VEDKOF
VEDKOF – Verbesserung des Drainageverhaltens von Koaleszenzfiltermedien durch gemusterte Funktionalisierung
Tropfenbewegungen und Benetzungsphänomene spielen für das Betriebsverhalten von Koaleszenzfiltern eine entscheidende Rolle. Forschungsziel des abgeschlossenen Projektes war es, die Beschleunigung des Flüssigkeitstransportes durch gemusterte Funktionalisierung der Filterlage von Druckluftfiltern zu ermöglichen. Die Beschleunigung der Drainage führt letztlich zur Absenkung des Gegendrucks innerhalb der Medien und zu einer erhöhten Permeabilität der gesättigten Filtermedien gegenüber der Gasströmung. Somit ist eine Absenkung des Druckverlustes und entsprechende Verbesserung der Energieeffizienz des Systems zu erwarten.
Zum Erreichen des Ziels war eine gemusterte Modifizierung, vornehmlich mit photonisch sowie thermisch induzierten Prozessen, der Ölbenetzungseigenschaften von konventionellen Filtermedien angestrebt, welche die Benetzungsmuster mit möglichst großen Unterschieden und scharfen Übergängen zwischen oleophilen und oleophoben Bereichen erzeugt.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass durch die Aufbringung alternierender geometrischer Muster (Dreiecke, Streifen, Kreisen) aus sich abwechselnden oleophilen und oleophoben Flächen eine deutliche Beeinflussung des Drainageverhaltens von Koaleszenzfiltermedien erreicht werden kann. Sowohl die Maße als auch das Verhältnis von oleophoben/opelophilen Bereichen wurden durch den Einsatz von Masken variiert. Insbesondere die Dreiecksmuster, die einen Gradientenanstieg der oleophilen Bereiche in Richtung der Schwerkraft aufweisen, zeigten einen besonders großen Effekt auf die Öldrainage. Durch diese Modifikation war es möglich den Differenzdruck einiger Medien nach Erreichen der Sättigung um bis zu 35% gegenüber den Ausgangsmedien abzusenken. Zusätzlich weisen Ergebnisse auf eine Verbesserung der Partikel-abscheidung durch die Modifikation hin. Eine ausreichende Dauerhaftigkeit des differenzdruckreduzierenden Effektes konnte nachgewiesen werden.
Diese beachtlichen Ergebnisse eröffnen vielversprechende Perspektive für Anwender im Bereich Textilherstellung und Textilveredlung, sowie in Filtrationstechnik, da eine erhebliche Verbesserung kostengünstiger Filtervliesmedien bereits durch die Applikation einfachen Mustern mit Hilfe eines thermisch aushärtenden Reagenzes erzeugen lässt.
Gemeinschaftsprojekt mit Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V.
https://www.iuta.de/vernetzung/igf-forschungsprojekte/aif-nummer/19918/
Angaben zum Forschungsvorhaben:
Titel: Verbesserung des Drainageverhaltens von Koaleszenzfiltermedien durch gemusterte Funktionalisierung
Kennwort: VEDKOF
IGF-Projekt-Nr.: Nr. 19918 N
Laufzeit: 01.01.2018 – 31.12.2020
Kontakt DTNW: Dr. Habil. Larisa Tsarkova, Tel.: +49-2151-843-2016, E-Mail: tsarkova@dtnw.de
Weitere Informationen zum Download:
