制备吸附挥发性烃的过滤器的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备用于吸附无纺织物(20)中挥发性烃的过滤器(10)的方法，其中所述无纺织物(20)含有可热聚变的纤维，其中使用粘合剂将活性炭颗粒粘合到所述纤维的表面，其中所述纤维由至少一种熔点或熔化范围高于200℃的热塑性聚合物构成，其中使用压花模具(14)通过施加压力和至多190℃的温度将所述无纺织物(20)塑成所需形状，其中多层所述无纺织物(20)通过施加压力和温度而彼此连接到一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及由无纺织物制备过滤器的方法及由此得到的过滤器。WO 2011/133394 A1公开了含有活性炭颗粒的纤维无纺织物及制备所述织物的方法。所述纤维无纺织物可以包含热塑性聚合物的离散纤维，其中所述活性炭颗粒粘合到这些纤维。所述离散纤维可包括具有至少一个第一区域和一个第二区域的热塑性多组分纤维，所述第一区域具有第一熔化温度，所述第二区域具有第二熔化温度。所述第一熔化温度低于所述第二熔化温度。所述多组分纤维可以是，例如，双组分纤维，其中该纤维的鞘由所述第一区域形成，其芯被鞘包围并且由所述第二区域形成。将所述无纺织物加热到至少为所述第一熔化温度且低于所述第二熔化温度的某一温度，会导致活性炭颗粒变成粘合到所述无纺织物，其中，所述活性炭颗粒的至少一部分变成粘合到所述多组分纤维的至少一部分的至少一个第一区域，而离散纤维的至少一部分变成在许多交叉点处与所述多组分纤维的第一区域一起粘合起来。当第一区域的材料冷却时，其合成一体(consolidate)并从而将所述无纺织物结合到一起，而不需要额外的粘合剂进行粘合。由此，此处的活性炭颗粒通过熔化到多组分纤维的表面中而粘合到该多组分纤维，但是，所述活性炭颗粒表面的很大一部分被所述第一区域的熔融材料覆盖。尽管如此，这仍然无法防止所述第一区域的熔融材料对活性炭颗粒吸附性能的削弱。纤维无纺织物可以包括另外的不同构造的层，例如支撑层和覆盖层。后续加工步骤可包括压花操作。压花通常是指在材料表面中引入纹理或浮雕(relief)的行为。这可以使用例如压花模具或压印模(embossing stamper)来完成。根据该专利技术得到的过滤器被设计成用于吸附挥发性烃，例如机动车辆的发动机进气管中的挥发性烃。所述无纺织物包含可热聚变的纤维(thermally fusionable fiber)，其中使用粘合剂将活性炭颗粒粘合到纤维的表面。活性炭颗粒的粘合可以使用例如富拉尔工艺(foulard process)随后干燥而实现。其也可以通过将无纺织物牵拉穿过含活性碳颗粒和粘合剂的分散液然后进行干燥而实现。以该方式获得的过滤器在现有技术中是已知的。该过滤器通常被固定在安装架中或外壳中，以使它们保持在期望的位置。在要安装该过滤器的的位置处，所述安装架或外壳的形状通常不容易与所需形状相适应，因此，为了在该位置处提供适当的空间，该安装位置必须与安装架或外壳相适应。本专利技术解决的问题是，提供一种能以下述方式制备过滤器的方法：使得制备过滤器可以成本更低、更简单，并且能更好地与过滤器的安装位点相适应，同时能确保过滤器具有高的性能特征。将对由此得到的过滤器作进一步说明。该问题由权利要求1和17的特征来解决。本专利技术的合适的实施方案将从权利要求2-16和18的特征中显而易见。本专利技术提供了一种制备用于从无纺织物吸附挥发性烃的过滤器的方法。所述无纺织物包含可热聚变的纤维，其中使用粘合剂将活性炭颗粒粘合到纤维表面。所述纤维由熔点或熔化范围在200℃以上的至少一种热塑性聚合物构成。所述无纺织物通过使用压花模具施加压力和至多190℃的温度而被制成所需形状。该过程包括将多层(ply)无纺织物通过施加压力和温度而粘合在一起。所述无纺织物一般是将纤维以某种方式接合到纤维层中并以某种方式使纤维互连而形成的纺织织物，但是同例如机织或针织织物的情形一样，不含有规则地相互交叉或成环的纱线。将无纺织物合成一体的方式也是任意的。该无纺织物可以是，例如，针刺无纺布、纺粘无纺布、无规成网无纺布(random-laid nonwoven)或毡，特别是针刺毡(needlefelt)。使熔点或熔化范围比无纺织物所达到的温度高的后果是，活性炭颗粒的特定表面——当纤维仅由一种或多种熔点或熔化范围高于200℃的热塑性聚合物构成时——不能被熔融聚合物覆盖，由此避免了活性炭颗粒吸附能力的减弱。因此，在此情况下，没有(哪怕只是一部分)颗粒熔化进入所述聚合物中。相比而言，粘合剂可以选择为，使得它不会以任何明显的程度减弱——即使有减弱的话——活性炭颗粒的吸附能力。然而，至多为190℃的温度会导致聚合物的一定程度的软化。这使得可以塑成某一形状并在无纺织物冷却至低于聚合物的软化温度时能保持该形状。软化还使得无纺织物可以具有更高的致密性。由此获得的高密度在无纺织物任意冷却至低于软化温度的温度之后仍能保持。所塑造的无纺织物的形状通常为三维形状，即，所得过滤器在多于一个的平面中延伸。因此，压花模具不是仅将纹理引入到无纺织物表面中的压花模具，而是在落锤锻造(drop forging)中能使过滤器成为类似于模具的三维形状的压模。将多层无纺织物粘合在一起能为过滤器提供非常高的吸附能力，因为活性炭颗粒被分别粘合到各层无纺织物中纤维的表面，这与活性炭颗粒被粘合到厚度等于多层无纺织物整体厚度的单层无纺织物的纤维相比，整体上就会有更多的活性炭颗粒能够被粘合。这特别适用于当无纺织物的各个层在涂覆过程中朝下的一侧上具有阻挡层(例如阻塞型无纺织物的形式)时，所述阻挡层用以防止活性炭颗粒的分散液和粘合剂的分散液在从上方施用到无纺织物时流漏出。本专利技术方法中的无纺织物可包含已经热聚变的纤维，所述纤维通过粘合剂而被涂覆有活性炭颗粒并且在初始时没有通过施加压力和温度进行熔化和热聚变。这构成了与WO2011/133394A1中已知方法的另一不同之处，其中，热聚变伴随着通过熔融聚合物对活性炭颗粒进行粘合。由此本专利技术方法防止了活性炭颗粒的特定表面区域的被热塑性聚合物局部包围，并因此防止了活性炭颗粒的可用于吸附的———实质上至少是可用于吸附的———表面积的减小。WO2011/133394A1中的压花是指常规的压花，即，向一个表面中引入浮雕。使整个表面成为特定形状的方法并不能从该印刷出版物中得到。在该印刷出版物中公开的附加层——不同于根据本专利技术提供的两层或多层无纺织物——具有不同于无纺织物本身的构造。它们不包含任何活性炭颗粒，并且不利于提高吸附能力。所述无纺织物的纤维可以包括具有鞘和芯的至少一个双组分纤维。所述芯通常具有比所述鞘高的软化温度。本专利技术热塑性聚合物可以是聚酯或聚酯共聚物，特别是由多个相同单元构成的聚酯。这样的聚酯可以例如以不同交联度和/或分子链长度的多种形式存在。结果是，例如，双组分纤维可以由本专利技术含义内的单个聚酯构成，在此情况下，双组分纤维的各组分因不同交联度和/或不同分子链长度而不同。结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备用于吸附无纺织物(20)中挥发性烃的过滤器(10)的方法，其中所述无纺织物(20)包含可热聚变的纤维，其中使用粘合剂将活性炭颗粒粘合到所述纤维的表面，其中所述纤维由至少一种熔点或熔化范围高于200℃的热塑性聚合物构成，其中使用压花模具(14)通过施加压力和至多190℃的温度将所述无纺织物(20)塑成所需形状，其中多层所述无纺织物(20)通过施加压力和温度而粘合在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.07 DE 102012215939.81.一种制备用于吸附无纺织物(20)中挥发性烃的过滤器(10)的方法，
其中所述无纺织物(20)包含可热聚变的纤维，其中使用粘合剂将活性炭颗
粒粘合到所述纤维的表面，其中所述纤维由至少一种熔点或熔化范围高于
200℃的热塑性聚合物构成，其中使用压花模具(14)通过施加压力和至多
190℃的温度将所述无纺织物(20)塑成所需形状，其中多层所述无纺织物
(20)通过施加压力和温度而粘合在一起。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无纺织物(20)包含热聚变的
纤维。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纤维包含至少一
种具有鞘和芯的双组分纤维。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述温度不超过
178℃，特别是170℃，特别是160℃，特别是150℃。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压力和温度施加
至少35秒，特别是至少45秒，特别是至少60秒，特别是至少90秒，特别
是至少4分钟。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚合物是熔点或
熔化范围为200℃至265℃、特别是225℃至250℃、特别是230℃至245℃的
聚合物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物为
聚酯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述双组分纤维的所
述芯和所述鞘由聚酯或聚酯共聚物构成，其中所述芯由比所述鞘具有更高软
化温度的聚酯或聚酯共聚物构成。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述芯由软化温度高于190℃的聚
酯构成且所述鞘由软化温度在140℃至160℃、特别是145℃至155℃的聚酯
构成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚酯包括聚对苯
二甲酸乙二醇酯(PET)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中归于所述双组分纤维

\t的纤维的比率是1...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·菲克，雷纳·恩斯特，杰西卡·施耐德，约尔格·韦伯，
申请(专利权)人：赫尔莎技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE