AiF-FV-Nummer 19918 N

Verbesserung der Drainageeigenschaften von Koaleszenzfiltermedien durch gemusterte Funktionalisierung

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.01.2018 bis 31.12.2020

Forschungsstellen

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

  • Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West e.V.
    Adlerstr. 1, 47798 Krefeld
    http://www.dtnw.de

Zusammenfassung

Forschungsziel des geplanten Projektes ist es, den Druckabfall von Koaleszenzfiltermedien durch oberflächenfunktionalisierende Maßnahmen zu senken und somit ein energieeffizienteres Filtersystem zu schaffen. Hierzu wird eine Modifizierung der Ölbenetzungseigenschaften von konventionellen Drainagemedien angestrebt, die Benetzungsmuster mit möglichst großen Unterschieden und scharfen Übergängen zwischen oleophilen und oleophoben Bereichen erzeugt. Oleophile Kanäle mit über die Kanallänge stetig abnehmender Breite bewirken auf einer oleophoben Oberfläche eine selbstgetriebene unidirektionale Tropfenbewegung. Aufgrund dieser zusätzlichen Transportkraft wird die Drainagegeschwindigkeit des Öls vergrößert, der Sättigungsgrad der Medien verringert und es werden zusätzlich ölfreie Bereiche geschaffen, die auch nach längerer Betriebsdauer gut durchströmbar bleiben. Beide Effekte führen schließlich zu einer Erhöhung der Permeabilität und somit zu einer Absenkung des Druckverlustes bei gleichbleibendem Tropfen-Abscheidegrad. Die Modifizierung der Faseroberflächen soll vornehmlich mit photonisch induzierten Prozessen erfolgen, da photochemische Verfahren prädestiniert sind, die Benetzungseigenschaften großflächiger Substrate einzustellen. Gleichzeitig erlauben derartige Prozesse durch Rastern, Maskieren oder Aufdrucken die hier angestrebte strenge lokale Eingrenzung der Behandlung und somit des Effektes. Als Nutzen für KMU ist anwenderseitig eine Reduzierung von Energiekosten von Druckluftanlagen zu erwarten, herstellerseitig ein Wettbewerbsvorteil durch verbesserte und funktionsoptimierte Filtersysteme. Durch die in diesem Vorhaben zu entwickelnden Auslegungs- und Bewertungswerkzeuge wird durch die Möglichkeit, Filtersysteme im Vorhinein zu optimieren und für Öle bekannter Eigenschaften so auszulegen, zusätzlich die Entwicklungskompetenz von KMU im Wettbewerb mit konkurrierenden Großunternehmen gestärkt.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente