Nowe rodzaje filtrów lakierniczych – czyli taniej i lepiej jednak można

W kwartalniku „Maszyny w Przemyśle Drzewnym”, w wydaniu 1 (33) z roku 2015, w artykule pod tytułem „Wysoka jakość filtrów, czyli czysta robota w lakierni” przedstawiliśmy szczegółowo informacje dotyczące rodzajów oraz istoty stosowania odpowiedniej jakości filtrów w tak zwanym lakierowaniu ciekłym. Filtry o wysokiej jakości i skuteczności działania powinny znaleźć się w układach zarówno nawiewu, jak i wydmuchu, w każdym zakładzie produkcyjnym czy usługowym, gdzie następuje proces nanoszenia materiału za pomocą pistoletu niskociśnieniowego, czyli tam, gdzie unoszą się aerozole, mgły farb itd. Przekłada się to na skuteczność i jakość pracy, bezpieczeństwo pracowników, czystość środowiska naturalnego czy wreszcie żywotność całej instalacji.

Jak wspomniano, co do zasady filtry dzielą się na pracujące po stronie nawiewu oraz po stronie wyciągu. W pierwszej grupie spotyka się najczęściej:

  wkłady kieszeniowe, zwykle G3-F7,

  wkłady kasetowe, zwykle G3-M5,

  formatki włóknin w klasie G3-M5 w przygotowanych ramach,

  formatki włókniny sufitowej M5.

Powyższe wkłady filtracyjne produkowane są z 100% włóknin poliestrowych igłowanych, tzw. non-wovens, charakteryzują się termicznie łącznymi włóknami jednorodnymi, budowanymi progresywnie, często preparowane środkami zwiększającymi skuteczność filtracji.

Po stronie wydmuchu najczęściej są stosowane:

  filtry kartonowe, labiryntowe Andreae,

  włókniny filtracyjne szklane, tzw. Paint-stop, zwykle G3/G4,

włókniny poliestrowe, zwykle G3/G4,

  filtry typu Columbus (papierowe; papierowo-włókninowe),

wkłady filtracyjne typu uCUBE/Block.

Powyższe materiały filtracyjne i miejsca ich zastosowania zostały omówione, stąd nie będziemy w tym artykule do tych kwestii powracać. Są one zresztą dość popularne, często spotykane, a co za tym idzie, z powodzeniem stosowane przez naszych klientów. Dokumentem normującym klasyfikację filtrów, które są stosowane między innymi w pomieszczeniach lakierniczych, była jeszcze do niedawna dyrektywa PN-EN 779:2012, a oznaczenia klas, na przykład G4 czy M5, wywodziły się właśnie z zapisów tej normy. Od połowy roku 2018 obowiązuje zupełnie nowa dyrektywa unijna ISO 16890. I choć zapisy poprzedniej normy nie obowiązują już od dwóch lat, to na co dzień pewnie długo jeszcze określenia dawnych klas filtracji będą używane jako punkt orientacyjny dla oceny czy doboru danych materiałów. Cóż, jak to mówią, przyzwyczajenia drugą naturą człowieka.

W niniejszym artykule wyjaśnianiem zapisów nowej normy nie będziemy się szczegółowo zajmować. Jednak warto wiedzieć, że konwersja klas filtracji starej normy nie jest jednoznaczna. Dawna norma opierała się na skuteczności filtracji dla cząstek o wielkości 0,4 µm oraz ich koncentracji ilościowej. Nowa norma EN ISO 16890 odnosi się do koncentracji masowej dla frakcji cząstek pyłów zawieszonych PM1, PM2,5 i PM10. Dlatego, by rzetelnie stwierdzić, z jakiej klasy włókniną czy inaczej, z jaką skutecznością, efektywnością filtracji danego materiału mamy do czynienia, należy oprzeć się na uzyskanych wynikach badań. Pewnym ułatwieniem może być poniższe zestawienie (rys. 1).

Aby materiał filtracyjny mógł być przydzielony do danej klasy, musi zatrzymywać co najmniej 50% cząsteczek danej wielkości.

Niemniej jednak ostatnią wymienioną pozycję w grupie filtrów pracujących po stronie wydmuchu, a więc takich, których zadaniem jest zatrzymywanie cząstek stałych aplikacji, stanowią filtry uCUBE/Block, często zwane kostkami. Zapewne dlatego, że ich budowa to charakterystyczny prostopadłościan lub sześcian w dwóch wymiarach (L x B x H): 500 x 500 x 300 mm oraz 500 x 500 x 500 mm. Opracowaniem i wdrożeniem ich do sprzedaży zajęła się firma AEREM, właściciel znaku firmowego ANDREAE, szwajcarski producent labiryntowych filtrów kartonowych. A efektem wielomiesięcznych prac projektowych oraz testów przeprowadzanych na własnych urządzeniach wyciągowych są właśnie prezentowane przez polskiego dystrybutora – firmę IFDR Sp. z o.o. z Wrocławia – filtry typu uCUBE 300 oraz uCUBE 500 (rys. 2).

Obudowę filtra stanowi biodegradowalna tektura, a jej warstwy filtracyjne można podzielić na dwie grupy. Pierwszą stanowi również biodegradowalny, tekturowy filtr labiryntowy, przypominający nieco swoją budową klasyczny filtr kartonowy Andreae, pełniący funkcję filtra wstępnego (Loader) oraz jedna (uCUBE 300) lub dwie warstwy włókniny poliestrowej/szklanej (uCUBE 500), których zadaniem jest filtracja zasadnicza materiałów lakierniczych (Catcher, Perfector) (rys. 3-6).

Inżynierowie projektujący filtr uCUBE założyli, że przepływ powietrza w warstwie wstępnej będzie miał podobny przebieg i charakterystykę jak właśnie w tradycyjnych filtrach ANDREAE, czyli wykorzystujemy labiryntowy przepływ powietrza w celu zgromadzenia cząstek w miejscach do tego przeznaczonych. Dodatkowo, w miarę nagromadzenia się materiału na otworach wylotowych, następuje ich przewężenie i uzyskujemy tak zwany efekt Venturiego, czyli wzrost prędkości powietrza, któremu towarzyszy spadek ciśnienia statycznego. Z uwagi na zwiększoną pojemność tej sekcji filtracyjnej w porównaniu do tradycyjnego filtra kartonowego można przyjąć filtrację wstępną na poziomie 95% cząstek stałych. Następnie drobniejszy materiał, który przejdzie przez wstępną fazę filtracji, zgromadzi się na włókninie, której zadaniem jest filtracja zasadnicza, co stanowi łącznie zebranie 99,5% całości materiału lakierniczego. Filtracja za pomocą filtrów uCUBE zwiększa o 3-4 punkty procentowe poziom filtracji w lakierni, porównując do powszechnie znanego układu, czyli kombinacji filtra kartonowego z włókniną szklaną typu Paint-Stop (zależnie od rodzajów stosowanych materiałów, typów i klas filtrów itp.).

Dodatkowymi zaletami, poza efektywnością filtracji nowo zaprojektowanych filtrów uCUBE, są także:

  średnia chłonność pyłowa sięgająca 30 kg materiału lakierniczego, co stanowi więcej niż kombinacja filtra kartonowego Andreae plus Paint-Stop (zależnie od rodzajów stosowanych materiałów, typów filtrów itp.),

  prędkość powietrza odciągu 0,2-1,0 m/s,

  opory początkowe zbliżone do wartości filtra kartonowego z włókniną Paint-Stop przy zwieszonej chłonności pyłowej; opór końcowy >500 Pa,

  łatwy transport, prostota budowy, szybkość montażu/demontażu,

  dłuższa żywotność urządzeń i instalacji (mniejsze ryzyko osadzania się cząstek),

  mniejsza emisja cząstek farb do środowiska naturalnego,

  zmniejszone zapylenie na stanowisku pracy,

  redukcja kosztów stosowanych materiałów filtracyjnych (rzadsze wymiany).

Filtry w tej postaci z powodzeniem stosowane są w krajach Europy Zachodniej czy USA. Najczęściej montowane są w dużych lakierniach w branży automotive w odciągach czołowych oraz oddolnych (ściany i podłogi wyciągowe). Niemniej jednak wkłady można z powodzeniem zastosować w małych ścianach lakierniczych w branży drzewnej czy branży obróbki metalu. Zwykle jednak urządzenie jest najczęściej już zaprojektowane do zamontowania filtrów uCUBE (rys. 7).

Jak wspomniano, producentem filtrów jest szwajcarska firma AEREM, właściciel marki ANDREAE. Dystrybutorem filtrów Andreae & uCUBE jest firma IFDR Sp. z o.o. z siedzibą we Wrocławiu. Filtry dostarczamy w formie do samodzielnego, szybkiego montażu w opakowaniach po 2 lub 4 sztuki zależnie od typu, jak również w formie złożonej, gotowej do założenia w urządzeniu. Z uwagi na ciągły rozwój i stałe poszerzanie asortymentu w najbliższym czasie zaproponujemy do sprzedaży ściany lakiernicze z zastosowaniem właśnie filtrów uCUBE.

Polecamy Państwu stosowanie wysokiej klasy materiałów filtracyjnych. Oferujemy je w przystępnych cenach, co znacząco redukuje koszty eksploatacji urządzeń wyciągowych. Służymy radą techniczną zarówno w kontakcie telefonicznym, mailowym oraz poprzez spotkania na miejscu w Państwa przedsiębiorstwie.

Zapraszamy do kontaktu na www.ifdr.pl

Anetta Surowiec

Adrian Domański

PS. Zdjęcia filtrów udostępniła autorom firma AEREM Sp. z o.o. ze Szczecina. Zaprezentowane logo filtrów uCUBE oraz ANDREAE stanowią własność firmy AEREM.