DE19916246C2 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundes aus einer Tiefenfilterschicht mit einem Filterblatt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung eines Verbundes einer Tiefenfilterschicht mit einem aufgelegten Filterblatt aus flüssigkeitsdurchlässigem aber feststoffdichtem Papier für die Flüssigkeitsfiltration und des insbesondere nach diesem Verfahren herge­ stellten Verbundes aus einer Tiefenfilterschicht mit einem Filterblatt gemäß dem Patent 199 04 245.

Wie schon im Hauptpatent ausgeführt, ist das Ziel der bekannten Flüssig­ keitsfiltration mit Tiefenfilterschichten bei der Getränkeherstellung die Ab­ trennung von Trubteilchen aus der Flüssigkeit zur Erzeugung eines glanz­ hellen klaren Filtrats. Hierbei werden die Trubstoffe auf und in der Tiefenfil­ terschicht zurückgehalten. Der auf der Tiefenfilterschicht abgelagerte Trub kann nur zu einem sehr geringen Teil oder überhaupt nicht von der Tiefen­ filterschicht entfernt werden.

In der Pharmaindustrie sind Filtrationsverfahren gebräuchlich, die ein ent­ gegengesetztes Filtrationsziel haben. Hierbei ist der durch die Filterschicht zurückgehaltene Trub ein Wertstoff, der nach der Filtration zurückgewon­ nen werden soll. Aufgrund dieser Anforderung wird zusätzlich ein Schutz- oder Filterblatt auf der Einlaufseite zusammen mit der Filterschicht in den Filterplattenrahmen eingelegt, welches den Wertstoff zurückhält, so daß dieser leicht zurückgewonnen werden kann. Allerdings ist die Einlegung eines zusätzlichen Filterblattes arbeitsaufwendig und erfordert Handha­ bungsgeschick.

Für bestimmte Flüssigkeitsfiltrationsaufgaben enthalten die Tiefenfilter­ schichten zur Steigerung des Filtereffekts u. a. einen hohen Anteil an feinstteiliger Aktivkohle, die u. U. zur Vermeidung einer Schwächung der Adsorptionskraft der Tiefenfilterschicht nicht durch Bindemittel in der Filter­ schicht fixiert ist. Hierbei ist dafür Sorge zu tragen, daß bei dem Flüssig­ keitsdurchgang durch die Filterschicht mitgerissene Aktivkohleteilchen nicht in das Filtrat gelangen. Zu diesem Zweck wird hierbei die Tiefenfilter­ schicht auf der Ablaufseite mit einem kohledichten Schutz- oder Filterpa­ pierblatt hinterlegt, welches die Aktivkohleteilchen zurückhält. Das Schutz­ blatt wird dabei üblicherweise an vier Stellen mit der Tiefenfilterschicht verklebt, um die Filterschicht und das Schutzblatt einteilig handhaben zu können. Dieses hat zur Folge, daß die zu filtrierende Flüssigkeit während der Filtration an den Klebestellen mit dem Kleber in Berührung kommt. Ge­ rade bei Flüssigkeitsfiltrationen in der Pharmaindustrie können aber Kontak­ te zwischen der Flüssigkeit und dem Kleber nachteilige Auswirkungen ha­ ben und sind daher zu vermeiden.

Bei einem bekannten Verbundfilter (DE 16 48 349 U) der eingangs angege­ benen Gattung besteht dieses aus einer fasernden Filterkartonschicht, auf deren Oberfläche zur Vermeidung von Abfaserungen eine dünne naßfest gemachte Papierschicht aufgebracht ist, wobei die nichtfasernde Papier­ schicht mit der Filterkartonschicht durch quellfähige Stoffe/eine Leimschicht verbunden ist. Diese zwischen den beiden Schichten aufgebrachte Schicht aus quellfähigen Stoffen/Leim wird bei der Filtration durchströmt, wobei die zu filtrierende Flüssigkeit direkt und großflächig mit dem eingesetzten quell­ fähigen Stoff/Leim in Kontakt gelangt. Hierbei kann der quellfähige Stoff möglicherweise gelöst werden, so daß für die zu filtrierende Flüssigkeit ein erhebliches Konterminationsrisiko besteht.

Mit dem Hauptpatent werden ein Herstellungsverfahren für einen Filterver­ bund und ein insbesondere nach diesem Verfahren hergestellter Filterver­ bund vorgeschlagen, durch welches/welchen die Herstellung bzw. die Handhabung des Filterverbundes vereinfacht und erleichtert wird. Das Her­ stellungsverfahren nach dem Hauptpatent führt zu einer randnahen Verkle­ bung an einer Kante der Tiefenfilterschichten und der Filter- bzw. Schutz­ blätter, so daß Beeinträchtigungen des Filtrats durch Kleber nicht auftreten können.

Die Zusatzerfindung bezweckt eine Verbesserung der Verklebung zwischen Tiefenfilterschicht und Filterblatt zur Erhöhung der Haftkraft zwischen die­ sen beiden Komponenten des Filterverbundes.

Diese Verbesserung wird erfindungsgemäß für das Herstellungsverfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 und für einen einzelnen Filterverbund durch die Merkmale des Anspruchs 2 erzielt. Eine bevorzugte Ausführungsform des Filterverbundes ist im Anspruch 3 angegeben. Ausführungsalternativen gehen aus den Ansprüchen 4 bis 6 hervor.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich wie bei dem Verfahren gemäß dem Hauptpatent eine Mehrzahl von Filter­ schichten mit jeweils alternierend eingelegten Filterblättern auf einfache Weise miteinander verkleben, wobei Tiefenfilter­ schichten und Filterblätter lediglich mit jeweils einer Kante stoßbündig auszurichten sind, beispielsweise bei senkrechter Orientierung unter Zuhilfenahme der Schwerkraft. Es entsteht nach dem Verkleben ebenfalls ein blockförmiger Stapel, jedoch beschränkt sich die Verklebung auf durch die Kerben gegebene einzelne Abschnittsbereiche. In bzw. an den Kerben kommt es zu einer vergleichsweise größeren Klebefläche zwischen Tie­ fenfilterschicht und Filter- bzw. Schutzblatt, weil letzteres an den Stellen der Kerben im betreffenden Kantenbereich der Tiefenfilterschicht nicht unterbrochen ist. Der Kleber, bei­ spielsweise ein Schmelzkleber, der verfahrensgemäß in die Kerben gegeben wird, bedeckt die Schnittkanten der Kerben und wenigstens teilweise diejenigen Flächenbereiche der Filter­ blätter, welche die Kerben überspannen. Dadurch kommt es nach Verfestigung des Klebers zu einer erheblich gesteigerten Haftkraft zwischen Filterschicht und Filterblatt, wobei sich wegen der Kantennähe der Kerben die Kleberbereiche außerhalb des Durchflußweges der zu filtrierenden Flüssigkeit befinden, so daß Beeinträchtigungen des Filtrats durch Kleber auch bei dem Verbundfilter gemäß dem Zusatzpatent nicht auftreten kön­ nen.

Vorzugsweise sind gemäß Anspruch 3 in der betreffenden Kante der Filterschicht mindestens zwei voneinander beabstandete Kerben vorgesehen. Die Kerben können entsprechend Anspruch 4 als etwa V-förmige Ausschnitte geformt sein. Aber auch die in den Ansprüchen 5 und 6 aufgeführten alternativ geformten Aus­ schnitte sind für die hier beschriebenen Zwecke gut geeignet, zumal damit bei gegebener Einkerbungstiefe größere Kantenlängen in den Ausschnitten der Tiefenfilterschichten ermöglicht werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbei­ spiele schematisch darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

Darin zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellungsweise zwei Filterschichten und zwei Filterblätter, ab­ wechselnd angeordnet und vor ihrer Zusammen­ legung zu einem Stapel, mit einer ersten Ausführungsform der Kerben,

Fig. 2 ebenfalls in perspektivischer Darstellungsweise den fertiggestellten Stapel der Filterschichten und Filterblätter gemäß Fig. 1, wobei nur eine Ecke des Stapels vergrößert und abgebrochen dargestellt ist,

Fig. 3 eine abgebrochen gezeichnete Ecke einer Filter­ schicht mit einer zweiten Ausführungsform der Kerben und

Fig. 4 eine abgebrochen gezeichnete Ecke einer Filter­ schicht mit einer dritten Ausführungsform der Kerben.

In Fig. 1 sind zwei Filterschichten 1 und zwei Filterblätter 2 dargestellt, die alternierend angeordnet sind und in dieser Anordnung zu einem Stapel zusammengelegt werden. Selbstver­ ständlich können auch mehr als jeweils zwei Filterschichten und -blätter gleichzeitig zusammengelegt werden. Die Filter­ schichten 1 und die Filterblätter 2 werden an ihren Kanten 3 bzw. 4 stoßbündig zueinander ausgerichtet und entlang dieser Kanten 3, 4 flächig zusammengepreßt.

Die Filterschichten 1 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 an ihren Kanten 3 mit zwei voneinander beabstandeten, durch die Schichtdicke durchgehenden und V- förmig ausgeschnittenen Kerben 6 versehen. Wie insbesondere Fig. 2 verdeutlicht, sind die Filterblätter 4 an den Stellen der Kerben 6 nicht unterbrochen, sondern überspannen die Ker­ ben mit Flächenbereichen 7, die bei diesem Ausführungsbei­ spiel eine Dreiecksform aufweisen und jeweils durch die Schnittkanten der Kerben 6 und die Kanten 4 begrenzt sind.

