耐久纤维网的制作方法_5

文档序号:9307786阅读:来源:国知局
多个上述范围内。在一些情况下,纤维网可W包括多于一个运样的涂布的层。
[010引可W根据需要来选择经涂布的纤维网的厚度。例如,在一些实施方案中,经涂布的 纤维网的厚度可W大于或等于约0. 1mm、大于或等于约0. 2mm、大于或等于约0. 4mm、大于或 等于约0. 5mm、大于或等于约0. 8mm、大于或等于约1. 0mm、大于或等于约1. 5mm或者大于或 等于约2. 0mm。在一些情况下,经涂布的纤维网的厚度可W小于或等于约2. 5mm、小于或等 于约2. 0mm、小于或等于约1. 7mm、小于或等于约1. 3mm、小于或等于约1. 0mm、小于或等于约 0.7mm或者小于或等于约0.4mm。也可W为上述参考范围的组合(例如厚度大于或等于约 0.2mm并且小于或等于约2. 0mm)。厚度也可W为其他值。该厚度可W根据标准TAPPI411 来确定。在一些实施方案中,纤维网的单个的、涂布的层的厚度在一个或更多个上述范围 内。在一些情况下,纤维网可W包括多于一个运样的涂布的层。
[0109] 如本文中所述,涂布有树脂的纤维网可W具有某些增强的机械性能,例如抗拉强 度、缪伦破裂强度和伸长率。在一些实施方案中,具有增强的机械性能的经涂布的纤维网可 W使得在由该网形成的过滤介质和/或元件中不需要另外的支承结构(例如支承织造物)。 在某些实施方案中,针对如本文中所述的包含相对低的量的原纤化纤维和/或热塑性粘合 纤维的纤维网(例如小于或等于约5wt%、小于或等于约3wt%、小于或等于约2wt%或者小 于Iwt%)可W实现经涂布的纤维网的增强的机械性能(包括下文描述的抗拉强度、缪伦破 裂强度和伸长率的范围)。
[0110] 在一些实施方案中,经涂布的纤维网的沿纵向(MD)的干抗拉强度可W大于或等 于约2磅/英寸、大于或等于约5磅/英寸、大于或等于约10磅/英寸、大于或等于约25磅 /英寸、大于或等于约50磅/英寸、大于或等于约75磅/英寸、大于或等于约100磅/英寸 或者大于或等于约125磅/英寸。在一些情况下,沿纵向的干抗拉强度可W小于或等于约 150磅/英寸、小于或等于约125磅/英寸、小于或等于约100磅/英寸、小于或等于约75 磅/英寸、小于或等于大约60磅/英寸、小于或等于约45磅/英寸、小于或等于约30磅/ 英寸或者小于或等于约15磅/英寸。也可W为上述参考范围的组合(例如大于或等于约 5磅/英寸并且小于或等于约100磅/英寸)。沿纵向的干抗拉强度也可W为其他值。沿 纵向的干抗拉强度可W利用1英寸/分钟的夹具分离速度根据标准T494om-96来确定。
[0111] 在一些实施方案中,经涂布的纤维网的干缪伦破裂强度可W大于或等于约10磅/ 平方英寸、大于或等于约25磅/平方英寸、大于或等于约50磅/平方英寸、大于或等于约 75磅/平方英寸、大于或等于约100磅/平方英寸、大于或等于约125磅/平方英寸、大于 或等于约150磅/平方英寸或者大于或等于约200磅/平方英寸。在一些情况下,干缪伦 破裂强度可W为小于或等于约250磅/平方英寸、小于或等于约225磅/平方英寸、小于或 等于约200磅/平方英寸、小于或等于约175磅/平方英寸、小于或等于约150磅/平方英 寸、小于或等于约125磅/平方英寸、小于或等于约100磅/平方英寸、小于或等于约75磅 /平方英寸、小于或等于约50磅/平方英寸或者小于或等于约25磅/平方英寸。也可W为 上述参考范围的组合(例如大于或等于约10磅/平方英寸并且小于或等于约200磅/平 方英寸)。干缪伦破裂强度也可W为其他值。干缪伦破裂强度可W根据标准T403om-91来 确定。
[0112] 在一些实施方案中,经涂布的纤维网的沿纵向的干抗拉断裂伸长率可W大于或等 于约2%、大于或等于约3%、大于或等于约10%、大于或等于约15%、大于或等于约25%、 大于或等于约35%或者大于或等于约45%。在一些情况下,沿纵向的干抗拉断裂伸长率可 W小于或等于约50%、小于或等于约40%、小于或等于约30%、小于或等于约20%、小于 或等于约15%、小于或等于约10%或者小于或等于约5%。也可W为上述参考范围的组合 (例如大于或等于约3%并且小于或等于约40% )。沿纵向的干抗拉断裂伸长率也可W为 其他值。沿纵向的干抗拉断裂伸长率可W利用4英寸的测试跨度和1英寸/分钟的夹具分 离速度根据标准T494om-96来确定。
