专利名称：一种不粘灰纤维深层过滤滤芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机空气滤清器领域，具体是一种不粘灰纤维深层过滤滤芯。
背景技术：
汽车空气滤清器的核心部件是滤芯，滤芯的主要原料是滤材，对滤材的主要要求 是过滤效率高、流动阻力低、能较长时间连续使用而无需保养。现有的汽车空气滤清器滤芯一般采用纸质折叠滤材，其特点是属于表面层过滤， 过滤孔隙小，过滤精度高，缺点是纸质滤芯不便清洗，由于孔隙小，不得不通过折叠方式增 加滤芯工作面积，从而达到要求的通道面积，这使得产品的体积增大。同时，孔隙小也容易 堵塞，造成过滤效果下降，寿命降低。与纸质折叠滤材不同，还有一种纤维材料滤材，纤维材料往往做成无纺滤布或纤 维束缠绕滤筒，这种滤芯的优点是便于清洗、透气性好，缺点是过滤精度没有纸质滤芯高， 一般仅用于空气过滤要求不高或液体的场合。专利200310115813公开了一种便于清洗的空气滤芯，采用纤维无纺滤布作为滤 材，解决了滤芯的清洗问题，但是，纤维无纺滤布难以达到纸质滤芯的过滤精度，所以，该滤 清器只能用于要求不高的场合。专利9322^44公开了一种丙纶针刺纤维滤芯，采用丙纶针刺纤维取代纸质滤芯， 与纤维无纺滤布类似，同样存在难以达到纸质滤芯的过滤精度的问题，而且，针刺属于机械 原理，难以做成致密的微孔，过滤精度低，所以，该技术目前仅仅用于内燃机的机油、柴油、 汽油的过滤。专利200810038268公开了一种组合式聚丙烯热喷纤维膜折叠式滤芯，采用聚丙 烯热喷纤维膜代替纸质滤芯，提高了滤芯的耐污能力，保证了滤芯的过滤精度与效率，从而 大大延长了滤芯的使用寿命，目前，该技术只能用于过滤液体。专利200710053185公开了一种汽车空气滤芯器滤芯，采用的滤材是由涤纶、聚丙 烯纤维制成的无纺布。无纺布材料的滤材可用碱水清洗，能够反复使用，但仍然无法避免无 纺布材料孔隙较大，漏过的灰尘损害发动机的问题。市场上有一公知的采用涤纶覆膜针刺毡的滤料，它采用聚四氟乙烯在涤纶或者玻 璃纤维布上覆膜，属于表面层过滤方式，具有一定的不沾灰效果，其过滤孔隙是通过针刺或 拉伸裂孔形成，前者的缺点与上述专利9322^44类似，后者的问题主要是孔隙率和强度比 较低，导致过滤效率下降，且风速较大时容易损坏滤膜，一般用于吸尘器、高温烟尘集尘袋 等对过滤要求不高的方面。
发明内容
本发明目的是提供一种透气间隙大、储尘能力高、过滤阻力小、不沾灰功能的空气 滤芯，具体是一种不粘灰纤维深层过滤滤芯。 为此本发明的技术方案为，一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，包括多孔圆筒，其特征在于在所述多孔圆筒的外圆周上缠绕有一层以上不沾灰性能的纤维，形成一种深层滤芯。对上述方案的改进在于可以将不沾灰性能的纤维编织成布，然后在多孔圆筒上 再卷绕一层以上的不沾灰性能纤维布，形成一种深层滤芯。对上述方案的再改进在于是所述不沾灰性能纤维其表面上复合有一层降低表面 能的材料。对上述方案的进一步改进在于所述的纤维可以是玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤 维，优选聚酯纤维；降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、有机硅或氟树脂及其接枝、共聚 物。对上述方案的再进一步改进在于所述的不沾灰性能纤维也可以是在普通高分子 纤维的纺丝过程中添加降低表面能的材料，材料可以是硅粉、聚四氟乙烯粉或气相二氧化娃。有益效果本发明的基本设计是在纤维束上涂布一层具有不沾灰性能的涂层，构成一种不沾 灰纤维，然后，将该纤维直接缠绕成多层筒状滤芯，或把该纤维编织成纤维布，再卷绕成多 层筒状滤芯。与现有普通纤维缠绕筒滤芯相比，减小了灰尘通过阻力，对灰尘而言，相当于减小 了过滤孔隙，提高了过滤精度。与现有覆膜纤维布相比，本发明是采用在纤维束上涂布不沾灰涂层，再编织成纤 维布的方式，其透气孔隙是由纤维束之间的间隙构成，而覆膜纤维布的透气孔隙是由机械 针刺覆膜或膜本身的微孔产生，前者间隙大，可以多层复合形成深层过滤，与后者的表层过 滤相比，本发明透气间隙大、储尘能力高、过滤阻力小，同时，保持了不沾灰功能。与现有普通纤维缠绕滤芯相比，本发明使用的纤维是通过表面处理或混合纺丝形 成的不沾灰纤维，相对于灰尘而言，相当于减小了过滤孔隙。本发明既具有普通纤维滤布透气性高、便于清洗的特点，又利用不沾灰性能纤维 的拒灰特点达到小过滤间隙纸质滤料的等效效果，同时，由于透气性高，所需的有效过滤面 积减小，从而减小了滤芯整体体积。利用纤维束之间的间隙，形成大孔径空气通道，不需要更大的过滤面积，产品体积 缩小；多层结构构成深层过滤，增加了储灰挡尘能力。不沾灰性能的纤维使灰尘不容易沾上或堵上滤材，减少了滤材堵孔几率，延长了 滤芯使用寿命。
