ควรเลือกอะไรระหว่างแผ่นเมมเบรน ePTFE กับผิวเคลือบ PTFE?

PTFE และ ePTFE แตกต่างกันอย่างไร?

PTFE ซึ่งย่อมาจาก polytetrafluoroethylene เป็นฟลูออโรพอลิเมอร์สังเคราะห์ของเตตระฟลูออโรเอทิลีน นอกจากจะมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำแล้วเอฟเฟพีดีทนต่ออุณหภูมิสูง ไม่ได้รับผลกระทบจากสารเคมีและสารประกอบส่วนใหญ่ และมีพื้นผิวที่แทบไม่มีอะไรเกาะติดได้เลย

ประเภทของระบบเก็บฝุ่น

สำหรับเครื่องดักฝุ่นแห้งที่ใช้ถุงกรองแบบถุงผ้า มีสองตัวเลือกที่นิยมใช้กัน คือ ระบบเขย่า (ซึ่งเป็นระบบเก่าที่เริ่มหายากขึ้นทุกวัน) โดยจะเขย่าถุงเก็บฝุ่นเพื่อกำจัดอนุภาคที่เกาะติดแน่น และระบบพ่นลมแรงดันสูง (หรือที่เรียกว่าการทำความสะอาดด้วยลมแรงดันสูง) ซึ่งใช้ลมแรงดันสูงพ่นเพื่อกำจัดฝุ่นออกจากถุงกรอง

โดยทั่วไปแล้ว ระบบดักฝุ่นแบบถุงกรองจะใช้ถุงทรงกระบอกยาวที่ทำจากผ้าทอหรือผ้าสักหลาดเป็นวัสดุกรอง สำหรับการใช้งานที่มีปริมาณฝุ่นค่อนข้างต่ำและอุณหภูมิของก๊าซไม่เกิน 250 องศาฟาเรนไฮต์ (121 องศาเซลเซียส) บางครั้งก็มีการใช้ตลับกรองแบบจีบที่ไม่ทอเป็นวัสดุกรองแทนถุงกรองด้วย

ประเภทของวัสดุกรองในถุงกรอง

สำหรับวัสดุที่ใช้ในการผลิตตัวกรองนั้น มีตัวเลือกมากมาย วัสดุเหล่านี้ทนต่ออุณหภูมิที่แตกต่างกัน ให้ประสิทธิภาพการดักจับที่แตกต่างกัน รองรับการสึกหรอของวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ต่างกัน และมีความเข้ากันได้ทางเคมีที่แตกต่างกัน

ตัวเลือกวัสดุ (ซึ่งอาจมีให้เลือกทั้งแบบทอและ/หรือแบบสักหลาด) ได้แก่ ฝ้าย โพลีเอสเตอร์ สักหลาดไมโครเดเนียร์ประสิทธิภาพสูง โพลีโพรพีลีน ไนลอน อะคริลิก อะรามิด ไฟเบอร์กลาส P84 (โพลีอิไมด์) และ PPS (โพลีฟีนิลีนซัลไฟด์)

ประเภทของวัสดุเคลือบผิวถุงกรอง

เมื่อคุณเลือกวัสดุสำหรับถุงกรองแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการตัดสินใจว่าจะเคลือบผิวหรือไม่ การใช้สารเคลือบผิวที่เหมาะสม (หรือการผสมผสานของสารเคลือบผิวในบางกรณี) สามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของถุงกรอง ป้องกันการเกาะติดของผงกาแฟ และปกป้องถุงกรองจากสภาวะการใช้งานที่รุนแรงได้เป็นอย่างมาก

ประเภทของพื้นผิวสำเร็จรูป ได้แก่ พื้นผิวเผาไหม้ พื้นผิวเคลือบเงา พื้นผิวกันไฟ พื้นผิวกันกรด พื้นผิวกันประกายไฟ พื้นผิวป้องกันไฟฟ้าสถิต และพื้นผิวกันน้ำมัน เป็นต้น

PTFE สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวได้สองวิธี คือ ในรูปของแผ่นฟิล์มบาง หรือในรูปของสารเคลือบ/อ่างเคลือบ

ประเภทของสารเคลือบผิว PTFE

เริ่มต้นด้วยการพิจารณาตัวกรองแบบถุงกรองที่ทำจากโพลีเอสเตอร์แบบสักหลาด เมื่อใช้งานถุงกรอง อนุภาคฝุ่นบางส่วนจะแทรกซึมเข้าไปในวัสดุกรอง กระบวนการนี้เรียกว่าการกรองแบบสะสมความลึก เมื่อเขย่าถุงกรอง หรือเมื่อมีการใช้แรงดันอากาศเพื่อกำจัดอนุภาคที่เกาะติดแน่น อนุภาคบางส่วนจะตกลงไปในถังพักและถูกกำจัดออกจากระบบ แต่บางส่วนจะยังคงฝังอยู่ในเนื้อผ้า เมื่อเวลาผ่านไป อนุภาคจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จะเข้าไปฝังลึกในรูพรุนของวัสดุกรองและเริ่มอุดตันวัสดุกรอง ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการกรองลดลงในรอบการใช้งานต่อไป

แผ่นเมมเบรน ePTFE สามารถนำมาใช้กับถุงธรรมดาและถุงจีบที่ทำจากวัสดุผ้าทอและผ้าสักหลาดได้ เมมเบรนดังกล่าวมีความบางมากในระดับไมโครสโคป (ลองนึกถึง "พลาสติกห่ออาหาร" เพื่อให้เห็นภาพ) และถูกนำมาเคลือบที่พื้นผิวด้านนอกของถุงในโรงงาน ในกรณีนี้ เมมเบรนจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของถุงได้อย่างมาก (โดย "ประสิทธิภาพ" ในบริบทนี้หมายถึงจำนวนและขนาดของอนุภาคฝุ่นที่ถูกกรอง) ตัวอย่างเช่น หากถุงโพลีเอสเตอร์ที่ยังไม่ผ่านการเคลือบมีประสิทธิภาพ 99% สำหรับอนุภาคขนาด 2 ไมครอนขึ้นไป การเพิ่มเมมเบรน ePTFE อาจทำให้มีประสิทธิภาพ 99.99% สำหรับอนุภาคขนาดเล็กถึง 1 ไมครอน ขึ้นอยู่กับชนิดของฝุ่นและสภาวะการใช้งาน นอกจากนี้ คุณสมบัติที่เรียบลื่นและไม่ติดฝุ่นของเยื่อ ePTFE หมายความว่าการเขย่าถุงหรือการพ่นลมเป็นจังหวะจะช่วยขจัดฝุ่นที่เกาะติดแน่นส่วนใหญ่ และช่วยลดหรือขจัดปัญหาการกรองลึกและการอุดตันตลอดอายุการใช้งานของเยื่อ (เยื่อเหล่านี้จะเสื่อมสภาพไปตามเวลา และเพื่อยืดอายุการใช้งานให้ยาวนานที่สุด ไม่ควรใช้ร่วมกับอนุภาคฝุ่นที่มีฤทธิ์กัดกร่อน)

แม้ว่าเมมเบรน ePTFE จะเป็นสารเคลือบผิวชนิดหนึ่ง แต่บางคนก็มองว่าคำว่า "สารเคลือบผิว PTFE" หมายถึงการอาบหรือพ่นสารเคลือบ PTFE เหลวลงบนวัสดุกรอง ในกรณีนี้ เส้นใยของวัสดุกรองจะถูกห่อหุ้มด้วย PTFE แต่ละเส้น สารเคลือบผิว PTFE ประเภทนี้จะไม่เพิ่มประสิทธิภาพการกรอง และถุงกรองอาจยังคงเกิดการอุดตันได้ แต่หากใช้ระบบพ่นแบบพัลส์ ถุงกรองจะสะอาดขึ้นเนื่องจากสารเคลือบ PTFE ที่ลื่นบนเส้นใย

อะไรดีกว่ากัน: แผ่นเมมเบรน ePTFE หรือผิวเคลือบ PTFE?

ถุงกรองที่เสริมด้วยเยื่อ ePTFE อาจมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นถึง 10 เท่าหรือมากกว่านั้น ทำความสะอาดง่าย และไม่สะสมฝุ่นลึก นอกจากนี้ เยื่อ ePTFE ยังมีข้อดีสำหรับฝุ่นเหนียวและฝุ่นมัน ในทางกลับกัน ถุงกรองที่ไม่มีเยื่อแต่เคลือบด้วย PTFE จะไม่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นและยังคงสะสมฝุ่นลึก แต่จะทำความสะอาดได้ง่ายกว่าหากไม่มีการเคลือบดังกล่าว

ในอดีต ในบางกรณี การเลือกใช้เมมเบรน ePTFE หรือผิวเคลือบ PTFE นั้นขึ้นอยู่กับต้นทุน เนื่องจากเมมเบรนมีราคาแพง แต่ราคาของถุงเมมเบรนได้ลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ทั้งหมดนี้อาจทำให้เกิดคำถามว่า “ถ้าคุณไม่สามารถหาอะไรที่ดีกว่าเมมเบรน ePTFE ในด้านประสิทธิภาพและการป้องกันการสะสมของฝุ่น และถ้าหากราคาของถุงเมมเบรนลดลงจนมีราคาสูงกว่าถุงที่มีผิวเคลือบ PTFE เพียงเล็กน้อย แล้วทำไมคุณถึงไม่เลือกใช้เมมเบรน ePTFE ล่ะ?” คำตอบก็คือ คุณไม่สามารถใช้เมมเบรนในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นกัดกร่อนได้ เพราะถ้าคุณทำเช่นนั้น เมมเบรนของคุณก็จะใช้งานได้ไม่นาน ในกรณีของฝุ่นกัดกร่อน ผิวเคลือบ PTFE จึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด

กล่าวโดยสรุป การเลือกส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดระหว่างวัสดุกรองและพื้นผิวของตัวกรอง (หรือพื้นผิวหลายประเภท) เป็นปัญหาที่มีหลายมิติ และคำตอบที่ดีที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