具有较高除尘度的过滤材料制造技术

本发明专利技术的主题是一种具有较高除尘度的过滤材料，其特征在于，该过滤材料的结构的表面至少部分地具有交联和／或未交联的、具有疏水性的分子或分子基团，以及一种制备具有较高除尘度的过滤材料的方法，其特征在于，在该过滤材料上涂布一种液体，该液体含有或者是式Ｃ↓［ｍ］Ｆ↓［２ｍ＋１］Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ］Ｓｉ（ＯＲ）↓［３］的至少一种氟代烷基硅烷，式Ｃ↓［ｋ］Ｈ↓［２ｋ＋１］Ｓｉ（ＯＲ’）↓［３］的至少一种烷基硅烷，或者这些化合物的混合物，接下来进行干燥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有疏水性的过滤材料，用于从气流中过滤粉尘颗粒。
技术介绍
根据现有技术，使用过滤材料从栽荷粉尘颗粒的气流中分离出粉尘 颗粒，以便从空气或气体中除去颗粒，所述颗粒由于其化学和/或物理性 质而干扰工业过程，加速机器的磨损，或者损害人的健康和幸福。这种 材料还用于实现工业和家庭的卫生任务，例如使机器、所有领域很常见 的器械、表面除尘，对地毯、家具、垫子、帘以及其它家居和工作领域 的布置物体进行吸尘。该处和下文中，除尘度是指根据DIN24 189的2.9节的分离度，作 为过滤材料能力的量度，渗入过滤材料中的粉尘颗粒附着于过滤材料之 中或之上，因而同样意味着，来自流过过滤材料的气体流或空气流中的 粉尘颗粒被长久拦住。粉尘颗粒是指尺寸为0.1至1000 jam的固体颗粒， 例如大气粉尘，植物花粉，炭黑，沥青粉尘，矿物粉尘，石棉粉尘，石 粉，细菌，孢子，粉末化的物质。根据DIN 24 189，现代的过滤材料在粉尘颗粒的尺寸自1 iiim起时 达到80%以上的除尘度，在颗粒尺寸自4 )um起时，达到好于99%的除 尘度。不过，对于过滤材料的作用而言，不仅除尘度，而且能够测量并且 在DIN 24 189中定义的其它尺度也是有意义的。属于这些尺度的例如有 空气物料流量，或者普遍而言，气体或空气的物料流量，这表示，多少 量的基于质量计的气体或空气可以在过滤材料的进入侧和出来側之间 通过该过滤材料。另一尺度例如是在过滤材料的进入侧和出来侧之间产 生的压力降或压力损失，这是在通过该过滤材料时气体流或空气流的流 动阻力带来的结果。在过滤材料分离粉尘颗粒的过程中，流动阻力进而 还有压力降自然随着时间而改变。显然，通过过滤材料的物料流量越大， 同时其除尘度越大，则该过滤材料的作用越好。自由表面在该处和下文中是指这样的表面，该表面具有过滤材料的结构，并且被栽荷或涤除粉尘颗粒的气体流或空气流所流过。结构在本专利技术范围内是指 一种固体材料或多种固体材料(由其或由 它们形成过滤材料)的多种多样的和普遍的，例如通过彼此连接的孔而 打通的空间排列。所有过滤材料的共同性质是，被分离的粉尘颗粒完全或部分附着在 自由表面之上和/或之中，被该过滤材料机械地附着，或者粘着于其中， 因此，为要过滤的气体流或空气流通过而提供的自由表面在过滤材料的 使用期间逐渐减少。从而使结构中的流动阻力升高，同样意味着，在过 滤材料的进入侧和出来侧之间的压力降升高或者物料流量降低。这种降 低自然只在临界值之下是可忍受的，所述临界值取决于对出来側的物料 流的纯度和尺度的要求，并决定过滤材料的使用目的。由于存在对尽可能大的除尘度的要求，因此在现有技术中提供具有 尽可能大的自由表面的过滤材料。但是，自由表面的增加受多种原因的 限制，例如受限于用于安装过滤材料有限的场所供应，过滤材料选择上 的局限，或者受限于那些必须以复杂的几何形状和排列使用的过滤材料 的制造成本，例如在机器制造中或者有时在汽车工业中十分复杂的通风 设备和空气调节设备中常见的那样。因此，现有技术一直在研究通过过滤材料费力的褶皱、礅实、缠绕 或装填来最大限度地减小由于要求较大的自由表面而出现的空间需求， 这通常导致研发成本较高，供使用性变差，因而又导致维修成本较高。在现代的机器设计，例如设计PKW中的内燃发动机时，必须在狭 窄的空间内实现一直较高的机器效率和一直较低的发射值。因此，过滤 材料在固定的较小空间供应情况下，必须在没有或很小升高的压力损失 下带有总是较高的除尘度。甚至要求保养工作变简单或者变便宜，例如 过滤材料的更换更简便或很少需要。人类负荷粉尘，例如刺激过敏原、皮肤和呼吸道或使之中毒的粉尘 颗粒，长期以来一直是工作安全和健康保护方面的重要课题，因此，防如用于保持空气清洁方面，:二作区域;家居环境中使空^除尘-面， 例如用于吸尘器，花粉过滤器或排斥花粉的织物中。因此，在人类环境 中特别有意义的是，使用便于操作并且必须尽可能少更换或净化的过滤 材料。专利文本DE 690 10 766 T2公开了疏水性微孔聚合物膜，其表面张 力通过一种与膜表面的所有部分化学结合的、具有不饱和乙烯基和全氟 烷基的单体的基底(共)聚合物而提高。这样涂敷的膜具有升高的排斥液 体的作用。不过，除尘度保持不受该涂层的影响。DE 693 04 346 T2公开了 一种透气性过滤材料，该过滤材料对液体， 例如水，油和脂质乳液是抵抗性的。所述过滤材料可以由织物(Stoff)、 聚合物或纸组成，并以多种方法和方式加工，例如加工成纤维网物或网 状物，纱布(Mull),针织品或机织织物。该过滤材料还可以以多孔薄 膜或膜形式存在。孔壁(由其组成过滤材料)用由全氟烷基醇的酯和交 联树脂材料形成的混合物涂敷。该混合物在孔壁上凝固，并赋予该孔壁 疏水性和憎油性。这样配备的过滤材料在用于油评价的AATCC测试方 法中表现出对油、汽油、机器净化剂和多种溶剂的排斥作用。在测量 Gurley值的另 一测试方法中，这种过滤材料还表现出对水流过的阻碍作 用。用DE693 04 346T2给出的教导，使得过滤材料可用于其中在要过 滤的气体流或空气流中存在油雾或其它干扰性液体的介质中，例如作为 通风过滤剂。但除尘度也不受该技术教导的影响。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种过滤材料，该过滤材料相对于现有技 术而言具有改善的性质。令人惊讶地发现一种具有较高除尘度的过滤材料，其结构的自由表 面在该过滤材料之中和之上至少部分地具有交联和/或未交联的、具有疏 水性的分子或分子基团。本专利技术的优点在于，对于本专利技术过滤材料的固体材料和结构而言， 现有技术中已知的任何固体材料，除了聚二氟乙烯(PVDF),聚四氟乙烯 (PTFE)及其共聚物外，都是合适的。本专利技术另一优点在于，对于本专利技术 过滤材料的结构而言，现有技术中已知的任何结构都是合适的。同样， 现有技术中已知的现有技术的过滤材料的任何几何排列都适合于本发 明的过滤材料，同样意味着，用褶皱，缠绕，装填，暾实，填塞，在排 列上以一层或多层，它们相互间和一起焊接，粘合，压制，缝合，或者 以根据现有技术的其它方式可以连接。本专利技术的另一优点在于，通过摇动或敲击，可以将从气体流或空气流拦截下来的粉尘颗粒从与本专利技术过滤材料的接触中分离下来，而没有 为此使用净化剂，要使液体或净化过的气体或空气流过本专利技术的过滤材 料，则气流的方向必须转向，或者本专利技术的过滤材料在升高的压力下吹 干净或鼓过。如果含有具有疏水性的本专利技术过滤材料的本专利技术粉尘过滤器与电 动机或内燃发动机机械接触，则在这些机器运行过程中通常出现的振动 就已经足以将粉尘颗粒从本专利技术过滤材料的表面上分离下来。根据现有 技术的过滤材料，例如在吸尘器中的过滤材料，在一定的使用时间后表 现出流动阻力的增加，因为附着在过滤材料中的粉尘颗粒减小了要过滤 的气体的自由表面，因此根据现有技术的过滤材料逐渐堵塞，需要更换 或净化。因此，本专利技术的过滤材料具有另一优点，堵塞，或者粉尘颗粒 的破坏很少出现或者在比根据现有技术的过滤材料更长时间使用本发 明的过滤材料之后才出现。根据现有技术的过滤材料在可能情况下是超 尺寸的，以便通过过量提供过滤材料而过量补偿因牢固附着或吸附在其 结构表面上的粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
过滤材料，其具有较高除尘度，其特征在于，该过滤材料的结构的自由表面至少部分地具有交联和／或未交联的、具有疏水性的分子或分子基团。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E纳恩，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]