Comme nous le savons, l'élément efficace d'un purificateur d'eau est son filtre.
Aujourd'hui, nous avons répertorié les éléments filtrants les plus courants pour purificateurs d'eau et leurs fonctions disponibles sur le marché, à titre indicatif uniquement.
Il contient ◆élément filtrant à membrane d'osmose inverse (OI), ◆élément filtrant de membrane de nanofiltration (NF), ◆Filtre en céramique, ◆élément filtrant en résine, ◆Filtre en coton PPr, ◆charbon actif granulaire, ◆UDF ou GAC Charbon actif, ◆Élément filtrant à tige de carbone (CTO), ◆Élément filtrant en fibre de carbone.
◆Filtre en coton PP
L'élément filtrant en coton PP est principalement composé de polypropylène, un matériau relativement méconnu du grand public. En revanche, le coton PP (et non l'élément filtrant en coton PP), fabriqué à partir de polypropylène, est largement utilisé au quotidien. Le rembourrage courant des oreillers est par exemple constitué de coton PP. Sur AliExpress, lors de la sélection de peluches, de nombreux rembourrages mentionnés dans les descriptions étaient du « coton pour poupée » ou du « coton creux », mais il s'agissait en réalité de coton PP. Connaissez-vous le polypropylène ? J'oubliais de préciser que le polypropylène est non toxique, ce qui permet son utilisation comme matière première pour les éléments filtrants. Bien que l'élément filtrant en coton PP et le coton PP utilisé comme rembourrage soient tous deux fabriqués à partir de polypropylène, il existe des différences importantes entre les deux. L'élément filtrant en coton PP est un élément filtrant soufflé à partir de polypropylène fondu. Ce procédé consiste à fabriquer un élément filtrant tubulaire à partir de particules de polypropylène non toxiques et inodores, fondues par chauffage, filage, étirage et mise en forme. La précision de filtration de l'élément filtrant en coton PP varie de 0,5 μm (micron) à 20 μm. Le diamètre d'un cheveu humain varie de 0,017 à 0,18 mm (17 à 18 microns, données issues de Wikipédia).
Les éléments filtrants en coton PP utilisés dans les purificateurs d'eau comprennent des éléments filtrants en coton PP ordinaires et des éléments filtrants en coton PP haute précision, généralement placés respectivement dans la première et la troisième couche filtrante. Le polypropylène soufflé fondu présenté par certains vendeurs sur leurs pages promotionnelles peut sembler être un produit haut de gamme, mais il s'agit en réalité d'un élément filtrant en coton PP.
D'après moi, la différence entre un filtre en coton PP haute précision et un filtre en coton PP ordinaire réside principalement dans la taille des pores. Les pores du coton PP haute précision sont plus petits que ceux du coton PP ordinaire, ce qui permet de filtrer les impuretés les plus fines. Lorsque l'eau potable traverse la première couche de coton PP, elle passe à travers un tamis, retenant généralement les grosses particules de sédiments et autres impuretés visibles. En traversant la troisième couche de coton PP haute précision, l'eau est filtrée par des substances encore plus fines. (Concernant la précision de filtration, les données promotionnelles des vendeurs sur Jingdong indiquent 5 μm. Or, une précision de filtration de 5 μm est largement insuffisante pour filtrer les bactéries et les virus.)
◆Charbon actif granulaire
Je pense que tout le monde connaît le charbon actif. Le charbon actif possède de fortes propriétés d'adsorption.
Le charbon actif est largement utilisé en raison de ses propriétés. Nombreux sont ceux qui placent des sachets de charbon actif dans leur voiture pour éliminer les odeurs, et certains, dans des maisons récemment rénovées, en utilisent également pour éliminer le formaldéhyde.
On constate souvent, dans la notice des purificateurs d'eau, que beaucoup utilisent du charbon actif comme élément filtrant, notamment du charbon actif granulaire, des éléments filtrants en fibre de carbone, des éléments filtrants en tige de carbone, etc. Mais en quoi diffèrent-ils ?
Le filtre à charbon actif de coque de noix de coco, couramment utilisé dans les purificateurs d'eau, est un type de charbon actif granulaire (UDF/GAC). Les principales matières premières du charbon actif granulaire peuvent également être des coques d'abricot, de noix et d'autres fruits, ou encore du charbon comme l'anthracite. Le charbon actif ainsi obtenu présente une porosité importante, mais la distribution de la taille de ces pores est hétérogène. Selon leur diamètre, on distingue les micropores (inférieurs à 2 nm), les macropores (supérieurs à 50 nm) et les mésopores (également appelés pores de transition). Certains pores peuvent atteindre 1000 nm.
◆Filtre à tige de carbone (CTO)
Les éléments filtrants à tige de carbone les plus couramment utilisés sont le charbon actif comprimé et le charbon actif fritté (le charbon actif extrudé est également inclus dans la catégorie des filtres à charbon actif, mais sa capacité d'adsorption est très faible lors du moulage). Le charbon actif comprimé est obtenu en mélangeant de la poudre de charbon actif et un liant liquide inorganique sous haute pression.
Le charbon actif fritté est obtenu par frittage à haute température après mélange de poudre de charbon actif et d'un polymère thermofusible porogène. Ce polymère thermofusible, utilisé dans le charbon actif fritté, forme également des pores à haute température, contrairement au liant liquide inorganique du charbon actif comprimé qui ne peut former de pores sous haute pression. De ce fait, le charbon actif fritté présente de meilleures propriétés de filtration et de décoloration que le charbon actif comprimé.
◆Filtre en fibre de carbone
L'élément filtrant en fibre de carbone désigne un élément filtrant en fibre de carbone activé (FCA). La fibre de carbone activé n'est plus la forme classique de charbon actif en poudre ou en granulés, mais une fibre fibreuse. Cette fibre est un filament continu ou discontinu. La fibre de carbone activé est composée d'une substance contenant du carbone activé. Ces filaments sont recouverts d'un grand nombre de micropores et de mésopores. Contrairement au charbon actif granulaire, elle ne présente pas de macropores et est relativement uniforme. Lorsque l'eau traverse les fibres de carbone activé, les pores des filaments fins entrent plus facilement en contact avec les substances présentes dans l'eau que les pores du charbon actif granulaire de même volume, et la vitesse d'adsorption est donc plus rapide. Étant donné que la surface de contact avec l'eau est plus importante pour les fibres de carbone que pour le charbon actif granulaire, et que, lors du passage de l'eau, la plupart des pores internes du charbon actif granulaire ne sont pas en contact avec les impuretés présentes dans l'eau, un même volume de fibres de carbone peut absorber des substances (comme le trichloréthylène (TCE), un composé cancérigène, et Escherichia coli, susceptible de provoquer des maladies gastro-intestinales ou des infections organiques chez l'homme dans certaines conditions). Bien entendu, les fibres de carbone présentent également des inconvénients : leur coût est élevé et aucune donnée ne prouve leur capacité à décolorer l'eau.
En termes de performance d'interception des grosses particules, l'élément filtrant en fibre de charbon actif est plus performant que la tige de charbon actif, elle-même plus performante que le charbon actif granulaire.
Date de publication : 5 novembre 2020