¿Puede la tecnología de modificación contra la contaminación resolver el problema de obstrucción de los elementos de filtro de algodón PP?

1. Propiedades del material: la estabilidad química del polipropileno establece una base no tóxica
El polipropileno (polipropileno), el material central de los elementos de filtro de algodón PP, es un polímero termoplástico, y su estructura química determina sus propiedades esenciales no tóxicas e inofensivas.
El polipropileno se forma mediante polimerización de adición de monómeros de propileno, con segmentos de cadena regulares y sin estructuras ramificadas o reticuladas. Esta estabilidad lo hace extremadamente resistente a los ácidos, álcalis, sales y la mayoría de los solventes orgánicos. Por ejemplo, en entornos extremos con un valor de pH de 2-12, los enlaces químicos del polipropileno no se romperán y no se liberarán sustancias tóxicas. En el proceso de producción del polipropileno, no es necesario agregar halógenos, metales pesados ​​y otros productos químicos que puedan migrar. Sus productos terminados cumplen con los estándares internacionales de materiales de contacto de alimentos (como la FDA 21 CFR 177.1520) y pueden usarse directamente para el tratamiento de agua potable. Los datos experimentales muestran que no se detectaron metales pesados ​​como plomo, mercurio y cadmio en la prueba de inmersión de elementos de filtro de polipropileno, y la liberación de compuestos orgánicos volátiles (VOC) estaba muy por debajo del límite estándar nacional. El punto de fusión del polipropileno es tan alto como 160-170 ℃, y no se descompondrá a temperaturas de funcionamiento normales (0-80 ℃). Su inercia química evita que se oxiden con oxígeno disuelto, cloro, etc. en el agua, y no adsorbe la materia orgánica formar subproductos tóxicos. Esta característica es particularmente importante en los sistemas de agua de enfriamiento industrial para evitar la contaminación secundaria causada por el envejecimiento material.

2. Proceso de producción: bajo consumo de energía y fabricación de contaminación cero para garantizar la seguridad
El proceso de producción de Elemento de filtro de algodón de PP Elimina la introducción de sustancias tóxicas de la fuente y reduce la carga ambiental a través de la innovación tecnológica.
La fibra de polipropileno se realiza mediante el proceso de hilado de fusión, que se lleva a cabo a temperatura y presión ambiente sin sinterización de alta temperatura o grabado químico. En comparación con los elementos tradicionales de filtro de cerámica (requiere disparos de alta temperatura por encima de 1200 ℃) o elementos de filtro de metal (requiere electroplatación o tratamiento químico), el consumo de energía se reduce en más del 60%. Por ejemplo, las emisiones de carbono de producir 1 tonelada de fibra de polipropileno son solo 1/5 de los de materiales cerámicos, y no se requieren productos químicos peligrosos como ácidos fuertes y álcalis. La línea de producción moderna adopta un sistema de circulación completamente cerrada, y el derretimiento de la materia prima, el hilado, el devanado y otros enlaces se completan en el taller sin polvo para evitar la contaminación externa. Los restos generados durante el proceso de producción pueden reutilizarse al 100%, formando una cadena circular de "materiales reciclados de productos de materias primas". El informe de prueba de terceros muestra que la concentración de emisión de partículas en el taller de producción de elementos de filtro de algodón PP es inferior a 0.1 mg/m³, que está muy por debajo del estándar nacional de protección ambiental. El elemento del filtro está unido con adhesivo de fusión en caliente en el proceso de moldeo, reemplazando el pegamento tradicional a base de solvente. Esta tecnología no solo evita la emisión de compuestos orgánicos volátiles como el tolueno y el xileno, sino que también mejora la estabilidad estructural del elemento del filtro. Los experimentos han demostrado que el elemento de filtro unido con adhesivo de fusión en caliente funciona bien en la prueba de resistencia a la presión del agua, y la presión de explosión puede alcanzar 1.2MPA, superando con creces el estándar de la industria.

3. Modo de reciclaje: la regeneración de circuito cerrado reduce la carga ambiental
El enlace de tratamiento de residuos del elemento de filtro de algodón PP también refleja el concepto de no tóxico e inofensivo, y realiza el reciclaje de recursos a través de la regeneración física o química. Después de ser limpiado, triturado y derretido, el elemento de filtro descartado se puede volver a colocar en partículas de plástico para la fabricación de productos de contacto no alimentarios (como macetas y tuberías). Este proceso no requiere la adición de nuevas materias primas, y las propiedades mecánicas del material reciclado son equivalentes a las del material original. Los datos muestran que por cada tonelada de elementos de filtro de algodón PP descartados reciclados, se pueden reducir 1.5 toneladas de consumo de aceite y 3 toneladas de emisiones de dióxido de carbono. Para los elementos de filtro que son difíciles de regenerar físicamente, el polipropileno puede descomponerse en el propileno de monómero a través de la tecnología de agrietamiento y repolimerizar en nuevos materiales. Aunque el costo actual de esta tecnología es relativamente alto, con la mejora de la eficiencia del catalizador, se espera que se aplique comercialmente en el futuro. Algunos países y regiones han establecido redes de reciclaje de elementos de filtro, y los consumidores pueden devolver elementos de filtro descartados a través de canales designados. Por ejemplo, el proyecto "Filter Bank" lanzado por una organización de protección del medio ambiente tiene un volumen de reciclaje anual de más de 500 toneladas, y los materiales reciclados se utilizan en la construcción de instalaciones públicas urbanas, formando un ciclo virtuoso de "reubicación de reciclaje de uso".

IV. Vida útil: el diseño de ciclo largo reduce el consumo de recursos PP Los elementos de filtro de algodón extienden significativamente su vida útil a través de la optimización estructural y la modificación del material, y reducen los desechos de recursos causados ​​por la frecuencia de reemplazo.
El elemento de filtro adopta un proceso de devanado de fibra de múltiples capas. La fibra externa es más gruesa, que se usa para interceptar partículas grandes de impurezas; La fibra interna es más fina y captura una pequeña materia suspendida. Este diseño permite que el elemento de filtro realice principalmente filtración gruesa en la etapa inicial, y juegue gradualmente una función de filtración fina en la etapa posterior, extendiendo la vida general a 6-12 meses (dependiendo de las condiciones de calidad del agua). Al agregar grupos hidrofílicos o agentes antibacterianos, se forma una capa de anti-contaminación en la superficie del elemento de filtro para reducir la adhesión de la materia orgánica y el crecimiento de bacterias. Los experimentos muestran que la tasa de disminución del flujo del elemento de filtro modificado se reduce en un 40% y la vida útil se extiende en más del 30% en las mismas condiciones de calidad del agua. Combinado con la tecnología de Internet de las cosas, algunos elementos de filtro son sensores de presión incorporados para monitorear el grado de bloqueo en tiempo real. Cuando la diferencia de presión alcanza el umbral, el sistema le recuerda automáticamente al usuario que lo reemplace para evitar la contaminación secundaria causada por un uso excesivo. Este modo de mantenimiento preciso mejora aún más la eficiencia de la utilización de recursos.

V. Evaluación completa del ciclo de vida: verificación cuantitativa no tóxica e inofensiva
Desde la minería de materia prima hasta la eliminación de desechos, el impacto ambiental de los elementos de filtro de algodón PP durante todo el ciclo de vida es significativamente menor que el de los materiales tradicionales de los elementos de filtro. Tomando la producción de 10,000 elementos de filtro como ejemplo, las emisiones de carbono de los materiales de polipropileno son 8.2 toneladas de CO2 equivalente, mientras que los materiales cerámicos son 45.6 toneladas y los materiales metálicos son tan altos como 62.3 toneladas. Esto se debe principalmente al proceso de producción de baja energía y al diseño ligero de polipropileno. El consumo de agua de los elementos del filtro de polipropileno es de 0.3 metros cúbicos por elemento, los elementos de filtro de cerámica son 1.2 metros cúbicos por elemento y los elementos de filtro de metal requieren 2.5 metros cúbicos por elemento. La conservación de los recursos hídricos proviene del ciclo cerrado y las características de procesamiento de baja temperatura del proceso de hilado de polipropileno. Las pruebas de toxicidad aguda muestran que el valor de EC50 (concentración medio letal) de el lixiviado del elemento del filtro de polipropileno para los peces y las algas es superior a 1000 mg/L, que no es tóxico. Sin embargo, se detectaron metales pesados ​​como el níquel y el cromo en el lixiviado de algunos elementos de filtro de metal, que plantea un riesgo potencial para los organismos acuáticos.

6. Aplicación de la industria y perspectivas futuras
Las características no tóxicas e inofensivas de los elementos de filtro de algodón PP lo convierten en el material de filtro preferido en muchos campos:
Purificación del agua del hogar: como capa de prefilería, protege la membrana de ósmosis inversa del desgaste de las partículas grandes y extiende la vida útil de toda la máquina.
Agua circulante industrial: en las industrias de energía y químicos, reduce la escala de equipos y reduce los costos de mantenimiento del tiempo de inactividad.
Médico y farmacéutico: los elementos de filtro compatibles con GMP se utilizan para la filtración de drogas líquidas para evitar los riesgos de contaminación por medicamentos.
Con el desarrollo de materiales de polipropileno biológicos (como mezclas PLA/PP hechas de almidón), el rendimiento ambiental de los elementos del filtro mejorará aún más. Al mismo tiempo, la popularización de elementos de filtro inteligentes (como las funciones de autolimpieza y autocontrol) llevará a la industria del tratamiento del agua a una dirección más eficiente y sostenible.