Medientechnologie
Eine kurze Geschichte der Filtermedien
Seit Menschengedenken werden Fluide filtriert. Zuerst wurden Sedimente aus Flüssigkeiten durch Fällungsprozesse oder durch Ausschwemmen entfernt. Diese Prozesse bedürfen Platz und Zeit, finden heute jedoch noch Einsatz in der Anlagentechnik, bekanntermaßen in Bioklärtechnik oder ähnlichen.
Mit der Industrialisierung und Nutzung flüssiger Trägermedien für maschinenbautechnische Prozesse wurden überwiegend einfach wirkende Gewebefilter aus Metall oder nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt. Bis heute können in der Prozesstechnik, wie beispielsweise Rauchgasfiltration oder zur Schutzfiltration, Filter mit Siebgewebe aus Metall oder ölbasierten Kunststoffen zur Grob- oder Vorfiltration ausgestattet sein. Diese einfach wirkenden Filter sind in der Regel mehrfach verwendbar. Durch Reinigungsprozesse kann der oberflächlich zurückgehaltene Schmutz ausgespült werden.
Im Zuge der Ressourcenverknappung wurden auch alternative, einfach wirkende Filtrationsprozesse entwickelt, die auf rein mechanische Trennung von Verschmutzung und Fluid basieren. Beispielsweise fanden in den 1970er Jahren Hydro-Zyklon-Filter in Traktoren der Baureihe ZT regen Zuspruch. Sie konnten sich aber auf dem Markt nicht dauerhaft etablieren. Eine Renaissance fanden die physikalischen Wirkprinzipien zur mechanischen Trennung zweier Phasen bei der Entgasung hochdynamischer hydraulischer Anlagen der Neuzeit.
Zu Anbeginn der Industrialisierung wurden technische Anlagen überwiegend mit den Fluiden Luft und Wasser betrieben und konnten somit durch einfach wirkende Filtration oder Dampfgewinnung „gepflegt“ werden. Durch Einsatz erster Regelelemente und mineralölbasierter Trägermedien mussten die Reinheiten im System deutlich verbessert werden, um die im System eingebundenen Baugruppen und Bauteile schonen zu können. Hierbei wurden erste Filtrationsmedien eingesetzt, die überwiegend auf nachwachsender zellulosischer Basis hergestellt wurden. Diese Papierfiltrationsmedien finden bis heute Einsatz in der Kraftstofffiltration, in der Luftfiltration oder artverwandten Prozessfiltrationsanlagen.
Im Zuge der Ökosensibilisierung, Ressourcenverknappung und Energieeffizienz-Betrachtung wurden diese Trägermaterialien hinsichtlich energetischer Effizienz neu bewertet. Gerade bei den differenzierten Reinheitsanforderungen in unterschiedlichen technischen Systemen konnte mit phenolharzimprägnierten Zellulosepapieren nur bedingt Abhilfe geschaffen werden.
Anfang der 1970er Jahre wurden erste Filtermaterialien so ausgestattet, dass durch Einsatz zusätzlicher Trägermaterialien oder Füllstoffe eine Palette unterschiedlicher Durchlässigkeiten oder Porositäten ein effektiveres Filtrationskonzept darstellte. Prinzipiell wurde angedacht, Glasstäbe mit sehr feinen Durchmessern in das Filtermedium einzusetzen. Gerade in Thüringen war es schon seit langer Zeit Tradition im Glasmacherhandwerk „Engels- oder Feenhaar“ herzustellen. In den 1930er Jahren konnten Glasfasern mit einem Durchmesser von 10µm industriell aus einer Glasschmelze gewonnen werden. In den USA wurde 1944 erste mikrofeine Glasfasern vorgestellt. Aus denen wurden in den 50er Jahren erste reine aus 100% Glasfaser bestehende Filtrationsmedien hergestellt. Dieses war die Geburtsstunde der Glasfasermaterialien. Jedoch waren in den Ursprungsjahren phenolharzimprägnierte Glasfasermedien schwer, schlecht faltbar und wiesen beschränkte Eigenschaften auf. Erst mit Einsatz eines Acrylatbinders konnte die Effizienz der Glasfaser-Filtermedien verbessert werden.
Besonders in den letzten Jahren ab 1990 sind alternative, aus der Lüftungsfiltration und Zigaretten-Filterproduktion bekannte, Filtermaterialien aus Vliesstoff in den Fokus der Ölfilterhersteller gerückt.
Es finden überwiegend Vliesstoffe aus Chemiefasern, die aus natürlichen Polymeren bzw. aus synthetisch oder mineralisch gewonnenen Fasern bestehen, Verwendung. Die verwendete Faserstoffart der Vliesstoffe wird hinsichtlich des chemischen, thermischen und textilphysikalischen Verhaltens für den Einsatz in der Kundenapplikation bewertet bzw. ausgewählt.
Aus diesen Fasern oder einem Granulat wird durch ein spezielles Spinnverfahren ein nicht gewebter Stoff hergestellt. Durch dieses sogenannte Melt-Blown Verfahren können in Kombination mit Hochgeschwindigkeits-Heißluft feinfaserige Stoffe mit unterschiedlicher Struktur und ausgezeichneter Qualität produziert werden. Die Melt-Blown Materialien lassen sich äußerst vielseitig einsetzen und problemlos weiterverarbeiten.
Melt-Blown Verfahren
Weitere Filtermedien für diverse Filtrationsaufgaben sind:
- offenporige Keramikfilter (Filterfritten) z.B. zur Russpartikelfiltration
- Sintermetallfilter etwa zur Ölrückhaltung und Verringerung der Schallemission an pneumatischen Stellgliedern
- Nadelfilz für die großindustrielle Luftfiltration
Melt-Blown Verfahren
Aufbau effektiver Filterelemente
In der Regel besteht eine Filtermatte für Druck- oder Rücklauffilterelemente aus:
- anströmseitige Draht- oder Elastomergewebe,
- optional aus einer anströmseitigen Schutzlage,
- ptional aus einem Vorfiltermaterial,
- aus einem Feinfiltrationsmaterial,
- optional aus einer abströmseitigen Schutzlage,
- optional aus einer integrierten Drainagelage
- und einem abströmseitig verbauten Draht- oder Elastomergewebe zur Abstützung
Typischer Aufbau einer Filtermatte
RT Filtertechnik GmbH entwickelt aufgrund der jahrzehntelangen Erfahrung als Filterhersteller stets das optimale Filtrationskonzept für spezifische Anwendungsfälle.
Ihr Partner für energieeffiziente Filtration
Als Anbieter von energieeffizienten Filterkonzepten für mobilhydraulische Anlagen ist es unser Ziel, unseren Kunden Filtrationslösungen anzubieten, die durch Einsatz durchflussoptimierter Materialien oder Filteraufbauten gekennzeichnet sind. Positiver Nebeneffekt ist, dass durch unsere Filtrationslösungen die Kraftstoffkosten bei mobilhydraulischen Maschinen gesenkt werden können. Bei den Betreibern von Maschinen kann dadurch eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und der Marktfähigkeit erreicht werden.
Hydraulikanlagen gelten nicht nur im Vergleich zu elektromotorisch angetriebenen Systemen bis heute als ökologisch bedenklich. Meist verzerrt sich das Bild bei der Erstellung einer Ökobilanz oder CO2- Bilanz je nach Sichtweise und Systembetrieb. Die RT Filtertechnik GmbH möchte mit nachhaltigen Filtrationslösungen zeigen, dass ein hydraulisches System neben harten kalkulatorischen Fakten auch eine ökologisch sinnvolle Alternative sein kann. Der Nutzer kann aus dem Sortiment nachhaltiger Filterelemente und Detaillösungen die passende Filtrationsaufgabe als Serienlösung einsetzen und somit auch mit einfachen Mitteln helfen nachfolgenden Generationen eine saubere Umwelt zu vererben.