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Dokumentenidentifikation DE69423547T2 20.07.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0634200
Titel Verfahren zur Filtrierung von thixotropen Flüssigkeiten
Anmelder Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-ashigara, Kanagawa, JP
Erfinder Fujikata, Shingo, Odawara-shi, Kanagawa, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69423547
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.07.1994
EP-Aktenzeichen 941103731
EP-Offenlegungsdatum 18.01.1995
EP date of grant 22.03.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2000
IPC-Hauptklasse B01D 29/15
IPC-Nebenklasse B01D 29/52   B01D 29/58   B01D 29/96   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung thixotropischer Flüssigkeiten, wie etwa magnetische Farben und dicke Drucktinten, zum Aussondern von Fremdmaterial und Verklumpungen bzw. Agglomeraten davon.

Stand der Technik

Aus der DE-A-19 50 068 ist ein Filtergerät bekannt, das ein zylindrisches Element mit zunehmender Grobmaschigkeit von innen nach außen enthält.

Magnetische Farben als ein Beispiel für thixotropische Flüssigkeiten können hergestellt werden, indem ferromagnetische Partikel in eine Kugelringmühle eingeladen und mit einem polymeren Binder gemischt werden, um eine Dispersion zu bilden, die dann auf ein Trägermaterial aufgetragen wird, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erzeugen.

Die auf diese Weise hergestellten magnetischen Farben enthalten jedoch diverse ungewollte Substanzen, wie etwa die Partikel, die aus der Kugelringmühle stammen sowie andere Objekte, als Folge der Reibung während des Mischvorgangs, undispergierte Fremdmaterialien wie etwa ferromagnetische Partikel und aufgequollene Fettkügelchen, sowie erneut verklumpte Produkte. Es ist daher notwendig, diese ungewollten Substanzen aus den magnetischen Farben auszusondern, indem diese vor dem Beschichten auf ein Trägermaterial gefiltert werden.

Als Beispiel dazu sei auf die geprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) Hei 2- 62895 verwiesen, die eine Vorrichtung mit den in Fig. 5 gezeigten allgemeinen Aufbau offenbart. Ein Farbbehälter 1 enthält eine magnetische Farbe 2, die durch Mischen magnetischer Partikel mit einem polymeren Binder und einem Lösungsmittel wie etwa Toluol, Xylen oder Cellusolve (Ethylenglucolethylether) in einer Kugelringmühle hergestellt wird, um eine Dispersion zu bilden. Die Farbe 1 im Behälter 2 wird mit einem Propeller 3 verrührt. Die von einer Pumpe 4 angesaugte verrührte Farbe 2 fließt durch einen Zuführkanal B und wird durch ein Filter 5 geleitet, um in einem Vorratsbehälter 6 gesammelt zu werden. Die Farbe im Behälter 6 wird mittels einer Pumpe 7 durch einen Zuführkanal D geleitet und mittels einem Beschichtungskopf 8 aufgespritzt, um auf ein Substrat 9 aufgetragen zu werden.

Der in Fig. 5 gezeigte Filter 5 setzt sich für gewöhnlich aus einer einzelnen Art an Filtermedium, typischerweise aus einer groben Mascheneinheit, zusammen. Der Filter kann daher höchst wirkungsvoll Fremdmaterial in der magnetischen Farbe aufnehmen und aussondern, wenn diese sich aus großen Partikeln zusammensetzt. Feine Partikel gelangen andererseits unbehelligt durch das Sieb oder diese verstopfen oft die Lücke zwischen dem großen, in den Sieböffnungen gefangenen Partikeln, wodurch die Lebensdauer des Filters verkürzt und damit vorzeitig beendet wird. Eine herkömmliche Lösungsmethode für dieses Problem ist in Fig. 6 gezeigt; mehrere Filter sind so angeordnet, daß ihre Maschengröße in Richtung der Prozeßströmung kleiner wird, um das Verstopfen der Filter zu vermeiden; in dem in Fig. 6 gezeigten Falle folgen in dieser Reihenfolge auf einen Filter 5a (Maschengröße: 16 um), Filter 5b (8 um) und 5c (7 um). Ein weiteres Merkmal des in Fig. 6 gezeigten Systems besteht darin, daß ein Teil der gefilterten magnetischen Farbe in den Behälter 1 über einen Zirkulationskanal E zurückbefördert wird. Entsprechend dieser Anordnung ist der letztliche Grad an Filterung mittels der Filter durch die Maschengröße der Filter in der letzten Stufe bestimmt und zusätzlich wird die Lebensdauer der verwendeten Filter verlängert.

