[发明专利]过滤介质和包括过滤介质的制品

说明书

发明领域

本发明涉及过滤介质和包括过滤介质的过滤器。

发明背景

聚酯无纺织物、特别是熔喷无纺织物被使用在各种过滤和/或阻挡层那样的应用场合。举例说，聚酯无纺纤维网被用于过滤袋和真空除尘器的过滤器中，例如见Bosses的美国专利No.5,080,702、Fiumano等人的美国专利No.5,205,938和Pall等人的美国专利No.5,586,997。在这方面，还有把纸/熔喷层压制品用于过滤的，例如见Raabe等人的美国专利5,437,910。此外，聚酯无纺纤维网还被用来过滤生物流体，例如见Pall等人的美国专利No.5,652,050。

如所公知，熔喷无纺纤维网在某些使用或应用场合其纤维强度和/或韧性不够。在这方面，公知把一种或多种耐用织物层压到熔喷无纺纤维网上，以生成整个性能提高的层压结构。举例说，Brock等人的美国专利No.4,041,203、Connors的美国专利No.5,445,110和Midkiff的美国专利No.5,667,562说明了一种耐用纺粘/熔喷无纺层压结构，该结构既有熔喷织物的过滤或阻挡特性，又有纺粘织物的高强度和耐用性。Brock等人的专利所述耐用纺粘/熔喷/纺粘无纺层压制品特别适用于需要提高层压制品强度和耐磨性的各种应用场合，例如用作消毒包装材料。尽管许多无纺聚酯织物具有很高强度和耐用性，但由于熔喷工艺没有充分拉伸纤维以大大提高聚合物的晶化，因此熔喷聚酯无纺织物的强度和耐用性不高。因此在现有技术中同样得知，为提高熔喷聚酯材料的强度和耐用性，把另一耐用织物、例如纺粘纤维网或其他合适的支撑织物层压到熔喷聚酯材料上。举例说，可用包括高强度聚酯细丝的耐用织物、例如日本专利申请No.Hei 7-207566所述耐用织物层压到熔喷聚酯无纺纤维网上。这些聚酯细丝有提高了的强度，因为它们单独经过拉伸步骤，这些拉伸步骤对聚合物进行定向、从而提高纤维和用该纤维制成的织物的强度和韧性。熔喷纤维网和拉伸的纤维可用热量点粘合在一起。此外，可以看出，使用一个或多个支撑层会大大提高层压制品的总成本，因为支撑材料需要另外的将各材料合在一起的处理步骤和一个粘接步骤。此外，过滤级材料和高强度材料的生成都需要单独和独特的生产设备，因此资本成本大大提高。

尽管存在强度和耐用性都很高的多层层压制品，但把各层永久粘合在一起的方法常常会降低过滤器效率和寿命。举例说，常常把纺粘和熔喷无纺纤维网热点粘合在一起。粘合区为高度熔合区，因此待过滤流体即使能渗透，也渗透不多。因此，粘合区使过滤器有效面积减小和过滤介质上的压力降提高。此外，粘合剂和其他粘合方法的使用同样对过滤器效率和/或寿命有负面影响。因此，如此提高耐磨性和/或层压制品整体性常常是以牺牲织物的整体渗透率和/或过滤效率为代价。因此，证明很难达到如此提高了的过滤介质材料的特性，而又不牺牲其他所需性能。

因此，存在一种需要能有一种强度和/或耐用性提高的过滤介质。此外，存在一种需要能较以前更高效和低成本地制造这一过滤介质。此外，存在一种需要这一过滤介质能承受苛刻的改造和使用条件。

本发明概述

上述需要由本发明过滤介质实现，现有技术中遇到的问题由本发明过滤介质克服，该过滤介质包括其纤维平均直径小于约8微米的第一层微纤维和其纤维直径超过约15微米的第二层粗视纤维。粗视纤维层自生粘合到微纤维层上，从而该多层过滤介质的强度和/或耐磨性因粗视纤维层而提高。最好是，这些纤维包括聚酯之类热塑缩聚物。在另一方面，第一层微纤维可包括其纤维平均直径小于约8微米的熔喷纤维，第二层可包括大量直径约为12～80微米的熔喷纤维。在一个方面，该微纤维层的基重可约为12克/平方米(g/m²)～350g/m²，该粗视纤维层的基重可小于约100g/m²。在本发明又一方面，该多层材料可层压在纸过滤材料上。

附图的简要说明

图1为局部剖视的本发明两层材料的局部侧视立体图。

图2为本发明三层材料的侧视剖面图。

图3为本发明纸/无纺层压制品的侧视剖面图。

图4为使用本发明过滤材料的一过滤组件的示意图。

定义

在本文中，术语“包括”为包括一切的或无终止的，并不排除其他未提到的元件、组成部件或方法步骤。

在本文中，术语“无纺”织物或纤维网指一种网有着各纤维或细丝插入其中的结构，但没有针织或纺织物那样明显的形式。无纺织物可用许多工艺制成，例如熔喷工艺、纺粘工艺、氢化交络、悬浮、粗梳纤维网工艺等。