mercoledì 22 giugno 2016

Filtro Carbon Block, tecniche di produzione a confronto

La cartuccia Carbon Block è un componente assai importante nel trattamento dell'acqua potabile e non solo.

esempi  carbon block


Anche se i manufatti a prima vista si presentano  identici o simili  diverse possono  essere le tecniche costruttive e quindi le loro caratteristiche tecniche.

Il filtro Carbon Block viene anche indicato nella letteratura americana con la sigla CTO, che banalmente significa Chlorine Taste Odor, ossia Cloro Gusto Odore...

Il filtro Carbon Block ha generalmente due funzioni specifiche, la prima legata alla capacità del carbone di rimuovere per adsorbimento una serie di sostanze presenti nell'acqua, la seconda di svolgere un'azione meccanica di vaglio, ossia di trattenere particelle superiori ad una certa dimensione.

Oltre a ciò una serie di addittivi posso svolgere funzioni complementari, come il KDF per la rimozione.

La qualità del carbone è un elemento importante per definire la qualità del carbon block, così come importante è la tecnica utilizzata per la sua produzione.  Non è argomento di questo post, il tema della produzione di carbone attivo, è sufficiente accennare che la sua produzione parte da materiale vegetale o minerale, con un procedimento di deidratazione chimico o fisico.

L'estrusione del Carbon Block è un procedimento di trafila di carbone misto ad un polimero


carbon block estrusore
Estrusore per carbon block
 Alla polvere di carbone viene aggiunto un polimero, ad esempio polietilene a bassa densità  LDPE, nella proporzione che varia dal 50 -50 sino al al 25-75.  La qualità e la quantità del legante sono variabili importante  importanti per la definire le performance della cartuccia filtrante.

schema estrusore carbon block
schema estrusore
Meno legante si mette meglio è, in un recente passato su analisi specifiche abbiamo visto che alcune cartucce di carbone attivo estruso avevano una migrazione elevata di tensioattivi e VOC.

L'esperienza e la competenza per realizzare un buon carbone estruso non è di tutti, non basta possedere un impianto di estrusione per produrre un buon carbon block.   Generalmente con un procedimento di estrusione, le ditte con esperienza  arrivano a produrre cartucce con una misceae a 50-50  con un grado di filtrazione  a 5 micron, 
Le aziende con grande competenza propongono al mercato cartucce fino ad 1 micron nominali, mentre gradi di filtrazione inferiori  rivendicati, sono da ascriversi ad claim commerciali che non corrispondono alla realtà (aggiungiamo che vista la superficie specifica limitata,  sull'acqua potabile è bene utilizzare la tecnologia pre coat, vedi nostro articolo.

La  sinterizzazione del Carbon Block avviene in forno ad alta pressione 

Il processo di sinterizzazione delle cartucce carbon block avviene in maniera diversa dell'estrusione,  la polvere di carbone sempre con aggiunta di un polimero come legante  viene inserita in uno stampo e cotta in forno ad alta pressione e temperatura.

Il processo di sinterizzazione deve essere omogeneo, la curva di temperatura non deve essere  violenta,  in maniera che tutto la candela le caratteristiche  siano simili.


I vantaggi della sinterizzazione,  sono qualitativi, il grado di filtrazione è omogeneo e minore è l'utilizzo di polimeri con la funzione di legante, nello stesso tempo i costi  sono decisamente più elevati.  Non è un caso che i maggiori produttori di filtri carbon block, Filtrex, KX, Omnipure, utilizzino il procedimento di estrusione per cartucce sono a 5 micron.