[發明專利]適用于ASHRAE應用的過濾介質

有效

• 申請號: 201080014724.1
• 申請日: 2010-02-24
• 公開（公告）號: CN102378683A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 大衛·F·西利;瑪麗安娜·萊恩
• 申請（專利權）人: 霍林斯沃思和沃斯有限公司
• 主分類號: B32B17/06
• 分類號: B32B17/06;C03C13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

技術領域

本發明一般性地涉及可用于ASHRAE應用的過濾介質，更具體而言，本發明涉及包括纖維網并具有所需的性能特性的過濾介質。

背景技術

過濾介質可用于在多種應用中去除污染物。取決于應用，可將過濾介質設計為具有不同的性能特性。對于在采暖、通風、制冷和空調應用中的應用，可將介質設計為具有由美國采暖、制冷與空調工程師協會(ASHRAE)所認可的性能特性。這類介質被稱為ASHRAE過濾介質。對于與通常用ASHRAE過濾介質可獲得的性能特性相比需要不同的性能特性(例如極高效率)的應用(例如無塵室或生物醫學應用)而言，使用其他類型的過濾器，包括高效顆粒空氣(HEPA)過濾器。

過濾介質可由纖維網形成。所述纖維網提供了允許流體(例如氣體、空氣)流經過濾介質的多孔結構。包含于流體內的污染物粒子可被捕集在纖維網上。過濾介質特性(如壓降、表面積和定量)影響過濾性能，包括過濾效率和對流經過濾器的流體的抗性。通常，較高的過濾效率引起較高的抗流體流動性，這對于經過過濾器的給定流量產生更高的壓降。

需要可用于ASHRAE應用中的過濾介質，其具有所需的性質(包括高效率和跨經過濾介質的低抗流體流動性)平衡。

發明內容

本文描述了可用于ASHRAE應用的過濾介質和形成這種介質的方法。

在一方面，提供了一種過濾介質。所述過濾介質包括纖維網。所述過濾介質具有至少11.5的γ值、小于1.2m²/g的表面積、約5cfm/sf至約250cfm/sf的滲透率，約10gsm至約1000gsm的定量、以及約0.10mm至約50.0mm的厚度(caliper)。

在一方面，提供了一種過濾介質。所述過濾介質包括纖維網。所述過濾介質具有至少10.5的γ值、小于0.5m²/g的表面積、約5cfm/sf至約250cfm/sf的滲透率、約10gsm至約1000gsm的定量、以及約0.10mm至約50.0mm的厚度。

本發明的其他方面、實施方案、優點和特征將通過如下詳細描述而變得明顯。

具體實施方式

本文所述的過濾介質可用于ASHRAE應用。所述介質包括纖維網，該纖維網例如具有短切玻璃纖維和超細玻璃纖維(microglass?fiber)的組合。所述纖維網也可包含另外的組分，如合成纖維、粘合劑組分以及其他添加劑。如下文進一步描述，所述過濾介質具有所需的性質，包括高γ值、低纖維表面積和低的抗流體流動性。所述介質可被引入多種過濾元件產品，包括板式和袋式。

過濾介質的纖維網(也稱為纖維墊)通常包含大百分比的玻璃纖維。例如，玻璃纖維可占過濾介質的總重量的至少70％，或至少80％，或至少90％。在一些實施方案中，纖維網包含92重量％至95重量％的玻璃纖維。應理解，在一些實施方案中，纖維網可能不包含在上述范圍內的玻璃纖維，或根本不包含玻璃纖維。

纖維網可為非織造的。即，纖維網可使用諸如濕法成網工藝的非織造工藝制得，如下文進一步描述。

如上所述，纖維網可具有短切玻璃纖維和超細玻璃纖維的組合。短切玻璃纖維和超細玻璃纖維是本領域技術人員已知的。本領域技術人員能夠通過觀察(例如光學顯微鏡、電子顯微鏡)而確定玻璃纖維為短切的還是微玻璃的。短切玻璃還可具有不同于超細玻璃纖維的化學差異。在一些情況下，盡管不要求，但短切玻璃纖維可以比超細玻璃纖維含有更高含量的鈣或鈉。例如，短切玻璃纖維可幾乎不含堿金屬，并具有高的氧化鈣和氧化鋁含量。超細玻璃纖維可含有10-15％的堿金屬(例如氧化鈉、氧化鎂)，并具有相對較低的熔融溫度和加工溫度。術語涉及用于制造玻璃纖維的技術。這類技術賦予玻璃纖維某些特性。通常，在類似于織物生產的工藝中將短切玻璃纖維從漏嘴(bushing?tips)中拉出并切割成纖維。將超細玻璃纖維從漏嘴中拉出并使其進一步經受火焰噴吹或旋轉紡絲過程。在一些情況下，細的超細玻璃纖維可使用重熔工藝制得。在這方面，超細玻璃纖維可為細的或粗的。短切玻璃纖維以比超細玻璃纖維更受控的方式制得，作為結果，短切玻璃纖維通常將具有比超細玻璃纖維更小的纖維直徑和長度變化。