Filtration ist ein zentraler Baustein zur Sicherung der Produktqualität und Prozesssicherheit bei der Verarbeitung von Emulsionen und Cleaner. Besonders anspruchsvoll sind Medien wie Flüssigseifen oder reinigende Flüssigkeiten, die eine gleichbleibende Homogenität, Partikelfreiheit und Prozessstabilität erfordern. Moderne Filterlösungen helfen dabei, diese Anforderungen effizient zu erfüllen – von der Anlieferung der Rohstoffe über die Zwischenlagerung bis hin zur Abfüllung.
Autor: Peter Krause, Wolftechnik Geschäftsführer
Sicherung der Produktqualität und Prozesssicherheit
Bei Emulsionen handelt es sich um fein verteilte Gemische zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten – etwa Öl und Wasser. Hierbei sind kleinste Öltropfen im Wasser so fein verteilt, dass keine Entmischung stattfindet. Emulsionen gehören zu den dispersen Systemen und sind trübe, milchige Flüssigkeiten. Diese Systeme sind empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen und Temperaturschwankungen. Ziel ist es, die feine Verteilung der Phasen dauerhaft stabil zu halten. Ähnlich anspruchsvoll ist die Filtration von Flüssigseife als Emulsion mit viskoser Konsistenz.
Flüssigseife kann je nach Zusammensetzung entweder eine einfache wässrige Lösung oder eine komplexe Emulsion sein. Viele industrielle oder einfachere Varianten bestehen im engeren Sinne aus vollständig gelösten Seifentensiden, wie etwa Kaliumseifen, die durch die Reaktion von Kaliumhydroxid mit Fettsäuren in Wasser entstehen. Diese Formulierungen sind klare, homogene Lösungen ohne Phasentrennung. Komplexere Flüssigseifen, etwa rückfettende oder hautpflegende Produkte, enthalten hingegen zusätzlich fettlösliche Komponenten wie Öle, Wachse oder Lipide. Um diese gleichmäßig in der Wasserphase zu verteilen, wird eine öl-in-wasser-Emulsion mit Hilfe von Emulgatoren erzeugt. Das Ergebnis ist eine dünnflüssige, aber stabile Mischung, vergleichbar mit der Struktur von Lotionen, jedoch mit geringerer Viskosität.
Die Filtration dient dabei mehreren Zwecken: Zum einen müssen Grobpartikel und Prozessrückstände zuverlässig entfernt werden. Zum anderen soll die Produktstruktur gleichmäßig und stabil bleiben, ohne Entmischung, Klümpchenbildung oder Fließprobleme. Gerade im Bereich der Abfüllung ist eine konstant homogene Konsistenz entscheidend für Dosiergenauigkeit und Verpackungsqualität.
Praxisbeispiel Flüssigseife: Flexible Filtration an der Abfüllstation
Ein typisches Anwendungsbeispiel zeigt den Einsatz von Beutelfiltergehäusen bei der Abfüllung von Flüssigseife. In einer Anlage zur Verarbeitung von Emulsionen, Fetten, Laugen und Reinigungsflüssigkeiten wurden bisher überwiegend Standard-Zugbeutel eingesetzt, die direkt über die Abfülllanze befestigt wurden. Zusätzlich kam ein festes Eckrohsieb zur Grobfiltration zum Einsatz. Die Einschränkung: Es fehlte die Möglichkeit, flexibel auf unterschiedliche Anforderungen und Viskositäten zu reagieren.
Durch die Integration eines kompakten Beutelfiltergehäuses, mit flexibler Wahl der Filterfeinheit über den entsprechenden Filterbeutel, konnte die Filtration direkt an der Abfüllstation optimiert werden. Die Grobpartikel werden zuverlässig entfernt, während die flüssige Emulsion in ihrer Struktur erhalten bleibt. So wird die gleichmäßige Dosierung der Flüssigseife sichergestellt, ohne dass Rückstände zu Verstopfungen oder Produktverlusten führen. Zusätzlich kann kurzfristig auf unterschiedliche Produktvarianten reagiert werden – einfach durch Tausch des Filterbeutels.
Gefaltete Filterbeutel für hohe Effizienz
Wolftechnik Filtergehäuse können sowohl mit WFB-Filterbeuteln als auch mit Edelstahlsiebkörben ausgestattet werden. WFB-Filterbeutel besitzen ein breites Anwendungsgebiet. Als Grobfilter für die Rohstoffanlieferung, zur Klarifikation von Aromen, Ölen und Cleaner bis hin zum Endfilter für die Abfüllung in Gebinde. Ein großer Vorteil ist der Einsatz gefalteter Filterbeutel, wie der Filterbeutel WFB-1AP und WFB-2IP. Durch die spezielle Faltung haben sie im Vergleich zu Standardfilterbeuteln eine größere Oberfläche. Die Standzeit verlängert sich linear zur Größe der Filterfläche. Beim WFB-1AP Filterbeutel handelt es sich um einen einlagigen, gefalteten Filterbeutel mit NMO-Stützgewebe. Durch die Faltung steigt die Filterfläche um den Faktor 2,5 im Vergleich zu herkömmlichen Filterbeuteln. Der WFB-2IP ist ein doppellagiger Filterbeutel mit innenliegender Faltung, der die Standzeit verlängert und gleichzeitig die Filtrationsqualität verbessert. Durch die höhere Schmutzaufnahme bei gleichem Volumen verringern sich die Wechselintervalle, was besonders bei kontinuierlichen Prozessen ein großer Vorteil ist.
