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Dokumentenidentifikation DE60100520T2 03.06.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0001153641
Titel Filterpatrone und Garn für Filtermaterial
Anmelder Syntech Fibres (pvt) Ltd., Karachi, PK
Erfinder Omar, Ahmad, Karachi, PK;
Omar, Hamid, Karachi, PK
Vertreter Hössle Kudlek & Partner, Patentanwälte, 70184 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 60100520
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.05.2001
EP-Aktenzeichen 013042304
EP-Offenlegungsdatum 14.11.2001
EP date of grant 30.07.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.06.2004
IPC-Hauptklasse B01D 29/21
IPC-Nebenklasse B01D 39/16   D01D 5/16   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Anmeldung betrifft die Herstellung einer Filterpatrone und insbesondere die Herstellung eines Garns, das zur Verwendung in einer Filterpatrone geeignet ist, die zum Herausfiltern schwebender Verunreinigungen aus Wasser zur menschlichen Verwendung geeignet ist.

Wasser für den menschlichen Verbrauch geht von Quellen oder Seen aus, und es ist häufig erwünscht, das Wasser zu filtern, bevor es verbraucht wird oder zum Verarbeiten von Lebensmitteln verwendet wird, die dadurch verunreinigt werden können.

Wenngleich Filter in einer Anzahl von Konfigurationen existieren können, haben Filter, die von der Allgemeinheit zum Filtern von Wasser innerhalb eines Heims verwendbar sind, typischerweise eine zylindrische Kammer zum Aufnehmen einer austauschbaren rohrförmigen Filterpatrone. Die Filterpatrone weist einen inneren Kern oder einen Spulenkörper aus einem geeigneten Material, wie Polypropylen, auf, das inert bzw, reaktionsträge ist und keine Verunreinigung des gefilterten Wassers hervorruft. Ein Filter mit einer üblichen Größe nimmt eine Filterpatrone mit einem perforierten inneren Kern auf, dessen Durchmesser in etwa 2,5 cm (ein Zoll) beträgt und dessen Gesamtlänge in etwa 25 cm (10 Zoll) beträgt.

Um den Außenrand des inneren Kerns erstreckt sich ein Filtermaterial, das aus einer beliebigen geeigneten Substanz bestehen kann, die eine feine Porosität zum Bereitstellen einer gewünschten Filtration aufweist. Insbesondere muß das Filtermaterial eine Porosität mit Öffnungen aufweisen, die bemessen sind, um Verunreinigungsteilchen innerhalb des Filtermaterials einzufangen, und dabei Poren aufweisen, die ausreichend groß sind, um zu ermöglichen, daß Wasser durch sie hindurchfließt. Wenngleich gegenwärtig zahlreiche Filtermaterialien verfügbar sind, besteht ein übliches Material bei für den Hausgebrauch eingesetzten Filterpatronen aus um den Kern gewickeltem Polypropylengarn. Polypropylen wird als vorteilhaft angesehen, weil es ein reaktionsträges Material ist, durch dessen Vorhandensein keine Verunreinigung des gefilterten Wassers hervorgerufen wird. Als eine Alternative zu Garn oder Roving wurde ein Filtermaterial durch Blasen von Polypropylenfasern in eine Matte, die dann um den Filterkern gewickelt wird, wie in der Druckschrift US-A-4 048 075 dargestellt ist, hergestellt.

Bei existierenden Filterpatronen, bei denen Polypropylen als ein Filtermaterial verwendet wird, treten jedoch bestimmte Probleme auf. Erstens werden aus Polypropylengarn oder Roving bestehende Materialien so hergestellt, daß sie ähnliche Eigenschaften wie jene von Garnen aus Naturfasern, wie Baumwollgarn, aufweisen. Diese Kunstgarne weisen daher auf ihren Oberflächen Schmiermittel und andere Chemikalien zum Verringern der Reibung zwischen benachbarten Fasern und Antistatikmittel zum Steuern der elektrostatischen Aufladung auf. Bei Abwesenheit eines Antistatikmittels bauen sich auf den Fasern elektrostatische Aufladungen auf und bewirken, daß die Fasern einander abstoßen, so daß sie nicht zu einem Garn gesponnen werden können. Wenn ein Kunstgarn, auf dessen Oberfläche sich Chemikalien befinden, als ein Filtermaterial verwendet wird, löst sich ein Teil der Chemikalien in dem gefilterten Wasser, wodurch das gefilterte Wasser bis zu einem gewissen Grade verunreinigt wird.

Wenngleich es theoretisch möglich ist, die Schmiermittel und andere chemische Materialien aus den hergestellten Filtern auszuwaschen, wäre dieses Spülen zeitaufwendig und kostspielig. Sobald sie gewaschen wurden, müssen die Filter vor dem Verpacken getrocknet werden, wobei der Trocknungsprozeß das Einwirken von Wärme über einen Zeitraum erfordert, wodurch die Kosten des Endprodukts erheblich erhöht werden können.

Im Bruckner erteilten US-Patent US-A-4 933 130 ist ein Verfahren zum Herstellen eines von einer Spinnendbearbeitung freien Garns für ein Polymer mit einem Glasübergang oberhalb von 100 Grad Celsius beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Ziehschritt zum Verdampfen der zum Vermeiden von Aufladungen verwendeten Flüssigkeit eingesetzt. Polypropylen weist jedoch einen Glasübergang von –15 Grad Celsius auf.

Ein weiteres bei aus Polypropylen bestehenden existierenden Filtermaterialien auftretendes Problem besteht darin, daß seine Fasern nicht kontinuierlich sind. Im Laufe der Herstellung des Garns werden Polypropylenfasern zu Stücken geschnitten, deren Längen von 2,5 cm (ein Zoll) bis 10 cm (vier Zoll) reichen. In ähnlicher Weise werden als eine um einen Kern gewickelte Matte gebildete Filtermaterialien auch aus verhältnismäßig kurzen Faserstücken hergestellt. Wenn existierende Polypropylen-Filtermaterialien zum Filtern von Wasser verwendet werden, unterliegen kleine Fragmente der Polypropylenfasern einer "Migration" innerhalb der Filtermasse. Insbesondere können einige der Fragmente der Fasern aus der Masse des Filtermaterials entweichen und in den Strom ansonsten gefilterten Wassers eintreten, so daß der Filter selbst wiederum eine gewisse Verunreinigung des Wassers hervorruft.

Trotz der Probleme, die bei seiner Verwendung bestanden, ist Polypropylen erste Wahl für ein Filtermaterial. Es wäre daher wünschenswert, ein Filtermaterial bereitzustellen, das Polypropylenfasern verwendet, wobei diese jedoch nicht der Migration von Faserfragmenten in den Wasserstrom ausgesetzt sind und keine Oberflächenchemikalien aufweisen, die das gefilterte Wasser verunreinigen können.

Die vorliegende Erfindung sieht in einer Hinsicht ein Verfahren zum Herstellen einer Filterpatrone mit den folgenden Schritten vor:

Bereitstellen eines Filterkerns,

Bereitstellen einer Mehrzahl von kontinuierlichen Polypropylenfasern,

Aufbringen von Wasser an den Fasern ohne Anwenden einer Spinnendbearbeitung, um eine Aufladung davon zu entfernen,

danach Zusammentragen einer Mehrzahl von den Fasern, um ein Bündel zu bilden, und

dann Lufttexturieren der Fasern, um ein Garn zu bilden, und Wickeln des Garns um den Filterkern, um ein Filtermaterial bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung sieht in einer anderen Hinsicht einen Filter vor, der unter Verwendung des die folgenden Schritte aufweisenden Verfahrens hergestellt wird:

Bereitstellen eines Filterkerns,

Bereitstellen kontinuierlicher Stränge von Fasern aus Polypropylenfasern,

Aufbringen von Wasser auf die Fasern ohne Anwenden einer Spinnendbearbeitung, um eine Aufladung von der Oberfläche davon zu entfernen,

danach Zusammentragen einer Mehrzahl von Fasern, um ein Bündel zu formen, und

dann Lufttexturieren der Fasern, um ein Garn zu bilden, und Wickeln des Garns auf den Filterkern, um ein Filtermaterial zu bilden.

Die vorliegende Erfindung sieht in einer anderen Hinsicht ein Polypropylengarn ohne Spinnendbearbeitung zur Ver wendung in einem Filter vor, wobei das Garn mit einem die folgenden Schritte aufweisenden Verfahren hergestellt wird:

Extrudieren einer Mehrzahl von kontinuierlichen Strängen von Polypropylenfasern,

Aufbringen von Wasser auf die Fasern ohne die Anwendung einer Spinnendbearbeitung oder anderer Chemikalien, um das Bilden einer Aufladung auf der Oberfläche davon zu verhindern,

danach Zusammentragen einer Mehrzahl der Fasern, um ein Bündel zu bilden, und

Lufttexturieren der Polypropylenfasern, um ein Garn zu bilden.

Zumindest bei bevorzugten Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung durch eine Filterpatrone verwirklicht, die einen perforierten rohrförmigen Kern aus einer geeigneten Substanz, wie Polypropylen, zum Halten eines Filtermaterials um seinen Außenrand aufweist. Um den Filterkern ist ein Filtermaterial gewickelt, das aus einem lufttexturierten kontinuierlichen Garn aus Polypropylenfasern besteht, wobei die Wicklungen eine ausreichende Dichte und Anzahl aufweisen, um die gewünschte Filtration zum Einfangen von Verunreinigungsteilchen bereitzustellen, die in dem durch sie hindurchtretenden Wasser schweben.

Wie haben herausgefunden, daß kontinuierliches Polypropylenfasergarn, das zur Verwendung als ein Filtermaterial geeignet ist, ohne Anwenden einer Spinnendbearbeitung, von Schmiermitteln oder anderen Chemikalien hergestellt werden kann. Die Fasern des Garns werden unter Verwendung bestehender Schmelzspinnverfahren, wie jenen, die in den Patenten US-5 059 104 und US-4 940 559 beschrieben sind, extrudiert. Reines Wasser wird an Stelle der Chemikalien herkömmlicher Spinnendbearbeitungen als ein Antistatikmittel auf die Oberfläche der Fasern aufgebracht. Die Fasern werden dann unter Verwendung bestehender Lufttexturierverfahren, wie jenen, die in den Patenten US-5 379 501, US-4 038 811 und US-4 571 793 beschrieben sind, lufttexturiert. Durch die Lufttexturierung werden zufällige Kräuselungen, Schleifen und Wicklungen, Biegungen und dergleichen für das Garn bereitgestellt und auch seine Fäden verwickelt. Das Garn wird dann um einen Filterkern gewickelt, um das Filtermaterial zu bilden.

Ein besseres und vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Zusammenhang mit der Zeichnung gewonnen.

1 zeigt eine Schnittansicht eines typischen Wasserfilters mit einer darin eingepaßten Filterpatrone gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

2 zeigt eine Schnittansicht der in 1 dargestellten Filterpatrone.

3 zeigt eine Vorderansicht einer Maschine zum Herstellen eines Polypropylengarns ohne Spinnendbearbeitung, das zur Verwendung als ein Filtermaterial der in 2 dargestellten Filterpatrone geeignet ist.

4 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte zur Herstellung eines Polypropylengarns ohne Spinnendbearbeitung, das zur Verwendung als ein Filtermaterial geeignet ist.

5 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte zum Lufttexturieren des Garns.

Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, weist ein Wasserfilter 10 eine im wesentlichen zylindrische Kammer 12 auf, deren unteres Ende 14 gedichtet ist. Die Kammer 12 ist abnehmbar an einem Kopfteil 15 angebracht, und es sind eine Eingangsleitung 16 und eine Ausgangsleitung 18 an dem Kopfteil 15 angebracht. Einströmendes Wasser wird über die Eingangsleitung 16 empfangen und durch einen ersten Kanal 20 zu dem Außenrand der Kammer 12 gerichtet. Das Wasser tritt dann durch das Filtermaterial, das die Wand der Filterpatrone 22 bildet. Das gefilterte Wasser fließt zu der Mitte der Filterpatrone und wird dann durch einen zweiten Kanal 24 geführt, der zentral in dem Kopfteil 15 angeordnet ist und Wasser zu der Ausgangsleitung 18 leitet. Die Wand der Filterpatrone 22 ist gegenüber dem unteren Ende 14 und dem Kopfteil 15 gedichtet, so daß durch die Eingangsleitung 16 eintretendes Wasser durch das Filtermaterial der Filterpatrone 22 laufen muß, um die Ausgangsleitung 18 zu erreichen. Wenn das Wasser durch das Filtermaterial läuft, werden die darin schwebenden Verunreinigungen herausgefiltert und in dem Material festgehalten.

Mit Bezug auf 2 sei bemerkt, daß eine Filterpatrone 22 einen porösen rohrförmigen Kern 26 aufweist, der aus einem reaktionsträgen Material, wie Polypropylen oder Edelstahl, besteht, in dem sich ein Perforationsmuster 27 befindet, durch das Wasser frei fließen kann. Um den Kern 26 ist ein geeignetes Filtermaterial 28 gewickelt. Das Filtermaterial 28 muß eine ausreichende Dichte und eine ausreichende Struktur aufweisen, um Verunreinigungsteilchen in dem Wasser einfangen zu können, wobei es jedoch nicht so dicht ist, daß der Strömungswiderstand für das durch den Filter 10 fließende Wasser unnötig erhöht wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Filtermaterial 28 aus einem kontinuierlichen Strang von lufttexturiertem Polypropylengarn, dessen Oberflächen frei von chemischen Verunreinigungen des von einer Spinnendbearbeitung zurückgelassenen Typs sind.

Mit Bezug auf die 3, 4 und 5 sei bemerkt, daß ein Schmelzspinnprozeß zum Bilden von Polypropylenfasern verwendet wird. Der Prozeß benötigt einen Extruder 32 mit einer Schnecke und einer Trommel 34, wodurch das Polypropylenharz geschmolzen und komprimiert wird. Das geschmolzene Polypropylen wird durch eine Mehrzahl von Öffnungen in einer Spinndüsenplatte 36 gedrängt, um eine Mehrzahl von Fasern 38 zu bilden. Die geschmolzenen Fasern 38 werden dann durch einen Kühlluftstrom gekühlt, während sie durch einen Zwickel 39 mit Rollen 39A und 39B durch eine Abschreckkammer 40 nach unten gezogen werden. An dem unteren Ende der Abschreckkammer 40 werden die gekühlten Fasern zu einem oder mehreren diskreten Bündeln, die jeweils eine Mehrzahl von Fasern aufweisen, zusammengetragen.

Existierende Schmelzspinnmaschinen wenden auf die Faserbündeln, die aus dem unteren Ende der Abschreckkammer 40 herausgezogen werden, eine Spinnendbearbeitung an. Die Spinnendbearbeitung schließt normalerweise ein Schmiermittel, ein Antistatikmittel und Emulgatoren ein, und jede der Chemikalien weist bei der Herstellung herkömmlichen Garns eine wichtige Funktion auf. Das Antistatikmittel verhindert die Aufladung auf den Fasern, so daß sie in einem Bündel gehalten werden können, ohne einander abzustoßen. Die Chemikalien können unter Verwendung einer Anzahl von Verfahren, beispielsweise durch eine Rolle, durch Sprühen oder durch ein Bad, aufgebracht werden. Wenn ein Filter jedoch aus einem Garn mit einer Spinnendbearbeitung hergestellt wird, werden diese Chemikalien in das Wasser gewaschen, das durch den Filter läuft, wodurch eine Kontamination hervorgerufen wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird gereinigtes Wasser als ein Antistatikmittel verwendet, und es wird bei der dargestellten Anordnung durch eine Rolle 41 auf die aus der Abschreckkammer 40 austretenden gekühlten Fasern 38 aufgebracht. Beliebige der existierenden Verfahren zum Aufbringen einer Spinnendbearbeitung können zum Aufbringen des Wassers auf die Fasern verwendet werden, und das Wasser dient als ein Antistatikmittel und ermöglicht, daß die Fasern zusammengetragen und gewickelt werden. Indem nur gereinigtes Wasser auf die Fasern aufgebracht wird, werden die Chemikalien, die bei einer Spinnendbearbeitung zur Herstellung von Kunstgarnen aufgebracht werden, beseitigt.

