具有不规则结构的过滤介质制造技术

一般地提供了涉及过滤介质的制品和方法。在一些实施方案中，过滤介质具有不规则表面结构。例如，过滤介质可以包含以一种或更多种方式不规则的复数个峰。峰高标准偏差与平均峰高的比率可以大于或等于0.05，和/或峰间距标准偏差与平均峰间距的比率可以大于或等于0.08。在一些实施方案中，过滤介质包括层厚度大于0.3mm和/或刚度小于或等于100mg的非织造纤维网。网。网。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有不规则结构的过滤介质


[0001]本专利技术一般地涉及过滤介质，并且更具体地，涉及具有不规则结构的过滤介质。

技术介绍

[0002]过滤介质可以由一个或更多个纤维网形成。纤维网提供了允许流体(例如气体、空气)流过过滤介质的多孔结构。流体内包含的污染物颗粒可以被截留在纤维状网上或纤维状网内。过滤介质特性例如表面积和基重(basis weight)影响包括过滤效率、压降和对流体流过过滤器的阻力的过滤性能。通常，较高的过滤效率可以引起较高的对流体流动的阻力，这引起给定的穿过过滤器的流量的较高压降。
[0003]存在可以用于多种应用中的过滤介质的需要，所述过滤介质具有包括高效率和对流体流过过滤介质的低阻力的特性的期望平衡，从而引起高γ值。

