Os meios filtrantes de papel canelado têm sido usados em sistemas industriais de extração de fumos durante décadas. Compostos por celulose (80-85%) e poliéster (15-20%), eles captam partículas em várias aplicações como a soldadura e o corte a plasma ou a laser. Com o avanço e a disponibilidade da nova tecnologia de nanofibras, estes filtros conseguem reter mais – e menores – partículas, com tempo de vida útil superior, menos gastos de energia em ar comprimido e ventilador assim como menos manutenção do que com os meios filtrantes antecessores.

O que são filtros de nanofibras?

A nanofibra em si é uma fibra de polímeros sintéticos, tipicamente menor que 200 mícrons mas frequentemente menor que 100 mícrons, que é  pulverizada na superfície de um meio filtrante existente para aprimorar as suas propriedades de filtragem, fornecer maior eficiência e melhorar a capacidade de limpeza. Quando visto num microscópio de alta definição, tipo microscópio eletrónico de varrimento (SEM), pode se ver claramente uma camada de fibras muito finas que criam o que parece ser uma película super fina sobre o meio filtrante base. A imagem 1 em baixo é uma vista superior da rede de nanofibras sobre um meio de papel canelado. As fibras muito pequenas têm aproximadamente 100 nanómetros enquanto que as fibras maiores vistas em baixo são aproximadamente 20 mícrons (20.000 nanofibras) e maiores. É esta formação em rede que fornece todos os benefícios. A imagem 2 mostra uma secção transversal do meio filtrante completo. Na parte superior da imagem, pode ver como a camada de nanofibra é fina em comparação com o resto do meio filtrante de papel, cerca de 1/3000 da espessura. Pode até ser difícil de aceitar que algo tão pequeno possa ter tanta importância na filtragem do ar.

 

 

 

Filtragem de carga em profundidade vs carga de superfície

Por décadas na indústria de filtragem de ar, os filtros e sistemas de filtragem foram projetados de forma que a alta eficiência só fosse alcançada após determinado tempo de operação. No arranque de um sistema com filtros novos, estes precisam de ficar sujos antes de fornecerem a eficiência desejada. A sujidade que fica presa entre as fibras do meio filtrante vai lá permanecer durante a vida útil do filtro, formando o chamado “bolo filtrante”, que foi feito intencionalmente para aumentar a eficiência do filtro, melhorar a libertação da poeira durante a limpeza e criar uma condição operacional estável. Isto é a chamada filtragem de carregamento ou carga em profundidade.

 

A filtragem de carga de superfície ocorre quando a superfície do meio filtrante não permite que a poeira penetre no interior do meio filtrante. A poeira capturada pelo filtro permanece na superfície. Não são necessárias partículas para preencher os orifícios microscópicos para haver eficiência de filtragem, uma vez que a superfície é projetada para que a poeira saia facilmente e não se cole/acumule durante a limpeza. Com o avanço da tecnologia de nanofibras, mais e mais aplicações com filtros de pó estão a mudar para nanofibras na superfície do meio filtrante base usando a técnica de filtragem de carregamento ou carga de superfície.

 

A vantagem da Nanofibra

As vantagens do carregamento superficial do pó recolhido são muitas. Usar nanofibras para carregar a superfície do meio filtrante pode ser a melhor opção para um sistema de extração de fumos.

 

Limpeza mais fácil - limpar a poeira apenas da superfície do filtro é mais fácil e rápido do que extrai-la do interior do meio filtrante. Menos ciclos de limpezas significam menos uso de ar comprimido e reduzem o custo operacional.

Sistemas mais pequenos - o dimensionamento dos sistemas de filtragem é baseado na dimensão das partículas, quantidade de poeira e caudal de ar. Se a poeira apenas permanece na superfície, os filtros são mais fáceis de limpar e consegue-se mais caudal de ar por cartucho. Isto resulta em sistemas de filtragem mais pequenos, com menos quantidade de elementos filtrantes e em geral, menor custo de aquisição e operação.

Redução de energia - com o carregamento de superfície, melhor capacidade de limpeza dos filtros e sem poeira presa no interior do meio filtrante, a queda de pressão no filtro permanece baixa. Aplicando um variador de frequência para manter o caudal de ar constante, a energia para operar o ventilador é economizada, reduzindo o custo operacional do sistema.

Manutenção reduzida – quando a limpeza dos filtros é mais fácil e a queda de pressão permanece baixa por mais tempo o resultado é que a durabilidade dos filtros aumenta. Isto significa menos compras de filtros de substituição, menos filtros para abate, menores custos de manutenção e economia real da instalação.

Dependendo da necessidade das instalações, tipo de poeira e outras variáveis de aplicação, bem como se precisa de um novo sistema ou apenas de uma atualização de um sistema mais antigo, os filtros com a mais recente tecnologia de nanofibras provavelmente proporcionaram benefícios operacionais e de manutenção com custos inferiores.

 

Os filtros de cartucho de Nanofibra são o novo padrão

O novo filtro de poeira MCP da Nederman, bem como a maioria dos sistemas semelhantes no mercado, usa filtros de cartucho. O meio filtrante do cartucho canelado em celulose (tipo 175) tem sido um componente padrão dos nossos sistemas de filtros de poeiras e fumos, mas está a ser substituído pelo novo cartucho tipo 178, de celulose misturado com nanofibra. Equipado com meio filtrante de nanofibra, o cartucho tipo 178 pode ser usada em muitos sistemas e dispositivos diferentes, como sistemas de filtro estacionário Nederman para extração de pó e fumos MCP, FMC, LCP, MJC, MJC Mini e SiloSafe, bem como nos nossos filtros de poeira móveis e extratores de fumos FilterBox e FIlterCart. Pode também ser adaptado em vários tipos de unidades mais antigas e já é o componente padrão em todos os filtros de cartucho da Nederman para extração de fumos.

 

O futuro provavelmente evoluirá para meios filtrantes de nanofibra, com fibras ainda menores do que as atuais. Isso contribuirá para um carregamento da superfície ainda melhor, limpeza mais simples e maior eficiência na captura de partículas. Fique conectado com a Nederman para saber em primeira mão quando a disponibilidade destas e outras novidades tecnológicas que podem vir a beneficiar as suas instalações.

 

Se tiver alguma dúvida sobre o meio filtrante em nanofibra ou sobre o trabalho da Nederman neste campo, esteja à vontade para nos contatar. Também encontrará muitos outros artigos aqui no Centro de Conhecimento da Nederman, abordando áreas como filtragem de poeira combustível, extração de fumos de soldadura robótica e poeira de impressão 3D.