预聚结的多层过滤介质制造技术

提供了可用作过滤介质的纤维网。在一些实施方案中，过滤介质可包括多个层。每个层可以被设计成在过滤介质中具有独立的功能。例如，第一层可以被设置用于提高容尘量，第二层用于提高效率，第三层用于向介质提供支撑和强度。通过将层设计为具有独立的功能，可以优化每个层以增强其功能，而不会不利地影响介质的另一层的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本实施方案一般涉及多层过滤介质，具体地，涉及具有增强的物理和/或性能特征的多层过滤介质。
技术介绍
过滤元件可用于在各种应用除去污染物。这样的元件可包括可以由纤维网形成的过滤介质。纤维网提供允许流体(例如，气体、液体)流过介质的多孔结构。包含在流体内的污染物颗粒(例如，灰尘颗粒、煤烟颗粒)可以被捕获在纤维网上或纤维网中。根据应用，过滤介质可以被设计为具有不同的性能特征。在一些应用中，过滤介质可包括多个层。虽然存在许多的多层过滤介质，但是介质内的层的物理和/或性能特征(例如强度、空气阻力、效率和高容尘量)的改进将是有益的。
技术实现思路
提供了具有增强的物理和/或性能特征的多层过滤介质，以及与其有关的相关制品、部件和方法。在一些情况下，本申请的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案和/或结构和组合物的多种不同用途。在一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层，其中第一层具有第一平均流量孔径。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层，所述第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约2微米，其中第二层具有第二平均流量孔径，并且其中第二层的表面被改性为亲水的或疏水的。过滤介质还包括包含第三多根纤维的第三层，其中第三层具有第三平均流量孔径。第一平均流量孔径和第三平均流量孔径中的每一个高于第二平均流量孔径，并且第二层位于第一层和第三层之间。在另一个实施例中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层。过滤介质还包括包含纤维素纤维的第三层，其中第三层的透气率大于或等于约400L/m2秒且小于或等于约2000L/m2秒，并且马伦胀破强度(MullenBurststrength)大于或等于约200kPa且小于或等于约500kPa。第二层位于第一层和第三层之间。在另一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层和包含第二多根纤维的第二层。过滤介质还包括第三层，所述第三层的透气率大于或等于约400L/m2秒且小于或等于约2000L/m2秒，并且马伦胀破强度大于或等于约200kPa且小于或等于约500kPa。过滤介质还包括第四层，所述第四层的透气率大于或等于约1000L/2秒且小于或等于约12,000L/2秒，基重大于或等于约5g/m2且小于或等于约70g/m2，厚度小于或等于约0.5mm。第二层和第四层位于第一层和第三层之间，并且第四层位于第二层和第三层之间。在另一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层，其中第一层具有第一透气率和第一平均流量孔径。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层，其中第二层具有第二透气率和第二平均流量孔径。过滤介质还包括包含第三多根纤维和多个穿孔的第三层。第一透气率高于第二透气率和/或第一平均流量孔径大于第二平均流量孔径。在另一个实施方案中，过滤介质包括包含多根纤维的第一层。过滤介质还包括包含纤维素纤维和多个穿孔的第二层。在另一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层，其中第一多根纤维是通过熔喷法或离心纺法形成的合成纤维，其中第一多根纤维的平均纤维直径大于约1.5微米。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层，其中第二多根纤维是通过熔喷法或离心纺法形成的合成纤维，并且其中第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约1.5微米。过滤介质还包括包含第三多根纤维的第三层，其中第三多根纤维包含纤维素纤维。第二层位于第一层和第三层之间。在另一组实施例中，提供了形成过滤介质的方法。所述方法包括提供包含多根纤维的第一层。所述方法还包括提供包含纤维素纤维和多个穿孔的第二层。所述方法还包括将第一层和第二层组合。从结合附图考虑的本专利技术的各种非限制性实施方案的以下详细描述中，本专利技术的其他优点和新特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文件包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文件包括彼此相冲突和/或不一致的公开，则以具有较晚生效日期的文件为准。附图说明将参考附图通过实例来描述本专利技术的非限制性实施方案，附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在图中，所示的每个相同或几乎相同的部件通常由单个数字表示。为了清楚起见，当说明对于使本领域普通技术人员理解本专利技术来说不必要时，并非每个部件都在每个图中标出，也未标出本专利技术的每个实施方案的每个部件。在附图中：图1是示出根据一组实施方案的过滤介质的横截面的示意图；图2是示出根据一组实施方案的过滤介质的横截面的示意图；图3A-B是示出根据一组实施方案的包括穿孔的过滤介质的横截面和穿孔的横截面的示意图；图4是示出根据一组实施方案的穿孔的不同图案的示意图；以及图5A-B是(A)示出第二层的横截面的示意图和(B)示出根据一组实施方案的过滤介质的横截面的示意图。专利技术详述本文描述了过滤介质。在一些实施方案中，过滤介质可包括多个层。每个层可以被设计成在过滤介质中具有不同的功能。例如，可以提供第一层用于改善容尘量，第二层用于改善流体(例如油/水)和/或颗粒分离效率，第三层用于向介质提供支撑和强度。通过将层设计为具有不同的主要功能，可以优化每个层以增强其功能，而基本上不会不利地影响介质的另一层的性能。如本文所述，过滤介质可特别地非常适用于涉及过滤燃料、空气和润滑油的应用，然而介质也可用于其他应用(例如，液压应用)中。图1中示出了包括多个层的过滤介质的实例。如图1所示，以横截面示出的过滤介质10可包括第一层15、第二层20和第三层25。如上所述，介质的每个层可以被设计用于特定的主要目的。例如，在一组实施方案中，第一层可用于赋予介质良好的容尘特性，第二层可以用作效率层，并且第三层可用于向介质提供支撑和强度。在一些实施方案中，第二层可具有被改性为亲水的或疏水的以赋予流体(例如油/水)分离效率特征的至少一个表面。在一些这样的实施方案中，第二层还可包含第二多根纤维，并且可具有低于第一多根纤维和/或第三多根纤维的平均流量孔径和/或透气率的平均流量孔径和/或透气率，如赋予颗粒分离效率特性的层所期望的。第三层可以向介质提供支撑和强度，同时具有相对高的透气率，因此基本上不影响穿过介质的阻力。在一些实施方案中，如下文更详细描述的，与不存在这样的层相比，第二层可用于提供高效率的颗粒分离和/或增加的流体分离效率。在一些实施方案中，可以通过具有表面改性的第二层实现增加的流体分离，所述表面改性使第二层的至少一个表面有利地与过滤流体中的一种或多种组分(例如分散的流体相、表面活性剂、胶束、乳液稳定剂)相互作用。还可以通过包括相对小的纤维直径，具有相对小的平均流量孔径和/或具有相对低的渗透性的第二层来提高效率。在某些实施方案中，第二层的表面改性、纤维直径、平均流量孔径和/或渗透性的选择可以导致待分离的流体(例如水、液压流体、油)聚结成可以容易地从过滤流体(例如，液压流体、燃料、水、空气)分离的液滴。在另一些实施方案中，该层可以被配置成有效地脱落液滴。在一些实施方案中，如本文所述的第二层可特别适合于除去具有相对低的界面张力的液滴。在某些实施方案中，第二层可特别适合于从过滤流体中除去具有相对小直径的液滴。在某些实施方案中，本文所述的过滤介质或过滤元件不需要过滤介质的单独的阶段，其中每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤介质，包括：包含第一多根纤维的第一层，其中所述第一层具有第一平均流量孔径；包含第二多根纤维的第二层，所述第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约2微米，其中所述第二层具有第二平均流量孔径，并且其中所述第二层的表面被改性为亲水的或疏水的；和包含第三多根纤维的第三层，其中所述第三层具有第三平均流量孔径，其中所述第一平均流量孔径和所述第三平均流量孔径中的每一个大于所述第二平均流量孔径，并且其中所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 US 14/279,1801.一种过滤介质，包括：包含第一多根纤维的第一层，其中所述第一层具有第一平均流量孔径；包含第二多根纤维的第二层，所述第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约2微米，其中所述第二层具有第二平均流量孔径，并且其中所述第二层的表面被改性为亲水的或疏水的；和包含第三多根纤维的第三层，其中所述第三层具有第三平均流量孔径，其中所述第一平均流量孔径和所述第三平均流量孔径中的每一个大于所述第二平均流量孔径，并且其中所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间。2.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层被改性为疏水的。3.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层被改性为亲水的。4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层的表面带电荷。5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层的表面经有机材料改性。6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二平均流量孔径大于或等于约1微米且小于或等于约10微米。7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层包括上游表面和下游表面，并且其中所述第二层的所述上游表面和所述下游表面被改性。8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中整个第二层被改性为亲水的或疏水的。9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第一多根纤维和/或所述第二多根纤维包含合成纤维。10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第一多根纤维和/或所述第二多根纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：马特·纳吉，朱司强，
申请(专利权)人：霍林斯沃思和沃斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US