PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE FILTROS.

Procedimiento para la fabricación de filtros a través de mezcla de un material de soporte con partículas de material termoplástico,

relleno en un molde y calentamiento a temperatura de sinterización de los materiales termoplásticos, en el que el material de soporte y las partículas de material termoplástico se forman en una pasta con agua antes de ser rellenados en el molde, caracterizado porque se sinterizan partículas de polietileno en una superficie exterior del filtro fabricado

Procedimiento para la fabricación de filtros.

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de filtros, que están constituidos por una mezcla de partículas de polietileno con un material de soporte, como con preferencia carbón activo.

Se conoce a partir del documento EP 1 117 706 B1 un material de filtro, que contiene homopolímero o copolímero de polietileno y carbón activo. Este material está limitado a un carbón activo de partículas muy finas y se emplea para la eliminación de diferentes sustancias del agua o de solución acuosa.

La fabricación se realiza de tal forma que el carbón activo dividido muy fino se mezcla en seco con el polietileno que representa un aglutinante y se rellena en un molde. A continuación, éste se comprime y se calienta a una temperatura, que está esencialmente por encima de la zona de fusión del aglutinante.

Un inconveniente en este modo de proceder consiste en que este carbón activo dividido muy fino una vez para la utilización está limitado. Si se utilizan partículas más gruesas, entonces es inevitable una desmezcla, por ejemplo durante el relleno en moldes. Por otra parte, naturalmente, la fusión completa de los componentes de polietileno conduce a una reducción de la superficie activa, puesto que el plástico la sella.

Si se utilizan otros materiales de soporte distintos a carbón activo, como por ejemplo zeolitas, entonces se observa la misma desmezcla, de manera que no se pueden fabricar capas homogéneas de filtros.

Se conoce a partir del documento DE 101 17 435 A1 un procedimiento para la fabricación de un cuerpo de filtro, en el que una mezcla de un polímero fundible de grano fino y un material granulado que efecto de absorción se comprime con calor y presión con la adición de un medio líquido para formar un cuerpo moldeado. Para la ligazón del polímero se emplea en este caso un polietileno dividido fino, como material de efecto de absorción se emplea carbón activo y como medio líquido se emplea agua.

En este caso, como también en el documento EP 1 117 706 B1, es un inconveniente que la capa de filtro dispuesta en el exterior está sometida a fricción, especialmente cuando el porcentaje de polietileno es reducido, y el medio de soporte es descargado al medio filtrado líquido o gaseoso.

Por lo tanto, la presente invención se ha planteado el cometido de crear un procedimiento, con el que se obtienen distribuciones muy homogéneas de material de soporte y de partículas de polietileno, que no se desmezclan en caso de impulsión mecánica y que permiten utilizar también partículas de soporte más gruesas, como por ejemplo granulados de carbón activo, de manera que debe crearse un producto que, manteniendo las propiedades del material de soporte, previene una descarga de material.

La solución de este cometido se consigue con un procedimiento de acuerdo con la reivindicación principal. Las configuraciones ventajosas se encuentran en las reivindicaciones dependientes.

En este caso, es sorprendente que aunque los materiales de soporte, como por ejemplo partículas de carbón activo, lo mismo que el polietileno no se pueden humedecer sin más con agua, se puede fabricar una mezcla homogénea también sin la utilización de tensidos, ya que esta utilización tendría el inconveniente de que éstos deberían lavarse en primer lugar antes del empleo como filtro.

El material termoplástico preferido se emplea en el presente caso como forma UHMW o HMW (de peso molecular ultra alto o de peso molecular alto) del polietileno. Se obtiene ventajas especiales en la utilización de granulado de carbón activo, que se pueden emplear con tamaños medios de los granos desde 100 µm hasta 3 mm.

Otros materiales preferidos son hulla o plástico coquizado.

La relación de mezcla del material de soporte con las partículas de polietileno a sinterizar puede estar entre 99 y 50% en peso de material de soporte (carbón activo) y 1 a 50% en peso de polietileno.

Por último, se propone conectar con la capa exterior del material de filtro de acuerdo con la invención una llamada "capa policía", que impide una descarga de partículas de filtro en el producto filtrado. Esto se consigue de manera especialmente elegante porque se sinterizan en la capa exterior partículas de plástico como envolvente, como están presentes ya en la propia capa de filtro.

Como ya se ha mencionado anteriormente, para la calidad de la fabricación del bloque de filtro es extraordinariamente importante una mezcla de partida homogénea de los componentes formados por el material de soporte (especialmente carbón activo) y granulado de polietileno. Ya con movimientos ligeros se desmezcla una mezcla fabricada anteriormente con cuidado, especialmente cuando las partículas de los componentes presentan en cada caso tamaños diferentes de los granos, siendo éste el caso especialmente en caso de introducción con agitación en los moldes. Si debe agitarse todavía antes de la compactación, se intensifica este efecto negativo.

Este problema se soluciona de acuerdo con la invención a través de la aplicación de agua. En este caso se procede de tal manera que o bien las partículas de soporte y el granulado de polietileno se pre-mezclan, se pulverizan con agua y se mezclan posteriormente o, en cambio, se impulsan con agua las partículas de soporte ya antes de la mezcla. La mezcla propiamente dicha es crítica cuando, en el caso de granulado de carbón activo, esta mezcla es muy sensible a solicitación mecánica. Por lo tanto, en este caso deben evitarse los mecanismos de agitación y se emplean recipientes de mezcla, que se pueden alrededor de al menos dos ejes espaciales. En este caso, las partículas de los componentes entran en contacto entre sí y se ligan por adhesión.

La humidificación de los componentes se puede realizar, a escala de producción, también a través de la inyección de agua en una mezcladora de torbellino de aire o en recipientes atravesados por la corriente, especialmente tubos.

Para el presente procedimiento se prefiere carbón activo de coco, puesto que éste posee una estructura estable. El carbón puede estar presente en forma de granulado, de piezas prensadas, o en forma esférica.

De acuerdo con la invención, se pretenden porcentajes de carbón activo por encima del 90%, pero a costa de la resistencia. Especialmente adecuadas son mezclas de 60 a 75% en peso de carbón activo.

Después del llenado y compresión, dado el caso con vibración, se comprime la masa con la ayuda de estampas y a continuación se sinteriza.

La sinterización se realiza a 190 - 220ºC y en función de la humidificación del carbón AC (contenido de agua) y el tamaño del molde de sinterización dentro de aproximadamente 40-70 minutos. El molde debería estar configurado en este caso de tal forma que el agua ligada se pueda escapar en la fase de calentamiento. Cuando el agua no se puede escapar, debe secarse el bloque de filtro en una etapa separada.

Después de la sinterización se recupera el molde del horno y se enfría. A continuación se retina la envolvente exterior del molde y se sustituye por un molde con un diámetro mayor. En la cavidad resultante se rellena de nuevo granulado de PE y se sinteriza en el horno, por ejemplo a 190ºC en el bloque AC. Se obtiene un bloque de filtro AC con una capa sinterizada de filtro policía PE.

1. Procedimiento para la fabricación de filtros a través de mezcla de un material de soporte con partículas de material termoplástico, relleno en un molde y calentamiento a temperatura de sinterización de los materiales termoplásticos, en el que el material de soporte y las partículas de material termoplástico se forman en una pasta con agua antes de ser rellenados en el molde, caracterizado porque se sinterizan partículas de polietileno en una superficie exterior del filtro fabricado.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de soporte es carbón activo.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el material de soporte es un granulado de carbón activo.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material termoplástico es un UHMW-PE o HMW-PE (polietileno de peso molecular ultra alto o polietileno de peso molecular alto).

5. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se mezclan 99 a 50% en peso de carbón activo con 1 a 50% en peso de polietileno.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por un porcentaje de 60 a 95% en peso de carbón activo.

7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material de soporte es un granulado de carbón activo con un tamaño medio de los granos de aproximadamente 50 µm a 3 mm aproximadamente.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque al carbón activo es carbón de coque.

9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el soporte es hulla.

10. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el soporte es un plástico coquizado.