Quale scegliere: una membrana in ePTFE o una finitura in PTFE?

Qual è la differenza tra PTFE ed ePTFE?

Il PTFE, abbreviazione di politetrafluoroetilene, è un fluoropolimero sintetico del tetrafluoroetilene. Oltre ad essere idrofobo, ovvero idrorepellente,PTFEè resistente alle alte temperature, non viene attaccato dalla maggior parte delle sostanze chimiche e dei composti e offre una superficie a cui non si attacca quasi nulla.

Tipi di raccolta della polvere

Per i collettori di polvere secca, che utilizzano filtri a maniche, ci sono due opzioni comuni: i sistemi a scuotimento (sistemi vecchi che stanno diventando sempre più rari), in cui il sacco di raccolta viene scosso per rimuovere le particelle incrostate, e il getto d'aria pulsata (noto anche come pulizia ad aria compressa), in cui viene utilizzato un getto d'aria ad alta pressione per rimuovere la polvere dal sacco.

La maggior parte dei filtri a maniche utilizza come mezzo filtrante lunghi sacchi tubolari realizzati in tessuto intrecciato o feltrato. Per applicazioni con carico di polvere relativamente basso e temperature dei gas pari o inferiori a 121 °C (250 °F), a volte vengono utilizzate anche cartucce pieghettate in tessuto non tessuto come mezzo filtrante al posto dei sacchi.

Tipi di sacchetti filtranti

Per quanto riguarda i materiali utilizzati per realizzare i mezzi filtranti, sono disponibili numerose opzioni. Questi materiali tollerano temperature diverse, offrono diversi livelli di efficienza di raccolta, supportano diverse capacità di resistenza ai materiali abrasivi e offrono diverse compatibilità chimiche.

Le opzioni dei supporti (che possono essere forniti in forma intrecciata e/o infeltrita) includono cotone, poliestere, feltri micro denari ad alta efficienza, polipropilene, nylon, acrilico, aramide, fibra di vetro, P84 (poliimmide), PPS (solfuro di polifenilene)

Tipi di finiture dei sacchetti filtranti

Una volta selezionato il materiale filtrante per i sacchetti, la scelta successiva sarà se applicare o meno una finitura. L'utilizzo di una finitura appropriata (o di una combinazione di finiture in alcuni casi) può migliorare significativamente la durata del sacchetto, il distacco dei residui e la protezione dalle condizioni di applicazione più difficili.

I tipi di finiture includono: bruciacchiato, smaltato, ignifugo, resistente agli acidi, antiscintilla, antistatico e oleorepellente, per citarne solo alcuni.

Il PTFE può essere applicato come finitura in due modi diversi: come membrana sottile o come rivestimento/bagno.

Tipi di finiture in PTFE

Iniziamo considerando un filtro a maniche costituito da un sacco in poliestere feltrato. Quando il sacco è in uso, alcune particelle di polvere penetrano nel materiale filtrante. Questo processo è chiamato filtrazione in profondità. Quando il sacco viene agitato o viene azionato un impulso di aria compressa per rimuovere le particelle incrostate, alcune particelle cadono nella tramoggia e vengono rimosse dal sistema, mentre altre rimangono incastrate nel tessuto. Col tempo, sempre più particelle si incastrano in profondità nei pori del materiale filtrante e iniziano a opacizzarlo, compromettendone le prestazioni nei cicli successivi.

Una membrana in ePTFE può essere applicata a sacchi normali e plissettati realizzati con materiali intrecciati e feltrati. Tale membrana è microscopicamente sottile (si pensi alla "pellicola per alimenti" per una migliore visualizzazione) e viene applicata in fabbrica sulla superficie esterna del sacco. In questo caso, la membrana aumenterà notevolmente l'efficienza del sacco (dove "efficienza" in questo contesto si riferisce al numero e alle dimensioni delle particelle di polvere filtrate). Se un sacco in poliestere grezzo ottiene un'efficienza del 99% per particelle di due micron e più grandi, ad esempio, l'aggiunta di una membrana in ePTFE può portare a un'efficienza del 99,99% per particelle fino a 1 micron e più piccole, a seconda della polvere e delle condizioni operative. Inoltre, le proprietà lisce e antiaderenti della membrana in ePTFE consentono di rimuovere la maggior parte della polvere incrostata, eliminando o riducendo al minimo la filtrazione profonda e l'occlusione per tutta la durata della membrana (queste membrane si deteriorano nel tempo; inoltre, per massimizzarne la longevità, non devono essere utilizzate in combinazione con particelle di polvere abrasive).

Sebbene una membrana in ePTFE sia un tipo di finitura, alcuni ritengono che il termine "finitura in PTFE" significhi il bagno o la spruzzatura di un rivestimento liquido di PTFE sul mezzo filtrante. In questo caso, le fibre del mezzo sono incapsulate singolarmente in PTFE. Una finitura in PTFE di questo tipo non aumenta l'efficienza di filtrazione e il sacco potrebbe comunque accumularsi in profondità, ma se si utilizza un getto a impulsi, il sacco si pulirà più facilmente grazie al rivestimento liscio che il PTFE fornisce alle fibre.

Qual è la soluzione migliore: una membrana in ePTFE o una finitura in PTFE?

Un sacco filtrante con una membrana in ePTFE può aumentare l'efficienza fino a 10 volte o più, è facile da pulire e non subisce carichi di profondità. Inoltre, una membrana in ePTFE è vantaggiosa per la polvere oleosa e appiccicosa. Al contrario, un sacco filtrante senza membrana trattato con una finitura in PTFE non subirà un aumento di efficienza e subirà comunque carichi di profondità, ma sarà più facile da pulire rispetto a un sacco senza finitura.

In passato, in alcuni casi, la scelta tra una membrana in ePTFE e una finitura in PTFE era determinata dal costo, poiché le membrane erano costose, ma negli ultimi anni il prezzo delle membrane è diminuito.

Tutto ciò potrebbe far sorgere la domanda: "Se non si può battere una membrana in ePTFE in termini di efficienza e prevenzione del carico di profondità, e se il prezzo di una membrana a sacco è sceso al punto da costare solo leggermente di più di una con finitura in PTFE, perché non optare per una membrana in ePTFE?". La risposta è che non è possibile utilizzare una membrana in un ambiente in cui la polvere è abrasiva perché, in tal caso, la membrana non durerà a lungo. In caso di polvere abrasiva, la finitura in PTFE è la soluzione ideale.

Detto questo, la scelta della combinazione più appropriata di materiale filtrante e finitura (o finiture) del filtro è un problema multidimensionale e la risposta ottimale dipende da molti fattori.