[发明专利]弹性体深度过滤器

说明书

技术领域

本发明总的涉及包括呈现某种程度弹性的非织造的部件的过滤器。

背景技术

用于水过滤，尤其是废水过滤的过滤器，通常包括织物结构，在该结构中，细丝精确地在经线和纬线(即，纵长方向/纵向和横向/宽度方向)中间隔，本质上形成具有精确的孔几何形状态的单层筛子。这些结构通常由直径至少为20至100微米或以上的细丝制成，根据所需要的开度和最后所要的孔尺寸而定。如此结构的孔尺寸受纵向和横向方向的细丝间距的控制。由于这些类型过滤器构造的均匀性，过滤器根据固定孔的尺寸来额定其规格。如此的材料用作表面过滤器，将颗粒保留在过滤器的表面上而不深入到结构内。大于孔尺寸的颗粒保留在过滤器表面上，小于孔尺寸的颗粒通过过滤器表面。例如，“20微米过滤器”将保留住直径20微米或更大的颗粒，而较小的颗粒则将通过。普通的过滤器是“20微米过滤器”、“10微米过滤器”、“5微米过滤器”以及“1微米过滤器”，能够分别保留住直径为20微米或以上、10微米或以上、5微米或以上以及1微米或以上的颗粒。

由于这些织物结构是表面过滤器，在使用过程中孔经常因保留住的颗粒而变为淤塞。当表面过滤器已经变得淤塞时，该表面必须进行清洁并清除收集起来的颗粒，使过滤器准备再次使用。例如，表面过滤器可使用水射流喷溅来作逆流清洗，以释放保留住的颗粒。有时，在逆流清洗后作化学清洗，以除去织物过滤器表面上其他物质的沉淀，诸如沉淀在过滤器表面上的液体流中存在的蛋白质和其他物质。

与织物表面过滤器形成对照，非织造的织物通常没有精确的孔几何形状和尺寸，且通常包括遍布整个结构的一系列孔毛细管。非织造的材料的孔不是平面的，在可允许颗粒被有效地保留在结构内(通过深度过滤，而不是表面过滤)的材料内，形成蜿蜒曲折的路径。因此，深度过滤器通常可供长时间使用，因为深度过滤器通常可保留住比表面过滤器更大量的颗粒物质。然而，非织造的材料内的蜿蜒曲折路径，以及非织造材料通常缺乏尺寸稳定性，这使得它难于除去被擒获在非织造的深度过滤器内的保留下来的颗粒。非织造的过滤器因此通常地用于这样的应用中，其中，孔尺寸要求较大，诸如在游泳池和温泉浴场内的过滤器。一般地说，如此过滤器一旦淤塞就要更换和/或还原擒获效率，而不是进行清洗以备再使用。

希望能提供这样的过滤器材料，其组合了表面过滤器的优点(例如，清洗方便和尺寸强度)与深度过滤器的优点(例如，长时间使用)。

发明内容

本发明提供包括弹性体的非织造网的过滤器介质。该弹性体的非织造网通常层叠到，或其他方式附连到一个或多个结构支承层。有利地，弹性体的非织造网可呈现深度过滤能力，并还具有足够的柔性而能逆流清洗，以除去擒获的颗粒，这样，弹性体的非织造网可被再次使用来过滤。

在本发明的一个方面，提供深度过滤器介质，该介质包括：包括第一多孔材料的第一结构支承层；以及附连到第一结构支承层的弹性体非织造网，其中，弹性体非织造网包括弹性体纤维，并具有约为15微米或不到的平均流动孔尺寸；以及其中，所述第一结构支承层具有平均流动孔尺寸，其大于弹性体非织造网的平均流动孔尺寸。在某些实施例中，深度过滤器介质还可包括第二结构支承层，该支承层包括具有平均流动孔尺寸的第二多孔材料，该平均流动孔尺寸大于弹性体非织造网的平均流动孔尺寸，所述弹性体非织造网定位在所述第一和第二结构支承层之间。在某些实施例中，第二多孔材料可具有小于第一多孔材料的平均流动孔尺寸的平均流动孔尺寸。

在某些实施例中，弹性体纤维可以是熔喷或纺粘纤维。在某些实施例中，弹性体纤维可包括嵌段共聚物。有用的弹性体的一个特殊实例是丙烯基的弹性体。除了弹性体纤维之外，一个或多个附加的(非弹性体的)纤维可纳入到弹性体的非织造网内。在某些实施例中，弹性体的非织造网具有约小于10微米或约小于5微米的平均流动孔尺寸。

在某些实施例中，弹性体的非织造网包括层叠在一起的两个或更多个弹性体非织造片。示范的弹性体的非织造网具有约为500g/m²或不到，或约200g/m²或不到的基础重量。

例如，任何结构支承层可以是织造材料或具有均匀孔尺寸的网。在某些实施例中，结构支承层的平均流动孔尺寸约为30微米或不到。