[0113] 应该理解的是,在一些实施方案中,纤维网的单个的、涂布的层的抗拉强度、缪伦 破裂强度和/或伸长率在一个或更多个上述范围内。在一些情况下,纤维网可W包括多于 一个运样的涂布的层(例如,两层、=层和四层等)。
[0114] 本文中所描述的纤维网还可W呈现有利的过滤性能特性,例如透气率、容尘量 值HC)、效率和平均流量孔径。在某些实施方案中,可W在基本不阻塞纤维网的孔并且不 对透气率产生负面影响的情况下涂布纤维网。例如,在一些实施方案中,经涂布的纤维网 的透气率可W大于或等于约1CFM、大于或等于约2CFM、大于或等于约5CFM、大于或等于 约15CFM、大于或等于约30CFM、大于或等于约45CFM、大于或等于约60CFM、大于或等于约 75CFM、大于或等于约90CFM或者大于或等于约80CFM。在一些情况下,经涂布的纤维网的透 气率可W小于或等于约150CFM、小于或等于约135CFM、小于或等于约120CFM、小于或等于 约100CFM、小于或等于约80CFM、小于或等于约60CFM、小于或等于约40CFM、小于或等于约 20CFM、小于或等于约15CFM或者小于或等于至约5CFM。也可W为上述参考范围的组合(例 如大于或等于约2CFM并且小于或等于约120CFM)。透气率也可W为其他值。透气率可W利 用38cm2的测试面积和125Pa的压力降(0. 5英寸水柱)根据标准TAPPIT-215来确定。
[0115] 可W根据化las试验或多道试验(Multipasstest)来测量容尘量。可W根据ISO 步骤5011 :2000"Inletaircleanin邑equipmentforinternalcombustionenginesand compressors-performancetesting(内燃机和压缩机的空气进气清洁设备-性能测试)" 基于化las过滤性能(即化las试验)来试验容尘量。运样的试验基于如下参数:纤维网 的试验过滤面积为100cm2;面速度为20cm/秒;粉尘质量浓度为200mg/m3;粉尘/气溶胶为 SAE细型;总体积流量为约120. 0L/分钟,并且未放电。在由纤维网的区域划分的跨纤维网 的压力降达到1500化的情况下对于暴露于细粉尘之前的纤维网的重量与暴露于细粉尘之 后的纤维网的重量容尘量是不同的。容尘量可W根据每平方米的介质(例如通过l〇〇cm2的 测试区域)所捕获的粉尘的重量(g)来确定。
[0116] 容尘量还可W基于在由FTI制造的多道过滤试验台(例如型号编号TE9635)上遵 循ISO16889步骤的多道过滤试验来试验。该试验在lOmg/升的基础上游重量粉尘水平 化aseupstreamgravimetricdustlevel,BUGL)下利用ISO12103-A3 中级试验粉尘进 行。试验流体为由Mobil制造的AviationHy化aulicFluidAEROHFAMILH-5606A。试 验W0. 06cm/秒的面速度运行直到172KPa的最终压力为止。
[0117] 在一些实施方案中,经涂布的纤维网的D肥可W大于或等于约50g/m2、大于或等 于约70g/m2、大于或等于约lOOg/m2、大于或等于至约125g/m2、大于或等于约150g/m2、大于 或等于约175g/m2、大于或等于约200g/m2、大于或等于约225g/m2、大于或等于约250g/m2、 大于或等于约275g/m2或者大于或等于约300g/m2。在一些情况下,DHC可W小于或等于约 300g/m2、小于或等于约290g/m2、小于或等于约270g/m2、小于或等于约250g/m2、小于或等于 约225g/m2、小于或等于约200g/m2、小于或等于约175g/m2、小于或等于约150g/m2、小于或等 于至约125g/m2或者小于或等于约70g/m2。也可W为上述参考范围的组合(例如DHC大于 约70g/m2并且小于或等于约290g/m2)。容尘量也可W为其他值。W上D肥范围可W通过 Palas试验或多道试验来确定。
