Tkanina filtracyjna tkana i włóknina filtracyjna nietkana (znana również jako włóknina filtracyjna włókninowa) to dwa podstawowe materiały w dziedzinie filtracji. Ich zasadnicze różnice w procesie produkcji, formie konstrukcyjnej i parametrach użytkowych determinują ich zastosowanie w różnych scenariuszach filtracji. Poniższe porównanie obejmuje sześć podstawowych wymiarów, uzupełnione o możliwe scenariusze i zalecenia dotyczące wyboru, aby pomóc w pełni zrozumieć różnice między nimi:
I. Główne różnice: porównanie w 6 głównych wymiarach
| Wymiar porównawczy | Tkana tkanina filtracyjna | Tkanina filtracyjna z włókniny |
| Proces produkcyjny | W oparciu o „przeplatanie osnowy i wątku”, przędze osnowy (podłużne) i wątku (poziome) są przeplatane za pomocą krosna (takiego jak krosno pneumatyczne lub rapierowe) w określonym wzorze (płócienny, skośny, satynowy itp.). Nazywa się to „produkcją tkaną”. | Nie jest wymagane przędzenie ani tkanie: włókna (odcinkowe lub filamentowe) są formowane bezpośrednio w dwuetapowym procesie: formowania i konsolidacji wstęgi. Metody konsolidacji wstęgi obejmują wiązanie termiczne, wiązanie chemiczne, igłowanie i igłowanie wodne, co czyni ten produkt „włókninowym”. |
| Morfologia strukturalna | 1. Struktura regularna: nici osnowy i wątku są splecione, tworząc wyraźną strukturę przypominającą siatkę o jednolitym rozmiarze i rozmieszczeniu porów. 2. Wyraźny kierunek wytrzymałości: Wytrzymałość osnowy (wzdłużna) jest na ogół większa niż wytrzymałość wątku (poprzeczna); 3. Powierzchnia jest stosunkowo gładka, bez zauważalnej grubości włókien. | 11. Struktura losowa: Włókna są ułożone w sposób nieuporządkowany lub półlosowy, tworząc trójwymiarową, puszystą, porowatą strukturę o szerokim rozkładzie wielkości porów. 2. Wytrzymałość izotropowa: Brak istotnych różnic w kierunkach osnowy i wątku. Wytrzymałość zależy od metody łączenia (np. tkanina igłowana jest mocniejsza niż tkanina łączona termicznie). 3. Powierzchnia składa się przede wszystkim z warstwy włókien puszystych, a grubość warstwy filtrującej można elastycznie regulować. |
| Wydajność filtracji | 1. Wysoka precyzja i sterowalność: Otwór oczka jest stały, odpowiedni do filtrowania cząstek stałych o określonej wielkości (np. 5-100 μm); 2. Niska wydajność filtracji pierwotnej: Szczeliny w siatce z łatwością pozwalają na przenikanie drobnych cząsteczek, co wymaga utworzenia się „ciasta filtracyjnego”, aby można było poprawić wydajność; 3. Łatwa usuwanie ciasta filtracyjnego: powierzchnia jest gładka, a ciasto filtracyjne (stałe pozostałości) po filtracji łatwo odpada, co ułatwia czyszczenie i regenerację. | 1. Wysoka wydajność filtracji pierwotnej: Trójwymiarowa struktura porowata bezpośrednio wychwytuje drobne cząsteczki (np. 0,1-10 μm) bez konieczności stosowania ciast filtracyjnych; 2. Niska stabilność precyzji: Szeroki rozkład wielkości porów, słabsza niż w przypadku tkaniny tkanej przy przesiewaniu określonych wielkości cząstek; 3. Wysoka zdolność zatrzymywania kurzu: puszysta struktura może zatrzymywać więcej zanieczyszczeń, ale ciasto filtracyjne łatwo osadza się w szczelinie włókien, co utrudnia czyszczenie i regenerację. |
| Właściwości fizyczne i mechaniczne | 1. Wysoka wytrzymałość i dobra odporność na ścieranie: spleciona struktura osnowy i wątku jest stabilna, odporna na rozciąganie i ścieranie oraz ma długą żywotność (zwykle od miesięcy do lat); 2. Dobra stabilność wymiarowa: odporna na odkształcenia pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, dzięki czemu nadaje się do ciągłej pracy; 3. Niska przepuszczalność powietrza: Gęsta, spleciona struktura zapewnia stosunkowo niską przepuszczalność gazów/cieczy (objętość powietrza). | 1. Niska wytrzymałość i słaba odporność na ścieranie: Włókna są mocowane poprzez wiązanie lub splątywanie, co sprawia, że z czasem stają się podatne na pękanie, a ich żywotność jest krótka (zwykle wynosi od kilku dni do kilku miesięcy). 2. Niska stabilność wymiarowa: Tkaniny łączone termicznie mają tendencję do kurczenia się pod wpływem wysokich temperatur, natomiast tkaniny łączone chemicznie mają tendencję do degradacji pod wpływem rozpuszczalników. 3. Wysoka przepuszczalność powietrza: puszysta, porowata struktura minimalizuje opór płynów i zwiększa ich przepływ. |
| Koszt i konserwacja | 1. Wysokie koszty początkowe: Proces tkania jest skomplikowany, zwłaszcza w przypadku tkanin filtracyjnych o wysokiej precyzji (takich jak splot satynowy). 2. Niskie koszty utrzymania: Możliwość mycia i ponownego wykorzystania (np. mycie wodą i płukanie wsteczne), nie wymagająca częstej wymiany. | 1. Niski koszt początkowy: Materiały włókninowe są łatwe w produkcji i zapewniają wysoką wydajność produkcji. 2. Wysokie koszty utrzymania: Są podatne na zatykanie, trudne do regeneracji i często trzeba je wyrzucić lub rzadko wymieniać, co w dłuższej perspektywie wiąże się z wysokimi kosztami materiałów eksploatacyjnych. |
| Elastyczność dostosowywania | 1. Niska elastyczność: Średnica i grubość porów zależą przede wszystkim od grubości przędzy i gęstości splotu. Zmiany wymagają przeprojektowania wzoru splotu, co jest czasochłonne. 2. Specjalne sploty (takie jak splot dwuwarstwowy i splot żakardowy) można dostosować w celu zwiększenia określonych właściwości (takich jak odporność na rozciąganie). | 1. Wysoka elastyczność: Produkty o różnej dokładności filtracji i przepuszczalności powietrza można szybko dostosować do własnych potrzeb, dostosowując rodzaj włókna (np. poliester, polipropylen, włókno szklane), metodę mocowania taśmy i grubość. 2. Można łączyć z innymi materiałami (np. powłoką) w celu zwiększenia właściwości wodoodpornych i zapobiegających przywieraniu. |
II. Różnice w scenariuszach zastosowań
Biorąc pod uwagę powyższe różnice w wydajności, oba zastosowania znacząco się od siebie różnią, przede wszystkim ze względu na zasadę „preferowania precyzji nad tkaninami tkanymi, a wydajności nad tkaninami nietkanymi”:
1. Tkana tkanina filtracyjna: Nadaje się do scenariuszy „długoterminowej, stabilnej i precyzyjnej filtracji”
● Przemysłowe oddzielanie fazy stałej od ciekłej: np. prasy filtracyjne płytowe i ramowe oraz filtry taśmowe (filtrujące rudy i osady chemiczne, wymagające wielokrotnego czyszczenia i regeneracji);
● Filtracja spalin wysokotemperaturowych: np. filtry workowe w przemyśle energetycznym i stalowym (wymagana odporność na ciepło i zużycie, z okresem eksploatacji co najmniej jednego roku);
● Filtracja żywności i produktów farmaceutycznych, np. filtracja piwa i filtracja ekstraktów tradycyjnej medycyny chińskiej (wymaga stałej wielkości porów, aby uniknąć pozostałości zanieczyszczeń);
2. Filtr włókninowy: odpowiedni do scenariuszy „krótkoterminowej, wysokowydajnej i mało precyzyjnej filtracji”
● Oczyszczanie powietrza: takie jak filtry domowego oczyszczacza powietrza i główne media filtracyjne systemu HVAC (wymagają dużej pojemności zatrzymywania kurzu i niskiego oporu);
● Filtracja jednorazowa: np. wstępna filtracja wody pitnej i gruba filtracja płynów chemicznych (nie ma potrzeby ponownego użycia, co zmniejsza koszty konserwacji);
● Zastosowania specjalne: takie jak ochrona medyczna (tkanina filtracyjna do wewnętrznej warstwy masek) i filtry klimatyzacji samochodowej (wymaga szybkiej produkcji i niskich kosztów).
III. Zalecenia dotyczące wyboru
Po pierwsze, ustal priorytet „Czasu działania”:
● Praca ciągła, warunki dużego obciążenia (np. 24-godzinne usuwanie pyłu w fabryce) → Wybierz tkaninę filtracyjną (długa żywotność, brak konieczności częstej wymiany);
● Praca przerywana, warunki niskiego obciążenia (np. filtracja małych partii w laboratorium) → Wybierz filtr z włókniny (niski koszt, łatwa wymiana).
Po drugie, należy wziąć pod uwagę „Wymagania dotyczące filtracji”:
● Wymaga precyzyjnej kontroli wielkości cząstek (np. filtrowanie cząstek poniżej 5 μm) → Wybierz tkaninę filtracyjną;
● Wymaga jedynie „szybkiego zatrzymania zanieczyszczeń i redukcji mętności” (np. gruba filtracja ścieków) → Wybierz filtr z włókniny.
Na koniec rozważmy „Budżet kosztów”:
● Długotrwałe użytkowanie (ponad 1 rok) → Wybierz tkaninę filtracyjną z tkaniny tkanej (wysoki koszt początkowy, ale niski całkowity koszt posiadania);
● Projekty krótkoterminowe (poniżej 3 miesięcy) → Wybierz filtr z włókniny (niski koszt początkowy, unikaj marnowania zasobów).
Podsumowując, tkana tkanina filtracyjna to rozwiązanie długoterminowe, charakteryzujące się „wysoką inwestycją i wysoką trwałością”, natomiast włóknina filtracyjna to rozwiązanie krótkoterminowe, charakteryzujące się „niskimi kosztami i wysoką elastycznością”. Nie ma między nimi absolutnej przewagi ani wyższości, a wybór powinien być dokonany na podstawie dokładności filtracji, cyklu operacyjnego i budżetu kosztów w konkretnych warunkach pracy.
Czas publikacji: 11-10-2025