Gesinterte Filtermedien

Über viele Jahre wurden für Filtrationsanwendungen textile, synthetische oder einfache metallische Gewebe eingesetzt. Mit den zunehmenden Anforderungen in den Prozessen suchte man nach Alternativen. Konventionell wurden Filter und Filtertrockner beispielsweise mit synthetischen respektive rostfreien Filtertüchern bestückt. Diese Filtergewebe sind häufig für Defekte anfällig, die durch Rückstaudruck und Scherkräfte des Rührers auf dem Filtermedium entstehen. Sie müssen somit entsprechend oft ausgewechselt werden, was wiederum zu teuren Produktionsunterbrechungen führt. Aufgrund konkreter Anforderungen von Herstellern im Chemie-Apparatebau für Filtration und Trocknung hat sich die Firma G. Bopp intensiv mit den Einsatzmöglichkeiten von Sinterwerkstoffen befasst. Vor gut 20 Jahren ging es zunächst darum, die richtigen Materialisierungen und den idealen Gewebeaufbau für verschiedene Anwendungen zu finden. In den vergangenen Jahren wurde dann – abgestimmt auf verschiedene Anforderungen – ein umfangreiches Sortiment von hochwertigen Gewebekompositionen entwickelt, die vor allem bei hoher Beanspruchung deutlich leistungsstärker und wirtschaftlicher filtrieren.

Die blechartigen, robusten Filter aus Sintergeweben eignen sich auch für sterile und hochkorrosive Anwendungen. Sie halten hohen Belastungen während des Filterprozesses stand, beispielsweise starken Temperaturschwankungen, und ermöglichen eine genaue Abscheidung der absoluten Filterfeinheit. Ihre hohe Belastbarkeit macht sie vielseitig einsetzbar, ein verminderter Ersatzbedarf und reduzierte Stillstandszeiten der Anlagen sind weitere Vorteile. Zudem zeichnen sich die Sinterwerkstoffe durch gute Reinigungseigenschaften (auch durch Rückspülen) und Sterilisierbarkeit aus.

Die Produkte Poremet, Absoluta und Poreflo sowie die Speziallaminate Topmesh und SP (Topmesh 3-lagig) werden auf modernsten Anlagen nach Kundenspezifikationen zu innovativen Produkten verarbeitet. Diese werden in den verschiedensten Filterausführungen, ob Kerzenfilter oder Nutsche, Brüdenfilter oder Wirbelschichtfiltern, Schmelzfilter oder Chromatografiemedium, eingesetzt. Das Anwendungsspektrum reicht von chemischen und pharmazeutischen Produkten und Lebensmitteln über den Einsatz in Wasseraufbereitungsanlagen bis zur Kunststoffverarbeitung und Papierindustrie. Hochkorrosive Produkte lassen sich ebenso verarbeiten wie sterile Produkte für intravenöse Anwendungen, Pestizide, Fungizide, Öl, Saft, Wein oder Arzneimittel und Drogen. Eigenschaften und Vorteile der Filtermaterialien sind:

Das Gewebe Poremet ist fünf- bis zehnlagig aufgebaut und deshalb besonders gut geeignet für höhere mechanische Belastungen. Es wird vor allem in der pharmazeutischen Industrie in Filter-Trocknern für die Filtration hochviskoser Flüssigkeiten eingesetzt. Absolta ist auf einem Quadratmaschengewebe aufgebaut; damit wird eine hohe Belastbarkeit erreicht. Die optimierten Durchfluss- und Rückspüleigenschaften machen Absolta zum idealen Filtermedium für die Flüssigkeits- und Gasfiltration.

Poreflo ist ein blechartiges, zwei- bis dreilagiges Laminat. Durch die nachträgliche Oberflächenverdichtung wird das Laminat zur luftdurchlässigen metallischen Membran, die vor allem für Fließbettanwendungen bei Schüttgut eingesetzt wird.

Topmesh ist zweilagig gesintert und eignet sich für besonders feine Filtrationsaufgaben. Das Laminat ist robust und garantiert eine sechs- bis zehnmal längere Lebensdauer gegenüber vergleichbaren Filtermedien. Gleichzeitig kann eine bis 25 % höhere Durchflussleistung erreicht werden. SP ist eine nochmals stärkere Ausführung des Topmesh-Gewebes. Es wird vor allem bei industriellen Anwendungen mit hoher Belastung eingesetzt.

Sämtliche Standardgewebe wie auch die Speziallaminate sind in einer Vielzahl von Formen erhältlich und werden kundenspezifisch zu maßgenauen einbaubereiten Produkten verarbeitet.

Unter Sintern versteht man – einfach ausgedrückt – ein Verbinden einzelner Materialschichten, hier Gewebelagen, unter Einwirkung von Hitze/Druck. Dies geschieht in einem Sinterofen unter Vakuum.

Das zu sinternde Material wird an den Schmelzpunkt geführt, um einen Verbund zu erreichen, ohne jedoch die Gewebe-struktur wesentlich zu verändern. Die Bestimmung der Filterfeinheit des Filtermediums hängt weitgehend von der Korngrößenverteilung bzw. der kleinsten Partikelgröße des Produktes ab. Allgemein kann gesagt werden, dass das kleinste noch verwendete Filtrationsgewebe eine nominale Filterfeinheit von ca. 1 bis 5 µm aufweist. Sowohl Poremet wie auch Absolta , Topmesh und SP scheiden die definierten Partikelgrößen sicher ab.

Gesinterte Metallgewebe werden speziell für Filtertrockner empfohlen, da sie den bei der Vakuum-/Kontakttrocknung entstehenden Scherkräften standhalten. Entscheidende Vorteile bieten sie auch bei großen Temperaturschwankungen. Basierend auf der Erfahrung, dass der Filterkuchen nach wenigen Sekunden Filtrationszeit selbst als Filtermedium wirkt, nimmt man einen anfänglich kurzen Feststoffdurchschlag in Kauf und setzt größere und robustere Filtermedien (z. B. 20 bis 50 µm nominale Filterfeinheit) ein, wodurch eine längere Standzeit erreicht werden kann. Die Wahl der geeigneten Werkstoffe wird durch die Anwendung bestimmt:

cav 503

19. Internationale Technologiemesse Intertech 2008

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