Alle eingesetzten Filterbeutel bestehen aus 100 % lebensmittelkonformem Polypropylen (PP), sind vollständig ultraschallverschweißt und mit einem stabilen Abdichtkragen inklusive weicher Dichtlippe ausgestattet. Das erleichtert den Filterwechsel und sorgt für ein tropffreies, sauberes Arbeiten – auch bei viskosen Flüssigkeiten wie Flüssigseife.
Sichere Tankwagenanlieferung und geschlossene Systeme
Ein gutes Endergebnis beginnt bereits bei der Anlieferung. Auch hier spielen Beutelfiltersysteme eine wichtige Rolle. Auch zähflüssige Rohstoffe werden häufig im Tankwagen angeliefert. Hier ist eine erste, effektive Filtration direkt beim Abpumpen in die Lagertanks essenziell. Ziel ist es, Fremdpartikel und mögliche Verunreinigungen frühzeitig zu entfernen, bevor sie den weiteren Prozess stören oder die Produktqualität beeinflussen.
Für diese Anwendungen eignen sich Beutelfiltersysteme in Kombination mit DWTBF-Doppel-Beutelfiltergehäusen für einen Parallel- oder Einzelbetrieb. Die manuelle Umschaltmöglichkeit erlaubt einen unterbrechungsfreien Betrieb bei Filterwechsel. Die modularen Anschlussmöglichkeiten sorgen für eine schnelle Integration in bestehende Anlagen. Wie alle Wolftechnik-Filtergehäuse können auch DWTBF-Doppel-Beutelfiltergehäuse zu mobilen Filtergehäusen erweitert werden.
Bei kritischen oder häufig wechselnden Produkten – z. B. bei reinigungsintensiven Medien – bietet sich das geschlossene QP-Quick-Pack-Filtersystem an. Hier verbleibt das filtrierte Medium vollständig im Schutzbeutel. Das Filtergehäuse bleibt innen sauber und muss nicht gereinigt werden. Der Wechsel erfolgt schnell, sicher und kontaminationsfrei. Auch für explosionsgefährdete Bereiche ist das System geeignet. Die Gehäuse und die Filtereinheit dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Das Gesamtsystem erfüllt dafür die Voraussetzungen für das Prüfzeichen Ex-II-2GD nach der gültigen Atex-Richtlinie.
Gerade bei der Verarbeitung von Cleanern mit flüchtigen Lösemitteln ist das ein großer Vorteil. Cleaner kommen häufig in Reinigungsprodukten zum Einsatz. Denn ein Cleaner ist nichts anderes als eine reinigende Flüssigkeit. Beispielsweise zur Entfernung von Staub und Verunreinigungen. Cleaner können entflammbare Lösemittel enthalten. Mit dem QP-Quick-Pack-Filtersystem gestaltet sich der Filterwechsel bei Produkten unterschiedlichster Viskositäten einfacher, sauberer sowie schneller im Vergleich zu konventionellen Systemen.
Tiefenfiltration für Emulsionen, Flüssigseifen und Cleaner
Tiefenfilterkerzen mit nominalen Abscheideraten werden als Vorfilter oder zur Entfernung allgemeiner Verunreinigungen und Trübungen eingesetzt. Für feinere Anforderungen oder als Sicherheitsfilter kommen Varianten mit absoluten Abscheideraten zum Einsatz. Bei der Herstellung und Verarbeitung viskoser Medien wie Emulsionen und Flüssigseifen eignet sich die WFMG-Master-Groove-Tiefenfilterkerze besonders gut. Ihr zweilagiger Aufbau kombiniert eine grobe Außen- mit einer feinen Innenlage und ermöglicht so die Rückhaltung unterschiedlich großer Partikel – sowohl an der Oberfläche als auch tief im Inneren der Kerze. Die charakteristischen Rillen fixieren die Fasern, verhindern Faserabgabe und machen die Filtermatrix besonders druckstabil. In Kombination mit dem robusten Tiefenfilteraufbau entsteht eine sehr feste Filtermatrix, die auch bei hohen Differenzdrücken stabil bleibt – ohne Partikeldurchbruch. Die zweistufige Filterstruktur erhöht nicht nur die Rückhalteleistung, sondern auch die Standzeit, selbst bei hochviskosen Medien und Anwendungen mit hohem Schmutzeintrag.
Für die Tiefenfiltration werden Kerzenfiltergehäuse verwendet, wie die universalen, selbststehenden WTKF-Gehäuse aus Edelstahl AISI 316L. Die Gehäuse weisen einen nach innen gewölbten Gehäuseboden für eine optimale Restentleerung auf. In Kombination mit Tiefenfilterkerzen sind sie ideal als Vorfilter, Partikelfilter, Feinfilter und Endfilter einsetzbar. Für sehr hohe Durchflussraten hat Wolftechnik High-Flow-Filterelemente mit großen Oberflächen in kompakten und platzsparend gebauten High-Flow-Gehäusen entwickelt. Eine noch höhere Durchsatzleistung ermöglichen MWTHF-Mehrfach-High-Flow-Gehäuse. Die kompakten MWTHF-Gehäuse bieten Platz für bis zu 19 High-Flow-Faltelemente und ermöglichen Durchsätze von über 850 m³/h. Ideal für die Verarbeitung großer Mengen Flüssigseife, Emulsion oder Cleaner in kurzer Zeit, bei gleichbleibend hoher Filtratqualität.
Peter Krause
Wolftechnik Geschäftsführer
