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Filtros de cartucho industriales para líquidos: tipos, formatos y cuántos poner

Filtración04/08/202613 min de lectura

Los filtros de cartucho industriales son elementos filtrantes cilíndricos que se montan dentro de una carcasa a presión y retienen partículas, coloides o microorganismos del líquido o del gas de proceso que la atraviesa. Elegir bien un cartucho es decidir cuatro cosas: el medio filtrante (polipropileno, fibra de vidrio, membrana de polietersulfona o de PTFE), el formato que encaja en su carcasa, cuántos cartuchos pide el caudal de su línea y si el cartucho aguanta la temperatura y la limpieza de su proceso.

Esta guía trata de la filtración de líquidos y de los gases que tocan el producto en bodegas, cerveceras, plantas de agua e industria alimentaria; los cartuchos para aspiración de polvo quedan fuera. En PSF somos distribuidor autorizado de Sartorius, y cada dato de producto que damos sale de sus fichas técnicas, que puede abrir en nuestra web.

En este artículo

Qué es un filtro de cartucho industrial: cartucho, carcasa y juntas
Tipos de filtros de cartucho industriales según el medio filtrante
Formatos: longitud, superficie filtrante y adaptador
Cuántos cartuchos necesita: la carcasa se dimensiona por caudal
Límites de operación: presión, temperatura, pH y esterilización
Contacto con alimentos: qué documentación pedir
Cuándo cambiar el cartucho y qué registrar
Coste por litro: la cuenta que decide
Qué necesitamos para proponerle un cartucho
Preguntas frecuentes
Fuentes

Qué es un filtro de cartucho industrial: cartucho, carcasa y juntas

Un filtro de cartucho tiene dos piezas que se compran por separado. El cartucho es el consumible: un núcleo, el medio filtrante plisado o en capas y dos tapas, una de ellas con el adaptador y sus juntas tóricas. La carcasa, o portafiltros, es el cuerpo de acero inoxidable que lo aloja, con un manómetro a la entrada y otro a la salida. La diferencia entre las dos lecturas, la presión diferencial, es el dato que le dirá cuándo se está colmatando el cartucho.

Manos con guantes colocando un cartucho filtrante plisado Sartofluor en una carcasa de acero inoxidable con manómetros en la tubería de entrada y de salida

La carcasa es un equipo a presión: en la Unión Europea, los equipos a presión fijos con una presión máxima admisible superior a 0,5 bar están dentro de la Directiva 2014/68/UE [1]. Si el cartucho no asienta bien en su alojamiento, parte del producto pasa por fuera del medio filtrante sin filtrar (lo que se llama bypass) y la presión diferencial puede bajar.

Según dónde vaya, el cartucho prefiltra, hace la filtración final antes del llenado o limpia el aire y los gases que entran en depósitos y llenadoras. El recorrido de una línea completa está en filtración industrial.

Tipos de filtros de cartucho industriales según el medio filtrante

La primera decisión es el medio filtrante: de él dependen cómo retiene, cuánta carga admite y qué limpieza soporta, y el grado de retención se escoge después dentro de cada familia. Estas son las familias con las que trabajamos, según la ficha de cada cartucho:

Familia	Cartucho Sartorius	Medio filtrante	Grados de retención	Para qué lo indica su ficha
Polipropileno multicapa	Sartopure [2]	Varias capas de polipropileno plisado	De 0,45 a 50 µm (ocho grados)	Prefiltración de bebidas, filtración de agua y usos industriales; protección de equipos
Fibra de vidrio de profundidad	Sartopure GF Plus [3]	Dos capas de vellón de fibra de vidrio plisado, adsorbente	0,65 y 1,2 µm	Prefiltración y clarificación de caldos de fermentación, cultivos celulares y medios con lípidos, coloides y agregados proteicos
Membrana de PES	Sartobev PS [4]	Membrana de polietersulfona de una capa	0,65 y 1,0 µm	Filtración final antes del embotellado o prefiltro de integridad comprobable (vino, espumoso, licores, agua)
Membrana de PES	Vinosart PS [5]	Polietersulfona asimétrica de una capa	0,45 y 0,65 µm	Filtración final previa al embotellado de vinos y espumosos
Membrana de PES de doble capa	Aquasart Plus [6]	Membrana de prefiltro y membrana final, ambas de PES	0,45 + 0,2 µm y 0,2 + 0,1 µm	Filtración final de agua y bebidas no carbonatadas
Membrana de PTFE hidrófoba	Sartofluor GA [7]	PTFE expandido (ePTFE)	0,2 µm	Aire y gases: venteo de depósitos de almacenamiento y de equipos de llenado

Las dos primeras familias van al principio de la línea: Sartopure GF Plus es un filtro de profundidad que retiene por vía mecánica y por adsorción, y Sartopure apila capas de polipropileno para quitar partículas y proteger lo que va detrás. Las membranas retienen en superficie y suelen ir al final, aunque Sartobev PS también se ofrece como prefiltro de integridad comprobable [4] y Aquasart Plus lleva una membrana de prefiltro delante de la final [6]. Para el vino, esa elección la tratamos en cartuchos de profundidad frente a superficie; la de los medios plisados, en filtros de pliegues.

La retención nominal indica que el cartucho retiene una parte de las partículas de ese tamaño; la absoluta, que el fabricante ha demostrado la retención con un ensayo de reto. En las membranas, además, la integridad se puede comprobar en planta. El micraje habitual en vino, cerveza y agua tiene su propio artículo: filtros absolutos.

Formatos: longitud, superficie filtrante y adaptador

Las longitudes estándar son 10, 20, 30 y 40 pulgadas (250, 500, 750 y 1.000 mm en la ficha de Vinosart PS [5]), aunque no todas las referencias tienen las cuatro: Sartobev PS y Aquasart Plus se piden en 20, 30 y 40 [4] [6], y la gráfica de Sartofluor GA rotula sus cuatro tamaños como cartuchos de 5, 10, 20 y 30 [7]. La superficie filtrante depende además de cuánto medio cabe plegado dentro, y cambia con el material.

Superficie filtrante por cartucho, según su ficha	10"	20"	30"	40"
Sartopure GF Plus (fibra de vidrio) [3]	0,4 m²	0,8 m²	1,2 m²	1,6 m²
Sartopure (polipropileno) [2]	0,6 m²	1,2 m²	1,8 m²	2,4 m²
Sartofluor GA (PTFE, gases; también en 5", con 0,375 m²) [7]	0,75 m²	1,5 m²	2,25 m²	No figura
Vinosart PS (PES) [5]	0,78 m²	1,56 m²	2,34 m²	3,12 m²
Sartobev PS (PES) [4]	No figura	1,6 m²	2,4 m²	3,2 m²
Aquasart Plus (PES de doble capa) [6]	No figura	1,2 m²	1,8 m²	2,4 m²

«No figura» quiere decir que la ficha no incluye ese tamaño entre los que se piden. La de Sartobev PS da 0,8 m² para 10", aunque ese cartucho no aparece en sus tamaños disponibles. A igual longitud, un cartucho de PES como Sartobev PS lleva el doble de superficie que uno de fibra de vidrio: al comparar ofertas, compare metros cuadrados y caudal recomendado, no pulgadas.

El otro dato del formato es el adaptador, el extremo que entra en la carcasa, que cada fabricante codifica con un número. Sartopure y Sartopure GF Plus admiten el 21, el 25, el 27 y el 28; Vinosart PS, el 25, el 27 y el 28, y Sartobev PS y Aquasart Plus, el 25 y el 28 [2] [3] [5] [4] [6]. Las juntas tóricas son de silicona, con EPDM o fluoroelastómero como opción en algunas fichas [3] [6] [7]. Antes de pedir el recambio, confirme el código de adaptador con su carcasa y el material de la junta con su limpieza: un adaptador que no corresponde no sella, y una junta que no tolera el producto de limpieza acaba dejando de sellar.

Cuántos cartuchos necesita: la carcasa se dimensiona por caudal

El número de cartuchos sale de dividir el caudal de su línea entre el caudal que el fabricante recomienda por cartucho de esa referencia, redondeando hacia arriba, y dos cartuchos de la misma longitud y casi la misma superficie pueden dar números muy distintos.

Sartobev PS (0,65 y 1,0 µm) se usa para la filtración final antes del embotellado o como prefiltro de integridad comprobable, y su ficha añade que se desarrolló especialmente para la prefiltración de vino y espumoso. Por cartucho de 30" recomienda 15 o 20 hl/h de vino, sin decir cuándo vale cada cifra, y 3 m³/h de agua, con 2,4 m² de membrana [4]. Vinosart PS (0,45 y 0,65 µm), de filtración final de vinos y espumosos, recomienda unos 600 a 1.000 l/h por cartucho de 30", con 2,34 m² [5]. Ninguna de las dos fichas explica la diferencia; por eso la cuenta se hace con el caudal recomendado de la referencia que vaya a montar.

Escenario de cálculo, no un caso real: 40 hl/h de vino	Caudal recomendado por cartucho de 30"	Cartuchos de 30" necesarios
Sartobev PS [4]	15 o 20 hl/h	3 con 15 hl/h; 2 con 20 hl/h
Vinosart PS [5]	Unos 6 a 10 hl/h (aprox. 600 a 1.000 l/h)	De 4 a 7

Si el vino llega con más carga o la campaña es irregular, calcule con el caudal recomendado más bajo de la ficha (15 hl/h en Sartobev PS, 600 l/h en Vinosart PS): una carcasa justa trabaja con más presión diferencial y acorta la vida del cartucho. En agua, la misma cuenta con Sartobev PS da 4 cartuchos de 30" para 10 m³/h (10 ÷ 3 = 3,3). Las dos fichas dan el caudal recomendado solo para 30"; para otras longitudes traen curvas de caudal de agua (Sartobev PS, la de 10"; Vinosart PS, las de 10 a 40"). Si su carcasa es de otra longitud, pídanos el cálculo. El caudal real depende de la filtrabilidad del producto: cómo medirla y qué proporción guardar entre prefiltro y membrana final está en cartuchos de prefiltración para bodegas.

Límites de operación: presión, temperatura, pH y esterilización

Antes de sanear en caliente o de cambiar de producto de limpieza, compruebe en la ficha de su cartucho estos límites:

Cartucho	Presión diferencial máxima	Contrapresión máxima	pH	Esterilización según su ficha
Sartopure [2]	5 bar a 20 °C; 2 bar a 80 °C	2 bar a 20 °C	De 1 a 12	Vapor en línea a 121 °C, 20 min, con presión diferencial de 0,5 bar como máximo; mínimo 25 ciclos
Sartopure GF Plus [3]	5 bar a 20 °C; 2 bar a 80 °C	2 bar a 20 °C	No lo indica	Vapor en línea a 134 °C, 20 min, con 0,5 bar como máximo; en autoclave, 134 °C y 30 min
Sartobev PS [4]	5 bar a 20 °C; 2 bar a 80 °C; 0,5 bar a 121 °C	2 bar a 20 °C	De 1 a 14	Agua caliente (85 a 95 °C) o vapor (110 °C), 100 ciclos
Vinosart PS [5]	5 bar a 20 °C; 2 bar a 80 °C	No lo indica	De 1 a 14	No la indica; admite regeneración química de pH 1 a 14
Aquasart Plus [6]	5 bar a 20 °C; 2 bar a 80 °C	2 bar a 20 °C	De 1 a 14	Agua caliente (85 a 95 °C) o vapor (110 °C), 30 min, con 0,5 bar como máximo; mínimo 100 ciclos de vapor
Sartofluor GA [7]	5 bar a 20 °C; 2 bar a 80 °C	3 bar a 20 °C	No lo indica	Vapor en línea a 134 °C, 20 min, con 0,5 bar como máximo; en autoclave, 134 °C y 30 min, mínimo 25 ciclos

En todas las fichas, la presión diferencial admisible cae con la temperatura (5 bar a 20 °C, 2 bar a 80 °C), y las que fijan un límite para la esterilización con vapor lo ponen en 0,5 bar. La contrapresión, el empuje en sentido contrario al de filtración, tiene su propio límite, que puede alcanzarse con un cierre brusco de válvulas o un retrolavado mal llevado. Donde sí se separan las referencias es en el pH, en la temperatura de esterilización y en la contrapresión. El pH va de 1 a 12 en el polipropileno de Sartopure y de 1 a 14 en la polietersulfona de Sartobev PS, que según su ficha se regenera con sosa cáustica y ácidos [4]. El vapor se aplica a 110 °C en Sartobev PS y Aquasart Plus, a 121 °C en Sartopure y a 134 °C en Sartopure GF Plus y Sartofluor GA [2] [3] [4] [6] [7]. Y Sartofluor GA admite 3 bar de contrapresión, frente a los 2 bar de las demás fichas que la indican [7].

Contacto con alimentos: qué documentación pedir

En alimentación y bebidas el cartucho es un material en contacto con el alimento. El Reglamento (CE) 1935/2004 exige que esos materiales no cedan sus componentes al alimento en niveles dañinos para la salud ni cambien su composición, su sabor o su olor de forma inaceptable. El (CE) 2023/2006 fija las buenas prácticas de fabricación, con sistemas documentados de aseguramiento y control de calidad. Y el (UE) 10/2011, propio de los plásticos, pide que la composición de los materiales se comunique a lo largo de la cadena de fabricación con una declaración de conformidad; esa declaración se apoya en una documentación de soporte, que es la que hay que entregar a las autoridades si la piden [8].

La ficha de Sartobev PS declara que todas sus materias primas cumplen el Reglamento 1935/2004 y el 10/2011 [4]; la de Aquasart Plus, que cumplen el 1935/2004 o están incluidas en el 10/2011 [6], y la de Sartopure cita el 1935/2004 y la 2002/72/CE [2]. Las de Sartopure GF Plus, Vinosart PS y Sartofluor no mencionan estos reglamentos [3] [5] [7]. Por eso, la declaración de conformidad de cada referencia conviene pedírsela al proveedor, diga lo que diga la ficha. De cara a una auditoría, archive de cada referencia esa declaración vigente, la ficha técnica con la que la compró y el lote montado en cada partida. Cómo demostrar después que cada lote salió bien se explica en filtración sanitaria.

Cuándo cambiar el cartucho y qué registrar

Si quiere decidir el cambio con datos, anote en cada filtración la presión diferencial al empezar y al terminar, el caudal y los litros filtrados por cartucho. Así sabrá cuánto le dura cada referencia con cada producto y verá a tiempo una subida anormal.

Fije el umbral de cambio por debajo del máximo de la ficha: ese máximo es un límite mecánico del cartucho, no el punto en el que conviene cambiarlo. En las membranas de filtración final, el criterio se completa con el test de integridad, del que se ocupa nuestro artículo de filtros absolutos.

Síntoma en planta	Causa probable	Qué revisar
La presión diferencial sube muy deprisa	Prefiltración insuficiente o lote con más carga	Turbidez de entrada y presión de cada etapa
El producto sale turbio con presión diferencial baja	Bypass: adaptador o junta que no sella	Asiento del cartucho, código de adaptador y estado de las juntas
El caudal cae poco a poco	Colmatación normal	Curva de presión diferencial frente a litros filtrados
Incidencias microbiológicas después del llenado	Membrana dañada o trabajada fuera de límites, o sanitización deficiente	Test de integridad y registros de temperatura y presión de la esterilización
Coste por lote alto	Carcasa justa o cartucho que no corresponde a la etapa	Litros por cartucho y número de cartuchos frente al caudal

Coste por litro: la cuenta que decide

Para comparar dos referencias, divida todo lo que cuesta la etapa entre los litros que ha filtrado dentro de especificación; el precio del cartucho es solo uno de los sumandos:

Coste por litro = (cartuchos + agua y productos de limpieza + horas de cambio y de parada + producto perdido) ÷ litros filtrados conformes

Un prefiltro más caro puede salir más barato si alarga la vida de la membrana que tiene detrás. La propia ficha de Aquasart Plus lo plantea así: su vida útil máxima y el menor coste de filtración se consiguen combinándolo con un prefiltro bien diseñado [6]. Por eso hacemos la cuenta con la línea entera, del prefiltro a la membrana.

Qué necesitamos para proponerle un cartucho

Con estos datos de su proceso le proponemos la referencia, el número de cartuchos y, si hace falta, la carcasa:

Qué filtra y en qué etapa: prefiltración, filtración final o gases.
El caudal de la línea y cuántas horas dura cada filtración.
La temperatura de trabajo y cómo limpia o esteriliza: sosa, agua caliente o vapor.
La carcasa que tiene: longitud, número de alojamientos y código de adaptador.
Si ya filtra, la presión diferencial y los litros por cartucho de las últimas partidas.

