منسوجات و فیلتراسیون – بخش اول

منسوجات و فیلتراسیون

چاپ شده در مجله جولا (نشریه تخصصی انجمن علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه امیر کبیر)
بخش‌های بعدی این مقاله بزودی در سایت شرکت صنعتی لادن قزوین منتشر خواهد شد.


امروزه منسوجات صنعتی برای جداسازی و خالص سازی محصولات صنعتی و برای تمیز کردن هوا، گازها، فاضلاب‌ها و هزاران کاربرد فیلتراسیون و جداسازی دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده ازمنسوجات برای فیلتراسیون و جداسازی با افزایش تقاضاهای صنعتی و محیط زیستی بعنوان یک بازار درحال پیشرفت شناخته می‌شود.

منسوجاتی که در فیلتراسیون مورد استفاده قرار می‌گیرند «مدیای فیلتر» یا به صورت ساده‌تر بعنوان مدیا شناخته می‌شوند.

صنعت فیلتراسیون صنعتی گسترده، جهانی، پیشرفته، متنوع و پرسوداست. دو حوزه ی مجزای فیلتراسیون را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:

  • جداسازی جامدات ازمایعات
  • جداسازی جامدات موجود در گازها

این صنعت، یک صنعت با تکنولوژی پیشرفته محسوب می‌شود که همانند شرکت‌های فرآوری غذا، حجم وسیعی از محصول، مستقیما از تولیدکننده به مصرف کننده نهایی منتقل می‌شود. فیلترها، همچنین ممکن است بعنوان قسمتی از زنجیره تامین نیز باشند. برای مثال در تولید آلومینیم، بوکسیت ابتدا استخراج می‌شود و سپس توسط چندین مرحله فیلتراسیون مایع (تر)، به آلومین خالص سازی می‌شود. آلومین سپس به واحد تصفیه منتقل می‌شود و در آنجا به آلومینیم تبدیل می‌شود که خود این فرآیند نیز نیازمند فیلتراسیون بیشتر است که عموما بعنوان فیلتراسیون خشک دسته بندی می‌شوند.

علم تراوایی پارچه یا جریان‌های عبور کننده از پارچه، دانشی است که بسته به خروجی موردنظر و مشخصات جامداتی که باید فیلتر شوند، برای ایجاد مشخصات خاص در یک پارچه لازم است. برای اهداف تجاری و محیط زیستی، لازم است که جریان‌ها (هوا یا مایع) در مدیا حداکثر باشند و در عین حال حداقل مقدار ذرات از مدیای فیلتر توانایی عبورکردن را داشته باشند. عوامل دیگری نیز مانند عدم انسداد فیلتر در زمان فیلتراسیون و همچنین توانایی جداکردن ذرات از فیلتر یا تمیز کردن فیلتر نیز بسیار اهمیت دارند.

تئوری‌های فیلتراسیون عموما برگرفته از قوانین علم مکانیک سیالات هستند و تئوری‌ها و روابط مختلفی برای محاسبه‌ی مقدار بازدهی فیلترها تا به امروز گسترش پیداکرده‌اند. یکی از عوامل مهم در فیلتراسیون اندازه بیشترین ذرات نفوذ کننده است که به اختصار به آن MPPS: Most penetrating particle size میگویند وباسرعت ذرات و اندازه ذرات در ارتباط است. عموما در فیلتراسیون، جداسازی ذرات با محدوده ابعاد ۰٫۴ تا ۰٫۰۴ میکرون بسیار مشکل است و عموما پیشرفت طراحی فیلترها و سعی بر مدل کردن رفتار متقابل سیالات و فیلترها در راستای رفع این مشکل است.

مدیای فیلتر در اکثر موارد برای ایجاد “کیک” که یک مدیای فیلتر بسیار موثراست. استفاده می‌شود. کیک در اصل تجمع ذرات بر سطح فیلتر است که این توده ی ذرات ایجاد شده در سطح.خود بعنوان یک فیلتر عمل میکنند. از دیگر مزایای تشکیل کیک توانایی جداکردن راحت کیک و تمیز کردن فیلتر است. در بسیاری از صنایع کیک ایجاد شده بعد از جداسازی بعنوان یک ماده ارزشمند قابل استفاده در کاربردهای دیگر است.لازم است که یک کیک تا حد ممکن سریع ایجاد شود زیرا تا زمان تشکیل کیک فرآیند فیلتراسیون مؤثر نخواهد بود و محصول باید دوباره تحت فیلتراسیون مجدد قرار گیرد که مستلزم زمان و هزینه اضافی است.

منسوجات و فیلتراسیون

انتخاب لیف و ساختار منسوج در کارآیی فیلتر و قابلیت‌های عملکردی آن در مقابل یک مخلوط معین، بسیار مهم است و مشخصات فیلتر باید کاملا شناخته و فهمیده شود تا بتوان مشکلات فیلتراسیون را به حداقل رساند. شرایط شیمیایی.حرارتی و فشارهای مختلف که در انواع کاربردهای فیلتراسیون و جداسازی دخیل هستند، تاثیر زیادی برروی نوع پلیمر مواد پایه ی مورد استفاده دارند. با درنظر گرفتن این شرایط دانش دقیقی از مشخصات و عملکرد پلیمرهای مختلف و همچنین قابلیت‌های عملکردی مدیا باید فهمیده و در نظر گرفته شود. جامداتی که فیلتر یا جدا می‌شوند نیز تاثیر بسزایی برروی ساختار پارچه یا منسوج مورد استفاده دارند.انواع تجهیزات فیلتر نیز برروی انتخاب مدیا موثر است. براساس مطلب گفته شده دانشی دقیق از الیاف و منسوجات برای جداسازی جامدات از مایعات و گازها ضروری است.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *