过滤介质及其制造方法_2

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形成室3和开启室3。例如,上板可连接到促动机构9并经由促动机构9移动以使上板I移动至与不能移动的下板2啮合或互锁接触以形成室3,并随后远离该不能移动的板移动以开启室。或者可选的,上板I可经由促动机构9移动至邻近于下板2以接触织物或支持面4,从而形成限定室3的密封体。下板2可构造为使得下板2的一部分限定了织物所在的支持面4。在另外可选的实施方式中,金属丝网或其它支持面可从不能移动的下板2的顶部部分悬吊下来以支持织物5。
[0029]在一些实施方式中,织物5可被支持在其中形成有多个孔的皮带、金属丝网或其它支持面4上。上下板1,2中的至少一个可经由促动机构9移动以使得织物5置于上下板1,2之间并将所板放置为彼此邻近,由此使得板通过如下方式而在其间限定室3:使其各自直接接触织物5或支撑织物的支持面4以形成限定室3的密封体。这样形成的室可为由上下板1,2的外围部分以及织物5和支持面4中的至少一个限定的完全闭合的室3。
[0030]控制器可与促动机构通信相连以控制促动机构的移动。所述控制器可包括与存储器通信相连的处理器,所述存储器包括通过处理器运行的一个或多个程序以控制例如促动机构9的运行。
[0031]美国专利申请公开号2007/0256984公开了用于以如下方式在配对过滤板之间有效过滤的系统和设备:其大幅度降低能量消耗和运行成本,并且从浆料材料有效地分离固体和液体。空气、气体和液体周期可用于过滤过程中以产生初始的高压压榨,以便从浆料中的固体中清除液体并将自由空隙液体从固体滤饼中驱除。美国专利申请公开号2007/0256984的整体在此通过引用并入。应理解本发明过滤介质的实施方式可有利地与这样的设备一起使用以实施浆料过滤。此外,美国专利申请公开号2007/0256984中公开的设备的实施方式可进行修改并用于使用图1所示和在上下文中进一步讨论的方法步骤来制造过滤介质的实施方式。
[0032]织物5,诸如,由非织造材料形成的织物或由机织材料形成的织物可置于上下板1,2之间,当板放置为彼此远离时,室开启或未形成。织物5可为毡形式,诸如,南方毡(Southern felt)或聚酯毡,或者可为由例如机织聚酯形成的织物或机织在一起形成织物的其它机织材料。在将织物5置于上下板1,2之间后,促动机构9可使上下板1,2中的至少一个移动形成室3,从而使织物5在室3中。
[0033]织物5可在织物5的第一表面上用涂料涂布。例如,织物5可水平地放置在并支撑于支持面4上,并具有施加到织物上表面的涂料。织物的下表面可位于支持面上,其例如可为下板I的一部分,或位于其中形成有多个孔的支持面4上。在将上板移动形成室3以密封被涂布的织物5之前,织物的上表面可用涂料覆盖。例如,如图2A中所示,涂料可从涂料源8供应到分配机构10a,诸如,具有铺展棒(spreader bar)的分配槽。涂料可经由传送带或其它类型的可移动支持面4穿过分配槽施加到织物的上表面,并经由分配机构1a的铺展棒使所施加的涂料沿整个上表面铺展。
[0034]应理解图2A中显示的可移动支持面4可以特定时间间隔移动以使织物5和涂料前行。当室经由上下板1,2形成时,传送带或其它可移动支持面4可暂停或停止其动作,并且在室3开启后重启其动作。这样的停止和启动可允许织物在相对连续的过程中形成。
[0035]或者可选地,可在通过移动上下板1,2中的至少一个形成室3之后将涂料施加到织物的第一表面,如从图2中可见的。涂料可经由例如位于上板内的喷洒机构10施加到织物5的第一表面。涂料源8可与上板I的喷洒机构10经由导管(诸如管路和控制阀)通信相连。控制阀可被打开以将涂料进给到喷洒器以便将涂料施加到织物的第一表面。控制阀随后可被关闭以停止将涂料施加到织物5的第一表面。
[0036]施加到织物的涂料可为包含矿物填料的聚合物材料。例如,涂料可为与热碱处理的二氧化硅或煅烧二氧化硅混合的弹性聚合物。作为另一个例子,涂料可包括包含其它类型二氧化硅填料的聚合物材料,所述其它类型二氧化硅填料构造为在室温固化并通过加热空气(例如,被加热到室温以上的空气)促进固化。在一些实施方式中,对于每部分与聚合物材料混合的矿物填料来说可以是两部分聚合物材料,从而形成涂料材料。
[0037]矿物填料和聚合物材料可选择为符合特定设计标准。例如,聚合物材料和填料材料可各自选择为确保形成的涂料能与织物结合,并且在所形成的过滤介质用于将固体微粒与特定流体分离时在其可能暴露的温度、压力和化学组成下将保持与织物结合。聚合物材料和填料材料还可选择为确保当涂料结合到织物时所形成的涂料为织物提供所需的强度、韧性、耐温性、耐磨性、耐化性、室密封性、韧性和吸附性。在仍然其它的实施方式中,涂料可仅包含聚合物材料,诸如弹性聚合物材料。
