Spunbond üretimi - Eriyik filtrasyonu ile proses optimizasyonu

Spunbond üretiminde, elyaf üretimi ile nonwoven yüzey oluşturma tek bir proses içerisinde birleştirilir. Polimer, ekstrüder yardımıyla eriyik hale getirildikten sonra ince kalıplardan (die) geçirilerek doğrudan bir taşıyıcı bant üzerine serilir. Bu şekilde oluşturulan nonwoven yapı daha sonra bağlanır ve sarılır.

Spunbond üretimi - Eriyik filtrasyonu ile proses optimizasyonu

Spunbond prosesi

Spunbond üretiminde, elyaf üretimi ile nonwoven yüzey oluşturma tek bir proses içerisinde birleştirilir. Polimer, ekstrüder yardımıyla eriyik hale getirildikten sonra ince kalıplardan (die) geçirilerek doğrudan bir taşıyıcı bant üzerine serilir. Bu şekilde oluşturulan nonwoven yapı daha sonra bağlanır ve sarılır.

Plastik granüller - karıştırma ve dozajlama sistemleri aracılığıyla ekstrüdere taşınan - nonwoven üretiminin temel hammaddelerini oluşturur. Ekstrüder, plastik eriyiğini plastifiye eder ve homojen hale getirir. Filtrasyon işleminden sonra plastik eriyik, bir eriyik pompasına akar.

Filtrasyon sistemi, çoğunlukla bir elek (screen) olan gerçek filtrasyon ortamını içerir ve kirleticileri tutar. Bir filtrasyon sisteminden beklenen en önemli özellik, kirlenmiş bir eleğin veya filtre elemanının temiz olanla değiştirilmesi sırasında eriyik akışında - dolayısıyla üretim sürecinde - herhangi bir kesinti veya azalma olmamasıdır.

Eriyik pompası, basıncı artırır ve sonraki eğirme (spinning) ünitesi için stabil bir eriyik akışı sağlar. Prosese bağlı olarak farklı eğirme başlığı (spinning beam) tasarımları bulunmaktadır. Eğirme başlığı, plastik elyafların üretildiği çok sayıda eğirme pompasını içerir.

Eğirme başlığının (spinning beam) tasarımı ve hassas şekilde kontrol edilen proses, eriyiğin bu üniteden düzgün ve kesintisiz bir şekilde çıkmasını sağlar. Akış profilini homojenleştirmek ve eriyik saflığını sağlamak için Spinpack filtresi kullanılır. Bu filtre genellikle farklı tel örgü katmanlarından oluşur.

Eriyik içerisindeki kirleticiler Spinpack filtresinin tıkanmasına neden olur, bu nedenle filtre belirli aralıklarla değiştirilmelidir. Bu değişimi gerçekleştirmek için en azından ilgili eğirme istasyonunun, bazı durumlarda ise tüm hattın durdurulması gerekir.

Spinpack filtresinin inceliği arttıkça (genellikle 20-75 μm), kullanım ömrü de o kadar kısa olur.

Bu nedenle, eğirme başlığından önce yer alan polimer eriyik filtresi, Spinpack filtrelerine ulaşmadan önce mümkün olduğunca fazla kirleticiyi uzaklaştıracak şekilde tasarlanmalıdır. Böylece Spinpack filtre değişimleri arasındaki süre maksimum seviyede tutulabilir.

Üretim prosesine bağlı olarak, kalıp (die) tasarımı ve hat sonrasındaki ekipmanlar, nonwoven malzemenin serilmesi ve bağlanmasına kadar önemli ölçüde farklılık gösterir.

Meltblown prosesinde eriyik, doğrudan yüksek sıcaklıktaki (230°C-360°C) ve yüksek hızlı (150-250 m/s) hava akımına enjekte edilir. Eriyik, hâlâ sıvı durumdayken mikro elyaflara kadar inceltilir. Elyaf çapları 0,5-30 μm arasında değişir; ancak tipik olarak 2-7 μm aralığındadır.

Elyafları taşıyan sıcak hava akımı, bir serim elek yüzeyine doğru ilerler ve burada ortamın daha soğuk havası ile temas eder. Elyaflar soğuyarak katılaşır. Hava akımı serim eleğine çarpar ve arka taraftan tahliye edilir. Türbülanslı hava akışı ve bunun oluşturduğu rastgele yönlenme sayesinde, üretilen nonwoven malzemenin homojenliği sağlanır.

Meltblown prosesi ile üretilen nonwovenlar, rastgele dağılmış mikro elyaf yapısıyla karakterizedir. Bu opak yapılar, düşük ila orta seviyede yırtılma dayanımına sahip olup geniş yüzey alanları sayesinde mükemmel yalıtım ve filtrasyon özellikleri sunar.

Meltblown prosesinde, gerekli akış özelliklerini koruyabilmek için eriyik genellikle çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılır. Bu nedenle tüm eriyik kanallarının ve özellikle eğirme başlığının iç yapısının optimum akış sağlayacak şekilde tasarlanması büyük önem taşır. Düşük akış hızı veya ölü bölgeler (dead spots), kaçınılmaz olarak polimer eriyiğinin termal bozunmasına yol açar.

Bu şekilde oluşan bozunmuş malzemeler, eğirme kalıbı yüzeyinde damlacıklar oluşturur ve nonwoven yüzeyde deliklere veya topaklanmalara neden olur. Bu durum, taşıyıcı bandın temizlenmesini gerektirebilir ve bu da tüm hattın durdurulmasına yol açabilir.

Spunbond prosesinde filamentler, soğuk hava akımı içerisine ekstrüde edilir. Hava akımları veya elektrostatik yükler sayesinde, elyafların nonwoven oluşumuna kadar birbirine yapışması engellenir. Elyaflar, delikli bir serim bandı üzerine bırakılır ve hava bant altından emilerek uzaklaştırılır. Bant, elyafları ileri taşır; ardından bağlama ve sarma işlemleri gerçekleştirilir.

Tek filamentler kesilmeden sürekli (sonsuz) elyaf olarak kalır ve elyaf çapı meltblown prosesine göre daha büyüktür (15-35 μm). Meltblown prosesine benzer şekilde rastgele bir elyaf yapısı söz konusudur; ancak genellikle yüksek ışık geçirgenliği, hava geçirgenliği ve yüksek sıvı tutma kapasitesi sağlanır. Diğer tekstil yapılarıyla karşılaştırıldığında, elde edilen nonwoven yüzey, birim alan ağırlığına göre oldukça yüksek çekme dayanımına sahiptir. Spunbond nonwovenların kullanım alanları arasında yırtılmaya dayanıklı zarflar, hijyen ürünleri ve zemin güçlendirmede kullanılan geotekstiller yer alır.

Spunbond üretiminde, ekstrüzyon ve serim aşamaları arasındaki proses kontrolü, kullanılan teknolojiye bağlı olarak önemli farklılıklar gösterir.

"Reicofil" prosesinde, tüm yüzey genişliği boyunca hava bir Venturi bölgesi aracılığıyla emilir. Ardından gelen bölgede, elyaflar atmosferik türbülans sayesinde ayrılır ve karıştırılır.

Neumag ise Ason Spunbond Teknolojisi temelinde anahtar teslim hatlar sunmaktadır. Eğirme başlığı, çekim jetleri ve serim bandının konumlarının değiştirilebilir olması sayesinde yüksek esneklik sağlanır. Bu sayede tek bir hat ile kısa geçiş süreleriyle çok farklı ürünler üretilebilir. Ayrıca bikomponent elyaflar veya PET gibi farklı polimerler de işlenebilir; özellikle PET, günümüzde nonwoven pazarında hızla büyüyen bir segmenttir.

Nonwoven Üretiminde Eriyik Filtrasyonu

Nonwoven üretiminde eriyik filtrasyonunun temel amacı, spinneret veya eğirme başlığındaki deliklerin tıkanmasını önlemektir. Çünkü çok az sayıda deliğin bile tıkanması, kalıbın değiştirilmesini ve hatta tüm hattın durdurulmasını gerektirebilir. Eksik olan her filament, nonwoven yüzeyde incelmeler veya düzensizlikler oluşturur. İplik veya kesikli elyaf üretiminden farklı olarak, nonwoven üretiminde spinneret genellikle proses sırasında değiştirilemez.

