具有细孔径分布的过滤介质的制作方法

本发明的实施方案一般地涉及过滤介质，具体地，涉及具有相对小的孔径的过滤介质，其可用于多种应用(例如，液体过滤、小微粒的去除)。

背景技术：

1、过滤元件可以用于在多种应用中除去污染物。这样的元件可以包括可由纤维网形成的过滤介质。纤维网提供了允许流体(例如，气体、液体)流过介质的多孔结构。流体内包含的污染颗粒(例如，灰尘、絮凝物、沉淀物、有机物、矿物或金属氧化物、微污染物、微生物颗粒、病毒颗粒、生物细胞、来自生物细胞的碎片、和生物分子聚集体)可以被捕获到纤维网上或纤维网中。根据应用，可以将过滤介质设计成具有不同的性能特征，例如增强的微粒效率。纤维网特征(例如，孔径、纤维尺寸、纤维组成、单位面积重量等)影响介质的过滤性能。虽然不同类型的过滤介质是可用的，但是需要改进。

技术实现思路

1、提供了具有相对小的孔径的过滤介质以及与其相关的相关组件、系统和方法。在一些情况下，本申请的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案和/或结构和组成的多种不同用途。

2、在一组实施方案中，提供了过滤介质。在一个实施方案中，过滤介质包括第一纤维网，第一纤维网包含平均直径小于或等于约0.5微米的第一纤维以及小于或等于约200微米的厚度；与第一纤维网直接相邻的轧光(calendered)纤维网；以及与第一纤维网结合的第三纤维网，其中过滤介质具有大于或等于约0.1微米且小于或等于约2.5微米的最大孔径以及小于或等于约0.2微米的孔径分布的半峰全宽。

3、在另一个实施方案中，过滤介质包括第一纤维网，第一纤维网包含平均直径小于或等于约0.5微米的第一纤维以及小于或等于约200微米的厚度；与第一纤维网直接相邻的轧光纤维网；以及与第一纤维网结合的第三纤维网，其中过滤介质具有大于或等于约0.1微米且小于或等于约2.5微米的最大孔径，以及小于或等于约5.0的最大孔径与平均孔径之比。

4、在一个实施方案中，过滤介质包括第一纤维网，第一纤维网包含平均直径小于或等于约0.5微米的第一纤维以及小于或等于约200微米的厚度；与第一纤维网直接相邻的第二纤维网，其中第二纤维网具有大于或等于约1磅/英寸且小于或等于约35磅/英寸的在机器方向上的干拉伸强度、大于或等于约10％且小于或等于约60％的在机器方向上的干拉伸延伸率、以及大于或等于约1微米且小于或等于约30微米的平均孔径；以及与第一纤维网结合的第三纤维网，其中过滤介质具有大于或等于约0.1微米且小于或等于约2.5微米的最大孔径以及小于或等于约0.2微米的孔径分布的半峰全宽。

5、在另一个实施方案中，过滤介质包括第一纤维网，第一纤维网包含平均直径小于或等于约0.5微米的第一纤维以及小于或等于约200微米的厚度；与第一纤维网直接相邻的第二纤维网，其中第二纤维网具有大于或等于约2μm2且小于或等于约50μm2的表面平均孔面积、大于或等于约0.005个交叉点/μm2且小于或等于约0.025个交叉点/μm2的交叉点密度、以及大于或等于约1微米且小于或等于约30微米的平均孔径；以及与第一纤维网结合的第三纤维网，其中过滤介质具有大于或等于约0.1微米且小于或等于约2.5微米的最大孔径以及小于或等于约0.2微米的孔径分布的半峰全宽。

6、在另一组实施方案中，提供了形成过滤介质的方法。在一个实施方案中，形成过滤介质的方法包括将层与第一纤维网的表面的至少一部分结合以形成过滤介质，其中第一纤维网具有大于或等于约0.1微米且小于或等于约2.5微米的最大孔径以及小于或等于约5.0的最大孔径与平均孔径之比，其中第一纤维网与第二纤维网直接相邻，以及其中过滤介质的最大孔径在第一纤维网在结合步骤之前的最大孔径的约0％至100％以内。

7、当结合附图考虑时，根据本发明的多个非限制性实施方案的以下详细描述，本发明的其他优点和新特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包含相对于彼此冲突和/或不一致的公开内容，则应以生效日期在后的文献为准。

技术特征：

1.一种过滤介质，包括：

2.一种过滤介质，包括：

3.一种过滤介质，包括：

4.一种过滤介质，包括：

5.根据权利要求3或权利要求4所述的过滤介质，其中所述第二纤维网的平均孔径大于或等于1微米。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的最大孔径大于或等于0.1微米且小于或等于2.5微米。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述轧光纤维网的均方根表面粗糙度小于或等于12微米。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述轧光纤维网包括熔喷纤维网。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述第一纤维网的单位面积重量大于或等于0.5g/m2。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的厚度大于或等于100微米。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述第一纤维网包含平均直径大于或等于0.05微米且小于或等于0.5微米的第一纤维。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述第三纤维网的平均纤维直径大于所述第一纤维网的平均纤维直径。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述第三纤维网的最大孔径小于或等于70微米。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中对于125pa的压降，所述过滤介质的透气率小于或等于10cfm。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质在机器方向上的拉伸强度大于或等于1磅/英寸且小于或等于150磅/英寸。

16.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质在机器方向上的拉伸延伸率大于或等于1％且小于或等于30％。

17.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的单位面积重量大于或等于40g/m2。

18.根据权利要求11所述的过滤介质，其中所述过滤介质在机器方向上的拉伸强度大于或等于1磅/英寸且小于或等于150磅/英寸以及所述过滤介质在机器方向上的拉伸延伸率大于或等于1％且小于或等于30％。

19.根据权利要求18所述的过滤介质，其中所述第三纤维网包括熔喷纤维网。

20.根据权利要求19所述的过滤介质，其中所述第一纤维网的单位面积重量大于或等于0.5g/m2且小于或等于10g/m2以及其中所述过滤介质的厚度大于或等于100微米且小于或等于400微米。

21.根据权利要求20所述的过滤介质，其中所述轧光纤维网包括熔喷纤维网。

22.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤介质，其中第三纤维网包括熔喷纤维网。

23.一种形成过滤介质的方法，包括：

24.根据权利要求23所述的方法，其中结合包括将所述层热层合至所述第一纤维网的至少一部分。

25.根据权利要求23所述的方法，其中结合包括将所述层粘接至所述第一纤维网的至少一部分。

26.一种筒式元件，包括:

27.一种过滤介质，包括：

28.一种对熔喷纤维网进行轧光的方法，

技术总结
提供了具有细孔径分布的过滤介质，具有相对小的孔径的过滤介质以及与其相关的相关组件、系统和方法。过滤介质可以包括纤维效率层、纤维支承层、和与效率层相邻的第三层。效率层可以赋予过滤介质相对均匀的孔结构而不会使过滤介质的实质主体增加。支承层可以促进孔结构的均匀性。例如，支承层可以防止可能由制造和/或加工造成的在相对薄的效率层中的缺陷和/或使其最少化。第三层可以用于赋予过滤介质有益的过滤(例如，效率、容尘量)特性和/或非过滤(例如，层保护)特性而不会不利地影响过滤介质的一种或更多种特性。如本文所述的过滤介质可以特别好地适用于涉及液体过滤的应用等应用。

技术研发人员：法尔扎德·雷赛伊,阿卜杜拉耶·杜库雷
受保护的技术使用者：霍林斯沃思和沃斯有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12