Tiene la gama completa en cartuchos de filtración, los portafiltros y bancadas en equipos de filtración y todas las fichas técnicas en nuestra página de distribuidor autorizado de Sartorius.

Preguntas frecuentes sobre filtros de cartucho industriales

¿Qué es un filtro de cartucho industrial?

Es un elemento filtrante cilíndrico que se monta dentro de una carcasa a presión para retener partículas, coloides o microorganismos de un líquido o de un gas de proceso. El cartucho es el consumible que se cambia cuando se colmata; la carcasa, con sus manómetros de entrada y salida, se queda en la línea.

¿Qué tipos de filtros de cartucho industriales hay?

Se distinguen por el medio filtrante. Los de polipropileno multicapa y los de fibra de vidrio de profundidad se usan sobre todo para prefiltrar; los de membrana de polietersulfona (PES), para la filtración final de líquidos y, en algunas referencias, como prefiltro de membrana; y los de membrana de PTFE hidrófoba, para aire y gases. Hay otras familias, como los bobinados, los de carbón activo o los de acero inoxidable sinterizado, para usos más puntuales.

¿Qué significan las 10, 20, 30 y 40 pulgadas de un cartucho?

Es la longitud: 250, 500, 750 y 1.000 mm. La superficie filtrante depende además del medio; en las fichas Sartorius, un cartucho de 10" va de 0,4 m² en fibra de vidrio a 0,78 m² en membrana de PES, y no todas las referencias se fabrican en las cuatro longitudes.

¿Cuántos cartuchos necesito para mi caudal?

Divida el caudal de su línea entre el caudal recomendado por cartucho en la ficha y redondee hacia arriba. Por ejemplo, la ficha de Sartobev PS recomienda 15 o 20 hl/h de vino por cartucho de 30", así que para 40 hl/h harían falta 3 cartuchos con el valor de 15 y 2 con el de 20.

¿Cuándo hay que cambiar un filtro de cartucho?

Cuando la presión diferencial llega al umbral que haya fijado para su proceso, por debajo del máximo de la ficha, o cuando el caudal cae de forma que ya no le sirve. En las membranas de filtración final, también cuando no supera el test de integridad.

¿Qué presión y temperatura soporta un cartucho filtrante?

En las fichas Sartorius que citamos, la presión diferencial máxima es de 5 bar a 20 °C y baja a 2 bar a 80 °C; las que fijan un límite para la esterilización con vapor lo ponen en 0,5 bar. El vapor se aplica a 110 °C en Sartobev PS y Aquasart Plus, a 121 °C en Sartopure y a 134 °C en Sartopure GF Plus y Sartofluor GA. La contrapresión máxima suele ser de 2 bar a 20 °C (3 bar en los cartuchos Sartofluor GA).

¿Qué documentación debe tener un cartucho para uso alimentario?

La declaración de conformidad que el Reglamento (UE) 10/2011 pide para los materiales plásticos en contacto con alimentos, que conviene solicitar al proveedor de cada referencia, y la ficha técnica con la que se compró. Guarde también el número de lote de lo que monta en cada partida.

Fuentes

Comisión Europea. (s. f.). Pressure Equipment Directive (2014/68/EU). single-market-economy.ec.europa.eu
Sartorius. (2021). Sartopure®. Cartuchos filtrantes para reducción de partículas. Product Datasheet [ficha técnica en español]. psfiltracion.com
Sartorius. (2020). Sartopure® GF Plus. Filtros de profundidad de adsorción. Product Datasheet [ficha técnica en español]. psfiltracion.com
Sartorius. (2021). Sartobev PS. Product Datasheet [ficha técnica en español]. psfiltracion.com
Sartorius. (2021). Vinosart® PS. Product Datasheet [ficha técnica en español]. psfiltracion.com
Sartorius. (2020). Aquasart® Plus. Product Datasheet [ficha técnica en español]. psfiltracion.com
Sartorius. (2020). Sartofluor®. Product Datasheet [ficha técnica en español]. psfiltracion.com
Comisión Europea. (s. f.). Food contact materials: Legislation. food.ec.europa.eu

¿Le dura poco el cartucho o no sabe cuántos necesita?

Cuéntenos qué filtra, a qué caudal y con qué carcasa, y le proponemos cartucho Sartorius, número de elementos y límites de trabajo, con la ficha técnica de cada uno.

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