DE2164262B2

DE2164262B2 - Mit Adsorbensteilchen versehenes Fasermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2164262B2
Application number: DE2164262A
Authority: DE
Inventors: Iwao Fujimoto; Isao Hamana; Kiyoji Katayama; Akiro Shimomai
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1970-12-24
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1975-11-27
Also published as: US3998988A; GB1373388A; CA957214A; IT944374B; DE2164262A1; FR2120871A5

Description

Die Erfindung betrifft mit Adsorbensteilchen versehenes Fasermaterial, bestehend aus konjugierten Fasern, und Verfahren zur Herstellung dieses mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials.

Bislang wurden Adsorbenzien, wie Aktivkohle odei Silicagel, hauptsächlich in schlecht zu handhabendei Pulverform oder Granulatform verwendet. Dabei er-

jibt sich ein starker Druckabfall, wenn ein Fluid fallen ab, selbst wenn sie auf der Oberfläche der Fadurch die Schicht des Adsorbens dringt. Dies tritt sem und zwischen den Fasern durch Verpressen unbesondcrs dann stark in Erscheinung, wenn das Ad- ter Erwärmen zum Haften gebracht werden, sorbens in feinverteilter Form vorliegt. Somit ist, Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehcn-

wenn ein feinverteiltes Adsorb., as mit hohem Ad- 5 den Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, sorptionsvermögen verwendet wird, eine von ihrem Das wird erfindungsgemäß erreicht durch ein mit

Aufbau her stabile Packkolonne, in die das Adsor- Adsorptionsteilchen versehenes Fasermaterial, bestebens eingefüllt wird, und eine zusätzliche Einrichtung hend aus konjugierten Fasern, deren eine Kompozur Aufnahme und Nachbehandlung des Adsorbens, nente aus einem hochschmelzenden thermoplastidas aus der Kolonne ausdringt, erforderlich. Ein wei- io sehen synthetischen organischen Polymerisat und deterer Nachteil besteht darin, daß feinverteilte Ad- ren andere Komponente aus einem niedrigschmelzensorbensteilchen die Umgebung des Arbeitsplatzes den thermoplastischen synthetischen organischen Poverunreinigen. Weiterhin führen die feinverteilten lymerisat besteht, wobei die niedrigschmelzende Adsorbensteilchen zu einer hohen Packungsdichte Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der min- und zeigen zu dem zu filtrierenden Fluid eine schlechte 15 destens 5O⁰C niedriger liegt als der Schmelzpunkt Verträglichkeit, was zu einer Verminderung der der hochschmelzenden Komponente, und auf der Wirksamk 4t der Filtration des Fluid: durch Adsorp- Oberfläche des niedrigschmelzenden Polymerisats tion führt. schmelzaufgebrachten feinverteilten Adsorbensteil-

Um diese Nachteile zu überwinden, wurden Un- chen.

tersuchungen durchgeführt, um ein Adsorbens, wie 20 Der Ausdruck Fasermaterial, wie er hier verwendet Aktivkohle oder Silicagel, mit der Oberfläche eines wird, umfaßt Fasern, Wergmaterial, Gewebe, Vliese, Gefüges aus Fasermaterial zu verbinden. blattartiges Fasermaterial oder geformtes Fasermate-

Einer der typischen Versuche besteht darin, daß rial, das auch als Fasergegenstand und Faserformling man natürliche Cellulosefasern oder synthetische Fa- bezeichnet wird.

sern und ein Adsorbens in Wasser dispergiert und 25 Das ertindungsgemäße, mit Adsorbensteilchen die Suspension gemäß einem nassen Verfahren in versehene Fasermaterial erhält man, indem man ein Blätter überführt, wodurch die Adsorbensteilchen in Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine dem blattartigen Gefüge vorhanden sind. Bei diesem Komponente aus einem hochschmelzenden thermo-Verfahren erhält man jedoch ein Material, bei dem plastischen synthetischen organischen Polymerisat sich das Adsorbens während der Verwendung ab- 3° und deren andere Komponente aus einem niedriglöst, oder bei dem die Oberfläche des Adsorbens schmelzenden thermoplastischen synthetischen ordurch das Ausflockungsmittel bedeckt wird, was zur ganischen Polymerisat besteht, wobei die niedrig-Folge hat, daß die zugesetzte Adsorbensmenge er- schmelzende Komponente einen Schmelzpunkt aufhöht werden müßte. Weiterhin sind derartige Filter- weist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der materialien nur beschränkt verwendungsfähig. 35 Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente,

Weitere Vorschläge umfassen die Herstellung eines auf eine Temperatur erhitzt, die höher liegt als der nicht gewobenen Fasergewebes, das Eintauchen des Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente, Fasergewebes in ein Klebmittel, in dem ein Adsor- jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochbens dispergiert ist, das Pressen, Trocknen und Ver- schmelzenden Komponente, und dabei feinverteilte festigen des Gewebes. Es wurde jedoch auch vorge- 4° Adsorbensteilchen mit der niedrigschmelzenden Komschlagen, das Fasergewebe in die Klebstoff-Flüssig- ponente schmelzverbindet und dann die Fasern abkeit einzutauchen, worauf man die Adsorbensteil- kühlt.

chen aufstäubt und man das Gefüge trocknet, um das Die erfindungsgemäße konjugierte Faser umfaßt

Adsorbens anf der Oberfläche der Fasern zu fixieren. sowohl eine Faser, bei der der eine Bestandteil den Diese Verfahren sind jedoch wegen der großen An- 45 Kern und der andere eine Hülle um diesen Kern bilzahl von Verfahrensstufen kostspielig. Bei dem sich det, als auch eine Faser, bei der der eine Bestandergebenden Produkt sind die Oberflächen der ein- teil seitlich neben dem anderen Bestandteil vorliegt, zelnen Adsorbensteilchen mit einem Klebstoff-Film wobei die Bestandteile aus einem hochschmelzenden bedeckt, wodurch die Wirkung des Adsorbens ver- Polymerisatbestandteil und einem niedrigschmelzenmindert wird. Andererseits ergibt sicn ein starker 5° den Polymerisatbestandteil bestehen. Die Hülle beDruckabfall, wenn das Produkt als Filtermaterial steht aus einem niedrigschmelzenden Polymerisat und verwendet wird. der Kern aus einem hochschmelzenden Polymerisat.

In der JA-Patentpublikation Nr. 29160/70 wird Das zur Herstellung der erfinduiigsgemäßen konju-

ein Verfahren zur Herstellung eines Gasfilters be- gierten Faser verwendete Polymerisat ist ein thermoschrieben, bei dem Teilchen eines Adsorbens zwi- 55 plastisches synthetisches organisches Polymerisat, sehen ineinander verschlungenen Fasern zum Haften Beispiele für Polymerisate schließen Polyester, PoIygebracht werden, wobei 5 bis 50 Gewichtsprozent amide, Polyolefine, Polystyrole, Polyurethane, Poniedrigschmelzende Fasern in ein Fasergewebe einge- lyesteramine und Mischungen dieser Polymerisate mischt werden, die Teilchen des Adsorbens in dem ein.

Gewebe gleichförmig dispergiert werden und das 60 Als hochschmelzenden Polymerisatbestandteil der erhaltene Gewebe unter Erwärmen verpreßt wird. Da erfindungsgemäßen konjugierten Faser kann man dieses Filtermaterial aus einer Mischung aus Fasern Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, und PoIymit einem niedrigen Schmelzpunkt und Fasern mit amide, wie Nylon 6 oder Nylon 6,6, verwenden. Als einem höheren Schmelzpunkt als die ersteren besteht, niedrigschmelzenden Polymerisatbestandteil kann ist es schwer, eine gleichmäßige Mischung zu erhal- 65 man Polystyrole, Polyolefine, wie Polyäthylen oder ten, da die verschiedenen Fasern verschiedene phy- Polypropylen, Polyvinylmaterialien, wie Polyacrylsikalische Eigenschaften aufweisen, und ferner sind nitril oder Polyvinylchlorid, modifizierte Polyester, die Adsorbensteilchen nicht fest daran gebunden und wobei als dritter Bestandteil eine Säure, wie Isoph-

thalsäure, Phthalsäure, Adipinsäure oder Sebacin- material als Endprodukt verwendet wird, ausgewählt säure, oder ein Glykol, wie Trimethylenglykol, Hexa- werden.

methylenglykol oder Cyclohexandimethanol, verwen- Zur Herstellung einer konjugierten Faser vom Hiil-

det werden, oder Polyurethane einsetzen. len-und-Kern-Typ wurde ein Polyesterpolymerisat

Als niedrigschmelzender Polymerisationsbestand- 5 mit einem hohen Youngschen Modul als konjugierter teil wird dabei ein Polymerisat mit einem Schmelz- Bestandteil verwendet, wobei als Kernbestandteil das punkt ausgewählt, der mindestens 5O⁰C niedriger Polymerisat in einer derartigen Menge verwendet liegt als der des hochschmelzenden Polymerisats. wurde, daß der Kernbestandteil 40 bis 80% der

Wenn man eine konjugierte Faser, bei der die Be- Fläche des Querschnitts der Faser ausmacht, wobei standteile seitlich nebeneinander liegen, verwendet, io als Hüllenbestandteil Polystyrol, das in der Hitze sollte das niedrigschmelzende Polymerisat während verspinnbar ist und mit dem Polyester relativ vereines Garnherstellungsverfahrens, wie z. B. während träglich ist, eingesetzt wurde. Wenn der Anteil des des Reckens, nicht von dem hochschmelzenden Po- Kernbestandteiles mehr als 80 °/o, d. h. der Anteil des lymerisat getrennt werden. Hüllenbestandteils weniger als 20 % der Fläche des

