BE430050A - - Google Patents

Description

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  MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET   D'INVENTION   Matière filtrante et procédé pour sa fabrication. 



   La présente invention est relative aux matières filtrantes pour l'air et autres fluides gazeux. Il est connu d'employer pour la filtration de ces fluides des matières fibreuses qui réalisent une action filtrante mécanique ou des matières finement poreuses, de nature   colloldale.,     à   grand développement de surface intérieure comme le gel de silice, dont l'action filtrante peut être   qualifiée   de physique. 



  L'invention a pour but de procurer une matière filtrante qui ait à la fois une action mécanique et une action physique éventuellement complétée par une action chimique, se traduisant par un pouvoir ±levé de filtration des fluides   gazeux.   



   A cet effet, il ne suffit pas de mélanger simplement des fibres et du gel de silice, ce qui donnerait un produit 

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 sans cohérence, impropre à l'emploi. Il ne faut pas non plus tenter d'unir les fibres au gel de silice à l'aide d'un liant qui, avant tout, boucherait les pores de la matière filtrante et lui enlèverait toute activité. 



   L'invention consiste à enrober de gel de silice des fibres organiques ou inorganiques, de préférence des fibres d'amiante, afin de constituer sans aucune addition de liant, une matière filtrante dans laquelle le gel de silice intimement lié aux fibres, conserve entière sa remarquable porosité. On peut opérer cet enrobage de différentes manières et, éventuellement ajouter à la matière filtrante préparée ou en voie de préparation, des substances réactives propres à lui conférer une action chimique, neutralisant la toxicité de gaz ou vapeurs filtrés, par exemple. 



   Suivant un mode d'exécution de l'invention, après avoir préparé une solution aqueuse de gel de silice fraîchement précipité, de préférence à raison de 1 partie de gel de silice pour 10 parties d'eau, on pétrit à fond l'amiante ou autre matière fibreuse avec cette solution. La masse ainsi obtenue, dont les fibres sont enrobées de gel de silice gélatineux, peut être travaillée à la presse ou être laminée,calandrée ou traitée par d'autres moyens mécaniques pour la réduire en feuilles qui, après séchage, sont utilisables comme filtres. Ou bien encore on soumet la masse directement au séchage et on la divise en fragments de   calibre ap-   proprié pour le remplissage de cartouches filtrantes ou pour d'autres usages. 



   Dans le cas où la matière filtrante doit exercer également une action chimique sur les gaz ou vapeurs filtrés, on imprègne les feuilles ou la masse filtrante de réactifs neutralisants, oxydants, réducteurs ou catalytiques, tels que 

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 l'hexamétylènetétramine, le peroxyde de benzoyle, des sels ou des hydrosols métalliques, etc. 



   Un autre mode d'exécution de l'invention permet, mieux encore que le pétrissage, d'obtenir l'enrobage intime des fibres par le gel de silice. Il consiste à produire la gélification de la silice colloïdale sur les fibres mêmes. 



   Dans ce but, on agite les fibres dans le mélange de silicate et d'acide en solution, avant la gélification. Celle-ci se produit sur les fibres qui, de ce fait, sont enrobées de façon homogène dans toute la masse. Après séchage, la masse fibreuse peut être façonnée en feuilles ou fractionnée en fragments et, dans les deux cas, il est possible de l'impré- gner de réactifs approprias si on le désire. 



   Au lieu de procéder par imprégnation à l'addition des réactifs en question, on peut avantageusement aussi les incorporer à la solution de silicate et d'acide avant la gélification. Ceci s'effectue soit en ajoutant directement à la solution les réactifs tout préparés, par exemple des hydrosols de métaux nobles ou non ou de sulfures de métaux, soit en opérant la réduction de sels métalliques en hydro- sols au sein même de la solution à laquelle on incorpore les sels à réduire et une quantité appropriée d'un réducteur puissant comme l'hydrate de   tétrazine,   l'hydroxylamine, le bisulfite de sodium etc. 



   Afin d'assurer cette réduction, il est recommanda- ble et parfois nécessaire que la formation du gel de silice ait lieu en solution neutre ou faiblement alcaline. Si l'on emploie aux concentrations usuelles les acides habituelle- ment utilisés jusqu'ici, comme les acides sulfurique, chlo- rhydrique, nitrique ou acétique, il peut être difficile d'y arriver parce que le gel de silice et parfois de la silice amorphe se précipitent déjà avant que la neutralisation soit 

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 complètement achevée. Suivant l'invention, on évite cet inconvénient en mélangeant le silicate concentré avec des acides forts convenablement dilués ou, de préférence, avec des acides organiques comme l'acide citrique, l'acide tartrique etc.

   En pratique, on verse lentement une solution concentrée de silicate dans une solution convenablement diluée du ou des acides choisis; la solution ne se trouble ni pendant ni après la neutralisation et la gélification s'opère après un certain temps. La meilleure concentration, pour le silicate de sodium, s'obtient en mélangeant du verre soluble à 42-43  Bé du commerce avec de l'eau, en parties égales. Quant à la concentration optimum des autres silicates et de l'acide, on doit la déterminer pour chaque acide particulier. 



   En observant ces conditions opératoires, il devient très aisé d'effectuer au sein du mélange la réduction des sels métalliques en métaux   colloidaux   qui présentent un grand intérêt pour la filtration chimique en raison de leur activité catalytique. On sait que les silicates, sans être euxmêmes des colloïdes protecteurs possèdent une influence stabilisatrice. Il est cependant à conseiller d'ajouter encore des colloïdes protecteurs tels que la gélatine, la gomme arabique, l'albumine etc. aux solutions de sels métalliques devant être réduits en métaux   colloldaux   dans le gel de silice. Jusqu'à présent on ajoutait les colloïdes protecteurs exclusivement au sel de métal à réduire.

