耐熱和/或化學(xué)耐性的過濾元件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種具有固有穩(wěn)定性并且是多孔的以允許流體在其中流動的過濾元件，所述過濾元件：（ａ）適于在５０－２００℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用，（ｂ）和／或具有良好的耐酸性，特征在于：所述過濾元件包括含有第一材料顆粒的基本成分；并且所述第一材料顆粒由粘合劑粘合在一起，所述粘合劑：－在對所述基本成分進(jìn)行包括加熱到粘合溫度的處理前，是粒狀塑料原料，－其在處理溫度下進(jìn)入流動態(tài)，－作為熱固性塑料材料固化或作為熱塑性材料固化。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)的主題是一種具有固有穩(wěn)定性并且是多孔的以允許流體在其中流動的過濾元件，所述過濾元件(a)適于在50-200℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用，(b)和/或具有良好的耐酸性，特征在于所述過濾元件包括含有第一材料顆粒的基本成分；和所述第一材料顆粒由粘合劑粘合在一起，所述粘合劑-在對所述基本成分進(jìn)行包括加熱到粘合溫度的處理前，是粒狀的第二塑料原料，-在處理溫度下進(jìn)入流動態(tài)，-作為熱固性塑料材料固化或作為熱塑性材料固化。
技術(shù)介紹
已知的具有固有穩(wěn)定性并且是多孔的以允許流體在其中流動的過濾元件由燒結(jié)在一起的聚乙烯顆粒構(gòu)成。在160-180℃的溫度下聚乙烯顆粒在其表面變得有粘性，從而已知過濾元件的連續(xù)使用溫度較低；早在不到80℃時(shí)，因?yàn)橛谰盟苄宰冃蔚脑颍筒辉龠m合連續(xù)使用。已知的過濾元件沒有良好的耐酸性，尤其是當(dāng)涉及到侵蝕性酸和/或高溫酸時(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的過濾元件可以以高效且廉價(jià)的方式制造，并由產(chǎn)生所述耐溫性和/或耐酸性的材料制成。通過使第一材料顆粒和粒狀塑料原料混合，可以方便地使得它們處于能通過加熱到粘合溫度進(jìn)行粘合的狀態(tài)，通常第一材料顆粒和粒狀塑料原料引入于一模具中。最遲，當(dāng)達(dá)到接近粘合溫度的溫度時(shí)，粒狀塑料原料將變成流動態(tài)，并在第一材料顆粒的接觸點(diǎn)形成粘合節(jié)點(diǎn)，而第一材料顆粒之間的其他空間-任選地除了第一材料顆粒表面上的粘合劑薄膜之外-基本上沒有粘合劑。粘合劑可以是熱固型或熱塑型。當(dāng)粘合劑固化成熱固性塑料材料時(shí)，粒狀塑料原料是雙組分型或單組分型。在大部分情況下，主要由化學(xué)反應(yīng)引起固化，而該反應(yīng)可能是通過催化促進(jìn)。當(dāng)熱固性塑料材料利用活化劑時(shí)，活化劑以固態(tài)形式包含于塑料原料中。在熱塑性塑料情況下，經(jīng)在過濾元件制造過程中冷卻而使該材料固化。對于耐溫的過濾元件而言，根據(jù)本專利技術(shù)過濾元件的每個(gè)實(shí)施方式不必適合于50-200℃的整個(gè)溫度范圍。然而，本專利技術(shù)過濾元件的每個(gè)耐溫實(shí)施方式應(yīng)具有(最大)連續(xù)使用溫度，例如具體適宜的溫度是50-200℃。例如，如果在特定使用環(huán)境中使用的消費(fèi)者想要定購最大連續(xù)使用溫度為150℃的過濾元件，那么通常適用于該消費(fèi)者的過濾元件具有比例如另一消費(fèi)者在另一環(huán)境下需求的最大連續(xù)使用溫度為190℃的過濾元件更簡單的結(jié)構(gòu)。