树脂浸渍的纤维网制造技术

本公开内容涉及过滤介质，所述过滤介质具有设置在主过滤层上游的一个或更多个预过滤层。主过滤层可包含合成聚合物纤维(例如，连续熔喷纤维)。可向过滤介质的主过滤层和/或其他层(例如，预过滤层、稀松布等)或其部分的至少一部分适当地施加(例如，浸透、浸渍)涂覆物(例如，粘合树脂)。在一些实施方案中，涂覆物的固化温度相对小于过滤层的合成聚合物纤维的收缩温度。在一些实施方案中，涂覆物可涂覆第二层的外表面的5cm×5cm面积或大部分面积。在一些实施方案中，第二层的压降小于约80kPa，平均流量孔径为约0.05微米至约30微米，第二层的平均流量孔径的标准偏差小于约10微米。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂浸渍的纤维网
本实施方案一般地涉及纤维网，具体地，涉及经树脂涂覆的纤维网。
技术介绍
过滤元件可以在多种应用中用于除去污染物。这样的元件可以包含可由纤维的网形成的过滤介质。纤维网提供允许流体(例如，气体、液体)流过该介质的多孔结构。流体内含有的污染物颗粒(例如，粉尘颗粒、烟灰颗粒)可被捕获在纤维网上。根据应用，可将过滤介质设计成具有不同的性能特征。在一些应用中，纤维网可经树脂涂覆。虽然存在许多经涂覆的纤维网，但纤维网的机械特性(例如，刚度、强度和伸长率)的改善将是有益的。
技术实现思路
提供了经树脂涂覆的纤维网，以及与其关联的相关组件、系统和方法。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。在一个示例性实施方案中，提供了一种过滤介质。所述过滤介质可包括：第一层，第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与第一层相邻的第二层，第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中第一平均直径大于第二平均直径；以及树脂涂覆物，树脂涂覆物涂覆第二层的外表面的大部分，其中过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重(basisweight)为约1g/m2至约600g/m2，厚度为约1密耳至约300密耳。在另一个示例性实施方案中，提供了一种过滤介质。所述过滤介质可包括：第一层，第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与第一层相邻的第二层，第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和具有至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中第一平均直径大于第二平均直径；以及树脂涂覆物，树脂涂覆物涂覆第二层的外表面的至少5cm×5cm面积，其中过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重为约1g/m2至约600g/m2，厚度为约1密耳至约300密耳。在又一个示例性实施方案中，提供了一种过滤介质。所述过滤介质可包括：第一层，第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与第一层相邻的第二层，第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中第一平均直径大于第二平均直径；以及树脂涂覆物，树脂涂覆物涂覆第二层的至少一部分，涂覆物的固化温度低于合成聚合物纤维的收缩温度，其中过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重为约1g/m2至约600g/m2，厚度为约1密耳至约300密耳。在再一个示例性实施方案中，提供了一种过滤介质。所述过滤介质可包括：第一层，第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与第一层相邻的第二层，第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中第一平均直径大于第二平均直径；以及树脂涂覆物，树脂涂覆物涂覆第二层的至少一部分，第二层的压降小于约80kPa，第二层的平均流量孔径为约0.05微米至约30微米，第二层的平均流量孔径的标准偏差小于约10微米，其中过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重为约1g/m2至约600g/m2，厚度为约1密耳至约300密耳。根据下面的详细描述，本专利技术的其他方面、实施方案、优点和特征将变得明显。附图说明将参照附图通过示例的方式描述本公开内容的非限制性实施方案，这些附图为示意性的且不旨在按比例绘制。在附图中，例示的各个相同或几乎相同的组件通常由同一数字表示。为了清楚起见，在不需要图解来使得本领域普通技术人员理解多个实施方案处，不是每个附图中的每个组件都被标记，也不是各个实施方案的每个组件都被示出。在附图中：图1示出了根据一组实施方案的具有多个层的过滤介质的实例；图2示出了根据一组实施方案的具有多个层的过滤介质的实例；图3A是示出了根据一组实施方案的包含多根纤维的纤维网的截面的示意图；图3B是示出了根据一组实施方案的包含部分经树脂涂覆的纤维的纤维网的截面的示意图；图3C是示出了根据一组实施方案的其中基本上全部纤维均经树脂涂覆的纤维网的截面的示意图；以及图4A至4B示出了根据一些实施方案的过滤元件的实例。具体实施方式本文描述的实施方案涉及具有多个层的过滤介质，其中各个层被制成实现多种功能。例如，过滤介质可包含一个或更多个预过滤层和一个或更多个主过滤层。一般，在使用期间，预过滤层位于主过滤层的上游。如下文进一步更详细地讨论，预过滤层和主过滤层中的每一个可包含多种合适的组成。例如，预过滤层可包含玻璃纤维(例如，微玻璃、短切纤维)、纤维素纤维(例如，再生纤维素如莱赛尔)、熔喷纤维、其他合成纤维等。在一些实施方案中，主过滤层包含合成聚合物纤维(例如，熔喷纤维)。在一些实施方案中，过滤介质包含非织造纤维网。在另一些实施方案中，过滤介质可包含织造纤维网。一般，非织造网中的纤维随机缠结在一起，而织造网中的纤维被织造在一起且是有序的。在多个实施方案中，涂覆物(例如，粘合树脂)至少部分地被施用于主过滤层。涂覆物在整个主过滤层上可以是占满的或浸渍的，和/或可被施用于主过滤层的外表面，但是涂覆物也可适当地涂覆其他层。例如，可施用涂覆物以基本上浸渍过滤介质的主过滤层、稀松布(scrim)和/或预过滤层。在其中主过滤层包括合成聚合物纤维的某些实施方案中，涂覆物的固化温度低于主过滤层的合成聚合物纤维的收缩温度。例如，涂覆物的固化温度可比主过滤层的合成聚合物纤维的收缩温度低大于或等于约5％。如本文所使用，在确定合成聚合物纤维的收缩温度时，首先提供合成聚合物纤维的初始面积为8.5英寸长乘8.5英寸宽的纤维网。以1分钟的间隔同时在其他环境条件(约1个大气压的压力)下使纤维网周围环境的温度从室温开始以1℃的增量升高。每隔1分钟测量纤维网的长度和宽度，以计算纤维网的面积。在纤维网的面积与增量温度升高开始之前的纤维网的初始面积(8.5英寸×8.5英寸的面积)相比减小大于或等于5％时，确定收缩温度。在一些情况下，向主过滤层添加涂覆物可提供具有增强的机械支撑或强度的主过滤层，这可以有助于保持层中的孔的尺寸和结构。例如，主过滤层可具有相对小的孔(例如，其与预过滤器的孔相比通常具有更加开放的结构)。这样的小孔在经受机械压缩或其他搅动时，可趋于变得更小或者甚至闭合(例如，塌陷)。主过滤层的孔的这种尺寸减小可导致堵塞和/或渗透性不期望的降低，因此压降增加。然而，如上所述，当适当地将涂覆物施用于主过滤层时，涂覆物可为孔提供增加的机械支撑，以基本保持孔的尺寸和结构。因此，在使用时，主过滤层进而整个过滤介质可保持期望水平的渗透性以及相对低的压降。在一些实施方案中，过滤介质的主过滤层的至少一部分(例如，经涂覆部分)或整个主过滤层的平均流量孔径可落入适当范围(例如，约0.05微米至约30微米)，具有相对紧密的分布如小于约10微米的标准偏差。例如，主过滤层的具有合适的标准偏差(例如，小于约10微米，小于约8微米)的部分(例如，经涂覆部分)可包含主过滤层的外表面的大部分面积(例如，超过至少5cm×5cm面积)。如下文进一步描述，本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤介质，包括：第一层，所述第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与所述第一层相邻的第二层，所述第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中所述第一平均直径大于所述第二平均直径；以及树脂涂覆物，所述树脂涂覆物涂覆所述第二层的外表面的大部分，其中所述过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重为约1g/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.19 US 14/547,2761.一种过滤介质，包括：第一层，所述第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与所述第一层相邻的第二层，所述第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中所述第一平均直径大于所述第二平均直径；以及树脂涂覆物，所述树脂涂覆物涂覆所述第二层的外表面的大部分，其中所述过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重为约1g/m2至约600g/m2，厚度为约1密耳至约300密耳。2.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述合成聚合物纤维的所述第二平均直径小于约5微米。3.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述合成聚合物纤维包含熔喷纤维。4.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述涂覆物在所述第二层内的重量百分比为约2％至约60％。5.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述涂覆物在所述第二层内的重量百分比为约5％至约50％。6.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述涂覆物基本上占满所述第二层。7.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述涂覆物涂覆所述第一层的至少一部分。8.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层的平均流量孔径为约0.05微米至约30微米。9.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层的机器横向拉伸强度大于2磅/英寸，机器方向拉伸强度大于2磅/英寸。10.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层的马伦顶破强度为约3psi至约100psi。11.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述过滤介质的压降小于约80kPa。12.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第一层包括玻璃纤维、熔喷纤维、原纤化纤维、熔纺纤维、静电纺丝纤维、纤维素纤维和离心纺丝纤维中的至少一种。13.根据权利要求1所述的过滤介质，还包括设置在所述第一层和所述第二层之间的第三层，所述第三层包含具有约1微米至约40.0微米的第三平均直径的纤维，其中所述第三平均直径大于所述第二平均直径。14.根据权利要求13所述的过滤介质，其中所述第一平均直径大于所述第三平均直径。15.根据权利要求13所述的过滤介质，其中所述第一层和所述第三层中的至少之一包括至少约80重量％的玻璃纤维。16.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层的平均流量孔径为约0.05微米至10微米。17.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述树脂涂覆所述第二层的外表面的面积的大于75％。18.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述树脂基本上涂覆所述第二层的外表面的面积的全部。19.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层的压降小于约80kPa。20.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层的平均流量孔径为约0.05微米至约30微米。21.根据权利要求20所述的过滤介质，其中所述第二层的平均流量孔径的标准偏差小于约10微米。22.根据权利要求20所述的过滤介质，其中所述第二层的经涂覆部分的平均流量孔径的标准偏差小于约10微米。23.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述涂覆物的固化温度低于所述合成聚合物纤维的收缩温度。24.一种液压过滤元件，包括根据权利要求1所述的过滤介质。25.根据权利要求24所述的过滤元件，还包括位于所述第一层的上游侧上的第一稀松布和位于所述第二层的下游侧上的第二稀松布。26.根据权利要求25所述的过滤元件，还包括位于所述第一稀松布的上游侧上的第一支撑网和位于所述第二稀松布的下游侧上的第二支撑网。27.一种过滤介质，包括：第一层，所述第一层包含具有约0.3微米至约40.0微米的第一平均直径的纤维；与所述第一层相邻的第二层，所述第二层包含具有约0.05微米至约15.0微米的第二平均直径和至少约5cm的平均纤维长度的合成聚合物纤维，其中所述第一平均直径大于所述第二平均直径；以及树脂涂覆物，所述树脂涂覆物涂覆所述第二层的外表面的至少5cm×5cm面积，其中所述过滤介质的透气率为约0.5cfm/sf至约500cfm/sf，基重为约1g/m2至约600g/m2，厚度为约1密耳至约300密耳。28.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述合成聚合物纤维的第二平均直径小于约2微米。29.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述合成聚合物纤维包含熔喷纤维。30.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述涂覆物在所述第二层内的重量百分比为约2％至约60％。31.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述涂覆物在所述第二层内的重量百分比为约5％至约50％。32.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述涂覆物基本上占满所述第二层。33.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述涂覆物涂覆所述第一层的至少一部分。34.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述第二层的机器横向拉伸强度大于2磅/英寸，机器方向拉伸强度大于2磅/英寸。35.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述第二层的马伦顶破强度为约5psi至约100psi。36.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述过滤介质的压降小于约50kPa。37.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述第一层包括玻璃纤维、熔喷纤维、熔纺纤维、静电纺丝纤维和离心纺丝纤维中的至少一种。38.根据权利要求27所述的过滤介质，还包括设置在所述第一层和所述第二层之间的第三层，所述第三层包含具有约1微米至约40.0微米的第三平均直径的纤维，其中所述第三平均直径大于所述第二平均直径。39.根据权利要求38所述的过滤介质，其中所述第一平均直径大于所述第三平均直径。40.根据权利要求38所述的过滤介质，其中所述第一层和所述第三层中的至少之一包括至少约80重量％的玻璃纤维。41.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述第二层的经涂覆部分包含所述第二层的外表面的大部分面积。42.根据权利要求27所述的过滤介质，其中所述第二层的压降小于约80kPa。43.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·T·希利，斯内赫·斯瓦米纳坦，
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