过滤介质、其制备方法和所述过滤介质在过滤元件中的用途技术

过滤介质(1)，其包括基底层(2)和纳米纤维层(3)，其特征在于，纳米纤维层(3)通过铺设在纳米纤维层上的粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)与基底层(2)接合，其中纳米纤维层(3)在层序列中位于基底层(2)和粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)之间。

The filter medium, the preparation method thereof and the use of the filter medium in the filter element

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过滤介质、其制备方法和所述过滤介质在过滤元件中的用途本专利技术涉及根据权利要求1的上位概念的过滤介质以及其制备方法和该过滤介质的两种用途。EP1985349A2公开了过滤介质，其中两个无纺布层通过熔融粘合纤维相互接合。在这种情况下，熔融粘合纤维本身被设计为纳米纤维并用于两个过滤层之间的接合。该纳米纤维层不承担过滤任务，相反，EP1985349A2中的该纳米纤维层的小纤维直径用于使粘合接合被设置为细分散且具有小的接触面。EP2006009A1公开了具有多个过滤层的过滤介质。各自的过滤层或过滤层可以例如由熔喷纤维或纳米纤维构成，并且布置在支撑层上，该支撑层具有用于将过滤层接合的熔融粘合纤维。在EP2006009A1中，可任选地设置另外的由纳米纤维和熔喷纤维制成的微纤维层。因此，在EP2006009A1中，支撑层带来了对于将过滤层与纳米纤维结合所必需的材料性质。在支撑层中使用熔融粘合纤维的缺点在于，如果该纳米纤维形成最外层，其在进一步加工（例如通过在辊和滚筒上偏转过滤带）、卷绕、压印和折叠时可能损坏。此外，可能在手动操作成品过滤元件及其安装时发生损坏。另外，“位于外部的”纳米纤维层在困难的过滤条件下，例如在高体积流量、压差和/或介质的高粘度的情况下可能损坏。因此，本专利技术的目的是保护纳米纤维的表面免受机械损坏，并同时实现与纳米纤维层相邻的支撑层的接合。该目的通过具有权利要求1的特征的过滤介质实现。根据本专利技术的过滤介质包括基底层和纳米纤维层，其中纳米纤维层通过粘合纤维和/或熔融粘合纤维与基底层接合，其中纳米纤维层在层序列中位于基底层和粘合纤维和/或熔融粘合纤维之间。与EP2006009A1不同，所述粘合纤维和/或熔融粘合纤维从与基底层相反的那面施加到纳米纤维层上，以使得产生纳米纤维层的一种框架。虽然在现有技术中纳米纤维仅略微下沉到基底层的熔融粘合纤维中并因此没有实现针对机械损坏的保护，在本专利技术的范畴中在表面施加的熔融粘合纤维由于相对于纳米纤维突出的熔融粘合纤维而形成有效保护，例如作为触摸保护（Griffschutz），即作为针对纳米纤维磨损的保护。换句话说，熔融粘合纤维确保纳米纤维层与基底层的粘合，并此外实现针对纳米纤维磨损的保护作用。熔融粘合纤维此外还接触基底层，由此实现在纳米纤维层和基底层之间的接合，特别是材料配合（stoffschlüssig）的接合。替代地，在本专利技术的范畴中还可以使用粘合纤维，因此还可以使用由于其溶解性质或熔融性质可以用于产生粘合的纤维（其中其可以化学或物理固化）和/或已提及的熔融粘合纤维，即纤维形式的熔融胶粘剂（也称为热熔胶），其中该熔融胶粘剂纤维是可热熔融的胶粘剂体系，其通过冷却产生内聚力（内在强度）。熔融胶粘剂纤维可以是热塑性的或反应性的。热塑性熔融胶粘剂可以可逆地熔融。反应性熔融胶粘剂在冷却过程中或之后显示出化学交联反应。适用于熔融胶粘剂的基础聚合物包括聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、无定形聚α-烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯（共）聚合物（EVAC）、聚酯弹性体（TPE-E）、聚氨酯弹性体（TPE-U）、共聚酰胺弹性体（TPE-A）和乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物。根据本专利技术，纳米纤维层在层序列中位于基底层(2)和粘合纤维和/或熔融粘合纤维之间。换句话说，粘合纤维和/或熔融粘合纤维在层布置中位于由基底层和纳米纤维层形成的现有复合体上，以使得熔融粘合纤维层根据本专利技术始终布置在过滤介质的外侧上。熔融粘合纤维可以无序或有序，例如以具有网状结构的连续纤维的形式铺设在纳米纤维上。部分地，所述熔融粘合纤维可以与基底层接合。本专利技术的有利实施方式是从属权利要求的主题。与EP1985349A2相反，所述过滤介质的纳米纤维层可以被设置用于介质的精滤（特别是在通过基底层过滤之后），只要该纳米纤维层布置在相对于基底层的流出侧。替代地，所述纳米纤维层可以被设置用于表面过滤，只要该纳米纤维层布置在相对于基底层的流入侧并且只要该基底层是没有过滤功能的封闭的面介质（Flächenmedium）。所述纳米纤维层的纳米纤维可以有利地具有50至500nm，优选70至150nm的平均纤维直径。该纤维直径特别优选用于从待过滤的介质中过滤特别细的颗粒。所述纳米纤维的有利变体是聚酰胺纳米纤维。所述基底层可以有利地被设计为无纺布层，其包含至少90重量％的纤维素纤维和/或塑料纤维。在这种情况下，基底层也可以具有过滤功能。