[发明专利]过滤材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤材料，例如用于发动机空气过滤器的过滤材料。

背景技术

空气过滤器通常需要在三个方面具有高性能，即，所述过滤材料要求具有低压力损失、高容尘量、和高滤尘效率。为了使过滤材料具有低压力损失，该过滤材料必须具有高空间比。增加空间比的有效方法是采用粗纤维并增加过滤材料的膨松度。为使过滤材料具有高容尘量，有效的方法是使过滤材料的膨松度增加到适宜水平。高容尘量会延长产品寿命。为使过滤材料具有高滤尘效率，有效的方法是采用细纤维并增加单位体积的纤维填充率或降低纤维间隙。

然而，在增加过滤材料的膨松度以降低压力损失或增加容尘量时，会使滤尘效率降低。另一方面，当滤尘效率提高时，空气就不易流过过滤材料从而增加该过滤材料的压力损失。在这种情况下，过滤材料可能在初始阶段就会阻塞并降低过滤材料的容尘量。为了使过滤材料具有高性能，在对用于过滤材料的纤维的厚度等进行选择的时候，必须对过滤材料的上述相互矛盾的三个方面进行平衡。

例如，出于类似的观点，日本专利公开2004-237297和5-49825提出了现有过滤材料。日本专利公开2004-237297中描述的所述过滤材料由疏油性纤维和天然纤维以预定的比例混合而成。对这种过滤材料打褶以形成脊、沟和斜面。该褶裥结构促使渗入的油向所述脊和沟运动，并让斜面变干燥以提高对诸如碳尘之类的微尘捕获效率。

日本专利公开5-49825中描述的过滤器组件具有多层结构，包括两个或多个层，所述层具有直径不同的孔。上游层的最大孔径为30至150μm、平均孔径为20至60μm。下游层的最大孔径为10至35μm、平均孔径为5至20μm。所述下游层由卷曲纤维和胶粘纤维组成，所述卷曲纤维具有不规则横截面。例如，用湿式造纸法对这些层进行碾压并使其成为整体。这种结构使得所述过滤器组件表现出低压力损失、高容尘量、和高滤尘效率。

发明内容

但是，现有过滤材料有缺点。更具体地，日本专利公开2004-237297中描述的结构没有考虑到纤维直径和天然纤维与疏油性纤维的混合比。因此，所述过滤材料在低压力损失、高容尘量、和高滤尘效率这几个方面表现不平衡。

日本专利公开5-49825中描述的结构的缺陷在于难以设定层的孔径。此外，所述结构需要对具有两个或多个层的多层结构中的层整个进行层压和整合，操作比较麻烦。这使过滤材料的制造装置变得复杂。而且，所述多层结构增加了过滤材料的厚度。这种厚的过滤材料在安装到如滤清器壳体等过滤装置时可能会有问题。

本发明的目标是提供一种过滤材料，该过滤材料结构简单、易于制造并且在低压力损失、高容尘量、和高滤尘效率等方面具有高性能。

为实现上述目标，本发明的第一方面提供了一种由作为第一纤维的纤维直径为10～40μm的天然纤维、作为第二纤维的纤维直径为10～40μm的卷曲天然纤维、和纤维直径为5～10μm的第三纤维混合制成的过滤材料。所述第一至第三纤维以分别为10～30％、40～80％、和10～30％的质量混合比相混合。

本发明的第一方面将三种纤维混合制造过滤材料，所述过滤材料为单层结构。因此，所述过滤材料的结构简单、易于制造。还有，具有大直径的所述第一纤维和所述第二纤维作为主要材料使用，并且第二纤维是卷曲的。这增加了过滤材料的膨松度并实现低压力损失和高容尘量。还有，小直径的第三纤维以10～30％的质量混合比混合。这样在实现高滤尘效率的同时保持了低压力损失和高容尘量。

优选地，所述第一纤维和第二纤维各自由软木浆纤维和硬木浆纤维中的至少一种形成。

优选地，所述第三纤维由热塑性聚合物合成纤维形成。

优选地，所述第二纤维包括93～65％质量比的软木浆纤维和7～35％质量比的硬木浆纤维。

优选地，所述软木浆纤维的纤维直径为30～40μm，所述硬木浆纤维的纤维直径为10～20μm。

通过下面结合附图的说明，以举例方式阐述本发明原理，将使本发明的其它方面和优点变得清楚。

附图说明

通过参考下述对当前优选实施方式和附图的说明，可以最好地理解本发明及其目的和优点。附图中：

图1为曲线图，示出了第一纤维混合比和过滤材料厚度之间的关系；

图2为曲线图，示出了第一纤维混合比和过滤材料的压力损失之间的关系；

图3为曲线图，示出了第一纤维混合比和过滤材料的滤尘效率之间的关系；

图4为曲线图，示出了第一纤维混合比和过滤材料的容尘量之间的关系；