專利名稱：真空吸塵器袋及改進的真空吸塵器袋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型一次性真空吸塵器袋復合物，它在灰塵固定容量，灰塵加載時壓降升高最小，方便袋的制造以及形狀保持等方面均明顯優(yōu)于現(xiàn)有的真空吸塵器袋結構，且與可購買到的高級袋相比，取得了最受人歡迎的過濾效率值。
本公開描述了一新型真空吸塵器袋濾紙的兩個基本實施例，該兩個實施例結合在一起形成了一個單一的總的發(fā)明構思，其中實施例涉及一種多層真空吸塵器袋。
背景技術：
在過去的幾年中，許多公司開發(fā)了用于真空吸塵器袋的原材料和部件，用具有多個上游層的袋代替舊的單層紙袋和公知的具有一下游濾紙和一上游織物紙的雙層袋，該多個上游層由濕法成網(wǎng)織物或纖維毛網(wǎng)(fleece)如熔噴(MB)超細絲網(wǎng)制成，該熔噴超細絲網(wǎng)在這里偶爾稱作“過濾級MB毛網(wǎng)”。一些真空吸塵器制造商甚至推出了無袋真空吸塵器來消除袋的成本。但是，這種類型的真空吸塵器吸力小，且必須用手將固定灰塵的腔室倒空，由于將工人和環(huán)境暴露于集中的灰塵中，這就大大削弱了它的優(yōu)點。盡管如此，無袋真空吸塵器還是促使制造商們繼續(xù)改進袋的整體性能。另外，它還涉及通過干法成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)技術隨機放置在三維尺寸上的纖維組分，以向具有更高的空氣穿透性和顆粒固定容量的新型濾紙賦予低密度和高容量度。
現(xiàn)有技術中提出了提供具有提高的過濾效率的真空吸塵器袋的問題。Home Care工業(yè)公司的美國專利5080702中公開了一種一次性的類似容器的過濾袋，它包括一由并列層，即由透空氣材料制成的一內外層組成的組件。美國專利5647881(歐洲專利局0822.775B1)中公開了一種由一外部支承層、具有特定性質中間充帶電纖維過濾層及一內部擴散層組成的三層復合物，該內部擴散層除了與纖維過濾層的至少一個接口處以外是不粘結的。所描述的擴散層的主要功能是用作具有抗震動加載能力的過濾袋。Gessner的歐洲專利0338479公開了一種灰塵過濾袋，該灰塵過濾袋帶有原纖維織物毛網(wǎng)襯里的濾紙外層。該過濾級有纖維織物的毛網(wǎng)層位于該濾紙的上游。
在本發(fā)明的真空袋中，內層的主要功能是具有高灰塵固定容量的內層，這種量級的性質在現(xiàn)有技術中沒有公開。
上述專利的公開在這里作為參考而整體引入。
隨著充靜電MB毛網(wǎng)的到來，已經(jīng)能夠生產出在中等氣流的情況下對微塵的99.8-99.9％數(shù)量級的過濾效率之袋層。但常規(guī)的MB織網(wǎng)基本上是平的濾紙。因此，使用MB織網(wǎng)的過濾結構很快載滿灰塵，減少了空氣吸入，降低了真空吸塵器進一步揀取灰塵的能力。今天，標準的集塵袋具有200至400升/(平方米秒)的空氣穿透性。期望有一種紙類型與其它襯里的組合，包括產生一最高達99.9％效率的MB襯里，同時在由DIN44956-2測試測量的最小壓力梯度上升情況下實現(xiàn)高流量。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種新型真空吸塵器袋復合物，其對于微塵有極高的過濾效率，并在下述方面具有真空吸塵器的最高性能，即具有連續(xù)高吸力從而在壓降沒有明顯上升的情況下揀取灰塵，直到袋被填滿。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種具有一復合物的袋，從而使它具有在常規(guī)的真空吸塵器袋制造設備上制造和成形所需的剛度。
本發(fā)明的第三個目的是制造一種真空吸塵器袋介質，通過其優(yōu)異的過濾效率及優(yōu)越的不阻塞、高氣流量特性，將最適合于小真空吸塵器新的歐洲潮流，當然，該真空吸塵器帶較小的真空集塵袋。
從下面的公開中，本領域技術人員將明白本發(fā)明的這些和其它目的。
非織造物纖維工業(yè)協(xié)會的非織造物纖維手冊，1992年，這里將作為參考而整體引入。
發(fā)明概述開發(fā)了一種空氣穿透性大于400升/(平方米秒)的一次性的真空吸塵器袋。這是通過將一濾紙放置在一過濾級MB毛網(wǎng)/紡粘雙層組分的上游氣流側而實現(xiàn)的，而不是如通常所做的那樣將一濾紙放置在袋的外側(即下游氣流側)。應當注意，現(xiàn)有的袋結構中常常將重量輕(一般為13克/平方米)的織物置于用來支撐的MB毛網(wǎng)上游側，以保護MB毛網(wǎng)免受磨損。該重量輕的織物毛網(wǎng)僅過濾一些大的灰塵顆粒。
