Autorin: Vanessa, 28. April 2025, Kategorie: Anwendungen
Die Hauptvorteile von Aramidfasern als Hochleistungsfiltermaterial zeigen sich in vielen Aspekten:
1. Hervorragende Temperaturbeständigkeit:
Aramidfasern weisen eine ausgezeichnete thermische Stabilität auf. Ihre Dauerbetriebstemperatur kann 200 °C erreichen und sie halten innerhalb kurzer Zeit hohen Umgebungstemperaturen von 260 °C stand. Diese Eigenschaft ermöglicht ihnen eine hervorragende Leistung in industriellen Hochtemperaturumgebungen wie der Müllverbrennung und der Metallurgie. Beispielsweise zeigten die Betriebsdaten der Müllverbrennungsanlage Duisburg, dass die strukturelle Integrität des Aramidfilterbeutels nach 8.000 Stunden Dauerbetrieb in einer 250 °C heißen Rauchgasumgebung über 95 % lag.
2. Hervorragende mechanische Festigkeit:
Die Zugfestigkeit von Aramidfasern beträgt über 3.000 MPa und ist damit fünfmal so hoch wie die von herkömmlichem Stahl. Ihr Gewicht beträgt nur ein Fünftel des Stahlgewichts. Dank dieser hohen Festigkeit hält die Faser hohen Druckunterschieden in industriellen Filtersystemen stand. Tests im Labor in Lyon, Frankreich, zeigen, dass Aramidfilterbeutel auch bei einem Druckunterschied von 0,5 MPa eine stabile Filterleistung aufweisen, während herkömmliche Polyesterfilterbeutel unter diesen Bedingungen strukturelle Schäden erleiden.
3. Hervorragende chemische Stabilität:
Aramidfasern weisen eine extrem hohe chemische Korrosionsbeständigkeit auf und sind in stark sauren und alkalischen Umgebungen mit einem pH-Bereich von 1–14 beständig. Anwendungsbeispiele im Mailänder Chemiepark zeigen, dass Aramidfiltermaterial nach 30-tägigem Eintauchen in eine 30%ige Schwefelsäurelösung seine mechanischen Eigenschaften um maximal 5 % einbüßt – ein deutlich besserer Wert als bei anderen synthetischen Fasermaterialien. Diese Eigenschaft macht es besonders geeignet für Filtrationsanwendungen in hochkorrosiven Umgebungen wie der chemischen Industrie und der Galvanik.
4. Einzigartige flammhemmende Eigenschaften:
Der Sauerstoffindex (LOI) von Aramidfasern liegt bei 29–32, wodurch das Material von Natur aus flammhemmend ist. Untersuchungen der britischen Universität Cambridge haben bestätigt, dass Aramid-Filterbeutel bei offenem Feuer nicht abfallen und Sekundärentzündungen wirksam verhindern können. Diese Eigenschaft macht sie zum bevorzugten Filtermaterial für explosionsgeschützte Bereiche wie Petrochemie und Kohlebergwerke.
In der europäischen Industrie hat sich die Aramidfaser-Filtrationstechnologie mit ihrer hervorragenden Leistung zu einem umfassenden Anwendungssystem entwickelt, das mehrere wichtige Industriebereiche abdeckt:
1. Chemie- und Explosionsschutz
Ein Chemiewerk in Ludwigshafen setzt aramidbeschichtete Filterschläuche zur Behandlung von brennbarem Staub ein, der bei der Polypropylenproduktion entsteht. Dieser spezielle Filterschlauch vereint die hohe Temperaturbeständigkeit von Aramidfasern mit den Vorteilen der Oberflächenfiltration durch PTFE-Membranen. Er erfüllt nicht nur die Anforderungen der ATEX-Explosionsschutz-Zertifizierung, sondern erhöht auch die Filtrationseffizienz auf 99,97 %. Praxisdaten zeigen, dass sich die Standzeit im Vergleich zu herkömmlichen Filtermaterialien um 40 % verlängert, während die Staubemissionskonzentration unter 1 mg/m³ gehalten wird und damit deutlich unter dem von der EU vorgeschriebenen Grenzwert von 10 mg/m³ liegt.
In der katalytischen Crackanlage einer Raffinerie im niederländischen Rotterdam werden Aramid-Filterelemente eingesetzt, um Katalysatorpartikel mit einer Partikelgröße von weniger als 5 μm abzufangen. Durch die Optimierung der Faserwebdichte und der Oberflächenbehandlung gewährleisten diese Filterelemente einen hohen Durchfluss (≥ 5 m³/m²/min), verlängern den Austauschzyklus von ursprünglich drei auf neun Monate und erhöhen die Lebensdauer um das Dreifache. Diese Lösung spart dem Werk jährlich rund 1,2 Millionen Euro an Wartungskosten und reduziert gleichzeitig das Abfallaufkommen um 30 %.
2. Bereich Energie und Umweltschutz
Eine französische Müllverbrennungsanlage setzt Nomex® Aramid-Filterschlauchsysteme zur Behandlung von Hochtemperatur-Rauchgasen bei 250 °C ein. Die speziell entwickelte Filterschlauchstruktur besteht aus drei Schutzschichten: einer Antihaftbeschichtung an der Oberfläche, einem mittleren Aramid-Substrat und einer inneren leitfähigen Faser. Diese filtern Flugasche und Dioxine effektiv heraus und verhindern statische Aufladung. Betriebsdaten zeigen, dass das System die Partikelemissionskonzentration unter 5 mg/Nm³ stabilisiert und damit die strengsten Standards der EU-Industrieemissionsrichtlinie (IED) vollständig erfüllt.
Das Biomassekraftwerk Stockholm in Schweden löste das Problem des schnellen Verschleißes herkömmlicher Filterschläuche in der Flugasche-Umgebung der Biomasseverbrennung erfolgreich durch den Einsatz hochdichter Aramid-Nadelfilz-Filterschläuche. Praxisbeispiele zeigen, dass die Verschleißfestigkeit des neuen Filterschlauchs um 300 % verbessert und die jährliche Austauschhäufigkeit von 6-mal auf 2-mal reduziert wurde, was die Wartungskosten direkt um 40 % senkt. Darüber hinaus gewährleistet die Filtrationseffizienz von 99,9 % einen Schwermetallgehalt im Rauchgas von unter 0,01 mg/m³ und erfüllt damit die besonderen Anforderungen der schwedischen Umweltschutzbehörde.
Mit den zunehmend strengeren EU-Emissionsnormen für Industrie wird die Aramidfaser-Filtrationstechnologie nicht nur ihre Position im traditionellen Industriebereich weiter festigen, sondern auch ein breiteres Anwendungsspektrum in aufstrebenden Bereichen wie erneuerbarer Energie und CO2-Abscheidung eröffnen. Durch kontinuierliche Zusammenarbeit zwischen Industrie, Universitäten und Forschung setzt Trenntech Filtration bahnbrechende Erkenntnisse der Materialwissenschaft in realen industriellen Nutzen um und setzt neue technische Maßstäbe für die globale Filtrationsindustrie.