Der hierin verwendete Ausdruck »Adsorbens« um- 15 Querschnitts ausmacht, neigt die konjugierte Faser faßt Adsorbenzien und Katalysatoren, die üblicher- zum interlaminaren Abschälen beider Bestandteile, weise verwendet werden und in feiner Teilchenform Wenn der Kernbestandteil weniger als 40 % ausvorliegen können. Das erfindungsgemäß verwendete macht, wird die Hüllenschicht, auf der das Adsor-Adsorbens schließt z. B. Aktivkohle, Aktivton, akti- bens fixiert wurde, zu dick, erweicht leicht und fließt ves Aluminiumoxyd, Siliciumdioxydgel, aktive Ze- ao beim Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des olithe, Molekularsiebe, Siliciumoxyd, Cyclodextrin, Schmelzpunktes des diesen Bestandteil ausmachenden Ionenaustauscherharze, Metalle und Metalloxyde mit Polymerisats, was dazu führt, daß das Adsorbens katalytischer Aktivität, wie Kupfer, Platin, Silber, bedeckt wird und sich ein Film auf dem Fasergefüge Zinkoxyd, Nickeloxyd, Manganoxyd, Cobaltoxyd, ausbildet. Somit bedeckt ein derartiger Hüllenbe-Ceroxyd und Mischungen dieser Materialien ein. 25 standteil die durch die einzelnen Fasern gebildete

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Beispiel einer kon- Netzstruktur und vermindert die Wirkung der erfinjugierten Faser, die mit feinverteilten Adsorbenstcil- dungsgemäßen Textilmaterialien und Gegenstände chen versehen ist, die an dem niedrigschmelzenden als Filtermaterialien, da die Luftdurchlässigkeit und Polymerisatbestandteil der Faser fixiert sind. die Porosität vermindert werden.

Die F i g. 1 zeigt eine Schnittansicht einer konju- 30 Die Temperatur, bei der das Adsorbens auf die gierten Faser vom Hülle-und-Kern-Typ, die mit Ak- erfindungsgemäße konjugierte Faser aufgetragen wird, tivkohle versehen wurde. Die Bezugsziffer 1 stellt liegt mindestens 50, vorzugsweise mindestens 30° C einen niedrigschmelzenden Bestandteil, der die Hülle höher als der Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden bildet, die Bezugsziffer 2 einen hochschmelzenden Bestandteils. Vorzugsweise liegt die Temperatur nicht Bestandteil, der den Kern bildet, und die Bezugs- 35 höher als 200° C, um die Funktion der konjugierten ziffer 3 die Aktivkohle dar, die teilweise in den Faser nicht wesentlich zu verschlechtern und um das niedrigschmelzenden Bestandteil 1 eingebettet und Adsorbens gleichförmig aufzubringen. Wenn die Temdarauf fixiert ist. Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer peratur 200° C übersteigt, nimmt das Schrumpfen konjugierten Faser, die aus nebeneinanderliegenden des Kernpolymerisats, wie des Polyesters, zu, wobei Bestandteilen aufgebaut ist, und die aus einem 40 der Youngsche Modul der Faser schnell abnimmt und niedrigschmelzenden Bestandteil 4 und einem hoch- sich Unregelmäßigkeiten bei der Auftragung des Adschmeizenden Bestandteil 5 besteht, und die mit Ak- sorbens ergeben. Bei einer Temperatur unterhalb des tivkohle 3, die teilweise in die Schmelze des niedrig- Schmelzpunktes des niedrigschmelzenden Bestandteils schmelzenden Bestandteils 4 eingebettet und darin kann ein festes Fixieren des Adsorbens nicht erreicht fixiert ist, versehen ist. 45 werden, und das Adsorbens löst sich von der Ober-

Die vorliegende Erfindung wird genauer mit Hin- fläche des Fasergefüges ab, wodurch dessen Funksicht auf konjugierte Fasern vom Hülle-und-Kern- tion verlorengeht.

Typ beschrieben; es versteht sich jedoch, daß sich Die Menge des auf die Faser aufzubringenden Ad-

konjugierte Fasern, die aus seitlich nebeneinanderlie- sorbens variiert mit der Art des verwendeten Adsorgenden Bestandteilen bestehen, gleichartig verhalten. 5» bens, dem Verwendungszweck des sich ergebenden Die erfindungsgemäße konjugierte Faser sollte, um adsorbierenden Materials und der Dicke (Denier) der die Adsorbensteilchen zu fixieren, erhitzt werden. tragenden Faser. Es ist allgemein bekannt, daß das Wenn jedoch die Fasern auf eine Temperatur erhitzt Adsorptionsvermögen mit der wirksamen Oberfläche werden, die oberhalb 200° C liegt, verschlechtern sich des Adsorbens verändert wird und das Adsorptionsdie physikalischen Eigenschaften, wie das Raum- 55 vermögen größer wird, wenn man kleinere Adsorgewicht, die Zähigkeit oder der Youngsche Modul. bensteilchengrößen verwendet. Es ist demzufolge be-Weiterhin neigt dabei das geschmolzene Polymerisat vorzugt, daß man Teilchen aufbringt, die so fein wie dazu, die Oberflächen der Adsorbensteilchen zu be- möglich sind, wobei geeignete Mengen sich von decken, wodurch die Adsorptionskraft des Adsorbens bis 50 °/o erstrecken. Wenn eine zu große Adsorvermindert und ein Film auf dem Fasergefüge gebil- 60 bens-Menge aufgebracht wird, löst sich da«; Adsordet wird. Somit sollte die Temperatur zur Fixierung bens während der Verwendung von dem sich ergedes Adsorbens durch Schmelzen vorzugsweise so benden Filtermaterial ab.

niedrig wie möglich liegen. Dies ist auch mit Hin- Die konjugierte Faser, auf der Adsorbensteilchen

sieht auf die Verminderung des Wärmcverlustes, fixiert sind, kann z. B. in wirksamer Weise gemäß durch den die Verfahrenskosten beeinflußt werden, 65 einem Verspinnverfahren zur Herstellung von konjuwünschenswert. Natürlich sollten Polymerisate mit gierten Fasern hergestellt werden, bei dem trockene geeigneten Schmelztemperaturen in Abhängigkeit von erhitzte Luft, die eine geeignete und ausreichende der Temperatur der Atmosphäre, in der das Filter- Menge des Adsorbens enthält, in einem Abstand von

15 bis 30 cn, von der Spinndüsenoberfläche auf die extrudierte Faser (Filament) blast, so daß die Temperatur der Faser oberhalb des Schmelzpunktes des niedrigschmelzenden Bestandteils hegt wodurch das Adsorbens an den Fasern anhaftet und worauf man sofort anschließend das Garn auf erne Temperatur unterhalb 80° C abkühlt und aufwickelt Ein weiteres

wirksames Verfahren besteht dann, daß man die Faser nach dem Verspinnen und Recken auf eine Temperatiar oberhalb des Schmelzpunktes des med- « rigsiedenden Bestandleiles erhitzt und dann ein Adsorbens gegen die Faser bläst, wodurch das Adsorbens an der Schmelze anhaftet und worau!man die Faser auf eine Temperatur unterhalb 80 C ab-

kühlt. , .,

Es ist ferner möglich, versponnene und gereckte Fasern in einen Kardenflor zu überführen, diesen als Ganzes zu erhitzen, ein Adsorbens darauf zu sprühen, den Kardenflor zwischen Druckwalzen zur Verminderung der Dicke auf den gewünschten Wert hm- » durchzuführen und dann abzukühlen Em weiteres wirksames Verfahren besteht dann daß man ein Adsorbens provisorisch auf einen Kardenflor aufbringt, bevor man ihn erhitzt, worauf man erhitzt und formt. Das erhaltene geformte Produkt kann d-.rekt, as z. B. als Filter, verwendet werden.

Erfindungsgemäß werden auch zunächst Gewebe oder Strickware aus der erhaltenen konjugierten Faser hergestellt, worauf ein Adsorbens an der Oberfläche der gewobenen oder gestnck ten G ewebe fixiert werden kann, wodurch sich ahnl.che W.rkungen ergeben. . ,. .

Ein Produkt, das als Filtermatenal nutzl.cr,st, kann auch erhalten werden, indem man die konjugierten Fasern zu einem Gewebe oder zu Strickware verarbeitet und ein Adsorbens unter E.nw.rKung von Wärme auf der Oberfläche des Tuches fixiert

Um die Verteilung des Adsorbens gl«chfonj«ger zu gestalten, können Stapelfasern '"..^e baumwol 1-aniee Form gebracht werden. Gemäß diesem Verfahren können Produkte erhalten werden die eine gesteigerte Luftdurchlässigkeit und eine erhöhte Berührunesoberfläche mit einem zu_ filtrierenden Material aufweiset·, was das Ergebnis des ^b^rte"

zen. Um cue /\uiuiuciuivn<.uvu _fc. _o

Oberfläche der Fasern zu verteilen, sprüht man die " '" ;n direkt mit Hilfe einer Sprühein-Fasern oder bläst eine Mischung der ι mit heißer Luft auf die Fasern, uvi v~.„...j,-., konjugierten Fasern kann das Gewichtsverhältnis zwischen dem hochschmelzenden ' dem niedrigschmelzenden Bestandteil nlt werden, daß der Anteil des niedrig-Bestandteils 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die konjugierte Faser als Ganzes, beträgt. Um die Eigenschaften der Faser voll auszunutzen und die Teilchen eines Adsorbens gut zu fixieren, sollte der Anteil des niedrigschmelzenden Bestandteiles vorzugsweise 25 bis 50 Gewichtsprozent betragen.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen aus konjugierten Fasern ist dadurch :nnei, daß man mindestens zwei thermo-

, synthetische organische Polymerisate, die

zu Fasern verformt werden können und die Schmelzaufweisen, die sich um mindestens 50° C :r Verwendung eines hochschmelzenden Polymerisats als Kembestandteil und eines niedrigschmelzenden Polymerisats als Hüllenbestandteil unter Bildung konjugierter Fasern, bei denen der Kern und die Hülle im wesentlichen in Form konzentrischen Musters angeordnet sind, kon-' int, man die Fasern zu einem Bündel runemaut, das Bündel reckt, so daß die Schrumpim siedenden Wasser nicht mehr als 70⁰O beman das Bündel ausbreitet, so daß die einzelnen Fasern sich nicht wesentlich überlappen, man feinverteilte Adsorbensteilchen auf die Oberfläche der Fasern und zwischen den einzelnen Fasern auföringt, das Bündel bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden Polymerisatbestandteils, jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt des hochschmelzenden Polymerisatbestandteils, einer Hitzebehandlung unterzieht, um die feinverteilten Adsorbensteilchen mit dem niedrigschmelzenden Bestandteil schmelzzuverbinden, und das Faserbündel abkühlt.

ein

eingeführt und durch zirkulierende heiße: ^ wännt, so daß das gesamte Gewene »f«»^ peratur oberhalb des Schmelzpunktes des niedrig schmelzenden Bestandteiles der konjugierten ?a*r erhitzt wird. Dann werden, währenddem man drce Temperatur aufrechterhält, die ^verteilten Ad sorbensteilchcn mit Hilfe erhitzter Luft, auf das Gewebe eeblasen, wobei sie an der Oberfläche des Gewebes"anhaften, und worauf man das Gewebe ^atrf Raumtemperatur abkühlt, um die Adsorbensteilchen zu fixieren Anschließend wird das Gewebe mu Was ser gewaschen, um überschüssige abgeschieden: Aktivkohle zu entfernen, worauf man das Material be, niedrigen Temperaturen trocknet und aufwickelt

Wenn Aktivkohle, wie oben beschrieben wurde, auf der Oberfläche der Faser fixiert wrd st es be vorzugt, die Faser auf eine J™**£%j£t^ Schmelznunktes des niedri

wie mc üblicherweise zur Herstellung von Fasern Hüllen-und-Kern-Typs verwendet werden. Vorzt weise sollte die Vorrichtung jedoch derart aus ₌ bildet sein, daß der Kembestand'.oil und der Hüllen bestandteil in den sich ergebenden konjugierten Fa sern im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind Wenn beide Bestandteile extrem exzentrisch sind trennt sich die konjugierte Faser während der Reck stufe in den Hüllenbestandteil und den Kembestand teil, wodurch sich ein Flaum auf der Faser ausbil den kann. Dadurch kann die Faser nicht in dem ge wünschten Verhältnis zur Einstellung der besonderei physikalischen Eigenschaften gereckt werden, um weiterhin werden die feinverteilten Adsorbensteil chen nicht gleichförmig auf der Faser abgeschieder Somit \-λ eine exzentrische Anordnung der Hüllen und-Kern-Bestandteile nicht erwünscht.

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Erfindungsgemäß wird eine Vielzahl versponnener Fasergefüge sind die Fasern im wesentlichen nicht Fasern gebündelt und mit einem Verhältnis von z. B. in komplizierter Weise miteinander verbunden, wähmindestens 1,2, jedoch nicht mehr als 5,3, gereckt. rend die feinverteilten Adsorbensteilchen auf den Jedes Reckverfahren kann verwendet werden, bei dem Oberflächen der Fasern und zwischen den Fasern das Schrumpfen der erhaltenen Faser in kochendem 5 von der Schmelze gebunden und fixiert sind. Man Wasser nicht mehr als 7O°/o beträgt. Das Schrump- erhält in dieser Weise eine adsorbierende Faser mit fen der Faser in siedendem Wasser erreicht man einem guten Adsorptions- und Filtrations-Vermögen. durch Eintauchen der Faser während 15 Minuten in Die relativen Anordnungen der Vorrichtung zur

siedendes Wasser, wobei das Ausmaß der Schrump- Ausbreitung der Fasern und der Zuführungseinrichfung in Prozent, bezogen auf die ursprüngliche Länge « tung sind keinen besonderen Beschränkungen unterder Faser, angegeben ist. Wenn das Schrumpfen in worfen. Da jedoch die Anordnung der Faserausbreitsiedendem Wasser 70% übersteigt, wird das fein- einrichtung an der Rückseite der Faserzuführungsverteilte Adsorbens nicht gleichförmig wegen der einrichtung eine Spannung auf das Faserbündel als Schrumpfbelastung, die bei der Hilzebehandlung sich Ergebnis der Reibung, die sich beim Ausbreiten der ergibt, durch Schmelzen fixiert. Weiterhin ist es, 15 Fasern ergibt, ausübt, was zu einem ungenügenden wenn die sich ergebende adsorbierende Faser in einer Kontakt zwischen der Faser und den Adsorbensteil-Form geformt wird, nicht möglich, wegen des chen führt, ist es bevorzugt, die Faserausbreiteinrich-Schrumpfcns ein den Abmessungen der Form ent- tung vor der Zuführungseinrichtung anzuordnen. Die sprechendes Produkt zu erhalten. Hitzebehandlung kann entweder in geschrumpftem

Das gereckte konjugierte Fasergefüge sollte gleich- ao Zustand oder unter Spannung durchgeführt werden, förmig in die einzelnen, dieses Material ausmachen- jedoch erfolgt diese Behandlung vorzugsweise mit den Fäden bzw. Fasern aufgeteilt werden, so daß Hinsicht auf die Menge der feinverteilten Adsorbenssie sich nicht wesentlich überlappen. Das Ausbreiten teilchen unter einer Spannung, die die Hitzeschrumpdes Fasergefüges kann gemäß verschiedenen bekann- fung ausgleicht.

ten Verfahren erfolgen. Ein sehr einfaches und wirk- »5 Die konjugierte Faser, die das feinverleilte Adsorsames Verfahren besteht darin, daß man das gereckte bens enthält und die in dieser Weise hitzebehandelt Faserbündel alternierend über und unter eine Vielzahl wurde, wird durch eine Aufnahmeeinrichtung abgevon fest angeordneten Spitzen oder Haken führt. zogen. Sie kann direkt entweder in der Form, in der

Das Ausbreitverfahren ist erfindungsgemäß vor sie vorliegt, oder nach dem Zerschneiden in kleinere der Hitzebehandlung und der Behandlung der Fasern 30 Stücke in ein Adsorptionsfilter gepackt werden. Sie mit dem feinverteilten Adsorbens wesentlich. Wenn kann auch durch Verpacken in eine Form oder durch das Faserbündel, ohne zuvor ausgebreitet zu sein, Aufwickeln auf eine Form in eine zur Handhabung mit den feinverteilten Adsorbensteilchen in Berührung geeignete Form gebracht und als Adsorptionsfilter gebracht und mit Hitze behandelt wird, ist das An- verwendet werden.

haften der Adsorbensteilchen nicht ausreichend, da 35 Den erfindungsgemäßen Fasergegenstand erhält die einzelnen Fasern in einen sich überlappenden Zu- man, indem man eine Mischung aus einem Gefüge stand bewegt werden. Weiterhin verkleben -bei -der aus konjugierten Fasern vom Hüllen-und-Kern-Typ, Hitzebehandlung die sich überlappenden Fasern, zwi- wobei -die Faser einen thermoplastischen, organischen denen keine Adsorbensteilchen vorhanden sehen, synthetischen Polymerisatbestandteil als Kern sind, durch das Schmelzen miteinander. Somit wird 40 und ein anderes thermoplastisches, organisches, synmikroskopisch ein Film auf den Fasern gebildet, der thetisches Polymerisat mit einem "Schmelzpunkt, der das Durchtreten des zu filtrierenden Materials ver- mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt hindert. Es ist daher erfindungsgemäß von wesent- des Kempolymerisats, als Hüllenbestandteil umfaßt, licher Bedeutung, das Faserbündel auszubreiten. wobei beide Bestandteile im wesentlichen konzen-

AIs Faserausbreiteinrichtung können Schlitzwal- 45 trisrh anceordnet sind, und feinverteilten Adsorbenszen (Walzen, die mit Schlitzen versehen sind), Luft- teilchen bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzdüsen, Einrichtungen zur Behandlung von losen Ma- punktes des Polymerisats des Hüllenbestandteils, jeterialien, usw. verwendet werden. doch bei einer Temperatur, die höher liegt als der

Die ausgebreiteten gereckten Fasern werden in Schmelzpunkt des Polymerisats, das als Kernbestandausgebreitetem Zustand aus einer Zuführungseinrich- 50 teil verwendet wird, formt, wodurch die feinverteilten tung, die aus einer Gruppe von Walzen besteht, die Adsorbensteilchen auf den Oberflächen der Fasern einen derartigen Berührungsdruck aufweisen, daß der und zwischen den Fasern fixiert werden. Pci diesem Schlupf als Folge der Schrumpfbelastung, die bei der Formverfahren wird eine Mischung des zusammen-Wärmebehandlung eintritt, überwunden wird, geführt, gesetzten Fasergefüges und der feinverteilten Adsorworauf eine bestimmte Menge feinverteilter Adsor- 55 bensteilchen in eine Form gebracht oder um ein Mabensteilchen auf die Fasern aufgebracht wird. Zum terial, das es in irgendeiner Form halten kann, geBeispiel wird das feinverteilte Adsorbens unter einem wunden und bei einer Temperatur oberhalb des Trichter mit dem ausgebreiteten Faserbündel in Be- Schmelzpunktes des Polymerisats, das als Hüllenberührung gebracht, worauf sofort anschließend die standteil verwendet wird, jedoch bei einer Tempera-Fasern durch eine Hitzebehandlungseinrichtung ge- 60 tür, die nicht höher liegt als der Schmelzpunkt de: führt werden, in der die vorhandenen feinverteilten als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, ver Adsorbensteilchen in der Schmelze zwischen den Fa- formt.

sern und auf der Oberfläche der Fasern anhaften, Das Fixieren der fein verteilten Adsorbensteilcher

währenddem man den Hüllenbestandteil der konju- auf dem Fasergefüge kann durch Vermischen unc gierten Fasern auf eine Temperatur oberhalb des 65 Einbringen der Mischung in eine Form, durch Zu Schmelzpunktes dieses Materials, jedoch eine Tempe- sammenbringen der beiden Materialien und Fixieret ratur, die den Schmelzpunkt des Kernbestandteils der feinverteilten Adsorbensteilchen auf den Ober nicht'übersteigt, erhitzt. Bei dem so hitzebehandelten flächen der Fasern oder zwischen den Fasern be

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einer Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunktes chen aus und werden ausgefällt. Jedocch ist z. B. im des Hüllenpolymerisats, jedoch nicht höher als der Fall von Aktivkohle die Ausfällungsgeschwindigkeit Schmelzpunkt des Kern-Polymerisats liegt, oder wegen der Porosität dieses Materials besonders klein, durch Einbringen des Fasergefüges in eine Form oder und demzufolge kann eine Adsorbensdispersion durch durch Inberührungbringen mit der Form und Zu- 5 sehr geringfügige äußere Einwirkung gleichförmig geben feinverteilter Adsorbensteilchen, oder durch dispergiert werden. Demzufolge kann das Adsorbens gleichförmiges Inberührungbringen des Fasergefüges gleichförmig und vorläufig an dem eingetauchten und des Adsorbens durch mechanische Verfahrens- blattartigen oder blockartigen geformten Fasermateweisen und Fixieren des Adsorbens auf den Ober- rial anhaften. Durch Erhitzen des Materials kann man flächen der Fasern oder zwischen den Fasern bei io ein Fasermaterial erhalten, das adsorbierende Fasern einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des mit guten Filtereigenschaften aufweist, wobei die Ad-Hüllenpolymerisats, jedoch bei einer Temperatur, die sorbensteilchen gleichförmig angeordnet und fixiert nicht höher liegt als der Schmelzpunkt des Kernpoly- sind.

merisats, erfolgen. Um den geformten adsorbenshalti- Das feinverteilte Adsorbens wird in Form einer

gen Fasergegenstand gleichförmig mit den feinverteil- 15 gleichförmigen 10- bis 40gewichtsprozentigen wäß-

ten Adsorberteilchen in Berührung zu bringen, wird rigen Dispersion in bekannter Weise durch Eintau-

das Fasergefüge in eine Form eingebracht oder mit chen oder durch Sprühen auf das Fasermaterial auf-

einer Form in Berührung gebracht und auf eine Tem- gebracht. Da das Adsorbens gleichförmig in Wasser

peratur erhitzt, die oberhalb eines Punktes liegt, bei daspergiert ist, haften die Adsorbensteilchen gleich-

dem das Fasergefüge wesentlich schrumpfen kann ao förmig an dem Fasermaterial an, ohne daß ihre wirk-

und die höchstens 30° C oberhalb des Punktes liegt, samen Oberflächen bedeckt werden. Wenn die Kon-

bei dem das Hüllenpolymerisat zu erweichen beginnt. zentration der Adsorbensteilchen in der wäßrigen

Anschließend werden die feinverteilten Adsorbens- Dispersion aus dem oben angegebenen Bereich von

teilchen zugegeben und können bei einer Temperatur 10 bis 40 Gewichtsprozent fällt, wird das Filterver-

oberhalb des Schmelzpunktes des Hüllenpolymeri- 25 mögen des Fasermaterials verschlechtert. Die Menge

sats, jedoch bei einer Temperatur, die nicht höher der Adsorbensdispersion beträgt, damit man ein

liegt als der Schmelzpunkt des Kernpolymerisats auf gleichförmiges Anhaften des Adsorbens an einer ge-

den Oberflächen der Fasern oder zwischen den Fa- eigneten Menge des Fasermaterials erreicht, geeig-

sern, fixiert werden. neterweise die 5- bis 15fache Menge des blattartigen

Die Form des erfindungsgemäßen geformten Fa- 3° oder blockartigen Fasermaterials. Das Fasermaterial sergegenstandes kann durch die Auswahl der Form wird dann gepreßt, bis der Wassergehalt des Matefrei gewählt werden. Die Form kann eine Gußform rials 100 bis 700 %> beträgt, wobei die Adsorbenssein, die üblicherweise in einer Gießerei verwendet teilchen vorläufig an dem Fasermaterial anhaften, wird, oder kann eine Form sein, die lediglich eine Wenn der Wassergehalt aus dem oben angegebenen Form aufrechterhält. Zum Beispiel kann eine Mi- 35 besonderen Bereich fällt, ist das Anhaften des Adschung des Fasergefüges mit einem feinverteilten Ad- sorbens an dem Fasermaterial nicht ausreichend, sorbens mit Hilfe eines Drahtnetzes zusammengewik- Zur Entfernung des Wassers wird das blattartige kelt werden. oder blockartige Fasermaterial, das eine große Menge

Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren zur der Adsorbensdispersion enthält, mit einer Einrich-Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen 40 tung, bei der das Ausmaß des Quetschens gesteuert Fasermaterials ist dadurch gekennzeichnet, daß man werden kann, wie Quetschwalzen, geeigneterweise ein Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine entsprechend der Dicke des adsorbierenden Faser-Komponente aus einem hochschmelzenden thermo- materials, der gewünschten Adsorbensaufnahme und plastischen synthetischen organischen Polymerisat der Temperatur der Schmelzfixierung in der anschlie- und deren andere Komponente aus einem niedrig- 45 ßenden Stufe, abgepreßt. Das Fasermaterial wird geschmelzenden thermoplastischen synthetischen orga- trocknet und dann auf eine Temperatur oberhalb des nischen Polymerisat besteht, wobei die niedrigschmel- Schmelzpunktes, jedoch nicht höher als 60° C oberzende Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der halb des Schmelzpunktes des Hüllenbestandteils, ermindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelz- hitzt. Wenn in dem Material enthaltenes Wasser verpunkt der hochschmelzenden Komponente, mit einer 5° dampft wird, wird dabei das Adsorbens aktiviert. Dispersion behandelt, die die feinverteilten Adsor- Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zui bensteilchen enthält, man das Material abquetscht, Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen bis der Gehalt an Flüssigkeit 100 bis 700 °/o des Ma- Fasermaterials aus konjugierten Fasern, bei dem eine terials ausmacht, man das Material auf eine Tempe- Vielzahl von Fasern im wesentlichen in einer Richratur oberhalb des Schmelzpunktes der niedrig- 55 tung angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, da£ schmelzenden Komponente der konjugierten Faser, man eine Vielzahl konjugierter Fasern vom Hüllen jedoeL· auf eine Temperatur, die nicht höher liegt als und-Kem-Typ, die aus einem faserbildenden thermo· der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Kompo- plastischen synthetischen organischen Polymerisat nente, erhitzt, um die feinverteilten Adsorbensteil- bestandteil als Kern und einem thermoplastischer chen mit der niedrigschmelzenden Komponente der 60 synthetischen organischen Polymerisatbestandteil mi konjugierten Faser zu verbinden, und man das Ma- einem Schmelzpunkt, der mindestens 50° C niedrige terial abkühlt. liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandtei

Wenn das Fasermaterial in eine Flüssigkeit, vor- verwendeten Polymerisats, als Hüllenbestandteil auf

zugsweise eine wäßrige Dispersion, die 10 bis 40 Ge- gebaut sind, zu einem Bündel vereinigt, man feinver

wichtsprozent der feinverteilten Adsorbensteilchen 65 teilte Adsorbensteilchen auf die Oberflächen der Fa

enthält, eingetaucht wird, absorbieren die Adsorbens- sern und zwischen den Fasern aufbringt und mai

teilchen die Flüssigkeit vollständig, und wenn man die feinverteilten Adsorbensteilchen bei einer Tempe

die Dispersion stehenläßt, flocken die Adsorbensteil- ratiir, die höher liegt als der Schmelzpunkt des al

Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, die jedoch niedriger liegt als dei Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, mit den Fasern schmelzverbindet, man eine Vielzahl derartiger konjugierter Fasern parallel ausgerichtet und diesea so gerichtete Fasern enthaltenden Faserformling bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des als Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, hitzebehandelt und dann abkühlt, um ihn zu dem Faserformling bleibend zu verformen.

Beim Verfahren zur Vereinigung einer Vielzahl erfindungsgemäßer konjugierter Fasern zu einem Bündel werden zunächst eine Vielzahl konjugierter Fasern zu einem Bündel zusammengefaßt, worauf man dafür Sorge trägt, daß feinverteilte Adsorbensteilchen auf den konjugierten Fasern vorhanden sind, worauf man die feinverteilten Adsorbensteilchen mit den Oberflächen der Fasern und zwischen den Fasern ao bei einer Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunktes des als Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, jedoch bei einer Temperatur, die niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats fixiert, worauf man die Hitzebehandlung im wesentlichen in einer Richtung durchführt, um eine Vielzahl der Fasern im wesentlichen in einer Richtung auszurichten. Alternativ werden die feinverteilten Adsorbensteilchen zunächst bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des als Hüllenbestaudteil verwendeten Polymerisats, jedoch bei einer Temperatur, die niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, durch Schmelzen auf den konjugierten Fasern angebracht, worauf eine Vielzahl derartiger konjugierter Fasern parallel ausgerichtet wird. Die Fasern werden dann bei der oben angegebenen Temperatur geformt, so daß die das Material ausmachenden Fasern im wesentlichen in einer Richtung ausgerichtet sind.

Zur Herstellung eines zylindrischen adsorbierenden Fasermaterials werden die einzelnen Fasern derart gebündelt, daß die Faserachsen z. B. parallel zu der Mittelache des Zylinders oder mit einer vorherbestimmten Neigung zu dieser Achse angeordnet sind. Zur Herstellung eines gebogenen röhrenartigen adsorbierenden Fasermaterials wird dem Rohr eine bestimmte Form verliehen, wobei die Fasern längs der inneren Wandung des gebogenen Rohres angeordnet sein können, oder indem man das gesamte Faserbündel um einen gewissen Torsionswinkel verdreht. Weiterhin muß die Achse einer jeder, das Material ausmachenden Faser nicht durch beide Endoberflächen des adsorbierenden Fasergegenstandes in bestimmter Richtung sich erstrecken. Zum Beispiel werden für einen konischen, trichterförmigen adsorbierenden Fasergegenstand die Fasern derart angeordnet, daß ihre Achsen zur Spitze des Konus gerichtet sind, und wobei einigt dieser Fasern parallel miteinander in einem kreisförmigen Rohr angeordnet sind, das sich aus dem Konus erstreckt und durch diesen hindiirchtritt. Erfindungsgemäß kann ein Faserbündel weiter in einem gewissen Winkel um ein Faserbündel gewickelt werden, bei dem eine Vielzahl von Fasern in einer gewissen Richtung angeordnet sind.

Selbst wenn das adsorbierende Fasermatcrial derart geformt wird, daß die Achsen der dieses Material ausmachenden Fasern zufälligerweise angeordnet sind, ergibt sich durch die Netzstrukru ■- der Fasern eine gute Filtrationswirkung und wegen des Adsorptionsvermögens des feinverteilten Adsorbens ein gutes Adsorptionsfiltervermögen. Da jedoch die das Material ausmachenden Fasern zufälligerweise angeordnet sind, ist der Druckabfall eines zu filtrierenden Fluids größer als es der Fall wäre, wenn man das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene adsorbierende Fasermaterial verwendet. Somit ist die Wirkung der vorliegenden Erfindung dann besonders ausgeprägt, wenn die Adsorption bei hoher Geschwindigkeit erfolgen soll.

Die erfindungsgemäßen Fasermaterialien (bzw. Fasergegenstände) besitzen folgende Vorteile.

1. Sie können leicht geformt werden.

2. Sie können in jede gewünschte Form übergeführt werden.

3. Es können Fasergefüge einer jeden Form verwendet werden.

4. Da das Produkt dem zu filtrierenden Material einen geringen Widerstand entgegensetzt, kann das zu verwendende Gefäß eine geringere Festigkeit aufweisen.

5. Das Produkt adsorbiert Fremdstoffe aus einem zu filtrierenden Fmid sowohl chemisch als auch physikalisch und in wirksamer Weise und besitzt ein sehr gutes Adsorptionsvermögen.

6. Das Produkt gestattet das starke Abfiltern von Fremdstoffen, die in einem zu filtrierenden Fluid vorhanden sind.

7. Das Packen des Produktes in Gefäße kann :n einfacher Weise erfolgen.

8. Die Fixierung der Adsorbensteilchen an den Fasern ist derart fest, daß die Teilchen nicht abgelöst werden, wodurch eine saubere Handhabung sichergestellt ist.

9. Da kein besonderes Klebemittel verwendet wird, um die feinverteilten Adsorbensteilchen auf einem Fasergefüge zu fixieren, kann das sich ergebende Produkt bei der Behandlung von Nahrungsmitteln und für medizinische Zwecke verwendet werden.

Zusätzlich zu der Anwendung als Filtermateria-Hsn können die erfindungsgemäßen, mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterialien in breiter Weise verwendet werden, um feinverteilte Fremdstoffe aus Mineralölen zu entfernen, Kaufhäuser und Haushaltseisschränke von Gerüchen zu befreien; sie können ferner zum Bleichen beim Reinigen oder zur Abtrennung von SO₂ oder CO aus Automobilabgasen und ferner als Tabakfilter verwendet werden.

Wenn verschiedene Adsorbenzien in Form einer Mischung verwendet werden, ist es möglich, verschiedene Materialien selektiv zu adsorbieren.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 15O⁰C, das als Hüllenmaterial verwendet wurde, und PoIyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C, das als Kernmaterial verwendet wurde, wurden mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/Minute unter Verwendung einer Spinndüse mit 24 Löchern mit einem Durchmesser von 0,3 mm mit einem Extrusionsverhältnis des Hüllenmaierials zum Kernmatcrial von 1 :4 versponnen, wobei man einen un-

gereckten Faden (Garn) mit 480 Denier erhielt. Die Bngereckten Garne wurden zu einem Strang mit 48 000 Denier vereinigt, und der Strang wurde dann bei einer Temperatur von 120° C auf die vierfache »rsprüngliche Länge gereckt. Der gereckte Strang wurde auf 150° C erhitzt, so daß die Temperatur des Stranges 145° C betrug, worauf dieses Material mit einer Geschwindigkeit von 50 m/Minute aufgewickelt wurde, wobei man Aktivkohle in einer Menge von 17 g/Minute unter trockenem Erhitzen auf 150° C einblies. Der Strang wurde dann schnell auf unterkalb 8O⁰C abgekühlt, wodurch die Aktivkohleteilchen auf der Oberfläche der Faser fixiert wurden. Die mikroskopische Untersuchung der einzelnen

Sskräuselten Fasern einer konjugierten Faser zeigte, aß das Polystyrol des Hüllen-Bestandteils geschmolzen und gebunden worden war und die Aktivkohleteilchen an jedem Teil der Oberfläche der einzelnen Fasern verbunden und fixiert worden waren. Es konnte weiter beobachtet werden, daß die einzelnen Fasern mit Nachbarfasern verbunden waren, wodurch sich ein dreidimensionales Netzwerk ergab.

Dieser Strang wurde dann in 5,08 cm lange Stücke geschnitten und zu einem baumwollartigen Material geöffnet. Dann gab man 15,6 g dieses Materials in einen Zylinder (5 cm Durchmesser und 10 cm Länge) und leitete SO₂-GaS in einer Konzentration von 5 ppm mit einem Durchsatz von 2 m/Sekunde während 1 Minute durch diesen Zylinder. Die Konzentrationsbestimmunnen des durch den Zylinder geführten Gases ergaben eine Absorption von 89,3 °/o.

Beispiel 2

Polycapramid mit einem Schmelzpunkt von 220° C (Hüllenmaterial) und Polyäthylenterephthaiat mit einem Schmelzpunkt von 260° C (Kernmaterial) wurden unter Verwendung einer Spinndüse mit 36 Löchern mit einem Durchmesser von 0,3 mm in einem Extrusionsmengenverhältnis von 2 : 3 extrudiert. Auf die extrudierte konjugierte Faser blies man dann überhitzten Damp)', der in ausreichender Menge Aktivkohle enthielt, von einem Punkt, der sich 5 cm von

Tabelle I

der äußersten Peripherie der Faser entfernt befand, in einem Winkel von 2° mit Hinsicht auf die horizontale Richtung und 23 cm unterhalb der Oberfläche der Spinndüse auf die Faser, wodurch die Temperatur der Fasern auf 224° C erhöht wurde und wobei die aufgeblasene Menge derart gesteuert wurde, daß die Fasern 18 Gewichtsprozent Aktivkohle auf dem geschmolzenen Material aufnahmen. Dann wurden die Fasergruppen schnell an einer Stelle, die sich 10 cm unterhalb der Stelle, an der eingeblasen wuide, befand, abgekühlt, um die Temperatur der Fasergruppen auf 70° C abzukühlen und die Aktivkohleteilchen auf der Oberfläche der Fasern zu fixieren, die mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/Minute aufgewikkelt wurden. Die einzelnen Fasern des aufgewickelten ungereckten Garns besaßen eine Dicke von 25 Denier. Dieses ungereckte Garn wurde bei einer Temperatur von 12O⁰C auf die 3,98fache Länge der ursprünglichen Länge gereckt. Das Garn wurde dann bei einer Recktemperatur von 180° C einem Relaxations-Erhitzungs-Verfahren unterzogen, wobei de; Kräuselgrad 24% betrug, wobei man eine gekräuselte Faser erhielt, die aus einzelnen Fasern von 7,8 Denier bestand Die erhaltenen gekräuselten Fasern wurden verstrickt, und 12 g dieses Materials wurden in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, in einen Zylinder eingeführt. Die Untersuchung, wie in Beispiel 1 angegeben, ergab, daß 80,8 %> des SO₂-Gases absorbiert worden waren.

Beispiel 3

3,2 kg Fasermaterial aus konjugierten Fasern, die mit Aktivkohle versehen sind und ein Absorptionsvermögen aufweisen, wurden in einen 50 cm hohen Zylinder mit einem Querschnitt von 50 cm² eingebracht. Durch Veränderung der Fließgeschwindigkeit wurde der Druckabfall und das Absorptionsvermögen für SO₂-GaS im Vergleich zu Aktivkohle aus Kokusnußschalen mit Teilchengrößen von 0,59 bis 0,30 mm und einem gepackten spezifischen Gewicht von 0,5 bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.

Absorptionsvermögen fur SO2 Druckabfall

(Vo) (mm H₈O)

SO₂-GaS (5 ppm)
Fließgeschwindigkeit (crn/Sek.)

