[發(fā)明專利]過濾介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410092627.4
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104043285B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K-C·郭;A·瓦蒂內(nèi);S·B·貝耶爾;G·波斯皮薩爾
• 申請（專利權(quán)）人: 產(chǎn)品無限公司;LMS技術(shù)公司
• 主分類號: B01D39/02
• 分類號: B01D39/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 蔡勝利

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求享有2013年3月15日提交的題為“HIGH LOFT FIBER STRUCTURE AND METHOD OF MAKING SAME”的美國臨時申請No.61/789,309的權(quán)益。美國臨時申請No.61/789,309通過引用被整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及纖維結(jié)構(gòu)。本申請還涉及過濾介質(zhì)以及過濾介質(zhì)的形成方法。

背景技術(shù)

過濾系統(tǒng)被應(yīng)用在工業(yè)、商業(yè)、和住宅設(shè)置中以用于將流體流的一些成分從流體流的其它成分物理分離。流體流可能包括氣態(tài)或液態(tài)載液，將被過濾的成分在其中被輸送。過濾系統(tǒng)可以采用過濾器以便經(jīng)由碰撞、攔截、擴散、瀝濾等等而物理地去除將被過濾的成分。

發(fā)明內(nèi)容

采用微米級纖維作為用于附著至其的更小直徑的納米纖維的支撐本體的過濾裝置和方法被描述。在一個或多個實現(xiàn)方式中，納米纖維具有卷曲的本體結(jié)構(gòu)并具有離散的長度。舉例來說，當這些具有離散長度的卷曲的納米纖維被附著至微米纖維時，它們在其自身之中糾纏并且也與微米纖維糾纏、糾纏到微米纖維上、并糾纏在微米纖維的周圍以形成改良的纖維。大量的這些改良的纖維被構(gòu)造用于組裝成空氣過濾介質(zhì)。

本“發(fā)明內(nèi)容”被提供以便以簡化的形式介紹對概念的選擇，這些概念下面在“具體實施方式”中被進一步描述。本“發(fā)明內(nèi)容”不意在識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或必要方面。此外，本“發(fā)明內(nèi)容”不意在用作確定所要求保護的主題的范圍時的輔助。

附圖說明

本申請的非限制性和非窮舉的實施方式參考下面的圖而被描述，其中，同樣的數(shù)字貫穿各個視圖地指代同樣的部分，除非另有指定。

圖1為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)的微觀照片的繪圖，其中納米纖維被附著至微米纖維。

圖2為根據(jù)本申請另一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)的微觀照片繪圖。

圖3為典型的離散長度卷曲纖維在放松和自然狀態(tài)下的放大繪圖，解釋對“卷曲長度”的限定的測量。

圖4為圖3的典型的離散長度卷曲纖維在足以伸直該纖維的拉伸載荷下的放大繪圖，由此解釋對“伸直長度”的限定的測量

圖5為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖6為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖7為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖8為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖9為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖10為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖11為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖12為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

圖13為根據(jù)本申請一實現(xiàn)方式的介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)在焦點深度處的微觀照片。

具體實施方式

概述

過濾系統(tǒng)應(yīng)用過濾介質(zhì)以便將流體流的一些成分從流體流的其它成分物理分離。過濾系統(tǒng)可以采用包括直徑可以微米級測量的相對大纖維（“微米纖維”）和直徑可以納米級測量的相對較小纖維（“納米纖維”）的空氣過濾介質(zhì)力圖達到改進的過濾效率（例如，捕獲更多和更小顆粒的能力）。該過濾結(jié)構(gòu)可以被構(gòu)造成通過減小纖維的尺寸而增大用于捕獲顆粒的介質(zhì)內(nèi)的表面積。例如，微米纖維可以支撐納米纖維網(wǎng)，所述納米纖維網(wǎng)可被直接制造到由更大微米纖維構(gòu)成的預(yù)先存在的纖維性基質(zhì)的表面上，或者多個納米纖維層可以被放置在微米纖維介質(zhì)的層之間。這些構(gòu)造可以采用納米纖維，所述納米纖維可以是：a）超長的，相對連續(xù)的并且盡管柔韌且容易彎曲，對于所有用途和目的來講，它們都是一維的（即，直的），在與它們的寬度或直徑相比時具有顯著的長度，或者b）短的并且非常直。諸如細且無彈性，對流體流的限制性（例如，對壓降的敏感性），具有增大的表面負荷量，具有下降的設(shè)計靈活性（例如，需要納米纖維結(jié)構(gòu)在上游側(cè)定位），利用具有增多的材料的設(shè)計結(jié)構(gòu)（例如，褶皺結(jié)構(gòu)），在緊湊的構(gòu)造中具有對準的傾向，等等的這些構(gòu)造向過濾效率提出了巨大的挑戰(zhàn)。