Untersuchung der chemischen und thermischen Degradation von abreinigbaren Filtermedien und Verbesserung deren Beständigkeit durch Oberflächenmodifikation. - (DTNW-Mitteilung Nr. 112)

Hauptziel des Projektes war zum einen die Entwicklung einer validen Testmethode auf Grundlage vorliegender Normen, welche die in der betrieblichen Praxis auftretende Degradation abreinigbarer Filtermedien (hohe Temperaturen, aggressive chemische Atmospharen) praxisnah abbilden kann. Die Methode sollte auch die mechanische Alterung der Medien durch Staubbeaufschlagung sowie Abreinigungs Druckstose berucksichtigen (DIN ISO 11057). Innerhalb des Projektes konnten umfangreiche Praxiserfahrungen mit der Inbetriebnahme und dem Betrieb einer schadgasbeaufschlagten, temperierbaren Testkammer zur chemischen Alterung von Filtermedien auf Grundlage der Vorgaben der DIN EN ISO 16891 gewonnen werden. Sollen vergleichbare Prufdaten fur mehrere Proben verlasslich ermittelt werden, sind bei den Untersuchungen demnach umfangreiche Randbedingungen zu beachten. Insbesondere zeigten die Untersuchungen den hohen technischen Aufwand zur Durchfuhrung der Filtertests auf, welche nicht zuletzt auch aufgrund der erforderlichen Sicherheitstechnik und langen Untersuchungsdauer eine Umsetzung insbesondere bei KMU aus wirtschaftlichen Grunden erschwert ist. Es konnte weiter dargestellt werden, dass die Kombination von chemisch-thermischer und mechanisch(-thermischer) Alterung durch den Einsatz verschiedener Prufeinrichtungen grundsatzlich umsetzbar ist. Die im Rahmen des Vorhabens entwickelte Testmethode einer chemischen Alterung der Filtermatrices durch Gasphasenexposition in einer Druckkammer ermoglicht kurzere Beanspruchungszeitraume bei reduziertem zu behandelnden Schadgasanfall und kann damit den wirtschaftlichen Betrieb eines entsprechenden Prufstandes ermoglichen. Kombiniert mit der externen mechanischen Alterung durch Staubbeaufschlagung und Moglichkeit der parallelen Temperaturaufpragung gem. EN ISO 16891 auf mehrere Filtermedien-Proben lasst sich das thermisch, chemisch und mechanisch induzierte Degradationsverhalten von Filtermedien ggf. realitatsnah und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand in eine Prufvorschrift uberfuhren. Entsprechende Validierungsarbeiten sind Bestandteil eines aktuell gestarteten Folgeprojektes. Das zweite Hauptziel des Projektes war es Ausrustungen zu entwickeln, die zu einer verbesserten Bestandigkeit gegenuber aggressiven Komponenten fuhren. Die Ergebnisse zeigten, dass mit dem Sol-Gelverfahren mechanisch stabile Beschichtungen auf Faservlies dauerhaft aufgetragen werden konnten, welche insbesondere die chemisch induzierte Degradation von Aramiden reduzieren konnen. Bei Aramiden handelt es sich um relativ teure Hochleistungsmaterialien, von welchen bekannt ist, dass ihre Bestandigkeit sowohl gegen uber UV-Strahlung als auch unterschiedlichen Schadgasen gering ist. Daher stellen die Bestandigkeit der Materialien verbessernde Ausrustungen eine wichtige Entwicklung fur Unternehmen dar, um auf diese Weise bestandigere Aramid-basierte Produkte zu erhalten. Als besonders geeignet stellten sich dabei Fluorcarbonausrustungen, organisch-anorganische Hybride auf Basis von GPTMS und Zirkonium-haltige Ausrustungen heraus.