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¿Cómo elegir el medio filtrante adecuado? Materiales, estructura y rendimiento
¿Cómo elegir el medio filtrante adecuado? Materiales, estructura y rendimiento
Consejos y sugerencias

¿Cómo elegir el medio filtrante adecuado? Materiales, estructura y rendimiento

14.10.2025

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La filtración forma parte omnipresente de nuestra vida cotidiana. Se utiliza en la protección de motores, procesos industriales, purificación del aire, tratamiento del agua, producción de alimentos, etc. Su principal función es retener los contaminantes indeseables para proteger los equipos, garantizar la calidad de los productos acabados y velar por la seguridad de las personas.
La naturaleza de estos contaminantes varía mucho según la aplicación: en hidráulica, a menudo encontramos agua, partículas metálicas o residuos relacionados con la degradación de los fluidos y el desgaste de las piezas móviles del circuito; en aire comprimido, es más probable que sean neblinas de aceite, polvo y humedad; en tratamiento de aguas, son materias en suspensión o sustancias químicas. Son sólo algunos ejemplos: cada proceso puede generar contaminantes específicos o estar expuesto a ellos.
Estas diferencias obligan a elegir un medio filtrante adaptado al fluido a tratar, al tipo de contaminantes presentes y a las condiciones de utilización.

Filtración y medios filtrantes: definiciones y principios

La filtración es un proceso utilizado para separar dos o más elementos de una mezcla heterogénea. 
Existen varios métodos de filtración: mecánica (paso a través de un material poroso), física (centrifugación, decantación) o química (adsorción, intercambio iónico). Cada método responde a necesidades específicas en función de la naturaleza del fluido, las características de los contaminantes y los requisitos del proceso.
Entre estos enfoques, la filtración mecánica desempeña un papel fundamental en muchos sectores. Consiste en hacer pasar el fluido a través de un medio filtrante cuya estructura está diseñada para atrapar los contaminantes en función de su tamaño o propiedades físicas. Según el diseño del medio, las impurezas pueden quedar retenidas:
  • 1. Superficie: Las partículas quedan retenidas en la superficie del medio, que actúa como un tamiz con poros calibrados. Cuanto mayor sea la superficie, mayor será la capacidad de retención inicial. Este proceso es adecuado para fluidos con poca carga o que contengan partículas de tamaño uniforme.
  • 2. En profundidad: el fluido atraviesa un medio tridimensional, donde las partículas quedan atrapadas progresivamente en distintos niveles del espesor del material, en función de su tamaño. Este método es especialmente eficaz para fluidos muy cargados o que contienen contaminantes de tamaños variables. En algunos casos, el material se diseña con una porosidad gradual, es decir, poros más grandes en la superficie para atrapar las partículas de mayor tamaño y, a continuación, poros más finos hacia el interior para retener las partículas más pequeñas. Esta disposición de "filtro progresivo" distribuye la carga contaminante por todo el grosor del medio, mejorando la capacidad de retención y retrasando la obstrucción.
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Tanto si se trata de filtración superficial como profunda, el rendimiento de un medio filtrante depende sobre todo de sus características, que determinan su compatibilidad con la aplicación prevista. Para elegir la solución más adecuada, es esencial examinar estas características.

Criterios para elegir un medio filtrante

Varios parámetros influyen directamente en el rendimiento y la vida útil de los medios filtrantes.
  • El material y sus propiedades físicas y químicas.
  • La estructura, que determina cómo se retienen las partículas.
  • Los tratamientos de superficie, que modifican la interacción del medio con determinados elementos.
  • La compatibilidad química, térmica y mecánica, indispensable para soportar las tensiones del proceso.
  • El umbral de filtración, que corresponde al tamaño mínimo de contaminante que puede retener un medio filtrante, generalmente expresado en micrómetros (µm).
  • La cantidad de contaminantes que deben retenerse.
  • Las normas y exigencias internacionales, que a veces imponen el uso de medios certificados según el sector. Estas normas garantizan la seguridad, la calidad y la conformidad de los procesos, e incorporan cada vez más criterios de desarrollo sostenible.

1. El material

No todos los materiales son adecuados para todas las aplicaciones. Su naturaleza determina el rendimiento del medio filtrante, así como sus ventajas y limitaciones de uso.

