[发明专利]塑料成型体过滤元件

说明书

根据第一方面本发明涉及一种过滤元件，尤其是用于从空气中分离固体颗粒的过滤元件，它具有如下特征：

(a)该过滤元件具有一个有可渗透多孔的、基本上有固有稳定性的成型体；

(b)该成型体主要是由聚乙烯制成；

(c)该成型体是由平均分子量超过10⁶的超高分子细颗粒聚乙烯和另外的聚乙烯组份组成的，另外的聚乙烯在初始状态是细颗粒的，并且平均分子量低于10⁶；

(d)超高分子聚乙烯和另外的聚乙烯组份的颗粒通过加热作用组合为成型体；

(e)该成型体在其所要过滤介质的汇入表面(the afflux surface)上备有细颗粒材料的微孔涂层，该细颗粒材料具有比成型体颗粒较小的平均颗粒尺寸，并且将汇入表面上的其表面孔隙填充了至少相当的深度；

其特征在于：

(f)超高分子量聚乙烯在初始状态的颗粒尺寸分布为至少95％重量的颗粒在＞63至≤250微米的范围内。

文献EP-B-0177521描述了一种过滤元件，它的基本上具有固有稳定性的、有可渗透多孔的成型体由细颗粒高分子聚乙烯和在初始状态细颗粒的较低分子聚乙烯制成。这些聚乙烯通过加热作用组合为成型体，并备有细颗粒聚四氟乙烯的表面微孔涂层。在这种目前生产的过滤元件中，高分子聚乙烯的分子量为大于10⁶，由于该表面有微孔涂层，过滤元件能以表面过滤方法过滤，甚至所要过滤介质中的细的和超细的颗粒也被截留在过滤元件的汇入表面上，并且非常容易被清除掉，例如用倒流的原理。

到目前为止，生产这些过滤元件所用的超高分子聚乙烯原料，其中正好10％以内的颗粒大于250微米及小于或等于63微米，这些过滤元件已相当成功地应用于实践中，但是，本发明对已知的过滤元件进行了进一步的改进。

本发明所关心的技术问题是开发具有一个基本上有固有稳定性成型体的、有可渗透多孔的过滤元件。该成型体主要由聚乙烯制成，在其汇入表面上有一微孔涂层，由此减少了流动阻力并改进了涂层结构。

根据本发明解决这一技术问题(在引言部分末尾已描述)的第一种方案是超高分子聚乙烯在初始状态的颗粒尺寸分布为至少95％重量的颗粒在＞63至≤250微米的范围。

本发明及新的对已涂覆的成型体的超高分子聚乙烯颗粒尺寸范围的较窄限定意味着未涂覆的成型体具有非常均匀的孔分布，其中特别是增加流动阻力的非常小的孔消失了。这些未涂覆的成型体的表面微孔还具有非常均匀的孔尺寸分布。基于同样的涂覆材料，该涂层因而也具有非常均匀的孔尺寸分布，并且是较小的平均孔尺寸。由此在过滤元件的整个汇入表面形成了实际上均匀的过滤载荷和实际上良好的表面过滤。

根据第二方面，本发明涉及这样一种过滤元件，尤其是用于从空气中分离固体颗粒的过滤元件，它具有上述的特征(a)至(e)，

其特征在于：

在初始状态的超高分子聚乙烯的颗粒尺寸分布为至少60％重量的颗粒在＞125至≤250微米的范围内。

对于上述技术问题，本发明的第二种方案在与第一方案相关的上述效果上取得了各种效果。在目前63至250微米颗粒尺寸范围的超高分子聚乙烯中明显多于一半的是颗粒尺寸范围在63～125微米，而颗粒尺寸范围为125至250微米的重量份数明显低于50％的情况下，人们惊奇地发现本发明第二种方案减少了成型体的流动阻力并均化了上述有关的效果。

根据第三方面，本发明涉及这样一种过滤元件，尤其是用于从空气中分离固体颗粒的过滤元件，它具有如下特征：

(a)该过滤元件具有可渗透多孔的、基本上固有稳定的成型体；

(b)该成型体主要由聚乙烯构成；

(c)该成型体由平均分子量超过10⁶的超高分子量细颗粒聚乙烯组成；

(d)该成型体在其所要过滤的介质汇入的表面上备有细颗粒材料的微孔涂层，该细颗粒材料具有比成型体颗粒较小的平均颗粒尺寸，并且将汇入表面上的其表面孔隙填充了至少相当的深度；

其特征在于：

(e)超高分子聚乙烯在初始状态的颗粒尺寸分布为至少70％重量的颗粒＞63至≤315微米的范围；

(f)超高分子聚乙烯颗粒通过加热作用直接组合为成型体。