利用双组分纤维的复合过滤介质的利记博彩app
【专利说明】利用双组分纤维的复合过滤介质
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据35U.S.C. § 119(e)要求2012年10月22日提交的美国临时专利申请 号61/716, 904的权益，该临时专利申请的内容通过引用全部并入本文。
[0003] 背景
[0004] 所公开的主题涉及复合过滤介质。具体地，所公开的主题涉及通过结合包括双组 分纤维的介质材料的邻近层而制备的层压形式的复合过滤介质。该复合过滤介质在需要长 使用寿命的工业应用中是有用的。
[0005] 存在用于增加过滤器的服务间隔而不增大过滤器尺寸、增大过滤器的压降或降低 过滤器去除污染物的容量的需求。具体地，用于高压过滤应用例如液压过滤和燃料过滤的 过滤性能要求在微粒去除方面是极其苛求的，然而，服务间隔优选为至少250小时，但是理 想地大于500小时、1000小时或甚至更长。为了满足这些压降和寿命要求，需要专门设计的 高性能过滤介质。某些过滤应用的苛求去除和使用寿命要求不能为现有过滤介质所满足， 且改进的过滤介质是合意的。具体地，改进的复合介质和用于形成复合介质的方法是合意 的。
[0006] 概述
[0007] 公开了可以在聚结元件、聚结筒（coalescing cartridge)以及聚结系统和聚结方 法中使用的复合介质。该复合介质通常通过从上游方向到下游方向使介质材料的至少三个 层结合来形成，所述层即层A、任选层B、层C和层D。这些层通常具有不同的特性且设计成 向聚结介质赋予合意性能。通常，这些层中的一个或更多个包括双组分纤维。该双组分纤 维通常包括具有不同物理特性或化学特性例如熔融温度的不同的聚合物材料。
[0008] 在所公开的复合介质的一些实施方式中，层A、层B和层D中的至少一个包括具有 芯和鞘的双组分聚合物纤维，且层C包括聚合物纳米纤维材料。双组分纤维的鞘的聚合物 材料可以具有比芯的聚合物材料低的熔点。双组分纤维的鞘的聚合物材料还可以具有比层 C的聚合物纳米纤维材料低的熔点。然后，复合介质材料可以通过利用包括加热双组分纤维 的鞘材料且使双组分纤维的鞘材料熔融到层C的聚合物纳米纤维材料的方法，使层C的聚 合物纳米纤维材料结合到层A、层B和层D中的至少一个的双组分纤维来形成。
[0009] 表1中公开了用于制备复合介质的各层的示例性特性。在一些实施方式中，层A 包括具有以下特性中的一个或更多个的聚合物介质材料：(a)大于约8 μπι、9 μπι或10 μπι 的标称平均纤维直径；〇3)大于约10以111、15以111、20以111或25以111的平均孔径；和（(3)大于 约80cfm的渗透率。任选地，层A包括具有以下特性中的一个或更多个的聚合物介质材料： (a)80-325cfm 的渗透率；(b)20-60gsm 的基重；和（c)0. 1-0. 5mm 的厚度。
[0010] 层B是任选的。然而，在一些实施方式中，层B不是任选的，并且层B包括具有以下 特性中的一个或更多个的聚合物介质材料：(a) 1-5 μ m的标称平均纤维直径；(b) 5-15 μ m 的平均孔径；（c) 15-50gsm的基重；和（d) 25-55cfm的渗透率。任选地，层B包括具有以下 特性中的一个或更多个的聚合物介质材料：(a) < 30 μm的最大孔径；和（b)0. 1-0. 5mm的 厚度。
[0011] 在一些实施方式中，层C包括具有以下特性中的一个或更多个的聚合物介质材 料：（a) 0· 1-5 μ m、0. 1-3 μ m 或 0· 1-1 μ m 的标称平均纤维直径；(b) 0· 1-15 μ m 或 0· 2-10 μ m 的平均孔径；和（c) 3-55cfm的渗透率。层C可以包括具有小于Ιμπι的标称平均纤维直径 的纳米纤维，并且可以另外被称为纳米纤维层。任选地，层C包括具有以下特性中的一个或 更多个的聚合物介质材料：(a) < 10 μ m的最大孔径；(b) 8-50gsm的基重；和（c) 0. 1-0. 5mm 的厚度。
