Pliki do pobrania

Durabag

Durabag

- worki filtracyjne do gazów

 

 

WYBÓR MATERIAŁU FILTRACYJNEGO

Rodzaje i właściwości chemiczne włókien

WŁÓKNO

UWAGI

Polipropylen

Polipropylen ma doskonałą odporność na działanie kwasów, zasad i hydrolizę, jest jednak podatny na działanie utleniaczy, takich jak H2O2.

Homopolimer akrylu

Dobra odporność na działanie kwasów, zasad i hydrolizę, jednak mała wytrzymałość mechaniczna

Poliester

Podatność na hydrolizę związaną z występowaniem wilgoci, w szczególności w obecności kwasów i zasad.

PPS

Największą wadą PPS jest podatność na działanie utleniaczy w wysokiej temperaturze: im wyższa jest temperatura, tym mniejsze jest graniczne stężenie O2. Jego właściwości przypominają właściwości polipropylenu wysokotemperaturowego.

Meta-aramid

Podatny na hydrolizę, w szczególności w środowisku gorących kwasów, na przykład przy wytwarzaniu energii elektrycznej, często jest jednak wykorzystywany w „niewłaściwych” zastosowaniach, w których może być opłacalny.

Poliimid

Podobne wady jak w przypadku metaaramidów, jednak pojawiają się one w temperaturze około 30 stopni wyższej.

PTFE

Najlepsze włókno pod względem chemicznym, ma niewiele ograniczeń, wytrzymuje niemal wszystkie warunki otoczenia.

 
przekroj-poprzeczny-filcu-iglowanego
Nie są to ostateczne wskazówki wykorzystywane przy wyborze właściwego materiału filtracyjnego; należy uwzględnić między innymi następujące czynniki, z których wszystkie wpływają na dokonywany wybór:
  • temperatura
  • wilgotność
  • właściwości chemiczne
  • rodzaj pyłu
  • rozkład wielkości cząstek oraz ich kształt
  • elektryczność statyczna
  • typ filtr

Wskazówki dotyczące poszczególnych czynników:

TEMPERATURA

Prawdopodobnie najważniejszym czynnikiem przy wyborze materiału filtracyjnego jest temperatura, a przynajmniej stanowi ona punkt wyjścia; na wykresie poniżej podano podstawowe właściwości poszczególnych materiałów oraz ich zakres stosowania. Na przykład w przypadku PPS zalecana maksymalna temperatura ciągła wynosi 180 ºC, zaś krótkotrwałe wartości maksymalne (stanowiące w sumie około 1 dnia rocznie) wynoszą do 190 ºC. Należy pamiętać, że PPS nie można wykorzystywać we wszystkich zastosowaniach w tej temperaturze, ponieważ, jak każdy materiał filtracyjny, ma on ograniczenia chemiczne, które często zmniejszają tolerowaną temperaturę.

maksymalna-temperatura-dla-wlokna

WILGOTNOŚĆ

Wilgotność także jest istotna, w szczególności w przypadku włókien poliestrowych i aramidowych, zaś włókna poliimidowe są podatne na hydrolizę w pewnym stopniu. W prostym ujęciu polimery te wytwarza się łącząc 2 małe cząsteczki; w wyniku ich połączenia jako produkt uboczny wytwarza się woda. Jeśli w filtrze pojawi się wilgoć, woda może spowodować rozerwanie wiązań chemicznych przez ponowne połączenie się z cząsteczkami i odtworzenie składników wyjściowych. Jest to zazwyczaj łatwo widoczne, ponieważ filc przekształca się w pył. W związku z tym, jeśli temperatura w warunkach eksploatacji wynosi na przykład 110 ºC, wydawałoby się, że poliester będzie materiałem idealnym, jeśli jednak obecna jest znaczna ilość wilgoci, nie nadaje się do zastosowania, dlatego należy wybrać włókno mające porównywalną tolerancję temperatury, ale jednocześnie dobrać tolerancję wody; okazuje się, że takim materiałem jest akryl. Wilgotność jest po prostu konkretnym przykładem właściwości chemicznych; wiele substancji chemicznych reaguje w sposób niepożądany z włóknami, co powoduje ich przedwczesną niezdatność do użycia.

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE

Odporność chemiczna włókien na działania chemiczne

 

KWAS

ZASADA

HYDROLIZA

UTLENIANIE

ROZPUSZCZALNIKI

Polipropylen

4

4

4

2

3

Homopolimer akrylu

3

2

4

3

3

Poliester

3

2

1

3

3

PPS

4

4

4

1

3

Meta-aramid

2

3

2

2

3

Poliimid

3

3

2

2

3

PTFE

4

4

4

4

4

RODZAJ PYŁU

RODZAJ PYŁU

UWAGI

Czy pył ulega aglomeracji?

Łatwiejsze zbieranie

Czy cząstki pyłu mają kształt sferyczny, nieregularny, czy wydłużony?

Sferyczne cząstki pyłu trudno jest zebrać, dlatego należy stosować materiały o mniejszej wielkości włókien lub membrany

Jak szybki jest przepływ w filtrze?

Im szybszy jest przepływ powietrza, tym trudniej jest wychwycić pył

Czy pył jest naładowany elektrostatycznie?

Utrudnia tworzenie placka filtracyjnego; pomocne mogą być tkaniny antystatyczne

Czy pył jest tłusty?

Może nastąpić zanieczyszczenie materiału; stosować wykończenie chemiczne LR5

Czy pył jest wilgotny?

Może powodować przedwczesne związanie; stosować wykończenie chemiczne LR5

Jakie jest obciążenie pyłem materiału filtracyjnego?

Zbyt duża lub zbyt mała ilość pyłu może powodować trudności. W przypadku membran działających lepiej przy małym obciążeniu w razie większego obciążenia stosuje się niekiedy większą wartość den, akceptując większą emisję jako niemożliwą do uniknięcia

Czy pył ma właściwości ścierne?

Poliester jest odpowiedni, akryl niezbyt odpowiedni

Rozkład wielkości cząstek?

Zróżnicowany rozkład może ułatwić tworzenie placka filtracyjnego

ROZKŁAD WIELKOŚCI CZĄSTEK ORAZ ICH KSZTAŁT

Wielkość i rozkład cząstek pyłu ma bardzo duży wpływ na wybór odpowiedniej wartości den (denier) filcu igłowanego lub jego obróbki chemicznej. W dużym uproszczeniu, im drobniejszy jest pył, tym mniejsze powinno być włókno:

srednica wlokna

Denier to jednostka gęstości liniowej włókien syntetycznych. Przyjmuje się, że 9.000 metrów dowolnego włókna 1 den waży 1 gram. Większość zastosowań filtracyjnych jest stosunkowo prostych, dlatego zazwyczaj wykorzystuje się standardowe włókna tekstylne, na przykład poliester 2,2 den. W tabeli poniżej pokazano, w jaki sposób zmiana wartości den zmienia właściwości filcu. Wykorzystano filc poliestrowy 500 g/m² o grubości 1,8 mm.

Wartość den

Średnica włókna (mikrony)

Długość włókna na m2 filcu

Pole powierzchni włókna na m2 filcu

Średnia wielkość porów (mikrony)

0,7

8,5

6430 km

171

15

1,5

12,4

3000 km

116

22

2,2

15

2046 km

96

27

6

24,8

750 km

58

44

Widać więc wyraźnie, że w przypadku niższej wartości den zwiększa się gęstość włókien, a tym samym zwiększa się powierzchnia gromadzenia i zmniejsza się wielkość porów; oba te czynniki wpływają na skuteczność filtrowania. Widać więc wyraźnie, że w przypadku niższej wartości den zwiększa się gęstość włókien, a tym samym zwiększa się powierzchnia gromadzenia i zmniejsza się wielkość porów; oba te czynniki wpływają na skuteczność filtrowania.

roznice-wielkosci-wlokien

Powyższe informacje dotyczą wyłącznie poliestru; na przykład polipropylen 0,7 den charakteryzowałby się wartościami 10,4 mikronów i wielkością oczek 13 w porównaniu do wartości 8,5 i 15 w tabeli. Poniżej przedstawiono tabelę, która pokazuje zmiany średnicy włókna wraz z wartością den dla różnych typów włókien.

