一种过滤介质制造技术

本发明专利技术涉及一种过滤介质，包括吸附性颗粒层和无纺布支撑层，所述吸附性颗粒层包括纤维和活性颗粒，其特征在于：还包括一种粘结剂，所述粘结剂与所述纤维共同组成皮芯结构的复合纤维，所述粘结剂作为复合纤维的皮层，所述纤维作为复合纤维的芯层，所述粘结剂在所述活性颗粒的表面形成粘结区，所述活性颗粒的表面还包括活性区，所述粘结区和活性区的面积比值在1:200～1:50范围内。本发明专利技术所要达到的目的是提供一种具有活性颗粒的过滤介质，该活性颗粒具有自粘结的作用。具有自粘结的作用。具有自粘结的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种过滤介质


[0001]本专利技术涉及一种过滤介质，特别是一种具有活性颗粒的过滤介质。

技术介绍

[0002]空气过滤器是一种能够将空气进行过滤净化的设备，其用途十分广泛，一般可用于洁净车间、厂房，或者洁净手术室等，或者用于电子机械通信设备等的防尘作用。许多工厂在工业生产中，生产一些精密产品时，通常需要生产车间保持洁净，这样就需要对进入洁净车间的空气进行过滤处理。在许多实验室内，进行精密的试验操作，需将试验设备置于洁净车间内，以使试验结果不受空气中杂质或灰尘的影响，因此洁净车间内部环境必须经过严格的控制。
[0003]在公开号为US6024782的专利文本中，公开了一种分层气体过滤介质，该过滤介质包括粘合层、基材和吸附剂层，吸附剂层的一侧粘结在粘合层上，吸附剂层的另一侧粘结在另一粘合层上，如此重复，形成多层结构的过滤介质，其中基材提供支撑作用。本专利仅通过粘合层和吸附剂层的粘合作用组成气体过滤介质，如此便可以通过设置吸附剂层的密度来调节过滤介质的密度，进而可以调节过滤材料的压降。
[0004]现有的空气过滤器通常用活性吸附物质来满足不同的过滤需求，但这些方案仍存在一些无法克服的问题，例如，活性吸附物质难以固定，易从过滤介质中脱落，从而导致空气过滤器的过滤效果降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要达到的目的是提供一种具有活性颗粒的过滤介质，该活性颗粒具有自粘结的作用。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种过滤介质，所述过滤介质包括吸附性颗粒层和无纺布支撑层，所述吸附性颗粒层包括纤维和活性颗粒，其特征在于：还包括一种粘结剂，所述粘结剂与所述纤维共同组成皮芯结构的复合纤维，所述粘结剂作为复合纤维的皮层，所述纤维作为复合纤维的芯层，所述粘结剂在所述活性颗粒的表面形成粘结区，所述活性颗粒的表面还包括活性区，所述粘结区和活性区的面积比值在1:200～1:50范围内。
[0007]过滤介质包括吸附性颗粒层和无纺布支撑层，吸附性颗粒层包括活性颗粒和纤维，该过滤介质还包括有粘结剂，粘结剂和纤维共同组成皮芯结构的复合纤维，其中粘结剂在活性颗粒的表面形成粘结区，而活性颗粒的表面未形成粘结区的部分是活性区。活性区具有吸附过滤作用，粘结区具有粘结作用，但粘结区已经部分或全部丧失吸附过滤的功能。如此设计，在将活性颗粒粘结到纤维上，形成吸附性颗粒层的同时，又能保证吸附性颗粒层的过滤功能。而且，活性颗粒的粘结区也可以将吸附性颗粒层粘结到无纺布支撑层上，形成稳固且强度高的过滤介质。在吸附性颗粒层中纤维可以起到增强增韧的作用，如图1纤维增强吸附性颗粒层的机理示意图所示，作用于活性颗粒上1的应力可以通过纤维2将应力分散
传递至其活性颗粒1和纤维2上，从而将应力分散，在宏观上显示为该过滤介质的强度的提高。为了不影响活性颗粒的吸附过滤作用，保证过滤介质的过滤效果的同时，又能保证活性颗粒本身的粘结效果，活性颗粒表面的粘结区和活性区的面积比值在1:200～1:50范围内。本文所说活性颗粒的粘结区与活性区的面积比值，是指其在活性颗粒表面上的面积比值，并不包括活性颗粒内部孔隙的面积。
[0008]进一步的，所述粘结区至少包括三个粘结点。
[0009]粘结区具有至少三个粘结点，如此设计，保证活性颗粒在过滤介质内能牢固的固定，避免出现活性颗粒从过滤介质中脱落的现象。需要注意的是，取(10x10)mm的过滤介质试样，测得试样中的活性颗粒表面至少都有三个粘结点，由于本过滤介质具有一定的一致性，因此因此可以认为整个过滤介质材料中含有的活性颗粒表面均具有至少三个粘结点。上述所说的粘结点的面积总和等于粘结区的总面积。
[0010]进一步的，所述纤维的直径z与所述活性颗粒的直径x之间满足：20≤x/z≤70。
[0011]若活性颗粒与纤维的接触面是点，可以大大降低纤维对活性颗粒吸附性能的影响。若活性颗粒的直径x与纤维直径z之间的比值x/z＜20，纤维与活性颗粒接触可能会扩展成面，影响活性颗粒的吸附效果；或者x/z＞70，活性颗粒的直径相较于纤维的直径过大，影响活性颗粒的粘结效果，活性颗粒容易与纤维之间脱离。当20≤x/z≤70时，活性颗粒的粘结强度和吸附过滤效果达到平衡，效果最佳。
[0012]进一步的，所述粘结区将所述吸附性颗粒层粘结到所述无纺布支撑层上。
[0013]活性颗粒通过粘结区粘结到纤维上，形成吸附性颗粒层后，又进一步通过粘结区的粘性粘结到无纺布支撑层上，形成过滤介质。如此设计，在活性颗粒与纤维相互粘结形成吸附性颗粒层的同时，又能将无纺布支撑层粘附在吸附性颗粒层之上，形成过滤介质，简化了过滤介质的生产制造工艺步骤的同时，又增强了过滤介质的粘结效果。
[0014]进一步的，所述吸附性颗粒层还包括胶粉，所述粘结区还包括第一粘结区，所述胶粉热熔化形成所述第一粘结区。
[0015]胶粉在活性颗粒的表面形成第一粘结区，活性颗粒的粘结作用是由粘结剂和胶粉提供。如此设计，可以保证活性颗粒的粘结效果，将活性颗粒更加稳固的粘结到纤维和无纺布支撑层上，形成高强度的过滤介质。
[0016]进一步的，所述粘结剂的熔点比所述纤维的熔点低至少20℃。
[0017]本专利技术中，粘结剂受热在活性颗粒的表面形成粘结区，而粘结剂的熔点比纤维的熔点低20℃。如此设计，当加热过滤介质时，在保证粘结剂软化产生粘结作用的同时，又能保证纤维的结构和性能不会受到影响。需要注意的是，本专利技术中所说的“粘结剂热熔化在活性颗粒的表面形成粘结区”是指，粘结剂受热产生粘性，使得活性颗粒粘结到纤维上，在活性颗粒与纤维的接触位置形成粘结区，此时的粘结剂并没有产生黏性流动。本解释适用全文。
[0018]进一步的，所述粘结剂的材料选自选自聚乙烯、聚丙烯的一种，所述纤维的材料选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯中的一种。
[0019]粘结剂与纤维形成皮芯结构的复合纤维，粘结剂和纤维的材料如此选择，既能实现粘结剂热熔化后在活性颗粒表面形成粘结区，又有利于复合纤维的成形加工。而且，这些原材料价格低廉，可以降低产品成本。
[0020]进一步的，所述纤维包括长纤和短纤，所述长纤的长度x满足：x≥30mm，所述短纤的长度y满足：y≤25mm。
[0021]取(10x10)mm的试样，测得试样中含有的纤维包括长度大于等于30mm的长纤和长度小于等于25mm的短纤，由于本专利技术的过滤介质具有均匀性和一致性，因此可以认为，该过滤介质中的纤维也包括长度大于等于30mm的长纤和长度小于等于25mm的短纤。在专利技术中，过滤介质上的纤维和活性颗粒是均匀分布的，单位长度的纤维粘结有数量一定的活性颗粒，那么长纤上粘结的活性颗粒较短纤上的多。由图1纤维增强吸附性颗粒机理示意图所知，当过滤介质受到拉伸力或者压缩力时，作用在活性颗粒1上的应力传递到纤维2上，后又通过纤维传递到其他活性颗粒1上，如此便可以将应力分散，增加过滤介质的强度和韧性。此时，粘结有较多的活性颗粒的长纤受到的力较短纤大，更容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过滤介质，所述过滤介质包括吸附性颗粒层和无纺布支撑层，所述吸附性颗粒层包括纤维和活性颗粒，其特征在于：还包括一种粘结剂，所述粘结剂与所述纤维共同组成皮芯结构的复合纤维，所述粘结剂作为复合纤维的皮层，所述纤维作为复合纤维的芯层，所述粘结剂在所述活性颗粒的表面形成粘结区，所述活性颗粒的表面还包括活性区，所述粘结区和活性区的面积比值在1: 200 ~ 1: 50范围内。2.根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述粘结区至少包括三个粘结点。3.根据权利要求2所述的过滤介质，其特征在于，所述纤维的直径z与所述活性颗粒的直径x之间满足：20≤x/z≤70。4.根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述粘结区将所述吸附性颗粒层粘结到所述无纺布支撑层上。5.根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，还包括胶粉，所述粘结区包括第一粘结区，所述胶粉热熔化形成所述第一粘结区。6.根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述粘结剂的熔点比所述纤维的熔点低至少20℃。7.根据权利要求6所述的过滤介质，其特征在于，所述粘结剂的材料选自聚乙烯、聚丙烯的一种，所述纤维的材料选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯中的一种。8.根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述纤维包括长纤和短纤，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，杨印景，
申请(专利权)人：杭州科百特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：