低压降胞囊过滤器制造技术

一种长寿命，低压降，减少胞囊的水过滤器包括两层活性层，第一层包括标称亚微米孔隙率的无纺布纤维层，其能够截留胞囊，但可以提供良好的流速；以及不同的无纺布纤维层的上游保护层，其能够捕获粒子，否则所述粒子将可能完全覆盖（ｏｖｅｒｗｈｅｌｍ）并堵塞减少胞囊层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种净化饮用水的过滤器，尤其是涉及一种各层中使用不同纤维介质的多层过滤器，其可除去胞囊且具有长寿命和低压降。
技术介绍
为了具有关于饮用水系统中减少胞囊的NSF认证资格，当按照NSF标准53公布的 方案进行试验时，过滤器必须减少胞囊至少99. 95%的数量。包括在压力下结合的碳粒子的 多孔碳块过滤器已被制造并且是可用的，其能够满足NSF关于减少胞囊的要求。但是，碳块 的结构必须非常密且由非常小的碳粒子组成，以除去胞囊。因此，对于给定的流速，穿过这 种多孔碳块过滤器的随之产生的压降通常非常高。此外，高密度的碳块倾向于滤掉水中存 在的所有类型的颗粒物质，并具有高的过滤效率。这就会导致过早的堵塞，和更频繁的更换 过滤器。如上所述，主要问题就是高压降和低流速。能滤掉胞囊的过滤器，也已由沉积在中空的芯上的充碳合成纤维的单一活性层制 成。然而，为了除去胞囊，这些过滤器的孔隙率如此之低，以致于它们也要经受与碳粒子制 成的过滤器同样的高压降和低流速。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，长寿命、低压降、去除胞囊的水过滤器包括至少二层形成 于刚性的有孔的圆柱形芯的纤维层，每层具有明显不同的纤维构成。纤维层包括在芯上 的第一活性纤维层，纤维具有在约0. 5至5. 0 μ m的范围内的多个直径并具有在约0. 3至 1. Omm的范围内的多个纤维长度，和粘合剂。第二活性纤维层叠置并覆盖在第一活性层的上 面，且具有在约5至45 μ m的范围内的多个纤维直径及在约1至7mm的范围内的多个纤维 长度，和粘合剂。优选地，第一活性层纤维包括玻璃纤维。然而，第一活性层也可以包括合成纤维。 如果使用合成纤维，合成纤维可以具有约5μπι的直径和约Imm的长度。合成纤维的一个优 选形式是聚乙烯。合成纤维优选用于第二活性层。纤维可以包括聚烯烃和腈纶纤维的混合 物。优选地，在芯和第一活性纤维层之间插入后过滤(post-filtration)合成纤维层。后 过滤层内的纤维可以具有在约5至40 μ m的范围内的多个直径和在约1至7mm的范围内的 多个长度。用于后过滤层的合成纤维选自包括聚乙烯，聚丙烯及其混合物的组。第一和第二活性层优选由纤维的含水浆料沉积在芯上，最优选通过应用真空沉积 工艺沉积。根据本专利技术的方法，第一活性过滤层由具有在约0. 5至5μπι的范围内的多个 直径和在约0. 3至1. Omm的范围内的多个纤维长度的纤维、和粘合剂的含水浆料沉积于刚 性的有孔的芯上。第二活性层由具有在约5至45 μ m的范围内的多个纤维直径和在约1至 7mm的范围内的多个长度的纤维、和粘合剂的含水浆料沉积在第一活性层上。优选地，在沉 积第一活性层的步骤之前，该方法包括由具有约5至40 μ m的多个直径和在约1至7mm的 范围内的多个纤维长度的纤维的含水浆料沉积后过滤层在芯上的步骤，和在后过滤层上沉积第一活性层的改良的步骤。沉积步骤优选包括真空沉积。该方法还包括通过加热以移除 水分和凝固粘合剂的固化过滤器的步骤。在本专利技术的优选的实施例中，长寿命，低压降、去除胞囊的水过滤器包括刚性的多 孔的圆柱形芯，沉积在该芯上的第一活性纤维层，纤维具有在约0. 5至5μπι的范围内的多 个直径和在约0. 3至Imm的范围内的多个不同长度，和粘合剂。第一层具有约0. 5 μ m的标 称孔隙率。第二活性纤维层沉积在第一层上，第二层的纤维具有在约5至45 μ m的范围内的 多个直径和在约1至7mm的范围内多个不同的长度，和粘合剂。第二活性层具有在约1至 30μπι的范围内的标称孔隙率。过滤器被封在壳体中，使适于接收要过滤的水，和引导水沿 径向通过第二层，第一层和芯。优选地，过滤器包括一个后过滤纤维层，其在第一活性层之 前沉积在芯上。后过滤层包括具有在约5至35 μ m的范围内的多个直径，和在约1至7 μ m 范围内的多个不同长度的纤维。后过滤层具有在约5至15 μ m的范围内的标称孔隙率。纤维选自由玻璃纤维、合成纤维和纤维素纤维组成的组。第一活性层纤维优选主 要包括玻璃纤维。第一活性层纤维也可以包括合成纤维。在优选的构成中，包括玻璃纤 维90wt%，合成纤维IOwt%。优选地，玻璃纤维包括65wt%的具有0.6μπι直径的纤维和 25wt %的具有2. 6 μ m直径的玻璃纤维。 第二活性层纤维优选包括合成纤维，更优选，聚乙烯纤维，腈纶纤维和聚丙烯纤维 的混合物。后过滤层纤维优选包括合成纤维，更优选聚烯烃纤维，诸如聚乙烯和聚丙烯。在另一个实施例中，长寿命，低压降，去除胞囊的水过滤器包括刚性的有孔的圆柱 形芯，由具有在约0. 5至5. 0 μ m的范围内的多个纤维直径和在约0. 3至1. Omm的范围内的 多个纤维长度的纤维以及粘合剂的含水浆料沉积在芯上而成的第一活性层。过滤器包括由 具有在约5至45 μ m的范围内的多个纤维直径和在约1至7mm的范围内的多个纤维长度的 纤维，和粘合剂的含水浆料沉积在第一活性层上而成的第二活性层。第一和第二活性层优选真空沉积。第一活性层内的纤维优选包括玻璃纤维。玻璃 纤维具有在0. 6至2. 6μ m的范围内的多个直径。玻璃纤维有在约0. 3至0. 5mm的范围内 的一个长度。优选地，后过滤层由具有不小于约5微米的多个直径的纤维、和粘合剂的含水 浆料在第一活性层之前真空沉积于芯上。纤维的后过滤层优选自合成纤维和纤维素组成的 组。在一个优选的实施例中，后过滤层的纤维包括聚烯烃。第一活性层可以包括合成的或纤维素纤维。在第一层活性层内的粘合剂包括聚烯 烃。第二活性层纤维可以包括合成纤维和/或纤维素。粘合剂也包括聚烯烃。在本专利技术的过滤器的另一个实施例中，后过滤层是由具有在约5至40 μ m的范围 内的多个标称直径的合成纤维，和粘合剂的含水浆料真空沉积到有孔的圆柱形芯上的。第 一活性层是由具有在约0. 5至5 μ m的范围内的多个标称直径的玻璃和/或合成纤维，和粘 合剂的含水浆料真空沉积到后过滤层上的。第二活性层是由具有在约5至45 μ m的范围内 的多个种标称直径的合成纤维，活性炭颗粒，和粘合剂的含水浆料真空沉积到第一活性层 上的。替代活性炭或者除活性炭之外，可以添加其他的粉末吸附剂。优选地，纤维的第一活 性层具有在0. 5至1. Omm范围内的一种长度。纤维的第二活性层优选具有在约1至7mm的 范围内的多个长度。优选地，第一活性层玻璃纤维包括约25%的具有2. 5μπι直径的纤维， 和约75%的具有0.6μπι直径的纤维。纤维的后过滤层可以具有在1至7mm范围内的多个长度。 附图说明图1是根据本专利技术制造的过滤器筒体的一般示意性的轴向端视图。图2是沿图1的线2-2的纵向截面图。图3是现有技术和本专利技术的多个具有去除胞囊能力的过滤器在根据NSF标准53进行的试验中，流速和压力降的比较图。图4是用和图3的试验中所使用的同样的过滤器进行试验时，流速与入口处压力 的比较图。图5是图3和图4试验中使用的同样的过滤器筒中的一些，但是在使用一种细试 验粉末的情况下的流速和总过滤体积的比较图。图6是使用与图5中同样的过滤器和在同样试验条件下，在使用另外的标准试验 粉末的情况下，流速和过滤总体积的比较图。具体实施例方式在图1和2中，显示了本专利技术的减少胞囊水过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长寿命、低压降、减少胞囊的水过滤器，包括：刚性的有孔的圆柱形芯；在所述芯上的第一活性纤维层，所述纤维具有在约０．５至３．０μｍ的范围内的多个直径并且具有在约０．３至１．０ｍｍ的范围内的多个过滤长度，和粘合剂；和第二活性纤维层，叠置且覆盖在所述第一活性层上并且具有在约５至４５μｍ的范围内的多个纤维直径和在约１至７ｍｍ的范围内的多个纤维长度，和粘合剂。

【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：杰西卡E沃特豪斯，德瑞克M罗利，
申请(专利权)人：滨特尔过滤公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]