对于过滤介质的加工，特别有利的是基底层被设计为梳理无纺布和/或纺粘无纺布。所述粘合纤维和/或熔融粘合纤维可以有利地具有熔点，该熔点为低于纳米纤维层的纳米纤维的熔点至少30℃。由此，在施加部分液化状态的熔融粘合纤维时，不形成由于纳米纤维的同时熔融所致的大面积熔融区域，由于该大面积熔融区域会减少纳米纤维层的过滤性能。有利地，该熔融纤维的最大熔点为220℃。相反，传统聚酰胺纳米纤维的熔点为240℃。为了提供大的过滤面积并同时充分保护免受机械载荷，该纳米纤维层的表面的大于70％，优选大于90％可以被布置为在相对于基底层的流入侧或流出侧未覆盖。这同时是与EP1985349A2中描述的实施变体的另一区别特征，在该实施变体中，纳米纤维层在两侧，即在两个表面上完全被另一无纺布层覆盖。该粘合纤维和/或熔融粘合纤维可以有利地具有纤维截面积，即穿过纤维的垂直截面积，其为所述纳米纤维层的纳米纤维的纤维截面积的至少三倍，优选至少八倍。由此实现用于特别好的机械保护的宽框架。所述粘合纤维或/或熔融粘合纤维可以具有热塑性塑料或特别优选由热塑性塑料构成，以使得基底层和纳米纤维层的接合主要通过该纤维的熔融来实现。所述粘合纤维和/或熔融粘合纤维的热塑性塑料可以有利地选自一种或多种聚烯烃化合物、一种或多种聚酯化合物、一种或多种聚氨酯化合物和/或一种或多种聚酰胺化合物。适用于熔融胶粘剂的基础聚合物包括聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、无定形聚α-烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯（共）聚合物（EVAC）、聚酯弹性体（TPE-E）、聚氨酯弹性体（TPE-U）、共聚酰胺弹性体（TPE-A）和乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物。所述熔融粘合纤维可以有利地界定窗口或框架段，其中面区段（Flächenabschnitt）的平均窗口大小优选为至少500µm2/cm2。所述过滤介质可以仅由基底层、纳米纤维层和熔融粘合纤维构成。在该有利的实施变体中没有设置其它材料层，由此可以确保该过滤介质的良好可折叠性。在另一个优选的实施变体中，熔融粘合纤维可以与基底层至少局部地融合。同样，纳米纤维层的纳米纤维与熔融粘合纤维具有熔融点作为接合点。在该实施方案中，熔融粘合纤维渗透纳米纤维层，并确保纳米纤维层与载体的特别有利的粘合，且此外实现针对纳米纤维磨损的保护作用。所述纳米纤维层的纳米纤维和基底层可以分别具有与粘合纤维和/或熔融粘合纤维的接合区域，在所述接合区域中在粘合纤维和/或熔融粘合纤维与纳米纤维层的纳米纤维或基底层之间实现材料配合的接合。制备根据前述权利要求任一项的过滤介质的方法至少包括以下步骤：A提供基底层；B将纳米纤维层布置在基底层上；并C将粘合纤维和/或熔融粘合纤维布置在纳米纤维层上以形成基底层和纳米纤维层之间的接合。根据本专利技术的过滤介质的用途可以特别优选地以折叠、压印和/或卷绕形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.过滤介质(1)，其包括基底层(2)和纳米纤维层(3)，其特征在于，纳米纤维层(3)通过铺设在纳米纤维层上的粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)与基底层(2)接合，其中纳米纤维层(3)在层序列中位于基底层(2)和粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 DE 102016014894.21.过滤介质(1)，其包括基底层(2)和纳米纤维层(3)，其特征在于，纳米纤维层(3)通过铺设在纳米纤维层上的粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)与基底层(2)接合，其中纳米纤维层(3)在层序列中位于基底层(2)和粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)之间。2.根据权利要求1的过滤介质，其特征在于，所述粘合纤维和/或熔融粘合纤维以1至10g/m2，优选4至6g/m2的施加质量进行施加。3.根据前述权利要求1或2任一项的过滤介质，其特征在于，过滤介质(1)的纳米纤维层(3)被设置用于精滤或用于表面过滤。4.根据前述权利要求任一项的过滤介质，其特征在于，纳米纤维层(3)的纳米纤维具有50至500nm，优选70至150nm的平均纤维直径。5.根据前述权利要求任一项的过滤介质，其特征在于，基底层(2)是无纺布层，其包含至少90重量%的纤维素纤维和/或塑料纤维。6.根据前述权利要求任一项的过滤介质，其特征在于，基底层(2)被设计为梳理无纺布和/或纺粘无纺布。7.根据前述权利要求任一项的过滤介质，其特征在于，粘合纤维和/或熔融粘合纤维(4)具有纤维截面积，该纤维截面积是纳米纤维层(2)的纳米纤维的纤维截面积的至少三倍，优选至少八倍。8.根据前述权利要求任一项的过滤介质，其特征在于，所述粘合纤维和/或熔融粘合纤维具有熔点，所述熔点为低于纳米纤维层(3)的纳米纤维的熔点至少30℃。9.根据前述权利要求任一项的过滤介质，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：J诺伊曼，H布罗西，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE