用于熔融聚合物过滤的过滤器的制造方法
【专利摘要】用于熔融聚合物的凝胶剪切和粒子过滤的过滤器包括在8μm与65μm之间的平均等效直径的第一层金属纤维。金属纤维的横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边。金属纤维具有至少6mm的平均长度。金属纤维借助于金属结合而被结合至彼此；其中第一层的金属纤维的金属是形成金属结合的结合剂。过滤器包括第二层金属纤维。第二层的金属纤维的平均等效直径小于第一层的金属纤维的平均等效直径。
【专利说明】
用于熔融聚合物过滤的过滤器
技术领域
[0001] 本发明涉及用于熔融聚合物过滤的过滤器。这种过滤器的示例是:纺丝组件(spin pack)过滤器，用于在聚合物纤维的生产中，在将熔融聚合物通过模具挤出之前过滤熔融聚 合物;或者例如叶盘过滤器形式的，用于在聚合物膜的挤出之前过滤熔融聚合物的过滤器。
【背景技术】
[0002] 在聚合物挤出中，例如在经由聚合物挤出的聚合物纤维和聚合物膜(例如高级光 学膜)的生产中，在熔融聚合物穿过挤出模具之前，过滤熔融聚合物。过滤器具有从熔融聚 合物移除杂质和剪切熔融聚合物以便分解熔融聚合物中的凝胶的功能。在聚合物纤维挤出 中，这种过滤器被称为纺丝组件过滤器。
[0003] 已知的是，如例如在US5795595中公开的那样，使用放置在过滤膜上的砂层。纺丝 组件过滤器中的砂层作用于剪切熔融聚合物。缺点是，在砂中形成优先通道，从而导致不能 令人满意的剪切。砂可能被熔融聚合物带走并且引起质量问题和/或挤出性能问题。
[0004] 备选的纺丝组件过滤器利用金属粉层来剪切熔融聚合物，例如EP0455492A1和 TO12/004108A1。金属粉层具有如下缺点，具有低的孔隙率并且因此导致熔融聚合物的高的 压力下降。此外，高的压力下降增强凝胶(特别是软凝胶)的漏过，这对所生产的聚合物产品 的质量是不利的。
[0005] W02005/025719A1公开了包括烧结的短金属纤维的多孔结构的纺丝组件过滤器， 烧结的短金属纤维具有多边形横截面。短金属纤维作用于剪切熔融聚合物。短纤维具有在 30与100之间的长度与直径比率。纺丝组件过滤器可以包括不同的纤维层。
[0006] JP5253418A提供了用于熔融聚合物过滤的烧结过滤器。该过滤器被提供有通过层 叠和烧结(通过机械加工或者切割方法制作的）多边形横截面形状的线性金属纤维制作的 第一过滤纤维层。第二过滤纤维层通过层叠和烧结(通过捆绑拉伸制作的）圆形横截面形状 的弯曲的细金属纤维来制作。过滤器包括通过层叠和烧结(通过机械加工或者切割制作的） 多边形形状的细直径的金属纤维制作的中间金属纤维层(位于第一和第二过滤层之间）。烧 结的层各自被切割成形并且放在彼此的顶部上。
[0007] W02005/025719A1的短纤维层和JP5253418A的线性金属纤维层向过滤器提供剪切 性质。然而，在W02005/025719A1和JP5253418A的这些剪切增强层中使用的纤维不允许作为 未结合(例如未烧结）的网面板来处理。因此，可以制作（例如在板上)和烧结具有这些纤维 的网。过滤器所要求的尺寸可以从烧结的层中切割出来。过滤器所要求的尺寸从用于其它 层的面板中切割出来。具有如过滤器或者纺丝组件过滤器所要求的尺寸的层被放在彼此的 顶部上。问题是，纺丝组件过滤器的制造过程冗长并且复杂。
[0008] 还有的问题是，现有技术的过滤器未提供最佳的凝胶剪切性能。
【发明内容】
[0009] 本发明的主要目的是提供具有改善的剪切性质的用于熔融聚合物过滤的过滤器。 本发明的进一步目的是提供具有最佳剪切性质、可以以更简单的工艺制造的过滤器。
[0010]本发明的第一方面是用于熔融聚合物的凝胶剪切和粒子过滤的过滤器。过滤器包 括在8μπι与65μπι之间的平均等效直径的第一层金属纤维。优选地，第一层金属纤维包括或者 是非编织金属纤维网。使用等效直径意指具有与具有非圆形横截面的纤维的横截面表面积 相同的表面积的圆的直径。优选地，纤维的等效直径在8μηι与55μηι之间；优选地在8μηι与50μηι 之间，更优选地在8μηι与25μηι之间，甚至更优选地在8μηι与16μηι之间。纤维的等效直径可以例 如在25μπι与40μπι之间。纤维的等效直径可以例如在45μπι与60μπι之间。第一层金属纤维的金 属纤维的横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边。 第一层金属纤维的金属纤维具有至少6_的平均长度。优选地，第一层的金属纤维具有至少 8mm的平均长度，更优选地具有至少10mm的平均长度，并且优选地小于25mm，更优选地小于 20mm。第一层金属纤维的金属纤维借助于金属结合而被结合至彼此，其中第一层的金属纤 维的金属是形成金属结合的结合剂。过滤器包括第二层金属纤维。优选地，第二层金属纤维 包括或者是非编织的金属纤维网。第二层金属纤维的金属纤维的平均等效直径小于第一层 金属纤维的金属纤维的平均等效直径。
[0011]过滤器的功能是例如在聚合物膜和聚合物纤维的生产中，在聚合物挤出中过滤熔 融聚合物。过滤器的第一层金属纤维具有通过剪切包含在熔融聚合物中的凝胶而将凝胶分 解的主要功能，然而第二层金属纤维将基本上充当用于捕获来自熔融聚合物的杂质的深度 过滤器。
[0012] 本发明的好处是，提供用于熔融聚合物的过滤器，该过滤器在聚合物过滤中具有 高的剪切性质结合低的压力降低。相信，第一层金属纤维的金属纤维的横截面形状一一通 过其直率的成角度性一一和第一层金属纤维中的纤维的主要二维定位（由于它们相对长的 长度)创建了协同效应，从而导致改善的凝胶剪切。
[0013] 进一步的好处是，本发明的用于熔融聚合物的凝胶剪切和粒子过滤的过滤器可以 以更简单的方式来制造。金属纤维的两个层(第一层金属纤维和第二层金属纤维）的特定组 成允许层可以作为未结合(未烧结、未焊接）的网被处理(例如滚动和运输）。这允许以网形 式将层的大表面放在彼此的顶部上并且烧结这一大表面。这样，可以制作本发明的多孔面 板。从多孔面板可以切割或者冲压出用于熔融聚合物过滤的过滤器(例如纺丝组件过滤器） 所要求的表面尺寸。制作过滤器(例如纺丝组件过滤器)的工艺步骤的数目大大减少。为了 实现本发明的多孔面板的生产，特别是第一层金属纤维的金属纤维的长度一一如本发明中 指定的一一示出是关键性的。
[0014] 具有夹角小于90°的两个相邻直边和一个或者多个不规则成形的曲边的金属纤维 可以以如在W02014/048738A2中描述的方式制造。
[0015] 优选地，第二层金属纤维的金属纤维的平均等效直径在2μπι与50μπι之间，更优选地 在8μηι与40μηι之间。优选地，第二层金属纤维的金属纤维具有至少6mm的平均长度。优选地， 第二层金属纤维的金属纤维具有至少8mm、更优选地至少10mm、并且优选地小于25mm，更优 选地小于20mm的平均长度。
[0016]还可能的是，第二层金属纤维是金属纤维的多层网，在不同等效直径的多层中具 有子层，优选地其中第二层的每个子层的等效直径小于第一层的金属纤维的平均等效直 径。
[0017] 在优选的过滤器中，第二层金属纤维包括至少两个子层，其中至少两个子层的金 属纤维的平均等效直径不同；其中比起距离第一层金属纤维更远的子层，最靠近第一层金 属纤维的子层包括更高的平均等效直径的金属纤维。
[0018] 在优选的过滤器中，第一层金属纤维和第二层金属纤维被定位为一个层在另一个 层的顶部上，而在第一层金属纤维的金属纤维与第二层金属纤维的金属纤维之间没有物理 化学结合。
[0019] 在优选的过滤器中，第一层金属纤维和第二层金属纤维借助于金属结合而被结合 至彼此;其中第一层金属纤维和第二层金属纤维的金属纤维的金属是形成金属结合的结合 剂。这样的结合可以借助于烧结或者借助于焊接(例如借助于电容放电焊接(CDW))来实现。
[0020] 在进一步优选的实施例中，过滤器周界由夹持元件(例如，由金属制成的，优选地 由铝或铝合金制成的）包围，夹持元件密封过滤器的侧面并且将第二层金属纤维夹持到第 一层金属纤维上。如果过滤器包括一个或多个(例如两个）网（例如编织丝网，例如由金属丝 制成的，优选地由不锈钢丝制成的），一个或多个网可以借助于通过夹持元件的夹持而集成 在过滤器中。如果存在两个丝网，例如它们可以存在于过滤器的两个外侧，使得一个网处于 用于待过滤的熔融聚合物的过滤器的输入侧且一个网处于该过滤器的输出侧。在这样的实 施例中，优选地在第一层的金属纤维与第二层的金属纤维之间不存在金属结合。然而，还可 能甚至当第一层金属纤维和第二层金属纤维借助于金属结合而被结合至彼此时使用这样 的夹持元件。
[0021] 在优选的过滤器中，第一层金属纤维的金属纤维在等效纤维直径的纤维之间具有 等效纤维直径的小于25%的标准差。更优选地，等效直径的小于20%的标准差，甚至更优选 地等效直径的小于15 %的标准差。
[0022] 第一层金属纤维的金属纤维的更规则纤维直径具有对过滤器的凝胶剪切性质更 有益的协同效应。相信，由于更规则的纤维直径，这一效应是通过第一层金属纤维中的不同 孔尺寸分布实现的。通过制作第一层金属纤维的横截面，可以观察到，比起使用具有高的等 效直径变化的现有技术纤维时，孔更加规则。使用相同的平均等效纤维直径但是具有高的 等效直径变化的金属纤维制作的纤维层示出具有大的孔尺寸变化，并且特别地示出存在更 重要的若干大孔。
[0023]在优选实施例中，第一层金属纤维的金属纤维具有在8μπι与20μπι之间的平均等效 直径。更小的等效纤维直径具有进一步改善过滤器的凝胶剪切性能的协同效应。具有在8μπι 与20μπι之间的平均等效直径的这种纤维可以例如由具有好的等效纤维直径均匀性的不锈 钢合金A1S1 316制成。
[0024] 优选的过滤器包括至少1000g/m2、更优选地至少2000g/m2的第一层金属纤维。
[0025] 优选的过滤器包括金属丝网。优选地，其中金属丝网借助于金属结合(例如借助于 烧结结合或者借助于焊接结合(例如经由电容器放电焊接））被结合在过滤器中。金属丝网 可以例如是编织的金属丝网或者焊接网。金属丝网优选地是不锈钢丝网，或者由NiCr合金 或者FeCrNi合金制成的丝网。优选的是具有按重量计的至少40 %的镍和按重量计的至少 14%的铬的NiCr或者FeCrNi合金。作为借助于金属结合将钢丝网结合在过滤器中的备选方 案，网可以借助于夹持元件集成在过滤器中。
[0026]在优选的实施例中，第二层金属纤维的金属纤维的横截面具有夹角小于90°的两 个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边。虽然第二纤维层的功能主要是捕获来自 熔融聚合物的杂质，这一实施例的好处是，第二层提供附加的增强的凝胶剪切性质。优选 地，第二层的金属纤维在等效纤维直径的纤维之间具有等效纤维直径的小于25%的标准 差。更优选地等效直径的小于20%的标准差，甚至更优选地等效直径的小于15%的标准差。 [0027]在优选的过滤器中，第二层金属纤维的金属纤维具有六边形横截面。这种纤维可 以借助于捆绑拉伸制造，如例如在US3379000中描述的那样。
[0028]在优选的实施例中，第一层金属纤维的孔隙率在50%与80%之间，优选地在60% 与70%之间。第一层金属纤维的这种孔隙率范围产生了最佳性能，特别是就当在过滤器中 使用时的多孔面板的压力下降和非可压缩性而言。
[0029]在优选的实施例中，第二层金属纤维的孔隙率在50 %与80 %之间；优选地在60 % 与70%之间。第二层金属纤维的这种孔隙率范围产生了最佳性能，特别是就当在过滤器中 使用时的多孔面板的压力下降和非可压缩性而言。
[0030]任何类型的不锈钢合金都可以用于过滤器的第一层的金属纤维和/或第二层金属 纤维，例如来自A1S1 300或者A1S1 400系列合金或者包括铁、铝、以及铬的合金的不锈钢纤 维。可以使用包括铬、铝和/或镍、以及按重量计的百分之0.05至百分之0.3的钇、铈、镧、铪 或者钛的不锈钢（称为Fecral loyR>)。可以使用的不锈钢合金的示例为Al s 1 316和Al s 1 304。还可能使用NiCr合金纤维和/或FeCrNi合金纤维作为第一层金属纤维和/或第二层金 属纤维中的金属纤维。优选的是包括按重量计的至少40%的镍和按重量计的至少14%的铬 的NiCr或者FeCrNi合金。用于金属纤维的合适FeNiCr合金的示例是UNSN06601，和/或根据 EN10088-1:2005的其等效名称2.4851:这一合金具有按重量计在58 %与63 %之间的镍含量 和按重量计在21.0%与25.0%之间的铬含量。合适的NiCr合金的示例是UNS N06686，其包 括按重量计的21 %的铬、按重量计的16.3 %的钼、3.9 %的钨、以及剩余的镍。
[0031 ]对于在本发明中的使用而言，由用于第一层金属纤维的金属纤维和用于第二层金 属纤维的金属纤维(例如从上述合金)可以制作任何类型的组合。然而，优选的是第一层金 属纤维的金属纤维和第二层金属纤维的金属纤维来自相同的合金成分。
[0032] 在特别有益的过滤器中，第一层金属纤维通过叠加若干金属纤维网建立。例如2至 8个、例如5个或者6个网可以被叠加在彼此的顶部上。这种工艺得到了如下过滤器，该过滤 器具有第一层金属纤维，第一层金属纤维包括具有在过滤器的平面内的更加二维化的定向 的金属纤维，相信这有助于过滤器的改善的剪切性能。
[0033] 本发明的第二方面是纺丝组件过滤器，其包括如本发明的第一方面中的过滤器。
[0034] 本发明的第三方面是叶盘过滤器，其包括如本发明的第一方面中的过滤器。这种 叶盘过滤器可以例如在聚合物膜的挤出中使用。优选地，在叶盘过滤器中，过滤器的第一层 金属纤维和第二层金属纤维借助于金属结合而被结合至彼此；由此第一层金属纤维和第二 层金属纤维的金属纤维的金属是形成金属结合的结合剂。这种结合可以例如是烧结结合或 焊接结合(例如使用电容放电焊接(CDW))。在进一步优选的叶盘中，例如编织丝网的丝网被 设置(例如结合)在叶盘过滤器的两侧。这一结合可以优选地经由烧结结合或经由焊接结合 (例如使用电容放电焊接(CDW))来进行。
[0035] 本发明的第四方面是用于过滤聚合物挤出中的熔融聚合物的方法，其中使用如本 发明的第一方面中的过滤器;或者其中使用如本发明的第二方面中的纺丝组件过滤器;或 者其中使用如本发明的第三方面中的叶盘过滤器;用于分解凝胶并且用于经由过滤将粒子 和/或杂质从熔融聚合物移除。
【附图说明】
[0036] 图1至图6示出了可以被用于过滤器的第一层金属纤维的金属纤维的纤维横截面 的示例。
[0037] 图7示出了用于纤维机械加工以制造金属纤维的示例性设置，金属纤维具有至少 6mm的平均长度并且具有如下横截面，该横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个 或者多个不规则成形的曲边。
[0038] 图8示出了根据本发明的具有圆形形状的过滤器。
[0039] 图9示出了根据本发明的具有半月形形状的过滤器。
[0040] 图10示出了图8的过滤器的横截面。
【具体实施方式】
[0041] 图1至图6示出了可以用于过滤器的第一层金属纤维的金属纤维（例如不锈钢纤 维）的纤维横截面的示例。纤维横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直线边110、120和一 个或者多个不规则成形的曲边130。具有这种横截面的金属纤维还可以用于第二层金属纤 维中。这种纤维可以根据在W02014/048738A2中描述的方法制作。用于第一层（以及用于第 二层的实施例）的这种纤维一一具有如下横截面的纤维，该横截面具有夹角小于90°的两个 相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边一一可以根据包括以下步骤的方法制作：
[0042] -将例如铸块的金属件(或者工件）固定在机床上，将从金属件(或者工件)切割金 属纤维；
[0043] -在工具保持器上安装工具并且沿着机床的轴以进给速率滑动工具保持器；
[0044] -在工具上施加振动，从而从金属件切割金属纤维；
[0045] -测量机床的旋转速度并且使用测量信号，以便借助于电子控制电路将工具的振 动频率与机床的旋转速度动态同步(优选地操纵和同步）。工具的振动可以借助于其频率受 控的压电马达获得。这一方法得到了具有如下横截面的金属纤维，该横截面具有夹角小于 90°的两个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边。这由工具从工件切割出纤维的 方式产生。前一切割在切割纤维期间形成两条直线，第一条直线将变形为不规则成形的曲 线，第二条直线保持直的并且与新形成的直边缘形成小于90°的夹角。新形成的直边缘是通 过刀具的切割平面上的切割动作形成的。一个或者多个不规则成形的曲边是通过在切割工 艺期间不与切割工具接触的边的镦锻/膨胀、通过被切割的材料中的压缩力形成的。
[0046] 这样，可以制作在等效纤维直径的纤维之间具有低标准差的金属纤维。离散长度 的纤维是通过在工具的每个振动周期退出切割工具产生的。这种工作方式具有如下好处， 即可以产生具有小的长度变化的纤维。
[0047] 优选地滚珠轴承，并且更优选地预加张力的滚珠轴承，被用于沿着机床的轴滑动 工具保持器。这一特征进一步保证了纤维中的等效直径的纤维之间的小的变化。
[0048] 备选地，工具保持器沿着机床的轴的滑动借助于通过线性马达方式的直接驱动实 现，这意味着不需要降低马达速度也不需要离合器。这样的方法有助于产生具有小的变化 的金属纤维。
[0049] 优选地，工具保持器设置和/或工具安装使得由工具保持器在纤维切割期间的弯 曲造成的工具位移小于5μπι，优选地小于2μπι。这一特征改善了所切割的纤维的等效直径的 一致性。更优选地，工具保持器和/或工具被支撑以便最小化或者防止由切割力造成的工具 保持器的弯曲。优选地，通过机械支撑物来支撑工具保持器和/或工具，优选地，机械支撑物 连接到工具保持器安装到其上的块。工具和/或工具保持器可以例如在衬套(bush)中振动。 这样，可能获得在等效纤维直径的纤维之间具有甚至更低的变化的金属纤维。
[0050] 图7示出了用于纤维机械加工以制造金属纤维的示例性设置，金属纤维具有至少 6mm的平均长度并且具有如下横截面，该横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个 或者多个不规则成形的曲边。块710将沿着机床(未在图中示出）的轴以恒定速度滑动。滑动 移动可以经由预加张力的滚珠轴承提供。壳体715被固定到块710。壳体715包括压电马达 720。经由对机床的回转速度的测量，经由电子手段(使用适当的控制器)将几千赫兹的振动 频率与机床的回转速度同步。工具保持器730经由连接740连接到压电马达，因此由于压电 马达的动作，工具保持器730将在衬套745中振动。凿子(切割工具）750借助于夹子760和螺 栓770被固定到工具保持器730上。被固定到块710的支撑件780支撑凿子750的顶端，因为它 支撑在凿子750的顶端位置之下的工具保持器730。金属纤维的横截面的尺寸可以经由图像 分析确定。
[0051] 可以以不同的形状提供本发明的过滤器。图8示出根据本发明的具有圆形表面形 状的过滤器80,该圆形表面形状具有例如80mm的直径D1。图9示出根据本发明的具有半月形 形状的过滤器90,该半月形形状例如具有H 80mm和B 40mm的尺寸。过滤器的其它形状是可 能的，例如已知的且使用中用于聚合物过滤的形状。
[0052]图10示出了图8的过滤器的横截面。过滤器包括金属纤维的第一层12。第一层金属 纤维的金属纤维具有如下横截面，该横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个或 者多个不规则成形的曲边。第一层金属纤维的金属纤维具有至少6mm(例如8mm)的平均长 度。第一层12通过叠加这种金属纤维的若干网（例如五个网13)而建立。然而，清楚的是，第 一层12可以通过使用一个网或者通过使用叠加在彼此的顶部上的任何其它数目的网来制 作。第一层12的金属纤维通过金属结合而被结合至彼此;例如借助于烧结，但是焊接是可以 使用的备选技术，例如电容放电焊接(CDW)。过滤器包括金属纤维的第二层15。第二层15的 金属纤维的平均等效直径小于第一层12的金属纤维的平均等效直径。在示例中，第二层15 包括两个子层16、17。两个子层16、17的金属纤维的平均等效直径不同。比起距离金属纤维 的第一层更远的子层17,最靠近金属纤维的第一层12的子层16包括更高平均等效直径的金 属纤维。过滤器包括金属丝网18。虽然不一定，第一层12、第二层15、以及金属丝网18可以通 过金属结合而被结合至彼此;例如借助于烧结，但是焊接是可以用于创建金属结合的备选 技术，例如电容放电焊接(CDW)。过滤器周界可以由金属夹持元件19(例如，由铝或铝合金制 成的）包围，金属夹持元件19密封过滤器的侧面并且将金属纤维的第二层15夹持到金属纤 维的第一层12上。
[0053]为了制作具有如图8或图9中的尺寸的过滤器，制作尺寸为1.5m乘以lm的多孔面 板，从该多孔面板，可以通过冲压出要求的过滤器的正确尺寸的方式来制作如图8和图9所 示的数目为多个的过滤器。
[0054]提供35μπι的平均等效直径的不锈钢纤维的3000g/m2的第一层，该不锈钢纤维具有 如下横截面，该横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的 曲边，该不锈钢纤维具有8mm的平均长度并且在等效纤维直径的纤维之间具有等效纤维直 径的18.1 %的标准差。第一层可以例如通过叠加各自600g/m2的5个网来建立。该网是借助 于干法非编织生产工艺制作的，其中制作了 1.2m乘以1.5m的面板。还可能制造网卷。面板被 放在彼此的顶部上以建立第一层不锈钢纤维。作为干法非编织的备选方案，可以使用湿法 网或者任何其它技术来制作不锈钢纤维非编织网。在第一层中，代替35μπι等效直径的纤维， 可以使用其它等效纤维直径的纤维，例如22μπι、12μπι、或者8μπι ;例如在A1S1 316钢级。提供 第二层不锈钢纤维。第二层包括两个子层。将最靠近第一层不锈钢纤维的子层包括22μπι等 效直径的450g/m 2的不锈钢纤维，并且将距离第一层不锈钢纤维更远定位的子层包括12μπι 等效直径的900g/m2的不锈钢纤维。两个子层都包括捆绑拉伸的不锈钢纤维，并且因此包括 六边形横截面的纤维。子层中的每个子层借助于梳理制作，其中制作了 1.2m乘以1.5m的面 板。还可能制造网卷。用于子层的面板以正确的顺序被叠加在第一层上。提供编织不锈钢丝 网(K网）并且将其放在第二层的顶部上。这样，建立了多孔面板。在将所有的层都放在彼此 的顶部上之后，多孔面板在烧结炉中借助于烧结进行结合，以便获得根据本发明的1.5m乘 以lm尺寸的面板。备选地，可以借助于电容放电焊接，通过在交叉接触点处将不锈钢纤维彼 此焊接并且焊接到编织丝网，来对面板进行结合。
[0055] 在200Pa的差压下并且根据IS04022测量的，所获得的多孔面板--以及还有从其 冲压出来的过滤器--具有1.75mm的厚度、5650g/m2的重量、59.8%的孔隙率、42.4升/ (dm%iin)的空气渗透率；以及如根据ASTM E128-61测量的2240Pa的泡点压力。测试示出，过 滤器提供了优秀的剪切结果。
[0056]作为经由叠加和烧结某个尺寸(例如1.5m乘以lm)的面板来制作多孔面板的备选 方案;还可能将金属纤维网层从卷展开，并且将它们叠加一一如果需要的话，将它们与适当 的网层叠加在一起一一以便制作可以烧结的多孔面板。备选地，还可能将金属纤维网层从 卷展开，并且将它们叠加 一一如果需要的话，将它们与适当的网层叠加在一起一一以便制 作多孔面板。如果以连续的长度制作这种多孔面板，连续的烧结或者焊接(例如电容放电焊 接)是可能的，以便结合所叠加的层。在结合之后，多孔面板可以被切割成实现其运输的尺 寸，例如切割成例如1.5m乘以lm的面板尺寸。