后一環(huán)境下所用的過濾元件通常比第一種環(huán)境下所用的過濾元件制造成本更高。另一方面，在最大連續(xù)使用溫度方面，正在努力不再提供過多種類型不同的過濾元件。本專利技術(shù)通過選擇相應(yīng)的材料也提供了具有良好耐酸性的過濾元件。產(chǎn)生良好耐酸性的第一材料顆粒和粒狀塑料原料也不必需導(dǎo)致良好的耐溫性，反之亦然。特別優(yōu)選的是耐溫性和耐酸性的組合。使用粒狀塑料原料作為粘合劑使得本專利技術(shù)過濾元件的制造過程極為簡單。通常在加熱爐中加熱到粘合溫度，然而，利用其他加熱方法也是可能的，尤其是通過微波或紅外線加熱。重點(diǎn)在于過濾元件的基本成分不必須僅由單一材料的顆粒構(gòu)成。所述的″第一材料″也可以是幾種材料的混合物。除此之外，在此已參考下面將詳細(xì)討論的填料和添加劑。有證據(jù)表明，由于粘合作用的原因，粘合劑將基本成分的所有組分粘合到一起。本專利技術(shù)另一個(gè)發(fā)展方向是優(yōu)選使用塑料顆粒作為第一材料顆粒。本專利技術(shù)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，存在可以相互粘合，并使本專利技術(shù)的過濾元件具有耐溫性的塑料顆粒。在本專利技術(shù)范圍內(nèi)，特別優(yōu)選的是使用一種下述塑料材料作為第一材料塑料顆粒-聚酰胺，尤其是芳族聚酰胺，-聚砜，-聚硫化物，尤其是聚苯硫，-聚酰亞胺，-聚甲基丙烯酸酯，尤其是聚甲基丙烯酸甲酯。可以看出，這些塑料材料部分是熱塑性材料和部分是熱固性材料。應(yīng)該指出，粘合溫度不必低于特定過濾元件的連續(xù)使用溫度。例如，確實(shí)可以制造例如具有170℃的粘合溫度的過濾元件，而過濾元件的連續(xù)使用溫度為140℃(例如，因?yàn)樗芰喜牧系牡谝徊牧项w粒能夠在短時(shí)間內(nèi)承受170℃)。粘合溫度高于連續(xù)使用的具體溫度的情況通常是在熱塑性粘合劑的情況下。然而，在熱固性粘合劑情況下，情況經(jīng)常相反，即粘合溫度低于連續(xù)使用的具體溫度；然而，由于制造技術(shù)的原因，理想的是粘合溫度盡可能低。當(dāng)然，粘合溫度必須低于基本成分至少在粘合所需的時(shí)間內(nèi)是耐熱性的溫度。作為塑料顆粒的選擇，在本專利技術(shù)的另一發(fā)展方向中，優(yōu)選的是第一材料顆粒是無機(jī)顆粒。在無機(jī)顆粒中，玻璃顆粒(尤其是非空心玻璃珠和/或空心玻璃珠)和陶瓷顆粒(尤其是非空心陶瓷珠和/或空心陶瓷珠)是特別優(yōu)選的。特別優(yōu)選的是下述粘合劑-環(huán)氧樹脂，-酚醛樹脂，-聚酯樹脂，-三聚氰胺樹脂，-硅樹脂，-聚氨酯樹脂。熱固性塑料是優(yōu)選的，盡管一些熱塑性材料也是適合的。在上述特別優(yōu)選的粘合劑中，對于相應(yīng)的應(yīng)用，環(huán)氧樹脂提供最佳的耐溫性是最優(yōu)選的。特別有利的是稱作環(huán)氧樹脂模塑料的那一類。在尋找作為第一材料顆粒的特別優(yōu)選的塑料材料以及特別優(yōu)選的粘合劑的過程中，一方面上述連續(xù)使用溫度和粘合溫度的溫度情況是相關(guān)的。另一方面，必須注意到粒狀初始狀態(tài)的獲得，在粘合溫度下到流動態(tài)的轉(zhuǎn)變和達(dá)到至少足夠的初始粘合強(qiáng)度的期間。最后，必須注意良好的耐酸性。需要強(qiáng)調(diào)的是，即使是除了其流入表面上的稍后描述的可能的涂層之外，過濾元件不必須僅由第一材料和粘合劑構(gòu)成。特別地，可以提供填料和其他添加劑。例如，在第一材料顆粒之間可以有填料顆粒或者″第一材料的顆粒″可以是其中第一材料顆粒(優(yōu)選塑料或無機(jī)顆粒)和填料以混合物存在的顆粒。填料可以是常規(guī)填料。填料可以是粒狀填料，尤其是礦物填料和/或纖維填料。作為添加劑的一個(gè)例子，煙灰用作抗靜電荷的添加劑。本專利技術(shù)的另一個(gè)發(fā)展方向是在處理后后活化熱固性塑料，以得到較高的強(qiáng)度。這尤其可通過化學(xué)方法或UV輻射來實(shí)現(xiàn)。第一材料顆粒通常大于作為粘合劑的塑料原料顆粒。關(guān)于第一材料的粒徑，有人試圖在一方面對過濾元件流動的低阻力和另一方面過濾元件的足夠強(qiáng)度之間找到有利的平衡。第一材料顆粒的平均尺寸優(yōu)選范圍是50-500μm，特別優(yōu)選100-350μm。關(guān)于作為粘合劑的塑料原料的顆粒，有利的是這些顆粒的平均尺寸可以實(shí)現(xiàn)在第一材料顆粒間的精細(xì)分布；另一方面，過度小的顆粒難于制造和處理。塑料原料的平均粒徑的優(yōu)選范圍是5-50μm，特別優(yōu)選10-30μm。在處理時(shí)，當(dāng)?shù)谝徊牧嫌伤芰项w粒組成或構(gòu)成時(shí)，第一材料和作為粘合劑的塑料原料優(yōu)選重量比為2.3∶1-9.0∶1，特別優(yōu)選重量比為4∶1-5.6∶1。當(dāng)?shù)谝徊牧现饕蔁o機(jī)顆粒組成或構(gòu)成時(shí)，重量比優(yōu)選為25∶1-34∶1(非空心顆粒)或相對更低，尤其是3∶1-10∶1(空心顆粒)。通常塑料原料相對較貴，因此有人試圖降低其用量。另一方面，第一材料顆粒必須可靠粘合。當(dāng)?shù)谝徊牧项w粒中存在填料時(shí)，填料也包括在上述的第一材料顆粒的重量比范圍內(nèi)。可能的填料優(yōu)選是纖維和/或粒狀填料。玻璃纖維作為基本成分的填料是特別優(yōu)選的例子。這些填料用于提高基本成分的耐熱性。作為選擇，礦物填料是特別優(yōu)選的例子，例如氧化硅，含鈣化合物，氧化鋁。本專利技術(shù)的過濾元件優(yōu)選在其流入表面上包括比過濾元件(其余的)支撐成分孔徑小的涂層。這種涂層起表面過濾作用，從而待利用過濾元件過濾的固體顆粒不能進(jìn)入過濾元件內(nèi)部。與未涂覆的過濾元件相比，具有這種涂層的過濾元件能夠借助于逆流高壓噴射清洗更容易地被清洗。涂層優(yōu)選由纖維和/或顆粒構(gòu)成。通常，在過濾設(shè)備中安裝有數(shù)個(gè)本專利技術(shù)的過濾元件，吸風(fēng)機(jī)通常置于過濾本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
具有固有穩(wěn)定性并且是多孔的以允許流體在其中流動的過濾元件，所述過濾元件：（ａ）適于在５０－２００℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用，（ｂ）和／或具有良好的耐酸性，特征在于：所述過濾元件包括含有第一材料顆粒的基本成分； 并且所述第一材料顆粒由粘合劑粘合在一起，所述粘合劑：－在對所述基本成分進(jìn)行包括加熱到粘合溫度的處理前，是粒狀塑料原料，－其在處理溫度下進(jìn)入流動態(tài)，－作為熱固性塑料材料固化或作為熱塑性材料固化。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：瓦爾特赫爾丁，于爾根貝特克，斯特凡哈耶克，沃爾夫?qū)?/a>，
申請(專利權(quán))人：赫爾丁過濾技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]