包括细纤维和反应、吸附或吸收颗粒的过滤网制造技术

本发明专利技术的组件可以包括具有分散在细纤维层中的活性颗粒材料的细纤维层。流过本发明专利技术组件的流体可以具有分散或溶解在流体中的任何材料，与纳米纤维层中的活性颗粒起反应，被活性颗粒吸收或吸附。本发明专利技术的结构可以只是用作反应、吸收、或吸附层，而没有过滤特性，或者本发明专利技术的结构可以组装入过滤器，它能从运动流体中过滤出颗粒，同时与来自运动流体的材料起反应，吸收、或吸附来自运动流体的材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维网或纤维结构。本专利技术的过滤器，元件或介质结构可用作反应、吸 附或吸收层或用于过滤模式。所述结构包括收集纤维和反应、吸附或吸收颗粒，还用作活性 颗粒，活性材料纤维，间隔或分离装置。所述颗粒可用作吸收剂，吸附剂或反应剂。
技术介绍
聚合物纤维网可以通过挤压，熔融纺丝，干法工艺或湿法成形工艺等制成。过滤器 结构的制造技术是多种多样的，以便获得可以从运动流体流中分离颗粒载荷的结构。所述 过滤介质包括表面载荷介质和深度介质，其中，所述介质可以生产成多种几何结构。关于所 述介质使用的原理披露于Kahlbaugh等，美国专利号5，082，476 ;5，238，474 ;5，364，456和 5，672，399。在包括任意选择的过滤介质的任意过滤器结构中，过滤器必须除去特定的粒 度，并且同时具有足够的使用寿命，以便在它的颗粒清除特性方面经济合理。使用寿命一般 被认为是从安装到过滤器获得足够的颗粒载荷，使得通过过滤器的压力降大于预定水平的 时间之间的时间。增大的压力降可能导致过滤器旁通，机械过滤器故障，流体不足或其他操 作问题。过滤效率是过滤介质的特征，与从运动流中除去的颗粒的部分相关。效率通常由 下述一组测试协议来测量。表面载荷过滤介质通常包括具有无纺结构的纤维的稠密垫，放置横跨运动流体流 的通道。当运动流体流穿过成形的无纺纤维结构时，颗粒通常以一定效率在过滤器表面 从所述流中被除去，并且保留在该表面上。与表面载荷结构相反，深度介质通常包括较厚 结构的纤维(与表面载荷介质比较)，它具有特定的密实度，孔隙度，层厚度和效率。深度介 质，特别是梯度密度深度介质披露于Kahlbaugh等，美国专利号5，082，476 ;5，238，474和 5，364，456。一般，深度介质通过阻挡过滤器层内运动流体流中的微粒载荷，在过滤作业中 起作用。当颗粒冲击深度介质纤维结构时，颗粒保留在深度介质内，并且通常分布到并由内 部纤维保留和贯穿过滤器空间。相反，表面载荷介质通常将颗粒积聚在表面层。Groeger等,美国专利号5，486，410披露了纤维结构，通常由双组分,核/壳纤维 制成，含有颗粒材料。颗粒包括保留在纤维结构中的固定功能材料。所述功能材料被设 计与流体流相互作用并且对它进行改性。通常的材料包括硅石，沸石，氧化铝，分子筛等， 可以或者与流体流中的材料起反应或者吸收流体流中的材料。Markell等,美国专利号 5，328，758利用熔喷热塑性纤维网和网中的吸着材料来进行分离处理。Errede等，美国专 利号4，460，642披露了 PTFE的复合片材，它是水可膨胀的，并且含有亲水性吸收颗粒。该片材可用作创伤敷料，作为吸收和除去无水溶剂的材料，或作为分离层析材料。Kolpin等， 美国专利号4，429，001披露了吸附剂片材，包括熔喷纤维，含有超强吸收聚合物颗粒。除臭 或空气净化过滤器披露于，例如，Mitsutoshi等，JP7265640和Eiichiro等，JP10165731。很多运动流体相，包括气相和液相，含有不希望的成分，悬浮、溶解、或以其他方式 夹带在运动相中。所述不希望的成分可以是化学反应性的或可以通过利用吸收剂或吸附剂 成为可吸收或可吸附。通常，这类物质形成相，完全可混合于流体中，并且不能被过滤，但可 以只有通过化学反应吸收剂或吸附剂除去。所述材料的例子是酸性或碱性反应化合物。酸 性化合物包括硫化氢，二氧化硫，而其他此类碱性成分包括氨，胺，四元化合物和其他物质。 另外，反应气体如Cl2，SO2，氰化物，碳酰氯和其他物质可能造成危害。最后，多种其他化合物 由于气味，颜色或其他不希望的特性而反对使用。如果可能，从流体相除去所有所述材料可 能有助于很多最终用途。现有系统的活性层遇到与层中颗粒的机械不稳定性相关的问题。 在很多结构中，颗粒不是机械固定在层中，并且可被容易地移走。在很多结构中，可用的活 性材料量受到基片性质和可加载活性材料量的限制。尽管过去已使用了表面载荷介质和深度介质，并且获得了一定水平的性能，行业 中仍相当需要能够提供相对先前所获得的新的和不同性能特征的流体相处理和过滤介质。 具体地讲，需要改进的效率，低压力降和极好的吸附、吸收、或反应特性，使结构具有高活性 和可靠的机械稳定性。
