DE2362036C2 - Mikroporöse Filtermittel - Google Patents
Mikroporöse FiltermittelInfo
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Description
a) die harzartige Matrix aus einem Vinylchlorid-Polymerisat besteht,
b) die disperglerten Füllstoffteilchen aus Siliciumdioxid bestehen und
c) die Poren einen mittleren Durchmesser von 0,1 μιη aufweisen.
2. Filtermittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer abgeflachten Platte besteht
und daß ein fiüssigkeitsdurchlässiges Unterstützungstell an wenigstens einer der Oberflächen des mikroporösen
Teils befestigt ist.
Die Erfindung betrifft mikroporöse Filtermittel und insbesondere mikroporöse flüssigkeitsdurchlässige Filtermittel,
welche dazu geeignet sind, um ultrafeine oder mikroskopische Teilchen aus dem Medium zu entfernen.
In welchem sie suspendiert sind. Die erfindungsgemäßen Filtermittel sind z. B. besonders gut dazu geeignet, um
Teilchen mit Submikro-Dimensionen, z. B. Bakterien, kolloidale Substanzen und dergleichen aus flüssigen oder
gasförmigen Umgebungen zu entfernen, worin sie im allgemeinen suspendiert sind. Die Größe von solchen
gefilterten Teilchen 1st nominal ein μ oder weniger, wenn sie anhand des Durchmessers des zuletzt filtrierbaren
Teilchens gemessen wird. Wenn daher z. B. ein Teilchen eine längliche Gestalt hat, dann entspricht der wenigstens
filtrierbare Durchmesser nicht der Hauptachse des Teilchens, sondern der Länge der Nebenachse des Teilchens.
Demgemäß soll die hierin verwendete Bezeichnung »sub-mlkron« gefilterte Teilchen bezeichnen, deren
."> wenigstens filtrierbare Durchmesser nominal ein μ oder weniger beträgt.
Die bekannten Filtermittel, die auf dem Gebiet der Submlkro-Teilchen verwendet werden können, werden
gewöhnlich in zwei Kategorien eingeordnet, das heißt in Filter des Oberflächentyps und in Filter des Tiefentyps.
Die Filter des Oberflächentyps sind allgemein gesprochen dünne Filme oder Membranen, welche Poren mit im
wesentlichen der gleichen Größe und Konfiguration haben, die sich von der einen Oberfläche des Filterelements
>^ zu der anderen erstrecken und die Im wesentlichen In der Weise arbeiten, daß sie die suspendierten Materialien
In der Flüssigkeit oder in dem Gas, welches durch das Filterelement strömt, auf der stromaufwärtlgen Oberfläche
des Films oder der Membrane einfangen. Menbranfllter des Oberflächentyps mit ultrafeinen oder mikrodimensionierten
Poren werden z. B. in den US-PS 14 21341; 16 93 890; 17 20 670; 27 83 894; 29 64 777 und
29 44 017 beschrieben. Obgleich die Membranen der Filter des Oberflächentyps dazu imstande sind, ein Fllterelement
mit extrem kleiner Porengröße mad relativ gleichförmiger Porengrößeverteilung zu ergeben, müssen sie
doch extrem dünn sein, so daß sie demgemäß nur sehr teuer herstellbar sind. Dazu kommt noch, daß sie
aufgrund ihrer extremen Dünne eine relativ geringe physikalische Festigkeit haben, so daß sie sorgfältig gehandhabt
werden müssen und daß sie beim Aussetzen an die Wärme strukturell Instabil sind.
Demgegenüber haben Filter des Tiefentyps im allgemeinen eine annehmbare Dicke mit einer Reihe von Poren unterschiedlicher Länge, so daß sie weniger brüchig sind als die Membranen von Filtern des Oberflächentyps. Die Filter des Tiefentyps arbeiten In der Welse, daß sie die suspendierten Teilchen oder die Verunreinigungen Im Filter selbst, d. h. entlang der sich in Längsrichtung erstreckenden Oberflächen der Innenwände der Poren selbst einfangen. Filter des Tiefentyps, die dazu imstande sind, sub-mikrondlmenslonlerte Teilchen zu entfernen, können einmal aus keramischen Materialien, die voluminös, brüchig und sehr teuer sind hergestellt werden
Demgegenüber haben Filter des Tiefentyps im allgemeinen eine annehmbare Dicke mit einer Reihe von Poren unterschiedlicher Länge, so daß sie weniger brüchig sind als die Membranen von Filtern des Oberflächentyps. Die Filter des Tiefentyps arbeiten In der Welse, daß sie die suspendierten Teilchen oder die Verunreinigungen Im Filter selbst, d. h. entlang der sich in Längsrichtung erstreckenden Oberflächen der Innenwände der Poren selbst einfangen. Filter des Tiefentyps, die dazu imstande sind, sub-mikrondlmenslonlerte Teilchen zu entfernen, können einmal aus keramischen Materialien, die voluminös, brüchig und sehr teuer sind hergestellt werden
*<> oder andererseits aus Platten oder Tafeln, die aus Massen von Fasern oder anderen Teilchen hergestellt sind und
die durch mechanisch verknüpfte Mehrfachschichten von solchen Materialien zusammengehalten werden, oder
durch Bindung mehrerer Schichten zusammen oder durch Bindung einer Schicht eines solchen Materials auf
permeables Substrat. Beispiele des letztgenannten Filter des Tiefentyps finden sich In den US-PS 32 58 056;
32 46 767; 33 53 682. Obgleich die dort beschriebenen mikroporösen Filter des Tiefentyps Im allgemeinen billiger
>5 herzustellen und leichter zu handhaben sind als keramische Filter und auch erheblich weniger brüchig und
wärmeempfindlich sind als die Membranfilter des Oberflächentyps, sind sie doch noch mit bestimmten Nachtellen
behaftet, die auf die inhärente Natur Ihrer Konstruktion zurückzuführen sind. Da sie z. B. aus vielen Fasern
oder Körnern eines teilchenförmigen Materials zusammengesetzt sind, sind die bekannten Filter des Tiefentyps
gegenüber einem Oberflächenabrieb sehr empfindlich, so daß die Teilchen des Filtermaterials selbst häufig
<*> weggebrochen werden können und in dem Filterelement eingeschlossen werden, was zu einem frühen verstopfen
und zu einer Beendigung des Gebrauchszeit des Filters führt. Alternativ kann es auch vorkommen, daß die
abgeschliffenen Teilchen des Filtermaterials sich stromabwärts des Filterelements bewegen, wodurch eine
Verunreinigung des Filtratmedlums bewirkt wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Filter des Tiefentyps
besteht darin, daß das filtrierte Material In dem Filterelement okludiert wird, so daß es schwierig, wenn nicht
<■■■> unmöglich Ist, solche Filterelemente durch ein Rückspülen zu säubern. Darüberhinaus können Filter des
Tiefentyps normalerweise nicht dazu verwendet werden, um Bakterien zu filtrieren, da die Bakterien In dem
Filtermaterial selbst eingeschlossen werden, anstelle daß sie an der Oberfläche des Filters gesammelt werden.
Hierdurch wird eine leichte Probeabnahme der filtrierten Bakterien zur Analyse unmöglich gemacht. Da weiter-
hin Bakterien aktive lebende Organismen sind, können sie sich durch das Filter des Tiefentyps vollständig
durcharbeiten, was zu einer Verunreinigung des Flltrats führt.
Hauptziel der Erfindung ist es daher, verbesserte mikroporöse Filtermittel zur Verfügung zu stelien, die dazu
imstande sind. Teilchen mit Submikron-D'mensionen wirksam aus dem Medium zu entfernen, in welchem sie
suspendiert sind.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, mikroporöse Filtermitte; zur Verfügung zu stellen, die dazu imstande
sind, suspendierte Teilchen mit Submikron-Dimensionen trotz der Tatsache zu filtern, daß die Größenverteilung
der Poren in dem mikroporösen Filterteilen nicht gleichförmig von 0,01 μ bis etwa 100 μ variiert.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein mikroporöses Filterelement zur Verfügung zu stellen, das dazu
fähig ist, Teilchen mit Submikrcn-Dimensionen aus dem Medium, in dem sie suspendiert sind, zu entfernen,
wobei das Filterelement als Filter des Tiefentyps arbeiten soll.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung mikroporöse Filtermedien zur Verfügung zu stellen, die dazu imstande
sind, Teilchen mit submikron Dimensionen aus dem Medium, in welchem sie suspendiert sind, zu entfernen,
wobei die Filtermedien verbesserte Festigkeitseigenschaften haben sollen, leicht zu handhaben sein sollen, eine
verbesserte Permeabilität und relativ billig herstellbar sein sollen. ■
Das erfindungsgemäße mikroporöse Filtermittel enthält eine polymere harzartige Matrix, die einen anorganischen
Füllstoff aufweist, der in der Matrix dispergiert ist und ein Netzwerk von Mikro-Hohlräumen oder Poren
aufweist, die in der harzartigen Matrix gebildet sind, sowie zwischen den Teilchen des disperglerten Füllstoffes
und der harzartigen Matrix und zwischm benachbarten Teilchen des disperglerten Füllstoffes, wobei die
Größenverteilung der Poren relativ zwischen 0,01 und 100 um liegt, und nicht-gleichförmig durch diesen
Bereich variiert.
Die erfindungsgemäßen Filtermittel sind dadurch gekennzeichnet, daß
a) die harzartige Matrix aus einen Vinylchlorld-Poiymertsat besteht,
b) die dispergierten Füllstoffteilchen aus SiO2 bestehen und
c) die Poren einen mittleren Durchmesser von 0,1 μπι aufweisen.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Mikrophotographie erläutert, die die Oberfläche eines erfindungsgemäßen
mikroporösen Filtermediums in 1200facher Vergrößerung zeigt.
Die erfindungsgemäßen Filtermittel können aus folgenden Bestandteilen hergestellt werden:
Die erfindungsgemäßen Filtermittel können aus folgenden Bestandteilen hergestellt werden:
1. Einem Vinylchlorid-Polymerlsat,
2. einem Lösungsmittel, z. B. Cyclohexanon, das das Harzbindemittel weich macht oder solubilisiert und das
dazu beiträgt, einige der Poren zu bilden,
3. einem Slliclumdloxid-Hydrogel oder einem ausgefällten hydratlslerten Siliciumdioxid und
4. einem flüchtigen Nichtslösungsmittel, das als Porenbildner wirkt, z. B. Wasser, das dazu imstande ist,
durch den anorganischen Füllstoff absorbiert zu werden.
Erfindungsgeinäß wird vorzugsweise ein Vinylchlorid-Harzbindemittcl des »EP«-Typs oder des leicht verarbeitbaren
Typs eingesetzt. Ein »EP-Harz« 1st durch Harzteilchen characterlslert, die porös und hochabsorbierend
sind. Ein Beispiel für ein geeignetes thermoplastisches Harzbindemittel ist ein nicht-welchgemachtes Gamma-Vinylchlorld-Homopolymerisat.
Das Vtnylchlorid-Harzbindemittel kann auch elin Copolymeres aus Vinylchlorid
und einer geringer Menge (z. B. bis zu etwa 15%) eines monoäthylenlschen Monomeren, z. B. Vinylacetat,
Vinylidenchlorid, Propylen oder Äthylen sein. Beispiele für Copolymere der letzteren Art, die für die Erfindung
geeignet sind, sind Propylen-modiflzlerte Vinylchloridharze oder Vlnylacetat-modlfizierte Vinylchloridharze. Das
harzartige Bindemittel muß mit einem Lösungsmittel in einem teigartigen, halbwelchgemachten Zustand umgewandelt
werden können, so daß es während es sich in diesem Zustand befindet, leicht durch Extrudieren oder
Kalandrieren verformt werden kann, und außerdem bei jeder Temperatur, bei der es am Schluß verarbeitet wird,
seine Gestalt beibehält, nachdem das Lösungsmittel entfernt worden ist und eine nachfolgende Endweichmachung
erfolgt Ist und ferner muß das Bindemittel bei den Gebrauchsbedingungen chemisch und physikalisch
stabil bleiben, d. h., das Harz, wenn es als Filtermittel verwendet werden soll, muß einem Angriff der Flüssigkelten
oder der Gase, mit denen es in Berührung kommt, widerstehen können.
Das verwendete Lösungsmittel sollte eine solvatlslerende oder weichmachende Wirkung auf das harzartige
Bindemittel ausüben und dazu imstande sein, durch das Siliciumdioxid leicht absorbiert zu werden. Im allgemeinen
werden organische Lösungsmittel bevorzugt. Organische Lösungsmittel!, die verwendet werden können,
sind z. B. Aceton, Äther, Dimethylformamid, Orthochlorbenzol, Nitrobenzol, Tetrahydrofuran und solche
Ketone, wie Methylcyclohexanon, Methyläthylketon und Methyllsopropylketon.
Cyclohexanon ist ein besonders bevorzugtes Lösungsmittel, da es dazu Imstande ist, das Vinylchloridharz
richtig weich zu machen und in Wasser nur geringfügig löslich ist. DarUberhinaus hat es die Fähigkeit, durch
das Siliciumdioxid leicht absorbiert zu werden und es besitzt einen genügend hohen Siedepunkt, so daß eine
Welchmachung und Extraktion bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur gewährleistet wird.
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen flüsslgkeitspermeablen mikroporösen
Filtermittel werden das thermoplastische Harzbindemittel und der anorganische Füllstoff (sowohl das Bindemittel
als auch der Füllstoff liegen vorzugsweise in der Form vun fein verteilten Teilchen vor) in einem Trokkenmlscher
bei Raumtemperatur oder oberhalb miteinander vermischt. Nach dem ein homogenes pulverförmlges
Gemisch erhalten wurde, wird ein Lösungsmittel für das Harz (z. B. Cyclohexanon) in einer genügenden
Menge zugesetzt, so daß ein knetbarer koherenter Teig gebildet wird, der dazu imstande 1st, zu einer gleichförmigen.
Im wesentlichen abgeflachten Platte bzw. Folie der gewünschten Dicke durch Extrusion, Kalandrieren
oder eine andere geeignete Verformungsmethode verformt zu werden. Demgemäß kann das Lösungsmittel in
einer Menge von etwa 1,5 bis etwa 3 Gew.-Teile je Gewichtstell Harz verwendet werden, wobei ein Bereich von
etwa 2 bis 2,7 Gew.-Teile je Gewichtsteil Harz besonders bevorzugt wird. Wenn das Füllstoffmaterial ausgefälltes,
hydratlsiertes Siliciumdioxid ist, dann werden auch bevorzugte Mengen eines Nichtlösungsmittels (Wasser)
zu dem Gemisch während der Bildung des Teiges gegeben. Alternativ kann auch Slllciumdioxld-Hydrogel
anstelle von ausgefälltem, hydratlslertem Siliciumdioxid verwendet werden, In welchem Falle das Nlchtlösungsmlttel
(Wasser) schon als absorbierter Stoff in der Slliciumdloxld-Komponente enthalten ist. Siliclumdloxid-Hydrogel
ist im allgemeinen ein Siliciumdioxid, das etwa 50 bis etwa 75% absorbiertes Wasser enthält.
Bei einer anderen alternativ bevorzugten Methode zur Herstellung der erfindungsgemäßen flüsslgkeitspermeablen
mikroporösen Filtermaterialien kann der Füllstoff ausgefälltes, hydratlsiertes Siliciumdioxid sein.
Dieses Produkt kann mit dem Vinylchlorldharz-Bindemlttel, dem Lösungsmittel und bevorzugten Mengen
eines Nichtlösungsmittels (Wasser) In einer Nlederscher-Mlschvorrichtung oder in einem Mischer ohne die
Zuführung von Wärme vermengt werden, wodurch ein feuchtes stabiles frei fließendes Pulver anstelle eines
Teiges erhalten wird. Das Pulver kann sodann In einen Extruder gebracht werden, wo es unter Hochscher-Kräften
und bei mäßig erhöhten Temperaturen In einen Teig überführt wird, der nachfolgend zu einer gleichförmigen
Platte bzw. Folie kaiandriert oder sonstwie verformt werden kann. Die vorsiehende Methode zur Bildung
eines feuchten fließfähigen Pulvers anstelle eines Teiges und die damit erzielten Vorteile werden In der US-PS
36 96 061 beschrieben.
In jedem Falle wird die resultierende Platte bzw. Folie sodann direkt in eine Extraktionsflüssigkeit oder ein
Bad eingeführt, die dazu imstande ist, das Lösungsmittel aus der gebildeten Platte bzw. Folie herauszuextrahieren
und das Lösungsmittel in der Platte bzw. Folie durch die Extraktionsflüssigkeit zu ersetzen, ohne daß ein
nennenswertes Auflösen oder Anquellen der harzartigen Blndemittel-Matrlx in der Platte bzw. Folie erfolgt. So
kann z. B. die kalandrterte oder verformte Platte bzw. Folie auf ein Transportsieb oder eine andere geeignete
Trägereinrichtung gebracht werden und durch ein Extraktionsbad, welches Wasser enthält, mit einer Temperatür
von etwa 48,9 bis 82,2° C geleitet werden. Je nach der Dicke, dem Konzentrationsgradienten, der Badtemperatur,
der Lösungsmittelart und anderen Faktoren wird die Platte bzw. Folie In dem Extraktionsbad so lange
belassen, bis im wesentlichen das gesamte Lösungsmitte! aus der Platte bzw. Folie herausgelaugt oder entfernt
worden ist und durch die Extraktionsflüssigkeit (Wasser) ersetzt worden ist. Die extrahierte mikroporöse Platte
bzw. Folie wird sodann getrocknet um die Extraktionsflüssigkeit zu entfernen, beispielsweise in der Welse, daß
man die extrahierte Platte bzw. Folie durch einen Trockenluftofen mit einer Temperatur von etwa 65,6 bis
149° C leitet, wodurch die Extraktionsflüssigkeit aus der Platte bzw. Folie abgedampft wird. Die Entfernung der
Extraktionsflüssigkeit aus der Platte bzw. Folie zusammen mit den Sillclumdloxidteilchen, die ein schrumpfendes
Volumen haben, da sie nunmehr nicht langer absorbiertes Lösungsmittel oder eine Extraktionsflüssigkeit
enthalten (welche das Lösungsmittel während der Extraktion ersetzt hat), führt nun zur Bildung eines dimensionsstabilen
mikroporösen Systems im Inneren und durch die Platte bzw. Folie hindurch. Wenn einmal die
Mikroporensiruktur gebildet worden ist, dann kann die getrocknete, dimensionsstabile Platte bzw. Folie zu der
für die Filterzwecke angestrebten Größe und Konfiguration zurechtgeschnitten werden, was vorzugsweise dann
geschieht, nachdem die Platte bzw. Folie auf Raumtemperatur abgekühlt worden ist.
Die Natur des auf die vorstehende Weise gebildeten Mikroporösen Systems ergibt sich bei der Betrachtung
der Zeichnung.
