Uma Visão Geral do Meio Filtrante Sintético

1º de março de 2022 | Por Jose M. Sentmanat, Especialista em Filtração de Líquidos, LLC

Muitos fatores afetam o desempenho do meio filtrante sintético, desde estilos de fios e tramas até considerações de drenagem e cobertura

Sob o amplo guarda-chuva dos meios filtrantes, existem muitos materiais sintéticos, incluindo panos de filtro tecidos, meios filtrantes de tecido e não tecido e feltros de filtro. O termo "sintético" abrange materiais de tecido feitos de polietileno (PE), polipropileno (PP), poliéster ou nylon, bem como outros materiais especiais, como Saran, poliamida, Nomex (meta-aramida resistente a chamas), poliéter éter cetona (PEEK), fluoroplásticos e outros materiais feitos especialmente para aplicações específicas. Uma subcategoria de tais meios inclui meios de filtro de tecido de arame. São malhas de arame tecidas feitas de uma variedade de metais, sendo as mais comuns as malhas de arame feitas de aços inoxidáveis, como SS 316 e SS 316-L.

Originalmente, os materiais usados ​​para os meios filtrantes eram seda, algodão e lã. Devido às limitações na usabilidade desses materiais, os materiais sintéticos são usados ​​com muito mais frequência em aplicações de filtração industrial desde sua introdução por volta de 1945. Desde então, as atividades de desenvolvimento rápido expandiram amplamente a aplicabilidade das fibras sintéticas na filtração industrial. Embora o algodão e a lã ainda sejam usados ​​como meios filtrantes, este artigo abrange apenas os meios filtrantes sintéticos e as telas metálicas.

Conforme mostrado na Figura 1, existem vários tipos comuns de fibras usadas em meios filtrantes sintéticos, como segue:

FIGURA 1. O tipo de fibra usado para o meio filtrante pode afetar seu desempenho final

Observe também que os materiais combinados estão disponíveis, como combinações de mono/multifilamento, mono/grampo e multi/grampo.

As fibras de monofilamento oferecem muitos benefícios, incluindo excelente controle de diâmetro para aberturas precisas do tecido, altas taxas de fluxo, baixas quedas de pressão, rigidez relativamente alta e resistência à tração. Com essas fibras, o mecanismo de filtragem é a captura de partículas de superfície, exibindo excelente liberação de partículas de superfície. Essa mídia é fácil de limpar e também demonstra absorção limitada de líquidos.

Com fibras multifilamento, os usuários devem observar que os fios torcidos podem frequentemente resultar em diâmetros de fio desiguais e tamanhos de poros podem ser desiguais e difíceis de medir. Com esse tipo de mídia, os mecanismos de filtragem incluem a captura de partículas na superfície, bem como entre os fios torcidos. Elementos de mídia multifilamento exibem liberação de partículas de superfície razoável, mas são um pouco difíceis de limpar. Seus benefícios incluem excelente resistência à tração, flexibilidade, maleabilidade e resistência à fadiga. Também deve ser notado que os fios multifilamentos podem absorver líquidos.

As fibras de filamentos fiados são caracterizadas por um tamanho e densidade de fibra um tanto irregulares e, como as fibras multifilamentares, seus tamanhos de poros podem ser irregulares e difíceis de medir. Os mecanismos de filtração para meios fibrosos de filamento fiado incluem a captura de partículas na superfície, bem como dentro da estrutura da fibra. Embora esses meios sejam de fato flexíveis e maleáveis, eles exibem uma liberação de partículas de superfície ruim e são difíceis de limpar. Tal como acontece com as fibras multifilamento, os fios de filamentos fiados podem absorver líquidos.

O método usado para tecer fibras nos elementos de mídia de filtro maiores pode fazer uma diferença significativa nos parâmetros de desempenho. Vários estilos de trama são descritos nas seções a seguir. Os tamanhos de poros disponíveis para as principais categorias de trama são dados na Tabela 1.

Tecidos quadrados. Este estilo de trama é usado principalmente com materiais sintéticos e tela de arame. É o estilo de trama aberta mais básico, empregando um padrão simples por cima e por baixo (Figuras 2 e 3). Ele fornece um caminho de fluxo direto com uma grande área aberta. Alguns dos principais benefícios dos tecidos quadrados são: alta permeabilidade, ligação mínima, fácil limpeza e alta estabilidade.

Tecido tafetá. Este estilo de trama é normalmente usado apenas com materiais sintéticos. É uma variação de tramas quadradas onde dois fios de pequeno diâmetro se alternam com fios de maior diâmetro no sentido da urdidura (Figura 4). "Warp" refere-se aos fios que percorrem o comprimento do tecido conforme ele é tecido. Este estilo, com sua superfície mais áspera, imita panos de muda de seda.