   On a trouvé, suivant l'invention, qu'il peut être avantageux de les ajouter aux substances réductrices de façon que chaque goutte de la solution réductrice soit enrobée de colloïde protecteur. On peut alors employer des substances réductrices beaucoup plus concentrées et, par suite, obtenir des solutions plus concentrées des métaux colloïdaux. 

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   Quelques exemples d'exécution de l'invention sont donnas ci-après à titre illustratif et non limitatif. 



  EXEMPLE I. 



   Dissoudre dans 100 cm3 d'eau 10 gr. de gel de si- lice fraîchement précipité., mélanger avec une solution de 5 gr. d'hexaméthylènetétramine dans 40 cm3 d'eau et ajouter 6,5 gr. de fibres d'amiante. On pétrit convenablement la masse, on la sèche à l'air et on la passe à la presse pour la réduire en une mince galette qui, après séchage à fond, est directement utilisable comme filtre. 



  EXEMPLE 2. 



   Diluer 40 cm3 de silicate de sodium du commerce dans 40 cm3 d'eau et verser lentement dans 40 cm3 d'acide chlorhy- drique 1 : 1 environ les trois quarts de la solution.   -ajouter   alors 6 gr. de fibres d'amiante, puis verser le dernier quart de la solution en agitant constamment le mélange. Après quel- ques minutes, le mélange se prend en une masse gélatineuse qui enrobe entièrement les fibres d'amiante. On lave cette masse pour la   débarrasserde   l'acide et, après séchage et division, elle est prête à servir de matière filtrante. 



    EXEMPLE 3.    



   Diluer dans 90 cm3 d'eau, 10 cm3 d'une solution de 58 gr. d'acide tartrique dans 100 cm3 d'eau, puis ajouter lentement 25 cm3 de silicate de potasse 1 : 1 en agitant con- stamment. La solution faiblement alcaline ne se trouble pas. 



   D'autre part, verser dans 5 cm3 d'une solution de nitrate d'argent 1 : 100 quelques gouttes d'un mélange d'hydrate d'hydrazine et de gomme arabique. La réduction s'o- père immédiatement et donne une solution brunâtre. On ajoute cette solution à la solution de silicate et d'acide tar- trique qui, sans se troubler, fait prise après quelques minutes en une masse gélatineuse. Après l'avoir débarrassée   @   

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 de toute trace de sels par lavage, on procède comme à l'exemple 1, à l'incorporation de fibres d'amiante par pétrissage. 



  EXEMPLE 4. 



   Diluer dans 90 cm3 d'eau, 10 cm3 d'une solution de 58 gr. d'acide tartrique dans 100 cm3 d'eau, puis ajouter lentement 35 cm3 de silicate de soude 1 :  1   en agitant constamment. La solution faiblement alcaline ne se trouble pas. 



  On ajoute 6 gr. de fibres d'amiante, on mélange encore 5 cm3 d'une solution de sulfate de cuivre   25 :    100   et on ajoute 3 à 5 gouttes d'hydrate d'hydrazine. La solution se teinte en rouge et fait prise, après quelques minutes, en une masse gélatineuse rouge que l'on débarrasse des sels par lavage et que l'on sèche, de préférence sous vide, avant son emploi comme matière filtrante. 



   Il se conçoit que l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution décrits à titre d'exemples et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications. 



   REVENDICATIONS 
1.- Procédé de fabrication de matière filtrante pour fluides gazeux, caractérisé en ce qu'on enrobe de gel de silice fraîchement formé des fibres organiques ou inorganiques, préférablement des fibres d'amiante.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mélange intimement les fibres à une solution aqueuse de gel de silice fraîchement précipité.

   3.- Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on provoque la formation du gel de silice sur les fibres mêmes à enrober.

   4. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on incorpore à la matière filtrante des réactifs oxydants, réducteurs, cataly- <Desc/Clms Page number 7> tiques ou autres, notamment des sels ou des hydrosols de mé- taux nobles ou non, ou des hydrosols de sulfures de métaux* 5.- Procède suivant la revendication 4, caractérise en ce qu'on incorpore les réactifs à la matière filtrante en imprégnant celle-ci de solutions de ces réactifs.

   6.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on incorpore les réactifs à la masse filtrante en les ajoutant, avant la gélification, au mélange de silicate et d'acide servant à former le gel de silice.

   7.- Procédé suivant la revendication 4, caractérise en ce qu'on provoque la formation des réactifs au sein de la matière filtrante, en ajoutant à la solution de silicate et d'acide servant à former le gel de silice, des sels métalli- ques appropriés et en réduisant ceux-ci en hydrosols avant la gélification de la masse au moyen de réducteurs puissants, tels que l'hydrate de tétrazine, l'hydroxylamine etc, éven- tuellement en ajoutant au réducteur un colloïde protecteur.

   8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérise en ce qu'on effectue la réduction des sels métalliques en hydrosols en solution neutre ou alcaline.

   @ 9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on forme le gel de silice dans un mélange d'une so- lution concentrée de silicate et d'une solution diluée d'aci- de, de préférence d'acide organique, comme l'acide tartrique, l'acide citrique, l'acide oxalique, etc. en concentration telle qu'il ne se produise pas de séparation de gel ou de silice amorphe.avant la neutralisation.

   10.- A titre de produit industriel nouveau, la matié- re filtrante fabriquée par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.