过滤布、过滤装置及其制造方法

专利名称：过滤布、过滤装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种过滤装置及其制造方法，特别地，本发明涉及一种用于过滤工业
流体的过滤布及其制造方法。
背景技术：
目前，工业用防静电过滤布广泛用于矿山选矿、洗煤、炼油厂石油加工、制药等易 燃、易爆的过滤工序中。且工业滤机上所用的过滤布大都是棉帆滤布或者化纤滤布。
对于棉帆滤布，在使用时不易产生静电荷积累，从而安全系数较高。但是，由于 棉帆滤布的强度和耐酸碱性能较差，从而导致所述棉帆滤布的使用寿命较短，并经常造成 使用这样的棉帆滤布的制造商非计划性停产，直接导致滤布更换费用增高及生产成本的加 大。 与此形成对比的是，化纤滤布的强度高，耐酸碱腐蚀，从而使用寿命较长。但是，化 纤滤布本身特点就是极易在过滤过程中产生大量静电荷积累，特别在设备检修更换的过程 中，在将所述化纤滤布剥离滤机尼龙格褶时可能产生静电火花，使挥发在滤机中的溶剂或 可燃气体燃爆，从而可能导致极大的安全隐患。 例如，中国石油化工总公司安全技术研究所的实用新型专利ZL95231512. 2(申请 日为1995年6月21日)公开了一种防静电过滤布，主要用于过滤油品中的蜡成分。该防 静电过滤布在其化纤滤布的纱线2'、3'中混纺了不锈钢纤维l'，从而起到防静电的作用， 如图1中所示。但是，例如不锈钢纤维的导电纤维在高频条件下容易发热并仍然存在可能 引燃的隐患。 另外，在许多的过滤布应用工况中，由于工艺技术的需要，必须在同一个过滤界面 上使用两块功能不同的过滤布来保证正常的过滤需求。因而在实际的生产中往往出现两块 滤布中一块出现问题时不得不连同另一块完好的滤布同时换掉、或者即使不换掉另一块完 好的滤布而只将损坏的滤布更换掉，也还会对过滤效率和过滤质量产生不良影响，同时还 会给用户造成操作繁琐、成本上升的麻烦，且至今为止，在工业流体的过滤领域仍然未能提 出很好的解决方案。

发明内容
基于上述技术问题，需要提供一种过滤布，所述过滤布具有强度高、耐腐蚀、永久 防静电等特点，而且所述过滤布的过滤效果良好，操作简单，性能可靠，适合于各种工业流 体的过滤等工艺中。 进一步地，需要提供一种过滤布，所述过滤布可以替代传统的需要两块功能不同 的过滤布的情况，并且该过滤布结构简单，方便加工和制造，从而可以节省成本和工业生产 中过滤布的替换时间。 此外，需要提供一种过滤布的制造方法，该制造方法工艺简单，便于工业上大规模 制造和生产，从而降低成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种过滤布，包括表层；和里层，所述里层与所 述表层形成接结织构，其中在所述表层和所述里层的至少一个内沿着经向和纬向中的至少 一个方向机织有导电纤维。 根据本发明的一方面，所述表层和所述里层具有异构织构。 根据本发明的一方面，所述导电纤维是以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基 材制成。 根据本发明的一方面，所述导电纤维使用纺丝工艺、并捻复合成型工艺或涂镀工 艺中的一种制成。 根据本发明的一方面，所述导电纤维的分布间距为0-100毫米。 根据本发明的一方面，所述表层和所述里层由化学纤维机织形成。 根据本发明的一方面，所述表层的经纱与纬纱交织的组织为原组织、变化组织、联
合组织、重组织和双层组织之一，且所述里层的经纱与讳纱交织的组织为原组织、变化组
织、联合组织、重组织和双层组织之一 。 此外，本发明进一步提供了一种过滤装置，所述过滤装置包括固定单元；以及设 置在所述固定单元上的过滤布，其中所述过滤布包括表层；和里层，所述里层与所述表层 接结，其中在所述表层和所述里层的至少一个内沿着经向和纬向中的至少一个方向机织有 导电纤维。 根据本发明的另外一方面，提供了一种过滤布的制造方法，所述制造方法包括下 述步骤机织表层；机织里层且将里层与所述表层接结；其中，在所述机织表层和所述机织 里层的过程中，在所述表层和/或里层中沿着经向和纬向中的至少一个方向机织导电纤 维。 根据本发明的一方面，将所述表层和所述里层机织成异构织构。 根据本发明的一方面，所述导电纤维是以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基
材制成。 根据本发明的一方面，使用纺丝工艺、并捻复合成型工艺或涂镀工艺中的一种形 成所述导电纤维。 根据本发明的一方面，机织的所述导电纤维的分布间距为0-100毫米。 根据本发明的一方面，所述表层和所述里层由化学纤维机织形成。 由此可见，在根据本发明的上述技术方案中，通过沿着经向或纬向设置导电纤维
以及采用双层异构织构且双层接结的组织结构，从而不仅具有防静电的效果，而且可以达
到利用一块根据本发明所述的过滤布即可满足或达到传统上需要两块功能不同的过滤布
才能达到的过滤工艺要求。 此外，由于所述表层和所述里层使用化学纤维机织形成且其中至少沿着所述表面 和/或里层的经向和纬向中的至少一个机织导电纤维，从而所述过滤布具有强度高、耐腐 蚀、永久防静电的特点，并且过滤效果好，性能可靠，使用寿命较长、适用范围广泛的优点。
进一步地，在本发明的上述方面中，为达到防静电的使用效果、导电纤维的可纺织 性、操作方便和成本的优化，摒弃了以往采用可纺织性不佳的不锈钢纤维作为导电纤维，并 避免使用成本较高的纯碳纤维作为导电纤维。且进一步地，采用了双层异构的双层接结组 织，且根据工艺和工况的要求，可以将布的里层和表层机织成材料各异并具有不同功能的组织结构，从而既达到标准滤布的防静电要求，又简化了生产工艺流程，操作更为方便，同 时降低了制造成本。 根据本发明的过滤布和过滤装置可以广泛应用于易燃、易爆的例如油、液、粉尘等 工业流体的过滤。 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。


本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 图1显示了根据现有的防静电过滤布的横截面图； 图2A显示了根据本发明的一个实施例的过滤布的平面图，其中分别沿着经向和 纬向均形成有导电纤维； 图2B显示了根据本发明的另一实施例的过滤布的平面图，其中沿着经向形成有 导电纤维； 图2C显示了根据本发明的再一实施例的过滤布的平面图，其中沿着纬向形成有 导电纤维； 图3A显示了根据本发明的一个实施例的过滤布的经向剖面图；以及
图3B显示了根据本发明的一个实施例的过滤布的纬向剖面图。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 在本发明中，提供了一种过滤布，所述过滤布包括表层100 ;和里层200，所述里
层200与所述表层100接结，其中在所述表层100和所述里层200的至少一个内沿着经向
和纬向中的至少一个方向机织有导电纤维l，如图2、3中所示。 在根据本发明的过滤布中，采用了双层接结的结构，即该过滤布包括彼此接结的 表层100和里层200。所述过滤布的两个结构层(表层100和里层200)可以根据不同的工 况要求织成材料各异并具有不同功能的组织结构。 下面将详细参照图2A-2C以及图3A-3B来描述根据本发明的过滤布。图2A显示
了根据本发明的一个实施例的过滤布的平面图，其中分别沿着经向和纬向均形成有导电纤 维。图2B显示了根据本发明的另一实施例的过滤布的平面图，其中沿着经向形成有导电纤 维。图2C显示了根据本发明的再一实施例的过滤布的平面图，其中沿着纬向形成有导电纤 维。而在图3中，图3A显示了根据本发明的一个实施例的过滤布的经向剖面图。图3B显 示了根据本发明的一个实施例的过滤布的纬向剖面图。 为说明方便，将首先参照图3A、3B来描述根据本发明的过滤布的双层异构构造。 需要说明的是，术语"双层异构"指的是所述两层的过滤布中的每层具有不同的组织结构， 即可以根据不同的工况要求织成材料不同且功能不同的组织结构。术语"双层接结"指的是过滤布中的两层的连接方式，由于需要将根据本发明的表层和里层在一起进行织造，从 而可以采用任何现有的纺织领域的已知织造方式来将表层中的部分纤维(例如经线纤维 或者纬线纤维、或者经线纤维与纬线纤维二者)与里层上的部分纤维(例如经线纤维或者 纬线纤维、或者经线纤维与纬线纤维二者)接结在一起，从而形成一体的过滤布。
如图3A、3B中所示，该过滤布包括表层100和里层200。其中，所述表层100由表 层经纱101、102等以及表层纬纱103、104交织形成，需要说明的是，为了过滤性能的要求， 该具体的交织结构可以为原组织、变化组织、联合组织、重组织、双层组织以及本领域已知 的任何组织之一。同样地，所述里层200由里层经纱201、202等以及里层讳纱203、204交 织形成，需要说明的是，为了达到不同过滤性能的要求，该具体的交织结构可以为原组织、 变化组织、联合组织、重组织、双层组织以及本领域已知的任何组织之一。由此，通过让表层 100和里层200采用不同的交织结构，从而实现了根据本发明的过滤布的双层异构功能。
