DE2450919A1

DE2450919A1 - Filterpapier

Info

Publication number: DE2450919A1
Application number: DE19742450919
Authority: DE
Inventors: Timothy Lewis Wakely Kidner
Original assignee: Wiggins Teape Research and Development Ltd
Current assignee: Arjo Wiggins Ltd
Priority date: 1973-10-26
Filing date: 1974-10-25
Publication date: 1975-04-30
Also published as: GB1422860A; FR2249209A1; FR2249209B3; CH580705A5

Description

Patentanwälte Dlpl-lng. RBEET Z «en! Dlpl-Ing. K. LAMPRECHT

Dr..lng. R. BEETZJr. • München 22, Stelnedorfetr. 1· 2450919

078-23.341P 25. 10. 1974

WIGGINS TEAPE RESEARCH & DEVELOPMENT LIMITED, London

(Großbritannien)

Filterpapier

Die Erfindung bezieht sich auf hochwirksame Luftfilterpäpiere.

Papiere für hochwirksame Luftfilter werden hauptsächlich zum Herausfiltern von Partikeln unterhalb des ,um-Bereichs aus Luft verwendet.

Der Widerstand gegenüber der Luftströmung oder der Druckverlust des Luftfilterpapiers wird durch die Wirksamkeit des Papiers und ebenso durch die physikalischen Eigenschaften der Papierblätter bzw. -bögen bestimmt. Bei einem sehr voluminösen Papier ist der Druckverlust zwar niedrig, das Papier jedoch sehr weich und neigt zur Abgabe loser Pasern und Staub. Ein dichtes Papier weist einen zu hohen Druckverlust auf, besitzt aber gute Festigkeit.

Ein ideales Filterpapier vereinigt dementsprechend höchste Wirksamkeit mit niedrigem Druckverlust, besitzt ausreichende Festigkeit und ein gutes Staubrückhaltevermögen.

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078-(45067)-SFBk

Gegenstand der Erfindung ist ein Filterpapier, das 15 - 95 Gew.-^ Baumwollinters oder mercerisierte Pulpe bzw. Zellstoff sowie 5-50 Gew.-% Mikro-Glasfasern mit einem Durchmesser zwischen 0,05 und 1,49 /Um enthält, wobei die Linters oder die Pulpe bzw. der Zellstoff eine Dichte von 0,5 - 0,4 und eine Potts-Porosität über 3OOOO ml/min bezogen auf einen luftgetrockneten Bogen von 60 g/m aus ungemahlenen Fasern besitzen.

Aus diesem Filterpapier sind hochwirksame Luftfilter herstellbar, die sehr gute Filtrationswirkung mit niedrigem Luftwiderstand vereinen, wobei die Anwesenheit der Baumwollinters der Masse gute Eigenschaften verleiht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Filterpapier bis zu 30 Gew.-^ feste Zellulosefasern von einer Potts-Porosität über 10000 ml/min, be-

zogen auf einen luftgetrockneten Bogen von 60 g/m aus ungemahlenen Fasern.

Der Zusatz fester Zellulosefasern ergibt hochwirksame Luftfilter mit sehr guter Filtrationswirksamkeit, verbunden mit einem niedrigen Abfaserungsgrad und ausreichender Festigkeit.

Die festen Zellulosefasern können dabei aus Kraftzellstoff, aus Manila-, Eukalyptus- oder Grasfasern stammen.

Dem Filterpapier kann andererseits durch Zusatz chemischer Bindemittel zusätzliche Festigkeit verliehen werden. Bevorzugte chemische Bindemittel sind Stärke, Dextrin, Carboxymethylzellulose-Derivate, Polyvinyl-

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alkohol oder vernetzender Acryllatex.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Herstellungsbeispielen für Filterpapier näher erläutert.

Beispiel 1

45,5 kg Mikroglasfasern (Hersteller Johns Manville, grade 106; Faserdurchmesser 0,5 - 0,749 /Um) wurden in einem Holländer mit Wasser bearbeitet. Die Messerwalze wurde auf eine Position von etwa 3/4 nach unten eingestellt; nach einer Bearbeitungsdauer von 1 h wurde der pH durch Zusatz von verdünnter Schwefelsäure auf den Wert 4 erniedrigt. Nach einer weiteren Bearbeitungszeit von 30 min waren die Glasfasern gut dispergiert. Die Glasfasern wurden anschließend nach der Montigny-Siebtest-Methode getestet. Bei dieser Methode wird eine Bogenpapiermaschine (British-Standard Sheet Making Machine), die eine Siebplatte mit 1 mm dicken und in einem Abstand von 5 mm angebrachten Stäben anstelle von Draht sowie ein mit einem Filterpapier versehener Büchnertrichter ver- · wendet. Eine 400-ml-Probe der Pulpe wurde in.der Bogenpapiermaschine zu einem Bogen verarbeitet, getrocknet und gewogen (y g). Aus einer weiteren 400 ml-Probe wurde darauf durch Entwässerung der Pulpe auf dem Filterpapier im Büchnertrichter ein Bogen hergestellt. Das Gewicht der Fasermasse wurde mit χ g bezeichnet. Das Verhältnis ^ . 100 ist der sog. modifizierte Siebwert und sollte bei der Verwendung von Glasfasern der oben genannten Spezifikation (grade 106) zwischen 6 und 12 % liegen. Im vorliegenden Beispiel betrug der modifizierte Siebwert 10 $>. 98,5 kg kurzfaserige Baumwollinters der Dichte 0,3 wurden einige

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Minuten, 30,5 kg Kraft-Holzzellstoff 20 min mit Wasser angerührt bzw. aufgeschlämmt. Die Mikroglasfasern, Baumwollinters und der Holzzellstoff (26 Gew.-% Mikroglasfasern, 56,5 Gew.-^ Baumwollinters, 17,5 fo Kraft-Holzzellstoff) wurden anschließend zusammengemischt und auf einer Fourdrinier-Papiermaschine bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min zu einer Faserpapierbahn von 105 g/m verarbeitet. Das Papier wurde getrocknet, aufgewickelt und anschließend auf Druckverlust und Penetration geprüft. Der Druckverlust betrug bei einem Luftstrom von 1,5 m/min 5*5 mm WS und die Penetration 1 %, gemessen mit einem Natriumchlorid-Flammenphotometer beim gleichen Luftstrom (entsprechend dem British-Standard-Test 4400).