Das Verhaften thixotropischer Flüssigkeiten ist in der Hinsicht einzigartig, daß sich gelartige Verklumpungen bzw. Agglomerate bilden, wenn sich die Rührgeschwindigkeit ändert und daß sich die Viskosität unter Scherungsspannung ändert. Selbstverständlich können Fremdmaterial und andere gelähnliche Agglomerate ausgesondert werden, indem eine geeignete Größe für die Filteröffnungen gewählt wird. In einem unbenutzten Filter, in dem noch keine Verstopfungen vorhanden sind, dringt das Fremdmaterial jedoch einfach durch den Filter; andererseits sind in einem bereits benutzten Filter Öffnungen verlegt und dies verbessert die Genauigkeit beim Filtern. Als Folge dieser Ef fekte ergibt sich: ein durch Beschichten mit einer magnetischen Flüssigkeit, die durch einen neuen Filter gereinigt wurde, präpariertes magnetisches Aufzeichnungsmedium erzeugt während des Aufzeichnens und Wiedergebens viele Aussetzer ein durch Beschichten einer magnetischen Flüssigkeit, die durch einen bereits benetzten Filter gereinigt wurde, präpariertes magnetisches Aufzeichnungsmedium erzeugt lediglich wenige Aussetzer. Somit ergibt sich aus der Filterung von Magnetbeschichtungslösungen mittels herkömmlicher Verfahren eine Instabilität in der Anzahl der Aussetzer, die in den hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmedien auftreten. Ein weiteres Problem ergibt sich, indem das Benetzen der Öffnungen in den Filtern eine Verschwendung der Beschichtungslösung zur Folge hat. Die Verwendung benetzter bzw. teilweise verstopfter Filter wird von einer weiteren Schwierigkeit begleitet, da dies voraussetzt, daß die Beschichtungslösung durch die Filter mit einem genügend erhöhten Anfangsdruck geleitet wird.

Überblick über die Erfindung

Angesichts dieser Umstände hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem thixotropische Flüssigkeiten mit konsistenter Genauigkeit beim Aussondern von kontaminierendem Fremdmaterial und den gelähnlichen, sich in den Flüssigkeiten neu bildenden Agglomeraten gefiltert werden können, und die dennoch die Möglichkeit des Verstopfens der Öffnungen in dem Filter verringert und dadurch die Lebensdauer verringert.

Diese Aufgabe der Erfindung wird das durch den Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst.

Der im Anspruch 1 verwendete Begriff "eine einzelne Etappe an Filterschritten" bezeichnet einen Schritt, in dem die Flüssigkeit durch ein Filterelement ohne einen wesentlichen Abfall in der Scherungsspannung dringt, wohingegen die durch das Filterelement geleitete Flüssigkeit durch das nächste Element passiert und dabei praktisch fließbar bleibt, wobei der Zyklus solange wiederholt wird, bis die Flüssigkeit durch alle benutzten Filterelemente geleitet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt im schematischen Längsschnitt den Aufbau des Gehäuses, das in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Filtern thixotropischer Flüssigkeiten verwendet wird;

Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 gekennzeichneten Schnitt A-A des Gehäuses;

Fig. 3 ist ein perspektivischer Ausschnitt eines Filterbehälters;