Wird in die Kerben 6 Kleber eingeführt, beispielsweise ein Schmelzkleber, kommt es mindestens zur partiellen flächigen Verklebung zwischen den Schnittkanten der Kerben 6 und den Flächenbereichen 7 bei zusammengepreßten Filterschichten 1 und Filterblättern 2. Selbstverständlich können auch mehr als zwei gegenseitig beabstandete Kerben vorgesehen sein. Jeden­ falls sind durch den in die Kerben eingeführten Kleber, der in den Zeichnungen nicht angedeutet ist, die Kanten 3, 4 der Filterschichten 1 und der Filterblätter 2 nur abschnittsweise miteinander verklebt.

Nach dem Aushärten/Trocknen des Klebers wird die Pressung aufgehoben und verfahrensgemäß ein durch den in den Kerben befindlichen Kleber zusammengehaltener blockähnlicher Stapel erhalten, von welchem sich die Tiefenfilterschichten 1 je­ weils zusammen mit einem Filterblatt 2 durch Abreißen oder Abschneiden abtrennen lassen. Auch die Filterblätter 2 lassen sich von den Filterschichten 1 trennen. Durch die flächige Verklebung im Bereich der Kerben sind die Filterschichten 1 und die Filterblätter 2 so fest miteinander verbunden, daß sie sich nicht unbeabsichtigt voneinander lösen können.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 und 4 sind die Kerben 6' bzw. 6" als etwa halbkreisförmige bzw. recht­ eckige Ausschnitte der Tiefenfilterschicht 1 geformt. Auch mit diesen Kerbenformen, die im Rahmen der Erfindung noch weitere Abwandlungen erfahren können, läßt sich das beschrie­ bene Verfahren durchführen, wobei die beschriebenen Ergeb­ nisse erhalten werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundes einer Tiefen­ filterschicht mit einem aufgelegten Filterblatt aus flüssig­ keitsdurchlässigem aber feststoffdichtem Papier für die Flüs­ sigkeitsfiltration, wobei mindestens zwei Filterschichten und zwei Filterblätter alternierend zu einem Stapel zusammenge­ legt, mit jeweils einer Kante stoßbündig zueinander ausgerich­ tet und entlang dieser Kanten flächig zusammengepreßt werden, worauf auf diese Kanten unter Aufrechterhaltung der Pressung abschnittsweise ein Kleber aufgetragen, nach dem Aushärten/­ Trocknen des Klebers die Pressung aufgehoben wird und danach die Filterschichten mit jeweils einem damit kantenverklebten Filterblatt vom Stapel abgetrennt werden, nach Patent 199 04 245, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Filterschichten jeweils an ihrer zur Verklebung vorge­ sehenen Kante mit mindestens einer Kerbe versehen werden, be­ vor die Filterschichten und die Filterblätter stoßbündig aus­ gerichtet und zusammengepreßt werden, und daß beim ab­ schnittsweisen Kleberauftrag der Kleber in die mindestens eine Kerbe gegeben wird.

2. Verbund einer Tiefenfilterschicht (1) mit einem aufgeleg­ ten Filterblatt (2) aus flüssigkeitsdurchlässigem aber fest­ stoffdichtem Papier für die Flüssigkeitsfiltration, bei dem eine Kante (3) der Tiefenfilterschicht (1) mit einer Kante (4) des Filterblattes (2) stoßbündig ausgerichtet aufeinanderge­ legt und an diesen beiden Kanten (3, 4) abschnittsweise mit­ einander verklebt sind, hergestellt insbesondere nach dem Ver­ fahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tie­ fenfilterschicht (1) mindestens eine, durch die Schichtdicke durchgehende Kerbe (6, 6', 6") an der einen Kante (3) auf­ weist, innerhalb welcher die Tiefenfilterschicht (1) mit dem die mindestens eine Kerbe (6, 6', 6") überspannenden Filter­ blatt (2) verklebt ist.

3. Verbund nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß minde­ stens zwei voneinander beabstandete Kerben (6, 6', 6") an der betreffenden einen Kante (3) der Tiefenfilterschicht vorgese­ hen sind.

4. Verbund nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (6) in der Tiefenfilterschicht (1) etwa V-för­ mig sind.

5. Verbund nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (6') in der Tiefenfilterschicht (1) als etwa halbkreisförmige Ausschnitte geformt sind.

6. Verbund nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (6") in der Tiefenfilterschicht (1) als etwa rechteckige Ausschnitte geformt sind.