DE3217299C2

DE3217299C2 - Filter zur Entfernung von Giftstoffen aus Gasen und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE3217299C2
Application number: DE3217299A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Izumi; Kenzi Shizuoka Shimazaki
Original assignee: Toho Beslon Co Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1981-08-05
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1985-10-24
Also published as: FR2510904A1; GB2106010B; JPH0123174B2; FR2510904B1; JPS5824340A; GB2106010A; US4772455A; DE3217299A1

Abstract

Es wird ein Filter beschrieben, das sich aus einem Maschenstruktursubstrat mit darauf abgeschiedenen Aktivkohlefasern einer Länge von 5 bis 1000 μm aufbaut. Beschrieben werden auch die Herstellung des Filters und dessen Verwendung zur Entfernung von Giftstoffen aus Gasen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter zur Entfernung von Giftstoffen aus Gasen nach dem Oberbegriff des Patent-

anspruchs 1.

Es sind eine Reihe von Materialien zur Entfernung von giftigen Gasen schon vorgeschlagen worden, insbesondere zur Entfernung von Ozon in der Luft und in den Auspuffgasen, unter Anwendung von Adsorption oder durch Zersetzung, aber alle diese Verfahren sind nicht vollständig befriedigend. So kennt man z. B. Ozonentferner oder -zersetzer in Form von Oxiden oder Salzen von Mn, V, Fe, Cu, Ni, Cr, Co und Zn auf körniger oder pulveriger Aktivkohle oder ein Zersetzungskatalysator wird aus diesen Metallen hergestellt, jedoch ist deren Wirksamkeit zur Entfernung von Ozon nicht ausreichend und sie werden deshalb nicht als gute Ozonentfernungsmaterialien angesehen. Bekannt ist auch ein Material aus mit Palladium oder Silber versehener körniger Aktivkohle, jedoch aus dieses hat eine niedrige Ozonentfernungseffizienz und nur eine kurze Lebensdauer und außerdem sind Palladium oder Silber sehr teuer. Ein anderer Filtertyp besteht aus einem Behälter, der einfach mit pulveriger oder körniger Aktivkohle gefüllt ist, jedoch wird dann, wenn die Lineargeschwindigkeit des zu behandelnden Gases hoch ist, die pulverige oder körnige Aktivkohle zerstreut oder weggeblasen oder es bilden sich Kanäle und dadurch findet ein sehr starker Abrieb der Kohle statt und das ganze Behandlungssystem wird verstopft.

Aus der DE-OS 29 06 510 ist ein Filtermaterial für gasförmige oder flüssige Medien bekannt, bei dem man ein Produkt in Form einer Matrix aus Aktivkohle mit mindestens einem darin gleichförmig verteilten Metall, wobei das Produkt pyrolisiert und aktiviert wurde, verwendet. Die Aktivkohle wird durch Pyrolisieren von beispielsweise Carboxymethylcellulose gebildet.

Aus der DE-OS 29 38 234 ist ein Luftreinigungsfilter bekannt, bei dem wenigstens zwei Platten aus elastischflexiblen Bahnen mit dreidimensionaler Netzwerkstruktur übereinanderliegen und Aktivkohle mit einer spezifischen Oberfläche von 500 bis 2000 mVg mittels eines Bindemittels an dem Substrat festgelegt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filter zur Entfernung von Giftstoffen aus Gasen mit einem Maschen aufweisenden Substrat, insbesondere einem offenzelligen Schaumstoff und mit Aktivkohlekörpern, die eine spezifische Oberfläche von mindestens 500 m-/g haben und mittels eines Binders an dem Substrat festgelegt sind, zu verbessern, um die Abscheideleistung für die Giftstoffe zu erhöhen und die Lebensdauer zu verlängern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 7 betreffen bevorzugte Ausführungsformen und der Anspruch 8 ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Filters.

Das erfindungsgemäße Filter ist zur Entfernung von Giftgasen, wie Ozon, Schwefel, Wasserstoff, Mercaptan, Stickoxiden (z. B. NO und NO₂) und Sulfit, die in der Atmosphäre in einer Konzentration von 0,01 bis 1000 ppm (Volumen) vorhanden sind, geeignet. Die Aktivkohlefasern haben eine spezifische Oberfläche von mindestens 500 m², bestimmt nach der BET-Methode, wobei im allgemeinen solche mit spezifischen Oberflächen von bis zu

2000 m²/g angewendet werden. Besonders bevorzugt sind solche mit einem Wert von 800 bis 1500 m²/g. Ist die spezifische Oberfläche geringer als 500 m²/g, dann können die Aktivkohiefasern nicht befriedigend Giftgase entfernen und auch nicht ausreichend eine Metallverbindung tragen. Wenn die spezifische Oberfläche größer als 2000 m²/g ist, dann sind die Aktivkohlefasern zu schwach, um praktisch angewendet zu werden.

Aktivkohlefasern, die aus Polyacrylnitriifasern hergestellt werden und die eine spezifische Oberfläche im oben erwähnten Bereich aufweisen, haben im allgemeinen eine poröse Struktur, wobei wenigstens 70% der Poren einen Radius von 100 · 10-'° m oder weniger aufweisen (die bevorzugte Minimalgröße ist 5 · 10-'° m und die Porenverteilungskurve ist ähnlich wie bei einem monodispersen System mit einem großen Spitzenwert bei einem Radius von etwa 10 · 10-'° m (30% der Poren haben einen Radius von etwa 10 · 1O^-10 m).

Die Aktivkohlefasern haben vorzugsweise eine Benzoladsorptionsratenkonstante von wenigstens 0,2/Minute und noch bevorzugter zwischen 0,4 und 0,6/Minute. Die Benzoladsorptionsrate wird durch kCo nach folgender Formel bestimmt (Bohart und Adams Formel: siehe Malcolm J.CP. Bd. 15, Nr. 7, Seite 447 (1947) und G. S. Bohart und E. Q. Adams, J. Am. Chem. Soc, Bd. 4Z Seite 523 (1920)):

\og[Co/C-\]=Con-(kCot/2303)

darin bedeuten:

Co: die Konzentration an Benzol in dem unbehandelten Gas (konstant);

C: die Konzentration an Benzol im Gas f Sekunden nach Beginn der Behandlung;

Ar: Adsorptionsralc;

Con: eine Konstante;

r: Zeit (in Sekunden);

kCo: Adsorptionsratenkonstante.

Die Benzoladsorptionsraterikonstante der Aktivkohlefasern wird aus dieser Formel auf Basis der Durchbruchskurve (aus welcher die Beziehung zwischen C und der Zeit hervorgeht) und die man erhält, indem man benzolhaltiges Stickstoff gas (Co= 100 ppm) durch ein Aktivkohlefaserbett (20 mm tief) in einer Rate von 10 cm/ sek (25° C) leitet, berechnet.

Falls die Benzoladsorptionsratenkonstante der Aktivkohlefasern weniger als 0,2/min beträgt, weisen die Aktivkohlefasern k:';ne ausreichende Fähigkeit auf, giftige Gase zu entfernen, ganz unabhängig davon, ob man sie allein oder in Kombination mit einer darauf abgeschiedenen Metallverbindung verwendet.

Die Benzoladsorptionsratenkonstante steht in enger Beziehung zur Größe, Verteilung und Form der Poren in den Aktivkohlefasern und wird a>ich d>:rch die Art der Poren beeinflußt, wobei bei Aktivkohlefasern mit einer Benzoladsorptionsratenkonstante von weniger als 0,2/min vermieden wird, daß feine Teilchen einer Metallverbindung gleichmäßig darin abgeschieden werden, so daß die F.ntfernung von Giftgasen dadurch erniedrigt wird.

Die Aktivkohlefasern können in bekannter Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann man zunächst eine Polyacrylnitrilfaser, Zellulosefaser, Pechfaser oder eine Phenolharzfaser oxidieren (nachfolgend als Voroxidation bezeichnet). Und dann die oxidierte Faser mit einem Aktivierungsgas bei etwa 700 bis J 300° C aktivieren, z. B. mit Wasserdampf, Kohlendioxid, Ammoniak, oder Mischungen daraus. Das Aktivierungsgas kann in Mischung mit einem Inertgas, wie N₂, verwendet werden. Die Konzentration des Aktivierungsgases beträgt im allgemeinen wenigstens 50 Vol.-% und vorzugsweise 70 bis 100 Vol.-% und die Aktivierungszeit beträgt im allgemeinen 1 Minute bis 3 Stunden. Aktivkohlefasern aus Polyacrylnitriifasern werden besonders bevorzugt, wobei nähere Angaben für die Herstellung solcher Fasern in der GB-PS 15 49 759 und DE-PS 27 15 486 zu finden sind. Zur besseren Handhabung sollen die Aktivkohlefasern vorzugsweise eine Faserfestigkeit von wenigstens 100 N/mm² und einen Durchmesser von 3 bis 25 μπι aufweisen.

Übliche Aktivkohlefasern haben eine Benzoladsorptionsratenkonstante von etwa 0,05/min bis 0,8/min oder rhehr und dieser Wert wird durch die Oxidation in der Voroxidationsstufe erhöht. Die übliche feinteilige Aktivkohle, Kieselgel und aktiviertes Aluminiumoxid haben eine Benzoladsorptionsratenkonstante von etwa 0,002/min.

Ein Filter mit einer höheren Effizienz zur Entfernung von Giftgasen, insbesondere Ozon, erhält man, indem man auf den Aktivkohlefasern wenigstens eine anorganische oder eine organische Chelatverbindung eines Metalls der Gruppen Ib, Üb, Via, Vila und VIII des periodischen Systems abscheidet. Nähere Angaben über Aktivkohlefasern auf denen Organometallchelatverbindungen abgeschieden sind, finden sich in der DE-OS 30 43 022. Bevorzugte Metalle der Gruppen Ib, lib, Via, Vila und VIII schließen Cu, Ag, Zn, Cd, Cr, Mn, Co, Ni, Pd und Fe ein. Wasserlösliche Salze, wie Hydrochloride, Sulfate und Nitrate dieser Metalle oder deren Hydratsalze können als anorganische Metallverbindungen verwendet werden. Beispiele für solche Salze sind
CuCI₂, CuSO₄, NiSO₄, NiCl₂, NiSO₄ · 6 H₂O, Ni(NOs)₂, FeCI₃, Fe(SO₄J₃. ZnCI₂, ZnSO₄, MnSO₄,
MnCI₂ ■ 4 H₂O, CoCI₂, Co(NO3)₂ · 6 H₂O₁PdCI₂₁CrCl₃₁Cr₂(SO₄)S · 18 H₂OXr(NO₃J₃ ■ 9 H₂O₁AgNO₃
oder Mischungen davon.

Die Organometallchelatverbindung kann man herstellen, indem man eines der vorerwähnten Metalle mit einem organischen Chelatisierungsmittel koordiniert. Geeignete Chelatisierungsmittel sind solche, die sich mit einem der vorerwähnten Metalle durch eine Koordinierungsbindung verbinden. Beispiele hierfür sind Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)₁ Nitrilotriessigsäure (NTA)₁ trans-l,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure (CyDTA)₁ Diethyltriaminpentaessigsäure (DTPA), Triethylentetraaminhexaessigsäure (TTHA)₁ Glykoletherdiamintetraessigsäure (GETA)₁ Iminodiessigsäure (IDA), N,N-Ethylen-bis-(^,o-hydroxyphenyl)-glycin (EHPG). Chelatverbindungen, die man herstellen kann, indem man ein Chelatisierungsmittel mit einer der vorerwähnten Metallverbinduneen umsetzt, sind beispielsweise EDTA-Ni(II)₁ EDTA-Zn(II)₁ DTPA-Cu(II), IDA-Ni(II), NTA-Cu(Il), EDTA-

Fe(IiI), GETA-Mn(II), EHPG-Mn(II), CyDTA-Cr(III), EDTA-Co(II), TTHA-Co(II) und EDTA-Fe(II).

Die anorganische Metallverbindung oder Organometallchelatverbindung wird auf der Aktivkohlefaser in einer Menge von im allgemeinen 0,01 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Aktivkohlefasem, aufgebracht Beträgt die Menge der Metallverbindung weniger als 0,01 Gew-%, so ist die Effizienz in der Entfernung von Giftgasen geringer, während dann, wenn die Menge 30 Gew.-% übersteigt die scheinbare spezifische Oberfläche der Aktivkohlefasem abnimmt und dadurch die entsprechende Gasentfernungseffizienz erheblich vermindert wird.

Die anorganische Metallverbindung wird im allgemeinen auf die Aktivkohlefaser aufgebracht, indem man diese in einer Lösung des Metallsalzes eintaucht oder indem man die Aktivkohlefaser mit einer Lösung besprüh L ίο Bei beiden Behandlungen wendet-man vorzugsweise Temperaturen zwischen 5 und 100⁰C. im allgemeinen Raumtemperatur, an. Die Lösung ist im allgemeinen eine wäßrige Lösung des oder der Salze mit einer Konzentration von 0,01 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%. Die behandelte Aktivkohlefaser wird dann mit Wasser gewaschen und getrocknet, vorzugsweise bei 50 bis 100⁰C

Die Organometallchelatverbindung kann auf der faserigen Aktivkohle auf verschiedene Weise aufgebracht werden. Beispiele für solche Methoden sind die folgenden:

(1) Man dispergiert 2ine Metallchelatverbindung, vorzugsweise gelöst in Wasser oder in einem organischen Medium, das bei gewöhnlicher Temperatur flüssig ist und einen Siedepunkt von nicht mehr ais 100⁰C hat, und das man leicht durch trocknen entfernen kann. Solche Lösungsmittel sind beispielsweise Ketone, wie Aceton, Alkohole, wie Methanol und Ethanol, und Benzol. Die Aktivkonkfaser wird dann mit der Dispersion oder Lösung getränkt oder die Dispersion oder Lösung wird auf die Aktivkohlefaser durch Aufspreizen aufgebracht, worauf man dann trocknet Die Konzentration der Dispersion oder Lösung liegt im allgemeinen be< etwa Ö.öi bis 10 Gew.-% und vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% und der pH der Lösung wird vorzugsweise unter Verwendung von HCI, H2SO4 oder HNO₃ Lösungen (Wasser) erforderlichenfalls auf 4 bis 8 eingestellt Die Tränkzeit beträgt etwa 10 Minuten bis etwa 5 Stunden. Das Tränken wird vorzugsweise bei 5 bis 100⁰C und gewöhnlich bei Raumtemperatur durchgeführt Nach dem Tränken wird die Aktivkohlefaser mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Trocknen erfolgt bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur der Metallchelatverbindung und im allgemeinen bei etwa 200° C oder weniger.

(2) Man kann eine Lösung eines Chelatisierungsmittels auf die Aktivkohlefasem aufbringen und danach gibt man dann auf die so behandelte Aktivkohlefaser eine Lösung eines Metallsalzes, z. B. eines wasserlöslichen Halogenidsalzes, Sulfats, Sulfits, Nitrats oder Nitrits. Diese Behandlung wird vorzugsweise bei etwa 5 bis 100⁰C, gewöhnlich bei Raumtemperatur, durchgeführt Nach dieser Behandlung wird die faserige Aktivkohle mit Wasser gewaschen und dann in gleicher Weise wie bei (1) getrocknet, wobei man dann die Gleitverbindung auf der Aktivkohlefaser erhält Alternativ kann man zunächst eine Lösung eines Metallsalzes auf die Aktivkohle aufbringen und dann führt man die Behandlung mit einem Chelatisierungsmittel durch.

Die Konzentration an Chelatisierungsmittel in der Lösung (wobei man Lösungsmittel wie in (1) beschrieben verwenden kann) beträgt im allgemeinen 0,01 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-% und die Konzentration des Metallsalzes in der Lösung liegt im allgemeinen bei etwa 0,01 bis 10 Gew.-°/o und vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-°/o. Die Menge des aufgebrachten Gelatisierungsmittels liegt bei etwa 1 bis 2 mäq pro 1 mä-3 des Metallsalzes. Jede Methode, wie das Eintauchen oder Aufsprühen, kann für das Aufbringen verwendet werden.

Bei allen vorerwähnten Verfahren wird die Menge der aufgebrachten Metallchelatverbindung überwacht, indem man die Konzentration der Lösung, in welcher die faserige Aktivkohle eingetaucht wird oder mit welcher sie besprüht wird, die Eintauchzeit und die Menge der aufgesprühten Lösung kontrolliert. Wird die Aktivkohlefaser in einer Lösung oder einer Dispersion eingetaucht, dann beträgt das Volumenverhältnis der Aktivkohlefaser zu der Dispersion oder Lösung im allgemeinen 1 :10 bis 1 :200.

Die Aktivkohlefaser mit einer darauf abgeschiedenen anorganischen Metallverbindung oder Organometallchelatverbindung wird dann auf Längen von 5 bis ίΟΟΟμπι nach geeigneten Methoden zerkleinert, z. B. durch Mahlen oder Stoßen. Ist die Faserlänge kleiner als 5 μπι, so werden die Öffnungen auf den Substratmaschen leicht blockiert, während dann, wenn die Länge mehr als 1000 μπι beträgt, die Fasern nicht mehr leicht auf dem Substrat aufgebrach» werden können. Besonders bevorzugt sind Faserlängen zwischen 30 und 100 μπι. Die gewünschte Länge kann man erhalten, indem man einen Strang, einen Filz oder ein Gewebe aus Aktivkohlefasem mit einem Brecher zerkleinert Die Aktivkohlefaser kann auch auf eine gewünschte Faserlänge zerkleinert werden, bevor man die anorganische Metallverbindung oder Organometallchelatverbindung darauf aufbringt.

Zum Einbringen der Aktivkohlefasem in ein Maschenstrukt.>rsubstrat werden Substrate mit einem niedrigen Druckverlust bevorzugt. Die Durchschnittsgröße der öffnungen (Zellen) ist größer als die Faserlänge und beträgt das 3- bis lOOfache und vorzugsweise 5- bis 70fache der Faserlänge. Falls die Zellgröße mehr als das 10Ofache der Faserlänge beträgt, ist es schwierig, die gewünschte Menge an Aktivkohlefaser darauf abzuscheiden und infolgedessen kann mail ein Hochleistungsfilter dann nicht erhalten. Vorzugsweise hat das Substrat 5 bis 200 Zellen pro 2,5 cm des Substrats (nachfolgend wird die Anzahl der Zellen pro 2,5 cm des Substrates als die Zellzahl bezeichnet).

Das Substrat besteht vorzugsweise aus einem porösen synthetischen Harz mit kontinuierlichen offenen Zellen, z. B. einem Polyurethanschaum oder einem Polystyrolschaum oder wird aus einem Gewebe oder Gewirke oder einem non-woven Fabric oder Filz oder aus Maschen von verschiedenen Fasern hergestellt, z. B. aus Naturfasern, wie Baumwolle, Seide, Wolle, oder Synthesefasern, z. B. Nylon und Polyester, Glasfasern oder Mischungen daraus. Ein flexibler Urethanschaum mit offenen Zellen wird bevorzugt.

Zur Hersteilm.g des Filters kann man die Aktivkohlefasem auf dem Substrat in foigender Weise aufbringen: Ein Binder aus einem natürlichen oder synthetischen Polymermaterial, wie Stärkepaste, Carboxymethylzellulose, Hydroxyethylzellulose, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Polyacrylamid (wasserlösliche Polymere), Polystyrol, Polyethylen, Polyvinylacetat, Polyacrylnitril oder Polyvinylchlorid, wird in Wasser oder einem organischen

Lösungsmittel, wie Aceton, Ethanol oder Benzol, das gegenüber dem Substrat inert ist, oder in einer Mischung dieser Lösungsmittel gelöst und zwar vorzugsweise in einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel oder in einer Mischung aus einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel mit einem anderen. Die Aktivkohlefasern einer Länge von 5 bis ΙΟΟΟμπι werden in der gebildeten Lösung oder Dispersion dispergiert. Die Menge an Binder in der Lösung oder Dispersion liegt im allgemeinen bei 0,3 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Wasser oder das organische Lösungsmittel und die Menge an Aktivkohlefasern liegt im allgemeinen bei 5 bis 40 Gew.-% und vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-%, bezogen auf Wasser oder das organische Lösungsmittel. Man kann ein oberflächenaktives Mittel zu der Lösung oder Dispersion zugeben, um die Dispergierung der Aktivkohlefasern in der Lösung oder Dispersion zu erleichtern. Hierbei kann man ein Kationisches oder nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, wie Natriumalkylsulfat, ein Natriumsalz oder ein Fettsäuresalz oder Polyoxyethylen verwenden, wobei die oberflächenaktiven Mittel im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 10Gew.-%, bezogen auf die Lösung oder die Dispersion, verwendet werden.

Das Substrat wird dann mit der Dispersion tauchimprägniert und getrocknet. Ein komprimierbares Substrat, wie ein Urethanschaum, ist vorteilhaft, weil man die Dispersion auf den Schaum adsorbieren kann, indem man diesen einfach zusammenpreßt und ihn dann in der Dispersion in seine ursprüngliche Form zurückkehren läßt.

Die Imprägnierung wird im allgemeinen derart durchgeführt, daß die Mengen an Aktivkohlefasern und Binder 10 bis 200 Gew.-% bzw. 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Substrat, betragen, wobei bevorzugte Werte bei 50 bis 150Gew.-% an Aktivkohlefasern und 2,5 bis 20Gew.-% Bindemittel, immer bezogen auf das Substrat, liegen. Übersteigt die Menge des Bindemittels 30 Gew.-%, dann nimmt die spezifische Oberfläche der Aktivkohlefasern ab und dadurch wird die Effizienz bei der Entfernung von Giftgasen vermindert.

Das Substrat wird in die Dispersion im allgemeinen bei 5 bis 100°C und vorzugsweise 20 bis 8O⁰G während etwa 5 Minuten bis 3 Stunden eingetaucht. Dann wird das Substrat getrocknet und, falls eine Organometallchelatverbindung auf die Aktivkohlefaser aufgebracht wurde, eine Trocknungstemperatur gewählt, die nicht höher als die Zersetzungstemperatur der Chelatverbindung ist und die auch nicht höher ist als der Erweichungs- oder Schmelzpunkt des Substrates. Eine Temperatur von 200° C oder weniger wird bevorzugt.

Die Menge der auf dem Substrat abgeschiedenen Aktivkohlefasfir wird durch die spätere Verwendung des Substrates beeinflußt. Wenn mehr als 200 Gew.-% an Aktivkohlefasern abgeschieden werden, dann neigt die Aktivkohlefaser dazu, vom Substrat abzubröckeln oder abgerieben zu werden oder das Filter hat einen hohen Druckverlust.

Die auf dem Substrat aufgebrachte Aktivkohlefaser zerstreut sich nicht oder bildet auch keine Kanäle, selbst wenn man ein zu behandelndes Gas durch die Aktivkohlefaser mit hohen Raten hindurchschickt. Ein weiterer Vorteil der Aktivkohlefasern besteht darin, daß ein gleichmäßiger Kontakt mit dem Gas vorliegt und daß die erhöhte Kontakteffizienz auch eine größere Fähigkeit, Giftgase zu entfernen, bedingt. Da die erfindungsgemäßen Filter auch nur einen minimalen Abrieb an Aktivkohlefasern aufweisen, wird auch ein Verstopfen des Behandlungssystems vermieden. Verwendet man Stärkepaste als Bindemittel, dann wird das Verhalten der Aktivkohlefasern dadurch nicht verschlechtert (d. h. die Oberfläche nimmt nicht ab) und die Aktivkohle fällt nicht vom Substrat ab. Die Form und die Größe des erfindungsgcmäSen Filters kann man, je nach dessen Verwendung, auswählen, wobei man auch ein oder mehrere Filter der gleichen Form hintereinander anwenden kann.

Luft oder Auspuffgase können von giftigen Komponenten dadurch befreit werden, daß man sie durch das erfindungsgemäße Filter leitet. Die Luft oder Auspuffgase haben dabei im allgemeinen eine Temperatur von 0 bis 50°C und werden mit einer Lineargeschwindigkeit von 0,1 bis 2 m/sek und einer Raumgeschwindigkeit von 2 000 bis 100 000 h~' zugeführt. Ozon, als eines der Giftgase, wird auf dem Filter adsorbiert und zu harmlosem Sauerstoff zersetzt. In ähnlicher Weise werden Sulfitgase und Schwefelwasserstoff in Schwefelsäure bzw. Schwefel überführt. Stickstoffmonoxid wird zum Teil in Stickstoffdioxid und Stickoxid in salpetrige Säure umgewandelt.

Die Erfindung wird ausführlich in den nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Dabei sind alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Eine Acrylfaser aus einem Copolymer aus 92,0% Acrylnitril, 4,5% Methylacrylat und 33% Acrylamid wurde 2 Stunden bei 240° C und dann 2 Stunden bei 270° C an der Luft oxidiert unter einer Spannung, die einen Schrumpf von 25% erlaubte. Die oxidierte Faser wurde dann bei 270°C mit einer Mischung aus Wasserdampf und Stickstoff (H2O : N2=4 :1 Volumen) während 3 Minuten behandelt, unter Bildung einer Aktivkohlefaser mit einer spezifischen Oberfläche von !100m²/g. Die Aktivkohlefaser hatte einen Stickstoffgehalt von 5,7% und eine Reißfestigkeit von 300 N/mm², einen Durchmesser von 9,8 μπι und wies eine Benzoladsorptionsratenkonstante von 0,5/min auf. Die so gebildete Aktivkohlefaser wurde in einer Zerkleinerungsvorrichtung zu Teilchen einer Länge von 30 μίτι oder weniger mit einer Durchschnittslänge von 13 μπι zerkleinert. Die Teilchen und Stärke wurden in Wasser zu einer wäßrigen Dispersion, enthaltend 5% Stärke und 20% Kohle, aufgeschlämmt Die Dispersion wurde auf einmal auf 70°C erwärmt, dann auf 25°C gekühlt und ein Urethanschaum wurde während 20 Minuten in der Dispersion bei 25° C eingetaucht. Der Schaum hatte eine Dicke von 10 mm, 240 g/m², und eine durchschnittliche Zellengröße von 250 μπι und enthielt 50 Zellen pro 2,5 cm. Der Urethanschaum wurde aus der Dispersion entnommen und 40 Minuten bei 8O⁰C getrocknet und bildete so einen Filter mit darauf abgeschiedenen Aktivkohlefasern in einer Menge von 50 Gew.-%, bezogen auf den Urethanschaum. Zwei solcher Filter wurden zu einem Filterelement mit einer Dicke von 20 mm aufgebaut und in eine Glassäule mit einem Innendurchmesser (nachfolgend als ID bezeichnet) von 28 mm eingebaut und einem Schwefeldioxidadsorptionstest unterworfen, unter Verwendung eines Gases aus 500 ppm (Volumen) SO2. 5% O2, 9% H2O, Rest

N 2. Die Lineargeschwindigkeit des Gases betrug 03 m/sek und die Adsorptionstemperatur 35° C. 5 Stunden nach Beginn der Adsorption war die SO2-Entfernungseffizienz 100%.

Beispiel 2
5

Eine Acrylfaser aus einem Copolymer aus 92,0% Acrylnitril, 4,5% Methylacrylat und 3,5% Acrylamid wurde a;, -ier Luft bei 240°C 2 Stunden oxidiert und weitere 2 Stunden bei 27O⁰C, wobei die Spannung einen Schrumpf von 25% erlaubte. Die so oxidierte Faser wurde bei 950⁰C in einer Mischung aus Wasserdampf und Stickstoff (H2O : N2 = 4 :1 Volumen) während 3 Minuten behandelt, wobei man eine Aktivkohlefaser mit einer spezifisehen Oberfläche von 1100 m²/g erhiel.. Die Aktivkohlefaser hatte einen Stickstoffgehalt von 5,7%, eine Reißfestigkeit von 300 N/mm², einen Durchmesser von 9,8 μπι und eine Benzoladsorptionsratenkonstante von 0,5/min. Die Aktivkohlefaser wurde 30 Minuten in ein Bad aus einer 2,5%igen wäßrigen Lösung von EDTA-Zn-Chelatverbindung bei 3O⁰C eingetaucht, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet unter Erhalt einer Aktivkohlefaser, auf welcher 5% Chelatverbindung abgeschieden waren. Dann wurde die Aktivkohlefaser in einem Zerkleinerungsgerät auf eine Faserlänge von 20 μπι oder weniger und bis zu einer Durchschnittslänge von 10 μιη zerkleinert. Die Aktivkohlefaser (Teilchen) und die Stärke wurden in Wasser dispergiert und bildeten eine wäßrige Dispersion, enthaltend 5% Stärke und 25% Aktivkohlefasern. Die Dispersion wurde auf einmal auf 70⁰C erwärmt, auf 25°C gekühlt und dann wurde ein Glasgewebe in die Dispersion bei 75°C während 20 Minuten eingetaucht. Das Gewebe (450 g/m²) hatte eine Dicke von 20 mm und bestand aus Fasern mit einer %

Dicke von 20 μπι. Es hatte eine durchschnittliche Zellengröße von 120 μπι und enthielt 70 Zellen pro 2,5 cm. Das :|

Glasgewebe wurde aus der Dispersion entfernt, bei 100⁰C während 45 Minuten getrocknet unter Erhalt eines _]

Filters, auf dem Aktivkohlefasern in einer Menge von 50%, bezogen auf das Glasgewebe, abgeschieden waren. <;'