[0057]根据本发明的过滤器的另一示例包括8μπι的平均等效直径的不锈钢纤维的675g/ m2的第一层，该不锈钢纤维具有如下横截面和10mm的长度，该横截面具有夹角小于90°的两 个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边。过滤器包括第二层不锈钢纤维，第二层 包括:具有8μπι平均等效直径的(经由捆绑拉伸制作的)六边形横截面的不锈钢纤维的300g/ m 2的子层;具有6.5μπι平均等效直径的（经由捆绑拉伸制作的）六边形横截面的不锈钢纤维 的150g/m2的子层；以及具有4μπι平均等效直径的(经由捆绑拉伸制作的)六边形横截面的不 锈钢纤维的300g/m 2的子层。过滤器可以包括钢丝网。第一层不锈钢纤维、第二层不锈钢纤 维、以及网一一如果存在的话一一借助于烧结进行结合。这种过滤器组成特别适合于在聚 合物膜挤出中使用叶盘的熔融聚合物的凝胶剪切和过滤。
[0058]根据本发明的过滤器的另一示例包括1200g/m2的不锈钢纤维的第一层，该第一层 包括:22μπι的平均等效直径的不锈钢纤维的900g/m2的第一子层，该不锈钢纤维具有如下横 截面和10mm的平均纤维长度，该横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个或者多 个不规则成形的曲边；以及12mi的平均等效直径的不锈钢纤维的300g/m2的第二子层，该不 锈钢纤维具有如下横截面和l〇mm的平均纤维长度，该横截面具有夹角小于90°的两个相邻 的直边和一个或者多个不规则成形的曲边。过滤器包括第二层不锈钢纤维，第二层不锈钢 纤维包括:具有8μπι平均等效直径的（经由捆绑拉伸制作的)六边形横截面的不锈钢纤维的 300g/m 2的子层。过滤器可以包括钢丝网。第一层不锈钢纤维、第二层不锈钢纤维、以及 网一一如果存在的话一一借助于烧结进行结合。这种过滤器组成特别适合于用于在聚合物 膜挤出中的熔融聚合物的凝胶剪切和过滤的叶盘过滤器。
[0059]也可以制造不具有在第一层金属纤维与第二层金属纤维之间的金属结合的根据 本发明的过滤器。可以例如经由叠加若干网并且烧结第一层金属纤维来制作第一层金属纤 维。可以例如经由叠加若干网并且烧结第二层金属纤维来制作第二层金属纤维。从第一层 金属纤维，并且从第二层金属纤维，切割或冲压制作过滤器所要求的尺寸。切割或冲压的部 分被放在彼此的顶部上。这一组件可以例如被烧结以创建在第一金属纤维层的金属纤维与 第二金属纤维层的金属纤维之间的金属结合。例如经由烧结，一个或多个网可以被添加在 这一组件中。作为烧结的备选方案，可以经由例如电容放电焊接的焊接来形成金属结合。当 在第一金属纤维层的金属纤维与第二金属纤维层的金属纤维之间未创建金属结合时，过滤 器的不同层(第一层金属纤维、第二层金属纤维、以及一一如果存在的话一一一个或多个 网）可以借助于金属夹持元件被组合在过滤器中，金属夹持元件包围过滤器周界，夹持第一 层和第二层，以便密封过滤器的侧面。
【主权项】
1. 一种用于熔融聚合物的凝胶剪切和粒子过滤的过滤器，包括： 在8μπι与65μπι之间的平均等效直径的第一层金属纤维； 其中所述第一层的金属纤维具有如下横截面，其中所述横截面具有夹角小于90°的两 个相邻的直边和一个或者多个不规则成形的曲边； 并且其中所述第一层的金属纤维具有至少6_的平均长度； 其中所述第一层的金属纤维借助于金属结合而被结合至彼此；由此所述第一层的金属 纤维的金属是形成所述金属结合的结合剂； 第二层金属纤维;其中所述第二层的金属纤维的平均等效直径小于所述第一层的金属 纤维的平均等效直径。2. 根据权利要求1所述的过滤器，其中所述第一层金属纤维和所述第二层金属纤维被 定位为一个层在另一个层的顶部上，其中在所述第一层金属纤维的金属纤维与所述第二层 金属纤维的金属纤维之间没有物理化学结合。3. 根据权利要求1所述的过滤器，其中所述第一层金属纤维和所述第二层金属纤维借 助于金属结合而被结合至彼此;其中所述第一层的金属纤维的金属和所述第二层的金属纤 维的金属是形成所述金属结合的结合剂。4. 根据权利要求3所述的过滤器，其中所述金属结合是烧结结合或者焊接结合。5. 根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器，其中所述过滤器周界由夹持元件包 围，所述夹持元件密封所述过滤器的侧面并且将所述第二层金属纤维夹持到所述第一层金 属纤维上。6. 根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器，其中所述第一层金属纤维的金属纤维 在等效纤维直径的纤维之间具有等效纤维直径的小于25%的标准差。7. 根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器，其中所述过滤器包括金属丝网。8. 根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器，其中所述第二层金属纤维的金属纤维 具有如下横截面，其中所述横截面具有夹角小于90°的两个相邻的直边和一个或者多个不 规则成形的曲边。9. 根据权利要求1至4中的任一项所述的过滤器，其中所述第二层金属纤维的金属纤维 具有六边形横截面形状。10. 根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器，其中所述第一层金属纤维的孔隙率 在50 %与80 %之间。11. 根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器，其中所述第二层金属纤维包括至少 两个子层，其中所述至少两个子层的金属纤维的平均等效直径不同；其中比起距离所述第 一层金属纤维更远的子层，最靠近所述第一层金属纤维的子层包括更高的平均等效直径的 金属纤维。12. -种纺丝组件过滤器，包括根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器。13. -种叶盘过滤器，包括根据权利要求1至11中的任一项所述的过滤器。14. 根据权利要求13所述的叶盘过滤器，其中所述过滤器的所述第一层金属纤维和所 述第二层金属纤维借助于金属结合而被结合至彼此;其中所述第一层的金属纤维的金属和 所述第二层的金属纤维的金属是形成所述金属结合的结合剂。15. -种用于过滤聚合物挤出中的熔融聚合物的方法，其中使用根据权利要求1至10中 的任一项所述的过滤器;或者其中使用根据权利要求11所述的纺丝组件过滤器;或者其中 使用根据权利要求12或者13所述的叶盘过滤器;用于分解凝胶并且用于经由过滤将粒子从 所述熔融聚合物移除。
【文档编号】B01D39/20GK106068152SQ201580012564
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年3月4日 公开号201580012564.X, CN 106068152 A, CN 106068152A, CN 201580012564, CN-A-106068152, CN106068152 A, CN106068152A, CN201580012564, CN201580012564.X, PCT/2015/54499, PCT/EP/15/054499, PCT/EP/15/54499, PCT/EP/2015/054499, PCT/EP/2015/54499, PCT/EP15/054499, PCT/EP15/54499, PCT/EP15054499, PCT/EP1554499, PCT/EP2015/054499, PCT/EP2015/54499, PCT/EP2015054499, PCT/EP201554499
【发明人】F·弗夏维, J·德贝德梅克
【申请人】贝卡尔特公司