一種不粘灰纖維深層過濾濾芯的製作方法
2023-09-21 04:23:50 4
專利名稱：一種不粘灰纖維深層過濾濾芯的製作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機空氣濾清器領域，具體是一種不粘灰纖維深層過濾濾芯。
背景技術：
汽車空氣濾清器的核心部件是濾芯，濾芯的主要原料是濾材，對濾材的主要要求 是過濾效率高、流動阻力低、能較長時間連續使用而無需保養。現有的汽車空氣濾清器濾芯一般採用紙質摺疊濾材，其特點是屬於表面層過濾， 過濾孔隙小，過濾精度高，缺點是紙質濾芯不便清洗，由於孔隙小，不得不通過摺疊方式增 加濾芯工作面積，從而達到要求的通道面積，這使得產品的體積增大。同時，孔隙小也容易 堵塞，造成過濾效果下降，壽命降低。與紙質摺疊濾材不同，還有一種纖維材料濾材，纖維材料往往做成無紡濾布或纖 維束纏繞濾筒，這種濾芯的優點是便於清洗、透氣性好，缺點是過濾精度沒有紙質濾芯高， 一般僅用於空氣過濾要求不高或液體的場合。專利200310115813公開了一種便於清洗的空氣濾芯，採用纖維無紡濾布作為濾 材，解決了濾芯的清洗問題，但是，纖維無紡濾布難以達到紙質濾芯的過濾精度，所以，該濾 清器只能用於要求不高的場合。專利9322^44公開了一種丙綸針刺纖維濾芯，採用丙綸針刺纖維取代紙質濾芯， 與纖維無紡濾布類似，同樣存在難以達到紙質濾芯的過濾精度的問題，而且，針刺屬於機械 原理，難以做成緻密的微孔，過濾精度低，所以，該技術目前僅僅用於內燃機的機油、柴油、 汽油的過濾。專利200810038268公開了一種組合式聚丙烯熱噴纖維膜摺疊式濾芯，採用聚丙 烯熱噴纖維膜代替紙質濾芯，提高了濾芯的耐汙能力，保證了濾芯的過濾精度與效率，從而 大大延長了濾芯的使用壽命，目前，該技術只能用於過濾液體。專利200710053185公開了一種汽車空氣濾芯器濾芯，採用的濾材是由滌綸、聚丙 烯纖維製成的無紡布。無紡布材料的濾材可用鹼水清洗，能夠反覆使用，但仍然無法避免無 紡布材料孔隙較大，漏過的灰塵損害發動機的問題。市場上有一公知的採用滌綸覆膜針刺氈的濾料，它採用聚四氟乙烯在滌綸或者玻 璃纖維布上覆膜，屬於表面層過濾方式，具有一定的不沾灰效果，其過濾孔隙是通過針刺或 拉伸裂孔形成，前者的缺點與上述專利9322^44類似，後者的問題主要是孔隙率和強度比 較低，導致過濾效率下降，且風速較大時容易損壞濾膜，一般用於吸塵器、高溫煙塵集塵袋 等對過濾要求不高的方面。
發明內容
本發明目的是提供一種透氣間隙大、儲塵能力高、過濾阻力小、不沾灰功能的空氣 濾芯，具體是一種不粘灰纖維深層過濾濾芯。 為此本發明的技術方案為，一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，包括多孔圓筒，其特徵在於在所述多孔圓筒的外圓周上纏繞有一層以上不沾灰性能的纖維，形成一種深層濾芯。對上述方案的改進在於可以將不沾灰性能的纖維編織成布，然後在多孔圓筒上 再卷繞一層以上的不沾灰性能纖維布，形成一種深層濾芯。對上述方案的再改進在於是所述不沾灰性能纖維其表面上複合有一層降低表面 能的材料。對上述方案的進一步改進在於所述的纖維可以是玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖 維，優選聚酯纖維；降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、有機矽或氟樹脂及其接枝、共聚 物。對上述方案的再進一步改進在於所述的不沾灰性能纖維也可以是在普通高分子 纖維的紡絲過程中添加降低表面能的材料，材料可以是矽粉、聚四氟乙烯粉或氣相二氧化娃。有益效果本發明的基本設計是在纖維束上塗布一層具有不沾灰性能的塗層，構成一種不沾 灰纖維，然後，將該纖維直接纏繞成多層筒狀濾芯，或把該纖維編織成纖維布，再卷繞成多 層筒狀濾芯。與現有普通纖維纏繞筒濾芯相比，減小了灰塵通過阻力，對灰塵而言，相當於減小 了過濾孔隙，提高了過濾精度。與現有覆膜纖維布相比，本發明是採用在纖維束上塗布不沾灰塗層，再編織成纖 維布的方式，其透氣孔隙是由纖維束之間的間隙構成，而覆膜纖維布的透氣孔隙是由機械 針刺覆膜或膜本身的微孔產生，前者間隙大，可以多層複合形成深層過濾，與後者的表層過 濾相比，本發明透氣間隙大、儲塵能力高、過濾阻力小，同時，保持了不沾灰功能。與現有普通纖維纏繞濾芯相比，本發明使用的纖維是通過表面處理或混合紡絲形 成的不沾灰纖維，相對於灰塵而言，相當於減小了過濾孔隙。本發明既具有普通纖維濾布透氣性高、便於清洗的特點，又利用不沾灰性能纖維 的拒灰特點達到小過濾間隙紙質濾料的等效效果，同時，由於透氣性高，所需的有效過濾面 積減小，從而減小了濾芯整體體積。利用纖維束之間的間隙，形成大孔徑空氣通道，不需要更大的過濾面積，產品體積 縮小；多層結構構成深層過濾，增加了儲灰擋塵能力。不沾灰性能的纖維使灰塵不容易沾上或堵上濾材，減少了濾材堵孔機率，延長了 濾芯使用壽命。