在該新型過濾袋結構中，能夠在袋內部的最上游層使用一粗濾紙，此處偶爾稱作“高灰塵固定容量”的，“多用途”或“容量”的紙或層。本發(fā)明還允許在濾紙上游的最內層可選擇地使用重量輕的織物毛網(wǎng)，網(wǎng)織品或其它紗布(scrim)。因此，大的灰塵顆粒由該粗濾紙去除(并可能通過該重量輕的織物毛網(wǎng)而到達最少的程度，如果使用的話)。袋編織物的過濾級MB部分可更有效地用作一濾紙而不會阻塞，因為它不需要固定大部分灰塵。如果需要，還可以在該粗紙前面使用一濕法成網(wǎng)織物。這種結構與先前的結構大不一樣，先前的結構在袋的內部使用MB襯里，且灰塵固定和過濾都取決于該MB織網(wǎng)。另外，該紙還向該袋提供了在常規(guī)的真空吸塵器袋制造設備上制造和成形該新型袋復合物所需的剛度。
因而該新型真空吸塵器袋包括一由一粗過濾層組成的平的復合物，該粗過濾層包括下列各項中的至少一項(a)一濕法成網(wǎng)高灰塵固定容量紙，(b)一干法成網(wǎng)高灰塵固定容量紙，(c)一高松密度熔噴非織造物，(d)一紡噴(Spunblown)(Modular)非織造物，及(e)一沿氣流方向設置在形成進入該袋中的一過濾級熔噴毛網(wǎng)層上游的微丹尼爾紡粘非織造物，該袋具有位于該平復合物中的至少一個空氣入口限定裝置，及至少一個形成進入袋的平復合物的接口。根據(jù)本發(fā)明可操作的過濾層設置在該方向的下游，容量層在這里有時稱作一“第二”或“高效過濾”層。
現(xiàn)在還根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例提供了一種用于增強真空吸塵器袋性能的復合物結構，包括一此處偶爾稱作“高灰塵固定容量”、“粗”、“容量”紙或層的多用途過濾層，其沿氣流方向設置在第二過濾層上游，該第二過濾層選自下列各項中選擇(a)一具有約30-100克/平方米的單位重量和約100-3000升/(平方米秒)的空氣穿透性的濕法成網(wǎng)濾紙，及(b)一具有約10-100克/平方米的單位重量和約500-10000升/(平方米秒)，優(yōu)選地是約2000-6000升/(平方米秒)的空氣穿透性的熱粘結紡粘非織造物。
一個優(yōu)選的例子是包含由短纖漿、雙組分纖維(用于熱粘結)和充靜電的裂膜纖維組成的混合物之熱粘結干法成網(wǎng)高灰塵固定容量紙?；旧?，在一方面，該新型性能加強的真空吸塵器袋復合物結構體現(xiàn)在將一空氣穿透性最大約為8000升/(平方米秒)的濕法成網(wǎng)或干法成網(wǎng)容量紙放置在一空氣穿透性最大約為3000升/(平方米秒)的濕法成網(wǎng)濾紙前面。
另一方面，本發(fā)明可選擇地包括一設置在多用途過濾層與第二過濾層之間的熔噴毛網(wǎng)中間層，其單位重量為約10-50克/平方米而空氣穿透性約為100-1500升/(平方米秒)。在一個變例中，該可選擇的熔噴毛網(wǎng)中間層可被充靜電。
可在該多用途過濾層/第二過濾層對的一側或兩側放置一單位重量一般約為13克/平方米的紗布，以提高耐磨性并方便袋的制造。優(yōu)選地，該紗布設置在該結構的最上游層。另外，該新型性能增強的袋結構中的任一或全部層可通過熱熔粘結劑、膠水粘結或通過熱或超聲波粘結，或通過這些層壓方法的組合而粘結。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用根據(jù)本發(fā)明性能增強的復合物結構的真空吸塵器袋，與其它真空吸塵器袋結構相比具有更有利的過濾效率性能。該性能增強的結構一般具有由DIN44956-2測試的高于95％的效率，且與可比較袋結構相比，一般能夠經(jīng)歷其兩到三倍的DIN灰塵加載循環(huán)。與具有位于標準濕法成網(wǎng)前面的紗布，或位于標準濕法成網(wǎng)紙前面的MB過濾毛網(wǎng)的特征的傳統(tǒng)袋結構相比，它們還能夠具有最大為常規(guī)袋結構五倍的DIN加載循環(huán)。有了可選擇的充靜電MB中間層，該新型結構具有0.1-0.3微米NaCl顆粒的超高微塵過濾效率。
高過濾級毛網(wǎng)如充靜電的MB、紡粘組合和微丹尼爾紡粘介質，都可以引入到本發(fā)明的新型結構中。
附圖簡介

圖1是一傳統(tǒng)真空吸塵器袋結構的示意性剖視圖，包括濕法成網(wǎng)織物(袋內部)和濾紙(空氣出口側)。
圖2是雙層真空吸塵器袋的示意性剖視圖，其中位于袋內部的MB超細纖維毛網(wǎng)兼作灰塵固定和過濾部件。
圖3是三層真空吸塵器袋的示意性剖視圖，其中填加了一灰塵固定容量非常小的濕法成網(wǎng)織物毛網(wǎng)，從而保護該MB毛網(wǎng)免受磨損。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的三層真空吸塵器袋結構的示意性剖視圖，其中一特別松散的MB放置在一過濾級MB毛網(wǎng)前面，紡粘層放置在該袋的外側。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的三層真空吸塵器袋結構的示意性剖視圖，其中將濕法成網(wǎng)容量紙放置在過濾級MB毛網(wǎng)前面。外層可以是一紡粘，濕法成網(wǎng)，干法成網(wǎng)，水結非織造物，網(wǎng)織品或任何其它類型的非織造物或紡織紗布。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的三層真空吸塵器袋結構的示意性剖視圖，其中將干法成網(wǎng)容量紙放置在熔噴毛網(wǎng)前面。外層可以是一紡粘，濕法成網(wǎng)，干法成網(wǎng)，水結或其它類型的非織造紗布。
圖7是例7中一改進的真空吸塵器袋的示意性剖視圖，其中將毛網(wǎng)/碳層設置成一氣味吸收層，具有與僅過濾灰塵的濾紙組合基本上相同的過濾性能。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的一示意性剖視圖。
圖8B是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8C是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8D是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8E是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8F是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8G是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8H是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8I是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8J是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8K是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8L是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8M是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8N是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8O是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8P是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8Q是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8R是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8S是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8T是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8U是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8V是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8W是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8X是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8Y是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8Z是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖8AA是根據(jù)本發(fā)明的真空吸塵器袋結構的一實施例的另一示意性剖視圖。
圖9是對例1-3和5-7進行的，對于每個DIN44956-2微塵加載(PTI/細微)的跨真空吸塵器袋的壓降(毫巴)的圖表。
圖10是對例4氣流和例2、3M進行的，對于每個DIN44956-2微塵加載(PTI/細微)的跨真空吸塵器袋的壓降(毫巴)圖表。
圖11是一圖表，表示氣流對于微塵加載(PTI/細微)的比較。
圖12是一傳統(tǒng)真空吸塵器袋結構的示意性剖視圖。
圖13是另一真空吸塵袋結構的示意性剖視圖。
圖14是一性能增強的袋結構實施例的示意性剖視圖，其具有一根據(jù)本發(fā)明的熔噴中間層。
圖15是性能增強的袋結構另一實施例的示意性剖視圖，其具有位于根據(jù)本發(fā)明的濕法成網(wǎng)紙第二過濾層上游的一橡膠粘結短纖漿纖維干法成網(wǎng)高灰塵容量多用途層。
圖16是性能增強的袋結構另一實施例的示意性剖視圖，其具有一位于根據(jù)本發(fā)明的濕法成網(wǎng)紙第二過濾層上游的熱粘結干法成網(wǎng)高灰塵容量多用途層。
圖17是對于微塵加載的跨所選真空吸塵器袋結構的壓降圖表。
圖18A-18P是本發(fā)明性能增強的袋結構的所選實施例的示意性剖視圖，其中濕法成網(wǎng)紙層是最下游層。
圖19Q-19AF是本發(fā)明性能增強的袋結構的所選實施例的示意性剖視圖，其中一紡粘毛網(wǎng)層是最下游層。
圖20AG-20BL是本發(fā)明性能增強的袋結構的所選實施例的示意性剖視圖，其中相鄰層通過一熱熔粘結劑粘結。
詳細描述本發(fā)明的過濾結構用于真空吸塵器袋，更一般地用于真空濾紙?！罢婵諡V紙”表示一種濾紙結構，該濾紙結構通過使一通常夾帶有干燥固體顆粒的氣體，最好是空氣穿過該結構而操作。本申請中采用慣例，相對于氣流方向表示結構的側部和夾層。即，例如濾紙入口側為“上游”，而濾紙排放側為“下游”。此處偶爾也用術語“前面”和“后面”分別表示上游和下游的結構層的相對位置。當然，在過濾過程中濾紙上將有一壓力梯度，有時稱作“壓降”。真空吸塵器一般使用袋狀濾紙。通常，真空袋狀濾紙的上游側是內側而下游側是外側。
DIN44956-2使用DIN44956-2來確定以下列水平的微塵進行灰塵加載后，真空吸塵器袋結構的五個不同的例子中壓降的升高0，0.5，1.0，1.5，2.0和2.5克。
微塵加載測試后的空氣穿透性DIN44956-2灰塵加載部分是以0.5克的遞增量從0至2.5克/平方米/秒對每一樣本的七個袋進行的。但壓降值不再記錄。然后確定具有特定含塵水平的袋的最大可承受空氣穿透性值。
下面對本專利申請中所指的紙的類型進行詳細描述標準真空吸塵器過濾袋紙這種類型的紙傳統(tǒng)上用作一單層，其中提供灰塵的過濾和容納，以及真空吸塵器袋所需的強度和耐磨性。這種紙還具有足夠的剛度，以易于在標準的袋制造設備上制造。該紙主要含有未漂白的木紙漿，帶有6-7％的合成纖維，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)型聚酯，并通過濕法成網(wǎng)工藝制成。該標準紙一般具有一約30-80克/平方米，通常為50克/平方米的單位重量。該PET纖維一般具有一1.7分特的纖細度和6-10毫米的長度。該紙的空氣穿透性在約200-500升/(平方米秒)范圍內，平均孔徑約為30微米。但由DIN44956-2確定的效率僅為約86％。另一個缺點是，細孔很快就被灰塵阻塞，而由于僅約0.20毫米的薄紙厚度，灰塵固定容量受到了進一步限制。
紡粘非織造物由紡粘聚合物纖維制成的非織造物可以用作設置在粗過濾層下游的第二過濾層。纖維可以是任何可紡粘的聚合物，如聚酰胺，聚酯或聚烯烴。該紡粘非織造物的單位重量應該是約10-100克/平方米，優(yōu)選地是約30-40克/平方米。紡粘非織造物的空氣穿透性應該是按照DIN53887測量為約500-10000升/(平方米秒)，優(yōu)選地是約2000-6000升/(平方米秒)。該紡粘還可以充靜電。
紗布或支承毛網(wǎng)紗布表示一般較輕的單位重量、非常開放的多孔紙或非織造物。紗布的單位重量一般是約10-30克/平方米，通常是約13-17克/平方米。紗布，有時稱作支承毛網(wǎng)，它的空氣穿透性通常為約500-10000升/(平方米秒)。它主要用于保護具有高灰塵容量的多用途層免受磨損。紗布還能夠過濾非常大的顆粒。如果該材料具有適當?shù)慕^緣性能的話，紗布，及袋的任何層，都能夠充靜電。
濕法成網(wǎng)高灰塵容量紙濕法成網(wǎng)高灰塵容量紙，這里經(jīng)常稱作“濕法成網(wǎng)容量紙”，比標準真空吸塵器袋濾紙更松散，更厚，可透性更強。在其作為真空吸塵器袋復合物中的預濾紙的作用中，它行使多種功能。這些功能包括防止沖擊加載，過濾大的污染顆粒，過濾相當一部分小灰塵顆粒，在允許空氣很容易地流過的同時擋住大量的顆粒，從而在大量顆粒加載時提供一低的壓降，這延長了真空吸塵器袋的壽命。
濕法成網(wǎng)容量紙通常包括一由木漿纖維和合成纖維組成的纖維混合物。與上述的標準紙相比，它一般包括最多約70％的木漿及相應更多的合成纖維，如PET。在典型的單位重量為50克/平方米的情況下，它比標準紙的厚度厚約0.32毫米?？讖揭泊蟮枚?，平均細孔尺寸可以大于160毫米。因此，在阻塞之前該紙能夠在其細孔中固定非常多的灰塵。濕法成網(wǎng)容量紙的單位重量一般為約30-150克/平方米，優(yōu)選地是50-80克/平方米。
由DIN44956-2確定的濕法成網(wǎng)容量紙的微塵顆粒過濾效率為約66-77％。重要的是，濕法成網(wǎng)容量紙具有高于標準濾紙的空氣穿透性。因此穿透性的低限優(yōu)選應該為至少約500升/(平方米秒)，更優(yōu)選地是至少約1000升/(平方米秒)，最優(yōu)選地是至少約2000升/(平方米秒)。穿透性的上限限定為確保該紙將灰塵顆粒中大于約10毫米的主要部分過濾和固定。因此，下游第二高效過濾介質在濾紙呈現(xiàn)出實質性的跨濾紙壓降上升之前，能夠更長時間地過濾和容納細微顆粒。因此，濕法成網(wǎng)容量紙的空氣穿透性優(yōu)選地應該最大為約8000升/(平方米秒)，更優(yōu)選地為最大約5000升/(平方米秒)，最優(yōu)選地為最大約4000升/(平方米秒)。因此看出，濕法成網(wǎng)容量紙被特別適當?shù)卦O計成位于第二高效過濾層上游的多用途過濾層。
干法成網(wǎng)高灰塵容量紙在本發(fā)明之前，干法成網(wǎng)高灰塵容量紙，這里有時稱作“干法成網(wǎng)容量紙”，不曾被用作真空吸塵器袋中的濾紙。干法成網(wǎng)紙不是通過水漿制成的，而是通過氣敷技術，最好是通過短纖漿工藝制成的。在將分子鏈吸引到一起的過程中起到很大作用的氫鍵在沒有水時并不起作用。因此，在單位重量相同的情況下，干法成網(wǎng)容量紙通常比標準紙和濕法成網(wǎng)容量紙厚得多。例如在典型重量70克/平方米的情況下，厚度為0.90毫米。
干法成網(wǎng)容量紙織網(wǎng)可以主要通過兩種方法粘結。第一種方法是膠乳粘結，其中可在水基分散系統(tǒng)中填加膠乳粘結劑?？墒褂秒S后帶有干燥和熱固化工藝兩種情況的飽和技術，如噴灑或蘸入或擠壓(軋染機輥應用)。膠乳粘結劑也可以以分散的圖案施加，如菱形方格，網(wǎng)狀方格或由凹版輥形成的波紋線，然后進行干燥和固化。
第二種方法是熱粘結，例如通過使用粘結纖維。粘結纖維，這里有時稱作“可熱粘結的熔化纖維”，在非織造織物手冊(1992年版)中定義為“織網(wǎng)中軟化點低于其它纖維的纖維，在施熱和施壓后用作粘結劑”。在織網(wǎng)上施加了足夠的熱量和壓力的位置，這些可熱粘結熔化纖維一般會完全熔化，從而在它們的交叉點將基體纖維粘結在一起。例子包括當加熱后可與范圍很寬的纖維材料粘結的共聚聚酯聚合物。
在一優(yōu)選實施例中，可通過向干法成網(wǎng)織造物中填加至少20％優(yōu)選至多50％的雙組分(“B/C”)聚合物纖維來完成熱粘結。B/C纖維的例子包括芯部為聚丙烯(“PP”)而外套為更熱敏的聚乙烯(“PE”)的纖維。術語“熱敏”意思是熱塑纖維在低于熔化點3-5℃的溫度下軟化并變得有粘性或可熱熔。外套聚合物優(yōu)選地具有在約90-160℃范圍內的熔化點，芯部聚合物應該具有更高的熔化點，優(yōu)選地是比外套聚合物的高約5℃。例如，PE在121℃熔化，而PP在161-163度熔化。通過用較少的熱量和壓力獲得熱粘結纖維，這有助于在干法成網(wǎng)織網(wǎng)經(jīng)過一熱軋光機的咬口或進入流通空氣爐時對其進行粘結，從而制造出一更不緊密、更開放和可換氣的結構。在一更優(yōu)選的實施例中，B/C纖維的芯部/外套的芯部與外套同心設置。芯部越靠近纖維一側設置，在熱粘結步驟中B/C纖維越容易卷曲，從而提高了干法成網(wǎng)容積的體積。這當然會提高其灰塵固定容量。因此，在又一個優(yōu)選實施例中，芯部和外套并排設置在B/C纖維中，而粘結是通過一流通空氣爐(through-air oven)完成的。比流通空氣粘結對織網(wǎng)的壓力更大的熱軋光機在這種情況下不是最優(yōu)選的?？墒褂迷谛静?外套或并排B/C纖維中的其它聚合物組合包括PP和共聚聚酯低熔點聚合物，及聚酯和尼龍6。干法成網(wǎng)高容量層也可以基本上完全由雙組分纖維構成。
一般地，干法成網(wǎng)容量的平均細孔尺寸介于標準紙和濕法成網(wǎng)容量紙的細孔尺寸之間。由DIN44956-2測試確定的過濾效率約為80％。干法成網(wǎng)容量紙應該具有與上述濕法成網(wǎng)容量紙大致相同的單位重量和相同的穿透性，即范圍在約500-8000升/(平方米秒)，優(yōu)選地約1000-5000升/(平方米秒)，最優(yōu)選地約2000-4000升/(平方米秒)。它具有良好的灰塵固定容量，并具有重量和厚度比濕法成網(wǎng)紙更一致的優(yōu)點。
設想了干法成網(wǎng)容量紙的多個優(yōu)選實施例。一個是膠乳粘結的短纖漿纖維組分。即，纖維包括主要含有短纖漿的紙。術語“短纖漿”意思是本發(fā)明中真空吸塵器袋的非織造成分，它是通過機械研磨漿料輥，即木材纖維材料輥，然后動態(tài)地將漿料輸送到氣敷或干法成形機器中的織網(wǎng)成形成分而準備的?？墒褂脗トR氏研磨機(Wiley Mill)來研磨紙漿。所謂的Dan Web或M和J機器都可用于干法成形。短纖漿的短纖漿成分和干法成網(wǎng)層是各向同性的，因而特征在于在全部三個正交方向上隨機的纖維定向。也就是說，與三維各向異性非織造物相比，它們有很大一部分纖維是背離非織造物的平面，特別是垂直于平面定向的。本發(fā)明中使用的短纖漿纖維最好是約0.5-5毫米長。這些纖維是通過膠乳粘結劑固定到一起的。粘結劑既可以作為粉末，也可以作為乳劑應用。干法成網(wǎng)容量紙中存在的粘結劑的范圍通常是以纖維重量為基礎，粘結劑固體占約10-30wt％，優(yōu)選的是約20-30wt％。
在另一優(yōu)選實施例中，干法成網(wǎng)容量紙包括短纖漿纖維的熱粘結混合物，和至少一個裂膜纖維及雙組分聚合物纖維。更優(yōu)選地，短纖漿纖維混合物包括短纖漿纖維和雙組分聚合物纖維。
裂膜纖維是可在加入到本發(fā)明組分結構中之前或之后充靜電的平面、矩形纖維。裂膜纖維的厚度范圍為2-100微米，寬度范圍為5微米至2毫米，長度范圍為0.5至15毫米。但裂膜纖維的優(yōu)選尺寸為厚度約5至20微米，寬度為約15至60微米，長度為約0.5至3毫米。
本發(fā)明中裂膜纖維優(yōu)選地由聚烯烴，如聚丙烯(PP)制成。但任何適于制造纖維的聚合物都可用于本發(fā)明組分結構的裂膜纖維。適當?shù)木酆衔锏睦影ǖ幌抻?，聚烯烴，如聚乙烯、聚對苯二甲酸的均聚物和共聚物，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)，聚對苯二甲酸環(huán)己二甲酯(PCT)，聚碳酸酯，以及聚三氟氯乙烯(PCTFE)。其它適當?shù)木酆衔锇猃堫?，聚酰胺類，聚苯乙烯類，?4-甲基戊烯-1，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氨基甲酸酯，硅氧烷類，聚苯撐硫醚類。裂膜纖維還可包括均聚物或共聚物的混合物。本申請中，本發(fā)明以由聚丙烯制成的裂膜纖維為例。
已經(jīng)顯示，具有不同分子量和形態(tài)的PP聚合物在層區(qū)薄膜結構中的用途，該薄膜具有制造裂膜纖維所需的機械性能與脆性之間的適當平衡。然后還可以向這些PP裂膜纖維提供所需水平的卷曲。在纖維制造過程中，當然可以對裂膜纖維的所有尺寸進行改變。
美國專利4178157中公開了一種生產裂膜纖維的方法，此處作為參考將其引入。聚丙烯被熔化并擠出成一薄膜，然后該薄膜被吹成一大管(氣球)，根據(jù)常規(guī)吹拔技術，大氣被引入其中或允許進入。用空氣對氣球充氣將使薄膜硬化，并對PP分子鏈的分子結構進行雙軸定向，導致強度提高。然后將氣球壓扁，將薄膜從兩對或多對輥之間拉出，在兩接觸輥上施加變量的壓力，其中薄膜被夾持在兩接觸輥之間的夾縫中。通過以比第一對輥更快的表面速度驅動第二對輥，在機器方向上產生一附加的拉力。結果是薄膜中更多的分子定向在機器方向上，該機器方向隨后就成了裂膜的長度方向。
薄膜在被冷卻之前或之后可充靜電。盡管可使用各種充靜電技術對薄膜進行充電，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩種方法是最優(yōu)選的。第一種方法是將薄膜從兩DC電暈電極之間的約1.5至3英寸的縫隙中間穿過?？墒褂脦в杏山饘俳z制成的發(fā)射銷的電暈桿，其中一電暈電極具有一約20至30千伏的正直流電位，相對的電極具有一約為200至30千伏的負直流電壓。
第二種優(yōu)選方法使用美國專利5401446(Wadsworth和Tsai，1995年)中描述的充靜電技術，稱作Tantret.TM.技術I和技術II，這里將進一步描述。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，技術II可向薄膜提供最高的電位，其中當薄膜環(huán)繞兩帶負電的金屬殼的內圓周面經(jīng)過時薄膜被懸掛在絕緣輥上，每個殼上帶有正電暈線。一般地，用技術II可向薄膜的一側提供1000至3000伏的正電位，向充電的薄膜的另一側提供相似量的負電位。
技術I在薄膜表面產生較低的測量電位，其中薄膜與一帶有-1至-10千伏電壓的金屬輥接觸，一具有+20至+40千伏直流電壓的電線放置在位于負偏壓輥上方約1至2英寸，薄膜的每一側連續(xù)暴露在輥/線充電機構中。用技術I，一般可在薄膜表面獲得300至1500伏的電壓，每一側相等但極性相反。但發(fā)現(xiàn)通過技術II獲得的較高的表面電位在裂膜纖維制成的織網(wǎng)上并不能產生更好的可測量的過濾效率。因此，由于用技術I設備可更容易地將薄膜束起和輸送，目前在裂膜工藝之前主要用該方法向薄膜充電。
被冷卻和拉伸的薄膜可熱或冷地充靜電。然后將薄膜同時拉伸和裂開到較窄的寬度，一般最大約50微米。然后將裂開的平的細絲集中到一纖維束中，該纖維束在每厘米被控制數(shù)量的卷筒中卷曲，然后切成所需的纖維長度。
在一特別優(yōu)選的實施例中，干法成網(wǎng)高灰塵容量紙包括一由全部短纖漿纖維，雙組分聚合物纖維，及充靜電的裂膜纖維組成的混合物。優(yōu)選地，短纖漿纖維占重量的約5-85wt％，更優(yōu)選地占約10-70wt％，最優(yōu)選地占約40wt％，雙組分纖維約占重量的約10-60wt％，更優(yōu)選地占約10-30wt％，最優(yōu)選地約20wt％，充靜電的裂膜纖維約占重量的約20-80wt％，更優(yōu)選地約40wt％。該干法成網(wǎng)高灰塵容量可熱粘結，優(yōu)選的是在一90-160EC的高溫下，更優(yōu)選地在一低于110EC的溫度下，最優(yōu)選地是在約90EC溫度下。
干法成網(wǎng)容量紙的其它優(yōu)選實施例包括一具有100％“混合靜電纖維”的熱粘結紙，一含20-80％混合靜電纖維和20-80％B/C纖維的混合物，及一含20-80％混合靜電纖維，10-70％短纖漿和10-70％B/C纖維的混合物?！盎旌响o電纖維”濾紙通過對具有很大不同的摩擦電特性的纖維進行混合，并將它們相互摩擦或與機器的金屬部件，如處于梳理過程中的梳理缸上的電線摩擦而制成。這使其中一個類型的纖維相對于其它類型的纖維更多地帶正電或負電，從而增強了對于灰塵顆粒的庫侖吸引力。美國專利5470485和歐洲專利申請EP02246811A2中公開了用這類混合靜電纖維生產濾紙。