需要说明的是，所述表层100的组织与里层200的组织也可以为相同的组织结构， 以获得特定工业过滤目的。 下面将描述根据本发明的过滤布的纱线的交织结构。在图3A中，表层经纱101、 102与所述表层纬纱103、 104交织，为了将里层200与所述表层100进行接结，里层经纱201 在纺织的过程中走线穿绕纬纱103，然后所述里层经纱202和穿绕通过纱线103的里层经纱 201与所述里层纬纱203、204进行交织，以形成上述的任一交织结构，从而达到过滤特定工 业流体的目的。 相似地，为了让里层200与所述表层IOO进行牢固接结，在图3B中，所述表层经纱 101、 102与所述表层纬纱103、 104交织，里层经纱201 、202与所述里层纬纱203、204交织， 且表层纬纱103下绕穿过里层经纱201，然后穿过里层经纱201的表层纬纱103和表层纬纱 104与表层经纱101、 102继续进行交织，以形成上述的任一交织结构，从而达到过滤特定工 业流体的目的。 通过上述的方式，将所述表层100和里层200紧密接结在一起，以形成一块整体的 过滤布。通过上述的过滤布的结构，减少了过滤工业对于在过滤工业流体的过程中使用两 种过滤布而导致的频繁更换的弊端，从而实现了仅用一块本发明所述的过滤布即可满足或 达到过滤工艺的要求。 下面将参照图2A-2C来描述根据本发明的过滤布的编织结构。如图2A中所示，所
述过滤布包括由导电纤维1、化学纤维2共同织造形成。由于化学纤维2的物理化学特性、
即其具有高强度、耐酸碱腐蚀性，从而使本发明的过滤布的使用寿命较长。 对于所交织的导线纤维l，对于用于工业上的防静电过滤布中的导电纤维而言，大
致使用金属纤维、无机纤维(例如碳纤维、无机物涂镀纤维)、以及有机物为基材的纤维。根
据本发明的一个实施例，所述导电纤维1可以是以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基
材制成的纤维。由此克服了现有技术中、金属纤维作为导电纤维存在高频条件下发热并可
能引燃的隐患的问题、同时克服了碳纤维作为导电纤维的成本较高的问题，由此方便工业
上大规模生产和制造。 此外，该导电纤维1的制成方法为纤维等的纺丝方法或并捻成型方法。该导电纤 维1的在根据本发明的过滤布中的分布方式可以为沿经向分布有导电纤维的方式、沿纬向 分布有导电纤维的方式、或经向与纬向两个方向均分布有导电纤维的方式。
下面详细参照图2A-2C来描述该导电纤维1的分布方式。 在图2A所示的实施例中，在化学纤维2织造的过滤布中沿着经向和讳向分别机织 有导电纤维l，所述导电纤维1可以为以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基材制成的纤 维。S卩，以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维之一为基材制成而具有导电性能的导电纤维1 与化学电纤维2以经向与纬向织造成型而相互均匀交错并交织为一体。在根据本发明的一 个实施例中，所述导电纤维1、化学纤维2均为纤维状结构。 根据本发明的发明人的实验结果，在所述导电纤维1之间的分布间距为0-100毫
米的情况下，根据本发明的过滤布具有良好的防静电效果。普通技术人员显然知道，可以根
据过滤布的实际应用工况而选择更稠密或者更稀疏的导电纤维分布间距。由此，上述数值
范围仅为了示例说明本发明，而不能理解为用于限制本发明的保护范围。 进一步地，所述导电纤维1可以采用常规和公知纺丝工艺技术、并捻复合成型工
艺技术或涂镀工艺中的一种工艺技术来制成。 图2B显示了根据本发明的过滤布中的导电纤维的另一机织方式。在图2B中，仅 对所述过滤布以经向分布有导电纤维l，实验结果表明，根据本发明的过滤布也同样获得了 预期的良好效果。由于导电纤维的结构和织造方式与图2A中所示的实施例相类似，为简洁 起见，此处省略对其详细说明。 图2C显示了根据本发明的过滤布中的导电纤维的另一机织方式。在图2C中，仅 对所述过滤布以纬向分布有导电纤维l，实验结果表明，根据本发明的过滤布也同样获得了 预期的良好效果。由于导电纤维的结构和织造方式与图2A中所示的实施例相类似，为简洁 起见，此处省略对其详细说明。 需要说明的是，该导电纤维1的布置方式可以位于所述表层100和所述里层200 的至少一个中，尽管工业上所应用的用于过滤工业流体的过滤布中通常将导电纤维1设置 在所述表层100的纤维中。 从上述的说明可见，根据本发明的过滤布以纺织纤维与导电纤维机织成布，其中 导电纤维是以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基材制成。且同样，根据本发明的过滤布 采用的是双层异构且双层接结的组织，布中的两层可以根据不同的工况要求织成材料各异 并具有不同功能的组织结构，从而在过滤工业流体(例如石油、粉尘等)过程中，不仅消除 了过滤过程中的静电效应，而且减除了以往石油化工产品过滤加工过程中使用两种过滤布 且频繁更换的弊端。 下面将详细描述根据本发明的过滤布的制造方法，其中所述制造方法包括下述步 骤机织表层100 ;机织里层200且将里层100与所述表层100接结；其中，在所述机织表层 100和所述机织里层200的过程中，在所述表层100和/或里层200中沿着经向和纬向中的 至少一个方向机织导电纤维1。 在机织表层100的过程中，由表层经纱101U02等以及表层纬纱103、 104交织形 成所述表层100，且根据过滤性能的要求，可以将其交织为为原组织、变化组织、联合组织、 重组织、双层组织以及本领域已知的任何组织之一。相似地，在机织里层200的过程中，由 里层经纱201、202等以及里层纬纱203、204交织形成所述里层200，且根据过滤性能的要 求，可以将其交织为为原组织、变化组织、联合组织、重组织、双层组织以及本领域已知的任 何组织之一。由此，通过让表层100和里层200采用不同的交织结构，从而实现了根据本发明的过滤布的双层异构功能。 在上述表层100、里层200的交织过程中，为了将里层200与所述表层100进行接 结，里层经纱201在纺织的过程中走线穿绕纬纱103，然后所述里层经纱202和穿绕通过纱 线103的里层经纱201与所述里层纬纱203、204进行交织，以形成上述的任一交织结构，如 图3A中所示。相似地，为了让里层200与所述表层100进行牢固接结，所述表层经纱101、 102与所述表层纬纱103、 104交织，里层经纱201 、202与所述里层纬纱203、204交织，且表 层纬纱103下绕穿过里层经纱201，然后穿过里层经纱201的表层纬纱103和表层纬纱104 与表层经纱101U02继续进行交织，以形成上述的任一交织结构，如图3B中所示。
从而，所述过滤布由导电纤维1、化学纤维2共同织造形成。由于化学纤维2的物 理化学特性、即其具有高强度、耐酸碱腐蚀性，从而使本发明的过滤布的使用寿命较长。
通过上述的织造方式，从而可以将所述表层100和里层200紧密接结在一起，以形 成一块整体的过滤布。 在根据本发明的过滤布的织造过程中，可以在表层100和里层200的至少一个中
沿着经向和纬向中的至少一个方向机织导电纤维1 。在根据本发明的一个实施例中，所述导
电纤维1之间的分布间距可以设定为0-100毫米。所述导电纤维1可以采用常规和公知纺
丝工艺技术、并捻复合成型工艺技术或涂镀工艺中的一种工艺技术来制成。 由此可见，在根据本发明的上述制造方法中，通过沿着经向或纬向设置导电纤维
以及采用双层异构织构且双层接结的组织结构，从而不仅具有防静电的效果，而且可以达
到利用一块根据本发明所述的过滤布即可满足或达到传统上需要两块功能不同的过滤布
才能达到的过滤工艺要求。 此外，由于所述表层和所述里层使用化学纤维机织形成且其中至少沿着所述表面 和/或里层的经向和纬向中的至少一个机织导电纤维，从而所述过滤布具有强度高、耐腐 蚀、永久防静电的特点，并且过滤效果好，性能可靠，使用寿命较长、适用范围广泛的优点。
