本發明涉及一種新型過濾介質,涉及一種制造所述過濾介質的方法,涉及包含所述過濾介質的過濾單元,并且涉及所述過濾介質在過濾氣體或液體的方法中的用途。具體地,本發明涉及一種過濾介質,與現有過濾介質相比,所述過濾介質提供了經改進的能力和效率,特別是經改進的容塵能力和更長的過濾器壽命,連同優化針對各種應用的過濾器設計的可能性。
背景技術:
1、由于人口和經濟增長,全球對清潔空氣和節能過濾解決方案的需求正在迅速增長。這種上升的需求和保護人類健康的緊迫性給過濾市場帶來了新挑戰,并且鼓勵過濾技術公司開發下一代解決方案。此外,對清潔交通的支持提高了人們的認識,并且促進了電動車輛的采用,這使得在這種背景下需要創新的過濾解決方案。
2、有各種過濾介質可用于從大氣、蒸氣和流體中過濾雜質。然而,在運輸領域以及燃氣渦輪領域,越來越需要提高這些過濾介質的性能,并且為油過濾介質、進氣過濾設計新結構。此外,室內空氣質量變得甚至更加重要,并且因此需要高效的加熱、通風和空氣調節(hvac)過濾器。
3、為了至少部分地解決上文所提及的問題,現有技術已經提出了由多層不同孔隙率的過濾介質制成的過濾介質。例如,在wo?2015/000806?a1中公開了產生三層過濾介質的濕鋪非織造技術。此類三層濕鋪合成非織造過濾介質的結構遵循具有沙漏梯度的a-b-a型結構,其中a層具有相同的纖維混合物,而b層通常具有不同的纖維混合物。
4、然而,上文所公開的三層介質在產品設計和定制具有更高容塵能力和改進的效率和能力的過濾介質,同時節省原材料的方面沒有提供足夠的靈活性。因此,本發明的目的是提供一種改進的過濾介質,與現有過濾介質相比,所述過濾介質提供了改進的能力和效率,特別是改進的容塵能力和更長的過濾器壽命,并且具有優化針對各種應用的過濾器設計的可能性。
技術實現思路
1、本發明由獨立權利要求的特征限定。從屬權利要求中限定了一些具體實施方案。
2、已經開發了新型三層過濾介質,其中所有三層具有不同的基重和/或組成,從而使得能夠提供更靈活的產品設計和增強的過濾介質的能力。在新型過濾介質中,與現有技術產品相比,容塵能力和壽命顯著提高。
3、根據本發明的第一方面,因此提供了一種過濾介質,所述過濾介質包含:
4、-第一層,所述第一層包含第一纖維并具有第一克重;
5、-第二層,所述第二層包含第二纖維并具有第二克重;
6、-第三層,所述第三層包含第三纖維并具有第三克重;
7、-位于所述第一層與所述第二層之間的第一邊界區域形成第一共混區域,所述第一共混區域包含所述第一纖維與所述第二纖維的第一混合物;以及
8、-位于所述第二層與所述第三層之間的第二邊界區域形成第二共混區域,所述第二共混區域包含所述第二纖維與所述第三纖維的第二混合物;并且
9、其中所述第一層、所述第二層和所述第三層的克重和/或組成彼此不同,并且其中所述第一克重小于或等于所述第二克重。
10、根據本發明的第二方面,提供了一種制造新型過濾介質的方法,其中所述方法包含以下步驟:
11、a)提供第一均勻漿料、第二均勻漿料和第三均勻漿料;
12、b)將所述第一均勻漿料供應到脫水篩上以形成第一沉積物;
13、c)將所述第二均勻漿料供應到所述第一沉積物上以在所述第一沉積物的頂部上形成第二沉積物;
14、d)將所述第三均勻漿料供應到所述第二沉積物上以在所述第二沉積物的頂部上形成第三沉積物;
15、e)從所述第一沉積物、所述第二沉積物和所述第三沉積物中去除水以形成濕纖維墊或片材;以及
16、f)在加熱的同時使所述濕纖維墊或片材干燥以形成基材;
17、其中所述第一均勻漿料包含水和所述第一纖維;所述第二均勻漿料包含水和所述第二纖維;所述第三均勻漿料包含水和所述第三纖維;并且
18、其中所述第一層、所述第二層和所述第三層的克重和/或組成彼此不同。
19、本發明的實施方案包含包括新型過濾介質的過濾單元。此類過濾單元的示例包括但不限于燃氣渦輪過濾單元、hvac過濾單元、變速器流體過濾單元和油過濾單元。通常,包含新型過濾介質的過濾單元可能能夠過濾任何氣體或液體,包括空氣/油分離和水、燃料和液壓液體的過濾。