Die Stärke im Handel erhältlichen Garns wird durch das Strecken oder Ziehen der Fasern infolge des schleifenförmigen Herumlegens von ihnen um ein Paar von Zwickelrollen, deren Außenflächen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, erhöht. Die in einem Filter verwendeten Garnfasern werden jedoch nur Kompressionskräften unterzogen, weil die gefilterte Flüssigkeit von der umgebenden Kammer des Filters durch das Filtermaterial in die Mitte des Kerns gedrängt wird und die Stärke der Fasern kein wichtiger Faktor ist. Der Zwickel 39 wird daher nicht erwärmt, und er arbeitet daher bei Umgebungstemperatur und bei einer geeigneten Geschwindigkeit, um die Fasern 38 lediglich durch die Abschreckkammer 40 zu ziehen, wodurch die Energieanforderungen des Herstellungsprozesses verringert werden. Die Fasern werden dann durch eine Aufnahme-Wickeleinrichtung 48 zu einer Spule 44 auf einem Spulenkörper 47 gewickelt.

Weiter mit Bezug auf 5 sei bemerkt, daß die Fasern 38 als nächstes durch Laden einer Kernspule 44 und einer Effektspule 45 mit gewickelten Fasern auf einer herkömmlichen Lufttexturierungsmaschine 54 lufttexturiert werden. Das lufttexturierte Garn zur Verwendung in Filterpatronen sollte vorzugsweise eine "Kern-und-Effekt"-Konstruktion mit einer großen Anzahl von Schleifen und Kräuselungen sein. Bekannte Verfahren zum Herstellen solcher Garntypen sind in den Patenten US-4 038 811 und in den Patenten US-5 379 501 beschrieben. In diesen beiden Entgegenhaltungen ist ein Verfahren zum Herstellen eines lufttexturierten Kern-und-Effekt-Garns aus Fasern beschrieben, wobei entweder der Kern oder das Effektgarn oder sowohl der Kern als auch das Effektgarn gezogen werden, kurz bevor sie dem Lufttexturierungsstrahl ausgesetzt werden. Bei dem erläuterten Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Kern-und-Effekt-Fasergarne jedoch nicht an der Lufttexturierungsmaschine gezogen. Es wurde herausgefunden, daß der Lufttexturierungsprozeß durch Befeuchten des Kerngarns unter Verwendung eines geeigneten Mittels in der Art eines Sprays 47, bevor es in den Texturierungsstrahl eintritt, verbessert wird.

Die Anzahl der Fasern und der Faserdurchmesser, die erforderlich sind, um ein lufttexturiertes Garn herzustellen, das zur Verwendung als ein Filtermaterial geeignet ist, können sich über weite Bereiche ändern. Im allgemeinen wird bei Verwendung einer größeren Anzahl von Fasern mit einem kleineren Durchmesser eine Filterpatrone gebildet, die feinere Teilchen einfängt, falls andere Variablen gleich bleiben. Es wurde herausgefunden, daß die meisten Filteranforderungen durch die Verwendung von Polypropylenfasern erfüllt werden, deren Denier-Wert zwischen 3 und 10 liegt, wobei ein Denier das Gewicht von 9000 Metern eines Garns oder einer Faser, ausgedrückt in Gramm, ist. Die Anzahl der den Kern des lufttexturierten Garns bildenden Fasern sollte zwischen 50 und 200 liegen, und die Anzahl der den Effekt-Anteil des lufttexturierten Garns bildenden Fasern sollte zwischen 100 und 400 liegen. Wenngleich auch andere Kombinationen verwendet werden können, bilden die vorstehenden Kombinationen ein zufriedenstellendes lufttexturiertes Garn für das Filtermaterial 28 einer Filterpatrone 22.