Das Filter wurde in eine Glaskolonne (ID = 28 mm) bis zu einer Dicke von 20 mm und mit einer Packungsdichte ''■ !

von 0,06 g/cm³ gefüllt und dann wurde Luft (25°C, 65% relative Feuchte), enthaltend 2 ppm Ozon, durch das A

Filterbett mit einer Lineargeschwindigkeit von 0,45 m/sek durchgeleitet. Zwei Stunden nach Beginn der Adsorp- Sj

tion betrug die Ozonentfernungseffizienz 100% und 24 Stunden später immer noch 95%. Um die hohe Ozonent- />j

fernungseffizienz und die lange Lebensdauer des Filters zu zeigen, wurden die folgenden beiden Vergleichsver- :;|

suche durchgeführt. Cj

Vergleichsversuch 1 ;;j

Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde die Aktivkohlefaser, auf welcher die Metallchelatverbindung ^j

aufgebracht war, nicht zu Teilchen zerkleinert, sondern wurde direkt in die Glaskolonne in einer Dicke von 10 mm und einer Packungsdichte von 0,6 g/cm³ eingebracht. Zwei Stunden nach Beginn der Adsorption betrug die Ozonzersetzungseffizienz 100%, jedoch war nach 24 Stunden diese Effizienz auf 32% verringert.

Vergleichsversuch 2 J;

Kohlenstoff teilchen (ca. 2 mm Korngröße, spezifische Oberfläche 1100m²/g) aus Kohle wurden in eine ψ

2,5%ige wäßrige Lösung einer EDTA-Zn-Cheiatverbindung bei 3O⁰C während 60 Minuten eingetaucht, dann |:i

mit Wasser gewaschen und getrocknet, unter Erhalt von Kohlenstoffteilchen, auf denen 5% Chelatverbindung g]

aufgebracht waren. Sie wurden in eine Glaskolonne mit einer Packungsdichte von 0,4 g/cm³ in einer 10 mm dicken Schicht eingebracht. Der Adsorptionsversuch wurde wie in Beispiel 2 durchgeführt. 30 Minuten nach Beginn der Adsorption betrug die Ozonzersetzungseffizienz 100%, nahm dann jedoch sehr schnell ab und nach 60 Minuten betrug die Effizienz nur noch 23%.

Beispiel 3

Eine Aktivkohlefaser wurde bei 30° C 30 Minuten in eine 10%ige wäßrige Diammoniumphosphatlösung eingetaucht, getrocknet und dann 1 Stunde an der Luft bei 275° C oxidiert. Die oxidierte Faser wurde anschließend 20 Minuten bei 850° C im Wasserdampf aktiviert. Die gebildete Aktivkohlefaser hatte eine spezifische Oberfläche von 1100 m²/g, eine Reißfestigkeit von 150 N/mm², einen Durchmesser von 15 μπι und eine Benzoladsorptionsratenkonstante von 0,5/min.
Die so erhaltene Aktivkohlefaser wurde 60 Minuten in eine 30⁰C warme, 3%ige wäßrige Lösung von EDTA-Mn-Chelatverbindung eingetaucht, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet, unter Erhalt einer Aktivkohlefaser, auf welcher 5% der Chelatverbindung aufgetragen waren. Dann wurde die Aktivkohlefaser zu Teilchen einer Länge von 30 μπι oder weniger zerkleinert, wobei die Durchschnittslänge 14 μπι betrug. Die Teilchen und Carboxymethylzellulose wurden in Wasser unter Bildung einer wäßrigen Dispersion, enthaltend 5% Carboxymethylzellulose und 25% Aktivkohlefasern, dispergiert Ein Urethanschaum der gleichen Art wie in Beispiel 1 verwendet wurde in dieser Dispersion 10 Minuten bei 25° C eingetaucht dann aus der Dispersion entfernt und 60 Minuten bei 85° C getrocknet unter Erhalt eines Filters auf dem Aktivkohle in einer Menge von 50%, bezogen auf den Urethanschaum, abgeschieden war.

Das Filter wurde in eine Glaskolonne (ID = 28 mm) bis zu einer Dicke von 10 mm und mit einer Packungsdichte von 0,07 g/cm³ eingebracht Luft (25°C, 65% relative Feuchte), enthaltend 2 ppm Ozon, wurde durch das Filterbett mit einer Lineargeschwindigkeit von 0,45 m/sek durchgeleitet 24 Stunden nach Beginn der Adsorption betrug die Ozonzersetzungseffizienz noch 100%.

' ; Vergleichsversuch 3

Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch die gemahlene Aktivkohle nicht auf ein Substrat aufgebracht, ,; sondern direkt in eine Glaskolonne in einer Dicke von 10 mm und einer Packungsdichte von 0,07 g/cm³ einge-

fj bracht wurde. 24 Stunden nach Beginn der Adsorption betrug die Ozonzersetzungseffizienz nur noch 37%.

':,i Vergleichsversuch 4

ν? Handelsübliche Aktivkohleperlen (durchschnittliche Größe 0,5 μιτι, spezifische Oberfläche 850 m²/g) wurden

j| direkt in eine Glaskolonne mit einer Packungsdichte von 0,25 g/cm³ eingebracht, unter Bildung eines Filterbettes

^v; einer Dicke von 20 mm. Dann wurde der Ozonadsorptionstest wie in Beispiel 2 durchgeführt. Eine Stunde nach

Beginn der Adsorption betrug die Ozonzersetzungseffizienz 97%, sie nahm jedoch allmählich ab und nach 3 Stunden betrug diese Effizienz nur noch 27%.

