Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)
Am 11. und 12. März 2025 fand in Chemnitz das nunmehr 17. Symposium TEXTILE FILTER statt, welches im Zweijahresrhythmus Fachleute aus Wissenschaft und Industrie zusammenbringt, um neueste Ent-wicklungen im Bereich textiler Filtermedien zu diskutieren. Die diesjährige Veranstaltung legte besonde-ren Fokus auf Nachhaltigkeit, biobasierte Materialien sowie digitale Simulationen zur Optimierung von Filtrationsprozessen. Begleitet wurde das Symposium von einer Fachausstellung sowie einer Exkursion zum Gastgeber, dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI).
Nachhaltige und biobasierte Filtermedien
Die Reduktion des CO2-Fußabdrucks durch ressourcenschonende Filtrationsmaterialien war eines der Kernthemen des Symposiums. Ein Vortrag stellte ein automatisiertes Verfahren zur Ökobilanzierung von Filtermaterialien vor, welches eine systematische Bewertung ihrer Umweltbelastung ermöglicht. Die Me-thodik erlaubt eine präzise Analyse von Materialauswahl und Produktionsprozessen, um den nachhalti-gen Einsatz von Filtermedien zu optimieren. Zudem wurden wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe präsen-tiert, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Filtermaterialien darstellen können. Die vorgestellten innovativen Materialien kombinieren eine hohe Filtrationseffizienz mit verbesserter Um-weltverträglichkeit. Darüber hinaus wurden nachhaltige Konzepte zur Wiederverwendung und zum Re-cycling von Filtermedien betrachtet, um eine Reduzierung von Abfall und eine längere Lebensdauer der Materialien zu ermöglichen. Auch biobasierte Materialien spielten eine zentrale Rolle. Meltblown-Vliesstoffe aus Polymilchsäure (PLA) und Polyethylenfuranoat (PEF) wurden als vielversprechende Alter-nativen zu herkömmlichen Kunststofffiltern angeboten. Während PLA aufgrund seiner biologischen Ab-baubarkeit besonders interessant scheint, zeigte PEF vergleichbare Filtrationseigenschaften wie PET und könnte langfristig fossile Polymere in Hochtemperaturanwendungen ersetzen. Diese Entwicklungen un-terstreichen die wachsende Bedeutung biobasierter Materialien in der Filtrationsindustrie.
Digitale Simulation und Filteroptimierung
Ein weiteres Schwerpunktthema des Symposiums war die Anwendung digitaler Zwillinge zur Simulation von Filtrationsprozessen. Digitale Zwillinge sind sinnbildlich virtuelle Modelle realer Filterprozesse, die zur Optimierung von Materialauswahl und Prozesssteuerung genutzt werden können. Neue Software-tools wie VISPI (Virtuelles Spinnen) und FIDYST (Fiber Dynamics Simulation Tool) ermöglichen eine de-taillierte Analyse der Faserablage und des Materialverhaltens, wodurch eine präzisere Steuerung der Produktionsprozesse erreicht werden kann. Ein besonderes Highlight war ein neu entwickeltes Simulationsmodell zur Vorhersage des Alterungsverhaltens von Elektretfiltern. Elektretfilter nutzen elektrostatische Ladungen zur Partikelabscheidung, wobei die Effizienz im Laufe der Zeit durch Umwelteinflüsse abneh-men kann. Durch Simulationen lassen sich diese Alterungsprozesse genauer vorhersagen, sodass Her-steller ihre Filter gezielt für eine längere Lebensdauer optimieren können. Ein Leitfaden zur Optimierung von Minipleat-Faltenfiltern wurde ebenfalls vorgestellt. Dieser soll insbesondere kleinen und mittelstän-dischen Unternehmen eine praxisnahe Unterstützung bei der Verbesserung der Druckdifferenz und Ener-gieeffizienz bieten. Mithilfe der Simulationssoftware GeoDict® können ideale Faltengeometrien entwi-ckelt werden, um den Druckverlust zu minimieren und die Lebensdauer der Filterelemente zu erhöhen. Ein weiteres wichtiges Thema der Filteroptimierung war die Materialkompression und deren Einfluss auf den Druckverlust und das Staubaufnahmevermögen von Filtermedien. Vorgestellte Untersuchungsergeb-nisse zeigten, dass eine gezielte Materialverdichtung die Filtereffizienz erheblich beeinflussen kann. Mit-hilfe computergestützter Strömungssimulationen (CFD) wurden verschiedene Verdichtungsgrade analy-siert, um die optimale Balance zwischen Filterleistung und Druckdifferenz zu finden. Ein weiterer Kern-punkt lag auf der Charakterisierung von Filtermedien durch 3D-Bildanalysen und Strömungssimulationen. Die DNSlab®-Software ermöglicht detaillierte Analysen von Porenstrukturen, Luftdurchlässigkeit und Ab-scheidegrad. Mithilfe einer neuen Python-Schnittstelle lassen sich simulationsgestützte Variationsrech-nungen durchführen, die physische Labortests ergänzen oder sogar ersetzen können.
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