Многослойный фильтровальный материал

 

Изобретение относится к производству нетканых фильтровальных материалов, предназначенных преимущественно для очистки от пыли газовоздушных сред, в частности для очистки воздуха от пыли в двигателях внутреннего сгорания. В нетканом фильтровальном материале, состоящем из рыхлого входного слоя из грубых синтетических волокон слоя из синтетических волокон промежуточной толщины и плотности упаковки и выходного более плотного слоя из тонких синтетических волокон, скрепленного с плоским клееным или термоскрепленным нетканым материалом, или имеющего оплавленную наружную поверхность со стороны выхода воздуха, волокнистые слои скреплены между собой пучками волокон посредством иглопрокалывания без образования сквозных пучков и отверстий от игл. Входной и выходной слои состоит из синтетических волокон определенной толщины при определенном соотношении между толщиной волокон входного, промежуточного и выходного слоев, а именно: диаметр волокон входного слоя - не более 45 мкм, диаметр волокон выходного слоя - не менее 10 мкм, промежуточный слой состоит из волокон с диаметром в 1,5 - 2,5 раза больше диаметра волокон выходного слоя и меньше диаметра волокон входного слоя.

Изобретение относится к нетканым фильтровальным материалам, предназначенным преимущественно для обеспыливания газовоздушных сред, в частности для очистки воздуха от пыли в двигателях внутреннего сгорания.

Известен из патента СССР N 1754164 многослойный фильтровальный материал, содержащий со стороны входа воздуха рыхлый слой из грубых синтетических волокон, со стороны выхода воздуха плотный слой из тонких синтетических волокон и поверх слоя из тонких волокон со стороны выхода воздуха плоский клееный или термоскрепленный нетканый материал. Слои скреплены между собой пучками волокон посредством иглопрокалывания, при этом в структуре полотна отсутствуют сквозные волокнистые пучки и отверстия от свойлачивающих игл. Внутри этого материала на стыке слоев из грубых и тонких волокон образуется пылевая "лепешка" т.е. слой более плотно осевшей пыли. Коэффициент пропуска пыли составляет 0,074-0,8% Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности очистки при сохранении высоких показателей пылеемкости.

Это достигается тем, что в фильтровальном материале, содержащем входной рыхлый слой из грубых синтетических волокон, выходной плотный слой из тонких волокон, скрепленных между собой пучками волокон посредством иглопрокалывания, при этом наружная поверхность выходного слоя оплавлена или соединена волокнистыми пучками с плоским клеевым или термоскрепленным материалом, имеется промежуточный слой из синтетических волокон промежуточной толщины, размещенный между входным и выходным слоями и состоящий из волокон с диаметром, в 1,5 2,5 раза большим диаметра волокна выходного слоя и меньшим диаметра волокна входного слоя. Входной слой состоит из волокон диаметром не более 45 мкм, а выходной слой из волокон диаметром не менее 10 мкм.

В предложенном материале запыленный воздух свободно проходит сквозь рыхлый слой из грубых синтетических волокон, не испытывая большого сопротивления и очищаясь от грубых частиц пыли, затем происходит очистка воздуха в промежуточном слое и после этого более тонкая очистка в плотном слое из тонких синтетических волокон. Выбор соответствующей толщины волокон входного и выходного слоев и определенного их соотношения с толщиной синтетических волокон промежуточного слоя позволяет производить обеспыливание воздуха во всем объеме фильтровального материала.

Оплавление наружной поверхности выходного слоя из тонких волокон или использование на выходе плоского клееного или термоскрепленного нетканого материала имеют целью, кроме дополнительного задерживания наиболее тонких частиц пыли, также воспрепятствовать выносу волокон из материала и раздвижке волокон под напором воздуха.

Введение промежуточного слоя и выбор волокон для входного и выходного слоев определенной толщины при определенном их соотношении с толщиной волокон промежуточного слоя позволяют увеличить эффективность очистки.

Пример 1. На термоскрепленный нетканый материал последовательно укладываются и прокалываются на иглопробивной машине с минимально необходимой для скрепления слоев глубиной прокладывания, без образования сквозных отверстий и пучков, волокнистые слои из полиэфирных волокон толщиной 1,5 мкм, 24 мкм и 43 мкм с длиной резки 66 мм. Общее число проколов на см² составляет 120 125. Глубина прокалывания 5 6 мм. Поверхностная плотность материала 650 г/м², воздухопроницаемость 128 дм³/м² · c, коэффициент пропуска пыли 0,06% удельная пылеемкость 1590 г/м²· 1 кПа.

Пример 2. Последовательно укладываются и прокладываются на иглопробивной машине волокнистые холсты с кардочесальной машины из полиэфирных волокон толщиной ≈10,5 мкм, 27 мкм и 43 мкм, длиной резки 66 мм. Общее число проколов на см² 150, глубина прокалывания 3 5 мм. Материал после прокалывания на иглопробивной машине каландрируется с оплавлением наружной стороны выходного слоя.

Поверхностная плотность материала 388 г/м², воздухопроницаемость 285 дм³/м² · с, коэффициент пропуск пыли 0,058, удельная пылеемкость 1510 г/м² · 1 кПа.

Материалы испытывались в одинаковых условиях при воздушной нагрузке 0,3 м³/м²·с на пыли с удельной поверхностью 5600 см³/г. В ходе испытаний поддерживалась запыленность воздуха в пределах 1 г/м³.

Предложенный фильтровальный материал имеет эффективность очистки на 25-30% выше, может эксплуатироваться до предельного сопротивления 6,85 кПа и подвергаться регенерации промывкой.

Формула изобретения

Многослойный фильтровальный материал преимущественно для очистки от пыли газовоздушных сред, содержащий последовательно уложенные входной рыхлый слой из грубых синтетических волокон, выходной плотный слой из тонких синтетических волокон, скрепленных пучками волокон посредством иглопрокалывания, при этом наружная поверхность выходного слоя оплавлена или соединена волокнистыми пучками с термоскрепленным или плоским клееным материалом, отличающийся тем, что содержит промежуточный слой, размещенный между входным и выходным слоями и состоящий из синтетических волокон с диаметром в 1,5 2,5 раза большим диаметра волокон выходного слоя и меньшим диаметра волокон входного слоя, при этом диаметр волокон выходного слоя не менее 10 мкм, а диаметр волокон входного слоя не более 45 мкм.