包括具有三层的褶式空气过滤介质的框架式褶式空气过滤器的制造方法
【专利说明】包括具有三层的褶式空气过滤介质的框架式褶式空气过滤 □ □
【背景技术】
[0001] 常常使用例如褶式空气过滤器的空气过滤器从空气中去除杂质。
【发明内容】
[0002] 在广泛的
【发明内容】
中，本文公开了框架式褶式空气过滤器，所述框架式褶式空气 过滤器包括褶式空气过滤介质，所述褶式空气过滤介质包括第一加强层、第二吸附剂层、以 及第三保护层。根据下文的详细说明，这些方面和其它方面将是显而易见的。然而，在任何 情况下，这一广泛的
【发明内容】
均不应当被解释成限制要求保护的主题，无论这个主题是在 如最初所提交的申请中的权利要求书中所提出或是在申请过程中经过修改或以其它方式 提出的权利要求书中所提出的。
【附图说明】
[0003] 将参考附图对本发明进行进一步描述，其中：
[0004] 图1是具有框架的示例性框架式褶式空气过滤器在部分剖面中的透视图。
[0005] 图2是沿图1的线2-2所获得的横截面视图。
[0006] 图3是图1的空气过滤器中的空气过滤介质的详细横截面图示。
[0007] 图4是包括示例性未打褶的股线的示例性褶式空气过滤介质的横截面视图。
[0008] 图5呈现了工作实施例褶式空气过滤器的甲醛去除的实验数据。
[0009] 在各个图中同样的附图标记指示同样的元件。除非另外指示，否则在本文件中所 有的图和附图均不是按比例的并且被选用于图示本发明的不同的实施方案的目的。具体来 说，除非如此指示，否则各个部件的尺寸仅是以说明性的方式加以描绘，并且各个部件的尺 寸之间的关系并不应当从附图中推断。尽管在本公开中可以使用诸如"顶部"、"底部"、"上 部"、"下部"、"在……下"、"在……上"、"前部"、"后部"、"外部"、"内部"、"向上"和"向下"以 及"第一"和"第二"之类的术语，但是应当了解的是，除非另外指出，否则那些术语仅以它 们的相对意义来使用。本领域普通技术人员将了解的是，如本文所用的诸如"基本上不含" 等术语并不排除一些极低量的，例如〇. 1 %或更少的物质存在，例如在使用大规模生产设备 进行惯常的清洁程序时所述物质可能存在。
【具体实施方式】
[0010] 术语
[0011] 术语"纺粘"表示包含一组熔纺纤维的非织造网，所述熔纺纤维被集合成一团纤维 并且粘结以形成非织造网。
[0012] 术语"熔纺"指的是通过将长丝从一组喷丝孔中挤出并且允许这些长丝冷却并且 凝固以形成纤维所形成的纤维，其中所述长丝穿过空气间隙（其可以含有流动的空气流） 以帮助使长丝冷却并且穿过抽长（即拉延）单元以至少部分地将长丝拉延。
[0013] 术语"熔喷"指的是通过将熔融的长丝挤出到经由位于紧邻挤出喷丝孔处的喷气 孔引入的会聚的高速空气流中所形成的纤维（以及所得的网）。本领域技术人员将了解纺 粘网与熔喷网之间的根本差异，并且将进一步了解的是，熔纺和熔喷纤维和网将特征性地 表现出可以将这些纤维和网识别并且彼此区分的特征和标记（例如在构成纤维的材料的 分子取向方面的差异，如例如由光学特性（如双折射）、熔融行为等所揭示）。
[0014] 短纤维意指已被切割或短切到预定长度的纤维。这些纤维将容易与例如熔喷纤维 和网以及纺粘纤维和网相区分。
[0015] "褶式"意指至少部分已被折叠形成包括大体平行的相反取向的折叠（褶）的行的 配置的网。因而，在总体上使网打褶不同于使单根纤维卷曲。
[0016] 框架式讨滤器和介质
[0017] 图1和2示出了框架式褶式空气过滤器2。框架式褶式空气过滤器2包括褶式空 气过滤介质4和支撑框架6,该褶式空气过滤介质4具有第一相对主要表面4a和第二相对 主要表面4b以及周边边缘区域4c，该支撑框架6被布置在过滤介质4的至少周边边缘区域 周围。如图3中所示，过滤介质4包括第一加强层8,该第一加强层8是第一非织造网；以 及第二吸附剂层10,该第二吸附剂层10是包括吸附剂粒子14的第二非织造网。过滤介质 4还包括第三保护层7,该第三保护层7是处在第二吸附剂层10的与第一加强层8相对的 侧面上的第三非织造网。在一些实施方案中，第三层7可以与第二层10直接接触和/或第 一层8可以与第二层10直接接触而不存在居间层。在其它实施方案中，一个或多个居间层 可以存在于层8与层10之间和/或层7与层10之间。
[0018] 第一加强层
[0019] 第一加强层8可以包括任何合适的第一非织造网。在各种实施方案中，第一非织 造网可以是相对刚性的，例如以表现出至少约200mg、300mg、400mg、500mg、700mg、800mg、 900mg或1000 mg的格利刚度（Gurley Stiffness)。如随后所论述，这种高刚度层的存在可 以帮助确保空气过滤介质4是可打褶的。合适的第一非织造网可以包括例如气流法网、湿 法网、梳理网等。在具体实施方案中，第一非织造网可以是纺粘网。纺粘网可以通过为本领 域技术人员熟知的方法，例如Fox的美国专利7947142中所公开的方法来制成，该美国专利 7947142以引用的方式并入本文。本领域技术人员将了解的是，纺粘网中的单根纤维和/或 纤维的排列将纺粘网与其它类型的网（例如与熔喷网、梳理网、气流法网、湿法网等）区分 开来。换句话说，纺粘网对于本领域技术人员来说，基于网中纤维的排列将容易辨认并且可 与其它类型的非织造网区分开。（举一个具体的实例，纺粘网将包含基本上连续的纤维，与 例如下文所述的短纤维相反。）在其它实施方案中，第一非织造网可以是短纤维网。本领域 技术人员将认识到，短纤维是已预先制成，然后已被切割到预定长度（并且已例如通过气 流成网、梳理成网、湿法成网等被组装成网）的纤维。在一些实施方案中，第一非织造网可 以选自由纺粘网和短纤维网组成的组。
[0020] 第一非织造网可以由任何合适的成纤聚合物制成，该成纤聚合物例如选自聚烯 烃、聚酯、尼龙等。在一个实施方案中，第一非织造网可以由聚丙烯形成。在各种实施方案 中，第一非织造网可以表现出至少约60、80、100或120g/m 2的基重。在另外的实施方案中， 第一非织造网可以表现出最多约200、180、160、140、120或100g/m 2的基重。在各种实施 方案中，第一非织造网可以表现出大于约8. 0%、9. 0%、10. 0%、11. 0%或12. 0%的密实度 (根据Fox的美国专利号8162153中所概述的程序所测量）。在各种实施方案中，第一非织 造网的纤维可以表现出至少约10、20、30或40微米的纤维直径。在各种实施方案中，第一 非织造网可以表现出小于约1. 〇、〇. 8、0. 6或0. 4_水柱（以14厘米/秒的面速度）的气 流阻力（即压降，根据Fox的美国专利号8162153中所概述的程序来测量）。
[0021] 在一些实施方案中，第一加强层的第一非织造网可以基本上不含带电纤维。换句 话说，在这些实施方案中，第一非织造网将不包括任何驻极体（其对于本领域技术人员来 说公知为准永久性电荷，所述准永久性电荷的存在可以被直接识别）。在这些情况下，第一 加强层可以仅主要用于加强空气过滤介质（即，它可以几乎不对或不对细粒进行过滤，尽 管它当然可以阻挡或捕捉例如一些非常大的污物或碎片粒子）。在其它实施方案中，第一 加强层的第一非织造网可以包括带静电的纤维。在这些实施方案中，第一加强层除提供加 强功能之外还可以用以例如过滤细粒。如果第一加强层的第一非织造网要被充电，那么这 可以通过任何合适的方法，例如通过使用水赋予非织造网以电荷来完成，如Angadjivand 的美国专利号5496507中所教导，或如Sebastian的美国专利公布号2009/0293279中所教 导。非织造驻极体网还可以通过如Klaase的美国专利号4588537中所述的电晕充电，或使 用如Brown的美国专利号4798850中所述的机械方法赋予纤维以电荷来产生。可以使用这 些方法的任何组合。第一加强层可以在被并入到空气过滤介质4中之前；或在形成空气过 滤介质4之后被充电。（在任何情况下，可以方便地在使空气过滤介质4打褶之前进行任 何这种充电。）在各种实施方案中，第一非织造网（例如如果带电的话）可以表现出小于 约50%、40%、30%、20%、10%或5%的穿透％(使用邻苯二甲酸二辛酯作为测试用材料， 并且使用Fox的美国专利号7947142中所述的方法来测试）。在替代性实施方案中，第一非 织造网（例如如果不带电的