Sulla base delle esigenze produttive degli impianti odierni, sono necessarie migliori prestazioni dei filtri per gas e liquidi sterili. Tuttavia, la tecnologia non ha subito cambiamenti apprezzabili nell'arco di tre decenni.
Negli ultimi due anni però, un team composto di 40 scienziati e ingegneri dei materiali ha collaborato con le principali società del settore alimentare e delle bevande per affrontare problemi da tempo noti nell'ambito della microfiltrazione. La collaborazione che è ne derivata ha apportato miglioramenti significativi per quanto riguarda:
- Volume di produzione
- Integrità e ciclo di vita
- Sostituzione del filtro
Con il nome LifeTec™ della Donaldson Company, la linea migliorata di filtri lanciata in Europa e Nord America nel 2016. Approfondimento sui problemi che LifeTec ha superato:
Volume di produzione
All'interno della dimensione dell'elemento filtrante standard dell'industria, 2,75" di diametro con lunghezze in incrementi di 10", c'è sempre stato un intercambio tra il volume del flusso e le maggiori perdite di pressione, il che consuma energia supplementare. Per accelerare la produzione è richiesta velocità di flusso. Pertanto, per risolvere questa sfida, gli ingegneri di LifeTec hanno sviluppato un pacchetto pieghettato con una fitta configurazione di setti in polietersulfone (PES). I "pori" asimmetrici della membrana forniscono l'intervallo di cut-off necessario per la sterilizzazione, migliorando al contempo la capacità di flusso rispetto a una membrana simmetrica.
Imballando una cartuccia di dimensioni standard con il 20% in più di questo materiale e aumentando lo "spazio libero" della cartuccia per ottimizzare il flusso, il nuovo elemento è in grado di trattare fino al 20% percento in più di fluido all'interno dei recipienti esistenti dei produttori.
Integrità e ciclo di vita
Le difficili condizioni di lavorazione, pulizia e sterilizzazione all'interno degli stabilimenti che producono alimenti e bevande sottopongono i filtri a numerose sollecitazioni; inoltre, durante l'installazione possono inavvertitamente subire delle torsioni. Poiché il materiale filtrante è una struttura delicata e di precisione, è necessario evitare qualsiasi danno alla gabbia.
Gli elementi LifeTec sono strutturati attorno a forme di diamante o triangolazioni, simili alla struttura dei ponti di supporto. Questo design resiste alle forze che possono rompere o indebolire l'elemento, resiste inoltre maggiormente alla pressione differenziale attraverso il filtro durante gli elevati volumi giornalieri di trattamento del fluido.
Un filtro che resiste alla compromissione durante l'installazione e il funzionamento migliora la sicurezza, il ciclo di vita e la riduzione complessiva dei costi.
Sostituzione del filtro
La terza sfida per la filtrazione dei liquidi ha costituito un problema di approvvigionamento. Il filtro e i relativi ricambi sono disponibili in tante dimensioni e classificazioni uniche, che agli utenti è capitato spesso di dover attendere settimane per ricevere dei ricambi che vengono fabbricati solo saltuariamente.
Donaldson ha affrontato questo problema applicando la fabbricazione di un flusso singolo per LifeTec. I componenti di ciascun modulo dell'elemento da 10", incluso una lunghezza o uno modello di tappo terminale specifici, possono essere rapidamente realizzati su misura ed risultare totalmente tracciabili grazie a numeri di serie individuali. Questo metodo velocizza la consegna contribuendo inoltre a ridurre i difetti di produzione.
Mettere insieme i benefici
LifeTec è una tecnologia davvero innovativa nell'ambito della filtrazione di liquidi e gas, che definisce un nuovo standard per l'imbottigliamento dell'acqua e altre applicazioni di liquidi. Gli stabilimenti di proprietà di un importante produttore mondiale di bevande analcoliche in Europa e altri che hanno partecipato allo sviluppo del prodotto sono ora i primi clienti. Quando i produttori di alimenti e bevande aggiornano i loro sistemi di filtrazione, la nuova tecnologia può migliorare le prestazioni operative e la sicurezza.
Richard Juskowiak è Specialista dell'assistenza per i prodotti presso Donaldson Company, Inc., nel gruppo Filtrazione di processo. Si occupa di individuare le soluzioni tecniche richieste dalle industrie e collabora con gli ingegneri per proporre soluzioni per applicazioni complesse.