Diese ist eine Mikrophotographie, die mit einer 1200fachen Vergrößerung auf der Oberfläche einer typischen
Probe eines erfindungsgemäßen mikroporösen Filtermittels aufgenommen worden ist. Das endweichgemachte
polymere Bindemittel bildet eine dimensionsstabile Matrix 10, durch welche hindurch Teilchen 12 des Sillclumdioxid-Füilstoffmaterials
disperglert sind. Wie aus der Mikrophotographie eindeutig hervorgeht, können die
Mikroporen in der Form von 1) Hohlräumen 14, die sich durch die Matrix 10 hindurch erstrecken, 2) von
Hohlräumen 16, die sich zwischen den Slliciumdioxid-Teilchen 12 und der Matrix 10 erstrecken und von 3)
Hohlräumen 18, die sich zwischen angrenzenden oder benachbarten Slliciumdioxid-Teilchen 12 erstrecken,
vorliegen. Darüberhlnaus wird ersichtlich, daß die Größe der einzelnen Poren oder Hohlräume 14. 16 und 18
über einen relativ weiten Bereich variieren kann. Wenn man z. B. die bekannte Quecksilber-Intrusions-Methode
zur porosimetrlschen Bestimmung der Porengröße und der Porengrößenverteilung anwendet, dann ist es nicht
unüblich, bei einem erfindungsgemäßen mikroporösen Filtermaterial Poren oder Hohlräume mit einer Größe
von etwa 0,01 μ bis ungefähr 100 μ und einem mittleren Porendurchmesser von etwa 0,i μ zu finden. Darüberhinaus
stellt man fest, daß diese willkürliche Verteilung von variierenden Porengrößen sich nicht nur in den
zwei Dimensionen der Mikrophotographie erstreckt, sondern auch in der dritten Dimension oder der Dicke des
mikroporösen Filtermaterials. Wenn man daher annimmt, daß die in der Mikrophotographie dargestellte Probe
eine begrenzte Dicke »Γ« besitzt, die sich senkrecht zu der Ebene der Zeichnung erstreckt, dann variiert die
willkürliche Verteilung der Poren- oder Mikrohohlraumgröße in ähnlicher Weise entlang der »/«-Dimension.
Somit können die erfindungsgemäßen Filtermedien als eine Schicht eines mik.oporösen Materials mit einer
Dicke »Γ« chcrakterlsiert werden, die eine Vielzahl von Oberflächen, z. B. der in der Mikrophotographie dargestellten
Art enthalten, die aufeinandergelegt sind und zueinander integral sind, wobei jede Oberfläche eine willkürliche
Porenverteilung oder Hohlräume mit variierender Größe enthält. Auf diese Weise wird ein mikroporöses
Filtermittel zur Verfügung gestellt, das anstelle von ausgeprägten Poren mit relativ gleichförmiger Größe,
die sich von einer Oberfläche des Filterelements zur anderen Oberfläche erstrecken, tatsächlich eine Vielzahl
von gewundenen Fäden enthalt, deren jeweilige Längen vielfach größer sind als die Dicke »Γ« des Elements
und deren jeweilige Durchmesser entlang ihrer Länge willkürlich variieren. Aus diesem Grunde sind die erfindungsgemäßen
mikroporösen Filtermedien des sub-mikron-Typs dazu imstande, suspendierte Stoffe, wie Bakterien,
aus flüssigen oder gasförmigen Medien, in denen sie suspendiert sind, wirksam herauszufiltrieren oder zu
entfernen, und zwar trotz der Tatsache, daß die Porengröße der in den Filtermedien enthaltenen Mikrohohl-
räume über eine relativ große Verteilung variieren und eine erhebliche Anzahl von Poren enthalten, die größer
sind als die Teilchen der filtrierenden Stoffe.
Eine weitere Charakterisierung der erfindungsgemäßen Filtermittel des Submikron-Typs kann in der Weise
erfolgen, daß sie als mikroporöse Filterelemente betrachtet werden, die aus einem Filter des Tiefentyps bestehen,
die aus einer begrenzten Vielzahl von integrierten überelnandergelegten Filterschichten des Oberflächentyps
bestehen, wobei jede Schicht eine willkürliche Verteilung von nlcht-glelchförmlg dimensionierten Mikrohohlräumen
oder Poren besitzt. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die erfindungsgemäßen Filterelemente
dazu imstande sind, als Filter des Oberflächentyps zu arbeiten und doch die verbesserten strukturellen
und physikalischen Festigkeitseigenschaften der Filter des Tiefentyps besitzen. So wurde z. B. bei der Filtrierung
von Bakterien oder ähnlich dimensionierten suspendierten Teilchen festgestellt, daß diese ihren Weg unterhalb
der leitenden Oberfläche des Filtermittels aufgrund der willkürlich breiten Porengrößevertellung nicht machen
können, sondern unmittelbar unterhalb der Oberfläche des Filterelements eingefangen oder eingeschlossen
werden. Die erfindungsgemäßen Filtermittel können daher dazu verwendet werden, um präzis Teilchen mit
Submlkron-Dimenslonen, wie z. B. Bakterien, herauszufiltrleren. Die vorstehende Konstruktion gestattet es
ferner, daß das Filterelement durch ein Rückspülen gesäubert werden kann, wodurch die Gebrauchszelt verlängert
werden kann.
Die Erfindung wird in Beispielen erläutert.
Nach der folgenden Arbeltsweise wurden Submikron-Filtermittel gemäß der Erfindung hergestellt. Es wurde
eine mikroporöse Platte bzw. Folie hergestellt, in dem 15,9 kg einer ausgefällten hydratisierten Kieselsäure mit
einer derartigen Teilchengröße, daß etwa 20% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,105 mm
gehen und einer Ölabsorption von 135 g Ö1/100 Gew.-Teile Siliciumdioxid und 11,3 kg eines Polyvinylchloridharzes
in einem Niederscher-Flüssigkeits-Feststoffmischer ungefähr 3 Min. lang vermischt wurden. Sodann
wurden unter weitergeführtem Durchbewegen 22,9 kg Cyclohexanon über einen Zeitraum von 20 Min. mittels
einer Pumpe zugefügt. Zu dem Gemisch wurde sodann Wasser in einer Menge von 21,9 kg in dem Mischer
über einen Zeitraum von 20 Min. zugefügt, wodurch ein feuchtes freifließendes Pulver erhalten wurde. Das
Pulver wurde sodann in einen Schneckenextruder mit einer Zylindertemperatur von ungefähr 48,9° C eingeführt
und zwischen den Walzen des Kalanders geleitet, wodurch eine Im wesentlichen flache gleichförmig dimensionierte
Platte bzw. Folie erhalten wurde. Letztere wurde sodann durch ein Wasser-Extraktionsbad mit 76,7° C
geleitet und hierauf 6 Min. in einem Heißluftofen bei 107° C getrocknet. Aus der resultierenden im wesentlichen
abgeflachten halbstarken Platte bzw. Folie wurde ein Filterelement mit einer Dicke von 45,7 · 10-3cm und
einem Durchmesser von 47 mm herausgeschnitten und durch Eintauchen In ein Dampfbad über einen Zeitraum
von etwa 60 Minuten hitzesterilisiert. Das sterilisierte Filterelement wurde sodann auf ein Filtergehäuse
montiert und 100 ecm Wasser, die 800 Bakterien Escherchia Coil mit einer durchschnittlichen Breite von 0,5 μ
und einer durchschnittlichen Länge von 2,5 μ wurden durch das obige Filter geleitet. Das Filtrat wurde sowohl
durch eine Zählungstechnik als auch durch eine Wachstumsinoculierung in z. B. Trypticase-Soja-Brühe analysiert.
In sämtlichen Fällen wurde weder eine Bakterienzahl noch irgendein Wachstum beobachtet. Der Durchsatz
oder die Fließgeschwindigkeit des Filterelements wurde durch herkömmliche Methoden unter einem
Druckgradienten von 0,7 bar als 1,51 l/Min/0,09 m2 gemessen.
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde ein frisches Filterelement hergestellt. Eine Suspension von 800
Bakterien Staphylococcus Aureus (mit einer mittleren Größe von 0,75 μ) in 100 ecm Wasser wurde sodann
durch das Filter geleitet. Das resultierende Filtrat wurde durch Zählungstechniken als auch durch eine Inoculierung
auf eine ausgewählte Enferococcen-Brühe, Trypticase-Soja-Brühe und eine Staph-Agar-lOO-Brühe analysiert.
In sämtlichen Fällen wurde weder eine Bakterienzahl noch Irgendein Wachstum beobachtet.
Ein frisches Filterelement wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt und dazu verwendet um 800 Bakterien Enterobacteria
bacilli (durchschnittliche Größe 0,5 μ in der Breite und 2 μ in der Länge) in 100 ecm Wasser zu filtrieren.
Das resultierende Filtrat wurde durch eine Bakterienzahl analysiert und auch z. B. auf Tryptikase-Soja-Brühen
inoculiert. Es wurde weder eine Bakterienzahl noch ein Bakterienwachstum in den Brühen festgestellt.
Ein frisches Filterelement wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt und dazu verwendet um 800 Enterococcen
Bakterien (durchschnittliche Größe 0,75 μ) in 100 ecm Wasser zu filtrieren. Das resultierende Filtrat wurde
gezählt und auf eine ausgewählte Enterococcus-, Trypticase-Soja-Brühe und auf einen Staph-Agar-110 inoculiert.
In allen Fällen wurde weder eine Bakterienzahl noch ein Wachstum festgestellt.
Ein frisches Filterelement wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt. Ungefähr 200 Bakterien, ausgewählt aus den 4
Bakterienarten der Beispiele 1 bis 4 (insgesamt etwa 800) wurden in 100 ecm Wasser miteinander vermischt. Die
erhaltene Flüssigkeit wurde sodann durch das Filterelement geleitet. Das resultierende Filtrat wurde auf die
einzelnen oben genannten Brühen der Beispiele 1 bis 4 inocullert. Es wurde weder ein Bakterienwachstum noch
eine Bakterienzählung festgestellt.
Ein frisches Filterelement wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt und ohne eine Sterilisierung in einem Filtergehäuse
montiert. 100ecm Wasser mit einer O,l96lgen Suspension von pulverförmigem Ruß wurden durch das
Filtermuster unter einem Druckgradienten von 0,7 bar geleitet. Das resultierende Filtrat wurde im Mikroskop
betrachtet, wobei keine Rußteilchen festgestellt wurden.
Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß eine gesteigerte Fließgeschwindigkeit erhalten werden kann
ohne daß man die Größengrenze der kleinsten Teilchen die filtriert werden können erhöht und somit ohne eine
Verminderung der Retentlonskraft des Filters. Eine bevorzugte Methode zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit
ohne Einbußen hinsichtlich der Retentionskraft besteht darin, daß man die mikroperlen Submikron-Flltermittel
in der Weise herstellt, daß man eine zuvor hergestellt Menge eines wiedergemahlenen mikroporösen Materials
anstelle eines Teils der kombinierten Menge des Bindemittels und der Füllstoffbestandteile während der
Herstellung des mikroporösen Plattenmaterials, aus welchem die Filtermedien erhalten werden, verwendet. Im
allgemeinen sollte die Menge des wiedergemahlenen mikroporösen Materials, die zugesetzt werden muß, etwa
15 bis etwa 30% des ursprünglichen Gesamtgewichts der trockenen Bestandteile, das heißt des Bindemittels und
des Füllstoffs, ersetzen. Die Teilchengröße des wiedergemahlenen mikroporösen Materials kann innerhalb geeigneter
Grenzen variieren und Ist nicht besonders kritisch. So hat sich z. B. eine Teilchengröße, bei der etwa 9096
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,210 mm gehen, als zufriedenstellend erwiesen. Dies wird
durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.
Es wurden die Arbeitsweisen des Beispiels 1 unter Verwendung der folgenden Bestandteile und der angegeoenen
Mengen durchgeführt.
Polyvinylchlorid Siliciumdioxid Cyclohexanon Wasser
9,07 kg 12,7 kg 23,9 kg 21.9 kg
Es wurden jedoch 5.44 kg des gemäß Beispiel 1 hergestellten mikroporösen Plattenmaterials, das zu einer Teilchengröße
von 0,210 mm wiedergemahlen worden war, zu dem Gemisch in dem Nlederscher-Mischer gegeben,
bevor das feuchte pulverförmige Gemisch extrudiert worden war. Es wurde in Plattenform kalandriert, extrahiert
und getrocknet. Es wurden sodann mehrere Filtermuster mit einer Dicke von 45,7 . 10"3cm hergestellt und zur
Filtrierung der Bakteriensuspensionen der Beispiele 1 bis 5 verwendet. In allen Fällen wurden in den resultierenden
Filtraten weder eine Bakterienzahl noch ein Wachstum festgestellt. Die Fließgeschwindigkeit oder die
Durchsatzrate der Filtermuster, die zum Teil aus dem wiedergemahlenen Produkten des Beispiels 1 wurden bei
einem Druckgradienten von 0,7 bar als 0,8 g/Min/0,09 m2 gemessen. Somit waren sie 10096 größer als die
entsprechenden Werte beim Filtermedium des Beispiels 1.