Fig. 4 zeigt die Leitungsanordnung eines Systems zum Beschichten thixotropischer Flüssigkeiten (insbesondere einer Magnetfarbenlösung, das die erfindungsgemäß Vorrichtung zum Filtern thixotropischer Flüssigkeiten verwendet;

Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau eines herkömmlichen Systems zum Auftragen thixotropischer Flüssigkeiten (Magnetfarbenlösung);

Fig. 6 zeigt schematisch den Aufbau eines weiteren herkömmlichen Systems zum Auftragen thixotropischer Flüssigkeiten; und

Fig. 7 zeigt graphisch die Anzahl der Aussetzer in ¹/&sub2; Inch-Magnetbandproben und die Druckänderung, die in dem zum Filtern der magnetischen Flüssigkeiten, die zur Herstellung der Bandproben verwendet wurden, benutzten Filtersystem auftraten.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die erfindungsgemäß Vorrichtung zum Filtern thixotropischer Flüssigkeiten wird nun mit bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Längsschnitt den Aufbau einer Vorrichtung zum Filtern einer zugeführten, interessierenden Magnetfarblösung;

Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 bezeichneten Schnitt A-A der Vorrichtung;

Fig. 3 ist ein perspektivischer Ausschnitt eines Filteraufbaus; und

Fig. 4 ist eine Abbildung, die den Aufbau eines Leitungssystems zum Zuführen einer Magnetfarblösung in einem System zum Auftragen der Magnetfarbe auf einen Träger darstellt.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, umfaßt die betrachtete Filtervorrichtung prinzipiell ein Gehäuse 11, mehrere zylindrische Filterbehälter 14 im Gehäuse 11 und die gleiche Anzahl an Behälterträgern 19. Das Gehäuse 11 besitzt eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsform und nimmt eine zugeführte Magnetfarbenlösung auf. Die Filterbehälter 14 sind innerhalb des Gehäuses 11 mittels der Behälterständer 19 so vertikal positioniert, daß diese in radialer Richtung um die Längsachse C beabstandet sind.

Jeder Filterbehälter 14 besitzt eine im unteren Endbereich ausgebildete Öffnung 14a an der Unterseite des Gehäuses 11. Das Filtrat einer thixotropischen Flüssigkeit (in der betrachteten Ausführungsform ist dies die Magnetfarbenlösung) wird durch einen Auslaß 15, der sich in den Bereich der Unterseite des Gehäuses 11 öffnet, der mit jedem Filterbehälter 14 fluchtet, wiedergewonnen. Der Auslaß 15 ist mit einem Endbereich eines Fluidrückgewinnungsrohrs 16 verbunden. Der obere Endbereich eines jeden Filterbehälters 14 ist mit einem zylindrischen Metallabscheider 18 ausgestattet, der die Abwärtskompressionskraft einer Abdeckung 17 auf dem Gehäuse 11 aufnimmt.

Die Gehäuseabdeckung 17 ist wiederum mit einem Griff 17a zum Öffnen in gewissen Fällen, wie etwa beim Ersetzen der Filterbehälter 14, ausgestattet.

Der untere Teil des Rückgewinnungsrohrs 16 ist mit einem gekrümmten Winkelelement 16a ausgestattet, das sicherstellt, das das Filtrat der Magnetfarbenlösung im Gehäuse 11 kontinuierlich in dem gebogenen Bereich des Rohrs (der untere rechte Bereich in Fig. 1) abfließt. Zum Betreiben der Vorrichtung wird eine Pumpe 4 (siehe Fig. 4) eingeschaltet, so daß die in einem Farbenvorratsbehälter 1 gespeicherte Magnetfarbe 2 in den Hauptbereich 21 des Gehäuses 11 über Einführleitungen 20, die mit der Seitenwand des Gehäuses 11 verbunden sind, eingeführt wird.

Die in den Hauptbereich 21 des Gehäuses eingeführte Magnetfarbenlösung weist kontaminierendes Fremdmaterial und Agglomerate auf, die ausgefiltert werden, wenn die Flüssigkeit durch die Filterbehälter 14 strömt. Das Filtrat strömt anschließend durch die im zentralen axialen Bereich eines jeden Filterbehälters 14 gebildete Durchführung, die den Sekundärbereich 22 bildet, und anschließend fließt das Filtrat in das Rückgewinnungsrohr 16 ab, das am Auslaß 15 am unteren Ende des Gehäuses 11 angebracht ist, und tritt dann dort wieder zutage.

Das Gehäuse 11 ist vom Aufbau her so gestaltet, daß sich ein Totvolumen im Sekundärbereich 22 nur schwer ausbildet. Genauer gesagt, der Sekundärbereich 22 wird durch den zylindrischen Raum innerhalb jedes Filterbehälters 14 definiert. Die Magnetfarbenlösung dringt in die Filterwandoberfläche jedes Filterbehälters 14 ein (wie dies durch die Pfeile S in Fig. 1 angedeutet ist) und strömt in Richtung des Filtratauslasses 15.

Die betrachtete Filtervorrichtung besitzt vier Filterbehälter 14, die im Gehäuse 11 so untergebracht sind, daß diese um die zentrale Achse C beabstandet sind. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird jeder Filterbehälter 14 durch konzentrisches Stapeln von Filterschichten 14a, 14b und 14c mit unterschiedlichen Maschengrößen um die zentrale Achse gebildet; die der zentralen Achse am nächsten gelegene innere Filterschicht 14a besitzt eine Maschengröße von 7 um; die mittleren und äußeren Filterschichten 14b und 14c besitzen jeweils die Maschengrößen von 8 um und 16 um. Jeder Filterbehälter 14 wird durch den Behälterständer 19 in einer aufrechten Position gehalten, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Unterseite des Gehäuses 11 ist mit einem Filtratauslaß 15 ausgestattet, der so positioniert ist, um mit der Öffnung 14a im unteren Endbereich jedes Filterbehälters 14 zu fluchten, wobei der Auslaß 15 mit einem Endbereich des Rückgewinnungsrohrs 16 verbunden ist.

Das Gehäuse 11 ist mit einer Zuführleitung 20 an einer oberen und unteren Stelle der Seitenwand ausgestattet. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind diese Zuführleitungen 20 mit einem Zuführrohr B aus dem Farbenvorratsbehälter 1 verbunden, so daß die aus dem Vorratsbehälter 1 gepumpte Magnetfarbenlösung 2 in das Gehäuse 11 eingeführt wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich wird, erlaubt das Gehäuse 11 ein Einströmen der gespeicherten Magnetfarbe vom Vorratsbehälter 1 über das Rohr B, und der Ausgang des Gehäuses 11 ist mit einem Speicherbehälter 6 über ein Rohr E verbunden. Ein Teil des Farbenfiltrats kann zum Vorratsbehälter 1 über einen Rückkopplungspfad E zurückgespeist werden.

Das Filtrat der Farbenlösung im Behälter 6 wird mittels einer Pumpe 7 zu einem Beschichtungskopf 8 geführt, durch welchen sie dann ausgestoßen wird, um auf einen Träger 9 aufgebracht zu werden.

Die in den Hauptbereich 21 des Gehäuses 11 zugeführte magnetische Farbe wird gefiltert, indem sie in jeden Filterbehälter 14 radial nach innen eindringt, um dann den Sekundärbereich 22 zu erreichen. Jeder Filterbehälter 14 besteht aus Filterelementen mit Maschengrößen von 16 um, 8 um und 7 um zur Mitte hin. Da diese Filterelemente so gestapelt sind, um das zuvor erläuterte Maschenprofil bereitzustellen, dringt die magnetische Farbe, die das Filterelement mit der Maschengröße von 16 um passiert hat, unmittelbar durch das nächste Filterelement mit der Maschengröße 8 um, bevor die angewendete Scherungsspannung kleiner wird. In ähnlicher Weise dringt die magnetische Farbe, die das Filterelement mit der Maschengröße 8 um passiert hat, unmittelbar durch das nächste Filterelement mit der Maschengröße von 7 um, bevor die angewendete Scherungsspannung kleiner wird. Die durch die Filterelemente mit den Maschengrößen 8 um und 7 um passierende magnetische Farbe wird einer genügend hohen Scherungsspannung unterzogen, um äußerst fließbar zu bleiben. Als Folge wird die magnetische Farbe für die einzelnen Filterelemente höchst durchdringungsfähig und es gibt keine Schaumablagerung auf den Filterelementen mit den Maschengrößen 8 um und 7 um und zusätzlich ist die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens stark reduziert.

Das vorhergehende Beispiel verwendet 3 Filterelemente mit verschiedenen Maschengrößen. Die Anzahl der Filterelemente ist jedoch nicht damit oder dadurch beschränkt. Bereits zwei Filterelemente sind ausreichend, um die vorliegende Erfindung möglich zu machen. Vorzugsweise werden zwei bis fünf Filterelemente und insbesondere werden drei oder vier Elemente verwendet.

Ferner wird die Maschengröße des Filterelementes vorzugsweise aus einem Bereich von 3 um bis 20 um gewählt. Insbesondere wird die Maschengröße zwischen 4 um und 18 um ausgewählt. Die Kombination der Maschengröße für die Filterelemente ist so bestimmt, daß die Zeit zum Austauschen der Filterelemente gleich bleibt, d. h. die Beständigkeit jedes der Filterelemente ist im wesentlichen zur gleichen Zeit abgelaufen.

Die magnetische Farbe ist aus einem ferromagnetischen Pulver, einem polymeren Binder und einem organischen Lösungsmittel zum Auflösen des polymeren Binders zusammengesetzt. Die magnetische Farbe kann anorganische Körner enthalten, und es ist ein Schmiermittel erwünscht. Eine magnetische Farbe dieser Art ist beispielsweise in USP 4,997,696 und USP 5,063,105, auf die hiermit verwiesen sei, offenbart.

Die vorhergehende Ausführungsform richtet sich auf die Verwendung einer Magnetfarbenlösung als thixotropische Flüssigkeit. Es soll aber erwähnt werden, daß das Verfahren und der Filter der vorliegenden Erfindung zum Filtern thixotropischer Flüssigkeiten keinesfalls auf die Verwendung von Magnetfarbenlösungen beschränkt sind und daß diese ebenso zum Zwecke der Filterung dicker Druckertinten und diverser anderer Farblösungen einschließlich Beschichtungslösungen für die Herstellung von photographischen Materialien verwendbar sind.

Wie zuvor beschrieben wurde, ist das Verfahren und der Filter der vorliegenden Erfindung zum Filtern thixotropischer Flüssigkeiten dadurch gekennzeichnet, daß eine innerhalb eines Filterbereichs zu filternder thixotropischer Flüssigkeit durch eine Filteranordnung geleitet wird, die durch Stapeln in aufeinanderfolgender Reihenfolge eines Filterelementes mit einer groben Mascheneinteilung und Filterelementen mit ansteigender Feinheit in der Mascheneinteilung gebildet wird, und dies ermöglicht es, die thixotropische Flüssigkeit kontinuierlich zu filtern ohne die Scherungsspannung, die auf die Flüssigkeit ausgeübt wird zu verringern. Folglich wird die thixotropische Flüssigkeit nachweislich durch die einzelnen Filterelemente in einer höchst genauen und konsistenten Weise gefiltert, wobei grobes kontaminierendes Fremdmaterial und Agglomerate in der absteigenden Ordnung der Maschengröße der Filter ausgesondert werden. Ein besonderer Vorteil ist es, daß die Scherungsspannung auf die thixotropische Flüssigkeit selbst beim Vorgang des Durchdringens der Filterelemente mit feinerer Mascheneinteilung nicht fällt, und folglich gibt es an diesen Filterelementen keine Schaumablagerung, wodurch die wirksame Absonderung ungewollter Substanzen, die andernfalls die Filter während der Benutzung verstopfen, ermöglicht wird. Als Folge kann nicht nur die Lebensdauer der Filterelemente verlängert werden, sondern es kann auch die Verschwendung thixotropischer Flüssigkeit in effizienter Weise verhindert werden.