进一步地，在本发明的上述方面中，为达到防静电的使用效果、导电纤维的可纺织 性、操作方便和成本的优化，摒弃了以往采用可纺织性不佳的不锈钢纤维作为导电纤维，并 避免使用成本较高的纯碳纤维作为导电纤维。且进一步地，采用了双层异构的双层接结组 织，且根据工艺和工况的要求，可以将布的里层和表层机织成材料各异并具有不同功能的 组织结构，从而既达到标准滤布的防静电要求，又简化了生产工艺流程，操作更为方便，同 时降低了制造和使用成本。 进一步地，本发明进一步公开了一种过滤装置。在过滤工业和工艺中，经常需要过 滤装置来对工业流体进行过滤以达到各种工业目的。在根据本发明的过滤装置中，所述过 滤装置包括固定单元；以及设置在所述固定单元上的过滤布，其中所述过滤布为本发明 上述的过滤布。该固定单元可以为工业过滤机的固定框架、筛网的边框等。所述固定单元 可以固定地保持所述过滤布。且进一步地，为更换所述过滤布方便，可以将所述过滤布可移 除地设定在所述固定单元上。 在该过滤装置中，由于所述过滤布减除了以往石油化工等产品过滤加工过程中同 一个过滤界面上使用两块功能不同的过滤布的弊端，而只用一块本发明所述的过滤布即可 满足或达到过滤工艺的要求，从而降低了根据本发明的过滤装置的成本以及减少为更换过 滤布所需的替换时间。此外，由于所述过滤装置中过滤布采用了以聚合物、碳纤维或无机物为基材制成的导电纤维、且该导电纤维可以采用经向分布、纬向分布、或经纬两个方向均有 分布的方式来交织，从而降低了在过滤过程中由流体所导致的静电荷累积，从而避免产生 生产事故。 需要说明的是，在上述的技术方案中，可以将根据本发明的防静电过滤布使用在 石油、化工、选矿、污水处理、制糖、制药等行业中需要液固分离、脱水、提纯加工流程中的板 框过滤机、厢式过滤机、内、外转鼓式过滤机、平盘式过滤机、立盘式过滤机、水平带式过滤 机等上。由此本发明的保护范围并非局限于上述列举的过滤装置上，而是可以应用到任何 需要过滤布来过滤工业流体的任何过滤装置上。 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求
一种过滤布，包括表层；和里层，所述里层与所述表层形成接结织构，其中在所述表层和所述里层的至少一个内沿着经向和纬向中的至少一个方向机织有导电纤维。
2. 根据权利要求1所述的过滤布，其中所述表层和所述里层具有异构织构。
3. 根据权利要求1所述的过滤布，其中所述导电纤维是以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基材制成。
4. 根据权利要求3所述的过滤布，其中所述导电纤维使用纺丝工艺、并捻复合成型工 艺或涂镀工艺中的一种制成。
5. 根据权利要求1所述的过滤布，其中所述导电纤维的分布间距为0-100毫米。
6. 根据权利要求1所述的过滤布，其中所述表层和所述里层由化学纤维机织形成。
7. 根据权利要求1所述的过滤布，其中所述表层的经纱与纬纱交织的组织为原组织、变化组织、联合组织、重组织和双层组织之一，且所述里层的经纱与讳纱交织的组织为原组织、变化组织、联合组织、重组织和双层组织之一 。
8. —种过滤装置，所述过滤装置包括固定单元；以及设置在所述固定单元上的过滤布，其中所述过滤布为根据权利要求1-7中任一项所述的过滤布。
9. 一种过滤布的制造方法，所述制造方法包括下述步骤机织表层；机织里层且将里层与所述表层接结；其中，在所述机织表层和所述机织里层的过程中，在所述表层和/或里层中沿着经向和纬向中的至少一个方向机织导电纤维。
10. 根据权利要求9所述的过滤布的制造方法，其中将所述表层和所述里层机织成异构织构。
11. 根据权利要求9所述的过滤布的制造方法，其中所述导电纤维是以聚合物、碳纤维或无机物涂镀纤维为基材制成。
12. 根据权利要求9所述的过滤布的制造方法，其中使用纺丝工艺、并捻复合成型工艺或涂镀工艺中的一种形成所述导电纤维。
13. 根据权利要求9所述的过滤布的制造方法，其中机织的所述导电纤维的分布间距为0-100毫米。
14. 根据权利要求9所述的过滤布的制造方法，其中所述表层和所述里层由化学纤维机织形成。
全文摘要
本发明公开了一种过滤布，包括表层；和里层，所述里层与所述表层形成接结织构，其中在所述表层和所述里层的至少一个内沿着经向和纬向中的至少一个方向机织有导电纤维。根据本发明的过滤布，仅需要一块过滤布即可以满足或者达到传统需要使用两块功能不同的过滤布，从而节省了成本和过滤布的替换时间。进一步地，本发明的过滤布具有强度高、耐腐蚀、永久防静电的优点，而且所述过滤布的过滤效果良好，操作简单，性能可靠，适合于各种工业流体的过滤等工艺中。此外，本发明进一步公开了所述过滤布的制造方法以及具有所述过滤布的过滤装置。
文档编号B01D39/08GK101711933SQ20081022369
公开日2010年5月26日 申请日期2008年10月7日 优先权日2008年10月7日
发明者娄天彦 申请人:辽宁天泽产业集团纺织有限公司