Körnige Aktivkohle aus
Kokosnußschalen

Erfindungsgemäße:; Fasermaterial

10	20	30	40	10	20	30	40
81	95	50	45	30	82	149	266
89	80	53	44	10	32	41	101

Beispiel 4

Polycapramid mit einem Schmelzpunkt von 215° C und Polyäthylenterephthaiat mit einem Schmelzpunkt von 260° C wurden zu konjugierten Fasern, bei denen die Bestandteile seitlich nebeneinanderliegen, konjugiert versponnen und auf die vierfache Länge der ursprünglichen Länge bei einer Temperatur von 130° C gereckt, wobei man ein Garn mit einer Dicke von 100 Denier/25 Fäden erhielt. Unter Verwendung dieses Garnes wurde ein texturiertes Gewebe mit einem Flächengewicht von 235 g pro m² hergestellt. Dieses Tuch wurde auf 220° C erwärmt und gleichförmig mit feinverteilten Aktivkohleteilchen mit einer Dichte von 0,02 g pro cm² versehen, worauf man das Tuch schnell abkühlte, um die Oberflächentemperatur des Gewebes auf unterhalb 80° C zu bringen. Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen wurden vier Blätter dieser Art aufeinander gestapelt, um bei einem Druck von 5 kg pro cm² ein Blatt mit einer Dicke von 1,5 mm zu erhalten. Dieses dicke Gewebe wurde in runde (5 cm Durchmesser) Scheiben geschnitten, und 12 Stücke dieses Materials wurden aufeinander gestapelt und in einen Zylinder mit einem

Durchmesser von 5 cm und einer Länge von 10 cm eingebracht, durch den man dann während einer Minute SOj-Gas mit einer Konzentration von 5 ppm mit einer Fließgeschwindigkeit von 2 m pro Minute leitete. Die Analyse des sich ergebenden Gases zeigte, daß 91,3 Va des SO₁ absorbiert worden waren.

Das Absorptionsvermögen der faserigen Absorber der folgenden Beispiele 5 und 6 wurden dadurch bestimmt, daß man geeignete Mengen der Absorber in einen Zylinder mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Länge von 10 cm einbrachte und die Gewichtszunahme des Absorbers bestimmte, durch den man trockene Luft, die 0,15 g Aceton pro Liter enthielt, mit einer Menge von 2000 ecm pro Minute während einer gewissen Zeitdauer leitete. nen und dann bei 165° C auf die dreifache Lange der ursprünglichen Länge gereckt und dann durch Einwirkung von Wärme um 15 % geschrumpft und schließlich zu einem Gewebe mit einer Dicke von 10 mm verformt. Das Gewebe wurde dann auf 180° C erhitzt Dann wurden Manganoxydteilchen (mittlere Teilchengröße 10 μ) in gleichförmiger Weise auf der Oberfläche der konjugierten Fasern des Gewebes aufgebracht und fixiert. Dann wurde an Stelle des in Beispiel 5 verwendeten Acetongases SO,-Gas durch das faserförmige Absorbergewebe gefuhrt, wobei sich ergab, daß 95 % dieses Gases absorbiert wurden.

Beispiel 7

abgepreßt,

Beispiel 5

Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C als Hüll-Bestandteil und Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C als Kernbestandteil »o wurden konjugiert mit einer Geschwindigkeit von 1000 m pro Minute, mit einer Spinndüse, die 36 Löcher mit einem Durchmesser 0,3 mm aufwies, versponnen, wobei die extrudierte Menge derart gesteuert wurde, daß der Kernbestandteil 70 % der Fläche des Querschnitts der Faser ausmachte.

Dann blies man trockene auf 150° C erhitzte Luft, die Aktivkohleteilchen (Teilchengröße 0,044 mm) enthielt derart in rechtem Winkel auf eine Stelle, die sich 20 cm unterhalb der Oberfläche der Spinndüse 30 Teile aufgeteilt, befand, derart auf die extrudierten Fasern, daß die Lösungsmittels Teilchen aus Aktivkohle in einer Menge von 6 g pro Minute aufgebracht wurden. Die Garne wurden dann bei einer Temperatur von 165° C auf das Drei-

Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151⁰C (als Hüllbestandieil) und Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 261° C (als Kernbestandteil) wurden konjugiert versponnen und gereckt und dann zu einem blockartigen Formkörper verformt. wurde dann in eine wäßrige die 35 %> Aktivkohleteilchen i,044 mm) enthielt und dann zu in dem Faserkörper von 300% andlung durch

mittel enthielt in der Oberfläche 33,8 % Aktivkohleteilchen (Teilchengröße 0,044 mm) in gebundener Form. Der'.

jedesi Teils; entfern
teilchen jeden Te les
zeigten, daß dei· Untersch ed
hl 05 »/

den Jen GeMt

fache ihrer ursprünglichen Länge gereckt und dann 35 des" Minimalgehalts 0,5 ·/. betrug, woraus die sehr

bei 14O⁰C um lO°/o geschrumpft. In dieser Weise erhielt man konjugierte gekräuselte Fasern mit einer Bogenzahl von 10 T/cm, die mit Aktivkohleteilchen auf der Oberfläche versehen waren. Die Absorptionseigenschaften der folgenden drei Fasern, d. h. die Fasern in Form eines baumwollartigen Materials (A), in Form gestrickter Gegenstände (B) und in gebündelter Form (C) wurden bestimmt, wobei die dabei erhaltenen Ergebnisse in der folgenden Tabelle II angegeben sind.

Tabelle II

Menge an fixierter Aktivkohle Gewichtsprozent, bezogen auf die Faser

Absorptionsvermögen

(Vo)

Erfindungsgemäß	13,6	26,4
A	20,2	204
B	26,1	29,3
C
Vergleichsversuch		14.8
Aktivkohle

Beispiel 6

Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt von 151 ° C (Hüll-Bestandteil) und Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernbestandteil) wurden mit einem Gewichtsverhältnis von Kernmaterial zu Hüllmaterial von 50 zu 50 konjugiert verspongleichförmige Fixierung ersichtlich ist. Packte man den erhaltenen Faserabsorber in einen Zylinder und leitete man Wasser, das 2 ppm Chlor enthielt, mit einer Menge von 2 Liter pro Minute in 5 Stunden durch den Zylinder, so ergab die Berechnung gemäß dem Orthotoluidinverfahren eine Chlorkonzentration von 0,02 ppm.

Beispiel 8

Ein wie in Beispiel 7 hergestellter blockartiger Faserformling wurde in Wasser eingetaucht, das 28°/o Silicagel-Teilchen (eine Mischung von 2 °/o Al₂O₃ und 98°/o SiO₂) mit einer Teilchengröße von 0,074 mm enthielt, und derart abgepreßt, daß der Wassergehalt in dem Faserformkörper 400 % betrug, worauf man eine Schmelzadhäsionsbehandlung während 40 Minuten bei 180° C durchführte. Der in dieser Weise erhaltene Faserabsorber enthielt an der Oberfläche gebunden 21 Gewichtsprozent Silicagel-Teilchen dei Teilchengröße 0,074 mm. Der Faserabsorber wurde dann in zehn gleiche Teile aufgeteilt, um den Gehalt an Silicagel-Teilchen in dem Faserabsorber zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigten, daß der Unterschied zwischen der maximalen und der minimaler Menge 0,3 °/o beträgt. Der Faserabsorber wurde dann während 2 Stunden bei 80°C im Vakuum getrocknet. 100 g dieses Faserabsorbers absorbierten 3,6 g Feuchtigkeit aus Luft mit einer relativen Feuchtigkeil von 60 °/o.

Beispiel 9

Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151⁰C (Hüllbestandteil) und Polyäthylenterephthalat mil

einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernbestandteil) einen geformten Faserabsorber, ähnlich dem in Beiwurden konjugiert versponnen, wobei das Ge- spiel 9 erhaltenen Produkt. 100 g dieses geformten Wichtsverhältnis von Hullbestandteil »u Kernbestand- faserigen Absorbers waren in der Lage, 4,1 g Wasser teil 50 zu 50 betrug und wobei derart gearbeitet aus Luft in einer relativen Feuchtigkeit von 58 °/o zu wurde, daß der Faserquerschnitt die Form eines kon- 5 absorbieren. Die Aktivität des Absorbers konnte nach zentrischen Kreises annahm. Anschließend wurden der Verwendung durch Erhitzen (Aktivieren) wähdie Fasern gereckt. Die gereckten Fasern wurden rend 3 Stunden auf 80° C regeneriert werden. Der dann in eine Länge von 51 mm geschnitten und in so erhaltene Absorber konnte für Trocknungsmittel, eine Metzllform eingebracht, mit feinverteilten Ak- Nahrungsmittel oder Arzneimittel verwendet werden. tivkohleteilchen (Teilchengröße 0,044 mm) versetzt, io

worauf die sich ergebende Mischung in der Metall- Beispiel 12

form in einem Heißlufttrocknei 10 Minuten auf 180⁰C Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C

erhitzt wurde. Man erhielt einen geformten Faser- (Hüllbestandteil) und Polyäthylentherephthalat mit

absorber mit einer Länge von 150 mm, einem inneren einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernbestandteil)

Durchmesser von 25 mm und einem äußeren Durch- 15 wurden derart konjugiert versponnen, daß die kon-

jnesser von 75 mm. Der geformte Faserabsorber, der zentrisch angeordneten Hüll-und-Kem-Bestandteile

