Общие сведения
Эти фильтрующие элементы относятся к картриджам глубинного типа и имеют присущие им достоинства и недостатки. Для производства жестких фильтрующих перегородок из вспененных полимеров в основном используются поропласты, имеющие открытопористую структуру, в которой газонаполненные ячейки сообщаются как между собой, так и с окружающей атмосферой. Содержание количества ячеек в структуре материалов можно изменять от 0 до 100 %, в зависимости от выбранных сырья и технологического процесса. Наибольшее распространение получили фильтрующие элементы, изготовленные методом вспенивания из полиолефинов: полипропилена и полиэтилена.
Фильтрующие перегородки, изготовленные методом вспенивания полимера, для своей эффективной работы должны иметь толщину менее 1 см. При этом эффективность улавливания частиц не будет превышать 80%. Поэтому все изготовители фильтр-патронов такого типа стремятся к тому, чтобы глубина фильтрующего слоя была как можно больше. Правда увеличение толщины фильтра приводит к резкому росту перепада давления на фильтре.
Для снижения перепада давления и повышения эффективности работы фильтра изготавливают двух- или трехслойные вспененные фильтрующие перегородки. При этом плотность пористого слоя уменьшается от внутреннего к наружному. Фильтр по своей глубине будет представлять, как бы два фильтра (предфильтр и постфильтр). Это очень удобно, когда толщина фильтрующей перегородки достаточно велика, например, для фильтр-патронов, применяющихся в фильтродержателях серии «Big Blue», где толщина фильтрующей перегородки достигает 4 см.
Удельный вес (плотность) вспененных фильтрующих перегородок обычно находится в диапазоне от 200 до 800 кг/м3. При этом условный размер пор варьируется в диапазоне от 0,5 мкм до 50 мкм. Пористость достигает 70%.
Конструкция
Глубинные фильтрующие элементы из вспененного полимера представляют собой цилиндрическую конструкцию, в которой фильтрующей перегородкой в данном служит трубка, образующаяся в результате вспенивания слоя полимера.
При создании фильтрующей перегородки из вспененного полимера чаще всего используют два основных метода газообразования в матрице полимера: физический (прямой впрыск газа в расплав полимера) и/или химический (переработка полимера с добавлением химических веществ, разлагающихся с выделением газа, так называемых агентов-порообразователей). Количество газа, «введенного» в полимер при изготовлении перегородки, обуславливает как количество газонаполненных ячеек в структуре материала, так размер образующихся пор. Этим и добиваются различный условный размер пор будущей фильтрующей перегородки.
Процесс изготовления фильтрующего глубинного фильтрующего элемента из вспененного полимера начинают с укладки защитного слоя на перфорированную трубку. Далее на этот слой укладывают два или три рабочих слоя. Полученная таким образом фильтрующая трубка (перегородка) режется по длине, соответствующей высоте будущего фильтрующего элемента. , и если требуется, торцы фильтрующего пакета герметизируются расплавом полипропилена. В зависимости от конструкции фильтродержателя, в котором будет размещаться и эксплуатироваться фильтрующий элемент, к торцам привариваются концевые детали (крышки и адаптеры), которые будут обеспечивать как центровку, так и уплотнение фильтрующего элемента.
Но чаще всего фильтрующие элементы из вспененных полимеров не адаптируются.