Bei den Beispielen 1 und 7 betrug das Verhältnis von Wasser zu Lösungsmittel 0,955/1. Es wurde festgestellt,
daß eine Zunahme des Verhältnisses von Wasser zu Lösungsmittel auf die Fließgeschwindigkeit des Filtermediums
gemäß der Erfindung erhöht. Dies wird in den folgenden Beispielen gezeigt:
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurden flache Platten-Filtermedien mit einer Dicke von 45,7 · 10"3cm
aus einem Gemisch mit folgender Zusammensetzung hergestellt: 11,3 kg Polyvinylchlorid, 15,9 kg SlO2, 22,7 kg
Wasser und 22,7 kg Cyclohexanon (Verhältnis von Wasser zu Lösungsmitte! 1/1). Die Durchflußgeschwindigkelt
durch die resultierenden Filtermuster wurde bei einem Druckdifferential von 0,7 bar als 1,0 g/Min/0,09 m2
gemessen.
Die Arbeitsweise des Beispiels 8 wurde wiederholt, wobei jedoch das Wasser/Lösungsmittelverhältnis auf
1.12/1 erhöht wurde (25,6 kg Wasser und 22,7 kg Cyclohexanon). Die Fließgeschwindigkeit durch die resultierenden
Filtermuster wurde zu 2,8 g/Min/0,09 m2 bei einem Druckgradienten von 0,7 bar gemessen.
Weitere Beispiele veranschaulichen, daß die Wirkungen auf die Fließgeschwindigkeit der Filtermedien, die
aus einer Mischung hergestellt worden sind, die zum Teil ein wiedergemahlenes mikroporöses Plattenmaterial
wie in Beispiel 7 verwendet haben und die Wirkung auf die Fließgeschwindigkeit der Verwendung von höheren
Wasserlösungsmittelverhältnissen wie in den Beispielen 8 und 9 kumulierend sind.
Beispiel 10
Gemäß der Arbeitsweise des Beispiels 7 wurden flache Plattenmaterial-Filtermittel mit einer Dicke von
Gemäß der Arbeitsweise des Beispiels 7 wurden flache Plattenmaterial-Filtermittel mit einer Dicke von
25.7 ■ 103'cm aus einem Gemisch mit folgender Zusammensetzung hergestellt: 9,07 kg Polyvinylchlorid,
12,7 kg SiO., 5,44 kg wiedergemahlenes Produkt des mikroporösen Materials des Beispiels 1, 22.7 kg Wasser und
22,7 kg Cyclohexanon (Wasser/Lösungsmittelverhältnis 1/1). Die Fließgeschwindigkeit durch die resultierenden
Filtermedien wurde bei einem Druckgradienten von 0,7 bar als 2.0 g/Mln/0,09 m2 gemessen.
Beispiel 11
Die Arbeitsweise des Beispiels 10 wurde wiederholt, wobei jedoch das Wasser/Lösungsmittelverhältnis auf
1,12/1 erhöht wurde (25,6 kg Wasser, 22,7 kg Cyclohexanon). Die Fließgeschwindigkeit durch die resultierenden
Filtermuster wurde bei einem Druckgradienten von 0,7 bar als 3,2 g/Mln/0,09 m2 gemessen. Es Ist festgestellt
•..Orden, daß im allgemeinen eine Zunahme des Verhältnisses Wasser zu Lösungsmittel zu einer Abnahme der
mechanischen Festlgkeitselgenschaften, insbesondere der Zugfestigkeit der resultierenden Filtermittel führt.
Demgemäß werden Wasserlösungmittelverhältnisse über 1,5/1 nicht empfohlen, es sei denn die Filtermedien
werden strukturell verstärkt, beispielsweise In der Weise, daß ein Substrat oder eine Unterlage aus einem hochpermeablen
Papier oder einem gewebten oder nicht-gewebten faserartigen Material auf das Plattenmaterial aus
dem die Filiermedien hergestellt werden, aufgeheftet werden. Eine solche Aufheftung kann unter Verwendung
von bekannten Klebstoffen oder alternativ In der Weise geschehen, daß die strukturelle Unterstützung direkt an
der Kalandrierungsstation an das mikroporöse Teil angeheftet wird.
Wenn dies erfolgt, können höhere Wasser/Lösungsmittelverhältnisse verwendet werden, um höhere Flleßgeschwlndlgkeiten
zu erzielen, da die hierdurch eingebüßte mechanische Festigkeit durch das Unterstützungsmaterial kompensiert oder wiedergewonnen wird. Naturgemäß soll das hierzu verwendete Plattenmaterial lediglich
die Festigkeit des mikroporösen Filtermittels erhöhen, ungeachtet ob man hohe oder niedrige
Wasser/Lösungsmittelverhältnisse anwendet oder es soll als Vorfilter arbeiten.
Aus dem Beispiel 1 bis 6 wird ersichtlich, daß erfindungsgemäß wirksame flUssigkeitspermeable mikroporöse
Submikron-Filtermlttel hergestellt werden können, in dem man ungefähr 1,4 Gew.-Teile Füllstoff (Siliciumdioxid)
je Gewichtsteil des thermoplastischen Harzbindemittels verwendet. Dies ist jedoch nicht besonders
kritisch und es können mit zufriedenstellenden Ergebnissen Verhältnisse von Füllstoff zu Harzbindemittel
verwendet werden, die so niedrig sind wie etwa 1 : 1 und so hoch wie etwa 2:1. Im allgemeinen steigert eine
B Erhöhung des Verhältnisses von Füllstoff zu Bindemittel auch die Durchflußgeschwindigkeit oder die Durch-
£ satzrate der mikroporösen Filtermedien. Dies ist darauf zurückzuführen, daß höhere Verhältnismengen des FOlI-
:§ Stoffmaterials gegenüber dem polymeren Bindematerial dazu neigen, eine erhöhte Porengröße sowie eine größere
k Porosität zu ergeben. Dies wird In den nachstehenden Beispielen erläutert.
h Beispiel 12
jj Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde ein frisches Filterelement mit einer Dicke von 45,7 ■ 10"·'cm aus
|3 einem Gemisch mit folgender Zusammensetzung hergestellt: 9.07 kg Polyvinylchlorid. 18.1kg SiO2, 23,0 kg
ii Cyclohexanon und 28,8 kg Wasser (Verhältnis Füllstoff zu Bindemittel = 2: I und Verhältnis von Wasser zu
I Lösungsmittel = 1,25 : 1). Die Durchflußgeschwindigkeit durch das Filtermuster wurde unter einem Druckgradienten
von 0,7 bar als 9 g/Min/0,09 m2 gemessen.
k Beispiel 13
g Nach der Arbeltsweise des Beispiels 1 wurde ein flaches Plattenfiltermaterial mit einer Dicke von
% 45,7 · 10~3cm aus einem Gemisch mit folgender Zusammensetzung hergestellt: 9,07 kg Polyvinylchlorid, 18,1 kg
I SiO;. 27,0 kg Wasser und 24.7 kg Cyclohexanon (Verhältnis Füllstoff zu Bindemittel = 2:1 und Verhältnis von
I Wasser zu Lösungsmittel = 1.05 :1). Die Fließgeschwindigkeit durch das resultierende Filtermuster wurde unter
f? einem Druckunterschied von 0,7 bar als 8 g/Min/0,09 cm2 gemessen. Es wird ersichtlich, daß die erhöhte
|c Permeabilität des gemäß Beispiel 13 hergestellten Submikron-Filtermittels nicht ganz so hoch ist wie die
[.; Permeabilität des Filtermittels, das gemäß Beispiel 12 hergestellt 1st. Dies ist darauf zurückzuführen, daß beim
Γ letzteren Produkt das Verhältnis Wasser zu Lösungsmittel etwa 1,25:1 betrug, während bei dem ersteren
J/ Produkt das Verhältnis Wasser zu Lösungsmittel etwa i ,05 : i betrug. Dies deutet darauf hin, daß die gestei-
Is gerte Permeabilität der erfindungsgemäßen Submikron-Filtermittel erhalten werden kann, indem man unabhän-
ιλ gig von irgendeiner Zunahme des Verhältnisses Wasser zu Lösungsmittel das Verhältnis von Füllstoff zu Binde-
I mittel erhöht und umgekehrt.
;j Der Einfachheit halber sind in der folgenden Tabelle die Wirkungen der Veränderung des Verhältnisses von
ja Wasser zu Lösungsmittel der vorstehenden Beispiele zusammengestellt.
Fließgeschwindigkeit gegen das Verhältnis Wasser/Lösungsmittel
Verhältnis von Wasser
zu Lösungsmittel
zu Lösungsmittel
Fließgeschwindigkeit des Wassers
g/0,09 m2 bei 0,7 bar (Platte
mit einer Dicke von 45,7 · 10° c:m)
Beispiel | 1 | 0,955 |
Beispiel | 8 | 1,00 |
Beispiel | 9 | 1,12 |
Seispiel | 7 | 0,955 |
Beispiel | 10 | 1,00 |
Beispiel | 11 | 1,12 |
Beispiel | 12 | 1,25 |
Beispiel | 13 | 1,05 |
0,4 1,0 2,8 0,8 2,0 3,2 9,0 8,0
Zusätzlich zu der Verwendung des wiedergemahlenen mikroporösen Materials anstelle eines kombinierten
Teils der Füllstoff- und Bindemittelbestandtelle, oder einer Erhöhung des Verhältnisses von Füllstoff zu Bindemittel,
oder einer Erhöhung des Verhältnisses von Wasser zu Lösungsmittel hat es sich ergeben, daß Submikron-Filtermittel
mit verbesserten Fließgeschwindigkeiten oder einer verbesserten Permeabilität auch durch
Variation der Teilchengröße des thermoplastischen polymeren Bindemittels erhalten werden und so einen
nennenswerten Effekt auf die Fließgeschwindigkeit ausüben. Dies geht aus den folgenden Beispielen hervor.
Beispiel 14
Die Arbeitsweise des Beispiels 8 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß als thermoplastisches Harzbindemittel
ein Polyvinylchlorldharz mit einer derartigen Teilchengröße, so daß etwa 70% durch ein Sieb mit einer
lichten Maschenweite von 0,074 mm gehen, verwendet wurde. Auf diese Weise wurde eine mikroporöse flache
Platte hergestellt, aus der ein Filtermittel mit einer Dicke von 45,7· 10"3Cm hergestellt wurde. Die Fließgeschwindigkeit
durch dieses Filter wurde unter einem Druckgradienten von 0,7 bar zu 5,0 g/Min/0,08 m2
bestimmt.
Beispiel 15
Die Arbeilweise des Beispiels 8 wurde erneut wiederholt, wobei als thermoplastisches harzartiges Bindemittel
ein Propylen-modtflziertes Polyvinylchlorid mit einer Teilchengröße von 10% durch ein Sieb mit einer lichten
Maschenweite von 0,074 mm verwendet wurde. Auf diese Weise wurde eine mikroporöse flache Platte hergestellt,
aus der ein Filtermittel mit einer Dicke von 45,7 · 10"3 cm erhalten wurde. Die Fließgeschwindigkeit
durch das letztere wurde unter einem Druckgradienten von 0,7 bar zu 2,5 g/Min/0,09 m2 festgestellt. Die nachfolgenden
Beispiele 14 und 15 zeigen, daß eine Abnahme der Teilchengröße des Bindemittelmateriais zu einer
Erhöhung der Fließgeschwindigkeit führt. Die Wirkung der Teilchengröße des Harzbindemittels auf die Fließgeschwindigkeit
Ist in Tabelle 2 zusammengestellt.
Wirkung der Teilchengröße des Bindemittels auf die Fließgeschwindigkeit
Teilchengröße des Harzes
8 | Verhältnis | Durchflußge- | |
14 | von Wasser | schwindigkeit | |
15 | zu Lösungs | in g/Min/0,09 m2 | |
mittel | bei einer Platte | ||
mit einer Dicke | |||
von 45,7 cm | |||
unter 0,7 bar | |||
Beispiel | 1,00 | 1,00 | |
Beispiel | 1,00 | 5,00 | |
Beispiel | 1,00 | 2,5 | |
20% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,105 mm
70% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm
10% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm
Mit weiterer Bezugnahme auf die leistung (RetcntionskapazHiit) der crlindungsgemäßen Filtermcdien, zeigen
die Beispiele 2 bis 5 eindeutig, daß die erfindungsgemäßen mikroporösen Filtermittel hinsichtlich der Leistung
zur Entfernung von Submikron-Teilchen, wie z. B. Bakterien, aus einer flüssigen Umgebung sehr gut geeignet
sind.