Die in der Erfindung verwendeten Filterelemente sind so angeordnet, daß ein Element mit grober Mascheneinteilung und Elemente mit ansteigender Feinheit in der Mascheneinteilung geordnet nacheinander gestapelt werden, um einen Filteraufbau bereitzustellen, durch den die thixotropische Flüssigkeit innerhalb eines Filtergebiets geleitet wird. Anders ausgedrückt, die Filterelemente können so zusammengefügt werden, um eine Filterung in einer einzelnen Etappe zu erreichen; daher kann die Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung als ein relativ kompaktes System unter geringen Herstellungskosten realisiert werden.

Das in der Erfindung verwendete Filterelement besitzt nur eine geringe Wahrscheinlichkeit zu verstopfen und stellt somit eine hohe Genauigkeit beim Filtern sicher; dies bietet den zusätzlichen Vorteil, daß eine Genauigkeit beim Filtern vergleichbar zu derjenigen im Stand der Technik erreicht wird, sogar wenn die letzte Filterschicht, die die endgültige Filtergenauigkeit bestimmt, eine Maschengröße aufweist, die 90% des herkömmlichen Wertes beträgt.

Beispiele

Die folgenden Beispiele werden zum Zweck der weiteren Darstellung der Vorteile der Erfindung angeführt.

Beispiel 1

Es wird der experimentelle Aufbau mit der in den Fig. 1 (für die Filterverrichtung) und in Fig. 4 (für den Farbspender) verwendet; magnetische Beschichtungslösungen werden als thixotropische Flüssigkeiten den Trägermaterialien zugeführt, wodurch Proben magnetischer Aufzeichnungsmedien hergestellt werden. Die Ergebnisse werden mit jenen des Systems nach dem Stand der Technik hinsichtlich der Filterlebensdauer, dem anfänglichen Druck und dem Vertust an magnetischer Beschichtungslösung verglichen. Der im Beispiel 1 verwendete Beschichtungskopf 8 war ein Extruderbeschichtungskopf.

Im Vergleichsbeispiel wurden drei getrennte Filtereinheiten mit Maschengrößen von 16 um, 8 um und 7 um mittels einer Leitung in fallender Ordnung bezüglich der Maschengröße verbunden, um eine Filtervorrichtung mit dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau herzustellen. Mit dieser Vorrichtung gefilterte Beschichtungslösungen wurden mit den ebenfalls in Fig. 6 gezeigten Aufbau verwendet, der im wesentlichen der gleiche als der in Fig. 4 gezeigte Aufbau war mit Ausnahme der Art und Weise, in der die individuellen Filtereinheiten verbunden wurden.

Beschichtungslösungen waren die folgenden drei Lösungen: Beschichtungslösung A für die Herstellung von Metallbändern; Beschichtungslösung B für die Herstellung von Rundfunk-Magnetbändern; und Beschichtungslösung C für ¹/&sub2; Inch Magnetbänder. Die Zutaten der drei Lösungen sind im folgenden dargestellt.