在美國專利5470485中，濾紙材料包括由(I)聚烯烴和(II)聚丙烯腈纖維組成的混合物。該纖維(I)是芯部/外套或并排型的雙組分PP/PE纖維。纖維(II)是“無鹵族元素的”。纖維(I)還具有一些“鹵代聚烯烴”其中聚丙烯腈纖維中不含鹵素。該專利顯示，纖維必須完全由含有堿或溶劑的非離子洗滌劑充分洗滌，然后在混合在一起之前很好地漂洗，從而使它們不含任何潤滑劑或抗靜電劑。盡管該專利中指出，所生產的纖維織網(wǎng)應該進行針刺加工，這些纖維也可以切割成5-20毫米的長度，與類似長度的雙組分熱粘結劑纖維混合，并可能加入短纖漿，從而可在本發(fā)明中使用干法成網(wǎng)熱粘結紙。
EP0246811中描述了將兩種不同類型的纖維在一起摩擦的摩擦帶電效應。它指出，使用如美國專利5470485中的相似類型的纖維，只是聚丙烯腈中的-CN基團可以由鹵素(優(yōu)選的是氟或氯)取代。當足夠量的-CN基團由-CL基團取代后，如果共聚物包含35-85重量％的丙烯腈單元，則纖維可稱作“變性聚丙烯腈纖維”。EP0246811中指出，聚烯烴與取代丙烯腈(優(yōu)選的是變性聚丙烯腈纖維)在表面積上的比范圍為30∶70至80∶20，更優(yōu)選地是40∶60至70∶30。相似地，美國專利5470485中指出，聚烯烴與丙烯腈纖維相對于過濾材料的表面積的比范圍為30∶70至80∶20。因此，聚烯烴與丙烯酸或變性聚丙烯腈纖維的這些比率范圍可用于干法成網(wǎng)熱粘結容量紙的上述比例。
熔噴毛網(wǎng)合成聚合物纖維熔噴毛網(wǎng)可選擇地用作多用途層與第二過濾層之間的中間層。熔噴毛網(wǎng)中間層通過捕捉一些穿過多用途過濾層的顆粒而提高了整體過濾效率。該熔噴毛網(wǎng)中間層還能夠可選擇地充靜電，以輔助過濾微塵顆粒。與不含熔噴毛網(wǎng)中間層的復合物相比，熔噴毛網(wǎng)中間層的包含導致在給定灰塵載荷情況下的壓降增加。
該熔噴毛網(wǎng)優(yōu)選地具有一約10-50克/平方米的單位重量，和約100-1500升/(平方米秒)的空氣穿透性。
高松密度熔噴非織造物該項研究的另一個改進真空吸塵器袋的發(fā)現(xiàn)是，開發(fā)了高松密度MB織網(wǎng)，該MB織網(wǎng)可用作過濾級MB毛網(wǎng)上游的濕法成網(wǎng)容量紙或干法成網(wǎng)容量紙位置的預濾紙。該高松密度MB預濾紙可用溫度為約10EC的驟冷空氣通過熔噴工藝制成。相反，常規(guī)的MB通常使用具有大氣溫度35-45EC的室內空氣。另外，在高松密度MB工藝中，從MB模到織網(wǎng)張緊輸送機的收集距離增加到400-600毫米。對于常規(guī)MB生產來講，該距離通常是約200毫米。另外，高松密度MB非織造物是用約215-235EC的較低的溫度拉細氣溫來制造的，而不是通常的拉細氣溫280-290EC，及一與過濾級MB生產中約260-280EC相比較低的約為200-225EC的MB熔化溫度。淬火空氣越冷，拉細氣溫越低，熔化溫度越低，且收集距離越長，則被冷卻的MB細絲越多。去除熱量導致細絲的收縮減少，因而比一般過濾級MB織網(wǎng)的纖維直徑更大。當沉積到收集器上后，較冷的細絲更不會相互熱熔在一起。因此，高松密度熔噴非織造物將具有更多的開放面積。即使在單位重量為120克/平方米時，高松密度熔噴非織造物的空氣穿透性也是806升/(平方米秒)。相反，更輕的過濾級MB PP織網(wǎng)(如22克/平方米)的最大空氣穿透性僅為450升/(平方米秒)。由DIN44956-2測試確定的高松密度非織造物的過濾效率為98％。當將這兩種與位于袋內側的高松密度MB非織造物放在一起時，空氣穿透性仍為295升/(平方米秒)，而該對的過濾效率為99.8％。如果非織造物是由具有適當絕緣特性的材料制成的，高松密度熔噴非織造物可以不帶電，或可選擇地充靜電。
本發(fā)明的高松密度MB非織造物應該與同樣在本公開的多層真空過濾結構中使用的“過濾級MB”區(qū)別開。過濾級MB織網(wǎng)是一種常規(guī)的熔噴非織造物，一般特征在于約22在克/平方米的較低的單位重量，及一小的細孔尺寸。表1中示出聚丙烯的過濾級MB非織造物的其它典型特征。一優(yōu)選的聚丙烯高松密度MB非織造物最好包括約占20重量％的乙烯-乙酸乙烯酯。過濾級MB非織造物一般具有很高的除塵效率，即大于約99％。
表I優(yōu)選 更優(yōu)選 最優(yōu)選過濾級MB PP重量，克/平方米5-150 10-50 22厚度，毫米 0.10-20.10-1 0.26空氣穿透性， 100-1500 200-800 450升/(平方米秒)拉伸強度，MD，N0.5-151.0-10 3.7拉伸強度，CD，N0.5-151.0-10 3.2纖維直徑，微米 1-15 1-5 2-3高松密度MB PP重量，克/平方米30-18060-120 80厚度，毫米 0.3-3 0.5-2 1.4空氣穿透性， 300-8000 600-30002000升/(平方米秒)拉伸強度，MD，N1.0-302-2010