32,2 Gewichtsprozent Aktivkohleteilchen enthielt, in einem Gewichtsverhältnis von 50 zu 50, in denen

wurde in einen vertikalen Filter eingebracht, worauf konjugierte Fasern vorhanden waren. Die Fasern

man Luft, die 10 ppm SO₂-GaS enthielt, während wurden dann aufgewickelt und gereckt. Die gereck-

einer Stunde in einer Menge von 2 Liter pro Minute ao ten Fasern wurden zu einem Strang mit einer Dicke

durch diesen Filter leitete. Die Berechnung zeigte, von 22 000 Denier vereinigt, worauf der Strang mit

daß die SO₂-Konzentration in der aus dem Absorber einem Reckverhältnis von 3,0 gereckt wurde. Das

austretenden Luft 0,2 ppm betrug. Schrumpfen des gereckten Stranges in siedendem

B 'so'el Π Wasser betrug 48%. Der Strang wurde dann ge-^P 25 öffnet und mit feinverteilter Aktivkohle bestäubt, Die in Beispiel 9 verwendeten Polymerisate wurden worauf der Strang mit Hilfe einer Kontaktplatte bei derart konjugiert versponnen und gereckt, daß man 200° C derart einer Hitzebehandlung unterzogen konjugierte Fasern erhielt, bei denen der Kernbe- wurde, daß die Länge des Stranges konstant blieb, standteil und der Hüllenbestandteil konzentrisch an- Der erhaltene strangartige Faserabsorber enthielt geordnet waren und das Gewichtsverhältnis von 30 23 Gewichtsprozent Aktivkohle. Packte man 8 g des Kernbestandteil zu Hüllenbestandteil 60 zu 40 be- Absorbers in einen zylindrischen Filter mit einem trug. Der erhaltene Strang aus konjugierten Fasern Durchmesser von 5 cm und einer Länge von 10 cn. wurde in geeigneter Weise ausgebreitet und mit und führt man 100 Liter Wasser, das 1,5 ppm Chlor feinverteilten Aktivkohle-Teilchen (Teilchengröße enthielt, mit einer Menge von 400 ecm pro Minute 0,044 mm) bestäubt, worauf der Strang gleichförmig 35 durch den Filter, so betrug die colorimetrisch, unter auf einen Stahlstab mit einem Durchmesser von 50 mm Verwendung von Orthotoluidin, bestimmte Chlor- und einer Länge von 100 mm aufgewickelt wurde und konzentration im Filtrat 0,12 ppm.
man während 20 Minuten eine Hitzebehandlung von Getrennt davon wurde der strangartige Faserabsor-18O⁰C durchführte. In dieser Weise erhielt man ber in 5-cm-Stücke geschnitten und in einen Metalleinen geformten faserhaltigen hohlen Absorber, auf 40 zylinder gepackt, der einen inneren Durchmesser von dessen Peripherie sich konvexe und konkave Ober- 5 cm und eine Länge von 8 cm aufwies. Dann wurde flächen wegen des Schrumpfens der Faserbestand- die Hitzebehandlung während 10 Minuten bei 18O⁰C teile bildeten. Durch das Vorhandensein derartiger durchgeführt, worauf man den erhaltenen verformten am Umfang vorhandener konvexer und konkaver Absorber aus dem Zylinder entnahm. Dieser AbOberflächen, ist die Berührungsfläche mit einem zu 45 sorber wurde in den oben beschriebenen Zylinderfiltrierenden Fluid vergrößert und das Produkt als filter eingebracht und der oben angegebene Absorp-Absorber besonders geeignet. tionstest wurde wiederholt, wobei die Konzentration

_, . . , ,, des in dem Filtrat verbliebenen Chlors zu 0,15 ppm

Beispiel 11 bestimmt wurde.

Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt von 131⁰C 50 Beispiel 13
(Hüllbestandteil) und Polyäthylenterephthalat mit

einem Schmelzpunkt 259° C (Kernbestandteil) wur- Gemäß dem in Beispiel 12 beschriebenen Verfah·

den konjugiert versponnen und gereckt, so daß die ren wurden konjugierte und gereckte Fasern herge

Kern- und Hüllbestandteile im Gewichtsverhältnis stellt mit dem Unterschied, daß Polypropylen mi von 50 zu 50 standen, wobei man konjugierte Fasern 55 einem Schmelzpunkt von 172° C als Hüllenbestand

erhielt, bei denen die Hüllbestandteile in konzen- teil verwendet wurde. Nach der öffnung des erhal

trischen Abständen um den Kern angeordnet waren. tenen Stranges wurde feinverteiltes Silicagel (ein<

Der erhaltene Strang wurde dann in 51 mm lange Mischung von 2% Al₂O₃ und 98°/o SiO₂) über dei

Stücke geschnitten und mit pulverförmigen aktiven geöffneten Strang gestäubt. Dann wurde der Stranj Silicagel (eine Mischung von 2°/o Al₂O₃ und 98°/o 60 mit Hilfe einer Kontaktplatte auf 220° C erhitzt

SiO₂) mit einer Teilchengröße von 0,149 mm ver- worauf man überschüssiges Silicagel entfernte. Ii

mischt. Die Mischung wurde in eine ähnliche Form, dieser Weise erhielt man strangartiges Faseradsor

wie sie in Beispiel 9 beschrieben wurde, eingebracht, bens, von dem 100 g 3,8 g Wasser aus Luft eine re

worauf die Hitzebehandlung während 12 Minuten lative Feuchtigkeit von 58 % absorbieren zu können

bei 165⁰C erfolgte. Dann wurde die Temperatur auf 65 . .

7O⁰C abgesenkt und das geformte Produkt wurde Beispiel 14

aus der Form entnommen, worauf überschüssiges 5 g des gemäß Beispiel 12 erhaltenen strangartigei

Silicaeel entfernt wurde. In dieser Weise erhielt man Faseradsorbens wurden in ein zylindrisches Rohr mi

einem Durchmesser von 5 cm gepackt, worauf man Luft in einer Menge von 2 Liter pro Minute im oberen Teil durch das Rohr leitete. Getrennt davon wurden 1,25 g Aktivkohle in das gleiche Rohr gepackt und Luft unter den gleichen Bedingungen durchgeleitet. Der für das Faseradsorbens beobachtete Druckabfall betrug 1/250 des im Fall von Aktivkohle beobachteten Druckabfall. Es zeigte sich, daß der Strömungswiderstand des erfindungsgemäßen Faseradsorbens wesentlich geringer ist als der eines Aktivkohleadsorbers.

Beispiel 15

Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt von 132° C (Hüllenbestandteil) und Polycaproamid mit einem Schmelzpunkt von 220° C als Kernbestandteil wurden in üblicher Weise konjugiert, versponnen und gereckt. 70 000 der so erhaltenen gereckten Fäden wurden zu einem Fadenbündel vereinigt, worauf Aktivkohle mit einer Teilchengröße von 0,044 mm (325 mesh) über das Bündel gestäubt wurde. Dann wurde das Bündel unter einer Spannung von 0,1 g/den bei 150° C geschmolzen, so daß man eine Säule mit einer Länge von 60 mm erhielt (geformtes Faseradsorbens A). Getrennt davon wurden die oben beschreibenen gereckten Fäden in Stücke mit einer Länge von 3,81 cm geschnitten und mit der oben beschriebenen Aktivkohle vermischt. Die Mischung wurde dann in eine Form gepackt und zu einem geformten Gegenstand verformt, der die gleiche Form aufwies wie das geformte Faseradsorbens A (geformtes Faseradsorbens B). Dann wurde Luft durch die oben beschriebenen Faseradsorbenzien A und B und die zur Herstellung dieser Adsorbenzien verwendete Aktivkohle geleitet und diese Materialien wurden mit Hinsicht auf den Druckabfall untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengefaßt. Die bei der Untersuchung verwendete Menge an Aktivkohle war die gleiche wie

ao sie in dem geformten Faseradsorbens enthalten war.

Tabelle ΙΠ

Adsorbens Aktivkohle- Druckabfall (mm UtO)

gehalt Fließgeschwindigkeit

(Gewichtsprozent) 0,1 m/Min. 0,5 m/Min. 0,8 m/Min. 1,3 m/Min. 2,5 m/Min. 4,2 m/Min. 6,2 m/Min.

Geformtes
Faseradsorbens A

Geformtes
Faseradsorbens B

Aktivkohle

35

100

34

12

23

98

198

47

142

348

83

213

Aus den in Tabelle III angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß das zylindrische Faseradsorbens A, das erfindungsgemäß hergestellt ist, einen sehr geringen Druckabfall aufweist und besonders wirksam arbeitet, wenn ein Gas oder ein Fluid mit hoher Fließgeschwindigkeit hindurchgefühlt wurde.

Beispiel 16

Durch Verspinnen von 40 Gewichtsteilen Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C und 60 Gewichtsteilen Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C wurden konjugierte Fasern hergestellt, wobei das erstere Polymerisat das letztere Polymerisat umhüllte und dann wurden die versponnenen Fasern gereckt. Die Fasern wurden dann bei 200° C unter einer Spannung von 28 % geschmolzen und Aktivkohle mit einer Teilchengröße von 0,044 mm (325 mesh) wurde auf die geschmolzenen Oberflächen der Fasern abgeschieden. Dann wurden die mit Aktivkohle versehenen Fasern zusammengeführt und in einem Aluminiumzylinder mit einem inneren Durchmesser von 49 mm und einer Länge von 78 mm angeordnet, so daß die Achse jeder einzelnen Faser parallel zur Mittelachse des Zylinders ausgerichtet war, worauf ein Verformen während 20 Minuten bei 210° C erfolgte. Das geformte Produkt wurde dann aus der zylindrischen Form entnommen und der Gehalt an Aktivkohle mit 32 Gewichtsprozent bestimmt. Das so gebildete geformte Faseradsorbens wurde in einen Filter mit einem inneren Durchmesser von 49 mm und einer Länge von 79 mm gepackt und dann wurde Wasser, da; 2 ppm freies Chlor enthielt, während 2 Stunden mil einer Durchflußgeschwindigkeit von 10 Liter/Min durch den Filter geleitet. Die Konzentration ar freiem Chlor in dem Filtrat nach 2stündigem Durch leiten betrug nach der kolorimetrischen Bestimmunj mit Hilfe des Orthotoluidin-Verfahrens 0,2 ppm. Da aus dem Filter austretende Wasser zeigte keinei Chlorgruch mehr.

Beispiel 17

Ein zylindrisches Faseradsorbens, das gleicher weise wie in Beispiel 16 beschrieben erhalten wurds wurde zur Entfärbung einer wäßrigen Lösung, di Methylenblau enthielt, verwendet. Es zeigt sich bi der Bestimmung des Entfärbungseffektes durch di

Bestimmung der relativen Absorption bei einer We lenlänge von 425 mn, daß das Entfärbungsverhältn 92 */o betrug.

Beispiel 18

Das Beispiel 16 wurde wiederholt, wobei aktivie tes Manganoxyd an Stelle von feinverteilter Akti kohle durch Schmelzen auf Faseroberflächen fixie wurde. Die erhaltenen Fasern wurden in gleich

/If

Weise wie in Beispiel 16 beschrieben zu einem zylindrischen Faseradsorbens verformt. Durch das Adsorbens geleitete Luft, die 10 ppm SO₂-GaS enthielt, zeigte anschließend einen SO₂-Gehalt von 2 ppm.

