[发明专利]高密度非织造织物过滤介质

说明书

本发明的背景

本发明涉及由复合纤维生产的一种非织造织物。更具体地说，本发明涉及一种复合纤维的非织造织物的过滤介质。

多孔的非织造织物的片状介质，例如含熔喷法或溶液喷射法的微细纤维织物和传统的纺粘型非织造织物的复合材料已经在各种各样的过滤中应用，例如冷却液的过滤，切削液的过滤、游泳池水的过滤、传动流体的过滤、室内空气的过滤和汽车空气的过滤中使用。在液体过滤应用方面，特别是对大量流体过滤应用方面，例如冷却液和切削液的过滤方面，通常在水平设置的过滤介质之上给污染的液体施加压力。因此，过滤介质必须坚固得足以经受住液体的重量和施加的驱动压力。这样，液体过滤介质除了有适合的过滤效率、容量和寿命外，还必须提供高的强度性质。

一般来说，由于微纤维层没有足够自支持的物理强度，因此复合过滤纤维介质都是由微纤维层层压在高度多孔的支撑层上，或层压在两高度多孔的支撑层之间。因此，复合过滤介质的生产方法不仅要求不同的层材，而且还要求复杂费事的成层和层压步骤，才能昂贵地制得过滤介质。虽然为了避免通过增加微纤维过滤层的厚度生成复合过滤介质的复杂性，可以生产自支撑的单层微纤维过滤介质，但是，穿过这种厚度微纤维过滤介质的压降是不可接受的高，使得该微纤维介质不适宜过滤应用，特别是不适合高物料通量的过滤应用。现有的微纤维过滤介质和含微纤维织物的层压过滤介质的另一缺点是它们往往显示出弱的物理性质。因此，这些过滤介质对大量液体过滤来说，特别不适用。

在工业上广泛使用的其它片状过滤介质是热力学或化学加工的木桨纤维的纤维素纤维织物。例如纤维素纤维介质通常用于车用润滑油和燃料过滤介质和真空吸尘器过滤介质。但是，纤维素纤维过滤介质往往过滤效率有限，并且不能够提供高压、大容量液体过滤应用所要求的高强度特性。

在液体过滤应用中已经被利用的过滤介质的另一类是压延纺粘型非织造织物。例如，压延的聚酯纺粘型过滤介质是从Reemay有限公司(商标Reemay^)购买。通常，纺粘型过滤介质是通过熔纺结构长丝与粘合剂长丝的物理掺合物，随意地和各向同性地使长丝沉积在成形的表面上，以形成非织造织物，然后压延该非织造织物，活化粘合剂长丝，以实现粘合，形成较均匀厚度的片状过滤介质。这些压延的片状过滤介质显示了良好的强度特性。但是，一般来说，这些纺粘型过滤介质的过滤效率显著地低于微纤维过滤介质。此外，在压延纺粘型过滤介质的表面上的孔隙率的分布往往不均匀。这是因为当纺成的长丝随意地沉积在成形表面上时，沉积的织物的长丝密度，即对给定表面积沉积的长丝股数从一个区域到另一个区域变化；而且当沉积的纤维织物压延和压实成均匀厚度时，高纤维密度和低纤维密度的区域分别生成低孔隙度和高孔隙度区域。因此，压延纺粘型过滤介质往往有不均匀的孔隙度分布。

因此要求提供高过滤效率、容量和高物理强度高度理想结合的经济的过滤介质。

本发明的概述

本发明提供了一种片状的自动粘合不卷曲复合纤维的过滤介质。该过滤的密度在约0.07g/cm³和约0.2g/cm³之间，Frazier渗透性至少为3.5m³/分/m²(50ft²/min/ft²)，和复合纤维具有聚烯烃和熔点高于聚烯烃的其它热塑性聚合物。该介质的Mullen Burst强度至少为3.5kg/cm²和该介质特别适宜于过滤液体。

本发明还提供了一种三维热成型过滤介质，该介质有选自包含聚烯烃和其它热塑性聚合物的纺粘型纤维和人造短纤维的自动粘合的解卷曲复合纤维，其中聚烯烃和热塑性聚合物有如此不同的差示扫描量热法的熔化曲线，以致暴露到熔化约50％低熔点聚烯烃组分的温度下，将熔化等于或小于约10％的其它热塑性组分。热成型过滤介质的密度在0.07g/cm³和约0.5g/cm³之间。