技术实现思路
本专利技术的网，过滤器，或其他流通或流过结构可以包括基本连续的细纤维团或层， 含有本专利技术的颗粒。颗粒形式的反应、吸收、或吸附纤维间隔或隔离装置可以与纤维团组合 或者以其他方式分散在它里面。本专利技术的网包括纤维网或层，以及粘接到纤维的纤维隔离 装置或纤维间隔装置，可以反应、吸收或吸附结构的形式使用。一方面，所述网包括连续的纤维结构，具有连续的纤维相，和反应、吸收、或吸附活 性颗粒，可以处理流体流。流体流可以是具有夹带材料的气体或液体。夹带材料可以溶于或 不溶于运动流体中，并且可以是液体或固体杂质的颗粒。液体可以通过水溶液，非水流体， 水，油，及其混合物来例示。第二方面，类似的结构还可用作过滤器。活性颗粒包括颗粒相，分散于纤维。过 滤器可用于过滤运动的流体，如气体流或液体流。过滤器可用于从液体流或从气体流中除 去杂质。所述杂质可以是夹带的颗粒。流通或流动绕过结构可用于这样的结构，它不需要 PTFE，拉伸膨胀的Teflcm 或其他相关多孔含氟聚合物成分，以便获得成功活性。分散表示活性颗粒粘附于纤维，保留在网内的空隙空间内，或在凹穴中，所述凹穴 部分穿透所述网，在网表面形成空间。一旦成形，包括含有本专利技术活性颗粒的细纤维层的介 质可以与介质层组合。该形式可用于流过处理装置或用于流通过滤装置，具有吸附/吸收 或反应特性。在流过或通过装置中，介质只是被设置成一形式，其中运动流体可以不受阻碍 地经过任何过滤层，并且只是接触形成在靠近流体介质流动通道的细纤维层的吸收/吸附 或反应物质。另外，含有活性颗粒的细纤维层和介质可以形成为流通过滤结构，它可以从运 动流体中除去颗粒，同时在过滤模式,本专利技术的介质可以，在过滤模式,从运动流体中除去 夹带的颗粒，并且同时吸收、吸附或与流体相中的不希望材料进行化学反应，所述材料可以是或可以不是颗粒形式。术语过滤器是指实际用于处理运动流体的结构。〃过滤器〃通常包括外壳，具有 入口和出口。术语〃元件〃通常是指用于过滤器组件的结构，包括介质层和其他部分，形成 有用的结构稳定的装置，可被插入并从过滤器结构取出。本专利技术的元件或网包括介质层，它 包括颗粒，分散在整个细纤维网。组合的细纤维和颗粒可以形成在基片层上，以形成过滤介 质。颗粒可以包括一定量的单一类型颗粒或不同颗粒的混合。例如，活性颗粒可以与 惰性颗粒混合，用于所述层。惰性颗粒可以包括单个颗粒或可以是惰性颗粒的混合，在组成 粒度，颗粒形态或某些其他颗粒方面不同。类似地，活性颗粒可以包括含有不同活性颗粒的 颗粒混合物。例如，碳颗粒可以与沸石颗粒混合。另外，羧甲基纤维素颗粒可以与离子交换 树脂颗粒在活性层混合。另外，所述活性颗粒可以具有混合的颗粒，即不同大小、形状或形 态的颗粒可以在本专利技术的活性层结合。术语"夹带的颗粒"是指运动流体中的杂质，而术 语"分散的颗粒"是指故意包含在本专利技术的纤维层中的颗粒。本专利技术的元件可用于两种分离模式之一。所述模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网，所述网包括连续的纤维结构，所述连续的纤维结构具有连续的纤维相；和吸附活性颗粒，所述吸附活性颗粒包括活性碳，所述活性颗粒存在的量足以吸收流体流中的杂质、吸附流体流中的杂质、或与流体流中的杂质化学反应、和除去流体流中的杂质，纤维的直径为约0.001微米到2微米，层的厚度为约0.0001cm到1cm，并且密实度为约0.1%到65%，其中，所述网包括约1g/m2到1000g/m2的所述活性颗粒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·达拉斯，L·丁，J·D·乔瑞曼，D·桑斯特，J·R·吉茨，V·E·卡雷西，H·Y·钟，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：