Mit gezielter Porosität

Das Adjektiv hochpermporös, das den Sinterwerkstoff Siperm® treffend beschreibt, beinhaltet die Begriffe Porosität und Permeabilität. Die Porosität gibt zunächst das Verhältnis des gesamten Porenvolumens zum Gesamtvolumen an. In einem hochporösen Sinterwerkstoff liegt keine definierte Porengröße vor. Vielmehr liegen immer viele Porengrößen nebeneinander vor, so daß von einem Porengrößenintervall (das abhängig von den verwandten Kornfraktionen ist) gesprochen werden muß. Unter Permeabilität versteht man die Durchströmbarkeit eines porösen Körpers. Da diese sich mit der Viskosität des strömenden Mediums ändert, spricht man besser von einer spezifischen Durchströmbarkeit, die sich nur aus der Porenform und -größe ergibt. Hochpermporös bedeutet übersetzt daher „hohe effektive Porosität“, also Poren, die tatsächlich für die Filtration zur Verfügung stehen.

Gesinterte Filter sind klassische Tiefenfilter, die im Inneren überwiegend eine mechanische Filtrationswirkung aufweisen. Bei diesen Materialien sichert jedoch eine weitere adsorptive Wirkkomponente die Rückhaltung eines beträchtlichen Teils von Feststoffpartikeln. Während der Filtration wird ein großer Teil auch solcher Feststoffpartikel zurückgehalten, die eigentlich aufgrund der geometrischen Größenverhältnisse zwischen Durchflußöffnungen und Feststoffpartikeln durch die Poren hindurchgelangen könnten. Bei der Gasfiltration können so Partikel bis etwa 1/3 der Porengröße zurückgehalten werden. Außer beispielsweise für Kunststoffschmelzen werden Siperm-Filter als Tiefenfiltermaterialien in folgenden Anwendungsfällen erfolgreich eingesetzt:

• bei hochviskosen Flüssigkeiten,

• in niedrigen und hohen Temperaturbereichen,

• bei Abscheidung von Katalysatoren aus Suspensionen,

• für Flüssigkeiten bei Druckschwankungen oder wenn

• ein gutes Rückspülverhalten und hohe Durchströmbarkeit erforderlich sind.

Darüber hinaus lassen sich Filterelemente aus hochpermporösen Siperm-Werkstoffen zur Aufbereitung von Druckluft und Gasen einsetzen, beispielsweise

• zum Trocknen von Druckluft und Gasen bei Kompressoren, Nachkühlern oder in Druckluftleitungen,

• um Öl aus Druckluft und Gasen zu entfernen, unter anderem im Nahrungsmittel- und Elektronik-Bereich, oder um

• Feststoffpartikel aus Druckluft, Gasen und Flüssigkeiten in Chemie- und Kunststoffindustrie oder bei der Schüttgutaufbereitung abzutrennen.

Für die Umwelttechnologien mit hochpermporösem Siperm als Filtermaterialien steht die Aufbereitung von Druckluft, Druckluftkondensaten, Gasen und Flüssigkeiten im Mittelpunkt. Siperm-Prozeßfilter kommen zur Anwendung in Anlagen als Korrosionsschutz bei Installationen, zur Wiedergewinnung der von Gasen ausgeschiedenen Schmutzstoffe sowie zur Reinigung von Gasen und technologischen Flüssigkeiten (auch Aggressiv- und Heißflüssigkeiten). Hochpermporöses Siperm-Filtermaterial bedeutet besonders auch für die Chemieindustrie Sicherheit und hohe chemische Beständigkeit. Weitere Einsatzgebiete für Siperm-Werkstoffe sind die Be- und Entgasung von Flüssigkeiten, die Schalldämpfung, wobei eine Reduzierung von etwa 20 dB(A) erreicht werden kann, die Sicherheitstechnik und der Einsatz als Flüssigkeitsreservoir.

Hochpermporöse Siperm-Werkstoffe zeichnen sich sowohl durch hohe Wirtschaftlichkeit und anpassungsfähige Bauweise aus, als auch durch homogene, feine, hochwertige Gasverteilungssysteme. Darüber hinaus sind eine homogene Porenverteilung, hohe Lebensdauer und einfache Wartung charakteristisch. Ein weiterer Vorteil des Sinterkunststoffes Siperm Hp ist die Möglichkeit der Herstellung von beliebigen hochpermporösen Formteilen, seine Korrosionsbeständigkeit, Hydrophobie, hydrophile Einstellbarkeit, hohe chemische Beständigkeit und eine geringe Wandreibung.

Siperm-Sinterwerkstoffe basieren auf rostfreiem Edelstahl, Bronze, Polyethylen und glasfaserverstärktem Kunststoff. Bei der Herstellung der hochpermporösen Sinterkörper werden zwei unterschiedliche Pulverarten eingesetzt: Zum einen sind dies die spratzigen Pulver, die im kalten Zustand zu einem Formrohling der jeweils geforderten Dichte (Gründichte) verpreßt werden. Dieser sogenannte Grünling wird anschließend ohne Form und weitere Krafteinwirkung bei der materialtypischen Temperatur in Schutzgas- oder Vakuumöfen gesintert. Zum anderen werden globulare Pulver als Haufenwerk in eine Form gefüllt und durch Vibrieren verdichtet. Die Sinterung erfolgt ohne Krafteinwirkung in einer speziellen Ofenatmosphäre. Diese Fertigungstechnologie erlaubt auch das problemlose Ansintern von massiven oder porösen Gewinden.

Die unterschiedliche Porosität wird durch Variation von Form, Größe und Verteilung der eingesetzten Pulverteilchen erzielt. Für Siperm R werden Pulver mit spratziger, für Siperm B und Hp Pulver mit kugeliger Teilchengestalt verarbeitet. Auf diese Weise läßt sich die Porengröße, und damit die physikalischen Eigenschaften, in bedarfsgerechter Form gezielt einstellen. Die wichtigsten technischen Daten der verschiedenen Siperm-Qualitäten gibt die Tabelle an.

Aus Siperm R, B, Hp und GfK können Platten von unterschiedlicher Größe und Stärke hergestellt werden. Auch nahtlose Rohre mit verschiedenen Längen und Durchmessern, Trichter für die Fluidisation, einbaufertige Fluidisiereinheiten und Filterrohre werden produziert. Die Fertigung von Ronden und Formteilen ist in individuellen Abmessungen möglich. Schließlich stellt es ein großes Plus dar, daß man aus sämtlichen Siperm-Werkstoffen Schweißkonstruktionen beliebiger Größe herstellen kann. Dabei wird generell nach Kundenzeichnung gearbeitet.

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