[发明专利]高破裂强度的湿法成网的非织造过滤介质及其生产方法

说明书

提供了纤维质过滤介质及其制造方法。根据优选的实施方案，过滤介质包括湿法成网的热区域压延的非织造纤维质幅材，其包括合成短纤维，和基于纤维质幅材的总重量计约20重量％至约80重量％的分散在整个纤维质幅材中的皮芯双组分短纤维。纤维质幅材呈现出大于10bar、优选大于约12bar、例如大于约15bar的干和湿破裂强度。

技术领域

本文公开的实施方案一般地涉及非织造过滤介质。在优选的形式中，非织造过滤介质包含低密度纤维质幅材(例如，小于约0.45g/cm³)，其呈现出高的干和湿破裂强度(例如，大于约10bar)和相对较小(例如，小于约40μm并且，在一些实施方案中，小于约25μm)的平均流量孔径，其尤其适合于用作用于气体和液体的过滤介质。

背景技术

纺粘非织造物现在广泛用于空气过滤，例如集尘器过滤器、燃气轮机进气过滤器、粉末涂料过滤器和喷砂过滤器，以及用于液体过滤器，例如水池和温泉过滤器、废水过滤器、冷却剂过滤器，因为此类应用需要大于10bar的高的干和湿破裂强度。这种高的破裂强度要求可通过使用纺粘非织造物作为过滤介质来满足，但是通常不能通过其他类型的过滤介质(例如由纤维素纤维湿法成网的非织造介质和熔喷介质形成的介质)来满足。

但是，纺粘介质不能满足当前对高过滤效率和长寿命的要求。在这方面，纺粘介质在过滤效率方面具有固有的局限，因为其纤维直径在15～18μm的范围内，其相对较粗，从而阻止了常规的纺粘介质克服根据EN779:2012标准的M级过滤器的效率标准。

另外，常规的纺粘介质由于在纤维质幅材中的点粘合而具有较低的粉尘保持能力。通常，通过热点压延(hot point-calendering)来处理用于高的干和湿破裂强度应用的纺粘介质，以确保在幅材内的纤维的相互粘合。由于纤维对纤维的点粘合(即，由于纺粘介质完全由在点压延条件下熔融的热塑性纤维组成)，这样的点粘合导致整个纺粘过滤介质区域的约20％基本上是“死空间”。因此，结果是，与其他类型的过滤介质相比，常规的纺粘介质具有较低的粉尘保持能力。

为了克服常规的纺粘介质的低效率，可将其他技术(例如纳米纤维涂覆或用ePTFE膜层压)添加至纺粘介质。但是，这些另外的处理要求必然会增加过滤介质的成本和/或导致过滤器的使用寿命非常短。

湿法成网的非织造过滤介质通常比典型的纺粘介质具有更高的过滤效率和粉尘保持能力。因为可通过湿法成网法由宽范围的可能的纤维直径形成湿法成网的非织造介质，所以可采用与形成常规的纺粘介质的纤维相比直径显著更细的纤维，例如0.8旦尼尔纤维(其直径为约9μm)，0.3旦尼尔纤维(其直径为约5.5μm)和0.06dtex纤维(其直径为约2.6μm)。但是，已知典型的湿法成网的非织造过滤介质不能用于那些需要高的干和湿破裂强度的过滤应用，因为常规的湿法成网的过滤介质的干和湿破裂强度小于10bar，即使湿法成网的过滤介质可用粘合剂树脂饱和和/或提供有粘合剂纤维。

因此，非常期望提供具有高的干和湿破裂强度(即，大于10bar)的纤维质湿法成网的过滤介质，因此其可用于传统上由纺粘介质服务的应用中。目的是满足本文公开的实施方案所针对的这样的需求。

发明内容

根据本文公开的实施方案的过滤介质包括区域压延(area-calendered)的湿法成网的非织造纤维质幅材，其具有大于10bar、通常大于12bar、例如大于约15bar的高的干和湿破裂强度。压延的湿法成网的非织造纤维质幅材还将显示出高的过滤效率和粉尘保持能力，这是常规的纺粘过滤介质无法实现的。