(Lösung A) Metallband

Ferromagnetisches Legierungspulver 100 (Teile)

MR 110 (-SO&sub3;Na enthaltender Vinylchloridharz) 10

UR 8300 (-SO&sub3;Na enthaltender Polyurethanharz) 10

Polyisocyanat (Collonate L) 5

Myristinsäure 1

Butylstearat 2

Methylethylketon 150

Butylacetat 150

(Lösung B) Rundfunkmagnetband

Co-dotiertes α-Fe&sub2;O&sub3;-Pulvar 300 (Teile)

Vinylchloridharz (SO&sub3;H Epoxydgruppe mit MR 110) 38

Polyurethanharz (Crisbon 7209) 18

Schwarzer Kohlenstoff (Valcan XC72; durchschnittliche Partikelgröße = 30 um) 12

Schmiermittel α-Al&sub2;O&sub3; (HIT 100) 18

Ölsäure 3

Cyclohexanon 150

Butylacetat 850

Tertiäres Butylmyristat 3

Polyisocyanat (Collonate 3040) 21

Stearinsäure 3

Butylacetat 100

(Lösung C) ¹/&sub2; Inch Magnetband Eisenlegierungspulver 100 (Teile)

Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinyl-alkoholcopolymer 7,5

Polyester polyurethan 7,5

Ölsäure 2

Butylstearat 1

Aluminiumoxid 2

Kohlenstoff (durchschnittliche Partikelgröße = 10 um) 2

Methylethylketon 200

Jede der so zubereiteten magnetischen Beschichtungslösungen wurde in den Vorratsbehälter 1 (siehe Fig. 1) eingefüllt und mit dem Propeller 3 verrührt, während die Lösung mittels der Pumpe 4 in das Gehäuse 11 über die Zuführleitung B eingeführt wurde. Im Gehäuse 11 wurden die magnetischen Beschichtungslösungen durch die Filterbehälter 14 gefiltert und anschließend in den Speicherbehälter 6 geleitet. Die gefilterten und im Behälter 6 gespeicherten magnetischen Beschichtungslösungen wurden mittels der Pumpe 7 über die Zuführleitung G dem Beschichtungskopf 8 zugeführt, von welchem diese dann auf den Polyesterfilm 9 (Dicke: 15 um; Oberflächenrauhigkeit: 0,1 um) mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min aufgebracht wurden, um Beschichtungen über eine Breite von 300 mm mit einer Dicke von 5 um zu bilden.

Das erfindungsgemäße System und das System des Vergleichsbeispiels wurden unter den obenaufgeführten Bedingungen betrieben, wobei die Proben des magnetischen Aufzeichnungsmediums hergestellt wurden. Die Proben wurden hinsichtlich der Anzahl an Aussetzern, der Filterlebensdauer (ausgedrückt durch die Lebensdauer der Filterbehälter), dem anfänglichen Anwendungsdruck und dem Verlust an magnetischer Beschichtungslösung untersucht.

Im Beispiel der vorliegenden Erfindung war die Anzahl der Aussetzer konstant, wodurch angezeigt wird, daß die magnetischen Aufzeichnungsmedien mit konsistenter bzw. konstanter Qualität hergestellt wurden. Weiterhin ist für dieses Beispiel bemerkenswert, daß die Filterlebensdauer lang war und lediglich ein geringer Anfangsdruck benötigt wurde, um die Beschichtungslösungen zuzuführen; noch bemerkenswerter ist, daß zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Einzeletappenfiltervorrichtung erreicht wurden.

Dem gegenüber schwankten die Anzahl der Aussetzer, die durch die gemäß den Vergleichsbeispielen hergestellten Proben erzeugt wurden sehr stark und ein höherer Anfangsdruck war notwendig, um Proben eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit konsistenter bzw. konstanter Qualität herzustellen. Ferner war die im Vergleichsbeispiel verwendete Apparatur globig.

