Un medio de fibras metálicas sinterizadas que comprende al menos una primera capa de fibras metálicas que proporciona una primera superficie externa a dicho medio de fibras metálicas sinterizadas,

comprendiendo dicha primera capa de fibras metálicas fibras metálicas que tienen un diámetro equivalente D1, teniendo dicho medio un tamaño medio de poros de flujo inferior a dos veces dicho diámetro equivalente D1, caracterizado porque dichas fibras metálicas de dicha primera capa de fibras metálicas tienen una longitud media de fibra L1, siendo la relación L1/D1 menor que 110

Medio de fibras metálicas sinterizadas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un medio de fibras metálicas sinterizadas.

Antecedentes de la invención

Los medios de fibras metálicas sinterizadas son bien conocidos en la técnica para numerosas aplicaciones, tales como v.g. filtración de líquidos o gases. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de este tipo se conoce v.g. por EP329863A1 o US 5.679.441.

Una desventaja de los medios de fibras metálicas sinterizadas conocidos actualmente es que, en el caso de que dichos medios deban ser utilizados como filtro de superficie, tales medios son difíciles de limpiar, v.g. por retropulsación, retrolavados, o lavado en contracorriente. Aparentemente, una pequeña parte de las partículas filtradas no pueden eliminarse del medio de fibras metálicas sinterizadas, aun cuando se ponga cuidado en proporcionar una superficie lisa al medio, a fin de prevenir el anclaje de partículas a la superficie del medio. Estas partículas que quedan en el medio tienden a obstruir el flujo a través del medio al cabo de un largo tiempo.

El medio de fibras metálicas sinterizadas puede proporcionarse de muchas maneras diferentes, pero estas maneras están basadas esencialmente en dos tipos de métodos.

Un primer método para proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizadas consiste en proporcionar una tela de fibra metálica por deposición al aire, y sinterizar esta tela depositada al aire en hornos apropiados.

Una desventaja de esta tela depositada al aire es el hecho de que la tela es por lo general relativamente heterogénea, especialmente cuando debe proporcionarse un medio de fibras metálicas sinterizadas relativamente delgado. Esto es debido a que las telas depositadas al aire pueden construirse difícilmente con un grado suficiente de homogeneidad, y por consiguiente, tienen un medio de fibras metálicas sinterizadas con propiedades homogéneas en su superficie, apilándose usualmente varias telas depositadas al aire (lo que se denomina duplicación). En el caso de que deban utilizarse fibras metálicas muy finas, esta homogeneidad es un problema mayor aún.

Otro método para proporcionar una tela, antes de la operación de sinterización, consiste en utilizar el denominado método de deposición en húmedo o método de fabricación del papel, como se describe en JP61-225400 y JP61-223105. Las fibras metálicas se introducen en un lodo, lodo que se vierte sobre un tamiz. El agua es aspirada del lodo a través del tamiz. El lodo deshidratado restante se sinteriza luego. Puede utilizarse un agente aglomerante para aglomerar temporalmente las fibras metálicas unas a otras y hacer así transportable el lodo deshidratado. Este material deshidratado crudo se sinteriza luego, si es posible eliminando en primer lugar el agente aglome- rante.

Una desventaja de la formación de la tela en húmedo es que, en el caso de que se utilicen fibras delgadas y relativamente cortas, algunas de las fibras más cortas son aspiradas a través del tamiz, junto con el agua que se elimina del lodo. En el caso de telas delgadas fabricadas antes de la sinterización, el paso de deshidratación puede producir por estiramiento orificios pequeños o mayores en la tela en los cuales no se retienen fibras para la sinterización. Asimismo, se obtiene una huella del retículo soportante, utilizado para soportar el lodo húmedo durante la deshidratación. El patrón del retículo se reconoce sobre la tela deshidratada como puntos repetitivos más finos.

Como resultado, el lodo deshidratado y por tanto el medio de fibras metálicas sinterizadas, pueden tener zonas heterogéneas en las cuales están presentes menos fibras, incluso cuando se apilan varias capas de las telas recién deshidratadas unas sobre otras antes de la sinterización.

Especialmente en el caso de que se utilicen fibras con pequeño diámetro equivalente, v.g. 2 µm a 6 µm, se aprecia el fenómeno de estiramiento de las fibras con el agua durante la deshidratación. Esto es debido a que usualmente la cantidad de fibras con longitudes más pequeñas es mayor a medida que las fibras son más finas. Como resultado, más fibras con longitud corta son aspiradas con el agua durante la deshidratación en el caso de fibras con pequeño diámetro equivalente.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizadas que resuelve los inconvenientes de la técnica anterior.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizadas que puede limpiarse más eficientemente, v.g. por retropulsación, retrolavado o lavado en contracorriente.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizadas que comprende fibras metálicas finas, que tiene propiedades homogéneas en toda su superficie, incluso cuando el medio de fibra metálica es fluido.

Es adicionalmente un objeto de la presente invención proporcionar un medio de fibras metálicas sinterizadas que tiene una eficiencia de filtración mejorada, incluso para espesor reducido del medio.

