本发明专利技术涉及复合过滤介质结构（１０）。结构（１０）包括基础基片（１２），所述基础基片（１２）包括用纺粘法由多根双组分合成纤维（３０）形成的非织造织物基片。复合过滤介质结构（１０）包括通过静电吹纺法沉积于基础基片一侧上的纳米纤维层（２０）。在一个方面，基础基片（１２）和纳米纤维层（２０）构成提供根据ＡＳＨＲＡＥ?５２．２－１９９９试验方法测定的至少８５％过滤效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及过滤元件，更具体涉及具有波纹或压花复合非织造过滤介质的过 滤元件。
技术介绍
一些已知的过滤介质复合结构结合湿铺制纸过程制造基片，结合静电纺丝技术在 过滤介质基片的一侧或两侧上沉积轻质纳米纤维涂层。一般介质基片具有100-120克/平 方米(g/m2)基重，纳米纤维层具有0. 5g/m2或更小基重。已知一些轻质纳米纤维层可经历高机械应力应用。这些应用可有利用于由具有小 于500纳米(nm)(更一般IOOnm)直径的纤维形成纳米纤维层。另外，如图1所示，在以单 纤维层厚度结合到基片时，已知的静电纺丝纳米纤维层在结构中为两维。已知在纳米纤维 从过滤介质脱落处可有脱落的纤维，因为在纳米纤维和用于依赖极性吸引力的常规静电纺 丝纤维的基础介质之间有相对较弱的吸引结合。这些可有一些降低的过滤性能方面。可用过滤介质复合结构为各种装置提供清洁空气。这些装置可包括涡轮机叶片。 一般已知的过滤介质可具有提供在已知操作流速根据ASHRAE 52. 2-1999试验方法测定在 一般大于7. Omm H20压降俘获约55% 0. 3-0. 4ym颗粒的新或清洁操作效率。转向含涡轮机叶片的实例装置，设法保持涡轮机叶片清洁是合理的。清洁涡轮机 叶片的一种常用方法需要在周期间隔将涡轮离线取下，以将叶片水洗干净。由于涡轮机不 工作，涡轮机停机时间可能花费多，因此产生动力缩减。合乎需要提供比已知过滤介质更高 效率的过滤介质，以减少或消除清洁涡轮机叶片的涡轮机停机时间。目前技术最佳性能用静电纺丝纤维层涂覆的标准湿铺基础介质在F-9评价。至 今，在用100% 0. 30微米DOP颗粒挑战时，最大效率被静电纺丝法限制在约75%效率最大 值。这已在湿铺基础介质的一个表面上用厚层静电纺丝纤维或在基础介质的两个表面上用 纳米纤维层达到。
技术实现思路
为了基本了解本专利技术的一些实例方面，以下提供本专利技术的简要概述。此概述不是 本专利技术的广泛综述。另外，此概述不是要确定本专利技术的关键要素，也不描绘本专利技术的范围。 此概述的唯一目的是以简化形式提供本专利技术的一些概念，作为以后提供更详细说明的前奏。一方面，本专利技术提供包含基础基片的复合过滤介质结构。基础基片包括用纺粘 法由多根双组分合成纤维形成的非织造织物基片。复合过滤介质结构包括通过静电吹纺 法沉积于基础基片一侧上的纳米纤维层。基础基片和纳米纤维层构成提供根据ASHRAE 52. 2-1999试验方法测定的至少85%过滤效率。另一方面，本专利技术提供包含基础基片的复合过滤介质结构。基础基片包括用纺粘 法由多根双组分合成纤维形成的非织造织物基片。复合过滤介质结构包括通过静电吹纺法沉积于基础基片一侧上的纳米纤维层。纳米纤维层具有约2. Og/m2至约3. Og/m2的基重。另一方面，本专利技术提供一种制造复合过滤介质的方法。所述方法包括形成用纺粘 法由多根双组分合成纤维形成的非织造织物基片。所述方法包括通过静电吹纺聚合物溶 液，以在非织造织物的至少一侧上形成多根纳米纤维施加纳米纤维层，从而形成复合过滤 介质，使得复合过滤介质具有至少约85%过滤效率。附图说明通过阅读以下说明并参考附图，本专利技术的前述和其他方面对本专利技术所涉及领域的 技术人员将变得显而易见，其中图1为在湿铺基片上静电纺丝纳米纤维层的现有技术实例的显微相片；图2为根据本专利技术的一个方面的纺粘双组分基片上的静电吹纺纳米纤维膜层的 第一实例的显微相片；图3为使用图2的纳米纤维膜层和纺粘双组分基片的实例复合过滤介质的示意横 截面图；图4为图3中所示过滤介质中使用的双组分纤维的显微照相端视图；图5为图3中所示纺粘双组分基片的显微照相顶视图；图6为图3中所示纺粘双组分基片的粘合图案的示意顶视图；图7为图3中所示波纹结构的复合过滤介质的实例方面的横截面图；图8为根据一个实例方面对图3的复合过滤介质压花的压花辊的示意图；图9为图3中所示过滤介质中使用的双组分纤维的横截面的显微相片；图10为包含图6中所示过滤介质的滤筒的侧视图；图IlA为使用图3的过滤介质的第一实例过滤元件的透视图；图IlB为使用图3的过滤介质的第二实例过滤元件的透视图；图12为图10中所示滤筒的部分的放大透视图；图13为根据图3的实例方面的基础介质基片在不同基重的分级效率-粒径的曲 线图；图14为与具有和不具有纳米纤维层的比较性基础介质基片比较根据图3的实例 方面的具有和不具有纳米纤维层的基础介质基片的分级效率-粒径的曲线图；图15为新专利技术与标准介质比较的ASHRAE 52. 2分级效率-粒径的曲线图。具体实施例方式在附图中描述和说明结合本专利技术的一个或多个方面的实例实施方案。说明的这些 实例不是对本专利技术的限制。例如，可在其他实施方案和甚至其他类型装置中利用本专利技术的 一个或多个方面。另外，本文使用某些术语只是为了方便，不应认为是对本专利技术的限制。另 外，在附图中，相同参考数字用于指定相同元件。以下详细描述高性能复合过滤介质和根据本专利技术的一个或多个方面制造复合过 滤介质的方法的实例。一般复合过滤介质包括双组分合成非织造基础基片和至少一个纳米 纤维表面层。在一个具体实例中，在构成过滤元件或滤筒并用于脉冲燃气涡轮机入口过滤 器壳或类似工业过滤系统时，此复合过滤介质提供提高的过滤性能。在一个实例中，也可利4用后续过程，如形成波纹和打褶和一般组合，使新的复合过滤介质构成滤筒或过滤元件。过 滤介质形成波纹提供用于对复合过滤介质的“洁净”侧和“脏污”侧低限制气流的大体积通 道。在一个实例中，根据美国采暖、制冷与空调工程师学会标准(ASHRAE)52. 1试验方法测 定，复合过滤基片可提供保留俘获0. 3-0. 4μπι颗粒的约85%初始过滤效率，性能比已知的 过滤介质提高约10%。另外，复合介质可提供在低于已知过滤介质的压降85%的效率。在 一个实例中，复合过滤介质具有小于6. Omm水的阻力(或压降)。另外，这种复合过滤介质可在受到广泛和集中粉尘负荷和清洁挑战时具有有利的 耐用性，并达到较高效率。这种有利的耐用性可以为超过现有技术的改良。用于改善性能 (例如，至少85%效率)的一个理由可以是纳米纤维的基重为约2.0-3. Og/m2。此基重可大 于已知的过滤介质。已发现，约2. 0-3. Og/m2的实例范围为用于纳米纤维层的有用重量。较 高基重可允许过滤介质在反脉冲清洗下比已知过滤介质更有效地洗净。图2显示根据本专利技术的至少一个方面的纺粘基片12与纳米纤维膜层20结合形式 的复合过滤介质10的一个实例。纳米纤维层20和纺粘基片12的组合提供一种具有广泛 多层曲折通道的耐用三维表面过滤层，这种多层曲折通道允许高效率和细颗粒俘获，而不 基本限制气流或增加压降。多层曲折通道可包括小孔。已发现此结构对脉冲过滤系统中的 机械力极为耐用，尤其与具有最小厚度的二维纳米纤维层比较。对于所示的这个实例，纳米 纤维层20的基重为约2. 0-3. Og/m2。纺粘基片12或多根双组分纤维30上的实例纳米纤维 层20的厚度可以为约10微米，与如图1所示的单层现有技术实例的3微米一般最大厚度 形成对比。介质也可提供较低压降积累，因为在过滤和反清洗操作期间过滤介质由在过滤介 质上施加的力偏离很小。另外，纺粘形成波纹的介质基片12可以在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合过滤介质结构（１０），所述复合过滤介质结构（１０）包括：基础基片（１２），所述基础基片（１２）包括用纺粘法由多根双组分合成纤维（３０）形成的非织造织物基片；纳米纤维层（２０），所述纳米纤维层（２０）通过静电吹纺法沉积于基础基片（１２）的一侧上；并且所述基础基片（１２）和纳米纤维层（２０）构成提供根据ＡＳＨＲＡＥ５２．２－１９９９试验方法测定的至少８５％过滤效率。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A斯米蒂斯，RH德万二世，JT克莱门茨，
申请(专利权)人：BHA控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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