Filtration am laufenden Band

Filtervliesrollen für unterschiedliche Trennaufgaben

  • WFV-Filtervliesrollen für Bandfilteranlagen © WolftechnikWFV-Filtervliesrollen für Bandfilteranlagen © Wolftechnik
  • WFV-Filtervliesrollen für Bandfilteranlagen © Wolftechnik
  • Übersicht WFV-Filtervliese © Wolftechnik
  • Prüfung, ob das richtige Vliesmaterial eingesetzt wird © Wolftechnik
  • TBF-Tiefbettfilter mit automatischem ­Vliestransport und Schmutzabstreifer © Wolftechnik
  • Schwimmschalter sorgt für Taktung © Wolftechnik
  • Dipl.-Ing. (FH) Peter Krause, Geschäftsführer Wolftechnik Filtersysteme

Wolftechnik Filtervliesrollen umfassen vier unterschiedlich hergestellte Filtervliesarten, was eine optimale Abstimmung auf die abzutrennenden Feststoffe ermöglicht.

In der Flüssigfiltration werden unerwünschte Feststoffe aus Ölen, Kühlschmierstoffen, Lösungen oder Emulsionen herausgefiltert. Für diese Filtrationsaufgabe können Vliesstoffe eingesetzt werden. Filtervliese werden in unterschiedlichen Trennaufgaben in der metallverarbeitenden Industrie, der Glasindustrie, der chemischen Industrie, sowie in der Abfall- und Reinigungsindustrie verwendet.
Auf dem Markt existieren dafür unterschiedliche Filtersysteme, z. B. Trommelfilter, Bandfilter oder Tiefbettfilter. Die Anlagen sind mit automatischem Vliestransport und je nach Ausstattung mit einer Reinkammer und Rückförderpumpe ausgerüstet. Durch Einwirken der Schwerkraft läuft die verunreinigte Flüssigkeit aus dem Zulaufbereich durch das Filtervlies in die Reinkammer. Die abzutrennenden Partikel werden vom Vlies zurückgehalten. Für den Erfolg der Filtration ist es entscheidend, das richtige Filtervlies, mit den optimalen Eigenschaften für die Filtrationsaufgabe zu wählen. Denn Vlies ist nicht gleich Vlies.
Vliesfilteranlagen können mit Zentrifugalabscheidern oder selbstreinigenden Filtern kombiniert werden. Die aus diesen Geräten zur Vorabtrennung von groben Verunreinigungen ausgeschleusten Flüssigkeiten mit den abgetrennten Feststoffe werden zur weiteren Entwässerung auf das Filtervlies aufgebracht. Die gewonnene, sauber filtrierte Flüssigkeit wird wieder in das Flüssigkeitssystem rückgeführt.

Herstellung von Vliesstoffen
Filtervliesstoffe sind keine Garne, die gewebt, gewirkt oder gestrickt sind. Sie sind vielmehr Gebilde aus Fasern die auf unterschiedliche Weise zu einem Vlies, einer Faserschicht, zusammengefügt und miteinander verbunden worden sind. Sie können aus Viskosefasern, Polyesterfasern oder aus Polypropylenfasern bestehen.
Die Herstellung eines Filtervlieses läuft in mehreren Phasen ab. Nach der Vliesbildung (Trockenverfahren, Spinnverfahren oder Wasserstrahlverfahren) folgt die Verfestigung (chemisch, mechanisch oder thermisch) und abschließend die Veredelung (Ausrüstung, färben, beschichten).

Das bei der Herstellung eingesetzte Verfahren bestimmt die Eigenschaften des Vliesstoffes und ist damit entscheidend für den späteren Anwendungsprozess. So werden zur Oberflächenfiltration flache Vliese benötigt, da die Partikelanhäufung und damit der Aufbau des Filterkuchens auf der Oberfläche erfolgen. Im Gegensatz dazu haben Vliesstoffe für die Tiefenfiltration (3-D-Filtration) einen voluminösen Aufbau. Kleinstpartikel bleiben im Faserlabyrinth hängen und tragen zur Steigerung der Filtration bei. Der Filterkuchen bildet sich bereits im Faserlabyrinth und baut sich an der Oberfläche noch weiter aus.
Bei der Vliesbildung im Trockenverfahren werden die Fasern im Ballenöffner aufgelockert und ausgerichtet. Das Vlies wird durch Bindemittelimprägnierung und anschließende Trocknung gewonnen. Im Spinnvliesverfahren werden in einem Extruder Fasern aus geschmolzenem Granulat durch Spinndüsen zu Endlosfäden gesponnen und auf einem Träger zu einem gleichmäßigen Flor gelegt. Die Verfestigung des Vlieses kann mechanisch auf Nadelbänken (Vernadelung) erfolgen, wobei voluminöse Vliese für die Tiefenfiltration entstehen. Dabei werden die Nadeln durch den Flor hin- und hergeführt, um die Fasern zu verbinden. Das Verfahren eignet sich für fast alle Faserarten. Bei der thermischen Verfestigung bringen Hitze und Druck heißer und glatter Walzen die Fasern zum Schmelzen (Kalandrierung). Verwendet werden Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt oder Zwei-Komponentenfasern. Bei diesem Prozess entstehen flache Vliese, die sich für die Oberflächenfiltration eignen. Im Gegensatz dazu entstehen bei der Druckluft-Heißverfestigung, wo die Fasern durch einen regulierten Heißluftstrom gebunden werden, voluminöse Vliese. Ein drittes Verfahren ist die chemische Verfestigung durch Bindemittel (Adhäsion). Der Faserflor wird in flüssiges Bindemittel getränkt, wobei das Bindemittel im Sprüh- oder Beschichtungsverfahren aufgebracht werden kann. Das überschüssige Bindemittel wird abgequetscht und das Vlies getrocknet.

Vliesrollen für jeden Einsatz
Für eine optimale Abstimmung auf die abzutrennenden Feststoffe und das vorliegende Flüssigkeitssystem stehen Wolftechnik WFV-Filtervliesrollen in vier unterschiedlichen Filtervliesarten bezüglich des Herstellungsprozesses zur Verfügung. Die Filtervliesrollen sind auch mit Wettbewerbsgeräten kompatibel.
Filtervliese zur Oberflächenfiltration sind die WFV-Filtervliese „FDU“ und „FLI“. „FDU“ ist ein thermisch gebundenes Polyester- (PET)/Poly­propylen-Spinnvlies aus Endlosfasern (thermische Verfestigung). Es weist eine hohe Festigkeit in Längs- und Querrichtung auf und ist universell einsetzbar. Anwendung findet es in Unterdruckanlagen, Vakuuman­lagen oder Schwerkraftanlagen für die Mittel- und Feinfiltration. „FLI“ wird in einem chemischen Bindungsprozess aus Viskose hergestellt (chemische Verfestigung mit Acrylat-Binder, hart – weich). Es handelt sich um ein klassisches Filtermedium mit hohem Durchfluss, langen Standzeiten und geringem Verbrauch, das universell einsetzbar ist. Anwendung findet es in Schwerkraft- und Druckbandfilteranlagen für die Mittel- und Feinfil­tration.
Filtervliese zur Tiefenfiltration sind die WFV-Filtervliese „FLO“ und „FKI“. „FLO“ ist ein Nadelvlies aus Polyester (PET), mechanisch verfestigt, mit guter chemischer Beständigkeit (Verfestigung: mechanisch vernadelt, thermofixiert). Das Tiefenfiltermedium weist ein hohes Speichervermögen auf. Es kann in allen Filteranlagen für die Mittel-, Fein- und Feinstfiltration eingesetzt werden. „FKI“ besteht aus Viskose-/Polyesterfasern (PET) ohne Binderverfestigung (Verfestigung: thermisch und vernadelt). Es weist hohe Festigkeiten in Längs- und Querrichtung auf und ist universell einsetzbar. Das Anwendungsspektrum umfasst alle Feinheitsabstufungen. Anwendung findet es in Druckband-, Unterdruck- und Schwerkraftanlagen für die Mittel-, Fein- und Feinstfiltration.
FDU, FLI, FLO und FKI gibt es jeweils in verschiedenen Qualitäten, die sich nach Gewicht in g/m² unterscheiden lassen. Alle Filtervliese sind zu Rollen aufgewickelt. Die gängigen Rollenbreiten liegen zwischen 500 mm und 1.300 mm. Die handelsüblichen Längen der Filtervliese je Rolle reichen von 50 m bis 200 m. Sonderbreiten und -längen sind möglich.

Praxistest richtiges Filtervlies
Die Vorteile einer guten Filtration liegen auf der Hand: Eine saubere Emulsion, ein verbessertes Endprodukt, eine verminderte Anzahl an Partikeln im Emulsionskreislauf und eine höhere Lebensdauer von Emulsionen und Werkzeugen. Die herstellungsbedingten Eigenschaften geben wichtige Hinweise auf die Auswahl des richtigen Filtervliesstoffes. Hinzu kommen persönliche Anforderungen, wie Durchfluss, Partikelgröße, Viskosität und gewünschter Reinheitsgrad der Emulsion (Flüssigkeit). Ein Praxistest gibt darüber hinaus Sicherheit.
Eine einfache Prüfmethode, ob das richtige Vliesmaterial, bezüglich der Feinheit des Feststoff-Partikelsystem eingesetzt wird, besteht darin, die Rückseite des Vliesstoffes während der Filtration zu prüfen. Ist die Rückseite nicht weiß, sollte die Filtration optimiert werden. Eine schmutzige Rückseite sagt aus: Hier dringen Feinstpartikel durch! Ist die Rückseite weiß, hat man das optimale Filtervlies eingesetzt. Denn eine saubere, weiße Rückseite zeigt an, dass keine Kleinstpartikel mehr in die Emulsion gelangen können.
Ein zweites Prüfkriterium sind die Ränder der Filtervliesrolle. Bei einer perfekten Filtration werden die Schmutzpartikel im Vliesstoff und auf der Vliesoberfläche aufgefangen und die Ränder sind sauber. Unsaubere Ränder deuten auf eine fehlende seitliche Abdichtung hin.

TBF-Tiefbettfilter
Eingesetzt werden Filtervliesrollen in Vliesfilteranlagen, wie dem bewährten TBF-Tiefbettfilter mit automatischem Vliestransport und Schmutzabstreifer.
TBF-Tiefbettfilter sind universell einsetzbare Vliesfilteranlagen für die Abtrennung von Feststoffen aus wässrigen Medien. Die Anlagen sind mit automatischem Vliestransport und einem Schmutzabstreifer an der Haspelrolle ausgerüstet. So wird das Filtervlies beim Erreichen eines maximalen Füllstandes im Zulaufbereich automatisch vorgetaktet und auf der unten liegenden Haspelrolle aufgerollt. Gleichzeitig werden die groben Verunreinigungen auf dem Filtervlies durch den Schmutzabstreifer an der Haspelrolle abgestreift und fallen in den Auffangbehälter.
Durch Einwirken der Schwerkraft läuft die verunreinigte Flüssigkeit aus dem Zulaufbereich durch das Filtervlies in die Reinkammer. Das Filtervlies ist bei den TBF-Tiefbettfiltern seitlich sauber geführt und abgedichtet, sodass ein seitliches Überlaufen der Verunreinigungen in die Reinkammer nicht möglich ist. Optional kann die Anlage mit einer Rückförderpumpe für die gereinigte Flüssigkeit in den bauseitigen Prozess, sowie mit einer Magnetwalze zur Abscheidung von Ferritpartikel ausgerüstet werden.
TBF-Tiefbettfilter stehen in sechs verschiedenen Baugrößen zur Verfügung und können anhand der benötigten Durchsatzleistung und unter Berücksichtigung der Schmutzfracht ausgewählt werden. Es können alle verfügbaren Filtervliesarten der WFV-Filtervliesrollen mit Filterfeinheiten von 15 μm bis 60 μm eingesetzt werden.

UVF-Universalbandfilter
Auch in den neuen UVF-Universalbandfilteranlagen mit automatischem Vliestransport können alle verfügbaren Filtervliesarten der WFV-Filtervliesrollen mit Filterfeinheiten von 15 μm bis 60 μm eingesetzt werden. Das garantiert eine optimale Anpassung des Filtrationssystems an die Einsatzbedingungen.
UVF-Universalbandfilter sind Vliesfilteranlagen für die Abtrennung von Feststoffen aus wässrigen Medien. UVF-Universalbandfilter sind mit automatischem Vliestransport ausgerüstet. So wird das Filtervlies bei Erreichen eines maximalen Füllstandes im Zulaufbereich automatisch weitertransportiert und am Ende das verschmutzte Filtervlies je nach Ausstattung entweder aufgerollt oder in einen Schmutzbehälter befördert. Durch Einwirken der Schwerkraft läuft die verunreinigte Flüssigkeit aus dem Zulaufbereich durch das Filtervlies in die optionale Reinkammer. Das Filtervlies ist bei den UVF-Universalbandfiltern seitlich sauber geführt und abgedichtet, sodass ein seitliches Überlaufen der Verunreinigungen in die Reinkammer nicht möglich ist.
Optional kann die Anlage mit einer Reinkammer sowie einer Rückförderpumpe für die gereinigte Flüssigkeit in den bauseitigen Prozess ausgerüstet werden. UVF-Universalbandfilter stehen in drei verschiedenen Baugrößen zur Verfügung und können anhand der benötigten Durchsatzleistung und unter Berücksichtigung der Schmutzfracht ausgewählt werden.


Diesen Beitrag können Sie auch in der ­Wiley Online Library als pdf lesen und ­abspeichern: https://doi.org/10.1002/citp.201901020

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Wolftechnik Filtersysteme
Malmsheimer Str. 67
71263 Weil der Stadt
Telefon: +49 7033 468803

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