[0118] 可W使用本文中所描述的纤维网作为用于过滤各种粒径的过滤介质。在用于测 量层或整个介质的效率的典型试验(例如根据上述化las试验或多道试验)中,可W每隔 一分种在层或介质的上游或下游获取所选择的粒径X的颗粒数。对于化las试验,在开始 试验之后的1分钟时测量的颗粒数用于计算对于所选择的颗粒尺寸的初始效率。对于多道 试验,每隔一分钟测量颗粒数直到达到最终压力为止,并且对试验时间内的值求平均W获 得对于所选择的粒径的总体效率值。一般,粒径X是指将由层或介质W特定的效率水平捕 获的X微米或更大的颗粒。可W获取所选择的粒径的上游颗粒数和下游颗粒数的平均值。 根据上游平均颗粒数(注入-C。)和下游平均颗粒数(通过-C),可W通过关系[(i00-[c/ C。])X100% ]来确定对于所选择的粒径的过滤效率试验值。
[0119] 经涂布的纤维网可W具有相对高的效率。经涂布的纤维网的效率可W大于或等于 约90%、大于或等于约92%、大于或等于约94%、大于或等于约96%、大于或等于约98%、 大于或等于约99%、大于或等于约99. 5%或者大于或等于约99. 9%。在一些情况下,经涂 布的纤维网的效率可W小于或等于约99. 99%、小于或等于约99. 5%、小于或等于约98%、 小于或等于约96 %、小于或等于约94 %或者小于或等于约92 %。也可W为上述参考范围的 组合(例如大于或等于约80%并且小于或等于约99. 99% )。经涂布的纤维网的效率也可 W为其他值。效率的上述范围可W通过化las试验或多道试验来确定。在化las试验中,对 于如下粒径x(单位为微米)可W实现所述效率,其中X可W为,例如0. 237、0. 274、0. 316、 0. 365、0. 422、0. 487、0. 562,0. 649、0. 75、0. 866、1、1. 155、1. 334、1. 54、1. 778 或 2. 054。在 多道试验中,对于如下粒径X可W实现所述效率,其中X可W为,例如4微米、5微米、7微米、 10微米、15微米、20微米、25微米或30微米。在多道试验的一些实施方案中,X为10微米, 使得W上范围的效率适合于滤除10微米或更大的颗粒。
[0120] 在一些实施方案中,经涂布的纤维网可W具有相对高的初始效率(如通过化las试验所测量的)。经涂布的纤维网的初始效率可W大于或等于约90%、大于或等于约92%、 大于或等于约94%、大于或等于约96%、大于或等于到约98%、大于或等于约99%、大于或 等于约99. 5%或者大于或等于约99. 9%。在一些情况下,经涂布的纤维网的初始效率可W 小于或等于约99. 99%、小于或等于约99. 5%、小于或等于约98%、小于或等于约96%、小 于或等于约94%或者小于或等于约92%。也可W为上述参考范围的组合(例如大于或等 于约80%并且小于或等于约99. 99%)。经涂布的纤维网的初始效率也可W为其他值。如 上所述,对于粒径x(单位为微米)可W实现所述初始效率。
[0121] 在一些实施方案中,经涂布的纤维网的平均流量孔径可W大于或等于约0.1微 米、大于或等于约1微米、大于或等于约10微米、大于或等于约25微米、大于或等于约40微 米、大于或等于约50微米、大于或等于约60微米、大于或等于约70微米或者大于或等于约 80微米。在一些情况下,经涂布的纤维网的平均平均流量孔径可W小于或等于约100微米、 小于或等于约80微米、小于或等于约70微米、小于或等于约60微米、小于或等于约50微 米、小于或等于约35微米、小于或等于约15微米、小于或等于约5微米或者小于或等于约 0. 5微米。也可W为上述参考范围的组合(例如大于或等于约1微米并且小于或等于约50 微米)。平均平均流量孔径也可W为其他值。平均流量孔径可W根据标准ASTM£1294(2008) (M.F.P.)来确定。
[0122] 在一些实施方案中,在涂布纤维网之前,可W利用湿强树脂(例如粘合树脂)形成 纤维网。湿强树脂不是纤维形式并且要与粘合纤维(例如多组分纤维)区分开。通常,湿 强树脂可W具有任意适合的组成。例如,湿强树脂可W包含聚丙締酷胺、表氯醇、尿素甲醒、 =聚氯胺甲醒或其组合。也可w为其他树脂。
[012引纤维网中的湿强树脂的量可W变化。例如,在一些实施方案中,纤维网中的湿强树 脂的重量百分比可W大于或等于约0. 5wt%、大于或等于约2wt%、大于或等于约5wt%、大 于或等于约lOwt%、大于或等于约20wt%、大于或等于约25wt%、大于或等于约30wt%、大 于或等于约35wt%或者大于或等于约40wt%。在一些情况下,纤维网中的湿强树脂的重量 百分比可W小于或等于约45wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约35wt%、小于或等 于约30wt%、小于或等于约25wt%、小于或等于约20wt%、小于或等于约15wt%、小于或等 于约lOwt%或者小于或等于约2wt%。也可W为上述参考范围的组合(例如湿强树脂的重 量百分比大于或等于约5wt%并且小于或等于约35wt% )。也可W为其他范围。
