过滤介质的制作方法

背景技术：

1、过滤介质，如用于燃料过滤的过滤介质，通常包括玻璃微纤维。然而，在某些类型的过滤期间，担心玻璃微纤维可能从过滤介质释放，导致环境污染，或者在过滤燃料的情况下，导致对内燃机的损伤。

技术实现思路

1、本披露描述了一种优选基本上不含玻璃或不含玻璃的过滤介质。在一些实施例中，当该过滤介质基本上不含玻璃或不含玻璃时，该过滤介质优选表现出与类似的含玻璃过滤介质相当或比其更好的容量和效率。

2、在一方面，本披露提供了一种非织造过滤介质，其包含：25wt％至85wt％的双组分纤维，该双组分纤维具有在5微米至25微米范围内的纤维直径和0.1cm至15cm的纤维长度；5wt％至50wt％的小效率纤维，该小效率纤维具有至少0.1微米且小于1微米的纤维直径；10wt％至50wt％的大效率纤维，该大效率纤维具有在1微米至5微米范围内的纤维直径；以及5wt％至25wt％的微纤化纤维，其中大部分该微纤化纤维具有最大为4微米的横向尺寸；其中该非织造过滤介质基本上不含玻璃纤维。

3、在一些实施例中，双组分纤维包括结构聚合物部分和热塑性粘合剂聚合物部分，其中该结构聚合物部分具有比该粘合剂聚合物部分的熔点高的熔点。在一些实施例中，双组分纤维的结构聚合物部分具有至少240℃的熔点，并且双组分纤维的粘合剂聚合物部分具有在100℃至190℃范围内的熔点。

4、在一些实施例中，小效率纤维具有至少0.4微米至小于1微米的纤维直径。

5、在一些实施例中，大效率纤维具有在2微米至4微米范围内的纤维直径。

6、在一些实施例中，小效率纤维包括pet或大效率纤维包括pet；或者小效率纤维和大效率纤维都包括pet。

7、在一些实施例中，微纤化纤维包括微纤化纤维素纤维。

8、在一些实施例中，非织造过滤介质具有在5％至15％范围内的实度。在一些实施例中，非织造过滤介质具有在24g/m2至100g/m2范围内的基重。在一些实施例中，非织造过滤介质具有在0.5微米至20微米范围内的孔径。在一些实施例中，非织造过滤介质具有在1.5至3范围内的p95/p50比率。在一些实施例中，非织造过滤介质具有在0.12mm至1mm范围内的厚度。在一些实施例中，非织造过滤介质具有在0.5英寸水下1ft3/ft2/min至在0.5英寸水下100ft3/ft2/min范围内的渗透性。

9、在一些实施例中，非织造过滤介质基本上不含树脂。

10、在一些实施例中，非织造过滤介质不含玻璃纤维。

11、在另一方面，本披露描述了一种过滤液体流的方法，该方法包括使包含污染物的液体流通过非织造过滤介质，并从该液体流中除去该污染物。在一些实施例中，液体流包括燃料、液压油、工艺用水、空气、柴油发动机流体(def)、柴油发动机润滑油、或漏气、或其组合。

12、如本文所用，微米(micron)等同于微米(micrometer)(μm)。

13、如本文所用，“纤维”具有最大为100微米的平均纤维直径。

14、如本文所用，“纤维”具有大于3:1、并且优选大于5:1的长径比(即，长度与横向尺寸之比)。例如，玻璃纤维典型地具有大于100:1的长径比。在此上下文中，“横向尺寸”是纤维的宽度(二维中)或直径(三维中)。术语“直径”或者是指纤维的圆形截面的直径，或者是指纤维的非圆形截面的最大截面尺寸。纤维长度可以是有限长度或无限长度，这取决于希望的结果。

15、如本文所用，“β比率”或“β”是如实例中所述，在稳流条件(iso16889:2008)下上游颗粒与下游颗粒的比率。过滤器效率越高，β比率越高。β比率定义如下：

16、

17、其中nd,u是直径为d或更大的颗粒的每单位流体体积的上游颗粒计数，并且nd,d是直径为d或更大的颗粒的每单位流体体积的下游颗粒计数。如果存在，附于β的下标(例如，d)指示正在报告的比率的粒径。

18、如本文所用，除非另有指示，否则使用毛细管流动孔隙法来确定孔径(例如，p5、p50和p95)和孔径的比率(例如，p95/p50)。可以使用连续压力扫描模式进行毛细流动孔隙法。使用表面张力为20.1达因/cm且润湿接触角为0的硅油作为润湿液可以是有用的。样品可以最初在干态下测试(将低压改变为高压)，并然后在湿态下测试(再次将低压改变为高压)。该测试典型地在环境温度条件(例如，20℃至25℃)下进行。可以在干法曲线和湿法曲线二者的整个压力扫描范围内收集256个数据点。典型地，不使用曲折因子和/或形状因子(即，为了与使用调整因子的其他测试方法进行比较，可以使用等于1的因子)。

