用于液体过滤介质的原纤化纤维制造技术

本申请提供了用于液体过滤介质的原纤化纤维以及与该过滤介质相关的元件和方法。在本申请描述了在过滤介质中使用的纤维网。在一些实施方案中，纤维网包括原纤化纤维、任选的非原纤化纤维和其他任选的组分(例如，粘结剂树脂)。在一些实施方案中，纤维网包括有限量的玻璃纤维或没有玻璃纤维。对原纤化纤维的相应的特征和量进行选择以赋予期望特性，包括机械特性、过滤特性(例如，容尘量和效率)以及其他益处。处。处。

【技术实现步骤摘要】
用于液体过滤介质的原纤化纤维
[0001]本申请是申请日为2013年6月20日、申请号为201380044182.6、专利技术名称为“用于液体过滤介质的原纤化纤维”(PCT/US2013/046752，进入国家阶段日期2015年2月17日)之申请的分案申请。


[0002]本文中描述的各方面总体上涉及包括可以在过滤介质中使用的原纤化纤维的纤维网。

技术介绍

[0003]过滤介质可以在多种应用中用于去除污染物。一般而言，过滤介质包括一个或更多个纤维网。纤维网提供允许流体(例如，燃料、润滑油、液压用液体、空气)流经该网的多孔结构。包含在流体内的污染物颗粒可能被捕获在纤维网上。纤维网特征(例如，纤维尺寸、纤维组合物、单位面积重量(basis weight)，等等)影响机械特性(例如，伸长率、强度，等等)和过滤特性(例如，容尘量、液体过滤效率，等等)。
[0004]某些过滤介质包括包含玻璃纤维的网。虽然往往具有期望过滤性能，但是玻璃纤维网可能呈现出有限的强度和脆性特征，这可能导致在处理、其他加工(例如，打褶、切口)、安装和使用期间纤维脱落。在过滤介质中玻璃纤维的存在还可能引起环境问题。
[0005]在一些应用中，期望地是限制纤维网中的玻璃纤维的量，同时仍能实现包括在给定压降的高过滤效率和/或高容尘量及其他的特性的期望平衡。

技术实现思路

[0006]本文中描述了包括原纤化纤维并且能够在过滤介质中使用的纤维网。
[0007]在一些实施方案中，提供了一系列过滤介质。在一组实施方案中，过滤介质包括：包括多根合成纤维的湿法成网纤维网。该湿法成网纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))
0.5
]值小于或等于约3.0。此外，湿法成网纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维。过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且过滤介质的厚度为约0.1mm至约10.0mm。
[0008]在另一组实施方案中，过滤介质包括：包含多根合成纤维的纤维网。该纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))
0.5
]值小于约3.0。此外，纤维网的容尘量大于或等于约80g/m2，其中容尘量是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(base upstream gravimetric level，BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。湿法成网纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维。另外，过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且过滤介质的厚度为约0.1mm至约10mm。
[0009]在另一组实施方案中，过滤介质包括：包含多根原纤化纤维的纤维网。该纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维。过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少98％的
液体过滤效率，其中该效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。另外，过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且过滤介质的厚度为约0.1mm至约10mm。
[0010]在另一组实施方案中，过滤介质包括：包括多根有机聚合物纤维的第一层；以及包含大于或等于约60重量％原纤化纤维的第二层。第一层的第一单位面积重量大于或等于约40g/m2并且小于约300g/m2。第二层的第二单位面积重量大于或等于约3g/m2并且小于约200g/m2。第一单位面积重量与第二单位面积重量之比为至少3∶1并且小于14∶1。过滤介质的厚度为约0.3mm至约10mm。
[0011]当结合附图考虑时，由下面详细描述的本专利技术的各种非限制性实施方案，本专利技术的其他优点和新颖特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包含矛盾和/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献包括相对于彼此矛盾和/或不一致的公开内容，那么以生效日期在后的文件为准。
附图说明
[0012]将参照附图通过举例的方式描述本专利技术的非限制性的实施方案，这些附图是示意性的并非旨在按比例绘制。在附图中，所示出的每个相同的部件或几乎相同的部件通常由单一附图标记表示。为了清楚的目的，在不需要图解来使得本领域普通技术人员理解本专利技术的地方，不是每个部件都被标记，也不是本专利技术的每个实施方案中的每个部件都被示出。在附图中：
[0013]图1是示出了根据一组实施方案的纤维网的示意图。
具体实施方式
[0014]在本文中描述了在过滤介质中使用的纤维网。在一些实施方案中，纤维网包括原纤化纤维、任选的非原纤化纤维和其他任选的组分(例如，粘结剂树脂)。在一些实施方案中，纤维网包括有限量的玻璃纤维或没有玻璃纤维。对原纤化纤维的相应的特征和量进行选择以赋予期望特性，包括机械特性、过滤特性(例如，容尘量和效率)以及其他益处。由网形成的过滤介质可以特别地适合于涉及过滤燃料的应用，但是该介质还可以用于其他应用(例如，用于过滤润滑油、液压用流体、空气)。在一些实施方案中，本文中描述的纤维网可以包括多个层，但是可以为其他布置。
[0015]有利地，在一些实施方案中，原纤化纤维的使用能够增加纤维网的表面积，使得介质的一种或更多种特性改进，例如增加的颗粒捕获效率和/或容尘量。使用原纤化纤维还可以使得，与具有类似特性(例如，单位面积重量、纤维类型等)但不存在原纤化纤维的纤维网相比，纤维网的平均孔径减小。因此，包括这样的原纤化纤维的纤维网可以具有相对低压降同时实现每单位厚度增加的效率。在一些实施方案中，本文中描述的具有有限量的玻璃纤维或没有玻璃纤维的纤维网能够实现这样的提高的特性。
[0016]本文中描述的纤维网可以具有单层或多个层。在涉及多个层的一些实施方案中，清晰的层界线可能不总是明显的，如下面更详细地描述的。在图1中示出了纤维网的实施例。如图1中说明性示出的，纤维网10包括具有组合厚度25的第一层15和第二层20。可选地，
纤维网可以包括附加层(未示出)。第一层可以位于过滤元件中的第二层的上游或下游。在一些实施方案中，第一层与第二层相比具有相对开放层(例如，具有相对高透气性)，并且第二层与第一层相比为相对紧密层(例如，具有相对低透气性)。在其他实施方案中，第一层与第二层相比为相对紧密层，并且第二层与第一层相比为相对开放层。
[0017]如下文中所更详细地描述的，一根或更多根原纤化纤维可以存在于纤维网的至少一层中，例如，在第一层中，在第二层中、在第一层和第二层中、或者在所有层中。在一些实施方案中，第一层可以被构造成具有相对高容尘量。第一层还可以被构造成在一些情况下具有相对高过滤效率。在一些实施方案中，第一层可以包括原纤化纤维，但是在其他实施方案中不包括原纤化纤维。在一些实例中，第一层可以位于过滤元件中的第二层的上游。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过滤介质，包括：层，所述层包括：大于或等于20重量％且小于或等于80重量％的原纤化纤维；和大于10重量％且小于或等于80重量％的粘结剂纤维，其中所述层具有大于或等于10g/m2且小于或等于200g/m2的单位面积重量和5psi至120psi的纸强度破裂强度。2.一种过滤介质，包括：层，所述层包括：大于或等于20重量％且小于或等于80重量％的原纤化纤维；和大于10重量％且小于或等于80重量％的粘结剂纤维，其中所述层包含小于或等于20重量％的粘结剂树脂并且具有大于6N/15mm的沿机器纵向的拉伸强度。3.一种过滤介质，包括：层，所述层包括：大于或等于20重量％且小于或等于70重量％的原纤化纤维；和大于或等于30重量％且小于或等于80重量％的粘结剂纤维，其中所述过滤介质的容尘量大于或等于80g/m2。4.根据权利要求2至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的单位面积重量大于或等于10g/m2且小于或等于200g/m2。5.根据权利要求2至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的纸强度破裂强度为5psi至120psi。6.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层包含粘结剂树脂。7.根据权利要求1或3中任一项所述的过滤介质，其中所述层包含小于或等于20重量％的粘结剂树脂。8.根据权利要求1或3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的沿机器纵向的拉伸强度大于6N/15mm。9.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的沿机器纵向的拉伸强度大于10N/15mm。10.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的容尘量大于或等于80g/m2且小于或等于300g/m2。11.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层包含0重量％的粘结剂树脂。12.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述层包括大于或等于30重量％的粘结剂纤维。13.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层包括大于或等于60重量％的原纤化纤维。14.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均CSF值大于或等于10mL且小于或等于300mL。15.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的厚度小于或等于
0.6mm。16.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的平均流量孔径大于或等于1微米且小于或等于20微米。17.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的容尘量大于或等于80g/m2且小于或等于175g/m2。18.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网对于大于或等于4微米的颗粒尺寸具有至少90％的效率。19.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，还包括第二层。20.根据权利要求19所述的过滤介质，其中所述第二层与所述层直接相邻。21.根据权利要求19所述的过滤介质，其中所述第二层包括合成纤维、粘结剂纤维和/或原纤化纤维。22.根据权利要求19所述的过滤介质，其中所述第二层包括熔喷纤维。23.根据权利要求19所述的过滤介质，其中所述第二层包括纤维素纤维和/或合成纤维。24.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的厚度小于或等于2mm。25.根据权利要求19所述的过滤介质，还包括第三层。26.根据权利要求25所述的过滤介质，还包括第四层。27.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述层的沿机器纵向的拉伸强度为约10N/15mm至约20N/15mm。28.一种过滤介质，包括：包括原纤化纤维和非原纤化合成纤维的纤维网，其中所述非原纤化合成纤维是短纤维；以及其中所述纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))
0.5
]值大于或等于0.5。29.一种过滤介质，包括：包括原纤化纤维和非原纤化合成纤维的纤维网，其中所述非原纤化合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍华德，
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：