Aus der Branche

• Trimetric Filtermedien: Top in Temperaturbeständigkeit, Rückhalterate und Robustheit

Das innovative, hochporöse Filtermedium aus Sinterwerkstoffen, Trimetric, verbindet in einem Medium alles, was effiziente Heißgasfiltration erfordert: Hohe Rückhalteraten, thermische Beständigkeit bis 600 °C, mechanische Robustheit gegen Schwingungen sowie Regenerierbarkeit im laufenden Betrieb. Mit dieser neuen Produktfamilie macht die international führende technische Weberei GKD – Gebr. Kufferath AG (GKD) jetzt erstmals die in der IMVT-Studie nachgewiesene Effizienz von Kombinationen aus Optimierten Tressen und Metallfaservlies in der Praxis verfügbar. Anwendungsspezifisch auslegbar, können die eigenstabilen Filterelemente in allen kostengünstigen Bauformen von Standard-Staubfiltern eingesetzt werden – mit geringen Anpassungen bei der Fixierung auch in Schlauchfilteranlagen.

Ob zur Herstellung von Farbpigmenten und Katalysatoren, zur Rückgewinnung von Wertstoffen oder bei der Verbrennung von Holzschnitzeln, industriellen und kommunalen Abfällen: Die Filtration und Aufbereitung heißer Gasströme hat eine Schlüsselfunktion, um steigenden Anforderungen an Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit gerecht zu werden. Von entscheidender Bedeutung für CO2-Footprint und Gesamtwirkungsgrad der Anlagen ist die Rückgewinnung der thermischen Energie nach dem Filtrationsprozess. Betriebstemperaturen über 260 °C vermeiden nicht nur ein energieintensives Wiederaufheizen des Abgases, sondern tragen auch zum Schutz nachgelagerter Aggregate wie Wärmetauscher, Katalysatoren oder Gaswäscher bei. Dort kann bei niedrigen Prozesstemperaturen die Ablagerung von Teer einen nur schwer zu entfernenden Belag verursachen, der zeit- und kostenaufwendige Reinigungsarbeiten erfordert. Höhere Betriebstemperaturen stellen jedoch entsprechend hohe Anforderungen an die eingesetzten Filtermedien, um sehr gute Rückhalteraten auch von Feinstpartikeln unter 0,1 μm Größe aus dem Gasstrom zu gewährleisten. Das derzeit am häufigsten eingesetzte Temperaturspektrum zur Partikelabscheidung aus heißen Gasströmen liegt im Bereich von 300 bis 500 °C. Mit zunehmender Temperatur steigt bei dieser kuchenbildenden Staubfiltration jedoch auch der Druckverlust. Eine regelmäßige Abreinigung der Filtermedien durch Druckimpulse ist deshalb für den Leistungserhalt des Filters unverzichtbar.

Der Einsatz von Filtermedien aus PTFE oder anderen synthetischen Fasern ist auf Temperaturen von maximal 260 °C begrenzt. Zudem können sie durch glimmende Partikel beschädigt werden oder sogar in Brand geraten und damit die Sicherheit der gesamten Anlage gefährden. Bei höheren Temperaturen sind deshalb Keramikfilter Stand der Technik. Sie sind jedoch in ihrer Länge begrenzt, da sie durch den zur Regenerierung eingesetzten Druckpuls ins Schwingen geraten – mit daraus resultierender Bruchgefahr. Filtermedien aus metallischen Werkstoffen sind bis 600 °C temperaturbeständig, nicht brennbar und widerstehen auftretenden Schwingungen mit mechanischer Robustheit. Bisher erreichten sie jedoch nicht den Rückhaltegrad von PTFE-Medien.

Echter Alleskönner

Mit dem hochporösen Trimetric Filtermedium bietet GKD jetzt ein Filtermedium, das alle positiven Eigenschaften bisher bewährter Filtertypen in einem Medium vereint. Das vierlagige, eigenstabile Produkt kombiniert drei verschiedene Filtermedien – darunter Metallvlies – zu hochleistungsfähigen Filtern für die Heißgasfiltration. Als gesintertes Filtermedienlaminat basiert Trimetric auf den bei GKD langjährig bewährten Prozessen zur Herstellung des Gewebelaminats Gekuplate und den Ergebnissen der IMVT-Studie. Sie wies nach, dass die Kombination aus Metallfaservlies auf der Abström- und Optimierter Tresse auf der Anströmseite in Abreinigung und Filtrationseffizienz unübertroffen ist. Die hohe Schmutzaufnahmekapazität dieser Kombination gewährleistet einen langsamen Druckverlustanstieg bei hohem Abscheidegrad. Temperaturbeständig bis 600 °C ist das Laminat aus Edelstahl-Medien auch dort einsetzbar, wo polymere Filtermedien nicht mehr funktionieren. Der Werkstoff gewährleistet gute Schweißbarkeit und somit auch die notwendige Abdichtung zwischen Roh- und Reingasseite.

Dank seiner Stützstrukturen benötigt das selbsttragende Filterelement keinen Stützkorb. Zur Abreinigung wird der Filterkuchen durch lokale Differenzdruckumkehr von dem starren Filtermedium abgelöst. Die aus der sehr guten Regenerierbarkeit der Trimetric Filterkerzen resultierenden langen Standzeiten sind die Basis für einen ebenso dauerhaften wie zuverlässigen Betrieb. Anders als Keramikkerzen erlauben Filterkerzen aus Trimetric zudem die Reinigung außerhalb des Filtergehäuses per Hochdruckreiniger und somit eine mehrfache Wiederverwendung. Diese mechanische Stabilität macht sie Keramikkerzen generell deutlich überlegen: Auch schwingender Belastung durch impulsartigen Druckanstieg bei der Abreinigung oder zu fest angezogener Schraubverbindungen halten Trimetric-Kerzen ohne Bruchgefahr stand.

Universell einsetzbar

Die Kerzenlänge ist mit diesem neuen Filtermedium grundsätzlich nicht limitiert: Aus bis zu 900 Millimetern langen Segmenten werden die benötigten Formate anwendungsspezifisch ohne Werkzeuge oder kostspielige Formen montiert. Dadurch sind auch Reparatur oder Austausch defekter Einzelsegmente jederzeit möglich. Mit individuell wählbaren Außendurchmessern von 60 bis 600 Millimetern haben Trimetric-Filtermedien standardmäßig einen zylindrischen Zuschnitt. Grundsätzlich ist jedoch auch ein quadratischer Zuschnitt oder jede andere Geometrie denkbar. Diese Modularität ermöglicht den Einsatz von Trimetric Filtermedien in allen kostengünstigen Bauformen der Standard-Staubfilter. Dort gewährleistet sie eine optimale Schmutzaufnahme bei den üblichen Anströmgeschwindigkeiten von 0,7 bis 1 Meter pro Minute. Ohne Umbau können die innovativen Trimetric-Filtermedien von GKD in vorhandene Kerzenfilteranlagen eingesetzt werden. Auch existierende Schlauchfilteranlagen oder Anlagen auf Basis von Filterplatten lassen sich mit nur leichter Modifikation der Befestigungselemente im Filtergehäuse umrüsten.

Anhand von Serienaufbauten auf VDI-Prüfständen wurden die Abreinigungseigenschaften und Filtrationseffizienz von Trimetric Filtermedien getestet: Verglichen mit reinen Metallfaservlies- oder Pulverkerzen sehr gute Regenerierbarkeit, zudem bruchresistent und im Rückhaltegrad gleichwertig zu PTFE-Medien – jedoch für Temperaturen bis 600 °C – tragen Trimetric Filtermedien signifikant zur Steigerung der Prozesseffizienz, Reduktion der CO2-Emissionen und Wirtschaftlichkeit bei.

Laut einer Umfrage von Statista nutzen mehr als 90 Prozent der Deutschen ihren Garten einmal die Woche oder häufiger. Dabei empfindet über ein Drittel den Aufenthalt als entspannend und ausgleichend. Stressig wird es jedoch, wenn es um die Reinigung der Gartenmöbel und -textilien geht. Zwar sind beinahe alle Stücke witterungsbeständig, dies verhindert allerdings nicht, dass sich innerhalb kürzester Zeit Dreck, Moos und Schimmel absetzen. Handelsübliche Putzmittel verzögern diesen Vorgang nur geringfügig und belasten darüber hinaus die Umwelt. Sollen die Garnituren sowie Markisen und Sonnenschirme hingegen auch ohne den Einsatz von starken chemischen Reinigern Wind und Wetter trotzen, empfiehlt sich die Verwendung von Nanotol: Die darin enthaltenen, abbaubaren Nanopolymere dringen in Fasern und Poren der zu schützenden Oberfläche ein und sorgen dafür, dass weder Wasser, Dreck noch Sporen oder Samen eindringen können. So bleibt die Gartenausstattung länger sauber und neuwertig – ohne die Umwelt durch aggressive Tenside zu belasten.

„Gerade Textilien – beispielsweise Polster, Tischdecken, Sonnenschirme und -segel – sind im Außeneinsatz problematisch: Werden sie feucht, kann dies zu Schimmelbefall oder Moosbewuchs führen. Eine gründliche Reinigung gestaltet sich in der Regel mühsam“, erklärt Mike Friedrich, Geschäftsführer der CeNano GmbH & Co.KG, dem Hersteller von Nanotol. „Doch auch Gartenmöbel aus Rattan oder Kunststoff sind betroffen – leichte Verfärbungen treten oft bereits nach wenigen Wochen ein.“ Gängige Putz- und Waschmittel enthalten allerdings meist schädliche Tenside, die nicht ins Grundwasser gelangen sollten. Um den Reinigungsaufwand und die Umweltbelastung durch Chemikalien zu reduzieren, hat Friedrich deswegen Nanotol entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus einem biologisch abbaubaren „Cleaner“ und einer schützenden Nanoversiegelung, dem „Protector“. „Das Prinzip ist einfach: Die Nanopartikel beeinflussen die Oberfläche so, dass sie sich wasser- und staubabweisend verhält – Fremdkörper können nicht mehr eindringen“, fasst Friedrich zusammen. Gleichzeitig werden Frostschäden eingegrenzt.
 
Mithilfe von Nanotol bleiben Gartenmöbel länger sauber.
Die Wirkweise ist hierbei immer gleich, nur in der Anwendung finden sich Unterschiede. Stoffe müssen vor der Versiegelung stets gewaschen und gespült werden, danach wird der Protector „Textilien“ aufgesprüht. Die Partikel ummanteln daraufhin die einzelnen Fasern und bilden einen unsichtbaren, geruchlosen Schutzschild. „Selbst Weinflecken lassen sich so einfach mit einem Papiertuch beseitigen“, merkt der Erfinder an. Glatte Oberflächen wie Kunststoff oder Metall hingegen sollten mit dem Cleaner „Haushalt“ vorbehandelt werden. Der anschließend aufgetragene Protector füllt Poren und Unebenheiten, sodass die Möbel glatter und damit neuer wirken. Auf diese Weise verdreckt die Gartenausstattung deutlich langsamer und selbst hartnäckiger Schmutz lässt sich mit bloßem Wasser bekämpfen. Die Versiegelung ist selbst über mehrere Monate hinweg wirksam.
 
Selbst Rotweinflecken lassen sich einfach beseitigen.
Da der Cleaner biologisch abbaubar ist, stellt er kein Problem für die Umwelt dar. Auch der Protector ist so konzipiert, dass keine unerwünschten Stoffe an die Umwelt abgegeben werden und Tieren oder Pflanzen schaden können. Dabei werden die vom Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuch vorgeschriebenen Werte um das zehnfache unterschritten. „Die Verwendung von Nanotol ist dadurch eine umweltfreundliche Möglichkeit, Arbeitszeit zu sparen sowie Gartenausstattung langfristig zu erhalten“, schließt Friedrich.

• Innovative textile Prozesse

Veränderungen sind gut: Innovationen in der textilen Verarbeitung führen zu mehr Effizienz in den Prozessabläufen. Diesem Themenkomplex widmet sich auf der Internationale Baumwolltagung in Bremen am Mittwoch, dem 21. März die Session  „Textile Processing“ und liefert ansprechende Beispiele dazu.

Nachhaltig
Michael Tuschak, Mayer & Cie., Deutschland informiert über das 3-in-1-Konzept von Spinitsystems. Spinnen, Reinigen und Stricken sind in einer Maschine zusammengefasst. So kann der Herstellungsprozess von hochwertiger Single-Jersey-Wirkware stark verkürzt werden, was Energiekosten einspart und den CO2-Ausstoß reduziert.

Indigo
Ein alter Farbstoff kommt zu neuen Ehren. Dr. Dean Etheridge von der Texas Tech University, USA spricht in seinem Vortrag über ein innovatives Indigo-Färbeverfahren von Baumwoll-garnen mit Hilfe von Schaum. Dies spart große Mengen an Wasser und wird inzwischen schon vermehrt von großen Marken in der Jeansfertigung genutzt.

Effizienz
Amin Leder, Trützschler Gmbh & Co. KG, Deutschland stellt eine Technik vor, in der der Streckprozess zur Rotorgarnherstellung nicht in einer abgetrennten Maschine erfolgt, sondern in die Kardierung integriert ist. Damit ist es möglich, auch Baumwolle mit höherem Abfallanteil effizient zu verarbeiten.

Überblick
Harald Schwippel, Rieter, Schweiz, stellt zusammenfassend alle vier wesentlichen Spinnereitechnologien für Baumwolle - Ring Spinning, Compact Spinning, Rotor Spinning und Air-Jet Spinning - vor. Sein Vortrag bietet einen Überblick über die Möglichkeiten, die jedes dieser Verfahren in seiner heutigen Entwicklungsstufe zur Herstellung unterschiedlicher Garne bietet und die effizientesten Optionen für verschiedene Einsatzzwecke.

Noch mehr Wissen
Im Vorfeld der Internationalen Baumwolltagung organisieren das Faserinstitut Bremen und die Baumwollbörse am Dienstag ein spezifisches Seminar für Spinnereien, in dem es um den effizienten Umgang mit Verunreinigungen in Baumwolle, von der Eliminierung in der Produktion bis hin zur Entfernung in der Spulerei geht.

Im Rahmen der Experten-Session wird am Freitagmorgen z.B. der Austausch von neusten Forschungsergebnissen auf dem Gebiet von Entkörnungsverfahren im Zusammenhang mit Baumwollqualität diskutiert sowie das Thema Nachweisbarkeit von GMO-freier Baumwolle. Journalisten sind hierzu herzlich eingeladen.