[0124] 可任意适合的方式(包括例如W湿状态的方式)向纤维添加湿强树脂。在 一些实施方案中,湿强树脂涂布纤维并且用于使纤维彼此粘附W促进纤维之间的粘附。可 W使用任意适合的方法和设备来涂布纤维,例如使用幕涂、凹版涂布、烙涂、浸涂、刀漉涂布 或旋涂W及其他方法。在一些实施方案中,湿强树脂在被添加至纤维混合物的情况下沉淀。 在适当的时候,可W例如通过向混合物中注入来向纤维提供任意适合的沉淀剂(例如表氯 醇、碳氣化合物)。在一些实施方案中,在向纤维混合物添加时,湿强树脂W使得层浸溃有湿 强度树脂(例如使湿强树脂渗透该层)的方式添加。在多层网中,可W在组合所述层之前 单独向所述层中的每一层或所述层中的仅一些层添加湿强度树脂,或者可W在组合所述层 之后向所述层添加湿强树脂。在一些实施方案中,例如通过喷射或饱和浸溃或者上述方法 中的任意方法在干状态的情况下向纤维混合物添加湿强树脂。在另一些实施方案中,湿强 树脂被添加至湿层。
[0125] 在一些实施方案中,可W通过溶剂饱和工艺向纤维网添加湿强树脂。在某些实施 方案中,可W在造纸机上制造纤维网期间或之后将聚合材料浸溃到纤维网中。例如,在本 文中所描述的制造工艺期间,在纤维网形成并干燥之后,可W将水基乳剂或有机溶剂基溶 液中的聚合材料粘附至涂料漉并且接着通过将施胶压棒或凹版饱和器在受控的压力下施 加至制品。浸溃到纤维网中的聚合材料的量通常取决于粘度、固体含量和纤维网的吸收速 率。作为另一实施例,在纤维网形成之后,可W通过在刚提到的方法之后利用逆漉涂料器和 /或通过利用浸泡和挤压法(例如通过将干过滤介质浸泡到聚合物乳剂或溶液并且接着通 过利用漉隙挤压出过量的聚合物)来使纤维网浸溃有聚合材料。还可W通过本领域已知的 其他方法(例如喷射或发泡)向纤维网施加聚合材料。
[0126] 可W利用如下的任意适合的工艺生产本文中所描述的纤维网:例如利用湿法成网 工艺(例如设及压力成形机、圆网造纸机、长网造纸机、混合成形机或双网工艺的工艺)或 非湿法成网工艺(例如干法成网工艺、气流成网工艺、烙喷工艺、静电纺丝工艺、离屯、纺丝 工艺或梳棉工艺)。在一些实施方案中,利用产生非织造网的工艺形成纤维网。在另一些实 施方案中,可W织造纤维网。一般,非织造网形式的纤维随机缠绕在一起,而纺织网形式的 纤维是有序的。
[0127] 通常,用于形成纤维网的湿法成网工艺包括将一种或更多种类型的纤维混合在一 起W提供纤维浆料。该浆料可W为例如水基浆料。在某些实施方案中,各种纤维在被混合 在一起(例如为了获得混合物中较大的均匀性程度)之前可选地分开储存或混合储存在不 同的储存罐中。例如,第一纤维可W在一个容器中一起被混合并制浆并且第二纤维可W在 单独的容器中被混合并制浆。随后第一纤维和第二纤维可w被混合成单一的纤维混合物。 适合的纤维可W在被混合在一起之前和/或之后通过碎浆机加工。在一些实施方案中,纤 维的组合物在被混合在一起之前通过碎浆机和/或储存罐被加工。可W理解的是,还可W 向混合物中引入其他组分。
[012引在某些实施方案中,本文中所描述的纤维网可W包括可W通过湿法成网工艺形成 的多相结构。例如,溶剂(例如水溶剂如水)中包含纤维的第一分散体(例如纸浆)可W被 施加到造纸机器(例如长网造纸机或圆网造纸机)中的网输送带上W形成由网输送带支承 的第一相。在网上沉积第一层的同时或之后可W在第一层上施加溶剂(例如水溶剂如水) 中包含纤维的第二分散体(例如另一纸浆)。在上述过程期间持续向第一纤维分散体和第 二纤维分散体施加真空W从纤维中去除溶剂,由此形成包含第一相和第二相的制品。接着 可W对由此形成的制品进行干燥,并且,如果有必要,通过利用已知方法进一步加工(例如 压光机)W形成多相纤维网。在一些实施方案中,运样的工艺可W跨所述相的厚度引起至 少一个特性的梯度。在另一些实施方案中,可W通过单独地形成相并将上述相粘附(例如 通过层压)在一起来产生跨所述相的厚度的至少一个特性的梯度。
[0129] 可W使用用于制造纤维浆料的任意适合的方法。
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1