Textilní filtr je netkaná textilie, tkanina nebo pletenina z různých druhů vláken, která svými vlastnostmi působí na účinné zachycování pevných částic při dostatečné prodyšnosti.

Celosvětový výnos z prodeje filtrů se odhaduje na rok 2028 na 112 miliard USD.

Textilie jsou jeden z mnoha materiálů používaných k výrobě filtračních médií. Údaje o podílech jednotlivých výchozích materiálů k výrobě filtrů nejsou publikovány. Druhy textilních filtrů Filtrační média z textilních materiálů patří k velké části zařízení pro filtraci vzduchu, kapalin a technických plynů.

Filtrace vzduchu Způsob výroby

Jako surovina se používá bavlna a velká část běžných umělých vláken včetně kovových. Netkané textilie na filtry se zhotovují technologií spunlace, spunbond, melt-blown, proplétáním nebo elektrostatickým zvlákňováním.

Finální úpravy (v závislosti na způsobu použití filtru): hydrofobní, antistatická, nehořlavá úprava, povrstvení silikonem, teflonem, kalandrování aj.

Formy filtračních zařízení: membrány, vícevrstvé panely, skládané, vaky, schránky aj. Tkaniny Tkaniny na filtry se vyrábějí ve všech základních vazbách.

K finálním úpravám patří zejména paření, kalandrování, laminování, hydrofobní úprava, řasení

Použití tkaných filtrů: kalolisy, vysavače tlakové filtry odlučovače aerosolů Pleteniny Filtrační média se zhotovují zpravidla ze zátažných pletenin, často z kovových drátů nebo filamentů, známé jsou také výrobky ze směsi kovových a elastickcých přízí. Forma pleteniny z maloprůměrových okrouhlých strojů je výhodná k použití na filtry ve tvaru trubice, lanka nebo činky. Vynikající výkony ve filtraci výfukových plynů dosáhla v laboratorním provozu filtrační média z distanční pleteniny Účinnost filtrace Teorie filtrace Princip: Částice aerosolu jsou při průchodu filtrem přitahovány elektrostatickou silou k textilním vláknům. Částice menší než 0,3 µm se pohybují převážně rozptýlené, zatímco větší částice se zachycují na filtru a vzájemně se stlačují. Vliv těchto faktorů se dá vyjádřit matematicky jako jednoduchou účinnost filtru EƩ. Pro účinnost zachycení je nejdůležitější průměr (df), hustota uložení (αf) a tloušťka (t) vláken. Tyto parametry kombinované s jednoduchou účinností vláken EƩ dávají celkovou účinnost vláken definovanou rovnicí:

Odpor filtru proti průtoku vzduchu se měří poklesem tlaku ΔP, který je závislý na tloušťce a hustotě filtru, průměru vláken, rychlosti průtoku U0 a viskozitě vzduchu ƞ. Závislosti vyjadřuje rovnice:

Poměr celkové účinnosti k odporu filtru proti průtoku vzduchu vyjadřuje tzv „faktor kvality“, který se dá vypočítat podle vzorce:

(ln = počet vrstev textilu ve filtru)

Normy pro hodnocení filtrů Pro vlastností vláken k použití na filtry určuje od roku 1971 americká ASME pevné standardy. Norma ASME AG-1 specifikuje standardy pro zkoušení a vlastnosti vzduchových a plynových filtrů. Základní parametr je pokles tlaku vzduchu do 320 Pa při minimální povrchové rychlosti 2,5 cm/vt.

Filtr musí mít minimální účinnost 99,9 % k zachycení částic s průměrem nad 0,3 µm, vlákna musí mít mít mimo toho určitou pevnost, odolnost pro oděru a další fyzikální vlastnosti.

Účinnost filtrů je aktuálně (v roce 2026) definována normou EN 1822 rozdělenou do tříd : E10 až E12 – filtry EPA (Efficient Particular Air) E13 až E14 – filtry HEPA (High_Efficiency Particular Air) E15 až e17 – filtry ULPA (Ultra-Low Penetration Air)

Filtrace kapalin

Filtrace kapalin je proces účinného čištění tekutin mechanickým zachycováním, pohlcováním nebo působením chemikálií. Filtrace kapalin v praxi Filtrační zařízení sestává obvykle z kazetových filtrů, filtračních vaků a pouzdra. Kazetové filtry jsou vícevrstvé netkané textilie vyrobené technikou melt-blown z polesterových, keramických nebo kovových vláken. Filtrační vaky jsou obvykle tkané z polyesterové nebo polyamidové příze. Pouzdro je z oceli nebo z plastických hmot. Systémy filtrace Statická filtrace spočívá na 4 mechanizmech: na povrchové, hloubkové, vícevrstvé a prostorové filtraci Dynamická filtrace používá obvykle filtry z kovového pletiva nebo filtry s backwash (se samočisticím účinkem). Používané metody Povrchové filtrace – textilie s přesnou velikostí pórů nebo strukturou sítě jako selektivní barierou. Hloubkové filtrace – tlustá porézní textilie s 3D strukturou. Typické je použití kombinace netkaných textilií ze směsi materiálů, blokových filtrů z uhlíkových vláken a pískových filtrů Kombinace membrán: mikro-, ultra- a nanofiltračních s reverzní osmózou Adsorpční filtrace za použití kombinace běžných filtrů s aktivním uhlím, slitiny KDF () a pryskyřice s iontovou výměnou Speciální druh je tuhá a kapalinová filtrace (Rushton/Ward/Holdich: Solid‐Liquid Filtration and Separation Technology, VCH Verlagsgesellschaft 1996, online ISBN 9783527614974). Metoda je zaměřená na oddělení tuhých hmot od tekutiny za použití soustavy tkaných, pletených a membránových filtrů. Obory použití filtrace kapalin K nejdůležitějším patří: úprava vody, čištění odpadních vod, výroba léků, potravinářský a automobilový průmysl

Hodnocení filtrace kapalin Norma pro úroveň znečištění kapalin ISO 4406: Contamination Levels in Hydraulic Fluids Filtrace technických plynů Plynové filtry odstraňují nečistoty z různých druhů plynu. Podle účinnosti se filtry obvykle rozdělují na tři kategorie:

Filtry pro odstranění nečistot o velkosti nad 1µm Filtry pro odstranění oleje a jemných části o velikosti nad 0,01 µm Uhlíkové filtry pro odstranění olejových par a zápachu Nástroje k filtraci Pro zpracování silně znečištěných plynů se používá předfiltr, nejčastěji tzv odlučovač mlhy (médium z řasené pleteniny)() zařízení pro povrchovou a hloubkovou filtraci koalescenční filry - princip: voda odkapává, pevné částice procházejí membránou (médium je řasená textilie z polymerních vláken) Obory použití filtrace plynů výzkum, doprava skladování a výroba oleje a plynu výroba chemických a petrochemických látek příprava průmyslových surovin funkce pevných a přenosných instalací k výrobě elektřiny Standardy pro kvalitu filtrace plynů Výkon zařízení pro filtraci plynů se testuje podle normy DIN EN ISO 10121-3. V roce 2023 mělo být do této normy zařazeno hodnocení ve 4 třídách: VLD 30 pro velmi lehké filtry LD 60 pro lehké filtry MD 60 pro středně těžké filtry HD 60 pro vysoce výkonné filtry

Odkazy Reference

Literatura Palaniswamy/Kumar/Gobi: Textile Materials for Air-Purifiers and Cleanroom, Springer Singapore 2024, ISBN 978-981-97-6496-9

Související články Mikrovlákenné aktivní uhlí Filtr pevných částic Vzduchový filtr Pískový filtr HEPA filtr

Kategorie:Technické textilie