Fig. 7 zeigt graphisch die Anzahl an Aussetzern in Proben von Bandkassetten und deutet die Resultate in der Genauigkeit beim Filtern von magnetischen Flüssigkeiten zur Herstellung von ¹/&sub2;-Inch-Magnetbandkassetten sowie der Lebensdauer der verwendeten Filter an. Zum Zählen der Anzahl der Aussetzer wurde jede Probe in einen VHS-Rekorder gesteckt und die Anzahl der Aussetzer, mit 15 usec bei -20 dB wurden pro Minute auf einem DO-Zähler VDV-3D (ein Produkt der Victor Co., Japan, Ltd.) gezählt.

Die Proben magnetischer Aufzeichnungsmedien, die magnetische Flüssigkeiten, die mit dem herkömmlichen Filtersystem in der Anfangsphase gefiltert wurden, verwendeten, erzeugten mehr als 20 Aussetzer, wohingegen die Proben unter Verwendung von magnetischen Flüssigkeiten, die in der späteren Phase gefiltert wurden, weniger als 10 Aussetzer erzeugten. Die Anzahl der Aussetzer variierte somit sehr stark. Im Gegensatz dazu erzeugten die Proben magnetische Aufzeichnungsmedien unter Verwendung von magnetischen Flüssigkeiten, die mit dem erfindungsgemäßen Filtersystems gefiltert wurden, eine im wesentlichen konstante Anzahl (≤ 10) an Aussetzern über die gesamte Betriebsphase. Somit war die Anzahl der Aussetzer stabil.

Das herkömmliche Filtersystem benötigte einen Anfangsdruck von der Größe von 2 kg/cm² und somit betrug seine Lebensdauer (ausgedrückt als die Zeit, wenn der Differenzdruck über dem Filterelement der dritten Stufe 4 kg/cm² erreicht) lediglich 28 Stunden. Im Gegensatz dazu benötigte das erfindungsgemäße Filtersystem lediglich 1 kg/cm² als Anfangsdruck und folglich war dessen Lebensdauer merklich auf 48 Stunden verlängert.

Mit dem herkömmlichen Filtersystem betrug der Verlust an magnetischen Flüssigkeiten 150 kg pro jedem Betriebsbeginn und 30 kg pro jeder Ersetzung des Filters. Die jeweiligen Werte verringerten sich jedoch deutlich mit dem erfindungsgemäßen Filtersystem; der Verlust an magnetischen Flüssigkeiten betrug 100 kg pro jedem Betriebsbeginn und 10 kg pro jeder Ersetzung des Filters.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Filterung einer thixotropischen Flüssigkeit, wobei die in einem Filterbereich zu filternde thixotropische Flüssigkeit der Reihe nach durch ein Filterelement mit einer groben Mascheneinteilung (14a) und Filterelemente (14b, 14c) mit zunehmender Feinheit der Mascheneinteilung geleitet wird, so dass das Entfernen von verschmutzendem Fremdmaterial und Verklumpungen aus der thixotropischen Flüssigkeit durch eine einzelne Etappe an Filterschritten bewerkstelligt wird.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zu filternde thixotropische Flüssigkeit ein magnetische Farbe ist, die ein ferromagnetisches Pulver, einen polymeren Binder und ein organisches Lösungsmittel zum Lösen des polymeren Binders umfasst, und wobei Filterelemente (14a, 14b, 14c) verwendet werden, die eine unterschiedliche Mascheneinteilung in der Reihenfolge einer ansteigenden Feinheit der Größe der Mascheneinteilung in einem Bereich von 3 um bis 20 um aufweisen.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Filterelemente in Form von konzentrischen Zylindern, wobei das Filterelement mit der feinsten Mascheneinteilung entlang der Mittelachse an der innersten Position vorgesehen ist, verwendet werden, und die Filterelemente mit abnehmender Feinheit in der Mascheneinteilungsgröße nacheinander in geordneter Reihenfolge und radial nach außen gestapelt angeordnet sind.

4. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei zwei bis fünf Filterelemente verwendet werden.

5. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei drei Filterelemente verwendet werden.







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