包含平面外密实元的过滤介质、形成其的方法及其用途技术

一般地描述了包含平面外密实元的过滤介质。还描述了形成其的发明专利技术方法及其用途。质。还描述了形成其的发明专利技术方法及其用途。质。还描述了形成其的发明专利技术方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含平面外密实元的过滤介质、形成其的方法及其用途


[0001]一般地描述了包含平面外密实元(out
‑
of
‑
plane solid element)的过滤介质、形成其的方法及其用途。

技术介绍

[0002]过滤介质是可以在各种应用中用于除去污染物的制品。通常，过滤介质可以由纤维的网(例如，非织造网)形成。纤维网提供允许流体(例如，燃料、油、空气)流动通过过滤介质的多孔结构。流体内包含的污染物颗粒可以被捕获在纤维网上。可以选择过滤介质和纤维特性以影响过滤性能(例如，效率、容尘量、透气率等)以及机械性能(例如，Gurley弯曲干挺度、拉伸强度等)。

技术实现思路

[0003]一般地描述了包含平面外密实元的过滤介质。
[0004]某些方面涉及过滤介质。在一些实施方案中，过滤介质包括：限定平面的非织造纤维层；其中非织造纤维层的至少一部分具有平面外取向角大于30度的平面外密实元的相对频率梯度；其中所述部分具有从所述部分的顶表面延伸至所述部分的底表面的厚度，其中顶表面为平面外密实元的相对频率最高的表面；其中所述部分具有包括第一体积部分、第二体积部分和第三体积部分的总体积；其中第一体积部分在位于厚度的20％处的截面区域处开始并延伸至位于厚度的40％处的截面区域，其中第一体积部分中的平面外密实元的第一相对频率被指定成定位在位于厚度的30％处的截面区域处；其中第二体积部分在位于厚度的40％处的截面区域处开始并延伸至位于厚度的60％处的截面区域，其中第二体积部分中的平面外密实元的第二相对频率被指定成定位在位于厚度的50％处的截面区域处；其中第三体积部分在位于厚度的60％处的截面区域处开始并延伸至位于厚度的80％处的截面区域，其中第三体积部分中的平面外密实元的第三相对频率被指定成定位在位于厚度的70％处的截面区域处；其中平面外密实元的相对频率梯度由对平面外密实元的第一相对频率、平面外密实元的第二相对频率和平面外密实元的第三相对频率拟合的线性方程式表示；其中线性方程式为y＝mx+b，其中y为平面外密实元的相对频率(以百分比表示)，x为所述部分的厚度内的指定位置(以距离所述部分的顶表面的厚度的百分比表示)，m为斜率，以及b为y截距；以及其中斜率大于或等于
‑
10且小于或等于
‑
0.01。
[0005]某些方面涉及方法。在一些实施方案中，所述方法包括：提供限定平面并包含纤维的非织造前体层；将流体冲击在前体层的顶表面上以产生改性层，其中改性层的至少一部分包含平面外取向角大于30度的平面外密实元；其中所述部分具有从所述部分的顶表面延伸至所述部分的底表面的厚度，其中顶表面为平面外密实元的相对频率最高的表面；其中所述部分具有包括第一体积部分、第二体积部分和第三体积部分的总体积；其中第一体积部分在位于厚度的20％处的截面区域处开始并延伸至位于厚度的40％处的截面区域，其中第一体积部分中的平面外密实元的第一相对频率被指定成定位在位于厚度的30％处的截
面区域处；其中第二体积部分在位于厚度的40％处的截面区域处开始并延伸至位于厚度的60％处的截面区域，其中第二体积部分中的平面外密实元的第二相对频率被指定成定位在位于厚度的50％处的截面区域处；其中第三体积部分在位于厚度的60％处的截面区域处开始并延伸至位于厚度的80％处的截面区域，其中第三体积部分中的平面外密实元的第三相对频率被指定成定位在位于厚度的70％处的截面区域处；其中所述部分具有横跨厚度的至少一部分的平面外密实元的相对频率梯度，并且所述梯度由对平面外密实元的第一相对频率、平面外密实元的第二相对频率和平面外密实元的第三相对频率拟合的线性方程式表示；其中线性方程式为y＝mx+b，其中y为平面外密实元的相对频率(以百分比表示)，x为所述部分的厚度内的指定位置(以距离所述部分的顶表面的厚度的百分比表示)，m为斜率，以及b为y截距；以及其中斜率大于或等于
‑
10且小于或等于
‑
0.01。
[0006]当结合附图考虑时，根据本专利技术的多个非限制性实施方案的以下详细描述，本专利技术的其他优点和新特征将变得显而易见。在本说明书和通过引用并入的文献包含冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。
附图说明
[0007]将参照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。在附图中，示出的每个相同或几乎相同的部件通常由同一附图标记表示。为了清楚的目的，在不需要举例说明以使本领域普通技术人员理解本专利技术的情况下，并非在每幅附图中都标记出每个部件，也没有示出本专利技术的每个实施方案的每个部件。在附图中：
[0008]图1是根据某些实施方案包括层的过滤介质的示意图。
[0009]图2是经水刺处理的样品和未经水刺处理的样品的平面外密实元的相对频率的图相比较的根据某些实施方案的层的示意图。
[0010]图3是根据某些实施方案包括两个层的过滤介质的示意图。
[0011]图4是根据某些实施方案水刺工艺的示意图。
[0012]图5是未经水刺处理的纤维网(左)、在10巴的压力下经水刺处理的纤维网(中间)和在20巴的压力下经水刺处理的纤维网(右)的以200X
‑
放大倍率的照片。
[0013]图6是根据某些实施方案的经水刺处理的样品和未经水刺处理的相同样品的在层的中间60％截面中取向大于30度的密实元的相对频率的条形图。
[0014]图7是根据某些实施方案的经水刺处理的样品和未经水刺处理的相同样品的平面外密实元的相对频率与层的厚度内的指定位置的图(用于层的中间60％)。
[0015]图8是根据某些实施方案的经水刺处理的样品与未经水刺处理的相同样品相比较的层的中间60％的平面外密实元的相对频率与平面外取向角的图。
[0016]图9是在不同的水刺压力量下样品的拉伸比与水刺压力(巴)的图。
[0017]图10是在不同单位面积的重量和不同的水刺压力量下样品的容尘量与水刺压力(巴)的图。
[0018]图11是在不同单位面积的重量和不同的水刺压力量下样品的初始压降(Pa)与水刺压力(巴)的图。
[0019]图12是在不同单位面积的重量和不同的水刺压力量下样品的在4微米下的初始效
率与水刺压力(巴)的图。
[0020]图13是在不同单位面积的重量和不同的水刺压力量下样品的机器方向上的Gurley弯曲干挺度与水刺压力(巴)的图。
[0021]图14是在不同单位面积的重量和不同的水刺压力量下样品的横向方向上的Gurley弯曲干挺度与水刺压力(巴)的图。
[0022]图15是在不同单位面积的重量和不同的水刺压力量下经静电纺丝纳米纤维涂覆的样品的空气阻力与水刺压力(巴)的图。
[0023]图16A是确定纤维取向角的一种可能方法的一部分。
[0024]图16B是确定纤维取向角的一种可能方法的一部分。
[0025]图17是在不同单位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过滤介质，包括：限定平面的非织造纤维层；其中所述非织造纤维层的至少一部分具有平面外取向角大于30度的平面外密实元的相对频率梯度；其中所述部分具有从所述部分的顶表面延伸至所述部分的底表面的厚度，其中所述顶表面为平面外密实元的相对频率最高的表面；其中所述部分具有包括第一体积部分、第二体积部分和第三体积部分的总体积；其中所述第一体积部分在位于所述厚度的20％处的截面区域处开始并延伸至位于所述厚度的40％处的截面区域，其中所述第一体积部分中的所述平面外密实元的第一相对频率被指定成定位在位于所述厚度的30％处的截面区域处；其中所述第二体积部分在位于所述厚度的40％处的截面区域处开始并延伸至位于所述厚度的60％处的截面区域，其中所述第二体积部分中的所述平面外密实元的第二相对频率被指定成定位在位于所述厚度的50％处的截面区域处；其中所述第三体积部分在位于所述厚度的60％处的截面区域处开始并延伸至位于所述厚度的80％处的截面区域，其中所述第三体积部分中的所述平面外密实元的第三相对频率被指定成定位在位于所述厚度的70％处的截面区域处；其中所述平面外密实元的所述相对频率梯度由对所述平面外密实元的所述第一相对频率、所述平面外密实元的所述第二相对频率和所述平面外密实元的所述第三相对频率拟合的线性方程式表示；其中所述线性方程式为y＝mx+b，其中y为所述平面外密实元的相对频率(以百分比表示)，x为所述部分的所述厚度内的指定位置(以距离所述部分的所述顶表面的所述厚度的百分比表示)，m为斜率，以及b为y截距；以及其中所述斜率大于或等于
‑
10且小于或等于
‑
0.01。2.一种方法，包括：提供限定平面并包含纤维的非织造前体层；将流体冲击在所述前体层的顶表面上以产生改性层，其中所述改性层的至少一部分包含平面外取向角大于30度的平面外密实元；其中所述部分具有从所述部分的顶表面延伸至所述部分的底表面的厚度，其中所述顶表面为平面外密实元的相对频率最高的表面；其中所述部分具有包括第一体积部分、第二体积部分和第三体积部分的总体积；其中所述第一体积部分在位于所述厚度的20％处的截面区域处开始并延伸至位于所述厚度的40％处的截面区域，其中所述第一体积部分中的所述平面外密实元的第一相对频率被指定成定位在位于所述厚度的30％处的截面区域处；其中所述第二体积部分在位于所述厚度的40％处的截面区域处开始并延伸至位于所述厚度的60％处的截面区域，其中所述第二体积部分中的所述平面外密实元的第二相对频率被指定成定位在位于所述厚度的50％处的截面区域处；其中所述第三体积部分在位于所述厚度的60％处的截面区域处开始并延伸至位于所述厚度的80％处的截面区域，其中所述第三体积部分中的所述平面外密实元的第三相对频率被指定成定位在位于所述厚度的70％处的截面区域处；
其中所述部分具有横跨所述厚度的至少一部分的所述平面外密实元的相对频率梯度，并且所述梯度由对所述平面外密实元的所述第一相对频率、所述平面外密实元的所述第二相对频率和所述平面外密实元的所述第三相对频率拟合的线性方程式表示；其中所述线性方程式为y＝mx+b，其中y为所述平面外密实元的相对频率(以百分比表示)，x为所述部分的所述厚度内的指定位置(以距离所述部分的所述顶表面的所述厚度的百分比表示)，m为斜率，以及b为y截距；以及其中所述斜率大于或等于
‑
10且小于或等于
‑
0.01。3.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述斜率小于或等于
‑
0.15。4.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述线性方程式的R2值大于或等于0.9。5.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述部分的所述厚度为所述非织造纤维层的厚度的大于或等于80％且小于或等于100％。6.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述部分的XY平面的面积为所述非织造纤维层的XY平面的面积的大于或等于66％且小于或等于100％。7.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中形成所述梯度的所述平面外密实元的平面外取向角小于60度。8.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述平面外密实元的所述第一相对频率大于或等于5％且小于或等于100％。9.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述平面外密实元的所述第一相对频率大于或等于20％且小于或等于100％。10.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述部分的所述总体积的所述平面外密实元的相对频率大于或等于5％且小于或等于100％。11.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述部分的所述总体积的所述平面外密实元的相对频率大于或等于15％且小于或等于50％。12.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述非织造纤维层的拉伸比大于或等于0.03。13.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述非织造纤维层的拉伸比大于或等于0.07且小于或等于0.5。14.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克，
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：