可再生折叠过滤介质制造技术

技术编号:15669576 阅读:131 留言:0更新日期:2017-06-22 13:16
本发明专利技术提供可再生折叠过滤介质。公开了一种用于洁净室环境的耐热可再生过滤元件,包括折叠过滤介质和框架,所述折叠过滤介质是不会释放出根据ISO 14644‑1标准的高于ISO 6类环境的颗粒的耐热可再生折叠过滤介质,所述折叠过滤介质具有在高达至少190℃的温度下的抗熔融性或抗燃烧性,所述折叠过滤介质包括:至少吸附剂第一层、两个第二耐热层、耐热栅格,所述过滤元件包括耐温密封剂。

Renewable folded filter media

The invention provides a renewable folding filter medium. One kind of heat resistant filter element renewable clean room environment is disclosed, including folding filter media and frame, the folded filter medium is not releasing heat according to the folding filter medium ISO 14644 renewable 1 standard is higher than that of ISO 6 environmental particles, the folded filter medium with up to at least a temperature of 190 DEG C for anti melting or anti combustion, the folded filter medium includes at least first adsorbent layer and two layer, second heat resistant grid, the filter element comprises a temperature resistant sealant.

【技术实现步骤摘要】
可再生折叠过滤介质本申请是中国专利申请No.201080016341.8的分案申请,该母案的申请日是2010年3月2日,专利技术名称为“可再生折叠过滤介质”。
本专利技术涉及可再生折叠过滤介质。
技术介绍
在涉及洁净室和微电子工业的领域中,通过分子过滤器和过滤器元件来实现对于酸、碱、可凝结物、掺杂剂、氧化剂和挥发性有机化合物(VOC)形式的空传(airborne)分子污染物(AMC)的移除。AMC可导致工艺晶片、电路板、工具、设备等的腐蚀。AMC还可导致掺杂错误、成核错误、光刻工艺相关缺陷,晶片、光学器件、透镜的起雾以及可导致生产中的产率损失或生产设备受损的许多其它问题。可选择使用多种过滤技术,但是它们通常可被分为5种构造。吸附剂粉末浆料涂布的非织造织物是廉价的并具有低压降,但是由于吸附剂存在量少以及大部分吸附剂被粘合剂覆盖而导致其吸附性能差。该类型通常并不适合洁净室应用。块状吸附剂堆积床和板可能是最公知的并且可得到宽范围的性价比组合。它们通常是大且重的系统,进行改变需要大量劳力,但是对于具有相对高的污染水平或在必须长时间维持高过滤效率时的应用特别有效。但是,性能可随过滤器的制造和安装方式而大幅度变化。除尘、旁路和高压降也可能是此类型过滤器的关注点。完全由碳纤维制成的织物:碳纤维过滤器的一个主要缺点在于,它们过脏以致于无法在没有针对这些纤维所脱落的颗粒的下游过滤器时用于先进洁净室环境。碳是导电材料并且在生产电子组件的设施中碳的脱落会导致严重的问题。蜂窝过滤器是在保持低压降的同时达到相对高效率的另一类型,但是由于吸附剂的存在量少导致大部分时间的吸附性能差。除尘也是此类型过滤器的关注点。吸附剂负载式非织造织物是相对新的“杂化”产品,其通常以折叠形式应用。采用合适的结构和应用,这些产品可在高效率和使用寿命方面提供极高值,以及提供低压降和易操作性。此外,折叠过滤器比上述蜂窝结构更灵活:折叠过滤器可以简单地改变褶皱数目或褶皱高度以任意改变性能。对于仅能调节高度以及需要发展新的昂贵的生产工艺来调节压降影响或孔数/cm2的蜂窝结构而言,这是不可能的。而且,改变吸附剂类型也远比使用折叠元件要复杂得多。在具有高污染物水平或污染物(例如低沸点VOC)难以消除的一些应用中,通常将要求块状吸附剂堆积床过滤器达到合理的寿命/使用次数。此类过滤器在洁净室(空气处理单元、风扇过滤器单元、微环境或工具)内部是不可接受的,这是因为产生的压降和能量成本。现有的洁净室通常不能在不进行重构和实质性投资的情况下对这些系统进行翻新。此外,为了保护洁净室的高洁净水平,必须与床式过滤器组合安装颗粒过滤器,从而进一步增加压降并增加能量成本。另一方面,使用较小且较洁净的过滤器由于非常频繁的过滤器更换而导致对于消费者而言拥有成本(CoO)的吸引力下降。移除AMC所涉及的物理化学机制可描述如下:气体/蒸汽分子在吸附剂内部扩散,即它们从高浓度区域向低浓度区域移动。扩散速率与两种浓度之差直接相关。当吸附剂内表面被气体/蒸汽分子覆盖时,过滤器效率开始下降。内表面性质即存在的活性表面基团以及最重要的孔径分布将决定何种气体/蒸汽分子被阻挡。当滤出的气体/蒸汽达到不可接受的水平时,需要更换过滤器。通常,过滤器被废弃并安装相对昂贵的新过滤器。可再生过滤器在诸如交替使用或交替再生的双吸附剂床的固定设备中是已知的。通常,在此类系统中只使用一种类型的吸附剂。WO0209847公开了一种具有控制系统的可再生空气清洁装置,所述控制系统适用于确定何时对过滤器进行再生。用于该过滤器中的活性炭纤维会使空气受到纤维的污染,因此不能在不使用二级颗粒过滤器的洁净室环境中使用。已经开始出现新的系统,其使用由在纸或陶瓷结构上的活性炭制成的或由可整体碳化和活化的基础材料构成的蜂窝结构。专利US6964695或EP04724071或US10/344248示出了通过直接电处理再生的碳单片。这种和其它蜂窝/单片基系统的缺点主要在于它们具有固定的几何形状,只能适合通过在空气方向上延伸并由此导致压降增加或通过增大实际过滤器的外部尺寸(这在已构建成的系统或试图使用标准件的系统中很少是可接受的)来过滤。因此,存在克服上述目前所用方法和过滤器的问题和缺点的需求。
技术实现思路
本专利技术提供用于在洁净室环境中移除空传分子污染物的可再生折叠介质和过滤器元件及其组合。本专利技术公开了一种用于洁净室环境的折叠过滤介质,其特征在于,所述折叠过滤介质至少包括活性炭和/或聚合物的吸附剂,其中所述活性炭或聚合物与纤维或粘合剂一起包封在两个非织造织物层之间,其中将栅格设置在所述介质的至少一侧上或中间,用以防止所述折叠过滤介质在通过1个大气压下100℃以上的加热空气流进行再生时发生变形。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述活性炭或聚合物的吸附剂具有允许通过1个大气压下100℃以上的加热空气流进行再生的孔结构。通常,温度为100~190℃或甚至更优选的实例为125~190℃、150~190℃、150~180℃以实现良好的结果。两个第二层优选包括具有栅格的耐热非织造织物。所述折叠过滤介质应该具有在高达至少190℃的温度下的抗熔融性或抗燃烧性。此外,所述折叠过滤介质在受到过滤器所用的正常气流时不会释放出根据ISO14644-1标准的高于ISO6类环境的颗粒。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述活性炭吸附剂具有纤维、粉末、颗粒、丸粒或珠粒的形状。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述活性炭选自煤、椰子、聚合物和石脑油以及其它聚合物吸附剂例如大孔苯乙烯-二乙烯基苯。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述栅格由铝、钢或耐高温塑料材料制成。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述栅格具有占总面积的50~95%的开放面积。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述栅格制成具有占总面积的50~95%的开放面积的网形状。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,经过扁平介质的压降在0.11m/s的空气面速度下为至多75Pa。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述纤维是耐热双组分纤维。所述用于洁净室环境的折叠过滤介质的特征还可以在于,所述吸附剂由内部面积为500m2/g~3000m2/g并且微孔体积为0.2cm3/g~0.8cm3/g的聚合物材料或活性炭材料制成。所述用于洁净室环境的过滤元件包括至少一个折叠过滤介质和框架。此外,所述过滤元件也可包括耐温密封剂。所述密封剂和框架应该耐受高达至少190℃的温度。所述折叠过滤介质还可用于过滤器中,亦即在微电子工业、洁净室、裸晶片、半导体、印刷电路板、硬盘制造、平板制造、生物芯片、药物工业、食品工业、医院洁净环境、IVF实验室、太阳能面板制造、橱柜和通风橱中的根据以上特征中任一项的用于洁净室环境的过滤元件。所述折叠过滤介质还可在至少两个折叠过滤元件串联布置时使用。根据以上特征中任一项的用于洁净室环境的所述折叠过滤介质的特征还可以在于,在过滤元件内的不同层中或不同的过滤元件内选择并使用至少两种不同的吸附剂以与待移除的挥发性有机化合物的预期混合物相匹配。根据以上特征中任一项的用于洁净室环境的所述折叠过滤介本文档来自技高网
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可再生折叠过滤介质

【技术保护点】
一种用于洁净室环境的耐热可再生过滤元件,包括折叠过滤介质和框架,其特征在于‑所述折叠过滤介质是不会释放出根据ISO 14644‑1标准的高于ISO 6类环境的颗粒的耐热可再生折叠过滤介质,所述折叠过滤介质具有在高达至少190℃的温度下的抗熔融性或抗燃烧性,和‑所述折叠过滤介质包括○至少吸附剂第一层,所述吸附剂第一层为活性炭或聚合物的吸附剂第一层,其中,■所述活性炭或聚合物与●耐热双组分纤维,或●耐热纤维和粘合剂一起包封在○两个第二耐热层之间,所述第二耐热层为耐热非织造织物的第二耐热层,○耐热栅格设置在任意一个所述第二层的至少一侧上或引入所述第一层中以防止所述折叠过滤介质在通过1个大气压下125℃以上的加热空气流进行再生时发生变形;以及‑所述过滤元件包括耐温密封剂,所述密封剂为耐热粘合剂以确保介质避免旁路泄漏并在再生循环期间抵抗材料应力。

【技术特征摘要】
2009.03.02 SE 0950106-5;2009.03.02 US 61/156,5501.一种用于洁净室环境的耐热可再生过滤元件,包括折叠过滤介质和框架,其特征在于-所述折叠过滤介质是不会释放出根据ISO14644-1标准的高于ISO6类环境的颗粒的耐热可再生折叠过滤介质,所述折叠过滤介质具有在高达至少190℃的温度下的抗熔融性或抗燃烧性,和-所述折叠过滤介质包括○至少吸附剂第一层,所述吸附剂第一层为活性炭或聚合物的吸附剂第一层,其中,■所述活性炭或聚合物与●耐热双组分纤维,或●耐热纤维和粘合剂一起包封在○两个第二耐热层之间,所述第二耐热层为耐热非织造织物的第二耐热层,○耐热栅格设置在任意一个所述第二层的至少一侧上或引入所述第一层中以防止所述折叠过滤介质在通过1个大气压下125℃以上的加热空气流进行再生时发生变形;以及-所述过滤元件包括耐温密封剂,所述密封剂为耐热粘合剂以确保介质避免旁路泄漏并在再生循环期间抵抗材料应力。2.根据权利要求1所述的过滤元件,其中,在所述过滤介质内的不同层中选择并使用至少两种不同的吸附剂以与待移除的挥发性有机化合物的预期混合物相匹配。3.根据权利要求2所述的过滤元件,其中,所述过滤介质的层为非织造织物层/第一吸附剂、和纤维/第二吸附剂、和纤维/第三吸附剂、和纤维/非织造织物层的组合;或非织造织物层/第一吸附剂、第二吸附剂、第三吸附剂、和纤维/非织造织物层的组合;或非织造织物层/第一吸附剂、和纤维/非织造织物层/第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·林达尔纪尧姆·加莱米卡埃尔·福斯隆德
申请(专利权)人:康斐尔有限公司
类型:发明
国别省市:瑞典,SE

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