Fibras de celulosa

  • Descripción: Fibras vegetales derivadas de la madera o de otras plantas ricas en celulosa. Se transforman en papel de filtro para la filtración superficial, utilizado principalmente en forma plisada en cartuchos, y a veces en hojas planas integradas en placas filtrantes, sobre todo en las industrias alimentaria y vinícola.
  • Ventajas: Económico, biodegradable, buena compatibilidad con líquidos no corrosivos.
  • Limitaciones: Sensible a la humedad prolongada, poca resistencia a los productos químicos agresivos y a las altas temperaturas.
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Fibras sintéticas

  • Descripción: Fabricado a partir de polímeros como el polipropileno, el poliéster o el nailon. Las fibras pueden disponerse de diferentes maneras: tejidas, no tejidas, fieltros gruesos o microfibras fundidas. También pueden aplicarse tratamientos superficiales para mejorar la captación de contaminantes.
  • Ventajas: Amplia gama de compatibilidad química, adaptable a diversos procesos (tratamiento, diámetros), buena capacidad de retención.
  • Limitaciones: Sensibilidad térmica en función del polímero, durabilidad mecánica media.
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Fibras de vidrio

  • Descripción: Fibras de vidrio muy finas que se obtienen calentando arena de sílice y diversos aditivos minerales hasta que se funden y, a continuación, estirando o soplando el vidrio fundido en filamentos extremadamente finos. A continuación, estas fibras se disponen en forma no tejida para formar una especie de "papel de filtro". Se utilizan mucho en filtros de aire de alta eficacia (como los HEPA), porque su diámetro muy pequeño permite atrapar incluso partículas microscópicas.
  • Ventajas: Excelente finura de filtración, gran estabilidad térmica y química
  • Limitaciones: Material frágil y quebradizo.
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Espumas poliméricas

  • Descripción: Espuma de célula abierta fabricada a partir de polímeros. Su estructura se asemeja a la de una esponja, con una red de poros interconectados. El tamaño de estos poros viene definido por el PPI ("poros por pulgada") y puede ajustarse para obtener una filtración más gruesa o más fina.
  • Ventajas: Baja pérdida de carga (= buen caudal), flexible y ligera, lavable y reutilizable, modular (densidad, forma).
  • Limitaciones: Finura de filtración limitada, baja resistencia mecánica, baja estabilidad química en función del polímero.
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Materiales metálicos

  • Descripción: Disponible en diversas formas: malla tejida, fibras metálicas enredadas o polvos metálicos sinterizados para crear una estructura porosa. El acero inoxidable es el más común, pero se utilizan otras aleaciones (níquel, titanio) para entornos muy corrosivos o calientes. Están diseñadas para soportar condiciones extremas manteniendo sus propiedades de filtración.
  • Ventajas: resistencia mecánica, química y térmica, regenerables, larga vida útil.
  • Limitaciones: Coste elevado, más pesados que otros materiales.
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Adsorbentes

  • Descripción: Materiales muy porosos (como el carbón activado, las zeolitas o la alúmina) que no sólo bloquean físicamente los contaminantes, sino que también los atraen y luego los capturan en sus poros (fenómeno de adsorción). Gracias a su superficie adsorbente específica (hasta varios m² por gramo), son capaces de atrapar gases, olores o contaminantes químicos disueltos en el agua o el aire.
  • Ventajas: Eliminación eficaz de gases, olores y microcontaminantes, capacidad de adsorción muy elevada.
  • Limitaciones: Capacidad limitada, sensible al pH/temperatura.
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2. Estructura y diseño del medio filtrante

La disposición de las fibras, capas o poros de un medio influye directamente en la forma en que retiene los contaminantes y en su rendimiento general.

Tejido/no tejido

Los medios tejidos adoptan la forma de mallas regulares de hilos cruzados, que ofrecen una gran resistencia mecánica y poros muy regulares que permiten una filtración precisa, pero limitan la retención en profundidad. Los medios no tejidos, en cambio, se componen de fibras dispuestas aleatoriamente, formando una estructura porosa e irregular que favorece la filtración en profundidad, con gran eficacia sobre las partículas finas y buen poder de retención.
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Frittado

Partículas (metálicas, plásticas o cerámicas) fundidas a alta temperatura para formar una estructura rígida y porosa, adecuada para aplicaciones que requieren una gran resistencia mecánica, térmica y química.
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Plisado

Medios plegados como un acordeón, multiplicando la superficie filtrante sin aumentar las dimensiones totales. Utilizada habitualmente en filtración, esta configuración aumenta la capacidad de captura manteniendo una pérdida de carga razonable.
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Enrollado (o enrollado)

Un filtro bobinado está formado por fibras poliméricas enrolladas en espiral alrededor de un soporte cilíndrico, lo que le da un aspecto de "carrete". Las fibras están dispuestas de tal manera que crean una densidad gradual: los poros son más anchos en el exterior, lo que atrapa las partículas más grandes a medida que entran, y luego se estrechan hacia el centro para atrapar las partículas más finas. Este diseño garantiza una filtración profunda y una captura progresiva de las impurezas.
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Extruido

Un cartucho extruido se compone de fibras de polímero. Éstas se unen mediante calor, formando una capa compacta y homogénea. Como en los filtros bobinados, las fibras tienen una densidad gradual que ayuda a retener partículas de distintos tamaños: gruesas en el exterior, finas hacia el centro. Esto garantiza una filtración en profundidad.
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“💡 Algunas estructuras pueden combinarse para optimizar el rendimiento. Por ejemplo, un medio tejido puede plisarse para aumentar la superficie filtrante, o un medio no tejido puede integrarse en una configuración multicapa para combinar distintos niveles de filtración.“

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3. Propiedades de la superficie

Las propiedades superficiales de un medio filtrante pueden tener diversos orígenes: algunas están directamente relacionadas con el material, otras son el resultado de tratamientos químicos aplicados a la superficie y otras son el resultado de modificaciones del material, como la adición de un componente específico. Estos enfoques permiten adaptar los medios filtrantes a entornos particulares y necesidades específicas.

💧 Hidrófobo, hidrófilo, oleófobo, oleófilo

Algunas superficies interactúan de forma diferente con el agua y los aceites: pueden repeler una pero no la otra, o pueden repeler ambas. Estos comportamientos, naturales u obtenidos mediante tratamiento, determinan la adaptación de un medio filtrante a su entorno.
  • Hidrófilo / Hidrófobo: Un medio hidrófilo atrae y retiene fácilmente el agua. Es el caso de materiales como la celulosa, cuya estructura química favorece la adherencia de la humedad. Algunos soportes también pueden modificarse añadiendo un polímero superabsorbente que, en contacto con el agua, se hincha y se convierte en gel, atrapando la humedad. Por el contrario, un soporte hidrófobo repele el agua: las gotas se acumulan y permanecen en la superficie sin penetrar. Los polímeros son hidrófobos por naturaleza, pero este comportamiento también puede conseguirse mediante un tratamiento superficial aplicado a otros materiales.
  • Oleófilo / oleófobo: Un medio oleófilo atrae los aceites e hidrocarburos, que se extienden e impregnan fácilmente sus fibras. Es el caso del polipropileno (PP), utilizado por ejemplo en los absorbentes marinos, porque repele el agua (hidrófobo) al tiempo que capta eficazmente los aceites. A la inversa, los soportes oleófobos repelen los aceites: las gotas permanecen esféricas y ruedan sobre la superficie sin impregnarla. Esta propiedad es rara en la naturaleza, pero existe en ciertos polímeros como el PTFE (teflón). También puede obtenerse mediante tratamientos superficiales específicos, utilizados en particular para evitar la obstrucción de los filtros expuestos a nieblas grasientas en la industria alimentaria o los sistemas de aire comprimido.

Estas propiedades superficiales se aprovechan en los medios coalescentes, diseñados para separar dos fluidos inmiscibles, como agua y aceite, o aire y neblina de aceite. Sus fibras tratadas favorecen la adhesión de gotas finas que se deslizan por las fibras, se juntan y crecen hasta formar gotas más pesadas, que se desprenden y caen por gravedad.

⚡Antiestático

Los medios antiestáticos limitan la acumulación de electricidad estática en su superficie, reduciendo el riesgo de chispas y explosiones de polvo. Esta propiedad se consigue incorporando fibras conductoras (metálicas o de carbono) o aplicando un revestimiento conductor. Estos elementos garantizan que las cargas electrostáticas se conduzcan a tierra, donde se disipan de forma segura, evitando que se acumulen en el soporte.
Este tipo de medios es esencial en entornos sensibles clasificados como ATEX, donde la energía electrostática debe permanecer por debajo del umbral que podría desencadenar una explosión. Se encuentran en numerosos sectores: madera, agroalimentario, químico, farmacéutico y metalúrgico. Esta propiedad también se utiliza cada vez más en hidráulica.

4. Compatibilidad química, térmica y mecánica

Un filtrante debe soportar las tensiones químicas, térmicas y mecánicas del entorno en el que se utiliza.
  • La compatibilidad química se refiere a la capacidad del material para soportar el fluido y sus contaminantes (agua, ácidos, disolventes, aceites, etc.) sin degradarse ni liberar sustancias indeseables.
  • La resistencia térmica se refiere a la capacidad de un medio para conservar sus propiedades y estructura bajo el efecto del calor: algunos polímeros permanecen estables hasta 120°C, mientras que las aleaciones metálicas pueden superar los 500°C.
  • La resistencia mecánica se refiere a la resistencia a la presión, las variaciones de carga, la abrasión, las vibraciones y la fatiga debida a ciclos repetidos.

La evaluación conjunta de estos tres parámetros es esencial para garantizar la filtabilidad, el rendimiento y la longevidad del sistema de filtración.

¿Cómo se evalúa el rendimiento de los medios filtrantes?

Umbral de filtración y eficacia

El rendimiento de un medio filtrante depende principalmente de dos parámetros:
  • El umbral de filtración (o finura de filtración), que define el tamaño mínimo de las partículas retenidas. Se expresa en micras (µm).
  • El índice de eficacia, que expresa la proporción de partículas efectivamente detenidas por el medio, un indicador clave de su rendimiento real.

Estos dos criterios influyen directamente en la pérdida de carga del sistema, es decir, la diferencia de presión medida entre las caras anterior y posterior del filtro. Refleja la resistencia que opone el medio al paso del fluido y aumenta progresivamente con la colmatación.
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Ratio beta

La eficacia suele medirse por la relación beta (β), que compara la concentración de partículas aguas arriba y aguas abajo del filtro para un tamaño determinado.
Por ejemplo, un filtro con una relación β₁₀ = 1000 significa que por cada 1000 partículas de 10 µm presentes aguas arriba, sólo se encuentra una aguas abajo. Por lo tanto, la eficiencia del filtro para este tamaño de partícula es del 99,9%.
Cuanto mayor sea la relación β, más eficaz será la filtración.
* x = tamaño de las partículas en µm
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Existen dos enfoques principales:

  • Filtración nominal: retiene una proporción de partículas del tamaño especificado, generalmente con una eficacia de entre el 60% y el 98%. Adecuado para prefiltración o aplicaciones no críticas.
  • Filtración absoluta: garantiza la retención de al menos el 99,98% de las partículas objetivo, según métodos de ensayo normalizados. Se utiliza en aplicaciones que requieren un alto nivel de pureza (productos farmacéuticos, electrónicos, procesamiento de alimentos sensibles, etc.).

Vida útil y pérdida de carga

Con el tiempo, las partículas atrapadas por el medio se acumulan:
  • En lo más profundo de la estructura porosa del material, reduciendo gradualmente la permeabilidad.
  • En la superficie, donde forman una torta de filtración, una capa adicional que retiene partículas más finas que las captadas inicialmente por el medio.

Esta obstrucción, ya sea en profundidad o en superficie, aumenta la resistencia al paso del fluido, lo que provoca un aumento de la presión diferencial (ΔP) entre aguas arriba y aguas abajo del filtro.
Cuando el ΔP alcanza el umbral crítico definido por el fabricante o por el proceso, el filtro debe ser sustituido o limpiado.
Por ello, algunos medios pueden lavarse y regenerarse, alargando su vida útil sin comprometer su rendimiento, siempre que se limpien adecuadamente.
La supervisión periódica del ΔP, combinada con el uso de indicadores de mantenimiento, es esencial para planificar la sustitución o el mantenimiento, limitar las paradas imprevistas y mantener la calidad de la filtración.

🔎 Recordatorio: ¡No confundir la pérdida de presión con la presión diferencial!

  • Pérdida de carga: corresponde a la reducción de presión que experimenta un fluido al circular por un sistema (tuberías, válvulas, filtros, codos, etc.). En el caso de un filtro, aumenta progresivamente con la obstrucción, ya que las partículas retenidas ralentizan cada vez más el flujo.
  • Presión diferencial (Δp): en filtración, este término se utiliza principalmente para designar la diferencia de presión medida entre aguas arriba y aguas abajo de un filtro.
  • Δp: símbolo matemático de la presión diferencial (Δ = delta = diferencia, p = presión).
En HIFI FILTER®, sabemos que el rendimiento de un sistema de filtración depende de la elección del medio adecuado, adaptado a cada aplicación, entorno y restricción industrial.
Por eso ponemos nuestra experiencia técnica, nuestra amplia gama de soluciones y nuestro apoyo personalizado al servicio de todos los sectores, incluso los más exigentes.
Porque un buen filtro es bueno. Pero un buen socio es aún mejor.
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