Beispiel 2

75 kg Mikroglasfasern (Hersteller Johns Manville, grade 106, Faserdurchmesser 0,5 - 0,749 /um) wurden in einem Holländer mit Wasser verarbeitet. Die Messerwalze wurde auf eine Stellung von etwa 3/4 nach unten eingestellt; nach 1 h Bearbeitungszeit wurde der pH-Wert durch Zusatz von verdünnter Schwefelsäure auf 4 erniedrigt. Nach weiteren 30 min Bearbeitungszeit waren die Glasfasern gut dispergiert. 175 kg Baumwolllinters der Dichte 0,3 wurden 20 min in einem Holländer mit Wasser verarbeitet. Die Mikroglasfasern und die Baumwollinters (30 Gew.-^ Mikroglasfasern, 70 Gew.-% Baumwollinters) wurden zusammengemischt und diesem Fasergemisch 9 1 PRIMAL HA 16 sowie 2,2 1 PRIMAL P 206 (beide Produkte Acryllatices, Hersteller Rohm and Haas, U.K. Ltd.) zugesetzt. Der Schlamm aus Fasern und Latex wurde anschließend auf einer Fourdrinier-Papiermaschine bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min zu einer Faserpapierbahn verarbeitet, getrocknet und aufgewickelt.

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Das Papier wurde anschließend auf Druckverlust und Penetration geprüft. Der Druckverlust betrug bei einem Luftstrom von 1,5 m/min 11,0 mm WS, die Penetration 0,08 io_s gemessen beim gleichen Luftstrom mit einem Natriumchlorid-Flammphotometer (entsprechend dem British-Standard-Test 4400).

Beispiel 3

91 ^g Mikroglasfasern (Hersteller Johns Manville, grade 106, Faserdurchmesser 0,5 - 0,749 ,um) wurden in einem Holländer verarbeitet, wie in Beispiel 1 beschrieben. Im vorliegenden Beispiel betrug der modifizierte Siebwert wie in Beispiel 1 10 %. 1Ö0 kg kurzfaserige Baumwollinters der Dichte 0,3 wurden wenige Minuten, 34 kg Kraft-Holzzellstoff 20 min lang mit Wasser angerührt. Die Mikroglasfasern, die Baumwollinters sowie der Kraft-Holzzellstoff (40,5 Gew.-% Mikroglasfasern, 44,4-.-Gew.-% Baumwollinters, 15,1 Gew.-% Kraft-Holzzellstoff Pulpe) wurden zusammengemischt und auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben zu einer Faserpapier-

bahn von 105 g/m verarbeitet.

Das Papier wurde anschließend auf Druckverlust und Penetration geprüft. Der Druckverlust betrug bei einem Luftstrom von 1,5 m/min 15,5 mm ViS, die Penetration 0,025 fo (entsprechend dem British-Standard-Test 4400) .

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Claims

- β Patentansprüche

( 1J Filterpapier, gekennzeichnet durch 15 - 95 Gew.-^ Baumwollinters oder mercerisierte Pulpe bzw. Zellstoff und 5-50 Gew.-% Mikroglasfasern von 0,05 - 1*49 /UM Durchmesser, wobei die Linters oder Pulpe eine Dichte von 0,3 - 0,4 und eine Potts-Porosität über 30000 ml/min besitzen, bezogen auf einen luftgetrockneten

Bogen von 60 g/m aus ungemahlenen bzw. unzerkleinerten Fasern.
2. Filterpapier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch bis zu 30 Gew.-^ feste Zellulosefasern mit einer Potts-Porosität von über 10000 ml/min, bezogen auf einen luft-

getrockneten Bogen von 60 g/m aus ungemahlenen Fasern.
3. Filterpapier nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Kraft-Holzzellstoff, Manila-, Eukalyptus- oder Grasfasern als Zellulosefasern.
4. Filterpapier nach einem der Ansprüche 1-3* gekennzeichnet durch ein chemisches Bindemittel.
5. Filterpapier nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Stärke, Dextrin, Carboxymethylzellulose-Derivate, Polyvinylalkohol oder vernetzende Acryllatices als chemische Bindemittel.
6. Filterpapier nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch 26 Gew. -fo Mikroglasfasern mit einem Faserdurchmesser von 0,5 - 0,749 /Um, 56*5 Gew.-^ Baumwollinters der Dichte 0,3 sowie 17,5 Gew.-^ Kraft-Holzzellstoff-Pulpe.

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7. Filterpapier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 30 Gew. -fo Mikrogl as fasern mit einem Faserdurchmesser von 0,5 - 0,749 /um sowie 70 Gew.-% Baumwollinters der Dichte 0,3.
8. Filterpapier nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch 4-0,5 Gew.-^ Mikrogl as fasern mit einem Faserdurchmesser von 0,5 - 0,749 /Um, 44,4 Gew.-^ Baumwollinters der Dichte 0,3 sowie 15,1 Gew.-^ Kraft-Holzzellstoff.

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