專利名稱：用于氣體過濾的過濾介體、過濾裝置及所述過濾介體的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的在于提出一過濾介體(média filtrant)，其用于過濾如空氣的氣體，以便為場所或機(jī)動車實現(xiàn)通風(fēng)和/或加熱和/或空氣調(diào)節(jié)，并提出包括所述過濾介體的一過濾裝置。
本發(fā)明的目的還在于提出一應(yīng)用所述裝置的過濾方法、以及一所述過濾介體的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的過濾介體由直徑基本恒定的混合纖維構(gòu)成。
其如專利文獻(xiàn)FR 2 761 901中所描述的，可以通過梳理纖維獲得，或其可以通過將一熱塑性聚合物穿過管道而獲得。
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)應(yīng)用，選擇他所希望用來生產(chǎn)一過濾介體的纖維的平均直徑。
通常，采用纖度(單位分特(décitex))來表征一批纖維的平均直徑。
通常，越希望獲得強(qiáng)大的過濾效力，越選擇“細(xì)”的纖維，尤其是纖度(titrage)小于5分特的纖維。因此通常導(dǎo)致較低的填塞量(capacitéde colmatage)。
相反，當(dāng)希望獲得填塞量較高的過濾介體時，會選擇“粗”的纖維，尤其是纖度高于5分特的纖維。但因此導(dǎo)致過濾效力弱小。
這些方法的問題在于獲得這類過濾介體的難度，所述過濾介體既要具有強(qiáng)大的過濾效力，也要具有良好的填塞量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)上述缺點。因此，本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)一具有高效力與良好填塞量的過濾介體。
借助于一過濾介體得以達(dá)到所述目的，所述過濾介體用于過濾氣體如空氣，用以為場所或機(jī)動車實現(xiàn)通風(fēng)和/或加熱和/或空氣調(diào)節(jié)，所述過濾介體包括至少一纖維網(wǎng)，其中至少一纖維網(wǎng)由至少兩類平均直徑不同的纖維的一混合體構(gòu)成。
發(fā)明者可能注意到，出人意料的是，一按照本發(fā)明的過濾介體可以同時獲得較高的過濾效力與良好的填塞量。
根據(jù)所述的按照本發(fā)明的過濾介體的其它特征[14]-各類纖維具有一纖度，所述纖度小于或等于50分特，優(yōu)選大于或等于1分特。
-兩類平均直徑的纖維的纖度不同于一系數(shù)，該系數(shù)大于或等于1.5，優(yōu)選大于或等于1.6，甚至大于或等于2。
-所述的至少兩類平均直徑不同的纖維的混合體包括10％至90％的更小平均直徑的纖維，其優(yōu)選包括25％至75％的更小平均直徑的纖維，尤其包括基本50％的更小平均直徑的纖維。
-所述纖維網(wǎng)的纖維優(yōu)選地選自以下的組類熱塑性纖維組，所述熱塑性纖維如聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺；丙烯酸纖維或預(yù)氧化丙烯酸纖維組；芳族聚酸胺纖維組；酚醛纖維組；碳氟纖維組；無機(jī)纖維組，所述無機(jī)纖維如玻璃纖維；金屬纖維組。
-所述纖維網(wǎng)的纖維為長纖維，且通過一梳理作業(yè)被混合，從而形成一梳理網(wǎng)(voile de carde)。
-所述纖維網(wǎng)的纖維具有一平均長度，所述平均長度大于或等于38毫米，且優(yōu)選小于或等于120毫米。
-所述過濾介體還包括一第二纖維網(wǎng)，該第二纖維網(wǎng)平行于所述纖維網(wǎng)——其由至少兩類平均直徑不同的纖維的一混合體構(gòu)成——地布置，并且所述過濾介體還包括被設(shè)置在所述兩個纖維網(wǎng)之間的活性粒子、尤其是活性碳粒子。
-所述第二纖維網(wǎng)的纖維的纖度小于或等于所述由纖維混合體構(gòu)成的纖維網(wǎng)的纖維的最小纖度。
本發(fā)明還涉及一過濾裝置，其特別地被用于過濾氣體如空氣，并用于對場所或機(jī)動車進(jìn)行通風(fēng)和/或加熱和/或空氣調(diào)節(jié)，所述過濾裝置包括上面所述的過濾介體。
過濾裝置包括一承架件，所述承架件通常由一柔性的或硬性的聚合帶構(gòu)成，過濾介體被固定在所述承架件上。一常規(guī)的過濾裝置通常包括兩個或四個兩兩平行的聚合帶。過濾介體在被固定在聚合帶上之前，通常被弄皺成折疊式。
本發(fā)明還涉及過濾如空氣的氣體的過濾方法，其中，以進(jìn)入的空氣流首先穿過所述的由至少兩類平均直徑不同的纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)的方式，將一根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置布置在一空氣流管中，其中所述過濾裝置包括一由至少兩類平均直徑不同的纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)，以及一第二纖維網(wǎng)與位于所述兩網(wǎng)之間的活性粒子。
本發(fā)明還涉及過濾介體生產(chǎn)方法，所述過濾介體用于過濾氣體如空氣，所述生產(chǎn)方法包括至少以下的連續(xù)步驟[26]-配備纖維，所述纖維包括至少兩類平均直徑不同的纖維，并且其纖度小于或等于50分特，且優(yōu)選大于或等于1分特，[27]-混合所述配備好的纖維，[28]-把混合體引入一梳理裝置中，[29]-進(jìn)行一梳理作業(yè)，以便形成一梳理網(wǎng)。
按照一實施方式，所述方法使用這類纖維，其中兩類平均直徑纖維的纖度不同于一系數(shù)，該系數(shù)大于或等于1.5，優(yōu)選大于或等于1.6，甚至大于或等于2。
按照一更有利的特征，所述方法包括一后續(xù)步驟，即進(jìn)行纖維液壓粘合，尤其是通過噴水進(jìn)行纖維液壓粘合，以便提高所述梳理網(wǎng)的機(jī)械固結(jié)。
還更有利的是，在所述梳理作業(yè)過程中加入一柵網(wǎng)。
按照另一特征，所述方法包括一后續(xù)的成形步驟，尤其是一輥軋或壓延的成形步驟，在所述步驟中，將所述梳理網(wǎng)與一第二網(wǎng)引入一成形裝置中，從而允許接合所述兩網(wǎng)，且在所述步驟中，將活性粒子尤其是活性碳粒子插放在所述兩網(wǎng)之間，這尤其是在一輥軋或壓延的操作期間進(jìn)行。
具體實施例方式其它有利的細(xì)節(jié)與特征從對以下非限制性的優(yōu)選實施方式的描述中體現(xiàn)出來。
按照已有技術(shù)(例1與例2)以及按照本發(fā)明(例3)，利用過濾介體制出三個組合型過濾器，其中所述過濾介體包括一上部纖維網(wǎng)、一下部纖維網(wǎng)以及在兩層纖維網(wǎng)之間的活性碳，其特征如下
所使用的纖維按照專利FR 2 761 901的教導(dǎo)進(jìn)行梳理。
上部纖維網(wǎng)的表面密度(masse surfacique)為38g/m2。
下部纖維網(wǎng)的表面密度為40g/m2。
與按照本發(fā)明的例3不同的是，例1與例2使用具有單一類的纖維(population de fibres)的過濾介體，而在本發(fā)明的例3中兩類纖維相混合。
活性碳利用一粘結(jié)劑被保持在兩纖維網(wǎng)之間。
在相同條件下實施打皺(plissage)之后，三種過濾介體被固定在兩個由聚丙烯制成的5毫米的泡沫條帶上，從而得到寬206毫米、長208.5毫米且高30毫米的過濾裝置。
過濾裝置在由ISO/TS 11155-1標(biāo)準(zhǔn)確定的條件下進(jìn)行表征。
上部纖維網(wǎng)被放置于空氣入口處。所使用的灰塵為SAE精細(xì)類型，即ISOFINE，(A2精細(xì)測試灰塵-ISO 12103-1)。
以下表格總結(jié)了所獲得的結(jié)果
針對三個例子進(jìn)行的測量顯示過濾介體的纖維類型不會對壓力損失造成重大影響(估計壓力損失測量值的離散差約為10％)。
通常觀察到，一由“粗”纖維構(gòu)成的過濾介體的填塞量(例2)大大高于一由“細(xì)”纖維構(gòu)成的過濾介體的填塞量(例1)。
然而，令人意外的是，一由“粗”纖維與“細(xì)”纖維混合體構(gòu)成的過濾介體(例3)的填塞量接近一“粗”纖維過濾介體(例2)的填塞量。
為了界定過濾器的特征，還在過濾器的不同生命階段，測量平均效力隨粒度譜(spectre particulaire)(微米)的變化量(％)。
確定一新過濾器出口處的壓力Po——其中使一負(fù)載75mg/m3/h的Isofine灰塵的180m3/h的空氣流通過該新過濾器，并記錄在恒定的負(fù)載空氣流量下、對于特征壓力尤其是Po+125Pa、Po+250Pa所述效力隨時間的效力變化量。


圖1示出對于一壓力Po+125Pa，針對所述的三個例子例1、例2和例3所述的平均效力隨粒度譜的變化。
可注意到，在通常情況下，一“細(xì)”纖維介體(例1)的平均效力遠(yuǎn)高于一“粗”纖維介體(例2)的平均效力。
令人意外的是，可注意到按照本發(fā)明的由“粗”纖維和“細(xì)”纖維的混合體構(gòu)成的過濾介體(例3)的平均效力接近于一“細(xì)”纖維介體(例1)的平均效力。
在這樣一過濾器——其利用由纖維混合體構(gòu)成的過濾介體——的不同生命階段中可觀察到這種性質(zhì)，且以下表格證明了該性質(zhì)。取用對于1微米的微粒尺寸值——其代表了機(jī)動車內(nèi)需過濾的最大量灰塵——所述效力隨壓力的數(shù)值。
按照本發(fā)明因此獲得一出色的過濾介體，其允許獲得這樣的過濾器，所述過濾器的平均效力高，同時還具有較高的填塞量。
本發(fā)明并不僅局限于這些實施類型，并且應(yīng)當(dāng)以非限制性方式解釋本發(fā)明，且其包括任何過濾介體和這類過濾裝置其中，至少一纖維網(wǎng)由至少兩類平均直徑不同的纖維構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.過濾介體，其用于過濾氣體如空氣，用以為場所或機(jī)動車實現(xiàn)通風(fēng)和/或加熱和/或空氣調(diào)節(jié)，所述過濾介體包括至少一纖維網(wǎng)，其特征在于，至少一纖維網(wǎng)由至少兩類平均直徑不同的纖維的一混合體構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的過濾介體，其特征在于，各類纖維具有一纖度，所述纖度小于或等于50分特，優(yōu)選大于或等于1分特。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的過濾介體，其特征在于，兩類平均直徑的纖維的纖度不同于一系數(shù)，該系數(shù)大于或等于1.5，優(yōu)選大于或等于1.6，甚至大于或等于2。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的過濾介體，其特征在于，所述的至少兩類平均直徑不同的纖維的混合體包括10％至90％的更小平均直徑的纖維，其優(yōu)選包括25％至75％的更小平均直徑的纖維，尤其包括基本50％的更小平均直徑的纖維。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的過濾介體，其特征在于，所述纖維網(wǎng)的纖維優(yōu)選地選自以下的組類熱塑性纖維組，所述熱塑性纖維如聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺；丙烯酸纖維或預(yù)氧化丙烯酸纖維組；芳族聚酸胺纖維組；酚醛纖維組；碳氟纖維組；無機(jī)纖維組，所述無機(jī)纖維如玻璃纖維；金屬纖維組。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的過濾介體，其特征在于，所述纖維網(wǎng)的纖維為長纖維，且通過一梳理作業(yè)被混合，從而形成一梳理網(wǎng)。
7.按照權(quán)利要求6所述的過濾介體，其特征在于，所述纖維網(wǎng)的纖維具有一平均長度，所述平均長度大于或等于38毫米，且優(yōu)選小于或等于120毫米。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的過濾介體，其特征在于，所述過濾介體還包括一第二纖維網(wǎng)，該第二纖維網(wǎng)平行于所述纖維網(wǎng)——其由至少兩類平均直徑不同的纖維的一混合體構(gòu)成——地布置，并且所述過濾介體還包括被設(shè)置在所述兩個纖維網(wǎng)之間的活性粒子、尤其是活性碳粒子。
9.按照權(quán)利要求8所述的過濾介體，其特征在于，所述第二纖維網(wǎng)的纖維的纖度小于或等于所述由纖維混合體構(gòu)成的纖維網(wǎng)的纖維的最小纖度。
10.過濾裝置，其特別地被用于過濾氣體如空氣，并用于對場所或機(jī)動車進(jìn)行通風(fēng)和/或加熱和/或空氣調(diào)節(jié)，其特征在于，所述過濾裝置包括一如權(quán)利要求1至9中任一項所述的過濾介體。
11.過濾方法，其過濾氣體如空氣，其特征在于，將按照權(quán)利要求10所述的過濾裝置插入一空氣流管中，其中所述過濾裝置包括一按照權(quán)利要求8或9所述的過濾介體；并且，所述過濾裝置的所述由至少兩類平均直徑不同的纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)被設(shè)置在氣流入口處。
12.過濾介體生產(chǎn)方法，所述過濾介體用于過濾氣體如空氣，所述生產(chǎn)方法包括至少以下的連續(xù)步驟-配備纖維，所述纖維包括至少兩類平均直徑不同的纖維，并且其纖度小于或等于50分特，且優(yōu)選大于或等于1分特，-混合所述配備好的纖維，-把混合體引入一梳理裝置中，-進(jìn)行梳理作業(yè)，以便形成一梳理網(wǎng)。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，兩類平均直徑纖維的纖度不同之處在于一系數(shù)，該系數(shù)大于或等于1.5，優(yōu)選大于或等于1.6，甚至大于或等于2。
14.按照權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法包括一后續(xù)步驟，即進(jìn)行纖維液壓粘合，尤其是通過噴水進(jìn)行纖維液壓粘合，以便提高所述梳理網(wǎng)的機(jī)械固結(jié)。
15.按照權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其特征在于，在所述梳理作業(yè)過程中加入一柵網(wǎng)。
16.按照權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括一后續(xù)的成形步驟，尤其是一輥軋或壓延的成形步驟，在所述步驟中，將所述梳理網(wǎng)與一第二網(wǎng)引入一成形裝置中，從而允許接合所述兩網(wǎng)，且在所述步驟中，將活性粒子尤其是活性碳粒子插放在所述兩網(wǎng)之間，這尤其是在一輥軋或壓延的操作期間進(jìn)行。
全文摘要
過濾介體，其用于過濾氣體如空氣，用以為場所或機(jī)動車實現(xiàn)通風(fēng)和/或加熱和/或空氣調(diào)節(jié)，所述過濾介體包括至少一纖維網(wǎng)，其中至少一纖維網(wǎng)由至少兩類平均直徑不同的纖維的一混合體構(gòu)成，各類纖維尤其具有一纖度，所述纖度小于或等于50分特，優(yōu)選大于或等于1分特。本發(fā)明還涉及一所述過濾介體的生產(chǎn)方法。
文檔編號B01D39/16GK101031347SQ200580032793
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者M·席爾瓦, M·雅凱特, R·克洛瑟克 申請人:瓦萊奧摩擦材料公司