过滤介质及其制造方法
【专利说明】过滤介质及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是国际PCT申请，其要求了于2012年12月18日提交的丹麦专利申请第PA2012 70795号的优先权。
发明领域
[0003]本申请涉及用于过滤装置的过滤介质及所述过滤介质的制造方法。在一个实施方式中，提供了用于从湿楽.料流体(wet slurry fluid)提取液体和产生楽料中固体材料的基本上干的滤饼的浸渍过滤介质，其利用了如下的纤维非织造或纤维机织织物材料:所述织物材料上施加了涂料，然后用空气将该涂料推入织物材料中以产生复合材料的透气性。随后，利用压差使涂料浸渍通过织物材料，以使得涂料基本浸渍到机织材料的整个厚度上。
【背景技术】
[0004]浆料通常包含悬浮在液体中的固体微粒，其通常以多种工业方法制造。通常，必须将浆料中的固体与液体分离以便以使所处理材料的弃置或使用既经济有效又环境有效的方式来处理每种材料。在大部分这样的方法或系统中，将浆料材料进给到过滤器设备中，所述过滤器设备可采用多种形式，包括带式压滤器、真空过滤器或压滤器。在后者(压滤系统)的一种形式中，一对板构件形成了通过一些形式的过滤介质隔开的内部空间室(internal space chamber) ο板构件在嗤合面处与过滤介质压制在一起，所述过滤介质位于啮合面之间，并且横跨将一块板与另一块板分离的内部空间铺展。浆料材料被进给到两块板之间限定的室中的一块板中。过滤介质阻止浆料固体移动到相对的板上，从而将液体与固体分离。液体通入另一块板并随后被取出，留下在过滤介质上累积的浆料固体。在已处理足够量的浆料以累积固体材料之后，将板分离，取出固体以进一步处理，并且更换过滤介质，从而可以干净的过滤介质重复过滤过程。滤出的液体和固体单独使用、处理或以可接受的方式弃置。
[0005]压缩气体或真空过滤已被用于经由过滤介质从浆料材料提取流体。真空-大气压差对于在滤饼中产生“干”固体来说通常不是有效的，它们在滤液中产生且通常仅最低限度地产生固体。即，“干”固体仍保留水分并且可能需要穿过加热器或干燥器以帮助去除其它液体，如果该液体将对固体的进一步加工有不利影响的话。
[0006]在过滤设备中使用的其它技术已在室内采用了弹性隔膜(elastic diaphragms)，且所述隔膜经液压(或气压)促动以产生压差，从而将液体从固体中压榨出来。这样的系统可在液压隔膜压榨之后使用压缩空气(有时称为“空气-绒(air-fluff)”)以驱除空隙液体。这样的系统显然不像压缩气体过滤那样成本有效，因为那些系统通常需要空气压力步骤以及隔膜压榨步骤以产生干固体。此外，弹性隔膜通常限制了室尺寸，并由此限制了能生产的固体滤饼尺寸和指定过滤系统的生产能力。另外，热量和化学品可能对弹性隔膜有不利影响，因此这些隔膜可能不适于一些用途。同样，隔膜和空气压榨系统增加了过滤周期的时间，导致生产率降低。
[0007]可用于不同过滤系统(诸如浆料过滤系统或用于分离悬浮在气体内的固体微粒的过滤系统)中的过滤介质的例子可由以下文献获知:美国专利申请公开号2007/0256984，美国专利 2，839，158、3，044，957、4，111，815、4，130，487、5，318，831，6，648，147 和6，663，684，德国专利DE 3628187 C，中国专利公开号202179905 U和1943840 A，以及印度专利211488B。通常，过滤介质由覆有层压材料(laminate)以帮助改进基材的过滤能力的材料组成。例如，美国专利6，663，684公开了粘附到基材滤布上的聚苯硫醚网用做集尘滤布的用途。然而，由于层压材料的磨损或降解，这样的过滤介质可能需要相对快地更换。例如，层压材料仅在介质表面上，在表面磨损之后，介质对其中含有固体的流体过滤效果可能大为降低，或者需要更换。
[0008]本发明人已确定需要新的过滤介质。在本发明人的过滤介质的一个实施方式中，诸如毡、非织造织物、非织造聚酯纤维或机织聚酯织物的织物材料如下处理:将过滤材料用增强织物材料的强度、耐用性和过滤能力的浸渍材料浸透织物材料的大部分厚度。
【发明内容】
[0009]提供了制造过滤介质的方法、过滤介质生产设备和过滤介质。制造过滤介质的方法包括用涂料覆盖织物的第一表面，将被覆盖的织物置于室内，和使空气穿过被覆盖的织物以便用涂料浸渍第一表面下的织物部分并穿透经浸渍织物。空气处于预定温度或温度范围，并且空气在预定压力或压力范围下穿过织物。该方法还包括使已浸渍织物固化以确保涂料结合到织物上从而形成过滤介质的步骤。
[0010]过滤介质可构造用于将液体中夹带的固体与液体分离的过滤系统。过滤介质可与液体和固体直接接触以便在液体穿过过滤介质的同时阻止固体穿过过滤介质。在其它实施方式中，设想过滤介质可构造为将气体中夹带的固体与气体分离。
[0011]织物第一表面下的织物部分沿在第一表面下延伸的织物的大部分厚度延伸。在一些实施方式中，织物第一表面下的织物部分沿在第一表面下延伸的织物的整个厚度延伸。
[0012]涂料可具有多种不同构造或组成。例如，涂料可包括聚合物材料。涂料还可包括与聚合物材料混合的至少一种填料材料。这样的填料材料的例子可包括二氧化硅填料，诸如热碱处理的二氧化硅或煅烧二氧化硅。当然，作为另一种选择，其它填料材料可用于为由扩散到织物材料中并与其结合的涂料形成的复合结构提供所需性能。
[0013]在所述方法的一些实施方式，在将织物置于室内之前用涂料覆盖织物。在其它实施方式中，在将织物置于室内之后用涂料覆盖织物。在一些实施方式中，所述室可在第一板和第二板之间界定。所述第一板和第二板中的至少一个能移动形成室和开启室。
[0014]所述方法还可包括其它步骤。例如，所述方法还可包括将过滤介质切割为用于与将固体微粒与液体分离的过滤系统一起使用的预定形状。应理解织物可为多种可能织物类型中的任一种。例如，织物可为毡、纤维非织造材料或其它类型的非织造材料。或者可选地，织物可为机织材料，诸如，纤维机织材料。
[0015]还提供了过滤介质。所述过滤介质包括织物材料和扩散在所述织物材料中并与其结合的织物材料。
[0016]在过滤介质的一些实施方式中，涂料可经由如下方式扩散遍及整个织物:迫使空气穿过具有用涂料覆盖的织物材料第一表面的织物材料以便用涂料浸渍织物材料并穿透经浸渍织物材料。织物材料可以是毡或非织造织物，且涂料可包括聚合物材料和混合在其中的至少一种填料材料。
[0017]由于某些本发明的优选实施方式及实施其的某些本发明的优选方法，本发明的其它细节、目的和优点将变得明显。
【附图说明】
[0018]本发明的优选过滤介质及用于制造这样的过滤器的设备在附图中显示，且实施其的某些本发明的优选方法也在本文中举例说明。应理解附图中所用的类似附图标记可表示类似部件。
[0019]图1是说明制造过滤介质的方法的示例性实施方式的流程图。
[0020]图2是过滤器生产设备的示例性实施方式的框图，其具有处于闭合位置而界定室的上板和下板。任选的涂料源和喷雾器机构在图2中以虚线显示。
[0021]图2A是过滤器生产设备的另一个示例性实施方式的框图，其具有处于闭合位置而界定室的上板和下板。
[0022]图3是过滤介质的示例性实施方式的放大片段图。
[0023]图4是过滤介质的示例性实施方式的透视图。
[0024]图5是过滤介质的另一个示例性实施方式的放大片段图。
【具体实施方式】
[0025]参考图1?2A，过滤介质可制造用于涉及一种或多种类型浆料的过滤操作，诸如，包括液体和具有所需矿物(诸如，铜、铁)或食物元素(诸如，玉米淀粉)的微粒的浆料。过滤介质的实施方式还可用于过滤气体(诸如，其中夹带有固体颗粒的空气)也考虑在内。应理解过滤介质可用于物理地阻止固体微粒由其中穿过以便将固体微粒与夹带那些微粒的流体分离。
[0026]过滤介质形成设备可用于形成过滤介质。过滤介质形成设备可包括上板I和下板2。上下板1，2可各自为具有特定尺寸和形状的部件，用于界定出织物可位于其中的密闭室。所述板可为多边形或圆形结构，其各自具有被限定于其中的空腔或开口，用以形成例如室3。
[0027]上板I和下板2可各自链接到促动机构9，其可使上下板1，2靠近彼此移动以形成密封体，该密封体界定出位于上下板1，2之间的室，或移动至彼此啮合以形成室3。上下板1，2的啮合可导致板彼此互锁或者彼此配合接触形成室3。促动机构9还可使上下板1，2远离彼此移动以开启所形成的室。
[0028]促动机构9可为符合特定的设计标准组的多种合适装置中的任一种。例如，促动机构可包括与上下板相连以使所述板移动的一个或多个液压缸或一个或多个操作杆或者其它可移动部件。在其它实施方式中，上板I和下板2之一可固定在其位置上，且上板I和下板2中的另一个可连接到促动机构9用于移动以