过滤元件及其方法
2019-11-26

过滤元件及其方法

本发明公开了一种具有多个成形的过滤介质层的过滤元件。所述介质分层堆叠以便形成孔径梯度。该过滤元件能从移动的流体流中同时除去固体和液体颗粒。该过滤元件具有高强度和可压缩性。这些层可以受多孔或打孔支架的支撑以便在过滤操作中提供机械稳定性。该过滤介质层可以形成多种过滤元件形状,诸如板、筒、插入物等。

获得对照过滤器结构FStr-CTRL,用于在测试中与以下实施例4中的FStr-l、-2和-3作比较。FStr-CTRL是市场上销售用于柴油发动机的过滤器,可以部件号SO40029从美国明尼苏达州明尼阿波利斯的唐纳森有限公司(DonaldsonCompany,Inc.)购得。表3.由本发明的过滤介质层形成的过滤器结构

大量关于过滤元件中的孔径梯度的现有技术涉及取暖、通风或空调

然后,该介质被堆叠在多个层中以形成本发明的过滤元件,其中至少两个层具有不同的结构。如本文中定义的,当涉及本发明的过滤介质层时,"不同的"指过滤介质包含不同的材料、材料的比例不同、制备该介质的方法不同、化学添加剂不同、或引起纤维的表面能、孔径、透过率、膨松性、基本重量、压降、拉伸性能、纤维取向等不同的任意其它区别。介质可以是相同的或不同的;换句话说,在堆叠设置中可以使用一种介质的多层或

中携带:(a)疏水性流体(例如油,包括燃料气溶胶),主要包含0.1-5.0微米的液滴(主要地从数量上计算);和(b)来自燃烧的碳污染物,通常包含碳颗粒,其中大多数是约0.01-1.0微米大小。此种"泄漏气体"通常从发动机组通过泄漏出口向外排放。本文中,当使用术语"疏水性流体"指代气流中夹带的液体气溶胶时,是指非水性流体,特别是油。通常,此类材料不能与水混溶。本文中,关于载流流体所用的术语"气体"或其变化形式指空气、燃烧尾气和其它气溶胶载气。该气体可以携带大量其它成分。此种成分可以包括例如铜、铅、硅酮、铝、铁、铬、钠、钼、锡和其它重金属。

住的介质部分。过滤元件的XY孔径可以增加以便提高介质的排流能力,但是

其中F="

获得对照过滤器结构FStr-CTRL,用于在测试中与以下实施例4中的FStr-l、-2和-3作比较。FStr-CTRL是市场上销售用于柴油发动机的过滤器,可以部件号SO40029从美国明尼苏达州明尼阿波利斯的唐纳森有限公司(DonaldsonCompany,Inc.)购得。表3.由本发明的过滤介质层形成的过滤器结构

实施例4

便形成比较均匀的纤维浆料。然后,通过从纤维中排除水使该纤维浆料形成湿法成网薄片。然后,可以使该湿法成网薄片干燥、固化或以其它方式进行加工以便形成干燥的可渗透的片、介质或过滤器。充分干燥并且加工

介质厚度=丁

固体颗粒通常以保留在过滤器纤维上的方式从流体流中滤除。因此,优选提供具有极大有效孔径的颗粒过滤介质,该介质还提供足够表面积以便与流体流中的大多数颗粒接触,从而从物流中除去颗粒。大孔径还有利于通过防止由被捕获的颗粒引起的堵塞来延长过滤元件的寿命。

优选使用造纸工艺制造数层本发明的过滤介质。此类湿法成网工艺特别有用,许多纤维组分都设计成用于水性分散体加工。含有材料的纤维浆料一般被混合以便形成比较均匀的纤维浆料。然后,用湿法成网造纸工艺加工该纤维浆料。在优选的湿法成网处理模式中,介质由包含纤维状材料的水性介质分散体的水性调制物制成。该分散体的水性液体通常是水,但是可以包括各种其它物质,诸如pH调节物质、表面活性剂、消泡剂、阻燃剂、粘度调节剂、介质处理剂、着色剂等。浆料形成湿法成网薄片后,可以使该湿法成网薄片干燥、固化或以其它方式进行加工以便形成干燥的、可渗透的真正的片、介质或过滤器。充分干燥并且加工成过滤介质后,这些片一般为约0.32至约2.0毫米厚并且具有约33-200克沐2的基本重量。

升的水中,该水先用硫酸调节pH至约3。通过在沃宁(Waring)2高速混合器(型号7009G,来自美国康涅狄格州托林顿(Torrington)的沃宁产品(WaringProducts))中混合使纤维成浆状。然后,用4升的水将该纤维浆料稀释至总共5升并且再混合2分钟或更久。将混合的桨料转移至标准Formax12x12英寸G-100手抄片模具(来自美国新罕布什尔州多佛尔市的伯克普公司(BescorpInc.)),其中放置着Reemay2200载片(来自美国田纳西州旧赫克瑞市的菲比白普力克(Fiberwebplc))。小心注满该载片以便确定无空气气泡吸入。然后使水分排出浆料。使用型号135的爱默生加速干燥器(EmersonSpeedDryer,来自美国密歇根州里奇兰德的可佐纸化学品公司(KalamazooPaperChemicals,Richland,MI))的平板烘干机使湿片在285。F干燥和粘合5分钟。