20、本發明獲得了顯著的優點。首先,所有三層具有不同組成和/或不同基重的結構為產品設計提供了提高的容塵能力和更長的過濾器壽命。舉例來說,在變速器過濾領域,與現有已知產品相比,容塵能力和壽命提高了+30%。此外,除了高容塵能力和長壽命,新型過濾介質即使在潮濕條件下或折疊后也能提供低壓降、優異的均勻性和出色的機械阻力。
21、因此,新型過濾介質為新型電動車輛(ev)日益增長的需求以及用于加熱、通風和空氣調節(hvac)和燃氣渦輪(gt)的空氣過濾介質提供了解決方案。
22、從下面對一些實施方案的描述中將看出本技術的另外特征和優點。
1.一種過濾介質,所述過濾介質包含:
2.根據權利要求1所述的過濾介質,其中所述第二克重大于或等于所述第三克重,優選地大于所述第三克重。
3.根據權利要求1或2中任一項所述的過濾介質,其中所述第一層具有第一松厚率(bulk),所述第二層具有第二松厚率,并且所述第三層具有第三松厚率。
4.根據權利要求3所述的過濾介質,其中所述第一松厚率大于所述第二松厚率。
5.根據權利要求3或4中任一項所述的過濾介質,其中所述第三松厚率大于所述第二松厚率。
6.根據權利要求5所述的過濾介質,其中所述第一松厚率在8cm3/g至35cm3/g,更優選地8-20cm3/g,并且最優選地7-18cm3/g的第一松厚率范圍內。
7.根據權利要求5所述的過濾介質,其中所述第二松厚率在4cm3/g至9cm3/g,更優選地5cm3/g至8cm3/g的第二松厚率范圍內。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的過濾介質,其中所述第一纖維具有第一平均纖維寬度,所述第一平均纖維寬度大于所述第二纖維的第二平均纖維寬度。
9.根據權利要求8所述的過濾介質,其中所述第三纖維具有第三平均纖維寬度,所述第三平均纖維寬度大于所述第二纖維的所述第二平均纖維寬度。
10.根據權利要求8或9中任一項所述的過濾介質,其中所述第一平均纖維寬度在7μm至25μm,優選地10μm至25μm的第一平均纖維寬度范圍內。
11.根據權利要求8或9中任一項所述的過濾介質,其中所述第三纖維具有第三平均纖維寬度,所述第三平均纖維寬度在4μm至25μm,優選地8μm至25μm的第三平均纖維寬度范圍內。
12.根據權利要求7或8中任一項所述的過濾介質,其中所述第二纖維具有第二纖維平均纖維寬度,所述第二纖維平均纖維寬度在2.5μm至15μm,優選地4μm至10μm的第二纖維平均纖維寬度范圍內。
13.根據前述權利要求中任一項所述的過濾介質,其中所述第一層不通過與所述第一層和所述第二層分離的膠粘劑結合到所述第二層。
14.根據前述權利要求中任一項所述的過濾介質,其中所述第二層不通過與所述第二層和所述第三層分離的膠粘劑結合到所述第三層。
15.根據前述權利要求中任一項所述的過濾介質,其進一步包含粘合劑,所述粘合劑優選地選自丙烯酸酯、苯乙烯丙烯酸酯、乙酸乙烯酯和乙酸乙烯酯丙烯酸酯粘合劑。
16.根據權利要求17所述的過濾介質,其中所述粘合劑基本上不含三聚氰胺含量和/或甲醛含量,優選地所述粘合劑中的所述三聚氰胺含量和/或所述甲醛含量小于0.5wt%,更優選地小于0.2wt%。
17.根據前述權利要求中任一項所述的過濾介質,其中所述過濾介質的透氣性為100升/m2/秒至700升/m2/秒,更優選地為150-600升/m2/秒。
18.一種燃氣渦輪或hvac過濾單元,所述燃氣渦輪或hvac過濾單元包含根據權利要求1至18中任一項所述的過濾介質。
19.一種變速器流體過濾單元,所述變速器流體過濾單元包含根據權利要求1至18中任一項所述的過濾介質。
20.一種制造根據權利要求1至20中任一項所述的過濾介質的方法,所述方法包含以下步驟:
21.一種根據權利要求1至17中任一項所述的過濾介質在過濾氣體或液體的方法中的用途。