Wie aus Beispiel 7 hervorgeht ist es erfindungsgemäß möglich, die Fließgeschwindigkeit der Filtermedien des
Beispiels 1 um 100% zu erhöhen, ohne daß Leistungseinbußen in Kauf genommen werden müssen. Um noch
weiter zu zeigen, daß selbst alne weitere Verbesserung der Fließgeschwindigkeit durch die Filtermedien der
Beispiele 8 bis 15 keinen nennenswerten Einfluß auf die Filterleistung ausübt, wurden Filtermuster der einzelnen
vorstehenden Beispiele hergestellt und in einem Rauchbildner Modell Q 127 von Air Techniques DOP
(Dloctylphthalat) untersucht. Bei diesem Test werden DOP-Aerosole mit einer genauen Größe von 0,3 μ mit
einer Konzentration von 100 ug/1 (2 χ 10"-Teilchen/28,3 dm') durch jedes Filtermuster mit einer Geschwindigkeit
von 32 l/Min, und einem Druckgradienten von 12,7 cm Hg geleitet. Das resultierende Flltrat wurde analysiert
um den Prozentsatz der entfernten Aerosole mit der Größe von 0,3 μ zu bestimmen. Zu Vergleichszwecken
wurde ein Muster eines bekannten Submikron-Filter des Tiefentyps mit untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse
sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Leistung der Filtermedien zur Entfernung von DOP-Aerosolen mit 0,3 μ
DOP-Entfernung, %
Beispiel 8 99,997
Beispiel 9 99,996
Beispiel 10 99,998
Beispiel 11 99,986
Beispiel 12 97,000
Beispiel 13 99,920
Beispiel 14 99,994
Beispiel 15 99,996
Wilkerson 1237-2F 99,997
Wie bereits oben zum Ausdruck gebracht wurde, ist es ein wichtiges Ziel der Erfindung In der zur Verfügungstellung
eines Submlkron-Filtermittels mit verbesserter Festigkeit, so daß dieses während der Handhabung
oder des Gebrauchs nicht so leicht beschädigt wird. Die erfindungsgemäßen Submlkron-Flltermittel wurden In
einer Instron-Zugfestigkeltsvorrlchtung nach der ASTM-Norm Nr. D 882 auf die mechanische Festigkeit untersucht.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt:
Tabelle 4 | Festigkeitseigenschaften | Dehnung, % |
Mechanische | Zugfestigkeit, kg/cm2 | 21,0 |
34,5 | 18,0 | |
Beispiel 1 | 31,6 | 20,0 |
Beispiel 8 | 26,7 | 22,0 |
Beispiel 9 | 34,5 | 19,0 |
Beispiel 7 | 32,3 | 15,0 |
Beispiel 10 | 25,2 | 30,0 |
Beispiel 1! | 17,6 | 28,0 |
Beispiel 12 | 19,7 | 19,0 |
Beispiel 13 | 25,7 | 15,0 |
Beispiel 14 | 36,6 | |
Beispiel 15 | ||
Eine Zunahme des Verhältnisses von Wasser zu Lösungsmittel vermindert etwas die mechanische Festigkeit
der erfindungsgemäßen Submikron-Filtermiitel. Die gleichen Ergebnisse werden erhalten, wenn man das
Verhältnis Siliciumdioxid zu Harz oder das Verhältnis von Füllstoff zu Bindemittel erhöht. Wie aus Tabelle 4 |
hervorgeht, haben daher die Submikron-Filter, hergestellt gemäß Beispiel 12 und 13, die niedrigsten Zugfestig- ; p
kelten der untersuchten Beispiele, obgleich sie Immer noch zufriedenstellend sind. Weiterhin haben die Filter- ^
mittel der Beispiele 12 und 13 die höchste prozentuale Dehnung der untersuchten Beispiele. Dies ist für die ||
Praxis für solche Fälle anzustreben, wo die Filtermedien gefaltet oder aufeinandergelegt werden, um in Filter- [J
patronen oder auf anderen Trägereinrichtungen verwendet zu werden, da eine höhere prozentuale Dehnung auf
eine größere Flexibilität hinweist und daher eine solche Faltung oder Aufeinanderlegung erleichten wird, ohne
daß die Gefahr besteht, daß das Filter-Plattenmaterial rissig wird oder aufsplittert.
Es wird somit ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Submikron-Filtermittel in Plattenform in einem weiten
Dickenbereich hergestellt werden können. Weiterhin können die resultierenden mikroporösen Filterplatten fast
In jeder gewünschten Gestalt hergestellt werden, wie sie z. B. bereits oben genannt wurden (z. B. als flache
Platte oder als gefaltetes oder aufeinandergelegtes Produkt). Somit kann z. B. das erfindungsgemäße Filtermaterial
nach den bekannten Methoden geformt und abgedichtet werden, um in Filterpatronen verwendet zu werden
oder es kann mit normalen Papierschneideeinrichtungen für Platten- oder Rahmenfilter zugeschnitten werden.
Zusätzlich zu der sehr guten Retentionskraft, der Permeabilität und der mechanischen Festigkeit sind die
erfindungsgemäßen Submikron-Filtermittel gegenüber Oxidation, starken Säuren, milden Alkalien und Alkoholen
beständig. Sie können einer Hitzesterilisierung leicht widerstehen, wodurch diese besonders zur Filtrierung
von Bakterien und von verwandten Mikroorganismen geeignet werden. Schließlich sind die erfindungsgemäßen
Submikron-Filtermittel ihrer Natur nach hydrophil, so daß sie die Möglichkeit haben, suspendierte nicht-polare
Flüssigkeiten von polaren Flüssigkeiten abzutrennen. So läßt z. B. ein Filter oder eine Platte, die mit Wasser
benetzt ist, weiterhin Wasser hindurch, jedoch keine suspendierten Kügelchen oder Aerosole von Ölen, Benzol
und dergleichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Mikroporöses Filtermittel für Tiefenfiltration, bestehend aus einer polymeren harzartigen Matrix aus
Polyvlnylverbindungen mit in der Matrix disperglerten Teilchen eines anorganischen Füllstoffs und einem
Netzwerk von Poren, die innerhalb der harzartigen Matrix und zwischen den Teilchen des anorganischen
Füllstoffs und der harzartigen Matrix, sowie zwischen benachbarten Teilchen des anorganischen Füllstoffs
und der harzartigen Matrix, sowie zwischen benachbarten Teilchen des anorganischen Füllstoffs gebildet sind,
wobei die Größenverteilung der Poren zwischen 0.01 und 100 pm Hegt und nicht-gleichförmig durch diesen
Bereich variiert, dadurch gekennzeichnet, daß
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