[发明专利]一种用于制备复合过滤介质的方法和用该方法获得的复合过滤介质

说明书

一种用于制备复合过滤介质(1)的方法，包括通过经由静电纺丝工艺在基底织物(2)上沉积纳米纤维(4)来形成第一过滤介质(8)的步骤以及通过在真空室(9)中在所述第一过滤介质(8)上等离子体沉积包覆层(7)来覆盖所述过滤介质(1)的步骤。根据本发明，在静电纺丝工艺之后并且在包覆层(7)的等离子体沉积之前，提供了在相同的室(9)内对形成前述第一过滤介质(8)的基底织物(2)和纳米纤维(4)的脱气步骤。相对于已知的过滤介质，本发明的过滤介质提供了保持期望水平的对水和油的排斥性的优点，这是由于形成完全聚合的包覆层，该包覆层强烈地粘附至基底织物和纳米纤维的表面。

发明背景

本发明涉及一种用于制备复合过滤介质(composite filter medium)的方法。本发明还扩展到用该方法获得的复合过滤介质。

本发明的领域是复合过滤介质的领域，特别是用于防止灰尘颗粒的侵入并排斥液体(一般诸如水和油)的复合过滤介质的领域，以便确保对空气的高渗透率，即低的声阻抗，以用于最佳的声音传递；例如，在消费电子设备中，尤其是在移动电话的电声部件中。

已知的复合过滤介质由通过纬纱和经纱基底织物(weft and warp base fabric)支撑的至少一个纳米纤维层的组合形成，其中纳米纤维层通过静电纺丝工艺(electrospinning process)被沉积在基底织物上，并且其中等离子体包覆层被施加至基底织物和纳米纤维。这种方法产生复合过滤介质，其中纳米纤维层粘附至基底织物。

为了保证等离子体包覆层的期望的性能，注入到等离子体系统室中的单体在最佳条件下在基底织物和纳米纤维的表面上聚合是至关重要的。然而，这些聚合条件取决于为等离子体处理设定的工艺参数，例如电源的功率、真空室中的密封压力、纤维暴露于等离子体处理的时间、基质与电极的距离，以及其他工艺参数。

在上文描述的等离子体处理期间，真空室中的压力相对于设定值可能经历变化，特别地，由于由在真空室内正在被加工的材料所释放的气体，该压力可能增加。在用于在基底织物和纳米纤维的表面上形成包覆层的等离子体工艺期间，室内的压力升高的原因主要可归因于放置在真空室内的材料的水分含量。事实上，在此处理期间，水分子离开待包覆的纤维材料，这导致压力的增加，与包覆等离子体进料气体混合，从而将其污染。当在具有大的直径和重的重量的材料的卷上工作时，即在工业生产工艺中，这甚至变得更加关键。

这样的压力的增加不可避免地改变形成基底织物和纳米纤维的包覆层的材料的聚合条件，导致包覆层的不完全聚合，这又导致不能降低纳米纤维的表面能，并且因此不能在最终的过滤介质中实现期望的对水和油的排斥性。

通过由织物释放的水分子引起的对包覆等离子体进料气体的污染改变了聚合反应，从而产生具有表现不如期望的斥水和斥油包覆层的化学-物理性能的化学-物理性能的包覆层，并且不能确保聚合的包覆层与基质的充分粘附。

发明概述

本发明的主要目的是提供一种复合过滤介质及其制造工艺，相对于已知的这种类型的过滤介质，所述复合过滤介质及其制造工艺确保沉积在形成基底织物的单丝的表面上的和沉积在纳米纤维的表面上的包覆层的最佳聚合。

本发明的目的还提供一种用于制造过滤介质的工艺，该过滤介质具有强烈粘附至基底织物的单丝的表面和纳米纤维的表面的包覆层。

这些和其他目标分别通过权利要求1的方法和权利要求10的过滤介质来实现。从剩余的权利要求来看，本发明的优选实施方案将是明显的。

相对于已知的过滤介质，本发明的过滤介质提供了保持期望水平的对水和油的排斥性的优点，这是由于形成完全聚合的包覆层，该包覆层强烈地粘附到基底织物和纳米纤维的表面。