Ziel der Entwicklung
Bei abreinigbaren Tiefenfiltern in Verbrennungsanlagen, zum Beispiel für Holzschnitzel, werden derzeit Filterschläuche aus Polfaser-Vlieswirkstoffen Typ Kunit oder Verbundmaterialien, wie Hycoknit®, eingesetzt. Diese Textilien bestehen aus einer Polfaser- und einer Maschenschicht, die bei der Hycoknit®-Struktur durch eine zusätzliche Faserschicht mittels Wasserstrahlverwirbelung (Spunlace) auf der Maschenseite stabilisiert wird. Diese Vlieswirkstoffe zeichnen sich durch hohe Voluminosität aus. Im Filtrationsprozess wird die Faserpolschicht des Vlieswirkstoffes als Anströmseite zur optimalen Einlagerung von Staubpartikeln angeordnet. Aufgrund der teilweise noch sehr hohen Temperaturen in der Filtereinheit werden hitzebeständige Faserstoffe verwendet.
Im Laufe des Bestaubungsvorganges in der Filtereinheit einer Verbrennungsanlage für Holzschnitzel setzt sich die Faserpolschicht mit Staub zu, so dass das Filtermaterial an Masse sowie der Differenzdruck zunimmt und die Luftdurchlässigkeit abnimmt. Ist eine bestimmte Druckdifferenz erreicht, wird der Filterschlauch durch einen Luftstoß abgereinigt und in Längsrichtung teilweise wieder entlastet. Infolge der Beladung mit Staub und der geringen Dimensionsstabilität der Vlieswirkstoffe, vor allem beim Vlieswirkstoff Kunit, dehnt sich in einigen Fällen der Filterschlauch in Längsrichtung aus, sodass die Schlauchspitze zeitweise auf dem Bodenblech aufsitzt. Durch dort abgelagerte, glühende Asche können sich so trotz hitzebeständiger Faserstoffe im Filterschlauch Löcher einbrennen und die Filterleistung mindern. Die Ursache für die geringe Dimensionsstabilität sowie das unausgeglichene Festigkeits- und Dehnungsverhalten von MD:CD=6:1 ist in der Verarbeitung von Längsfaservliesen bei der Herstellung der Kunit-Vlieswirkstoffe zu suchen.
Das Projektziel war, die Dimensionsstabilität des Filtermaterials/Polfaser-Vlieswirkstoffes zu erhöhen und das unausgeglichene Festigkeits- und Dehnungsverhalten in Richtung MD:CD=1:1 zu verbessern.
Vorteile und Lösungen
Die Lösung der oben genannten Problematik konnte einerseits durch die zusätzlich auf die Maschenseite eines Polfaser-Vlieswirkstoffes Typ Kunit mittels Spunlace aufgebrachte Wirbelvliesstoffschicht erreicht werden. Andererseits konnte die Herstellung und Verwendung eines weiteren Polfaser-Vlieswirkstoffes Typ Maliknit für das genannte Einsatzgebiet untersucht werden. Bei dem Maliknit-Vlieswirkstoff wird ein quergelegtes Faservlies nach dem Kunit-Verfahren vermascht. Der Vorteil wird in dem einstufigen Verfahren gesehen, wobei ein Vlies anschließend an das Querlegen in einem Prozessablauf verfestigt werden kann. Dadurch wird ein ausgeglichenes Festigkeits- und Dehnungsverhältnis der neuartigen Filtermaterialien erreicht.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Testung der Filtermaterialien in Verbrennungsanlagen im industriellen Maßstab wurde gemeinsam mit den Projektpartnern Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH Dresden, sowie mit der Firma Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH Burgbernheim, durchgeführt. Dabei wurden die dauerhafte Hitzebeständigkeit und erhöhte Standzeit der Filtermaterialien als ein weiterer Vorteil nachgewiesen.