Czyste powietrze i woda pitna to naturalna potrzeba człowieka, dlatego materiały filtracyjne są stosowane wszędzie. Jednak zakres stosowania filtrów nie ogranicza się do powietrza i wody. Wiele branż nie może obejść się bez tkanin filtracyjnych różnego rodzaju.
Co to za „bestia”?
W różnych gałęziach przemysłu często zachodzi potrzeba czyszczenia. Ciecze, powietrze i gaz muszą zostać oczyszczone z małych cząstek i osadów. W tym celu produkowane są różne tkaniny filtracyjne.
W każdym konkretnym przypadku konieczne jest dobranie tkaniny, biorąc pod uwagę rozmiar komórki i skład włókien. Tkanina filtracyjna musi spełniać następujące parametry:
- unikać kontaktu z elementami środowiska pracy;
- zapewnić oddzielenie zanieczyszczeń i skażeń od cieczy lub gazu.
Zdolność do zatrzymywania zanieczyszczeń na powierzchni zależy od metody tkania tkaniny, grubości nici i jej gęstości. Wysoka gęstość i znaczna grubość nici w połączeniu z silnym tkaniem zapewnią wysokie zdolności filtracyjne materiału. Wszystkie filtry tkaninowe należą do grupy porowatych materiałów filtracyjnych.
Produkcja materiałów filtracyjnych
Różnorodność materiałów filtracyjnych wynika nie tylko z dynamicznego rozwoju produkcji tekstyliów, ale również z unowocześniania systemów oczyszczania środowiska ze szkodliwych emisji.
Tkaniny filtracyjne wykonane są z włókien naturalnych lub syntetycznych o średnicy 10-30 mikronów, skręconych w nici o średnicy do 0,5 mm. Odległość między nitkami wynosi zazwyczaj 100-200 mikronów. Nitki wątku i osnowy tworzą siatkę, którą dodatkowo można przeplatać włosiem. Zanieczyszczone powietrze, ciecz lub gaz, przechodzące między nitkami, zostaje oczyszczone, pozostawiając osad na powierzchni materiału. Obecność włosia poprawia zdolność filtracyjną tkaniny. Zasada działania filtra przypomina sito - przepuszcza on przez siebie oczyszczone powietrze, ciecz, olej, zatrzymując na powierzchni różne zanieczyszczenia.
Ważny! Tkanina jest gotowa do pracy po kilku cyklach czyszczenia z zanieczyszczeń. Po pewnym czasie na tkaninie tworzy się resztkowa warstwa kurzu, która tworzy dodatkowy filtr. W wyniku ciągłego procesu filtracji warstwa ta, wraz z oporem tkaniny, jest stabilizowana i konserwowana. Gdy kurz osadza się w porach tkaniny, wilgoć skrapla się na powierzchni lub staje się tłusta, opór tkaniny wzrasta.
Rodzaje materiałów
Istnieje kilka rodzajów materiałów filtracyjnych, które różnią się pochodzeniem włókien:
Naturalny
Filtry bawełniane - pasowanie i tkanina z haftem filtracyjnym. Oba materiały są wykonane z włókien bawełnianych, ale różnią się gęstością i sposobem tkania. Pasowanie jest trwalszym materiałem o gęstości 900 g/m2, tkanina z haftem filtracyjnym jest mniej gęsta, ze wskaźnikiem 490 g/m2.
Serpyanka - jest wykonana z włókien bawełnianych lub lnianych. Charakteryzuje się dużym rozmiarem komórek i wysoką porowatością, wygląda jak gaza.
Sztuczne i syntetyczne
Płótno poliamidowe - wykonane z włókien nylonowych z wyraźnymi skośnymi rzędami.
Tkanina poliestrowa - dostępna w różnych modyfikacjach: surowa, z runem, poddana obróbce cieplnej. Tkanina filtracyjna Lavsan należy do tej grupy. Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, odpornością na działanie promieni słonecznych i mikroorganizmów pleśniowych. Inną odmianą tej grupy jest filtr powietrza rolkowy FilTek, powstający poprzez termiczne wiązanie włókien w temperaturze ponad 100°C.
Igłowana włóknina jest popularnym filtrem wentylacyjnym w przemyśle motoryzacyjnym. Surowcem do produkcji tkaniny jest poliester, który jest uważany za materiał bezpieczny nie tylko dla ludzi, ale i dla środowiska. Nie podlega spalaniu i nie ulega rozkładowi, a jest produkowany w rolkach.
Tkanina szklana jest trwałym i odpornym na zużycie materiałem, który jest również stosowany jako izolacja. W zależności od liczby nici może mieć splot prosty lub leno.
Płótno polipropylenowe - charakteryzuje się wysoką odpornością chemiczną i odpornością na uderzenia.
Wszystkie rodzaje tkanin różnią się gęstością. Minimalna wartość dla tkaniny poliestrowej wynosi 300 g/m2, maksymalna wartość dla surowca poliestrowego z jednostronnym włosiem wynosi 970 g/m2. Nowe rodzaje splotów i nowoczesne surowce do filtrów pozwalają zwiększyć wydajność urządzeń, zmniejszając ciśnienie hydrauliczne w układzie czyszczącym.
Zakres stosowania
Obszar zastosowania zależy bezpośrednio od surowców użytych w tkaninie oraz naturalnych właściwości filtra, takich jak odporność na odczynniki chemiczne.
Zastosowanie przemysłowe
Materiały igłowane włókninowe są szeroko stosowane w przemyśle samochodowym i do filtracji ścieków. Zatrzymują brud i szkodliwe substancje, zapobiegając ich przedostawaniu się do środowiska zewnętrznego. Zapewniają dobrą wentylację wnętrza samochodu i układów chłodzenia.
Tkaniny bawełniane wykorzystuje się w przemyśle chemicznym i metalurgii metali nieżelaznych do środków czyszczących.
W przemyśle wydobywczym tkaniny poliamidowe wykorzystuje się do oczyszczania rudy żelaza z zanieczyszczeń.
Ważny! Tkanina filtracyjna powietrza jest powszechnie stosowana do oczyszczania powietrza w systemach wentylacji nawiewnej i klimatyzacyjnych.
Tkanina filtracyjna do wentylacji stosowana jest w otworach szaf elektrycznych oraz jako filtr wstępny w wielostopniowym systemie oczyszczania powietrza, a także do napełniania filtrów kasetowych różnych marek.
Tkanina filtracyjna z poliestru jest powszechnie stosowana w przemyśle naftowym do zbierania pyłu powstającego przy produkcji gumy, a także w przemyśle chemicznym do czyszczenia pigmentów barwiących i produkcji detergentów.
Przemysł spożywczy
Filtry wykonane z materiałów naturalnych są idealne dla przemysłu spożywczego - taśmy i filtry bawełniane, a także serpyanka. Przez nie filtruje się mleko, aby oddzielić serwatkę podczas produkcji serów i fermentowanych produktów mlecznych. Przez nie przepuszcza się syropy o różnej konsystencji. Włókna naturalne nie powinny być narażone na działanie kwasów i zasad, temperatura pracy nie powinna przekraczać 80 °C.
Stosuje się również neutralny dla mikroorganizmów materiał - mleczny lavsan. Za jego pomocą filtruje się serwatkę, masło i mleko.
Użytkowanie domowe
W życiu codziennym filtry, oprócz filtrów wodnych, stosuje się w okapach kuchennych i odkurzaczach.
Ważny! W okapach kuchennych do filtrów przeciwtłuszczowych stosuje się syntetyczne wypełnienia, akryl lub włókninę. Najczęściej są one jednorazowe. Po umyciu stają się cieńsze i tracą właściwości czyszczące.
W przypadku odkurzaczy worki materiałowe są najczęściej wielokrotnego użytku, szyte z włókien syntetycznych poliamidowych, lub jednorazowe - z papieru filtracyjnego. Oba materiały dobrze przepuszczają powietrze, jednocześnie zatrzymując kurz.
Filtr powietrza z włókniny do odkurzacza i klimatyzatora zatrzymuje pyłki, alergeny, pleśń.
Filtry medyczne
W medycynie filtry tkaninowe wykorzystuje się do oczyszczania powietrza i gazów, a także do produkcji respiratorów i roztworów farmakologicznych.
Plusy i minusy
Każda odmiana ma swoje własne cechy charakterystyczne, ale ogólnie rzecz biorąc tkanina filtracyjna charakteryzuje się następującymi zaletami:
- nie marszczy się;
- ma długą żywotność;
- zatrzymuje kurz, gaz i inne cząsteczki;
- nie reagują chemicznie z kwasami i zasadami;
- nie ulega rozkładowi pod wpływem szkodliwych mikroorganizmów.
Do wad zalicza się następujące właściwości:
- nie ma uniwersalnego rodzaju tkaniny, każdy rodzaj ma własną zdolność filtrowania;
- Materiał ten ma ograniczenia temperaturowe;
- Materiały naturalne mają niską wytrzymałość.
Pomimo wyżej wymienionych wad, nadal możliwe jest wybranie odpowiedniej tkaniny poprzez dobranie materiału zgodnie z wymaganymi parametrami. Może to być wymagany stopień i szybkość czyszczenia, maksymalna temperatura użytkowania i ciśnienie.
