استفاده از نانوالیاف و مواد اولیه با کارایی بالا در فیلتراسیون

ترجمه: آزاده موحد

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، نمایشگاه فیلتکسپو-نمایشگاه و کنفرانس بین المللی فیلتراسیون و فرایندهای جداسازی-که از تاریخ 26 تا 28 فوریه برگزار خواهد شد، فرصت خوبی در این صنعت در حال رشد برای تولیدکنندگان منسوجات فنی خواهد بود.

بیش از 2000 بازدیدکننده و 200 غرفه گذار در اسکله نیروی دریایی شیکاگو و در نخستین نمایشگاه و کنفرانس انحصاری فیلتراسیون و جداسازی گرد هم می آیند. انجمن صنایع پارچه های بی بافت واقع در شهر کری در ایالت کارولینای شمالی برگزار کننده این رویداد است.

رشد صنعت فیلتراسیون به دنبال وجود قوانین سختگیرانه مربوط به گازهای گلخانه ای، افزایش فشار عمومی برای داشتن آب و هوایی پاک تر، افزایش سرعت صنعتی شدن در بازارهای جهانی در حال توسعه، افزایش مراقبت های بهداشتی و زیست داروها، توسعه بازارهایی برای فیلتر هپا(جهت حذف ذرات معلق هوا) برای اتاق های تمیز و تمایل به محصولات دوستدار محیط زیست و یک سری عوامل دیگر باعث رسیدن زمان مناسب برای به دست آوردن فرصت ها شده است.

امروزه تمرکز تامین کنندگان فیلترها بیشتر بر روی افزایش بهره وری، انرژی پاک تر، ارزش افزوده و راهکارهایی با کارایی بالا می باشد. فناوری های نانوالیاف و مواد اولیه با کارایی بالا به عنوان جایگزینی برای غشاهای قدیمی ظهور کرده و فرصت های جدیدی را برای تولیدکنندگان نساجی، بی بافت ها و مواد اولیه مهندسی فراهم کرده است.

هم زمان این صنعت به دنبال یافتن روشی برای مقابله با مسایلی نظیر کمبود آگاهی مصرف کنندگان از مشکلات سلامتی ناشی از کیفیت بد هوا، ایجاد تعادل بین کارایی و قیمت، مشخص کردن استانداردها، مشکلات مربوط به نیروی کار سالخورده، ادغام ها و مشکلات تعرفه ای و بازرگانی می باشد.

در نمایشگاه فیلتکسپو جدیدترین رویکردهای مرتبط با مسایل فوق توسط متخصصان فنی ارایه خواهد شد. همگرایی فکری افراد پیشرو در این صنعت در یک مکان و چشم انداز صنعت فلیتراسیون برای نشان دادن استراتژی های آینده بسیار مطلوب و ایده آل است.

نانوالیاف و پارچه های با کارایی بالا

به گفته مهمت گونولو، مدیر فروش کمپانی های‌فایبر،  فناوری نانوالیاف یک راهکار منحصر به فرد است که با کارایی استثنایی خود کمبودهای مواد اولیه فیلتراسیون و غشاهای سنتی را جبران می کند. نانوالیاف به معنی واقعی کلمه انقلابی در صنعت فیلتراسیون ایجاد کرده و کارایی فیلترها را بهبود بخشیده است. در بازار ترندهای زیادی وجود دارد که عامل ایجاد تقاضا برای استفاده از نانوالیاف در پزشکی، نساجی، خودرو و الکترونیک می باشد. تا همین چند سال اخیر از الیاف شیشه و غشاهای پلی تترافلرواتیلن برای فیلتراسیون ذرات کوچک تر از میکرون استفاده می شد اما با توسعه فناوری نانوالیاف از مواد اولیه نانولیفی به عنوان جایگزینی کاراتر با هزینه کمتر استفاده می شود.

برایان لیتل، رییس کمپانی باندکس در کارولینای جنوبی به ادامه روند کاراتر شدن فناوری پارچه های مورد استفاده در فیلتراسیون صنعتی اشاره می کند که منجر به تولید پارچه ای کاراتر و سخت تر و در عین حال سبک تر در مقایسه با انواع قدیمی آن می شود.

پیش بینی می شود در آینده استفاده از فیلتر پلیسه دار به عنوان روشی برای مقابله با چالش های مربوط به توان عملیاتی و کارایی فیلتراسیون افزایش پیدا کند.

امروزه با استفاده از فناوری های جدید تولید فیلتر نمدی می توان پارچه هایی با کارایی بالا تولید کرد که محدودیت های مربوط به نمدهای لمینیت شده با غشاهای پلی تترافلرواتیلن را هم ندارد. با توجه به افزایش قیمت الیاف آرامید و چالش های تامین آن، تقاضا برای الیاف ترکیبی جدید افزایش یافته است.

چالش ها

به گفته مایکل تسوزک، مدیر اجرایی انجمن ملی فیلتراسیون هوا، در حالی که تقاضا برای هوای پاک از سوی مصرف کنندگان وجود دارد اما همچنان بسیاری از افراد از اثرات منفی ذرات بسیار ریز معلق در هوا بر سلامت انسان آگاهی ندارند. آن ها همچنین ارزش هزینه ای را که بابت کیفیت خوب هوای داخل ساختمان می پردازند نمی دانند.

با پیشرفت فناوری در بازار فیلتراسیون آمریکا و درک بهتر افراد از مزایای کیفیت خوب هوای داخل ساختمان در محیط های مختلف، فرصت ها نیز بیشتر می شود. 

پل مارولد، رییس کمپانی Lydall Performance Materials در راچستر، نیوهمپشایر و یکی از برگزار کنندگان کنفرانس فیلتکسپو عقیده دارد که لازم است تا قوانین جهانی در رابطه با کیفیت هوای داخل ساختمان و همچنین کنترل انتشارات و بهبود فیلتراسیون در نظر گرفته شود که این به نفع افراد جامعه هم هست.

با ادغام کمپانی های فیلتراسیون و نبود استعداد به دلیل نیروی کار سالخورده شاهد تغییرات چشمگیری در این صنعت هستیم.

هر ساله بخش بزرگی از نیروی کار شاغل در صنعت فیلتراسیون به سن بازنشستگی می رسند که این باعث از بین رفتن تخصص در این صنعت می شود ضمن این که نیاز به نوآوری همواره در این بخش وجود داشته و خواهد داشت.

یکی دیگر از نگرانی های موجود در این صنعت سیاست فعلی است. لیتل می گوید: "مذاکرات تجاری بین چین و آمریکا بر توانایی پیشگویی سرمایه گذاری های ثابت و مجموع تقاضاها تاثیر می گذارد. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،علاوه بر آن ساختار تعرفه ای فعلی برای تولیدکنندگانی که برخی از کالاهای خود را از چین تامین می کنند، محدودیت هایی ایجاد و آن ها را ناچار به یافتن منابعی جدید که شامل این سیاست نمی شود، می کند."

کمپانی Phifer نیز به عنوان یکی از تامین کنندگان رشته های توری های فلزی چالش های ناشی از ناآرامی های تجاری و تعرفه ای در کوتاه مدت را درک کرده است. از سوی دیگر این یک فرصت برای ارایه محصولات "ساخت آمریکا" در نمایشگاه به شمار می رود.

به گفته لیتل مهندسان فیلتراسیون صنعتی برای رعایت کردن قوانین مربوط به انتشار گازها با چالش هایی روبرو هستند و این در حالیست که توان عملیاتی کارخانه های آن ها در بالاترین سطح خود قرار دارد. کاربران نیز برای ارتقای آپشن های بگ هاوس یا فیلترهای کیسه ای با محدودیت هایی مواجه هستند چون فناوری فیلترهای پارچه ای قدیمی برای رفع چالش های موجود دارای امکانات چندانی نمی باشد.

علاوه بر آن ترندهای موجود در زمینه انرژی های مورد نیاز برای تولید برق بر روی تقاضا برای محصولات مربوط به فیلتراسیون تاثیر می گذارد. لیتل می گوید: "کاهش فعالیت نیروگاه های با سوخت ذغال سنگ منجر به کاهش تقاضا برای فیلترهای نمدی PPS(پلی فنیلین سولفید) شده است. این در حالی است که افزایش استفاده از ضایعات در فناوری های تولید انرژی باعث ایجاد تقاضا برای محیط های فیلتری سازگار با جریان های گازی فرار شده است."

یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر صنعت فیلتراسیون، استانداردهای فیلتراسیون است. گونو عقیده دارد برای موفقیت در بازار تست کردن محصولات فیلتراسیون و نشان دادن ارزش آن ها ضروری می باشد و هزینه انجام این آزمایشات نیز باید به عنوان بخشی از هزینه های استارتاپ ها برای ورود به این کسب و کار در نظر گرفته شود.

مارولد می گوید: "هوای چین در نهایت تبدیل به هوای اروپا و آمریکا می شود. با رعایت قوانین و انجام کنترل های لازم در هر مکان می توان تغییراتی در روند آلودگی هوا ایجاد کرد. همه ما به عنوان یک جامعه جهانی باید این مساله را در اولویت قرار دهیم و بهای آن را هم بپردازیم."

نکات برجسته کنفرانس

شرکت کنندگان در کنفرانس فیلتکسپو این فرصت را پیدا می کنند تا دانش فنی مرتبط با صنعت فیلتراسیون را کسب کنند. این رویداد سه روزه دارای هفت مبحث کلیدی و سخنرانی هایی در بخش های مختلف شامل فیلتراسیون هوا، محیط های فیلتری نانولیفی، فناوری های جداسازی، فناوری های غشایی، زیست داروها، مدل سازی خرد و کلان و فیلتراسیون آب می باشد.

نوآوری های موجود در فیلتکسپو

در میان محصولات نوآورانه ای که در نمایشگاه فیلتکسپو عرضه خواهد شد محصولات فیلتری جدید برای فیلتراسیون صنعتی هوا و مایعات که دارای کارایی بالا و قابلیت صرفه جویی در مصرف انرژی هستند و در آن ها از فناوری نانو و مواد اولیه با کارایی بالا به جای محیط های فیلتری سنتی استفاده شده است، به چشم می خورد.

کمپانی فنلاندی Ahlstrom-Munksjö فیلتر جدید خود با نام Extia® را در این نمایشگاه عرضه خواهد کرد. این فیلتر صد در صد بشرساخت، با دوام و دارای قابلیت تمیز شدن با استفاده از پالس هوای فشرده می باشد که به صورت خاص برای فیلتراسیون صنعتی هوا طراحی شده است. محصول جدید جزوخانواده فیلترهای Exita 1000 است که در سال گذشته معرفی شد. کمپانی همچنین محصولات Exita را که دارای کارایی متوسط هستند و به صورت سفارشی برای تامین ایمنی در تجهیزات صنعتی کنترل آلودگی هوا طراحی شده اند، عرضه خواهد کرد. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، محصولات دارای کارایی بالا که به طور خاص برای فیلتراسیون ذرات بسیار ریز و گرد و خاک طراحی شده اند نیز ارایه خواهد شد.

کمپانی هندی A2Z Filtration Specialties، تولیدکننده ماشین فیلتراسیون نیز توجه خود را بر روی خطوط تولید خودکار مناسب نظیر خط فیلتر کابین، مینی پلات و قاب بندی درون خطی گذاشته است. علاوه بر آن اجزای ماشین نظیر اجزای فلزی فشرده، اندکپ ها، توری های فلزی گسترده، اجزای قالب گیری تزریقی و ریخته گری کمپانی A2Z نیز در فیلتکسپو به نمایش گذاشته خواهد شد.

کمپانی Bondex، تامین کننده منسوجات بی بافت فنی با استفاده از فناوری باندینگ حرارتی در این نمایشگاه فیلتر صنعتی با کارایی بالای خود یعنی Hydrolox® را عرضه خواهد کرد که شامل محلول هایی در هموپلیمر اکریلیک، پلی آمید و ترکیب پلی استر-فولاد ضدزنگ برای عملکرد الکترواستاتیک می باشد.

بازدیدکنندگان نمایشگاه همچنین می توانند از فیلتر مایعات هیدرولوکس که شامل محلول های پلی پروپیلن که تکمیل های سطحی متداول و شیمیایی بر روی آن ها انجام شده نیز دیدن کنند.

کمپانی Hollingsworth & Vose ، تولیدکننده مواد اولیه بی بافت و کاغذهای مهندسی واقع در شهرک والپول در ایالت ماساچوست نیز با عرضه محصول جدید خود یعنی فیلترهای جیبی NanoWave® به کمپانی ها کمک می کند تا خود را به استاندارد ISO16890 در زمینه فناوری های مربوط به "گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع" برسانند.

این کمپانی همچنین محصول جدیدی را از خانواده محصولات Technostat معرفی خواهد کرد که هم دارای عملکرد الکترواستاتیک تکنوستات می باشد و هم فیلتراسیون مکانیکی در آن بهبود یافته است.

کمپانی ترکیه ای HiFyber  تولید کننده فیلترهای نانولیفی با کارایی بالا برای فیلتراسیون هوا در پاسخ به نیاز به فیلترهایی با مصرف کم انرژی در پی افزایش قیمت انرژی و سختگیری قوانین مربوط به انتشار گازهای مضر، فیلترهای جدیدی تولید کرده که آن را در نمایشگاه عرضه خواهد کرد.

این فیلترها چندلایه، کاملا مصنوعی و قابل پلیسه شدن هستند. به گفته کمپانی این فیلترها تحولی در صنعت فیلتراسیون به شمار می روند و در انواع مختلفی از فیلتراسیون قابل استفاده می باشند به ویژه در بخش گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع و همچنین فیلترهای هوای داخل توربین های گازی. عملکرد آن ها صد در صد مکانیکی بوده و وابسته به شارژ الکترواستاتیک نیست که این تضمین کننده کارایی آن ها در طول عمر مفید فیلتر می باشد. استفاده از نانوالیاف در قطر کوچکی از فیلتر یک مزیت کلیدی دارد و آن کاهش افت فشار در فیلتراسیون است که کمپانی آن را در تست فیلتراسیونV-Bank  نشان داده است.

کمپانی آمریکایی Stockmeier Urethanes USA تامین کننده چسب، درزگیر و سیستم های پوشش دهی در صنعت فیلتراسیون واقع در کلارکسبرگ، ویرجینیای غربی نیز در این نمایشگاه مواد اولیه یورتانی پیشرفته را به نمایش خواهد گذاشت. این مواد می توانند هم به عنوان قاب و هم چسب عمل کنند.

کمپانی همچنین سیستم های فومی مخصوص هوابندی که نیاز به سرمایه گذاری آنچنانی ندارند را نیز عرضه خواهد کرد. روش های پردازش این سیستم طوری طراحی شده است تا با تولید چسب ها مشترک باشد که باعث کاهش نیروی کار و امکان ایجاد اتوماسیون می شود. برای کنترل دقیق جریان و سرعت در سرهم بندی نیز از یک فناوری شیمیایی جدید استفاده می شود و نیازی به ارتقا و به روز رسانی تجهیزات نیست.

کمپانی ژاپنی Teijin Frontier نیز الیاف فوق ظریف خود را در نمایشگاه ارایه خواهد کرد. نازکی این الیاف 7500/1 موی انسان است.