Un medio de fibras metálicas sinterizadas como el objeto de la invención comprende al menos una primera capa de fibras metálicas, teniendo las fibras metálicas de esta capa un diámetro equivalente D1. Esta primera capa de fibras metálica proporciona una primera superficie externa al medio de fibras metálicas sinterizadas. Un medio de fibras metálicas sinterizadas como el objeto de la invención tiene un tamaño medio de poros de flujo inferior a 2 veces el diámetro equivalente D1.

Con la expresión diámetro equivalente de una fibra metálica se entiende el diámetro de un círculo imaginario que tiene la misma superficie que la superficie de una sección transversal radial de la fibra.

El tamaño medio de poros de flujo se mide utilizando un equipo de test "Coulter Porometer II", que realiza medidas del tamaño medio de los poros de flujo de acuerdo con ASTM F-316-80.

Las fibras metálicas de la primera capa de fibras metálicas tienen todas ellas una longitud de fibra individual. Dado que puede existir cierta distribución en estas longitudes de fibra, debido al método de fabricación de las fibras metálicas, las fibras metálicas de la primera capa de fibras metálicas de un medio de fibras metálicas sinterizada como el objeto de la invención se identifican preferiblemente utilizando la longitud media de fibra L1. Esta longitud se determina por medición de un número significativo de fibras presentes en la primera capa de fibras metálicas, de acuerdo con estándares estadísticos apropiados. La longitud media de fibra de las fibras metálicas en la primera capa de fibras metálicas puede ser menor que 10 mm, v.g. menor que 6 mm, preferiblemente menor que 1 mm, tal como menor que 0,8 mm o incluso menor que 0,6 mm, tal como menor que 0,2 mm.

Un medio de fibras metálicas sinterizadas como el objeto de la invención se caracteriza porque las fibras metálicas en la primera capa de fibras metálicas en el medio de fibras metálicas sinterizadas tienen una relación de longitud media de fibra a diámetro (L1/D1) que es preferiblemente menor que 110, más preferiblemente menor que 105 o incluso menor que 100, pero usualmente mayor que 30. Una L1/D1 de aproximadamente 30 a 70 se prefiere para fibras metálicas con diámetro equivalente comprendido en el intervalo de hasta 6 µm, en el caso de que las fibras metálicas se obtengan por el proceso que se describe en WO 02/057035, que se incorpora en esta memoria por referencia.

Sorprendentemente, se encontró que un medio de fibras metálicas sinterizadas como el objeto de la invención puede limpiarse repetitivamente, v.g. por retrolavado, con eficiencia alta y aparentemente con una retención restringida o incluso nula de partículas después del lavado. Aunque la razón no se conoce por completo, aparentemente una combinación de dicho tamaño medio de poros de flujo pequeño en comparación con el diámetro equivalente de la fibra, para el cual deben utilizarse métodos de producción particulares como se describirá más adelante, o para el cual deben aplicarse tratamientos adicionales al medio de fibras metálicas sinterizadas después de la sinterización, como se explica v.g. en EP329863A1 a fin de obtener dicho tamaño medio pequeño de poros de flujo, combinado con el uso de fibras metálicas cuya relación L/D es menor que 110, parece proporcionar dicho comportamiento ventajoso durante la retropulsación, el lavado en...

1. Un medio de fibras metálicas sinterizadas que comprende al menos una primera capa de fibras metálicas que proporciona una primera superficie externa a dicho medio de fibras metálicas sinterizadas, comprendiendo dicha primera capa de fibras metálicas fibras metálicas que tienen un diámetro equivalente D1, teniendo dicho medio un tamaño medio de poros de flujo inferior a dos veces dicho diámetro equivalente D1, caracterizado porque dichas fibras metálicas de dicha primera capa de fibras metálicas tienen una longitud media de fibra L1, siendo la relación L1/D1 menor que 110.

2. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dicho diámetro equivalente es menor que 5 µm.

3. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el cual el espesor de dicha primera capa de fibras metálicas es menor que 0,2 mm.

4. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual dicho tamaño medio de poros de flujo es menor que 1,5 veces dicho diámetro equivalente.

5. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual dicho tamaño medio de poros de flujo es menor que 3,5 µm.

6. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual dicho medio tiene una porosidad menor que 80%.

7. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual dicho medio tiene una porosidad menor que 70%.

8. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual dicho medio tiene una presión en el punto de burbuja mayor que 10.000 Pa.

9. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual dicho medio está constituido por dicha primera capa de fibras metálicas.

10. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual dicho medio comprende una estructura metálica porosa, que se sinteriza a dicha primera capa de fibras metálicas.

11. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual dicha estructura metálica porosa es una malla metálica.

12. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual dicha estructura metálica porosa comprende una segunda capa de fibras metálicas, comprendiendo dicha segunda capa de fibras metálicas fibras metálicas que tienen un diámetro equivalente D2 mayor que dicho diámetro equivalente D1 de dichas fibras metálicas de dicha primera capa de fibras metálicas.

13. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual dicha estructura metálica porosa comprende adicionalmente una malla metálica que está sinterizada a dicha segunda capa de fibras metálicas.

14. Un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual dicha primera superficie externa del medio de fibras metálicas sinterizadas tiene un valor Ra menor que 3 veces el diámetro equivalente D1.

15. El uso de un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 para aplicación de filtración de superficies de partículas sólidas de gases o líquidos.

16. El uso de un medio de fibras metálicas sinterizadas de acuerdo con la reivindicación 15 para la filtración de vino.