19、如本文所用，值p(x％)是当湿曲线等于干曲线的(100-x)％时所计算的孔径，如使用本文所述的方法所确定的。尽管为计算值，但这可以被理解为表示通过层的总流量中有x％穿过等于或小于该尺寸的孔所在的点。例如，p50(平均流动孔径)表示湿曲线等于干曲线一半所在的点，并且可以被视为孔径使得通过层的总流量中有50％通过等于或小于该尺寸的孔。

20、如本文所用，“压降”(本文也称为“dp”或“δp”)涉及迫使流体以特定的流体速度通过过滤器或过滤介质(在添加污染物之前)所需的压力(通过泵施加)。除非另有说明，否则压降是清洁压降(如iso 16889:2008中所述测量的)。可以使用16l/分钟的测试流速来测试样品。测试可以进行至320kpa的终端元件压差。

21、如本文所用，术语“基本上不含”指示过滤介质不含有在任何实质性的程度上有助于过滤介质的活性或作用的量的所列组分(例如，玻璃纤维或树脂)。该术语旨在包括包含对过滤介质的过滤特性没有提供任何实质性贡献的微量组分。例如，基本上不含玻璃的过滤介质可以包括小于1wt％玻璃纤维。例如，基本上不含树脂的过滤介质可以包括小于5wt％树脂。例如，基本上不含玻璃的过滤介质可以包括小于1wt％玻璃纤维。例如，基本上不含树脂的过滤介质可以包括小于5wt％树脂。

22、如本文所用，术语“不含”指示过滤介质不含有一定量的所列组分(例如，玻璃纤维或树脂)。例如，“不含玻璃”过滤介质不包括任何玻璃，并且“不含树脂”介质不包括任何树脂。

23、除非另有说明，否则对标准方法(例如，astm、tappi等)的任何提及均指代提交本披露时该方法的最新可用版本。

24、词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本发明实施例。然而，在相同的或其他情况下，其他实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的叙述不意味着其他实施例不是有用的，并且不旨在将其他实施例排除在本发明的范围之外。

25、在说明书和权利要求书中出现术语“包含”及其变体的情况下，这些术语不具有限制性意义。此类术语应理解为暗示包括陈述的步骤或要素或者一组步骤或要素，但不排除任何其他步骤或要素或者任何其他组的步骤或要素。

26、“由……组成”意指包括并且限于在短语“由……组成”中包含的任何内容。因此，短语“由……组成”指示所列出的要素是必需的或强制性的，并且可能不存在其他要素。“基本上由……组成”意指包括在该短语中列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本披露中对于所列出的要素而指定的功能或作用的其他要素。因此，短语“基本上由……组成”指示所列出的要素是必需的或强制性的，但其他要素是任选的并且可以存在或可以不存在，具体取决于它们是否实质性地影响所列出的要素的功能或作用。

27、除非另有说明，否则“一个/种”、“该”和“至少一个/种”可互换使用，并且意指一个/种或多于一个/种。

28、如本文所用，术语“或”通常以其包括“和/或”的通常意义采用，除非上下文另外明确指出。

29、术语“和/或”意指所列出的要素中的一个或全部或者所列出的要素中的任何两个或更多个的组合。

30、此外在本文中，通过端点叙述数值范围包括归入该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。

31、在本文中，“最大为”某个数字(例如，最大为50)包括该数字(例如，50)。

32、术语“在该范围内(in the range/within a range)”(以及类似的陈述)包括所陈述范围的端点。

33、对于本文所披露的包括离散步骤的任何方法，可以按任何可行的顺序来进行这些步骤。并且，在适当时，可以同时进行两个或更多个步骤的任何组合。

34、所有的标题均是为了方便阅读者，而不应当用于限制标题后面的正文的含义，除非如此指定。

35、贯穿本说明书提及的“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(anembodiment)”、“某些实施例”或“一些实施例”等意指结合该实施例描述的具体特征、构型、组成、或特性包括在本披露的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书中的各处出现此类短语不一定指的是本披露的同一个实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、构型、组成或特性可以按任何合适的方式进行组合。

36、除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的所有表示组分数量、分子量等的数字都应理解为在所有情况下都被术语“约”修饰。如在本文中与所测量的量结合使用的，术语“约”是指测量的量的变化，如由进行测量并且以与测量目的和所使用的测量设备的精度相称的谨慎水平进行操作的技术人员所预期的。因此，除非另外相反地指明，在本说明书和权利要求书中阐述的数值参数是近似值，这些近似值可以取决于本发明所寻求获得的所希望的特性而不同。至少，并且不是试图限制权利要求的范围的等同原则，每个数值参数至少应根据所报告的有效位的个数并且通过应用一般舍入方法进行解释。

37、虽然阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实例中阐述的数值是尽可能精确报导的。然而，所有数值固有地含有必然由在其相应的测试测量中发现的标准偏差所产生的范围。

38、本发明的以上概述不旨在描述本发明的每个披露的实施例或每种实现方式。以下描述更具体地举例说明了说明性实施例。在整个本技术中的几处，通过实例清单提供指导，这些实例可以以各种组合来使用。在每种情况下，所列举的列表仅用作代表性组并且不应被解释为排他性列表。