Beispiel 19

Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 175° C als Hüllenbestandteil und Polyäthylenterephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C als Kernbestandteil wurden zu konjugierten Fasern versponnen, bei denen der Hüllenbestandteil den Kernbestandteil konzentrisch umhüllte. Während des konjugierten Verspinnens wurde Polypropylen bei 240° C und Polyäthylenterephthalat bei 305° C geschmolzen. Die versponnenen Filamente: wurden mit einer Geschwindigkeit von 800 m/Min, aufgewickelt und in auf 90° C gehaltenem Wasser mit einem Reckverhältnis von 3 gereckt. Dann wurde ein pulverförmiger, schwarzer CoO-Katalysator mit einer mittleren Teilchengröße von 1.0 μ über die Fasern gestäubt, die dann während 30 Min. bei 205° C hitzebehandelt wurden. In dieser Weise erhielt man ein Faseradsorbens mit baumwollartiger Struktur, in dem der CoO-Katalysalor durch Schmelzen an den Faseroberflächen und zwischen den Fasern fixiert war. Der CoO-Gehalt dieses Adsorbens betrug 42,3 Gewichtsprozent. 6,77 g des Adsorbens wurden in ein Rohr aus rostfreiem Stahl mit einem inneren Durchmesser von 28 mm derart eingebracht, daß die Länge der Adsorbensschicht 50 mm betrug.

Dann wurde eine gasförmige Mischung, die 5 °/o Kohlenmonoxyd enthielt, mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,5 l/Min, bei Raumtemperatur, bei 50° C, bei 100° C bzw. bei 150° C durch das Rohr geleitet, worauf die Kohlenmonoxydabtrennung gaschromatographisch bestimmt wurde. Ähnliche Untersuchungen wurden unter Verwendung von 2,864 g pulverförmigem CoO durchgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV Beispiel 20

In gleicher Weise, wie in Beispiel 19 beschrieben, wurden Polystyrol mit einem Schmelzpunkt von 151° C (Hüllenpolymerisat) und Polyäthylentherephthalat mit einem Schmelzpunkt von 259° C (Kernpolymerisat) konjugiert versponnen und gereckt. Der gereckte Strang wurde gleichförmig geöffnet und mit einem Adsorptionsmittel, das aus 50 Gewichtsprozent

ίο pulverförmigem CoO und 50 Gewichtsprozent pulverförmigem CuO bestand, gleichförmig bestäubt. Dann wurde eine Hitzebehandlung während 40 Min. bei 185° C durchgeführt, wobei man ein strangartiges Faseradsorbens erhielt, bei dem die Faseroberflächen mit dem gemischten Adsorptionsmittel bedeckt waren, wobei die Menge an Adsorptionsmittel 41,3 Gewichtsprozent betrug. Beim Eluieren der fixierten Feststoffe mit einem Lösungsmittel für das Hüllpolymerisat und dem Analysieren der Eluate wurde gefunden, daß der Gehalt an CaO 38,1 °/o und der CuO-Gehalt 41,1 % betrug. Daraus ist ersichtlich, daß kein wesentlicher Unterschied zwischen dem Ausmaß der Fixierung von CoO und CuO besteht. Das so gebildete strangartige Faseradsorbens wurde in Stücke mit einer Länge von 50 mm geschnitten und zu einem blattartigen Material durch Erhitzen verformt. Dann wurde ein Filter mit den in der folgenden Tabelle V angegebenen Abmessungen aus dem so geformten Blatt hergestellt. Zu Vergleichszwecken wurde ein sogenannter Aktivkohlefilter der gleichen Abmessungen, der mit granulärer Aktivkohle gefüllt war, hergestellt. Die Eigenschaften der Filter wurden untersucht und verglichen. Die Ergebnisse sind in der F i g. 4 zusammengefaßt. Dabei gibt die Kurve A die Adsorptionscharakteristik des erfindungsgemäßen Filters gemäß Tabelle V und Kurve B diejenige des Aktivkohlefilters gemäß Tabelle V wieder.

Tabelle V

Katalysator

CO-Abtrennverhältnis

Raumtempe Erfindungs-

gemäßer

Filter

Aktivkohlefilter

ratur

5O⁰C 100° C 15O⁰C

Erfindungsgemäßes 80
Produkt

Pulverförmiges
CoO

95

90

100

Das gemäß dem obigen Verfahren erhaltene Faseradsorbens mit Baumwollstruktur und pulverförmiges CoO wurden getrennt, in einen Zylinder mit einem Querschnitt von 6,15 cm* eingebracht, worauf der Druckabfall bestimmt wurde. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der F i g. 3 angegeben. Die Kurve A der F i g. 3 zeigt die Ergebnisse, die man mit 2,864 g CoO (Dicke der Schicht 0,4 cm) erhielt, während die Kurve B die Ergebnisse illustriert, die bei Verwendung von 6,7 g des erfindungsgemäßen Faseradsorbens (Schichtdicke 5 cm) erhalten wurden.

Adsorptionsmittel	CoO-CuO granuläre	0,25
	Aktivkohle
Gewicht des Adsorptions	0,57 2,81	5,0
mittel·; (kg)
Abmessungen (mm) 500X500X25
Fläche des Gasdurch	35
lasses (m²)
CO-Konzentration in dem	495
durchgeleiteten Gas
(Volumprozent)	55
Temperatur des durch
geleiteten Gases (° C)
Mittlere Durchflußmenge
(ms/Std.)
Gasgeschwindigkeit
(cm/Sek.)

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

509548/4

Claims

Patentansprüche: 21 262

1. Mit Adsorbensteilchen versehenes Fasermaterial, bestehend aus konjugierten Fasern, deren eine Komponente aus einem hochschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat und deren andere Komponente aus einem niedrigschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat besteht, wobei die niedrigschmelzende Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, und auf der Oberfläche des niedrigschmelzenden Polymerisats schmelzaufgebrachten feinverteilten Adsorbensteilchen.

2. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine Komponente aus einem hochschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat und deren andere Komponente aus einem niedrigschmelzenden thermoplastischen synthetisehen organischen Polymerisat besteht, wobei die niedrigschmelzende Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, auf eine Temperatur erhitzt, die höher liegt als der Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Komponente, jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, und dabei feinverteilte Adsorbensteilchen mit der niedrigschmelzenden Komponente schmelzverbindet und dann die Fasern abkühlt.

3. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Fasermaterial aus konjugierten Fasern, deren eine Komponente aus einem hochschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat und deren andere Komponente aus einem niedrigschmelzenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisat besteht, wobei die niedrigschmelzende Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, mit einer Dispersion behandelt, die die feinverteilten Adsorbensteilchen enthält, man das Material abquetscht, bis der Gehalt an Flüssigkeit 100 bis 700% des Materials ausmacht, man das Material auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der niedrigschmelzenden Komponente der konjugierten Faser, jedoch auf eine Temperatur, die nicht höher liegt als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Komponente, erhitzt, um die feinverteilten Adsorbensteilchen mit der niedrigschmelzenden Komponente der konjugierten Faser zu verbinden, und man das Material abkühlt.

4. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials aus konjugierten Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens zwei thermoplastische synthetische organische Polymerisate, die zu Fasern verformt werden können und die Schmelzpunkte aufweisen, die sich um mindestens 50° C unterscheiden, unter Verwendung eines hochschmelzenden Polymerisats als Kernbestandteil und eines niedrigschmelzenden Polymerisats als Hüllenbestandteil unter Bildung koniugierter Fasern, bei denen der Kein und die Hülle im wesentlichen in Form eines konzentrischen Musters angeordnet sind, konjugiert verspinnt, man die Fasern zu einem Bündel zusammenfaßt, das Bündel reckt, so daß die Schrumpfung in siedendem Wasser nicht mehr als 70⁰A beträgt, man das Bündel ausbreitet, so daß die einzelnen Fasern sich nicht wesentlich überlappen, man feinverteilte Adsorbensteilchen auf die Oberfläche der Fasern und zwischen den einzelnen Fasern aufbringt, das Bündel bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden Polymerisatbestandteils, jedoch niedriger liegt als der Schmelzpunkt des hochschmelzenden Polymerisatbestandteils, einei Hifebehandlung unterzieht, um die feinverteilten Adsorbensteilchen mit dem niedrigschmelzenden Bestandteil schmelzzuverbinden, und man das Faserbündel abkühlt.

5. Verfahren zur Herstellung des mit Adsorbensteilchen versehenen Fasermaterials aus konjugierten Fasern nach Anspruch 1, bei dem eine Vielzahl von Fasern im wesentlichen in einei Richtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet; daß man eine Vielzahl konjugierter Fasern vorr Hüllen- und Kern-Typ, die aus einem faserbildenden thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisatbestandteil als Kern und einem thermoplastischen synthetischen organischen Polymerisatbestandteil mit einem Schmelzpunkt, dei mindestens 50° C niedriger liegt als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, als Hüllenbestandteil aufgebaut sind, zu einem Bündel vereinigt, man feinverteilte Adsorbensteilchen auf die Oberflächen der Fasern aufbringt und man die feinverteilten Adsorbensteilchen bei einer Temperatur, die höher liegt als der Schmelzpunkt des als Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, die jedoch niedriger liegi als der Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, mit den Fasern schmelzverbindet, man eine Vielzahl derartiger konjugierter Fasern parallel ausrichtet und diesen se gerichteten Fasern enthaltenden Faserformlinj bei einer Temperatur, die höher liegt als dei Schmelzpunkt des als Hüllenbestandteil verwendeten Polymerisats, jedoch niedriger liegt als dei Schmelzpunkt des als Kernbestandteil verwendeten Polymerisats, hitzebehandelt und dann abkühlt, um ihn zu dem Faserformling bleibend zu verformen.