Gerekli filtrasyon hassasiyeti, üretilen nonwovenın yapısına ve kullanım amacına bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Örneğin geotekstil uygulamalarında görünür kirlenmeler tolere edilebilirken, medikal ürünlerde en küçük yabancı partikül bile kabul edilemez. Spinpack filtresinin inceliği, nihai ürün gereksinimleri ve filament çapına göre belirlenir ve genellikle 20-75 μm aralığındadır.

Spinpack filtre değişimleri çoğu zaman ancak hat durdurularak yapılabildiği için, bu filtrenin yükü öncesine yerleştirilen bir eriyik filtresi ile azaltılmalıdır. Ek eriyik filtresinin inceliği genellikle spinpack filtresi ile aynı seviyede veya daha ince seçilerek maksimum kullanım ömrü hedeflenir.

Filtre tipi seçilirken, polimer yapısında herhangi bir değişime neden olmaması da kritik bir kriterdir. Ölü bölgeler (dead spots), eriyiğin çok uzun süre kalması veya filtre değişimi sırasında sisteme hava girmesi ya da oksitlenmiş eriyik partikülleri, polimerin bozunmasına ve akış özelliklerinin değişmesine yol açar. Bu durum genellikle kalıpta damlacık oluşumuna neden olur ve nonwoven yüzeyde kalite hatalarına yol açar. Bu hatalar tekrar ettikçe, serim alanının temizlenmesi için hattın durdurulması gerekebilir.

Filtrasyonun ekonomik boyutu, özellikle artan hammadde ve işletme maliyetleri nedeniyle giderek daha önemli hale gelmektedir. Spinpack filtre değişim aralıklarının uzatılması ve ürün kalitesinin artırılması ile elde edilen maliyet avantajları, yapılan yatırım ve işletme giderleri ile dengelenmelidir.

Bu noktada, verimli bir eriyik filtrasyon teknolojisi sayesinde birçok uygulamada geri dönüştürülmüş malzeme kullanımı mümkün hale gelir. Hammadde maliyetlerinin toplam üretim maliyetleri içindeki payı oldukça yüksek olduğundan, daha uygun maliyetli geri dönüştürülmüş malzeme kullanımı ciddi bir yatırım geri dönüşü sağlar. Bu nedenle, nispeten yüksek yatırım maliyetine sahip filtrasyon sistemlerinde bile geri ödeme süresi genellikle 12 aydan kısa olabilir.

Rotary Filtrasyon Sistemleri

Nonwoven üretimi açısından en önemli özellikler, tüm sürekli eğirme proseslerinde olduğu gibi proses ve basınç açısından sabit bir çalışma sağlamasıdır.

Aşağıda, Gneuss Kunststofftechnik GmbH tarafından geliştirilmiş iki filtrasyon sistemi tanıtılmaktadır. Her iki sistem de, optimize edilmiş reolojik tasarıma sahip düşük eriyik kanal hacmi ile geniş filtre yüzey alanını bir arada sunma avantajına sahiptir. Bu özellik, iki filtre bloğu arasında dönen bir filtre diskine dayanan patentli Rotary Teknolojisi sayesinde elde edilir.

Rotary Filtrasyon Sistemi - SFXmagnus Tipi

SFXmagnus filtrasyon sisteminin başlıca özellikleri; çok geniş aktif filtre yüzey alanı, kompakt tasarım ve kullanım kolaylığıdır. Filtre değişimleri, ürün kalitesini hiçbir şekilde etkilemez. Hem eriyiğin hem de kir tabakasının sistemde kalış süresi oldukça kısadır (< 1 dakika).

Filtre diski, filtre blokları tarafından tamamen çevrelenmiştir; bu sayede filtrasyon sistemi içerisindeki eriyik, dış etkenlerden minimum düzeyde etkilenir. Filtre elemanları, filtre diski üzerinde halka düzeninde yer alır. Sistem, sızdırmazlık elemanları olmadan, çok sert ve düz temas yüzeyleri ile kapatılmıştır; bu da sistemin neredeyse aşınmasız çalışmasını sağlar.

Filtre girişinde belirli bir basınca ulaşıldığında, filtre diski hidrolik veya pnömatik bir tahrik sistemi ile yaklaşık 8 derecelik adımlarla döndürülür. SFXmagnus için geliştirilen yeni ve son derece dayanıklı tahrik teknolojisi sayesinde, yüksek viskoziteli malzemelerde ve yüksek basınç altında bile sorunsuz çalışma sağlanır.

