[发明专利]生产过滤用物质的机器和方法

说明书

发明领域

本发明涉及流体过滤用物质，特别是(但不是排它性的)涉及薄型滤床式过滤用物质，它包括一种随机的纤维织物，在该织物中均匀分布并固定有吸收颗粒，还涉及生产这种织物的方法。

发明背景

对于吸收型过滤用物质，即通过吸收或吸附进行过滤颗粒状物质的过滤用物质来说，当把吸收颗粒堆积在滤床中时，可实现最大的效率和使用寿命。对于薄型滤床式过滤用物质，即从不足1/2至2英寸厚或更厚的过滤用物质来说，只需用疏松的碳颗粒填充在两层间隔设置的多孔层之间的空间即可。本文将这种过滤用物质称作“填料过滤用物质”，已由密西根州Chesterfield市的D-Mark公司及其它公司生产并出售这种过滤用物质。而形成高容量的过滤用物质时，所述颗粒会沉积，导致诸如碳粉的吸收颗粒粉末的成沟和散发。

美国专利3,019,127所披露的技术克服了散发和成沟作用，但碳的填充量很低，大约为每单位体积的织物有4％的颗粒材料。美国专利4,227,904中披露了提高碳的填充量，同时避免散发和成沟作用的方法，其中，将碳颗粒粘合在一种多孔基质的表面上，以便在该基质上形成一层颗粒。然后将两个这样的基质放在一起，使由碳覆盖的表面相对，并将一个边框固定在其边缘上，以便将该基质固定在一起。由此得到一种中度填充的制品，并已取得明显的商业成功。

最后，在美国专利5,124,177和5,338,340中披露了高度填度的薄型滤床式过滤用物质，它避免了现有产品及其生产方法的成沟作用及其它缺陷。这种过滤用物质具有3/8英寸厚的垫，其最大填充量约为90～100g/英尺²，而具有约3/4英寸厚的垫的填充量可高达300g/英尺²。这种填充量具有十分适合的压力降，采用粘辊、“驱动”和/或辊轧技术可以获得极好的粘合性，在处理和最终组装期间具有最小的散发量。从性能角度看，在生产过程中，碳未被完全密封，因此，大部分可用于首次通过吸收作用。

尽管这种过滤用物质取得了商业上的成功，但该制品并不总是含有遍及织物或垫中的颗粒均匀充填同时其密度或孔隙率在垫和垫之间可能不同或同一块垫各处不同。这并不是在上述专利中所披露的方法的缺陷，而是因为从垫的生产者那里得到的垫有所不同。现有技术并未提出解决这一问题的方案，而是提供了在垫中的均匀的颗粒填充。因此，需要一种不同的方法来制造美国专利5,338,340技露的过滤用物质，该方法能产生填充和最终过滤用物质密度的均匀性，从而加大填充量。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种具有纤维织物的流体过滤用物质，该织物上有均匀分布的吸收颗粒。

本发明的另一个目的是提供一种固定均匀分布于纤维织物中的吸收或吸附颗粒的方法。

本发明的再一个目的是提供一种制造过滤用物质的方法，在该过滤用物质中，诸如碳微粒和/或粉之类的吸收颗粒不会向下发散，一种无需碳吸收过滤层的方法。

为了满足上述目的、优点和特征，本发明提供了一种生产具有分布在其中的吸附或吸收颗粒的随机纤维织物的方法，该方法包括以下步骤：将纤维导入一股空气流中；将吸收颗粒导入该空气流中；在该空气流中混合所述颗粒和纤维；并将所述含有纤维和吸收颗粒的空气流引导至一个有孔的凝聚器上，以制成含有吸收剂的随机纤维织物。

本发明还披露了一种用含吸收剂的随机纤维织物生产薄型织物过滤用物质的方法，包括以下步骤：使吸收颗粒包含一种粘合剂；将纤维导入运动的空气流中；将所述吸收颗粒和粘合剂导入该空气流中；在该空气流中将所述吸收颗粒和粘合剂与所述纤维混合；将该空气流中的纤维、吸收颗粒和粘合剂凝聚成织物；并处理该织物内的粘合剂以利用保留在织物中的吸收颗粒。

另外，本发明披露了一种用于由一种具有第一和第二面的含吸收剂的随机纤维织物生产薄型床式过滤用物质的方法，包括以下步骤：将纤维导入一股运动的空气流中；将吸收颗粒导入该空气流中；在该空气流中混合所述吸收颗粒和纤维；将该空气流中的纤维和吸收颗粒凝聚成织物；以及处理该织物使所述吸收颗粒保留在该织物里。

本发明还披露了一种用于生产含吸收剂的随机纤维织物的机器。