Średnica w mikronach w zależności od typu włókna i wartości den

 

WARTOŚĆ DEN

WŁÓKNO, CIĘŻAR WŁAŚCIWY

0,5

1

1,5

2,2

3

5

15

Polipropylen 0,91

8,8

12,5

15,3

18,5

21,6

27,9

48,3

Akryl 1,15

7,8

11,1

13,6

16,4

19,2

24,8

42,9

Poliester 1,38

7,2

10,1

12,4

15

17,5

22,6

39,2

PPS 1,34

7,3

10,3

12,6

15,2

17,8

23

39,8

Meta-aramid 1,38

7,2

10,1

12,4

15

17,5

22,6

39,2

Poliimid 1,41

7,1

10

12,3

14,9

17,3

22,4

38,8

PTFE 2,3

5,5

7,8

9,6

11,6

13,6

17,5

30,4

Na podstawie powyższych informacji można stwierdzić że dowolny filc poliestrowy o ciężarze właściwym 500 g/m² zawiera 362 cm³ włókna; jeśli włókno ma wartość 2,2 den, jego długość wynosi 2045 km. Gdyby filc wytworzono z włókna 1 den, wtedy jego długość wzrosłaby do 4500 km. Cała ta dodatkowa długość włókna byłaby zawarta w tej samej objętości filcu, dlatego odległość między sąsiednimi włóknami byłaby mniejsza w przypadku materiału o mniejszej wartości den. Jest to pierwsza przyczyna, dzięki której włókna o mniejszej wartości den pozwalają na lepsze wychwytywanie pyłu o mniejszych cząstkach. Jest to proste: pory wewnątrz filcu mają mniejszą wielkość, dlatego włókno łatwiej przechwytuje cząstki pyłu. Druga korzyść wynika z tego, że całkowite pole powierzchni włókien w filcu wzrasta wraz ze zmniejszeniem wartości den: Zmniejszenie wartości den o połowę powoduje zwiększenie pola powierzchni o nieco ponad 40%. Nie jest to jedynie różnica teoretyczna między materiałami, czego dowodzą następujące obrazy:

pole powierzchni wlokien

Pole powierzchni w metrach kwadratowych na 500 gramów włókna

 

WARTOŚĆ DEN

WŁÓKNO, CIĘŻAR WŁAŚCIWY

0,5

1

1,5

2,2

3

5

15

Polipropylen 0,91

249

176

144

119

102

79

45

Akryl 1,15

497,5

351

128

106

90

70

40

Poliester 1,38

202

143

117

96

83

64

37

PPS 1,34

205

145

119

98

84

65

37

Meta-aramid 1,38

202

143

117

96

83

64

37

Poliimid 1,41

200

142

116

95

82

63

37

PTFE 2,3

157

111

90

75

64

50

29

ANTYELEKTROSTATYCZNOŚĆ

Wiadomo powszechnie, że ładunek elektrostatyczny może nagromadzić się w niektórych pyłach, takich jak zmielone tworzywa sztuczne i mąka. Ponadto, ponieważ większość materiałów filtracyjnych z włókien syntetycznych to bardzo dobre izolatory elektryczne, istnieje możliwość nagromadzenia na filtrze bardzo dużego ładunku elektrycznego, który może się później nagle wyładować (podobnie jak piorun) i spowodować wybuch. To zagrożenie można zmniejszyć wprowadzając do materiałów filtracyjnych włókna przewodzące. Włókna przewodzące wplecione w tkaninę nośną tworzą ścieżkę przewodzącą na całej powierzchni filcu. Najlepsze parametry eksploatacyjne osiąga się wykorzystując te filce igłowane, w których dodano luźne włókna przewodząca w całej objętości filcu w celu połączenia powierzchni z przewodzącą tkaniną nośną. Stosuje się trzy podstawowe włókna:

  • Epitropic są to włókna poliestrowe impregnowane przewodzącą zewnętrzną warstwą powłoki węglowej
  • Siarczek miedzi (nie siarczan), w przypadku którego materiał przewodzący jest nanoszony na powierzchnię włókna poliestrowego, podobnie jak w poprzednim przypadku
  • Włókno ze stali nierdzewnej

Jeśli zostaną wprowadzone w filce igłowane, uzyskuje się różne właściwości w zależności od włókna i zastosowanej zawartości procentowej:

WŁÓKNO

PRZEWODNICTWO

Epitropic

1.500 × 106 Ω

Siarczek miedzi

20 × 106 Ω

Stal nierdzewna z tkaniną nośną

5 × 106 Ω

Włókna poliestrowe z włóknami stali nierdzewnej wlokna stali

Wybór włókna zależy nie tylko od wymaganego poziomu przewodnictwa, ale także od warunków, w których będzie ono wykorzystywane. Na przykład, ponieważ w przypadku włókien Epitropic i siarczku miedzi stosuje się poliester, nie nadają się one do środowisk gorących i wilgotnych (temperatura maksymalna jest nawet niższa niż w przypadku typowego poliestru, 110 °C). Tworzywo Epitropic jest szczególnie cenione w przypadku zastosowań do żywności, chociaż nie tylko. Stal jest najlepszym włóknem; można ją wykorzystywać w każdym niemal materiale filtracyjnym. Prawie zawsze wraz ze stalą stosuje się PPS, P84 i meta-aramid.

TYP FILTRA

Typ filtr określa ciężar właściwy filcu igłowanego, z którego są wykonane worki filtracyjne do filtra tkaninowego. W ogólnym ujęciu w starszych systemach odwrotnego powietrza i układach wytrząsających stosuje się tkaniny lżejsze, zaś w układzie pulse-jet wykorzystuje się zazwyczaj ciężar właściwy ponad 500 g/m². Powszechne błędne poglądy dotyczące worków filtracyjnych w filtrach tkaninowych (uwaga: nie ma zastosowania w przypadku używania worków z membraną PTFE):

a) Pogląd: Worki filtracyjne filtrują. Fakt: W rzeczywistości filtruje kontrolowana warstwa pyłu (placek filtracyjny) na powierzchni filcu

b) Pogląd: Czyste worki filtracyjne są kluczem do efektywnej filtracji. Fakt: Nadmierne czyszczenie powoduje odłączenie się placka filtracyjnego od powierzchni worka wystawiając ją na negatywne działanie, co przyspiesza zużycie worka

c) Pogląd: Filtrowanie wpływa na zużycie worka filtracyjnego. Fakt: Dominującym czynnikiem wpływającym na zużycie worka filtracyjnego jest w rzeczywistości energia oczyszczania worka filtracyjnego

Materiały filtracyjne

Filc igłowany – polipropylen

polipropylen-wlokno

Polipropylen jest włóknem stosunkowo niskotemperaturowym, mającym doskonałą odporność chemiczną, wykorzystywanym w zastosowaniach specjalistycznych, takich jak przemysł chemiczny. Włókna nie ulegają hydrolizie, zaś jedyną wadą chemiczną jest podatność na utleniacze. Poza tym można je wykorzystywać prawie uniwersalnie, pod warunkiem, że temperatura jest niższa niż 90 °C. Włókno ma niską gęstość (unosi się na wodzie), dlatego przy danej wartości den włókna ma ono znacznie większą średnicę niż odpowiednik będący poliestrem. Powoduje to większą grubość tkaniny – prawie 50% większą niż w przypadku tego samego ciężaru poliestru. Włókno jest bardzo podatne na gromadzenie ładunku elektrostatycznego, dlatego często się je udoskonala, wprowadzając włókna przewodzące lub tkaninę nośną przewodzącą bądź ich połączenie. Pomaga to rozproszyć potencjalne wyładowania elektrostatyczne. Typowe zastosowania w przypadku polipropylenowych filców igłowanych są następujące:

  • Żywność

  • Olej

  • Galwanizacja

  • Substancje chemiczne

  • Ciecze

  • Detergenty

polipropylen-wytrzymalosc-termiczna

 

Filc igłowany – poliester

poliester-wlokno

Poliester jest najbardziej uniwersalnym, najbardziej opłacalnym i najczęściej stosowanym materiałem filtracyjnym do wychwytywania pyłów. Jest wytrzymały, odporny na ścieranie, działa w temperaturze do 150 °C i ma dużą odporność na typowe kwasy, rozpuszczalniki i utleniacze. Jedyną istotną wadą poliestru jest podatność na hydrolizę w podwyższonej temperaturze, co oznacza, że wilgoć może spowodować rozkład włókien i doprowadzić do ponownego powstania z nich materiałów wyjściowych. Prowadzi to do powstania proszku z włókien i znacznej utraty wytrzymałości. Włókno to ma dużą wydajność, co oznacza, że poliestrowe filce można wytwarzać w wielu rozmiarach od micro den (zazwyczaj o średnicy 9 mikronów) do 3 den (18 mikronów). Mniejsze wartości den pozwalają na wychwytywanie drobniejszego pyłu, a nawet niekiedy zastępowanie membran i (lub) uzyskiwanie niższego poziomu emisji. W przypadku włókien poliestrowych często stosuje się chemiczne metody poprawiania właściwości, w szczególności LR5, czyli skuteczne wykończenie oleofobowe i hydrofobowe. Tkaniny takie można także poddawać obróbce FR. Na powierzchni i pod nią mogą znajdować się pianki modyfikujące skuteczność wychwytywania, na przykład w celu uzyskania certyfikatu BGIA. Poliester jest w szczególnie dużej ilości wykorzystywany w produkcji filców igłowanych Fiberlox™. Ta nowoczesna grupa materiałów jest wytwarzana z użyciem najnowszych urządzeń produkcyjnych i nie wymaga stosowania tkaniny nośnej. Podsumowując, poliester jest najważniejszym materiałem w branży filtracji pyłów i może być wykorzystywany w wielu zastosowaniach w temperaturze umiarkowanej:

  • Uciążliwy pył

  • Drewno

  • Ołów

  • Wydobycie kamienia

  • Nawozy

  • Obróbka metali

  • Przechowywanie i transport ziarna

  • Tytoń

  • Cement

  • Tworzywa ceramiczne

  • Odkurzacze

  • Mąka

  • Gips

  • Wytop

  • Polerowanie

  • Mleko

poliester-wytrzymalosc-termiczna

 

Filc igłowany – homopolimer akrylu

homopolimer-akrylu-wlokno

Akryl oznacza zazwyczaj w przypadku filtracji homopolimer akrylowy zawierający zasadniczo 100% akrylonitrylu. Niekiedy stosuje się tańsze kopolimery akrylowe (np. kopolimer z akrylantem metylu) o gorszych właściwościach eksploatacyjnych jednakże wytrzymałość homopolimeru na temperaturę jest znacznie lepsza. Wytrzymałość akrylu jest naturalnie niewielka; niekiedy zwiększa się ją mieszając włókna z poliestrem i tkając tkaninę nośną z akrylu i przędzy poliestrowej. Mimo że włókna akrylowe nie ulegają hydrolizie, w wielu zastosowaniach wykorzystuje się obróbkę hydrofobową, aby zmniejszyć tendencję do przylegania pyłów wilgotnych lub oleistych. Ze względu na typowe warunki pracy filców akrylowych w przypadku konieczności uzyskania efektu odprowadzenia ładunków elektrostatycznych preferowanym włóknem jest stal. Głównymi cechami włókien akrylowych są ich doskonała odporność na hydrolizę, umiarkowany koszt w porównaniu z włóknami najwyższej klasy oraz stosunkowo duża odporność na temperaturę. Typowe zastosowania w przypadku akrylowych filców igłowanych są następujące:

  • Wytwarzanie energii

  • Cement

  • Wapień

  • Spopielanie

  • Wytop

  • Asfalt

homopolimer-akrylu-wytrzymalosc-termiczna

 

Filc igłowany – PPS

PPS-wlokno

PPS jest wysokotemperaturowym włóknem termoplastycznym o doskonałej odporności na hydrolizę. dlatego dobrze uzupełnia tworzywa aramidowe i jest często stosowany, jeśli problemem jest ich wrażliwość na wilgoć. Odporność na wysoką temperaturę nie jest tak wysoka, jak w przypadku aramidu, jest jednak znacznie większa niż włókien objętościowych, takich jak poliester. Wadą jest podatność na utlenianie, która powoduje zmniejszenie wytrzymałości; im wyższa jest temperatura, tym mniejsze musi być stężenie O2, aby zrównoważyć temperaturę; w przeciwnym razie nastąpi skrócenie okresu użytkowania. Wyjątkową cechą wyróżniającą PPS jest to, że wagowo zawiera około 30% siarki. Niełatwo byłoby wyjaśnić doskonałą wartość granicznego wskaźnika tlenu wynoszącego 34, przekraczającego wartość dla włókien meta-aramidowych. Oznacza to, że włókno nie podtrzymuje spalania w normalnej atmosferze, jednak palący się placek filtracyjny lub płomień niewątpliwie zniszczą worki filtracyjne. Podobnie jak w przypadku innych filców, filce igłowane PPS mogą zawierać włókna przewodzące, które zmniejszają możliwość nagromadzenia ładunku elektrostatycznego. Ze względu na temperaturę eksploatacji jest to głównie stal. Materiały takie pozwalają na zmniejszenie ryzyka wybuchu w przypadku pyłów na to podatnych, można jednak stosować przewodzące tkaniny nośne i (lub) mieszanki z włóknami przewodzącymi. Ponieważ produkty PPS nie ulegają hydrolizie, obróbka chemiczna nie jest tak często stosowana jak w przypadku niektórych innych włókien, wykorzystuje się jednak szereg innych systemów. Najczęściej stosowanym jak dotychczas jest LR5, czyli wykończenie hydrofobowe, które chroni filc przed przyleganiem wilgotnych lub oleistych placków filtracyjnych do powierzchni. Topi się w temperaturze około 285 °C, przez krótki okres można go stosować w temperaturze do około 190 °C. Typowe zastosowania w przypadku filców igłowanych z PPS są następujące:

  • Wytwarzanie energii

  • Cement

  • Procesy spalania

  • Spopielanie

  • Suszarnie

  • Węgiel

pps-wytrzymalosc-termiczna

 

Filc igłowany – meta-aramid

meta-aramid-wlokno

Nomex® firmy DuPont był pierwszym włóknem aramidowym zastosowanym przemysłowo ponad 40 lat temu. Kilku innych producentów uruchomiło następnie wytwarzanie produktów identycznych pod względem chemicznym – obecnie dostępnych jest kilka odmian tych włókien. Wytwarzanie włókien aramidowych jest znacznie bardziej złożone niż na przykład poliestru; włókna takie produkuje się z rozpuszczalnika, co znacznie zwiększa złożoność przekroju. Kształt nieprzypominający koła ułatwia filtrację, ponieważ zwiększa pole powierzchni włókna na metr kwadratowy tkaniny. Umożliwia to zwiększenie zdolności utrzymywania pyłu przez filc i zmniejsza emisję. Tworzywa aramidowe można eksploatować w znacznie wyższej temperaturze niż wiele innych włókien. Wytrzymałość na wysoką temperaturą jest dobra (do 220 °C przez krótki okres w warunkach suchych), podobnie jednak jak inne włókna, takie jak poliester i P84, włókna aramidowe są podatne na hydrolizę. Oznacza to, że w warunkach gorących i wilgotnych woda może rozkładać włókno na materiały wyjściowe, wskutek czego jest ono przekształcane w substancje składowe. W wyniku tego wytrzymałość znacznie się zmniejsza, w końcu zaś włókna przekształcają się w proszek. Niektóre rodzaje obróbki chemicznej pozwalają na opóźnienie początku degradacji; w szczególności silna obróbka fluorowęglowodorami, na przykład CR1, chroni włókna przez wilgocią, chociaż w istocie nie zapobiega hydrolizie. Podobnie jak w przypadku innych filców, aramidowe filce igłowane mogą zawierać włókna przewodzące, które zmniejszają problemy związane z nagromadzeniem ładunku elektrostatycznego. Mogą one występować w postaci tkanin nośnych przewodzących lub włókien przewodzących bądź ich połączenia. W przypadku produktów aramidowych ze względu na warunki temperatury i chemiczne zazwyczaj występujące przy filtracji często stosuje się włókna ze stali nierdzewnej. Włókna aramidowe są produktami najwyższej jakości, dlatego w skali stosowanej w przypadku tekstyliów wytwarza się je w niewielkiej ilości; poza tym są dostępne tylko w niewielkim zakresie średnic w porównaniu z typowymi włóknami, takimi jak poliester. Wskutek tego możliwości konstrukcyjne są nieco ograniczone. Filce aramidowe wytwarzane są również za pomocą technologii Fiberlox™, która zapewnia wszystkie zalety związane z nieobecnością tkanin nośnych. Są one często impregnowane za pomocą obróbki fluorowęglowodorami w celu zwiększenia odporności na hydrolizę i poprawy działania placka filtracyjnego w przypadku niektórych pyłów. Na zakończenie należy stwierdzić, że filce aramidowe są dobrymi, uniwersalnymi materiałami wysokotemperaturowymi; w przypadku znacznego stężenia wilgoci należy starannie dokonywać wyboru. Typowe zastosowania w przypadku aramidowych filców igłowanych są następujące:

  • Asfalt

  • Wydobycie kamienia

  • Wapień

  • Odlewnictwo

  • Cement

  • Wytop

  • Gips

  • Substancje chemiczne

meta-aramid-wytrzymalosc-termiczna

 

Filc igłowany – poliimid P84

p84-wlokno

Poliimidowe filce igłowane są doskonałymi wysokotemperaturowymi materiałami filtracyjnymi pod względem właściwości eksploatacyjnych – zasadniczo przewyższają inne materiały standardowe z wyjątkiem PTFE. Zachowują ogólnie właściwości do temperatury około 240 °C w łagodnych warunkach chemicznych; w wyższej temperaturze potencjalnym problemem jest hydroliza, jeśli zawartość wilgoci jest zbyt duża. Podobnie jak w przypadku wielu włókien, poliimidy można mieszać z włóknami przewodzącymi lub wytwarzać na przewodzącej tkaninie nośnej, aby zmniejszyć możliwość nagromadzenia ładunku elektrostatycznego. Ze względu na środowisko zastosowania końcowego preferowanym włóknem przewodzącym jest stal, chociaż w przypadku niższej temperatury zastosowania można stosować inne włókna. Włókna mają złożony przekrój poprzeczny, co znacznie zwiększa skuteczność filtracyjną powierzchni roboczej w porównaniu z włóknami okrągłymi. Warunki chemiczne panujące w filtrze nie zawsze wymagają zastosowania poliimidu. Włókna poliimidowe mają złotą barwę, zaś ich graniczny wskaźnik tlenu (LOI) jest wystarczająco wysoki, dzięki czemu nie palą się w powietrzu. W przypadku jednak obecności ognia w filtrze (na przykład zapalenia się pyłu) filc ulegnie zniszczeniu. W przypadku poliimidowych filców igłowanych stosuje się różne rodzaje dodatkowej obróbki chemicznej, w szczególności wykończenie fluorowęglowodorowe o wysokiej wytrzymałości, które ułatwiają filtrację, w szczególności, jeśli filtracja obejmuje pyły wilgotne lub lepkie. Takie wykończenia mogą spowolnić proces hydrolizy, należy jednak podkreślić, że go nie zatrzymają. Typowe zastosowania w przypadku filców igłowanych P84 są następujące:

  • Wytwarzanie energii

  • Metalurgia

  • Spalanie odpadów

  • Palenie słomy

  • Spalanie odpadów medycznych

  • Gips

  • Cement

  • Wapień

p84-wytrzymalosc-termiczna

 

Filc igłowany – PTFE

ptfe-wlokno

PTFE jest najlepszym wysokotemperaturowym materiałem filtracyjnym będącym filcem igłowanym. Charakteryzuje się najlepszym spośród wszystkich typowych włókien połączeniem właściwości chemicznych i cieplnych. PTFE jest dostępny w 2 formach, białej i brązowej. Barwa brązowa pochodzi od pozostałości po procesie produkcji włókna. Forma brązowa zazwyczaj charakteryzuje się bardziej jednorodną średnicą włókna, także w wyniku procesu produkcji. PTFE jest polimerem o bardzo dużej gęstości, dlatego pozwala uzyskać bardzo drobne włókna o potencjalnie doskonałych właściwościach filtracyjnych. Ze względu na bardzo dużą gęstość, objętość włókien jest stosunkowo mała, wskutek czego, aby uzyskać tę samą objętość włókna jak w przypadku tkaniny poliestrowej 550 g/m² potrzeba ich w przybliżeniu 850 g/m². Typowa tkanina PTFE ma ciężar właściwy około 0,65, zaś w przypadku poliestru jest to zazwyczaj 0,30. PTFE ma silne naturalne właściwości odpychania płynów (podobne substancje chemiczne stosuje się zazwyczaj w przemyśle tekstylnym do impregnacji tkanin), dlatego jego powierzchnię bardzo rzadko poddaje się obróbce, chociaż stosuje się obróbkę poprawiającą przechwytywanie pyłów, na przykład membrany wbudowane. W niektórych specjalistycznych zastosowaniach, szczególnie w przypadku spalania, wytwarza się włókna PTFE zmieszane z włóknami szklanymi, uzyskując Tefaire™. Powstała tkanina ma bardzo dobre właściwości filtracyjne ze względu na to, że tarcie i kontakt między PTFE a szkłem powoduje nagromadzenie ładunku elektrostatycznego na włóknach (wskutek elektryzacji przez tarcie), co przyciąga cząstki pyłu naładowane elektrycznie. PTFE staje się naładowany elektrycznie ujemnie, zaś szkło - dodatnio, dzięki czemu cząstki pyłu o przeciwnej polarności zostają przyciągnięte, co pokazuje obraz przekazany przez firmę DuPont; tylko PTFE gromadzi pył. Główne zastosowania PTFE są następujące:

  • Spopielanie

  • Substancje chemiczne

  • Spalanie

  • Sadza

ptfe-wytrzymalosc-termiczna

 

OBRÓBKI CHEMICZNE FILCÓW IGŁOWANYCH

KOD

OPIS

CR1

Bardzo silna obróbka fluorowęglowodorowa, opracowana w celu zmniejszenia skutków działania czynników chemicznych, w szczególności hydrolizy. Zapewnia doskonałe odpychanie cieczy spowalniając przenikanie wody do włókien. Odpowiednia w przypadku tkanin poliestrowych, meta-aramidowych i P84.

DR6

Obróbka opracowana, aby ułatwić uwalnianie pyłu z powierzchni worka filtracyjnego; alternatywa wobec tradycyjnych silikonów.

DR7

Obróbka fluorowęglowodorowa, zwiększająca wychwytywanie cząstek przez modyfikację struktury porów filcu igłowanego, jednocześnie ułatwiająca usuwanie placka.

FR3

Obróbka zmniejszająca palność w przypadku poliestrowych filców igłowanych, opracowana w celu spełniania normy BS 5867 część 2 typ B.

FR4

Obróbka zmniejszająca palność w przypadku akrylowych filców igłowanych, opracowana w celu spełniania normy BS 5867 część 2 typ B.

LR5

Obróbka usieciowanymi fluorowęglowodorami (impregnacja), powodująca odpychanie cieczy; dodatkowo zapewnia ograniczony poziom odporności
chemicznej i może ułatwiać uwalnianie niektórych placków filtracyjnych. Można ją stosować w przypadku wszystkich niemal typów filców igłowanych.

LS1

Termoplastyczna obróbka węglowodorami, wykorzystywana do laminacji membran PTFE na filcach igłowanych z meta-aramidu i P84.

LS2

Węglowodór termoplastyczny, wykorzystywany do laminacji membran z ePTFE na filcach igłowanych z homopolimeru akrylu.

MW1

Niebieska, spieniona powłoka akrylowa, opracowana w celu zwiększenia skuteczności wychwytywania, do stosowania w filtrze z układem wytrząsającym . Niektóre produkty osiągają klasę M skuteczności według BGIA.

MW2

Niebieska, spieniona powłoka akrylowa, opracowana w celu zwiększenia skuteczności wychwytywania, do stosowania w filtrze z układem pulse-jet.
Niektóre produkty osiągają klasę M skuteczności według BGIA.

MW3

Zielona, spieniona powłoka poliuretanowa, zwiększająca skuteczność wychwytywania pyłu ściernego.

MW4

Bezbarwna, spieniona powłoka poliuretanowa zwiększająca skuteczność wychwytywania pyłu ściernego

SB1

Przepuszczalna, grafitowa powłoka powierzchniowa, opracowana, aby zapobiegać przepaleniu poliestrowych tkanin włókienkowych przez iskry.

ZN1

Wbudowana spieniona powłoka z TFE/PTFE, zwiększająca skuteczność wychwytywania i uwalnianie pyłu. Wykazuje zwiększoną odporność
chemiczną w porównaniu z tworzywami akrylowymi i poliuretanem.

obrobki-chemiczne-filcow

 

WORKI FILTRACYJNE – RODZAJE BUDOWY

Przykładowe wykończenia (kody)

wykonczenia-workow-filtracyjnych 1

 

wykonczenia-workow-filtracyjnych 2

 

wykonczenia-workow-filtracyjnych 3

 

wykonczenia-workow-filtracyjnych 4