Her indeksleme adımıyla, temiz filtre yüzeyinin küçük bir bölümü eriyik kanalına alınırken, kirlenmiş yüzeyin küçük bir kısmı sistemden çıkarılır. Bu sırada aktif filtre alanı sürekli sabit kalır.

Filtre diskinin küçük adımlarla dönmesi sayesinde, kirlenmiş filtrelerin proses üzerinde herhangi bir olumsuz etki olmadan otomatik olarak değiştirilmesi sağlanır. Kirlenmiş filtreler daha sonra sistemin sol tarafındaki erişim bölgesinde manuel olarak değiştirilebilir. Bu işlem üretim sürecini etkilemez.

SFXmagnus, diğer sözde sürekli elek değiştiricilere kıyasla bir dizi belirleyici teknik avantaj sunar:

SFXmagnus her zaman aynı aktif filtre alanını sağlar. Bu nedenle filtre değişimi sırasında alanın azalmasından kaynaklanan basınç dalgalanmaları oluşmaz. Bu durum, nihai ürün kalitesinin sürekli yüksek olmasını sağlar.
Genel olarak düşük ve kontrollü basınç seviyesinde çalışılması, eriyik üzerindeki termal yükün daha düşük ve daha stabil olmasını sağlar. Bu da daha iyi eriyik ve ürün kalitesi ile daha yüksek proses stabilitesi anlamına gelir.
"Otomatik döngü" modunda çalıştırıldığında, disk üzerindeki tüm filtreler (ünite boyutuna bağlı olarak disk başına 10-13 adet) kullanılmadan manuel filtre değişimi gerekmez. Bu durumda tüm filtreler tek seferde değiştirilir. Böylece filtre değişim sayısı ve operatör müdahalesi ihtiyacı azalır. Filtre değişimi üretim sürecini etkilemez.
Otomatik ön dolum (pre-flooding) sistemi sayesinde, filtre değişimi sırasında boşluklara giren çok küçük miktardaki hava, disk yeniden eriyik kanalına girmeden önce tamamen uzaklaştırılır. Hava miktarının çok düşük olması nedeniyle bu işlem oldukça hızlı gerçekleşir.
Sürekli indeksleme sayesinde SFXmagnus, çok kısa sürede geniş bir filtre yüzey alanı sağlayabilir (örneğin kirlenmenin ani arttığı durumlarda). Bu sayede daha yüksek oranda geri dönüştürülmüş malzeme işlenebilir.
SFXmagnus sisteminde "ölü bölge" (dead spot) bulunmaz. Bu nedenle filtrasyon sisteminde termal bozunma oluşmaz.

SFXmagnus'un performans özellikleri şu şekilde özetlenebilir:

Sürekli ve stabil eriyik saflığı ve ürün kalitesi
Tam otomatik çalışma
Filtre değişimi sırasında dahi sabit basınç
Tüm polimer tipleri ve viskozitelere uygunluk
11.000 cm²'ye kadar aktif filtrasyon alanı

• 800 bar'a kadar sistem basıncı, 3 mikrona kadar filtrasyon hassasiyeti ve 350°C'ye kadar eriyik sıcaklığı

Kolay ve güvenli kullanım

• Tam kapalı tasarım sayesinde eriyik üzerinde dış etkenlerin tamamen ortadan kaldırılması
• Yüksek maliyet verimliliği ve üstün fiyat/performans

Bu özellikleriyle SFXmagnus, entegre filtre temizliğinin gerekli olmadığı ancak proses ve basınç açısından sabit filtrasyonun kritik olduğu nonwoven uygulamaları için ideal bir filtrasyon sistemidir.

Rotary Filtrasyon Sistemi RSFgenius

Ürün kalitesi, maliyet verimliliği, kullanım ve bakım kolaylığı açısından RSFgenius, günümüzde piyasada bulunan tüm filtrasyon sistemleri arasında en yüksek standardı temsil eder. Entegre, son derece verimli sıralı yüksek basınçlı geri yıkama (backflush) sistemi sayesinde filtre elemanları 400 defaya kadar kullanılabilir.

RSFgenius üç ana bölümden oluşur: giriş bloğu, çıkış bloğu ve bu ikisi arasında dönen bir filtre diski. Sistem, çok dar toleranslı boşluklara ve son derece sert ve düz yüzeylere sahip metal-metal sızdırmazlık ile kapatılmıştır. Eriyik ile temas eden tüm bileşenlerin çevre (örneğin oksijen) ile temas etmediği garanti edilir.

Filtre elemanları, filtre diski üzerinde halka düzeninde yer alır ve eriyik kanalından geçerek hareket eder. Eriyik filtreden geçerken sert partiküller tutulur ve diferansiyel basınç hafifçe artar. Kontrol sistemi bu basınç artışını algılar ve filtre diskinin 1-2 derecelik açılarla indekslenmesini sağlar. Bu sayede kirlenmiş filtre yüzeyi sürekli olarak eriyik kanalının dışına alınırken, temiz yüzey kanal içine taşınır ve aktif filtre alanı sabit kalır. Bu çalışma prensibi sayesinde filtrasyon sistemi proses ve basınç açısından sabit şekilde çalışır. Filtre üzerindeki basınç farkı (Δp) maksimum 2 bar seviyesindedir.

Kirlenmiş filtrelerin temizlenmesi, tekrar eriyik kanalına girmeden hemen önce gerçekleştirilir. Oluşan kir tabakası, yüksek basınçlı segment geri yıkama sistemi ile temizlenir. Bu işlem için filtrelenmiş eriyikten bir miktar çıkış bloğundan alınır, hidrolik tahrikli bir piston içine aktarılır ve ardından yüksek basınçla filtre diskinin arka tarafından, elekten geçerek giriş bloğuna doğru püskürtülür. Geri yıkama basıncı ölçülür ve ayarlanarak optimize edilebilir.

Her seferinde yalnızca küçük bir segment (yaklaşık filtre alanının %1'i), tanımlı yüksek basınç darbesi ile temizlenir. Geri yıkama pistonunun stroku (kullanılan eriyik miktarı) ve hızı (temizleme yoğunluğu) serbestçe ayarlanabilir ve optimize edilebilir. Bu sayede bir yandan son derece verimli bir temizlik sağlanırken, diğer yandan kullanılan eriyik miktarı minimum seviyede tutulur (geri yıkama kayıpları çok düşüktür).

Bu çalışma prensibi sayesinde filtreler neredeyse %100 oranında temizlenebilir ve filtrasyon inceliğine bağlı olarak 400 defaya kadar yeniden kullanılabilir. Bu da bazı uygulamalarda, operatör müdahalesi olmadan aylarca tamamen otomatik filtrasyon yapılabilmesini mümkün kılar.

Bu sürenin ardından filtreler, mekanik nedenlerle değiştirilmelidir. Filtrasyon sisteminin patentli çalışma prensibi sayesinde, filtre değişimi üretim sürecini hiçbir şekilde olumsuz etkilemeden gerçekleştirilebilir. Hat büyüklüğüne bağlı olarak tüm filtre elemanlarının değiştirilmesi yaklaşık 20 dakika sürer ve üretime herhangi bir etkisi olmadan işletme personeli tarafından yapılabilir.

RSFgenius'un proses açısından sağladığı teknik avantajlar

Proses ve basınç açısından sabit çalışma
Sürekli, proses ve basınç açısından sabit çalışma, filtrasyon sisteminin etkileyebileceği ölçüde kalite dalgalanmaları olmayan bir nihai ürün sağlar. Ani kirlenme artışları (contamination surges) bile kolaylıkla yönetilebilir.

Tam otomatik çalışma
Tam otomatik çalışma, sürekli ve yüksek seviyede ürün kalitesi sağlar. Sistemin işletilmesi için gereken zaman ve iş gücü minimuma indirilir. Ayrıca filtre değişimi sırasında eriyiğin kirlenmesi veya operatör hatalarından kaynaklanan problemler de önlenmiş olur.

Filtrasyon sisteminde (termal) bozunma olmaması
Filtre diski ve dolayısıyla eriyik, iki sağlam filtre bloğu arasında tamamen kapalıdır ve atmosfer ile temas etmez. Bu sayede eriyik sürekli korunur. Eriyik ile temas eden hiçbir parça oksijen veya nem ile temas etmez. Kompakt tasarım ve reolojik olarak optimize edilmiş akış kanalları sayesinde sistem içerisindeki eriyiğin kalış süresi çok düşüktür (< 1 dakika). Geri yıkama (back-flush) sırasında, filtre boşluklarındaki eriyik tamamen yenilenir ve bu boşluklar tekrar eriyik kanalına girmeden önce temizlenir. Ayrıca geri yıkama işlemi, filtre değişimi sonrası boşluklarda oluşabilecek havayı da otomatik olarak tamamen uzaklaştırır.

Filtre temizleme verimliliği
Filtre elemanlarının tamamen temizlenmesi garanti altındadır; çünkü geri yıkama hacmi, uygulamaya göre ayarlanabilir. Temizlik işlemi, filtrenin çok küçük bir segmentine (< 1°) odaklandığı için neredeyse sürekli bir akış hızı sağlanır. Bu sayede, çok ince filtrasyonlarda (3 μm'ye kadar) bile pratik olarak %100 temizlik elde edilir. Bu amaçla geri yıkama basıncı genellikle kirlenme basıncından daha yüksek ayarlanır.

Geri yıkama (purging) sırasında eriyik kaybı
Geri yıkama sırasında oluşan eriyik kaybı minimum seviyededir ve pratikte ihmal edilebilir düzeydedir. Her döngüde temizlenen küçük segmentteki eriyik akışı, hacim ve hız açısından optimum şekilde ayarlanabilir. Yüksek kirlenme durumlarında bile geri yıkama kaynaklı eriyik kaybı, toplam kapasitenin maksimum %1'i seviyesindedir.

Bu oran son derece düşüktür ve pratikte çift pistonlu elek değiştiricilerdeki normal filtre değişimi sırasında oluşan kayıplardan bile daha azdır. Diğer geri yıkamalı sistemlerle karşılaştırıldığında ise RSFgenius'ta eriyik kaybı 10 kat daha düşüktür.

Filtre ömrü / temizleme döngüsü sayısı
Filtre ömrü ve filtre değişim aralıkları, çoğu durumda yalnızca filtrelerin maruz kaldığı mekanik yüklerle sınırlıdır. Hem filtrasyon inceliği hem de eriyik viskozitesi bu konuda belirleyici rol oynar. Örneğin yaklaşık 20 μm filtrasyon inceliğinde, filtreler ortalama 60-100 kez yeniden kullanılabilir. Diğer geri yıkamalı filtre değiştiricilerde ise bu incelikte filtreler genellikle yalnızca 2-5 kez kullanılabilir ve sonrasında performans düşer.

Kir tabakasının sistemde kalış süresi
Filtre diskinin sürekli dönmesi sayesinde, eriyik kanalındaki aktif filtre yüzeyi sürekli yenilenir. Bu durum kir tabakasının sistemde kalış süresini oldukça kısaltır. Mum tipi (candle) filtrelerde ise bu süre 5.000 kata kadar daha uzun olabilir. Kir tabakasının kısa süre sistemde kalması avantajlıdır; çünkü zamanla bu tabakada oluşabilecek değişimler eriyiği olumsuz etkileyerek nihai ürün kalitesini düşürebilir.

Hat kullanılabilirliği

Sağlam tasarımı ve basit, anlaşılır servis ile kullanım özellikleri sayesinde %100 hat kullanılabilirliği sağlanır. Çalışan üretim sırasında, üretim sürecini kesintiye uğratmadan veya olumsuz etkilemeden elek değiştirici üzerinde her türlü işlem rahatlıkla gerçekleştirilebilir.

Diğer Filtrasyon Sistemleri

Uygulamada, RSFgenius ve SFXmagnus'un aksine proses ve basınç açısından sabit çalışma sunmayan farklı filtrasyon sistemleri hâlâ kullanılmaktadır.

Bu tür sistemler arasında en yaygın olanlar; mum tipi (candle) filtreler, çift pistonlu elek değiştiriciler ve kayar plakalı (slide plate) elek değiştiricilerdir. Bu sistemlerin ortak özelliği, filtre veya elek değişimi sırasında aktif filtre alanının sabit kalmamasıdır. Bu nedenle spunbond hattı operatörü ya proses dalgalanmalarına katlanmak zorunda kalır ya da bu etkileri azaltmak için karmaşık önlemler almak zorunda olur. Bu sistemlerde filtre ön dolumu ve havalandırma işlemleri de sürecin bir parçasıdır.

Çoğu durumda eriyik akış tasarımı bir uzlaşma (kompromi) niteliğindedir ve akış içerisindeki ölü bölgeler (dead spots), ilave proses problemlerine yol açar. Bu durum, filtrasyon sistemi seçimi yapılırken özellikle dikkat edilmesi gereken önemli bir noktadır.

Mum tipi filtreler, filtre değişimleri arasındaki süreyi mümkün olduğunca uzatmak ve bu süreçte oluşan kesintileri azaltmak amacıyla geniş bir aktif yüzey alanına sahip olacak şekilde tasarlanır. Ancak bu durum, filtre içerisindeki polimer hacminin çok büyük olmasına ve buna bağlı olarak kalış süresinin kabul edilemeyecek derecede uzun olmasına neden olur. Ayrıca bu sistemler ciddi alan ihtiyacı gerektirir. Filtre elemanlarının değiştirilmesi, uzman personel için dahi zorlu ve riskli bir işlemdir. Pahalı filtre elemanları temizlendikten sonra tekrar kullanılır; ancak bu temizlik işlemi karmaşık, maliyetli ekipmanlar ve sonrasında kalite kontrol süreçleri gerektirir.

Çift pistonlu elek değiştiriciler, farklı üreticiler tarafından çeşitli tasarımlarla sunulmaktadır. Ancak bu sistemlerin ortak dezavantajı, tasarımlarından kaynaklanan ölü bölgeler ve piston yüzeylerinde oluşan bozunmuş polimer tabakasının, filtre değişimi sırasında ve sonrasında bir süre boyunca polimere yanmış parçacıklar veya "siyah noktalar" olarak karışmasına neden olmasıdır. Ayrıca aktif filtre alanındaki değişimler basınç dalgalanmalarına yol açar. Geri yıkamalı çift pistonlu sistemlerde ise düşük verimli kendi kendini temizleme özellikleri nedeniyle işletme maliyetleri daha da artmaktadır.

Doğrudan geri dönüşüm

Saf kalitedeki geri dönüştürülmüş malzemelerin doğrudan kullanımı, artan hammadde fiyatlarına karşı etkili bir çözüm sunar. Ürün kalitesinin güvence altına alınabilmesi için, bakir (virgin) malzemeye kıyasla daha fazla olan kirleticilerin etkin şekilde uzaklaştırılmasını sağlayan güçlü bir filtrasyon konsepti gereklidir. Bu noktada, spinpack filtresinin ömrünü uzatmak ve üretim duruşlarını azaltmak için, spinpack filtresinden daha ince bir filtrasyon hassasiyeti seçmek avantaj sağlar.

Yüksek kirleticilik seviyeleri nedeniyle, proses dalgalanmaları ve duruşlardan kaynaklanan işletme maliyetleri hızla arttığından, tam otomatik ve basınç açısından sabit çalışan filtrasyon sistemlerinin kullanılması gereklidir. Aksi takdirde, geri dönüştürülmüş malzeme kullanımından elde edilen maliyet avantajı ortadan kalkabilir.

Yukarıda açıklanan SFXmagnus ve RSFgenius Rotary Disk Filtrasyon Sistemlerinin tasarımı, özellikle zorlu uygulamalarda dahi proses açısından sabit filtrasyon sağlamayı garanti eder.

Sonuç

Nonwoven üretimi, polimer eriyiğinin saflığı ve kalitesi açısından oldukça yüksek gereksinimler içerir. Bu saflığı sağlamak için filtrasyon sistemleri veya elek değiştiriciler kullanılır; ancak bu sistemler filtre değişimi sırasında proses dalgalanmalarına neden olabilir. Gneuss tarafından sunulan SFXmagnus ve RSFgenius sistemleri, bu tür proses bozulmalarını tamamen ortadan kaldıracak şekilde tasarlanmıştır.

Bu sayede yalnızca kesintisiz ve yüksek kaliteli üretim sağlanmakla kalmaz, aynı zamanda doğrudan geri dönüşüm mümkün hale gelir ve nonwoven üreticileri için önemli maliyet avantajları oluşturulur.