[0012] 在一些实施方式中，层D包括具有以下特性中的一个或更多个的聚合物材料： (a)大于约8 μ m、9 μ m或10 μ m的标称平均纤维直径；(b)大于约10 μ m、15 μ m、20 μ m或 25 μπι的平均孔径；和（c)大于约40cfm的渗透率。任选地，层D包括具有以下特性中 的一个或更多个的聚合物介质材料：（a)40-200cfm的渗透率；(b)40-200gsm的基重；和 (c)0. 1-0. 56mm 的厚度。
[0013] 在一些实施方式中，复合介质具有小于约40cfm、30cfm、20cfm、IOcfm或5cfm的渗 透率。优选地，由多个层形成的复合介质具有约3-40cfm的渗透率。
[0014] 所公开的复合介质可以进一步形成为褶状过滤介质。在一些实施方式中，褶状过 滤介质可以是过度填充的，例如，其中聚结介质具有超过1/2H的褶密度D，其中H是聚结介 质的厚度。当复合介质呈裙状时，其可以进一步被配置为抵抗其裙的折叠（collapsing)。 在一些实施方式中，层D包括被纹理化的介质材料，并且包括在近似地垂直于褶状介质弯 曲线的方向上的凹槽以便抵抗复合介质的褶的折叠。
[0015] 所公开的复合介质可以在聚结元件中使用，例如，配置成用于从连续液相聚结不 连续液相的聚结元件。在一些实施方式中，聚结元件配置成用于聚结浸入液态烃（例如，烃 燃料、生物柴油燃料、或润滑油、液压油或传动油）中的水的方法。聚结元件可以在过滤筒 中使用。可以包括所公开的裙状聚结介质（pleated coalescing media)的合适的聚结元 件和过滤筒被公开于2011年7月14日公布的美国公布申请号2011/0168621和2011年7 月14日公布的美国公布申请号2011/0168647中，这些申请的内容通过引用并入本文。
[0016] 附图简述
[0017] 图1提供了如本文所设想的高性能复合介质的一个实施方式的示意图。
[0018] 图2提供了用于目前公开的复合介质中的双组分纤维的示例性构型。
[0019] 图3说明性地提供了用于描述目前公开的复合介质的褶状形式的本文所用术语 的定义。
[0020] 图4提供了如本文所设想的褶状聚结介质的一个实施方式的横截面的示意图。 (A)正常褶密度（pleat density)，D〈1/2H;和（B)过度填充的条件，D>1/2H。
[0021] 图5提供了如本文所设想的高性能复合过滤介质的一个实施方式的横截面的扫 描电子显微照片，该扫描电子显微照片示出了各层和在层D的下游面上的纹理凹槽。
[0022] 详细描述
[0023] 本文公开了从介质材料的多个层形成的复合介质。该介质可以基于以下定义来进 一步描述。
[0024] 除非上下文另有规定或指示，否则术语"一个（a) "、"一个（an) "和"该（the) "是 指"一个或更多个"或"至少一个"。例如，"一层"应解释为意指"一个或更多个层"。
[0025] 如本文所使用的，"约"、近似"、大体上"和"显著地"将是本领域普通技术人员所理 解的，且将在使用它们的上下文中在某种程度上变化。如果存在被用于上下文中的给定的、 对本领域普通技术人员是不清楚的术语的使用，则"约"和"近似"将意指具体术语加或减 〈10%，且"大体上"和"显著地"将意指具体术语加或减>10%。
[0026] 如本文所使用的，术语"包括（include) "和"包括（including) "具有与术语"包 括（comprise)"和"包括（comprising)"相同的意思。
[0027] 目前公开的复合介质通常由结合纤维过滤介质的多个层制备。纤维过滤介质通常 包括聚合物