsatz ermöglichen, ohne die
Abscheideeffektivität oder Abscheidekapazität des Quarzfaser-Filtermaterials
hinsichtlich partikulärer Anteile zu beeinträchtigen.
12. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 11 dadurch
gekennzeichnet, daß sich Partikel bis in den Submikronbereich infolge von
Impaktion und/oder Adhäsion an den Quarzfasern abscheiden.
13. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 12 dadurch
gekennzeichnet, daß über die gesamte Quarzfaser-Filterbandlänge ausreichend
geringe und vor allem konstante Analyt-Blindwerte auftreten.
14. Quarzfaser-Filterbandmaterial nach Anspruch 1 bis 13 dadurch
gekennzeichnet, daß Teilproben des polymerverstärkten Quarzfaser-Fil
terbandes bei bestehender Notwendigkeit einer nachgeschalteten Analyse
mittels eines chemischen Aufschlusses in wäßrige Lösungen zu überführen
sind, wobei durch die Wahl des organischen Polymers eine einfache
Aufschließbarkeit gewährleistet ist.
15. Verwendung des Filtermaterials nach Anspruch 1 zur Abtrennung partikulärer
Bestandteile aus strömenden Gasen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998117593 DE19817593A1 (de) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | Quarzfaser-Filterband |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998117593 DE19817593A1 (de) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | Quarzfaser-Filterband |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19817593A1 true DE19817593A1 (de) | 1999-11-04 |
Family
ID=7865190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998117593 Withdrawn DE19817593A1 (de) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | Quarzfaser-Filterband |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19817593A1 (de) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1060716A (en) * | 1963-08-14 | 1967-03-08 | Heinkel Flugzeugbau Gmbh E | Method of manufacturing a heat-resistant fibrous material |
DE2055254B2 (de) * | 1969-10-27 | 1980-10-16 | Andersen 2000, Inc., College Park, Ga. (V.St.A.) | Verfahren und Vorrichtung zum Ausfiltrieren flüssiger und fester Partikel von Mikron- und Submikrongröße aus einem Gasstrom |
US4613350A (en) * | 1984-08-10 | 1986-09-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Uniform minimum-permeability woven fabric, filter, and process therefor |
US4713285A (en) * | 1986-05-02 | 1987-12-15 | Frederick G. Crane, Jr. | High temperature filter material |
DE69305096T2 (de) * | 1993-01-07 | 1997-04-30 | Minnesota Mining & Mfg | Biegsamer vliesstoff |
DE69223160T2 (de) * | 1992-05-01 | 1998-04-09 | Rupprecht & Patashnik Co | Russpartikelkontrollvorrichtung |
-
1998
- 1998-04-20 DE DE1998117593 patent/DE19817593A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1060716A (en) * | 1963-08-14 | 1967-03-08 | Heinkel Flugzeugbau Gmbh E | Method of manufacturing a heat-resistant fibrous material |
DE2055254B2 (de) * | 1969-10-27 | 1980-10-16 | Andersen 2000, Inc., College Park, Ga. (V.St.A.) | Verfahren und Vorrichtung zum Ausfiltrieren flüssiger und fester Partikel von Mikron- und Submikrongröße aus einem Gasstrom |
US4613350A (en) * | 1984-08-10 | 1986-09-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Uniform minimum-permeability woven fabric, filter, and process therefor |
US4713285A (en) * | 1986-05-02 | 1987-12-15 | Frederick G. Crane, Jr. | High temperature filter material |
DE69223160T2 (de) * | 1992-05-01 | 1998-04-09 | Rupprecht & Patashnik Co | Russpartikelkontrollvorrichtung |
DE69305096T2 (de) * | 1993-01-07 | 1997-04-30 | Minnesota Mining & Mfg | Biegsamer vliesstoff |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0415298B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung von HDL-Cholesterin mittels eines Schnelldiagnostikums mit integriertem Fraktionierschritt | |
DE4015589A1 (de) | Vorrichtung und deren verwendung zur abtrennung von plasma aus vollblut | |
EP0226569B1 (de) | Verfahren zur quantitativen Messung von Kohlenwasserstoffen | |
DE19618935C2 (de) | Gassensor und Verfahren zur Herstellung eines Gassensors | |
Ergashev et al. | Obtaining filter material from natural fiber composition and areas of its use | |
EP2446253B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der adsorption eines gases an werkstoffen | |
EP1955051B1 (de) | Wasserstoffsensor | |
EP1058846B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur bestimmung von gasförmigen verbindungen | |
DE102009004278A1 (de) | Messgerät für geringe Kohlenwasserstoffkonzentrationen | |
DE3015427A1 (de) | Verfahren und gasanalyse von pyrolyseprodukten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
EP0131731B1 (de) | Dünnschicht-Gassensor zum Nachweis und zur Messung von gasförmigen Kohlenwasserstoff-Verunreinigungen mit Doppel- und Dreifachbindungen, insbesondere von Acetylen, in Luft sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2757699C3 (de) | Gasanalysegerät mit einer Permeationszelle und einem Detektor | |
EP0634015A1 (de) | Einwegreaktionsgefäss für die festphasenimmunanalytik und verfahren zur messung von über immunreaktionen bestimmbaren komponenten. | |
DE68909386T2 (de) | Halbleitermessaufnehmer zur Feststellung der Konzentration von Wasserstoff und/oder von NOx und Verfahren zur dessen Herstellung. | |
DE4212280A1 (de) | Asymmetrisch poröse Membranen | |
EP3948997B1 (de) | Diagnosesystem für zustandsorientierte instandhaltung von brennstoffzellenfiltern | |
DE19817593A1 (de) | Quarzfaser-Filterband | |
EP0643827B1 (de) | Methansensor | |
DE10110471C2 (de) | Alkoholsensor nach dem Prinzip der Austrittsarbeitsmessung | |
DE10324341B3 (de) | Verfahren zum Reinigen eines durchströmenden Mediums | |
DE19534557C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des CO¶2¶-Gehaltes in Gasen | |
DE102021204689A1 (de) | Neuartige, präzise Standards für die Headspace Chromatographie | |
DE3908046C1 (de) | ||
DE69407948T2 (de) | Magnetisches Filtermaterial | |
DE102006031040B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Quecksilber in Gasen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |