面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網的製作方法
2023-05-31 07:37:06 1
專利名稱：面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網的製作方法
技術領域：
本發明涉及空氣過濾、除塵用的材料，特別是涉及一種以普通織造布和非織造布為基材，利用其纖維的熱塑性，將其加工成布面兩側布滿中空柱狀凸起，形成一種三維立體結構，因而可有效提高除塵效率的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網。
背景技術：
在需要空氣過濾的場合，如潔淨度要求較高的生產車間、試驗室等都需在空氣過濾設備的空氣入口處裝設過濾材料。傳統的過濾材料主要是採用織造布和非織造布兩大類纖維性濾網，用於捕集空氣中的塵粒懸浮物。此類過濾材料的作用機理在於，空氣中的塵粒懸浮物隨空氣氣流運動時，在氣流中作無規則布郎運動和慣性運動，氣流遇到纖維濾網時會繞行，而塵粒卻因慣性而偏離氣流方向撞向濾網，並粘附於濾網上，其粘附力主要為範德華力、靜電引力等。塵粒的無規則運動越劇烈，撞擊纖維的機會越高，甚至會粘附到迎風面的背面。當塵粒粒徑大於濾孔直徑，或塵粒粒徑雖小於濾孔直徑，但塵粒間在濾孔處搭成橋時，都會被濾網捕集。為達到理想的除塵效果，通常要求濾網除塵效率高，氣流阻力低且容塵量大。然而，由於普通濾網為平面濾網(見圖1)，因而存在著有效捕集面積小，塵粒通過濾網的距離短，擴散係數小，流過濾網的氣流阻力大，濾網的容塵量小等缺陷，因而使得普通平面濾網無法達到理想的除塵效果。
發明內容
本發明旨在解決上述問題，而提供一種具有三維立體結構，氣流阻力低，容塵量大，除塵效率高的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網。
為實現上述目的，本發明提供一種面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，該濾網是在織造布或非織造布基材上布滿中空柱狀凸起，該柱狀凸起面對稱地設置於織造布或非織造布的布面兩側，且布面兩側的柱狀凸起交錯排列。
所述中空柱狀凸起的外伸端封閉，靠布面一端敞口，每個柱狀凸起的縱截面形狀大體為U形。
布面兩側的柱狀凸起可有序或無序交錯排列。
所述柱狀凸起是在織造布或非織造布基材上經熱衝壓工藝加工而成。
本發明的貢獻在於，它有效克服了普通平面濾網所存在的各種問題，並提高了濾網的綜合性能。與普通平面濾網相比，本發明具有如下顯著特點一、氣流阻力大幅降低、除塵效率大幅提高a、本發明將平面濾網改為具有中空柱狀凸起的三維立體濾網，因而大大增加了濾網的有效面積，而濾網面積的增加降低了通過濾網的相對風速，減少了阻力；且由於捕集效率與有效面積成正比，因此本發明可大幅提高除塵效率；b、由於塵粒通過中空柱狀凸起的距離遠大於平面濾網的距離，因此大大提高了塵粒與濾網的碰撞機率；c、由於普通濾網為平面網，所以進出氣流為平流，而本發明的濾網無論氣流從何方進入，都會使氣流在中空柱狀凸起內產生紊動，從而使氣流的擴散係數增加。
二、容塵量增大d、由於本發明的濾網的中空柱狀凸起增大了表面積，因而增大了濾網的粘附沉積量；e、由於氣流在通過中空柱狀凸起時，塵粒的慣性、擴散及粘附作用同時發生，且沉積的塵粒又具有口袋效應，因此沉積量大大增加。
圖1是普通纖維性濾網結構示意圖。
圖2是本發明結構示意圖。
圖3是本發明與普通纖維濾網捕集面積比較示意圖，其中圖3A為普通濾網捕集面積示意圖，圖3B為本發明捕集面積示意圖。
圖4是本發明與普通纖維濾網塵粒通過濾網距離比較示意圖，其中圖4A、圖4B分別為塵粒通過普通濾網和本發明濾網比較示意圖。
圖5是本發明與普通纖維濾網氣流狀態比較示意圖，其中圖5A、圖5B分別為氣流通過普通濾網和本發明濾網比較示意圖。
圖6是本發明與普通纖維濾網容塵量比較示意圖，其中圖6A、圖6B分別為普通濾網和本發明濾網容塵量比較示意圖。
具體實施例方式
下例實施例是對本發明的進一步解釋和說明，對本發明不構成任何限制。
參閱圖2，本發明的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網是一種立體式纖維濾網，其基材為織造布或非織造布，本例中基材為普通非織造布。本發明的要點在於，在普通非織造布基材1上布滿中空柱狀凸起2，該柱狀凸起以布面為對稱面，對稱地設置於織造布或非織造布的布面兩側，且布面兩側的柱狀凸起交錯排列，形成一種蜂窩狀的三維立體結構。很顯然，布面兩側的柱狀凸起可有序排列成一定的圖案，亦可無序交錯排列。相對側的相鄰兩柱狀凸起間的距離可根據實際需要來確定，它們之間的適當的過渡平面可起到連接和支撐作用；同一側的相鄰兩柱狀凸起間呈凹狀，下凹部分的底部即為相對側的柱狀凸起的敞口端埠。
本發明中，所述中空柱狀凸起的外伸端封閉，靠布面一端敞口，每個柱狀凸起的縱截面形狀大體為U形，其敞口端可以是半圓形、半橢圓形、矩形、梯形等形狀，該柱狀凸起的功能在於擴大捕集和過濾面積，延長塵粒通過濾網的距離，減小氣流的阻力，增加濾網的容塵量，以有效提高除塵效率。
本發明的濾網的中空柱狀凸起是在普通非織造布基材上由專用模具經熱衝壓工藝加工而成。當然，可根據本發明的精神對其具體形狀和功能進行擴充和延伸。在加工過程中，可根據實際使用需要進行滅菌、除臭、增香、吸油、駐極體靜電等處理，以增加特殊功能，亦可改變非織造布的纖維纖度、密度及改變中空柱狀凸起的形狀和尺寸，並組裝成具有梯度過濾結構的複合網，以提高綜合過濾能力。
本發明與普通平面濾網的比較由圖3～圖6示出，由圖3可見，本發明的捕集(或過濾)面積sb遠大於普通平面濾網捕集面積sa，因此可減小氣流阻力，提高除塵效率。
如圖4所示，塵粒通過本發明的濾網的距離H遠大於普通平面濾網的距離h，因此其與濾網碰撞的機率較普通平面濾網大得多。
在圖5中，進入本發明濾網的中空柱狀凸起內的氣流都會由平流變為紊流，使得氣流的擴散係數增加，氣流阻力降低。
由圖6可見，本發明的濾網的容塵量VH遠大於普通平面濾網的容塵量Vh，表明本發明的除塵效率遠高於普通平面濾網。
權利要求
1.一種面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，其特徵在於，該濾網是在織造布或非織造布基材上布滿中空柱狀凸起，該柱狀凸起面對稱地設置於織造布或非織造布的布面兩側，且布面兩側的柱狀凸起交錯排列。
2.根據權利要求1所述的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，其特徵在於，所述中空柱狀凸起的外伸端封閉，靠布面一端敞口。
3.根據權利要求2所述的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，其特徵在於，每個柱狀凸起的縱截面形狀大體為U形。
4.根據權利要求1所述的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，其特徵在於，布面兩側的柱狀凸起可有序或無序交錯排列。
5.根據權利要求1至4中任一條所述的面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，其特徵在於，所述柱狀凸起是在織造布或非織造布基材上經熱衝壓工藝加工而成。
全文摘要
一種面對稱凸凹交錯式蜂窩狀纖維濾網，該濾網是在織造布或非織造布基材上布滿中空柱狀凸起，該柱狀凸起面對稱地設置於織造布或非織造布的布面兩側，且布面兩側的柱狀凸起交錯排列。中空柱狀凸起的外伸端封閉，靠布面一端敞口，每個柱狀凸起的縱截面形狀大體為U形。布面兩側的柱狀凸起可有序或無序交錯排列。柱狀凸起是在織造布或非織造布基材上經熱衝壓工藝加工而成。本發明的濾網具有三維立體結構，並具有氣流阻力低，容塵量大，除塵效率高等特點。
文檔編號B01D39/08GK1528492SQ03127259
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月30日 優先權日2003年9月30日
發明者許大鵬 申請人:許大鵬