图1是本发明的结构示意图。图2是本发明的多孔圆筒。图3是已缠绕纤维的示意图。图4是纤维布缠绕在多孔圆筒上的示意图。
具体实施例方式本发明中的不沾灰性能纤维可以是在普通纤维上复合一层降低表面能的材料；也可以是在纤维材料的纺丝过程中添加降低表面能的组分；还可以是对纤维表面进行降低表 面能的毛化处理。实施例1 图1是按照上述方法设计的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，它由已缠绕的纤维束 1，多孔圆筒2两个部分组成的。图2是多孔圆筒2，图3是已缠绕的纤维束1。将具有不沾灰性能的纤维束1缠绕在一个多孔圆筒2上，构成一个圆筒形滤芯，空 气从圆筒形滤芯外围流入，从圆筒形滤芯内孔流出，或反之优选外围流入、内孔流出。为了防止纤维束散开，缠绕可以交错成为花形；滤芯外围可以使用水或高压气流 清洗；缠绕层的紧密度和厚度根据过滤精度而定。不沾灰性能纤维可以是在普通纤维上复合一层降低表面能的材料，普通纤维可以 是玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维，优选聚酯纤维；降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、 有机硅和氟树脂及其接枝、共聚物。。不沾灰性能纤维也可以是在普通纤维的纺丝过程中添加降低表面能的组分，如纳 米粒子，优选硅粉、聚四氟乙烯粉、气相二氧化硅。不沾灰性能纤维还可以是在普通纤维表面进行降低表面能的毛化处理，优选激 光、等离子体、模板处理法。实施例2 图4是按照上述方法设计的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，它由纤维布3，多孔圆 筒2两个部分组成。将具有不沾灰性能的纤维束1编织成纤维布3，然后，将纤维布卷绕在多 孔圆筒2上，构成一个圆筒形滤芯，空气从圆筒形滤芯外围流入，从圆筒形滤芯内孔流出， 或反之优选外围流入、内孔流出。纤维布的编织紧密度和卷绕层厚度根据过滤精度而定。不沾灰性能纤维的获取方法与上述相同。
权利要求
1.一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，包括多孔圆筒，其特征在于在所述多孔圆筒的外 圆周上设有不沾灰性能纤维构成的滤材。
2.根据权利要求1所述的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，其特征在于不沾灰性能纤 维可以是玻璃纤维或聚丙烯纤维或聚酯纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，其特征在于所述的不 沾灰性能纤维上复合有一层降低表面能的材料，降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、有 机硅或氟树脂及其接枝、共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，其特征在于所述的不 沾灰性能纤维可以是普通纤维的纺丝过程中添加降低表面能的材料，该材料可以是硅粉、 聚四氟乙烯粉或气相二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，其特征在于不沾灰性能纤 维是一层或多层缠绕在多孔圆筒的外圆周上的。
6.根据权利要求1所述的一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，其特征在于所述的不沾灰 性能纤维也可以是编织成为布以后再卷绕在多孔圆筒的外圆周上。
全文摘要
本发明提供了一种不粘灰纤维深层过滤滤芯，包括多孔圆筒，是在多孔圆筒的外圆周上缠绕有不沾灰性能纤维；不沾灰性能纤维是高分子纤维，并在该高分子纤维上复合有一层降低表面能的材料；高分子纤维可以是聚丙烯纤维、聚酯纤维；降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、有机硅或氟树脂。本发明既具有高分子纤维滤料透气性高、便于清洗的特点，又利用不沾灰性能纤维的拒灰特点，达到小过滤间隙纸质滤料的等效效果，透气性高，效过滤面积减小，减小滤芯整体体积；利用纤维之间的间隙，形成大孔径空气通道；多层结构构成深层过滤，增加了储灰挡尘能力；减少了滤材堵孔几率，延长了滤芯使用寿命。
文档编号B01D39/02GK102059027SQ20101053714
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月31日 优先权日2010年10月31日
发明者孙义明, 柯昌宏 申请人:房县诚信汽配有限责任公司