[0038]在第一表面用涂料覆盖且被涂布的织物在室3中之后,织物5可用涂料浸渍。例如,可通过如下方式在室3内限定压差:迫使加热空气在93.3?190.5°C (例如,200?375°0和1.02?10.2个大气压(例如,15_150psi)下通过室。室3内的压差使得热空气推动涂料穿过织物的基本全部厚度T,所述织物的全部厚度T可从室3内的织物5的宽度W和长度L延伸。例如,织物纤维的60?100%可因施加压差和热空气而被涂料浸渍和涂布。被推动穿过织物的热空气还确保了浸渍织物对于流体是可透过的,因此液体或气体可穿过浸渍织物,而在该流体中夹带的固体微粒被过滤器阻止,从而将固体与流体分离。
[0039]随后可使浸渍织物在室内固化预定时间段。例如,I?5分钟的固化时间可用于确保涂料能充分结合到织物。当然,与不同类型织物组合的不同涂料可能需要不同的固化时间,这是本领域技术人员可理解的。所用的固化时间可选择为符合特定的设计标准组合。所选择的固化时间优选确保涂料已扩散到织物中并已完整地附着于其上(例如,与其结合)。
[0040]应理解在固化时间段内可加热室3。例如,加热空气可被留在室3内,且在固化时间段内该室可仍然保留在预定压力下。或者可选地,在固化时间段内可将热空气从室内排出,并且室内的压力可为环境压力。
[0041]在浸渍织物已固化之后,其可为过滤介质20。室3可随后开启,且织物可被切割或以其它方式进一步加工用于需要使用特定形状过滤介质的过滤系统中。例如,如此形成的过滤介质可随后剪裁或以其它方式切割成较小的形状以用于不同形状和尺寸的多种不同过滤机构中。
[0042]形成的过滤介质20可由包含通过机织织物延伸的横向纤维21和纵向纤维21的机织织物制成,如可从图3中意识到的。或者可选地,过滤介质可为非织造织物,并且具有遍布于织物材料中随机分布的纤维,如图5中所示。织物的纤维可与穿过纤维的涂料结合,由此使得在纤维之间形成的纤维开口的表面积被与其结合的涂料所涂布。因此,在过滤操作过程中可穿过这些开口的液体或其它流体可直接接触与纤维结合的涂料,这有助于确保织物更耐用,因此过滤介质20与下层织物或具有层压材料的常规过滤介质相比可具有更长寿命。
[0043]对过滤介质的不同实施方式进行测试。测试显示本发明人的过滤介质的实施方式优于常规介质,并且可以低得多的成本制作。例如,包含毡作为织物材料的本发明人的过滤介质的一个实施方式可以比常规过滤介质成本低超过75%的成本制作。作为另一个例子,发现本发明人的过滤介质具有显著更好的耐化性,并且比其它常规过滤介质更适合用于食品级用途。本发明人的过滤介质的其它实施方式允许在上下板与织物或支持面啮合形成密封体以限定室时允许发生改进的室密封,并且具有显著改进的耐热性。
[0044]此外,与常规过滤介质相比因使用本发明的过滤介质得到了更高的生产能力和更高的固体捕获。例如,与常规过滤介质相比极大地改进了液体澄清时间,并且与使用常规过滤介质过滤浆料相比,当使用本发明人的过滤介质的实施方式时以更高的速率捕获铜、铁和淀粉固体。通过使用本发明人的过滤介质的实施方式,还改进了滤出固体的释放。例如,测试显示甚至不必从过滤介质上将玉米淀粉刮下以释放滤出淀粉。滤出的铜和铁固体也显示具有改进的释放,并且需要显著较少的对过滤介质的刮或洗以释放捕获固体。
[0045]以下是在测试过程中形成的不同过滤介质的实施例。应理解下面的实施例仅提供了可使用本发明人的形成过滤介质的方法的示例性实施方式形成的本发明人的过滤介质的不同的示例性实施方式的例子。
[0046]实施例1
[0047]使用I平方码织物(其是未处理的16盎司非织造聚酯纤维(南方毡1PE1601S184或等同物))用于第一实施例中。每平方码9盎司(例如,9oz/yd2的织物材料)的双组分硅酮混合粘度4000cps聚合物(Dow Corning HSII是所使用的一种类型,Momentive RTV615是在不同实验中使用的另一种类型)与9盘司Dicalite Swimpool (或等同物)(其是一种类型的热碱处理二氧化硅填料)混合以形成涂料。随后将涂料铺展到织物的上表面,同时将织物置于带支撑的筛子上。迫使加热到200?375° F(例如,93.3?190.5°C )的空气于15-150ps
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