Für die besten Ergebnisse sollte der Kern ein Voreilverhältnis von 3 bis 10 Prozent aufweisen, und der Effekt-Anteil sollte ein Voreilverhältnis von 50 bis 150 Prozent aufweisen, um ein für eine Verwendung in einer Filterpatrone geeignetes lufttexturiertes Garn zu erzeugen. Der Querschnitt der Polypropylenfasern kann rund oder mehrfach ausgebaucht sein, und es wurde beobachtet, daß die Wirksamkeit des Filtermaterials bei Verwendung einer mehrfach ausgebauchten Faser erhöht wird. Die Querschnittsform der Fasern wird durch die Form der Löcher der Spinndüsenplatte festgelegt. Ein dreifach ausgebauchter Querschnitt der Fasern bietet eine bessere Schmutzhaltefähigkeit als ein Filtermaterial, das Fasern mit einem runden Querschnitt aufweist.

Das lufttexturierte Garn wird in einem im allgemeinen gekreuzten oder diamantförmigen Webmuster auf den perforierten Kern 26 gewickelt, um die Filterpatrone 28 fertigzustellen. Die Größe der Teilchen, die der Filter festhält, hängt von der Menge des gewickelten Garns, der Spannung, mit der das Garn gewickelt wird, dem seitlichen Versatz zwischen entsprechenden Garnen auf jeweils aufeinanderfolgenden Wickeltraversen, dem Durchmesser der einzelnen Fasern und dem Aufbau der während der Lufttexturierung gebildeten Schleifen ab.

Beispielsweise wird für Fasern geeignetes Polypropylen mit einem Schmelzflußindex von 15 schmelzgesponnen, wie in den 3 und 4 dargestellt ist. Die Gesamtzahl der von der Spinndüse extrudierten Fasern beträgt 400. Die Fasern werden in vier diskreten Bündeln mit jeweils 100 Fasern zusammengebracht, die sich jeweils am Boden der Abschreckkammer des Extruders befinden. Wasser wird durch eine "Zuführrolle" auf alle Bündel aufgebracht, bevor sie von der Zwickelrolle mit einer Geschwindigkeit von 750 Metern je Minute abgezogen werden. Die vier Faserbündel werden dreimal um die Zwickelrolle gewickelt. Die Bündel werden dann getrennt auf die Spulenkörper von vier Aufnahmewickeleinrichtungen gewickelt. Die Strömungsrate des geschmolzenen Polypropylens ist derart, daß der Denier-Wert jeder Faser 5 beträgt. Die Schmelzspinn-Produktionsrate beträgt 10 Kilogramm je Stunde.

Die Naßfaser-Garnspulen werden auf eine Lufttexturierungsmaschine, aufgesetzt, um einen Kern zu bilden und lufttexturiertes Garn zu erzeugen. Eine aus 100 Fasern bestehende und einen Gesamt-Denier-Wert von 500 aufweisende Fasergarnspule wird für das Kerngarn verwendet. Zwei Garnspulen mit insgesamt 200 Fäden und einem kombinierten Denier-Wert von 1000 werden für das Effektgarn verwendet. Die Kerngarn-Voreilung wird auf 4 Prozent gelegt, und die Effektgarn-Voreilung wird auf 100 Prozent gelegt. Der Texturierungsstrahl, der mit ölfreier Druckluft zugeführt wird, weist einen Druck von 690 kN/m2 (100 PSI) auf. Das aus dem Texturierungsstrahl austretende Garn wird bei einer Geschwindigkeit von 140 Metern je Minute herausgezogen und mit 150 Meter je Minute auf einen Spulenkörper gewickelt. Der endgültige Denier-Wert des lufttexturierten Garns beträgt in etwa 2500. Die Produktionsrate beträgt 2,5 Kilogramm je Stunde je Texturierungsposition. Vier Lufttexturierungsmaschinen werden verwendet, um die Schmelzspinn-Produktionsrate des Extruders anzupassen.

Der in 2 dargestellte Kern 26 wird aus Polypropylen spritzgegossen. Er hat eine Länge von 25 cm (10 Zoll) und einen Außendurchmesser von 3,2 cm (1,25 Zoll) und eine Wanddicke von 0,25 cm (0,1 Zoll) und insgesamt 216 rechteckige Perforationen. Die Abmessungen jeder Perforation betragen in etwa 0,51 cm (0,2 Zoll) mal 0,64 cm (0,25 Zoll). Eine Präzisionswickelmaschine mit einer 25 cm (zehn Zoll) aufweisenden Traverse wird zum Wickeln zweier Stränge lufttexturierten Garns auf den Kern mit einer kombinierten Spannung von 100 Gramm verwendet. Das Wickelmuster der Wickeleinrichtung wird so eingestellt, daß das durch eine Doppeltraverse der Wickeleinrichtung gebildete Garn jeder Schicht alternierend um etwa 0,15 cm (0,06 Zoll) gegenüber dem entsprechenden Garn der vorhergehenden Schicht versetzt wird. In etwa 150 Gramm an Garn werden zur Bildung einer Patrone auf jeden Kern gewickelt. Die fertigen Patronen werden vor dem Verpacken in heißer Luft getrocknet.

Wie vorstehend erklärt wurde, unterliegt eine mit dem Garn 56 hergestellte Filterpatrone 22 keiner Migration von Faserfragmenten, weil es keine losen Fasern gibt. In ähnlicher Weise befinden sich auf den Faseroberflächen keine Chemikalien, die das dadurch gefilterte Wasser verunreinigen könnten.

Wenngleich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, daß die Erfindung nicht auf diese spezifische Ausführungsform beschränkt ist.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen einer Filterpatrone mit folgenden Schritten:

    Bereitstellen eines Filterkerns (26),

    Bereitstellen einer Mehrzahl von kontinuierlichen Polypropylenfasern (38),

    Aufbringen von Wasser auf die Fasern (38) ohne Anwenden einer Spinn- bzw. Spinendbearbeitung, um eine Aufladung davon zu entfernen,

    danach Zusammentragen einer Mehrzahl von den Fasern, um ein Bündel zu bilden, und

    dann Lufttexturieren der Fasern, um ein Garn zu bilden, und Wickeln des Garns um den Filterkern (26), um ein Filtermaterial bereitzustellen.
  2. Filter hergestellt unter Verwendung des Verfahrens mit folgenden Schritten:

    Bereitstellen eines Filterkerns (26),

    Bereitstellen kontinuierlicher Stränge von Fasern aus Polypropylenfasern (38),

    Aufbringen von Wasser auf die Fasern (38) ohne Anwenden einer Spinendbearbeitung, um eine Aufladung von der Oberfläche davon zu entfernen,

    danach Zusammentragen einer Mehrzahl von Fasern, um ein Bündel zu formen, und

    dann Lufttexturieren der Fasern (38), um ein Garn zu bilden und Wickeln des Garns auf den Filterkern (26), um ein Filtermaterial zu bilden.
  3. Polypropylengarn ohne Spinendbearbeitung zur Verwendung in einem Filter, wobei das Garn hergestellt ist mit einem Verfahren mit folgenden Schritten:

    Extrudieren einer Mehrzahl von kontinuierlichen Strängen von Polypropylenfasern (38),

    Aufbringen von Wasser auf die Fasern (38) ohne die Anwendung einer Spinendbearbeitung oder anderer Chemikalien, um das Bilden einer Aufladung auf der Oberfläche davon zu verhindern,

    danach Zusammentragen einer Mehrzahl der Fasern, um ein Bündel zu bilden, und

    Lufttexturieren der Polypropylenfasern (38), um ein Garn zu bilden.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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