液体过滤介质制造技术

在此披露了一种经过配置和安排以置于一种燃料流中的过滤器和过滤介质。该过滤器和过滤介质能够对柴油燃料等多种液体燃料进行过滤。在某些实施方案中，该过滤介质包括一种介质纤维（例如玻璃）以及一种粘合纤维（例如双组分的），这两种纤维共同形成具有低固体性以及相对低的压缩率的一种介质结构，并且这两种纤维含有一种避免了该过滤器被燃料降解产物过早结垢的孔结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是针对过滤介质、过滤元件以及对液体燃料进行过滤的方法。具体地讲，本专利技术是针对用于将燃料降解产物(FDP)和其他污染物从液体燃料中去除的过滤介质。
技术介绍
柴油燃料等液体燃料被用于具有不同构型和大小的内燃发动机中。通常必须对此类燃料进行过滤以去除微粒污染物，否则，这些微粒污染物可能使发动机性能出现重大问题，并且可能导致发动机损坏。用于去除这些微粒污染物的过滤介质通常需要去除非常高百分比的微粒，从而必需使用具有紧密孔结构的过滤介质。若不具有此类紧密孔结构，则不可接受的水平的微粒可以穿过该过滤介质并对发动机性能产生不利影响。目前用于将微粒污染物从燃料流中去除的一种介质是熔喷介质，该介质能够有效地去除微粒污染物。尽管熔喷介质能够足够有效地将微粒污染物从液体燃料中去除，但该熔喷介质可能因除了传统微粒污染物以外的其他污染物的逐渐积聚而易于结垢。这种过早结垢似乎在燃料经历反复的加热和冷却循环的情况下尤为明显，例如，在用于许多柴油发动机的公用轨道系统中。在此类系统中，柴油燃料在高压下从燃料箱沿着连接到多个燃料喷射器的公用管道(或轨道)进行泵送。一些柴油燃料穿过燃料喷射器并且燃烧，但剩余燃料由于沿着公用轨道向下流过热的柴油发动机的多个部分而在升高的温度下被输送回燃料箱。一旦回到燃料箱中，燃料将迅速冷却。据信，对燃料进行反复的加热和冷却循环促使了燃料降解产物的产生，这些燃料降解产物加速了传统燃料过滤介质的结垢过程。除了因加热和冷却循环而产生的阻塞过滤器的材料之外，可能使燃料过滤器的性能降低的其他污染物源包括在不同生物柴油混合物中发现的成分。尽管与在加热和冷却循环过程中形成的燃料降解产物在来源上通常不同，但这些污染物也可能通过聚集在过滤介质上而致使燃料过滤器寿命显著缩短。最后，即使是燃料的正常老化，尤其是在升高的温度下发生的，也可能产生进一步限制燃料过滤器寿命的燃料污染物，因为过滤介质将与只存在硬微粒污染物时预期发生的相比更早地发生结垢和阻塞。因此，实质上需要可用于将污染物材料从液体燃料流中去除的过滤介质、过滤元件以及过滤方法。本专利技术提供此类介质、过滤元件和方法。
技术实现思路
本专利技术是针对经过配置和安排以置于流体燃料流中的过滤介质；使用该过滤介质制成的过滤元件；以及对燃料流进行过滤的方法。该过滤介质和元件被配置用于燃料可以含有除传统硬微粒以外的不同其他污染物的应用中。这些其他污染物可以包括(例如)蜡、浙青烯、留醇葡糖苷、固醇葡糖苷、留醇苷以及各种燃料降解产物(FDP )。总体来说，可将这些其他污染物称为燃料污染产物(FCP)。尤其对于柴油燃料过滤，该过滤介质尤其被配置成去除燃料降解产物(FDP)、以及类似的燃料污染产物(FCP)。在第一实例实施方案中，该过滤介质包括一个上游过滤介质层以及一个下游过滤介质层。该上游过滤介质层含有热粘合的聚合物双组分纤维和玻璃纤维。该下游过滤介质层包括纤维素纤维。在该实例实施方案中，含有双组分纤维和玻璃纤维的该上游介质层可以层压到下游纤维素介质上。已显示出，含有双组分纤维和玻璃纤维的该上游介质层以如下方式来去除燃料降解产物使得过滤器寿命相对于现有技术过滤介质而得以保持或者甚至延长。该下游纤维素层具有双重作用作为上游过滤层的支撑层、同时还用于将硬微粒从燃料流中去除。在上游将燃料降解产物去除避免了下游纤维素层因燃料降解产物而结垢， 从而使下游纤维素层能够捕获硬微粒而不过早结垢，尽管具有紧密孔结构。此外，在某些实施方案中，与不使用一个(或多个)含有双组分纤维和玻璃纤维的上游介质层时可能的情况相比，该下游纤维素层可以用更紧密的孔结构来构造，因为该一个(或多个)上游层去除了可能使该更紧密的孔结构过早结垢的燃料降解产物(或燃料污染产物)。更概括地来说，本专利技术是针对能够去除燃料降解产物和其他燃料污染产物等污染物的不同过滤结构。此类过滤结构可以包括一个或多个过滤介质区域，该一个或多个过滤介质含有以下至少两种类型的纤维的混合物(I)介质纤维以及(2)粘合纤维。介质纤维是向介质提供了诸如可控的孔径、渗透性以及效率等主要过滤特性的纤维。根据本专利技术使用的介质纤维可以是(例如)玻璃纤维或碳纤维。该粘合纤维向介质纤维提供了支撑，并且对介质加入了改进的处理性、加入更大的强度、并且产生了更低的压缩率。该粘合纤维可以是(例如)双组分纤维。使用双组分纤维能形成没有单独树脂粘合剂或者具有最少量树脂粘合剂的一个(或多个)介质层或过滤元件。缺少树脂粘合剂显著地减少或防止了树脂粘合剂形成薄膜，并且也防止了因树脂移动到介质层的特定位置而导致介质或元件缺乏均匀性。使用双组分纤维降低了压缩率，并且获得了更低的固体性、增大了拉伸强度，并且改进了玻璃纤维等介质纤维与加入介质层或过滤元件中的其他亚微米纤维材料之间的粘合。此外，在某些实现方式中，粘合纤维提供了在配料配制、片或层的成形以及下游处理过程中的增强的可处理性，该下游处理包括厚度调整、干燥、切割和过滤元件的成形。通常，介质纤维具有比粘合纤维小得多的直径。在多个实例实施方案中，介质纤维具有小于5微米的平均直径，而粘合纤维具有大于5微米的平均直径。更典型地，介质纤维将具有从O. I到20微米、并且任选地从O. I到15微米的平均直径。在一些实现方式中，介质纤维将具有从O. 4到12微米的平均直径，并且在一些实现方式中为从O. 4到6. 5微米。平均直径小于10微米、小于7. 5微米、小于6. 5微米、以及小于5微米的介质纤维通常是所希望的。粘合纤维将典型地具有从5到40微米、更典型地从7到20微米、并且通常从10到14微米的直径。请注意，介质纤维和粘合纤维的直径均可变化。在某些情况下，纤维直径将沿着自身的长度而变，而更常见的是将结合具有不同直径的多种不同纤维。应了解，本文所用的纤维直径是基于介质中存在的纤维的平均纤维直径。根据本专利技术制成的过滤介质、尤其是介质中与隔离(sequester) FDP (以及相关污染物)相关的部分的另一特性是，该介质通常具有相对低的固体性水平。本文所用的固体性是固体纤维体积除以相关过滤介质的总体积，通常用百分数表示。在一个典型实现方式中，过滤介质的与隔离FDP相关的固体性是小于15%，更典型地小于12%，更经常地小于10%。在某些实施方案中，固体性是小于9%、小于8%,或小于7%。根据本专利技术制成的过滤介质的另一特性是，它是相对不可压缩的，尤其是相对于该介质的固体性而言。在一个第一实例实施方案中，该过滤介质在I. 24kg/cm2的压力下具有小于40%的压缩率。在其他实现方式中，该过滤介质具有在I. 24kg/cm2的压力下小于30%、在I. 24kg/cm2的压力下小于20%、以及在I. 24kg/cm2的压力下小于10%的压缩率。因此应了解，本专利技术的过滤介质、至少是该介质中最适于进行FDP去除的部分，将典型地具有 相对较低的固体性以及相对较低的压缩率(或高的刚性)。介质的孔结构提供了可以测量介质的与隔离FDP相关的特性的其他量度。通常，可以用均值流量孔、众数流量孔以及最大流量孔等参数来表征多孔介质的特性。根据本专利技术的传授内容，普遍希望的是使介质的至少一部分具有较小的均值流量孔，同时还具有大的最大流量孔。最大孔径与均值流量孔的比率通常为至少2. 5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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·O·琼斯，K·B·德玛，S·M·拉森，M·J·马德森，A·J·达拉斯，Y·A·埃萨耶德，杨传芳，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：