Acheter Contact

Les 5 principales raisons d’utiliser un filtre à couches en nanofibres performantes

Les nanotechnologies consistent à manipuler des matériaux à des échelles proches de l’atome, où des phénomènes uniques se produisent qui permettent de nouvelles applications¹. Un exemple de nanotechnologies est l’utilisation de nanofibres comme couche de performance pour les applications de filtres à air industriels. Pour produire une couche en nanofibres, un processus d’électrofilature crée une fibre très fine, continue et robuste de 0,2 à 0,3 micron de diamètre, qui est ensuite appliquée sur un substrat de filtration. Les nanofibres forment une toile permanente présentant de très fins espaces interstitiels à la surface du substrat. La toile collecte la poussière, la saleté et les contaminants à la surface du filtre. Cette structure apporte de nombreux avantages par rapport aux filtres conventionnels fabriqués avec un matériau filtrant à base de cellulose, cellulose/synthétique, Spunbond ou Meltblown.

Bien que le coût d’achat de filtres à couches performantes en nanofibres de qualité premium pour un dépoussiéreur puisse être plus élevé que pour des supports filtrants de base, un argument important est que les filtres à couches de nanofibres valent bien cet investissement. Vous trouverez ci-dessous les 5 principales raisons montrant qu’un filtre à couches performantes en nanofibres premium vaut cet investissement :

1.  Efficacité initiale et continue plus élevée.  L’une des principales fonctions d’un dépoussiéreur est de contrôler et réduire les émissions générées par un procédé de fabrication. Les filtres neufs et propres présentent généralement une moins bonne efficacité (et, par conséquent, génèrent davantage d’émissions) par rapport aux filtres sur lesquels de la poussière s’est déjà accumulée. Lorsqu’elle est propre, la couche de nanofibres à la surface du filtre capture mieux les particules de poussière que les filtres propres sans couche en nanofibres, voir Figure 1. Ces performances sont possibles grâce à plusieurs mécanismes de filtration, notamment l’interception, la diffusion et l’impaction, voir Figure 2.

Figure 1 : agrandissement d’un matériau filtrant à couche de nanofibres, comparé à des fibres de cellulose, Spunbond, cellulose/synthétique et Meltblown
Figure 2 : mécanismes de filtration

Du reste, l’efficacité initiale ne constitue qu’une petite partie de l’histoire. La plupart des dépoussiéreurs industriels font appel à des méthodes de nettoyage de filtres pour gérer l’accumulation de poussière à la surface du filtre pendant la durée de vie de celui-ci. À chaque fois qu’un filtre est nettoyé (généralement par un jet d’air comprimé à contre-courant), la poussière qui se dépose sur le matériau filtrant est déplacée et des émissions peuvent être générées. Avec un filtre muni d’une couche de performance en nanofibres, la poussière collectée s’accumule sur la surface du support de filtration plutôt que dans le support, et elle est nettoyée avec moins d’impulsions. Moins d’impulsions permettent de créer moins d’événements générant des émissions.

2.  La perte de charge plus faible à travers le filtre permet d’économiser de l’énergie.  La plupart des systèmes de récupération de la poussière reposent sur l’usage d’un ventilateur qui extrait l’air chargé en poussières depuis une source de contaminants vers un dépoussiéreur, puis sur le support de filtration. L’énergie (pression statique) requise pour déplacer l’air à travers le système de filtration détermine la taille du ventilateur nécessaire et, par conséquent, l’énergie efficace requise pour faire fonctionner le système. Les restrictions causées par un matériau filtrant et par les particules capturées peuvent contribuer considérablement au besoin global en énergie du ventilateur équipant un système. Dans les supports filtrants de base, la plupart des particules de poussières filtrées peuvent être dirigées en profondeur dans les pores du support. Cette filtration en profondeur du filtre ne peut pas être aussi bien nettoyée que les particules filtrées en surface avec un filtre à couches performantes en nanofibres, voir la Figure 3. Lorsque la poussière capturée ne peut pas être éliminée de la profondeur du support, des pressions différentielles plus élevées et stables sont créées à travers le support de filtration et la demande en énergie augmente. Comme le support à couches en nanofibres capture la poussière à la surface en réduisant la filtration en profondeur, il est nettoyé plus complètement et fonctionne à une pression différentielle moins élevée à travers le matériau filtrant, ce qui réduit également les besoins en énergie. Une restriction plus faible à travers le support de filtration résulte en des exigences en énergie du système global moins élevées et à des exigences moindres de ventilateur lors de la conception d’un nouveau système et de la sélection des composants. Il est également possible de réaliser davantage d’économies d’énergie si le ventilateur du système est configuré avec un système de contrôle à variateur de fréquence.

Chargement en surface

Chargement en profondeur

Figure 3 : effet d’une couche de nanofibres sur un filtre

3.  Réduction de la consommation en air comprimé requise pour les systèmes de récupération de la poussière nettoyés par jet d’air.  Découvrez un autre avantage du support de couche en nanofibres de filtration en surface. Comme mentionné plus haut, lorsque la poussière est capturée à la surface d’un filtre, il faut moins d’impulsions d’air comprimé pour le nettoyer en profondeur, voir Figure 4. La réduction du nombre d’impulsions d’air comprimé permet de diminuer la consommation d’air comprimé globale qui, en retour, abaisse les besoins en énergie et les coûts de fonctionnement du compresseur.

Filtre à couche en nanofibres propre

Filtre de couche en nanofibres chargées en surface

Figure 4 : le filtre en nanofibres est chargé de poussière fine ISO. Les particules de poussière se collectent sur la surface du support et se nettoient facilement, tandis que le substrat reste propre. Un filtre à chargement en profondeur permet aux particules de poussière de pénétrer profondément dans le substrat où elles s’accumulent et étouffent le débit d’air.

4.  Durée de vie prolongée du filtre.  La plupart des filtres de dépoussiéreurs atteignent la fin de leur durée vie lorsque le support de filtration est intégralement chargé en profondeur et qu’il ne peut plus être nettoyé à un niveau acceptable pour permettre d’atteindre le débit d’air de conception avec le ventilateur disponible dans le système. Grâce à la couche d’efficacité en nanofibres et aux caractéristiques de filtration en surface, les filtres à couche de nanofibres durent considérablement plus longtemps que les éléments de filtres de base traditionnels. Une durée de vie du filtre plus longue revient à acheter moins souvent de nouveaux filtres, ce qui permet de réaliser des économies considérables sur le long terme. De plus, la durée de vie prolongée du filtre réduit la fréquence des temps d’immobilisation coûteux nécessaires aux activités d’entretien et de remplacement des filtres.

5.  Flexibilité de configuration des filtres pour la résolution des problèmes.  Le support à couche performante en nanofibres peut être fabriqué à partir d’une diversité de substances et intégré à de nombreuses configurations de filtre différentes. Une couche de nanofibres peut être appliquée sur des substrats en cellulose, synthétiques et Spunbond afin d’améliorer les performances de chacun de ces supports. Les substrats peuvent être sélectionnés pour leurs propriétés uniques antistatiques ou de résistance aux températures et à l’humidité, tout en offrant des avantages de la couche performante en nanofibres. Les filtres à couche performante en nanofibres sont disponibles sous forme de filtres à cartouches depuis de nombreuses années, mais les fabricants proposent désormais ce support dans des configurations de filtres à sacs plissés ou en flûte.

L’expansion des configurations de filtre et la disponibilité des filtres à couche performante en nanofibres de qualité premium pour une grande diversité d’applications permettent à davantage d’opérateurs d’opter pour une mise à niveau de leurs filtres de base, en réduisant ainsi leurs émissions, en réalisant des économies et en augmentant leur chiffre d’affaires.

National Nanotechnology Initiative (www.nano.gov)

 

Nous pouvons vous aider à trouver la meilleure solution pour votre application.

Fermer