技术实现思路

[0004]一般地描述了过滤介质、相关组件和相关方法。
[0005]在一些实施方案中，提供了过滤介质。过滤介质包含刚度小于或等于100mg并且平均表面高度大于0.3mm的非织造纤维网。
[0006]在一些实施方案中，提供了过滤介质。过滤介质包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包含具有平均峰高和峰高标准偏差的复数个峰。峰高标准偏差与平均峰高的比率大于或等于0.05。非织造纤维网的平均表面高度大于0.3mm。
[0007]在一些实施方案中，提供了过滤介质。过滤介质包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包含具有平均峰间距和峰间距标准偏差的复数个峰。峰间距标准偏差与平均峰间距的比率大于或等于0.08。非织造纤维网的平均表面高度大于0.3mm。
[0008]在一些实施方案中，提供了制造过滤介质的方法。所述方法包括将非织造纤维网沉积在可逆拉伸层上以及使可逆拉伸层至少部分地恢复。非织造纤维网在可逆拉伸层的恢复期间形成复数个峰。
[0009]当结合附图考虑时，从以下对本专利技术的各种非限制性实施方案的详细描述中，本专利技术的其他优点和新特征将变得明显。在其中本说明书和通过引用并入的文件包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文件包括相对于彼此冲突和/或不一致的公开内容时，则应以生效日期较晚的文件为准。
附图说明
[0010]将参照附图通过实例的方式描述本专利技术的非限制性实施方案，附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在图中，所示的每个相同或几乎相同的组件通常由单一数字表示。为了清楚起见，在不需要图示说明以使本领域普通技术人员理解本专利技术的地方，不是在每幅图中都标记每个组件，也不是本专利技术的每个实施方案的每个组件都被示出。在图中：
[0011]图1是根据一些实施方案的过滤介质的示意图；
[0012]图2是根据一些实施方案的测量的相对表面形貌的一个实例；
[0013]图3是根据一些实施方案在测量相对表面形貌期间获得的一组线数据的一个实例；
[0014]图4是一组线数据的一个实例，其中已识别出局部最大值(示出为较大的点)，并且用以确定峰高(Hi)和两个相邻峰之间的间距(Di)；
[0015]图5是根据一些实施方案包括两个层的过滤介质的示意图；
[0016]图6是根据一些实施方案包括三个层的过滤介质的示意图；
[0017]图7A至图7C是根据一些实施方案制造过滤介质的方法的示意图；
[0018]图8是根据一些实施方案包括两个层的过滤介质的示意图；
[0019]图9A至图9C是根据一些实施方案的波形过滤介质的示意图；
[0020]图10至图11是根据一些实施方案可以用于制造过滤介质的设备的照片；
[0021]图12是示出根据一些实施方案的γ和γ增加百分比作为拉伸的函数的图；
[0022]图13是示出根据一些实施方案的厚度和厚度增加百分比作为拉伸的函数的图；
[0023]图14是示出根据一些实施方案的表面高度作为拉伸的函数的图；
[0024]图15是示出根据一些实施方案的基重作为拉伸的函数的图；
[0025]图16是示出根据一些实施方案的γ作为表面高度的函数的图；
[0026]图17是示出根据一些实施方案在不同拉伸度下，峰间距标准偏差与平均峰间距的比率的图；以及
[0027]图18是示出根据一些实施方案的峰高标准偏差与平均峰高的比率的图。
具体实施方式
[0028]一般地提供了涉及过滤介质的制品和方法。一些实施方案涉及包含不规则结构的过滤介质。不规则结构可以存在于过滤介质的外表面上、过滤介质的内部和/或遍及整个过滤介质。在一些实施方案中，不规则结构包括过滤介质中的一个或更多个层的至少一部分的不规则构造(例如，空间构造、表面构造)。例如，过滤介质可以包括具有产生不规则结构的表面和/或三维形状的一个或更多个层。在一些实施方案中，不规则结构可以为具有一个或更多个不规则特征的复数个峰。例如，复数个峰可以具有不规则的尺寸、间距和/或形状。在一些这样的情况下，复数个峰可以由层中和/或其表面中的起伏形成。有利地，不规则结构可以通过例如提高每单位面积的过滤介质的相对量来用于提高过滤介质的γ。作为实例，与某些常规过滤介质相比，包含某些不规则峰的过滤介质可以具有每单位面积的过滤介质更大的表面积和/或每单位面积更大的基重。本文中描述的过滤介质还可以具有一种或更多种期望的物理特性。例如，过滤介质可以是相对薄的和/或具有相对低的刚度。在一些实施方案中，过滤介质可以具有通过其他方法不可实现的薄度和/或刚度。这样的轻质、薄和/或低刚度介质对于包括袋过滤器和面罩的多种应用可以是期望的。
[0029]一些实施方案涉及形成包含不规则结构的过滤介质的方法。如将在以下进一步详细描述的，形成这样的过滤介质的一种方法包括将一个或更多个层沉积在可逆拉伸层上，然后使可逆拉伸层至少部分地恢复。在恢复期间，可逆拉伸层可以沿着其拉伸的方向缩短，可能缩短至其预拉伸尺寸。在可逆拉伸层恢复时，恢复中的可逆拉伸层可以随着其拉动沉积在其上的任何层。恢复过程可以引起过滤介质和/或过滤介质的一个或更多个部分包含
不规则结构，例如具有一个或更多个不规则特征的复数个峰。不希望被任何具体理论束缚，认为以这种方式形成峰可以特别容易，和/或可以引起具有特别期望的不规则形态的峰形成。然而，还应理解，形成本文中描述的结构的其他方法也是可能的。
[0030]图1中示出了包含不规则结构的过滤介质的一个非限制性实例。在图1中，不规则结构至少存在于过滤介质的表面处；因此，图1示出了在表面处包含不规则结构的过滤介质。图1中示出的过滤介质1000包含复数个峰100。复数个峰100包括由谷60、70、80和90分离的峰10、20、30、40和50。每个峰具有高度和宽度。不在过滤介质的外边缘上的峰(即，峰20、30和40)具有两个最近邻间距；在过滤介质的外边缘上的峰(即，峰10和50)具有一个最近邻间距。作为实例，峰40具有高度40H、宽度40W和两个最近邻间距40A和40B。峰的这些特征可以借助于扫描光学显微镜例如Keyence VR
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过滤介质，包括：非织造纤维网，其中：所述非织造纤维网的刚度小于或等于100mg；以及所述非织造纤维网的平均表面高度大于0.3mm。2.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含具有平均峰高和峰高标准偏差的复数个峰，以及其中所述峰高标准偏差与所述平均峰高的比率大于或等于0.05。3.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述峰高标准偏差与所述平均峰高的比率大于或等于0.15且小于或等于0.5。4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含具有平均峰间距和峰间距标准偏差的复数个峰，以及其中所述峰间距标准偏差与所述平均峰间距的比率大于或等于0.08。5.根据权利要求4所述的过滤介质，其中所述峰间距标准偏差与所述平均峰间距的比率大于或等于0.15且小于或等于0.5。6.一种过滤介质，包括：非织造纤维网，其中：所述非织造纤维网包含具有平均峰高和峰高标准偏差的复数个峰；所述峰高标准偏差与所述平均峰高的比率大于或等于0.05；以及所述非织造纤维网的平均表面高度大于0.3mm。7.根据权利要求6所述的过滤介质，其中所述峰高标准偏差与所述平均峰高的比率大于或等于0.15且小于或等于0.5。8.根据权利要求6至7中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含具有平均峰间距和峰间距标准偏差的复数个峰，以及其中所述峰间距标准偏差与所述平均峰间距的比率大于或等于0.08。9.根据权利要求8所述的过滤介质，其中所述峰间距标准偏差与所述平均峰间距的比率大于或等于0.15且小于或等于0.5。10.一种过滤介质，包括：非织造纤维网，其中：所述非织造纤维网包含具有平均峰间距和峰间距标准偏差的复数个峰；所述峰间距标准偏差与所述平均峰间距的比率大于或等于0.08；以及所述非织造纤维网的平均表面高度大于0.3mm。11.根据权利要求10所述的过滤介质，其中所述峰间距标准偏差与所述平均峰间距的比率大于或等于0.15且小于或等于0.5。12.根据权利要求10至11中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含具有平均峰高和峰高标准偏差的复数个峰，以及其中所述峰高标准偏差与所述平均峰高的比率大于或等于0.05。13.根据权利要求12所述的过滤介质，其中所述峰高标准偏差与所述平均峰高的比率大于或等于0.15且小于或等于0.5。14.根据权利要求6至13中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的刚度小于
或等于100mg。15.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网为熔喷纤维网。16.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网是带电的。17.根据权利要求1至15中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网是不带电的。18.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质还包括稀松布。19.根据权利要求18所述的过滤介质，其中所述稀松布为网状物。20.根据权利要求18所述的过滤介质，其中所述稀松布为纺粘网。21.根据权利要求18至20中任一项所述的过滤介质，其中所述稀松布能够沿着至少一个轴经历至少50％的可逆拉伸。22.根据权利要求18至21中任一项所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网通过粘合剂粘附至所述稀松布。23.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质还包括第二非织造纤维网。24.根据权利要求23所述的过滤介质，其中所述第二非织造纤维网为静电纺丝纤维网。25.根据权利要求24所述的过滤介质，其中所述静电纺丝纤维网和所述稀松布定位在所述熔喷纤维网的相反侧上。26.根据任一前述权利要求所述的过滤介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯，
申请(专利权)人：霍林斯沃思和沃斯有限公司，
类型：发明
国别省市：