圖1是本發明的結構示意圖。圖2是本發明的多孔圓筒。圖3是已纏繞纖維的示意圖。圖4是纖維布纏繞在多孔圓筒上的示意圖。
具體實施例方式本發明中的不沾灰性能纖維可以是在普通纖維上複合一層降低表面能的材料；也可以是在纖維材料的紡絲過程中添加降低表面能的組分；還可以是對纖維表面進行降低表 面能的毛化處理。實施例1 圖1是按照上述方法設計的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，它由已纏繞的纖維束 1，多孔圓筒2兩個部分組成的。圖2是多孔圓筒2，圖3是已纏繞的纖維束1。將具有不沾灰性能的纖維束1纏繞在一個多孔圓筒2上，構成一個圓筒形濾芯，空 氣從圓筒形濾芯外圍流入，從圓筒形濾芯內孔流出，或反之優選外圍流入、內孔流出。為了防止纖維束散開，纏繞可以交錯成為花形；濾芯外圍可以使用水或高壓氣流 清洗；纏繞層的緊密度和厚度根據過濾精度而定。不沾灰性能纖維可以是在普通纖維上複合一層降低表面能的材料，普通纖維可以 是玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維，優選聚酯纖維；降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、 有機矽和氟樹脂及其接枝、共聚物。。不沾灰性能纖維也可以是在普通纖維的紡絲過程中添加降低表面能的組分，如納 米粒子，優選矽粉、聚四氟乙烯粉、氣相二氧化矽。不沾灰性能纖維還可以是在普通纖維表面進行降低表面能的毛化處理，優選激 光、等離子體、模板處理法。實施例2 圖4是按照上述方法設計的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，它由纖維布3，多孔圓 筒2兩個部分組成。將具有不沾灰性能的纖維束1編織成纖維布3，然後，將纖維布卷繞在多 孔圓筒2上，構成一個圓筒形濾芯，空氣從圓筒形濾芯外圍流入，從圓筒形濾芯內孔流出， 或反之優選外圍流入、內孔流出。纖維布的編織緊密度和卷繞層厚度根據過濾精度而定。不沾灰性能纖維的獲取方法與上述相同。
權利要求
1.一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，包括多孔圓筒，其特徵在於在所述多孔圓筒的外 圓周上設有不沾灰性能纖維構成的濾材。
2.根據權利要求1所述的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，其特徵在於不沾灰性能纖 維可以是玻璃纖維或聚丙烯纖維或聚酯纖維。
3.根據權利要求1或2所述的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，其特徵在於所述的不 沾灰性能纖維上複合有一層降低表面能的材料，降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、有 機矽或氟樹脂及其接枝、共聚物。
4.根據權利要求1或2所述的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，其特徵在於所述的不 沾灰性能纖維可以是普通纖維的紡絲過程中添加降低表面能的材料，該材料可以是矽粉、 聚四氟乙烯粉或氣相二氧化矽。
5.根據權利要求1所述的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，其特徵在於不沾灰性能纖 維是一層或多層纏繞在多孔圓筒的外圓周上的。
6.根據權利要求1所述的一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，其特徵在於所述的不沾灰 性能纖維也可以是編織成為布以後再卷繞在多孔圓筒的外圓周上。
全文摘要
本發明提供了一種不粘灰纖維深層過濾濾芯，包括多孔圓筒，是在多孔圓筒的外圓周上纏繞有不沾灰性能纖維；不沾灰性能纖維是高分子纖維，並在該高分子纖維上複合有一層降低表面能的材料；高分子纖維可以是聚丙烯纖維、聚酯纖維；降低表面能的材料可以是聚四氟乙烯、有機矽或氟樹脂。本發明既具有高分子纖維濾料透氣性高、便於清洗的特點，又利用不沾灰性能纖維的拒灰特點，達到小過濾間隙紙質濾料的等效效果，透氣性高，效過濾面積減小，減小濾芯整體體積；利用纖維之間的間隙，形成大孔徑空氣通道；多層結構構成深層過濾，增加了儲灰擋塵能力；減少了濾材堵孔機率，延長了濾芯使用壽命。
文檔編號B01D39/02GK102059027SQ20101053714
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月31日 優先權日2010年10月31日
發明者孫義明, 柯昌宏 申請人:房縣誠信汽配有限責任公司