FI67666C

FI67666C - Filtermaterial

Info

Publication number: FI67666C
Application number: FI783678A
Authority: FI
Inventors: Matti J O Siren
Original assignee: Siren M J O
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1985-05-10
Also published as: FI783678A7; FI67666B; DK505179A; SE7909923L; BE880324A; SE438789B; ZA796493B; JPS55141186A

Description

I «MJ**· I m m KUULUTUSJULKAISU 67666

11 UTLÄG G NI N G SSKRI FT

C (45) pa-';t Luolat 0 5 1/w5 ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.‘ B 01 D 53/00 // A 2k D 3/08 SUOMI-—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 783678 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 30.11 .78 (23) Alkupäivä —Giltighetsdag 30.11.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig ^1 g^ Qg

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. -

Patent- och registerstyrelsen ' y Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 31.01.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet (71)(72) Matti J.O. Siren, Rakuunantie 9, Helsinki, Suomi-Fin land(F I) (Jk) Berggren Oy Ab (5^) Fi1termateria 1 - Suodatinaine Föreliggande uppfinning hänför sig: tili ett material sneciellt tili filtermaterial för gasformiga medier och avser mera speciellt ett filtermaterial, vilket tili övervägande delen bestar av en eller flera med h.jälp av tvärbindningsmedel, "cross-linking" medel, bifunktionella medel med ioniserad straining tvär-bundna organiska substanser, speciellt polymera kol-giydrater eller kolhydratderivater, hydroxylmruppshaltiaa polymerer eller icke syntetiska tvärbundna polymera substanser som filtermaterialets skelett och minst ett däri väsentligen jännt fördelat ämne rned förmaga att fran den genom filtret passerande vasen väsentligen selektivt avlägsna minst en pä förhand bestämd substans s ani användning därav.

Det bar under ärens lopp föreslagits ett stort antal olika tobaksfilterkonstruktioner och tobaksfilter-material. I allmänhet har dessas framgäng i vad avser avskiljning av de skadliga substanserna i tobaksröken värit langt ifran tillfredställande. Detta är i och för sig förklarligt med hänsyn tili de ur filtrerings-synpunkt svärartade forhällanden som föreligger vid exempelvis filtrering av cigarettrök. Röken kan anses 7) 10 vara aerosol och den innehaller 1Cr - 10 partiklar 3 2 67666 per cm , varvid partikeldiametern varierar fran 0,1 urn till ca 1 urn och partiklarnas medeldiameter under normala förhällanden uppgar till 0,5 - 0,6 urn.

Den av dessa partiklar bildade partikelfasen i röken utgör ca 5 - 10 % av rökens vikt, medan sälunda resterande ca 90 - 95 # av röken utgör gasfas, vilken huvudsakligen bestar av syre, kväve, kolmonoxid och koldioxid. Vid passangen genom ett cigarettfilter är rökens hastighet sa storsom ca 55 cm/sek och rökens uppehällstid, under vilken den kan bringas i kontakt med filtermaterialet, är vid ett cigarettfilter med normal längd därför blott av storleksordningen 0,0d sek. Den f'iltret näende cigarettrökens temperatur okar under glödens närmande till xiltret fran unge-färligen rumstemperatur till 75 - 90°C.

Hittills har man använt flera olika substanser och flera konstruktioner som filtermaterial för gasformiga medier. En stor del av dessa filtermaterial har haft som aktiva medel olika organiska substanser, oorganiska salter och dessa fungerat som sadan som filtermaterial eller de har värit pä olika sätt bundna till bärar-material. Som bärarmaterial har man använt framför-allt aktivt kol, olika fibertyper, cellulosa, cellu-losaderivater o.s.v. Ingen av dessa tidigare beskrivna filtermaterial har visat sig vara riktigt adekvata, framförallt da man kräver stor effektivitet under en kort filtreringsperiod och under begränsade volym-förhällanden vad gäller filtermaterialets omfäng.

Detta speciellt da man tanker en sadan filtrerings-process som krävs t.ex. för cigarettfilter. En annan nakdel har funnits med dagens filtermaterial är att dessa har värit för dyra t.ex. för engängsändamäl. Föreliggande uppfinning har överraskande visat sig, att man har lyckats lösa ovanbeskrivna och andra nackdelar och man har fätt fram en effektiv, industri-ellt lätt framställbar relativt billig filtermateria.

6 7 6 6 6 3

Nedan beskrivs material för kemikalisk och fysikalisk rening och uppfinningen karakteriseras genom denna beskrivning och via patentkrav.

Syftet med föreliggande uppfinninf är att ästadkomma ett nytt och förbättrat filtermateial specieilt för gasformiga medier och aerosoler av olika typ, vilket är av den typ, som bestär av en tvärbundet, syntetiskt eller icke syntetiskt grundsubstans och däri fördelade aktiva reaktionsdugliga aktiva ämne. Som aktiva ämne bestar t.ex. aktiva metallföreningar, varvid metallens mängd i förhällande till mängden grundsubstans, skelettsubstans kan reproducerbart avpassas till ett optimalt värde, nämligen inom omradet 2-50 vikt-b, företrädesvis 5-35 vikt-# samtidigt som metall-föreningar är synnerligen Jämnt fördelade inom filter-materialet.

Nämnda filtermaterial kan innefatta aktiva metall-föreningar som är kemiskt bundna med skelettmateriaiets anjoniska grupper och/eller aktiva metallföreningar, som är fritt inneslutna i skelettmaterialets halrurn.

Filtermaterial kan innefatta med eller utan metall-föreningar ocksa aktiva kemiska organiska föreningar.

Se närmare i fortsatta beskrivning och exempel.

Filtermaterialet karakteriseras vidare genom att skelettsubstansens porstorlek kan i förhand regleras och bestämmas med hänsyntagande dess användning.

Filtermaterialet enligt uppfinningen har porer som väsentligen sträcker sig fran yta till yta utan att bilda uppslutna fickor, blindtarmar, som hindrar gasgenomsläppligheten.

6 7 6 6 6

Filtermaterial i fräga karakteriseras vidare genom sin stor aktiv yta, vilket kan regleras genom por-storlek samt tvärbindningsgraden respektive filter-ir.aterialets s.k. partikelstorlek i torr form samt i den mil.jö var den användas.

Benon att man kan variera aktiva substansers konsen-t rat ion oca egenskap genom, att man väljer lampi iga substanser bestar filtermaterialet i fraga bade i kydrofob och/eller hydrofil form.

De för filtermaterialet enligt uppfirmingen i fraga-kommande metallerna utgöres utöver en metall nr c-ruppen Ca, Mg, 3a, AI och Cu i första mand av över-nängsmetallerna Ti, Y, Cr, ΓΊη, Fe, Co, Hi, Mo och Pd, varvid metallerna values med utgangspunkt fran de i varje filtreringsprocess speciellt önskade selektiva effekterna.

Med speciellt fordel kan filtermaterialet ha formen av ett granulat, exempelvis i form av kulor eller c;/lindrar med en tvärdimension av 0,005 - 3 mm, vari-genon framställningen av ett av filtermaterialet bestaende eller filtermaterialet innehällande filter med pa förhand bestämbart genomströmningsmotstandet etc. underlättas.

Il

Claims

1. Filtermaterial för rening av ett ätminstone väsentligen gasformigt medium frän minst en pä förhand bestämd substans, kännetecknat av att filtermaterialet innefattar en tvärbunden kolhydratpolymer, företrädesvis en tvärbunden poly-hexos eller ett tvärbundet polyhexosderivat, som har formen av ett skelettartat material med genomgäende porer och som har minst ett däri väsentligen jämnt fördelat ämne, som innefattar minst en metal1 ur gruppen Ca, Mg, Ba, Ai, Cu och övergängsmetallerna samt har förmäga att frän det genoir. filtret passerande mediet väsentligen selektivt avlägsna nämnda substans.

2. Filtermaterial enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda polyhexos eller polyhexosderivat bestär av respektive harrör frän naturligt förekommande kolhydratpolymerer, sasom cel-lulosa, stärkelse eller inulin, eller syntetiska kolhydratpolymerer, sasom dextran, eller blandningar därav.

3. Filtermaterial enligt krav 1 eller 2, särskilt för rening av ett väsentligen gasformigt medium frän kadmiumhaltiga föroreningar, kännetecknat av att nämnda ämne innehäller en kalcium-förening, lämpligen ett fritt oorganiskt kalciumsalt.

4. Filtermaterial enligt nägot av krav 1-3, särskilt för rening av gasformiga medier frän kolmonoxid, kännetecknat av att nämnda ämne innefattar järn och/eller koppar i oxiderad form.

5. Filtermaterial enligt nägot av krav 1-4, kännetecknat av att det föreligger i form av fina partiklar eller gra-nuler, vilka eventuellt är belagda med ett semipermeabelt skikt av organiskt material, exempelvis ett skikt av cellulosa-acetat.

6. Filtermaterial enligt nägot av krav 1-5, kännetecknat av att det föreligger i form av partiklar eller granuler bestäenöe enbart av en med eterartade bindningar tvärbunden polymer, ett poreet material, vilka partiklar eller granuler lämpligen är belagda med ett semipermeabelt skikt av organiskt material, exempelvis ett skikt av cellulsa-acetat.

6 7 6 6 6 5

7. Filtermaterial enligt nägot av krav 1-6, känneteck- 6 67666 n a t av att det föreligger i blandning med partiklar av aktivt koi, lämpligen aktivt koi erhället genom pyrolys eller aktivering av material enligt nagot av krav 1-5.

8. Filtermaterial enligt krav 7, kännetecknat av att partiklarna av aktivt koi är belagda med ett semipermeabelt skikt av organiskt material, exempelvis ett skikt av cellulosa-acetat.

9. Filter för tobaksrök, kännetecknat av att det innehäller filtermaterial enligt nagot av krav 1-8.

10. Användning av filtermaterial enligt nagot av krav 1-8 för filtrering av tobaksrök. 7 67666