Beispiel 4

, Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jeweils Aktivkohlefasern, auf denen 5% anorganische Metallverbindungen

'.; und Organometallchelatverbindungen, wie sie in Tabelle 1 angegeben werden, aufgetragen waren. Die Aktiv-

f· kohieiaserii wurden zu Teilchen einer Länge von 30 μΰ! oder weniger auf είπε Durchschr.ittslänge von 14 μ™

f< zerkleinert und entweder auf einen Urethanschaum (den gleichen wie in Beispiel 1) oder auf ein Glasgewebe (das

\'f gleiche wie in Beispiel 2) aufgebracht und dann wurde das Verfahren gemäß Beispiel 1 bzw. Beispiel 2 durchge-

!'; führt. Die jeweiligen Filter wurden dem Ozonadsorptionstest gemäß Beispiel 2 und Vergleichsversuch 2 unter-

■'< worfen und die Ozonentfernungskoeffizienz nach 30 Stunden Adsorption wurde gemessen. Der gleiche Versuch

''■ wurde mit acht Kontrollversuchen durchgeführt, von denen sechs nur mit Aktivkohlefasern, auf denen die

a Metallchelatverbindungen aufgetragen waren, wie in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt wird, durchgeführt

" wurden und die restlichen beiden mit körniger Kohle (Durchschnittsteilchengröße 3 mm, spezifische Oberfläche

I 800 m²/g) bzw. feinteiliger Kohle (Durchschnittsgröße 0,5 μιτι, spezifische Oberfläche 900 m²/g). Die Ergebnisse

I werden in Tabelle 1 gezeigt.

I Tabelle 1

P Ozonentferner Entfernungs-

h effizienz(%)

I erfindungsgemäß

EDTA-Ni(II), ACF, Urethanschaum 100

DTPA-Cu(UV ACF, Urethanschaum 100

IDA-Ni(Il), ACF, Glasgewebe 95

NTA-Cu(II), ACF, Glasgewebe 100

EDTA-Fe(III), ACF, Urethanschaum 95 to

CyDTA-Cr(III). ACF, Urethanschaum 100

De₂(SOt)₃, ACF, Urethanschaum 96

CuSO₄, ACF, Urethanschaum 98

NiCl₂, ACF, Urethanschaum 94

Vergleichsversuche

EDTA-Ni(H)₁ACF 93

DTPA-Cu(II)₁ACF 92

IDA-Ni(II)₁ACF 74

NTA-Cu(II)₁ACF 91

EDTA-Fe(III)₁ACF 30

CyDTA-Cr(III)₁ACF 91

körniger Kohlenstoff 0

feinteiliger Kohlenstoff 5

ACF: Aktivkohlefaser

Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß die Ozonentfernungseffizienz auf dem erfindungsgemäßen Filter besser ist als bei A.ktivkohlefasern, die als Filter verwendet wurden, jedoch nicht auf einem Substrat aufgebracht waren.

Beispiel 5

Die gleichen Aktivkohlefasern, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden, wurden in eine 5%ige wäßrige Lösung von EDTA-Cu(II)-Chelatverbindung eingetaucht, mit Wasser gewaschen und 60 Minuten bei 8O⁰C getrocknet, wobei man Kohlenstoffasem, die 1,5% der Chelatverbindung abgeschieden enthielten, erhielt. Die so erhaltenen Aktivkohlefasern wurden zu Teilchen mit einer Länge von 35 μιτι oder weniger auf eine Durchschnittslänge von 16 um zerkleinert Die Teilchen wurden in einer 5%ige Carboxymethylzelluloselösung dispergiert, wobei der

Kohlenstoffgehalt 15% in der Dispersion betrug. Der gleiche Polyuretanschaum (2 mm dick), wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in die Dispersion eingetaucht und dann aus der Dispersion entnommen und 60 Minuten bei 80^rC getrocknet. Der getrocknete Urethanschaum enthielt Aktivkohlefasern in einer Menge von 6%, bezogen auf den Urethanschaum, und wurde in eine Glaskolonne ID — 28 mm) in einer Dicke von 10 mm eingebracht und dann wurde Luft (25° C, 65% relative Feuchte), enthaltend 2 ppm Ozon, durch dir· SSuIe mit einer Lineargeschwindigkeit von 0,45 m/sek während 24 Stunden durchgeleitet. Der gleiche Adsorptionsversuch wurde mit drei Kontrollversuchen durchgeführt, wobei handelsübliche feinteilige Kohle (DurchschnittsgröBe 0,5 μιτι), körnige Kohle (durchschnittliche Größe 3 mm) und Aktivkohle, die nicht auf einem Substrat aufgetragen worden war, auf welcher jedoch Cu(II)-Chelat aufgebracht war, verwendet wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Ozonemferner Prozent*) Staubbildung Druckverlust

(%) (mm H₃O)

erfindungsgemäß:

Aktivkohlefaser+ 0 keine 0,4

Cu(ii)-Cheiat + urethanschaum

Vergleiciisversuch:

feinteilige Kohle zerstreut stark —

körnige Kohle 16 ziemlich stark 4,0

Aktivkohlefaser + Cu(ll)-Chelat 3 ziemlich stark 2,0

*) Verlust vom Anfangsgewicht der Aktivkohle

Die Ozonentfernungseffizient in Beziehung zu der Kontaktzeit zwischen dem Filter und dem Gas in der Gaskolonne wurde durch Wiederholung des Beispiels 5 während verschiedener Kontaktzeiten gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

so Tabellen 2 und 3 zeigen, daß die erfindungsgemäßen Filter eine hohe Fähigkeit aufweisen, Ozon zu entfernen im Vergleich nicht nur zu üblicher feinteiliger oder granulärer Kohle, sondern auch im Vergleich zu Aktivkohlefasern, die eine Metallchelatverbindung jedoch nicht auf einem Substrat aufgebracht sind. Die erfindungsgemäßen Filter haben eine längere Lebensdauer, zeigen weniger Abrieb, erzeugen weniger Staub und haben einen geringeren Druckverlust

Beispiel 6

Ein Filter wurde wie in Beispiel 5 hergestellt und wurde in eine Glaskolonne (ID=30 mm) in einer Dicke von 10 mm und mit einer Packungsdichte von 0,01 g/cm³ eingebracht Dann wurde Luft (25° C, 65% relative Feuch-

te), enthaltend 10 ppm NO₂, durch das Filter mit einer Lineargeschwindigkeit von 0,45 m/sek geäeitet. Die Kontaktzeit und die erzielte Gleichgewichtsadsorption werden in Tabelle 4 gezeigt Der gleiche Versuch wurde mit drei Kontrollen durchgeführt, wobei man handelsübliche feinteilige Kohle (Durchschnittsgröße 0,5 μπι, spezifische Oberfläche 950 m²/g), granuläre Kohle (Durchschnittsgröße 30 μπι, spezifische Oberfläche 800 m²/g) und Aktivkohlefasern, wie sie in Beispiel 5 verwendet wurden, die jedoch nicht auf einem Substrat aufgebracht waren und auf denen Cu(II) aufgebracht war (Packungsdichte 0,07 g/cm²) verwendete. Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 gezeigt

Ozonentferner	Kontaktzeit	Ozonentfernungseffizient
	(sek)	nach 60 Minuten
erfindungsgemäß:
Aktivkohlefaser +	0,04	100
Cu(Il)-Chelat +Urethanschaum	0,03	100
	0,02	100
Vergleichsversuch:
feinteilige Kohle	0,7	93
körnige Kohle	0,7	95
Aktivkohlefaser + Cu(I I)-Chelat	0,05	100
	0,04	100
	0,03	98

32	Tabelle 4	17 299	Gleichgewichts
NO2- Entferner		*adsorption (%))**
	Kontaktzeit	23
aktivierte Kohlenstoffaser	(sek)
(mitCu(II)-Chelat),	0.02
abgeschieden auf Urethanschaum		0,03
feinteiliger Kohlenstoff		0,03
granulärer Kohlenstoff	0,02	1,4
Äktivkohlefasern (mit Cu(II)-Chelat)	0,02
0,02

1,4

.» — ι · L. ι. j - /n/ \ Konzentration am Auslaß

·) ^le_Ickgew,chtsadsorpt_IOn(%) = * 100

Beispiel 7

Die gleichen, wie in Beispiel 1 verwendeten, gemahlenen Aktivkohlefasern wurden mit einer wäßrigen Lösung von EDTA-Cu-Chelatverbindung behandelt, unter Erhalt einer Aktivkohlefaser, auf der 5% der Chelatverbinuüiig aufgebracht waren. Die so erhaltener. Aktivkohlefsssrn wurden in einer Emulsion, enthaltend 5% Polyvi- 20 nylacetat und 03% Polyvinylalkohol, dispergiert, bei einer Kohlenstoffkonzentration von 25%. Ein Urethanschaum mit einer Dicke von 10 mm, mit einer Zeiienanzahl von 50 und einer durchschnittlichen Zellengröße von 300 μΐη, wurde in die Dispersion eingetaucht Der Schaum wurde aus der Dispersion entnommen und 60 Minuten bei 8O⁰C getrocknet wobei man ein Filter erhielt, auf dem Aktivkohlefasern abgeschieden waren. Eine Einzelschicht des Filters wurde in eine Glaskolonne (I D=28 mm) eingebracht und dann wurde Luft (25° C 65% 25 relative Feuchte), enthaltend 2 ppm (VoI) Ozon, durch das Filterbett mit einer Lineargeschwindigkeit von 0.45 m/sek geleitet Zwei Stunden nach Beginn der Adsorption betrug die Ozonzersetzungseffizienz 100% und 24 Stunden später immer noch 99%.

Claims

Patentansprüche:

1. Filter zur Entfernung von Giftstoffen aus Gasen mit einem Maschen aufweisenden Substrat, insbesondere einem offenzelligen Schaumstoff, und mit Aktivkohlekörpern, die eine spezifische Oberfläche von mindestens 500m²/g haben und mittels eines Binders an dem Substrat festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlekörper faserförmig sind und eine Faserlänge von 5 bis 1000 μπι und einen Faserdurchmesser von 3 bis 25 μπι aufweisen, daß ferner die Maschen des Substrats eine Durchschnittsgröße aufweisen, die dem 3- bis lOOfachen der Faserlänge entspricht, und daß die faserförmigen Aktivkohlekörper und der Binder als Tauchimprägnierung auf dem Substrat abgeschieden sind.

2. Filter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Aktivkohlefasern wenigstens eine Verbindung eines Metalles aus den Gruppen Ib, Ub, Via, VIIa und VIII des periodischen Systems abgeschieden ist

3. Filter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Cu, Ag, Zn, Cd, Cr, Mn, Co, Ni, Pd oder Fe ist

4. Filter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbindung eine anorganische Metallverbindung oder eine Organometall-Chelat-Verbindung ist.

5. Filter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die anorganische Metallverbindung ein *. ivdrochlorid. Sulfat Nitrat oder ein Hydratsalz davon ist.

6. Filter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Metallverbindung

CuCl₂. CuSO₄. NiSO₄. NiCI₂. NiSO₄ · 6 H₂O. Ni(NO₃Jj. FeCl₃. Fe(SO₄Jj. ZnCI₂. ZnSO₄. MnSO₄.

MnCl₂ · 4 H₂O, CoCl₂, Co(NOs)₂ · 6 H₂O, PdCl₂, CrCl₃, Cr₂(SO₄J₃ ■ 18 H₂O₁Cr(NO₃J₃ · 9 H₂O₁AgNO₃
oder eine Mischung daraus ist

7. Filter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Chelatverbindung mit einem Chelatisierungsmittel aus der Gruppe Ethylendiamin-Tetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, trans-l^-Cyclohexadiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, Triethylentetraminhexaessigsäure, Glykoletherdiamintetraessigsäure, Iminodiessigsäure und/oder N.N-Ethylen-bis-O^o-hydroxyphenylJ-glycin gebildet ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Filters gemäß Anspruch ! dadurch gekennzeichnet, daß man Aktivkohlefasern einer Faserlänge von 5 bis 1000 μπι und einem Faserdurchmesser von 3 bis 25 μηι in einer Dispersion oder Lösung eines Binders dispergiert, ein Maschen aufweisendes Substrat mit der gebildeten Dispersion tauchimprägniert und dann das imprägnierte Substrat trocknet, wobei die Maschen des Substrates eine Durchschnittsgröße aufweisen, die dem 3- bis lOOfachen der Faserlänge entspricht.