Tribological Aspect of Assessment of Efficiency of Filtration Using Multi-Layer Materials

This study presents the results of testing for the efficiency and effectiveness of filtration using multi-layer filter materials, and briefly presents a new technology for manufacturing filter media using these materials. The first part of the article describes the causes of the formation of impurities in operating fluids and the tribological effects of their impact. The second part is dedicated to testing for filtration efficiency and effectiveness for different filter materials. The third part of the article briefly describes the technology for manufacturing filter media using efficient but difficult-to-form materials. The testing results showed significant differences in filtering efficiency and effectiveness between the cellulose samples and the samples of filter materials based on glass microfibre layers. All of the tested multi-layer materials allow filtration effectiveness of over 90% to be achieved over the entire range of impurity sizes included in the experiment. The results of a comparative test for pressure change during filtration also indicate that glass microfibre materials have a considerably longer operating life than cellulose materials. The time after which a sharp increase in pressure occurs (due to the filter layer being filled with impurities) is nearly four times longer for multi-layer materials than for cellulose materials. The methods for cutting, forming, and joining filter materials have been developed by the authors of this article.

Celem pracy jest przedstawienie wyników badań skuteczności i efektywności filtracji z wykorzystaniem wielowarstwowych materiałów filtracyjnych oraz skrótowe zaprezentowanie nowej technologii wytwarzania przegród filtracyjnych z zastosowaniem tych materiałów. W pierwszej części artykułu opisano przyczyny powstawania zanieczyszczeń w płynach eksploatacyjnych i skutki tribologiczne ich oddziaływania. Cześć druga poświęcona jest badaniom skuteczności i efektywności filtracji dla różnych materiałów filtracyjnych. Trzecia część artykułu zawiera skrócony opis technologii wytwarzania przegród filtracyjnych z wykorzystaniem skutecznych, ale trudno formowalnych materiałów. Wyniki badań wykazały istotne różnice w skuteczności i efektywności filtrowania między próbkami celulozowymi a próbkami z materiałów filtracyjnych opartych na warstwach mikrowłókna szklanego. Wszystkie badane materiały wielowarstwowe pozwalają na osiągnięcie efektywności filtracji powyżej 90% w całym zakresie wielkości zanieczyszczeń uwzględnionych w eksperymencie. Również wyniki badania porównawczego na zmianę ciśnienia w czasie filtracji wskazują na znacznie dłuższą trwałość eksploatacyjną materiałów typu mikrowłókno szklane niż celulozowe. Czas, po którym następuje gwałtowny wzrost ciśnienia (spowodowany wypełnieniem warstwy filtracyjnej zanieczyszczeniami), jest prawie czterokrotnie dłuższy dla materiałów wielowarstwowych w porównaniu z celulozowymi. Przedstawione metody cięcia, kształtowania i łączenia materiałów filtracyjnych zostały zaprojektowane przez autorów niniejszego artykułu.