[其他]纖維層構件

無效

• 申請號: 85105668
• 申請日: 1985-07-26
• 公開（公告）號: CN85105668A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發明（設計）人: B·M·科卡達斯;W·R·托恩
• 申請（專利權）人: 孟山都公司
• 主分類號: B01D46/02
• 分類號: B01D46/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

本發明涉及到纖維層構件。具體說，本發明的纖維層構件是用纖維細絲纏繞成環形圓筒做成的，其用途是用來消除氣流中的懸浮微粒，本發明也涉及到纖維層構件的制造和使用，整個構件的填料密度均勻且使用纖維最少。

多年來，纖維層煙霧消除器都是靠把不規則排列的纖維填充在由兩層同軸屏壁組成的環形圓筒中制成的。這樣，想獲得均勻的填充密度是很困難的。因此，為改善這種不均勻填充密度，必須把這種構件做得相當粗，以避免產生氣體溝道作用和低效率。由于有較高的壓力差跨在附加纖維上，故向纖維層附加纖維導致制造費和操作費上升。

為提高填充密度的均勻性，制造了人造纖維粗絲。玻璃纖維粗絲的重量一般是每米100克左右。粗絲填充在由兩層同軸屏壁組成的環形套筒內，這種情況在美國4244100號專利中示出。換句話說，粗絲纏繞在一個屏壁的外表面，然后繞著這個纏繞了粗絲的外表面再固定一個同軸屏壁。

人們已經發現，即使這種構造也不能產生完全均勻的填充密度。由于通常粗絲是圓形的，所以纖維不規則的排列使得在兩層粗絲之間形成溝道。雖然兩根圓形粗絲可以貼近，但他們只能沿其外部表面的一小部分一個纖維挨著一個纖維地排列。在整個纖維層中這些溝道的分布是不均勻的，因此，纖維層不可能有完全均勻的填充密度。盡管粗絲可代替無規則填充的纖維，但它使用的纖維層要比為了補償相鄰粗絲的溝道所用的纖維層厚。

本發明的一個目的是提供有更均勻填充密度的纖維層構件。

進一步說，本發明的目的是提供一個由許多基本平行放置的人造纖維細絲組成的環形圓筒纖維層構件。

本發明的另一個目的是提供制造纖維層構件的方法，該方法把許多基本平行的人造纖維細絲繞成層狀。

圖1和圖2所示為采用已有技術粗絲繞成的纖維層構件的剖面圖。

圖3所示為細絲的剖面圖。

圖4所示為采用本發明的許多平行細絲繞成的纖維層構件的一部分。

現在參看圖1，圖1所示為纖維層構件10的剖面圖。該纖維層是用已有技術的粗絲12繞制成的，圖中的粗絲12的斷片可比作多層平行圓柱體，每一層與其前一層有個相對角度。因此，不難看出在相鄰的粗絲12的斷片之間和各層粗絲12中間會形成溝道14。雖然可以纏繞足夠多層的粗絲來提供一個有效纖維層構件10，但是溝道14仍然在纖維層的無纖維處出現。溝道14在整個纖維層中不是隨機分布的，因此，纖維層不具有完全均勻的填充密度。當該纖維層用玻璃纖維繞時，粗絲的重量通常是每米將近100克。

再看圖2，圖中示出了已有技術纖維層構件10。圖中粗絲12的兩個相鄰層16和18是纏繞在一個圓柱狀芯棒或屏壁20上的情況。

圖3是細絲30的截面圖。圖中細絲30在一個平面內彼此鄰接放置，構成帶狀物32，用于繞制纖維層構件。細絲30彼此鄰接且基本平行。制造時是用細絲30纏繞，且可彼此交叉。然而，細絲基本平行和貼近，避免在制成的帶狀物32上形成隙縫或孔洞。

再看圖4，這是本發明的纖維層構件40，其中突出地表示出細絲30構成的帶狀物。纖維層是由一批基本平行的細絲構成，這種細絲的直徑比圖1表示的已有技術中粗絲的直徑小得多。采用普通的圓形細絲30并不能消除由粗絲12鄰層部分所產生的那種溝道14，然而，溝道的大小決定于纖維層的密度和填料。細絲30的直徑比粗絲12小得多，使得原來一根粗絲所占的容積要用許多細絲才能填滿。這就把原來粗絲間的一個溝道分成相鄰細絲間的許多小溝道。這種方式的溝道分割使得纖維層內任何部位的無纖維空隙減小，提高了這種無纖維空隙在整個纖維層中隨機分布的程度，使纖維填充密度更均勻。此點很重要，因為該纖維層構件使用時是用來吸收懸浮微粒的。細絲用人造纖維做成，當使用玻璃纖維時，重量為每米0.1克到50.0克，而已有技術的粗絲重量為每米約100克，其直徑比本發明采用的細絲也大得多。

這種細絲可用各種材料的纖維制作，例如，聚合物材料中的尼龍和聚酯，金屬中的不銹鋼和鈦，陶瓷材料和玻璃等。唯一的要求是組成細絲的這種纖維不要太硬和太脆，要能夠做成細絲。細絲必須是自支撐的，能保持其形狀并足夠柔軟，以便繞成圓環形，構成纖維層。如果用玻璃制造這種纖維，其平均直徑應為5至30微米左右，建議使用的平均直徑為5至15微米左右。運用這種建議的平均直徑的玻璃纖維，其細絲重量將為每米約0.1至50.0克。

細絲30由人造纖維組成。這些長發型纖維能夠纏在一起。在制做時每個細絲都單個地扭曲，因此，在某根細絲中的各個纖維均是方向不同的。