[發明專利]復合的過濾介質和制造方法

無效

• 申請號: 200810082597.3
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101352632A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: A·斯米蒂斯;J·T·克萊門茨;J·梅;H·S·林;D·C·瓊斯
• 申請（專利權）人: BHA控股公司;納幕爾杜邦公司
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若

技術領域

本發明通常涉及復合的非織造過濾介質，并且特別是涉及波紋形的干敷的非織造過濾介質，后者具有用納米纖維基薄膜處理過的表面。

背景技術

本發明要求得到2007年3月5日申請的臨時專利申請系列NO.60/893,008的利益，它全部被結合于本文作參考。

一些已知的過濾介質復合結構含有濕敷紙制作工藝來生成襯底，和含有靜電紡絲工藝來把輕重量的納米纖維覆蓋層沉積在過濾介質襯底的一個或兩個側面。一般介質襯底的單位重量為每平方米100-120克(g/m²)，而納米層的單位重量為0.5g/m²或更小。

已知曉：輕重量的納米纖維層在高機械應力應用中是易損傷的，特別是因為上述納米纖維層是由直徑小于500納米(nm)的纖維制成的。在納米纖維層被損傷之后，灰塵會進入基礎介質并造成過濾器的工作壓差的上升。再者，已知的介質襯底還有機械應力極限，并在高的灰塵負荷下容易變形。

發明內容

一方面，提供了復合的過濾介質結構。復合的過濾介質結構含有波紋形的基礎襯底，后者包含通過干敷工藝制成的非織造合成織物，所述干敷工藝在制成工藝期間使基礎襯底變成波紋形。復合的過濾介質結構還含有納米纖維薄膜，后者通過靜電噴吹紡絲工藝被沉積在基礎襯底的至少一個側面上。

另一方面，提供了制作復合的過濾介質的方法。所述方法包括：提供含有合成纖維和粘結劑的非織造物墊；加熱非織造物墊至約90℃-約240℃，以軟化粘結劑并把合成纖維粘結在一起來生成非織造物；使所述織物穿過相對的成型緊壓羅拉以使非織造物成波紋形；以及通過靜電噴吹紡絲聚合物溶液來涂敷納米纖維層，以在非織造物的至少一個側面上生成許多納米纖維來制成復合的過濾介質。

另一方面，提供了過濾元件。過濾元件含有：第一端蓋，第二端蓋和復合的過濾介質結構。復合的過濾介質結構包含：波紋形的基礎襯底，后者含有由干敷工藝制成的非織造合成織物，干敷工藝在制成工藝期間使基礎襯底變成波紋形；以及納米纖維薄膜，后者通過靜電噴吹紡絲工藝而沉積在基礎襯底的至少一個側面上。

附圖說明

圖1是復合的過濾介質的示例性實施例的斷面示圖；

圖2是含有圖1所示的過濾介質的過濾芯的側面示圖；

圖3是圖2所示的過濾芯的一部分的放大立體示圖；

圖4是含有圖2所示的過濾芯的過濾組件的立體示圖；以及

圖5是根據示例性實施例的過濾芯與已知的過濾芯相比較時，過濾芯的壓差對時間的線圖。

具體實施方式

下面詳細描述了過濾組件的復合的過濾介質。復合的過濾介質含有合成的非織造物的波紋形介質襯底，合成的非織造物是由干敷工藝制成的。在另外的實施例中，非織造物可由干及濕敷短合成纖維及天然纖維而制成。納米薄膜層通過靜電噴吹工藝被沉積在介質襯底的至少一個側面上。復合的過濾介質比已知的過濾介質更耐久并造成了生成更低的壓降，因為在過濾及反向清潔操作期間由施加在過濾介質上的力造成的過濾介質的偏轉更少。還有，納米薄膜層比已知的過濾介質具有更大的單位重量，這使得所述過濾介質在反向脈動清潔時比已知的過濾介質更有效地被清掃。還有，納米纖維層的大的單位重量造成了耐久的三維表面過濾層，它具有延長的曲折路徑，造成高效率和能俘獲細顆粒，而基本上不阻礙空氣流動或不增大壓降。

參考附圖，圖1是過濾介質10的示例性實施例的剖面示圖。過濾介質10含有基礎介質襯底12，后者具有第一側面14及第二側面16。在介質襯底12中制成多個波紋18。納米薄膜層20沉積在介質襯底的第一側面14上。在另一個實施例中，納米薄膜層20沉積在第二表面16上，而在另一個實施例中，納米薄膜層20沉積在第一及第二側面14及16的每個側面上。

介質襯底12是非織造物，后者是應用干敷工藝由合成纖維制成的。由延展的合成纖維制成的非織造物和熱塑性的和/或熱交聯的粘結劑，在爐中被加熱至至少是粘結劑的軟化溫度范圍和/或交聯溫度范圍。非織造物被制成于成型緊壓羅拉之間并同時被冷卻，這產生了具有穩定性及保留形狀特性的波紋的過濾介質。

非織造物可能含有雙組分纖維，后者具有在其生產期間加入非織造物的熱塑性纖維組分。合適的雙組分纖維是具有紗芯結構、外皮結構、天星狀結構或并列型結構的纖維。可在非織造物生成期間通過混合纖維組分來把雙組分纖維導入制成的織物中。通過在爐中加熱，雙組分纖維的熱塑性組分被軟化或熔化，這使非織造物粘結在一起。溫度選擇成使雙組分纖維發生至少是軟化或熔合。在一個實施例中，溫度為約90℃-約240℃。所需的纖維連接是通過聚合物的熔化及再固化而同時在緊壓羅拉中冷卻來造成的。