В настоящее время в России осуществляются попытки вернуться к производству фильтроэлементов, в которых фильтрующим материалом является полипропилен. Эти элементы изготовители обозначают — элементы фильтрующие полипропиленовые ЭФПП. Необходимо отметить, что структурное сопротивление фильтроэлементов с тонкостью фильтрации 15-20 мкм, изготовленных с применением полипропилена, имеют высокий предел структурного сопротивления разрушению — ДР=4,9 — 5,1 кгс/см2. Это позволяет сконструировать моноэлементы типа ЭФПП-120.
Полипропилен широко известен и имеет массовое применение в промышленности. Работы по применению полипропилена в качестве фильтровального материала проводились в СССР в 1980-ых годах Московскими институтами НАМИ, НАГИ и Ленинградским ЦНИИ ТА. Однако материал не был принят для использования в качестве фильтровальной перегородки, т.к. в процессе лабораторных исследований и испытаний выяснились особые свойства материала не позволяющие его применение для фильтрации авиационных топлив, обусловленные физико-химическими свойствами поверхности полипропилена.
Концептуально фильтрация с использованием вспененного полипропилена может быть организована как объёмная фильтрация открытой пористой структурой. Поток топлива поступает на фильтроэлемент, как правило, снаружи вовнутрь. Это обусловлено тем, что внешняя поверхность элемента является значительно больше внутренней.
Низкоэнергетическая поверхность полипропилена легко смачивается малополярным углеводородным топливом, создавая минимальное сопротивление потоку топлива.
Суспензионная составляющая топлива, разнообразна по своему химическому составу и не взаимодействует с низкоэнергетической поверхностью полипропилена. Наиболее крупные частицы задерживаются на внешних слоях объемной фильтровальной перегородки. Наиболее мелкие частицы, по мере прохождения (проталкивания потоком топлива) по перегородке, достигают внутренней стороны перегородки. В силу низкой энергетики поверхности полипропилена, полярности гранул суспензии, высокой чистоты поверхности микропор механические примеси не задерживаются в объёме фильтровальной перегородки никак иначе, как только по гранулометрическому принципу несоответствия размеров пор и проходящих частиц (принцип сита).
Адгезионного взаимодействия механических загрязнений и поверхности пор полипропилена также не происходит.
Самый главный недостаток полипропилена и всех объёмных материалов для применения их в качестве фильтровальной перегородки заключается в невозможности создать перегородку с равнопеременным уменьшением тонкости фильтрации в направлении движения потока топлива. Хаотичная по размеру пор, открытая, пористая структура объёмной перегородки, имеющая среднестатистическую номинальную тонкость фильтрации либо систематически сбрасывает накопленный фильтрат (авторегенерирует), либо «захлопывается» и резко повышает перепад давления.
В топливе могут присутствовать фактические смолы. Они зачастую окрашивают бумажную фильтровальную перегородку в коричневый и темно-коричневый цвет. В силу описанных выше физико-химических свойств поверхности полипропилена не происходит его адгезионного взаимодействия с фактическими смолами. Это наиболее характерно проявляется в отсутствии окрашивания, а особенно внутреннего слоя фильтровальной перегородки. В процессе прокачки за счёт абразивного износа внутренняя поверхность фильтровальной перегородки становится более чистой «белой», чем до начала эксплуатации.
Попытки создать объёмную перегородку из нескольких слоёв полипропилена с различной тонкостью фильтрации приводит, как правило, к захлопыванию одной из перегородок. В любом случае объёмная фильтрация переходит в поверхностную.
Учитывая изложенное, полипропилен, как фильтровальный материал для светлых нефтепродуктов, особенно реактивных топлив, не нашёл широкого применения ни в отечественной промышленности ни за рубежом. Не применяется полипропилен при производстве фильтроэлементов и на НПО «Агрегат».
Автор: Генеральний директор НПО «Агрегат», кандидат технических наук Осипов О.П.