集成无纺织层压材料制造技术

一种适用作过滤介质的集成无纺织层压材料和制造集成无纺织层压材料的方法，所述集成无纺织层压材料具有与低膨松多组分纺粘层和高膨松多组分纺粘层结合在一起的微纤维层。在本发明专利技术的一个实施例中，层状材料是通气粘结的以形成集成无纺织层压材料，然后将集成无纺织层压材料电介体处理以提高过滤粒子与集成无纺织层压材料的纤维之间的吸附力。在本发明专利技术的一个实施例中，集成无纺织层压材料用作为具有约４０％至约９５％的ＡＳＨＲＡＥ（美国采暖、制冷及空气调节工程师学会）标准５２．１－１９９２尘斑效率和１２至１６的ＡＳＨＲＡＥ标准５２．２－１９９９ＭＥＴＶ（最小效率报告值）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
具有大纤维间孔并因而具有高渗透性的过滤介质通常包含稀疏排列的较粗纤维。这种过滤介质仅需要相对较低的驱动压力就能提供足够过滤通过量和使用期。然而，由于介质的大纤维间孔结构不具有适于截留细沾染物粒子的填隙结构，高渗透过滤介质比如住宅用玻璃纤维供暖、通风及空调(HVAC)过滤器的过滤效率很低。因而，在细粒子过滤中已经不使用粗纤维、高渗透的过滤介质。相反，微纤维无纺织网(如融喷纤维网)已经作为细粒子过滤介质使用。这些网的紧密排列细纤维具有小纤维间孔结构，所述小纤维间孔结构极适于机械式截留或者筛滤细小粒子。但是，紧密排列细纤维的融喷纤维网和其它类似微纤维网的小孔结构致使网的渗透性降低和通过网的压降升高。因此，细纤维过滤介质的低渗透性要求高驱动压力来确保充分的过滤通过量。而且，当沾染物堆积在过滤介质的表面时，沾染物就会迅速的阻塞小纤维间孔并因而降低介质的渗透性，因此致使通过介质的压降升高并使其使用期大大的缩短。此外，微纤维网过滤介质往往不具有充分到足以自支持的物理均匀完整性。尽管通过提高所述网的基重或厚度可改善微纤维过滤介质的物理均匀完整性，但是基重或厚度提高加大了通过过滤介质的压降。基于此，通常将微纤维网过滤介质层压成支撑层或填充在刚性框架里。然而，传统的支撑层或刚性框架通常无助于过滤过程且增加了过滤介质的生产成本。需要一种合成的过滤介质，所述过滤介质结合了所需的包括高过滤效率和粒子保持、高渗透性、低压降、高通过量和长使用期的过滤特性。专利技术概述针对现有技术存在的已述困难和问题，专利技术了一种适于用作过滤的集成无纺织层压材料。所述集成无纺织层压材料包括微纤维层，在微纤维层一边上的低膨松多组分纺粘层和在微纤维层另一边上的高膨松多组分纺粘层。所述低膨松多组分纺粘层具有支持、加强集成无纺织层压材料的功能并提高了其过滤效率。可取的是所述低膨松多组分纺粘层具有约33克每平方米至170克每平方米的基重，更可取的是基重约67克每平方米至102克每平方米。可取的是低膨松多组分纺粘层具有至少0.05克/厘米3的密度，更可取的是密度约0.08克/厘米3至约0.14克/厘米3，最好是密度约0.10克/厘米3至约0.13克/厘米3。当空气穿过高膨松多组分纺粘层进入集成无纺织层压材料时，所述高膨松多组分纺粘层用作为预过滤层和灰尘截留层。所述高膨松多组分纺粘层具有用于粒子积聚的结构，因而提高了过滤器的容尘量和使用寿命。作为高膨松材料的一个实施例，相对于低膨松双组分纺粘层，卷曲双组分纺粘纤维具有较高的膨松。可取的是所述高膨松多组分纺粘层具有约33克每平方米至170克每平方米的基重，更好的是基重约67克每平方米至102克每平方米。可取的是高膨松多组分纺粘层具有少于0.05克/厘米3的容重，更可取的是容重约0.015克/厘米3至约0.035克/厘米3，最好是容重约0.02克/厘米3至约0.03克/厘米3。根据本专利技术的一个实施例，所述低膨松多组分纺粘层的多组分纺粘纤维与所述高膨松多组分纺粘层的多组分纺粘纤维是具有低熔点聚合物组分和高熔点聚合物组分的双组分纺粘纤维，所述低熔点聚合物组分和高熔点聚合物组分最好以并列或皮/芯的结构放置。所述高膨松双组分纺粘层可具有膨体形纤维以增强容尘量。所述微纤维层包含分布相对紧密的微纤维。可取的是，所述微纤维的基重是约10克每平方米至34克每平方米，最好是约13克每平方米至21克每平方米。可取的是所述微纤维层具有少于0.05克/厘米3的容重，更可取的是容重约0.08克/厘米3至约0.14克/厘米3，最好是容重约0.10克/厘米3至约0.13克/厘米3。所述微纤维层可包括具有阻挡层与膨体层的双层纤维网，所述阻挡层与膨体层造成了微纤维层的密度梯度。为了制造本专利技术集成无纺织层压材料，首先形成低膨松多组分层，然后将微纤维层放置在低膨松多组分纺粘层上并且将高膨松多组分纺粘层放置在微纤维层上。根据本专利技术的一个实施例，然后，将含双组分纺粘纤维的层状无纺织材料穿过通气粘结装置，其中，加热所述层状无纺织材料使其温度高于所述低熔点聚合物组分的熔点而低于所述高熔点聚合物组分的熔点，因而致使相邻层的双组分纤维形成纤维间粘合。结果形成了这些双组分纤维、单一、粘结的集成无纺织层压材料的自生粘合，这就适于用作过滤介质。为了增大过滤粒子与过滤器纤维之间吸附力，在集成无纺织层压材料形成之前或之后，可电介体处理(电极化)集成无纺织层压材料的任一层或所有层。例如，在将微纤维层放置到低膨松多组分纺粘层上之前，可先电介体处理它。根据前述思想，本专利技术的特点和优点是提供一种用于过滤的集成无纺织层压材料，所述集成无纺织层压材料包括放置在低膨松多组分纺粘层和高膨松多组分纺粘层之间的微纤维层。本专利技术另一特点和优点是提供一种包括集成无纺织层压材料的过滤介质。附图简要说明附图说明图1示出了本专利技术一个实施例集成无纺织层压材料的侧视简图；图2示出了本专利技术一个实施例按并列结构排列的双组分纺粘纤维横截面形状；图3示出了本专利技术一个实施例按皮/芯结构排列的双组分纺粘纤维横截面形状；图4-9示出了本专利技术一个实施例几种适合的高膨松双组分纺粘纤维的横截面形状；和图10示出了本专利技术一个实施例生产集成无纺织层压材料的方法。定义“无纺织物或网”意思是具有单纤维或线结构的网，所述单纤维或线放置在网中间，但不是以如在编织物中规则的或可辨认的方式放置。无纺织物或网可用很多工艺生产，如熔喷工艺，纺粘工艺，气流成网工艺和粘结梳理纤维网工艺。所述无纺织物的基重通常用材料盎司每平方码(osy)或克每平方米(gsm)来表示，并且纤维直径通常用微米来表示。(注克每平方米(gsm)＝33.91×盎司每平方码(osy))“微纤维”意思是含平均直径不大于约30微米的小直径纤维，如平均直径从约1微米至约20微米，或特别的，微纤维可以具有平均直径约0.5微米至约10微米。纤维直径的另一常用表述是旦尼尔，它定义为克每9000米纤维。对于圆形横截面的纤维，旦尼尔可用纤维直径(平方微米)乘以密度(克/厘米3)乘以0.00707计算出来。较低的旦尼尔指的是较细纤维，较高的旦尼尔指的是较厚或较重纤维。例如，假如直径15微米的聚丙烯纤维可通过平方，所得结果乘以0.89克/厘米3，再乘以0.00707转换成旦尼尔。因而，15微米的聚丙烯纤维约有1.42(152×0.89×0.00707＝1.415)旦尼尔。除美国之外，更常用的测量单位是“特”，它被定义为纤维每一千米的克数。特可通过旦尼尔/9计算出来。“纺粘纤维”指的是通过从众多圆形或其它结构喷丝头纤细毛细管中将熔融热塑性材料挤压成单丝而形成的小直径纤维，同时通过Appel等人美国专利4340563，Dorschner等人的美国专利3692618，Matsuki等人的美国专利3802817，Kinney的美国专利3338992和3341394，Hartman的美国专利3502763，Petersen的美国专利3502538和Dobo等人的美国专利中的方法迅速减小挤压出的单丝直径，这里通过参考并结合了它的全部。当将纺粘纤维放置在凝聚面上时，骤冷纺粘纤维并且通常不粘结。纺粘纤维通常是连续的，并且平均直径通常大于约7微米，特别的是在约10微米至30微米之间。“熔喷纤维”意思本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成无纺织层压材料，包括： 低膨松多组分纺粘层，所述低膨松多组分纺粘层的容重至少为０．０５克／厘米↑［３］， 高膨松多组分纺粘层，所述高膨松多组分纺粘层的容重少于０．０５克／厘米↑［３］，和 微纤维层，所述微纤维层设置在所述低膨松多组分纺粘层与所述高膨松多组分纺粘层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BD阿诺，ML格罗斯，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]