拉伸強度，CD，N1.0-302-209.2纖維直徑，微米 5-20 10-15 10-12高松密度MB非織造物在過濾效率上與上述干法成網(wǎng)和濕法成網(wǎng)容量紙相似。因此，高松密度MB非織造物很適合于去除大量大的灰塵顆粒并固定大量的灰塵。這樣，高松密度MB非織造物適于設置在本發(fā)明真空過濾結構中過濾級MB織網(wǎng)的上游，并用作一預濾紙。
紡噴(Modular)非織造物Ward，G.在1998年夏季〔非織造物世界〕第37-40頁上描述了一種新型熔噴技術，能夠生產適于用作本發(fā)明的粗濾層的紡噴(Modular)非織造物?？蛇x擇地，該紡噴非織造物可用作在新的真空吸塵器袋結構中所稱的過濾級熔噴毛網(wǎng)層。該紡噴(Modular)非織造物的性能指標在表II中示出。
用于制造該紡噴(Modular)非織造物的工藝基本上是一熔噴工藝，具有更多的粗糙的組合模，并使用更冷的拉細空氣。這些條件生產出了在與常規(guī)熔噴織網(wǎng)的單位重量可比的情況下具有更高強度和空氣穿透性的粗熔噴織網(wǎng)。
微丹尼爾紡粘非織造物紡粘(“SB”)非織造物，這里偶爾稱作微丹尼爾紡粘非織造物，在本發(fā)明中還可用作粗過濾層或過濾級熔噴毛網(wǎng)層。微丹尼爾紡粘的性能指標在表II中列出。微丹尼爾紡粘特別的特征在于與聚丙烯的0.10丹尼爾對應的直徑小于12微米的細絲。相比較而言，用于一次性物品的常規(guī)SB織網(wǎng)中細絲的直徑一般為平均20微米。微丹尼爾紡粘可從Reifenhauser GmbH(Reicofil III)，Koby鋼鐵有限公司(Kobe-Kodoshi紡粘技術)以及Ason工程公司(Ason紡粘技術)獲得。
表II優(yōu)選 更優(yōu)選 最優(yōu)選紡噴(Modular)重量，克/平方米20-15020-80 40厚度，毫米 0.20-20.20-1.50.79空氣穿透性， 200-4000 300-30002000升/(平方米秒)拉伸強度，MD，N10-60 15-40 --拉伸強度，CD，N10-50 12-30 --纖維直徑，微米 0.6-202-102-4微丹尼爾紡粘PP(Ason，Kobe-Kodoshi，Reicofil III)重量，克/平方米20-15020-80 40厚度，毫米 0.10-0.6 0.15-0.50.25空氣穿透性， 500-10000 2000-6000 3000升/(平方米秒)拉伸強度，MD，N10-10020-80 50拉伸強度，CD，N10-80 10-60 40纖維直徑，微米 4-18 6-1210現(xiàn)在參照附圖1至3，表示現(xiàn)有的商用真空吸塵器袋結構。圖1表示一傳統(tǒng)結構，包括位于袋內側(上游側)的濕法成網(wǎng)織物毛網(wǎng)24，及位于袋外側(下游側)的濾紙25。該織物毛網(wǎng)用作一預濾紙，僅去除最大的灰塵顆粒。該濾紙一般將大于10-20微米的顆粒過濾掉并固定在其多孔結構中。
圖2表示一雙層真空吸塵器袋結構，其中一熔噴(MB)毛網(wǎng)26既用作預濾紙，粗濾紙，又用作去除直徑小于5微米的顆粒的精濾紙。但MB毛網(wǎng)具有比普通真空吸塵器濾紙小得多的細孔，不能有效地固定灰塵。另外，MB襯里經(jīng)常充靜電以提高過濾效率。當MB纖維被灰塵蓋住時，靜電場被大大削弱。使用該設計的現(xiàn)有技術是歐洲專利申請89312886.8，公開號為0375234B1和0375234A1。該紡粘(SB)層27主要為MB毛網(wǎng)提供支承，并提高袋外側的耐磨性。相似的現(xiàn)有技術包括美國專利4589894(3M)和轉讓給3M的歐洲專利申請85302485.9(公開號0161790)。在4589894專利，和歐洲專利申請85302485.9中，SB層還用在袋內側并用于進一步支承和保護該MB毛網(wǎng)。
圖3表示三層真空吸塵器袋結構，其中增加了濕法成網(wǎng)支承毛網(wǎng)28，用作僅用于非常大的灰塵顆粒的預濾紙，并保護MB毛網(wǎng)免受磨損。該MB毛網(wǎng)29用于過濾大小顆粒，因而會很快阻塞，因而壓降比傳統(tǒng)濾紙情況中上升更快。濾紙30的外層對于過濾來講實際上是多余的，主要用于支承該MB毛網(wǎng)的頂部表面，加強該袋并提高袋外表面的耐磨性。表示類似設計的現(xiàn)有技術的例子包括歐洲上面討論的專利申請89106843.9(Gessner)和美國專利5080702(Home Care工業(yè)公司)。后者中沒有使用織物內襯。
圖4表示新型三層真空濾紙結構，其中在一過濾級MB毛網(wǎng)11上游設置了一干法容量紙，濕法容量紙，或其它適當類型的非織造粗濾紙10。該上游層用于去除較大的灰塵顆粒，并將灰塵固定在其結構中。該層最好應具有更小的稠密度，更松散的結構，能夠不增加壓降地固定大量的灰塵。一高松密度MB非織造物在圖中表示為網(wǎng)10。內MB網(wǎng)最好比網(wǎng)11更膨松且更開放，這樣它也能夠在不增加壓降的情況下容納更多的灰塵。
圖5表示具有一3層結構的新型真空吸塵器袋結構，其中一濕法容量紙31放置在過濾級MB毛網(wǎng)32前面，一紡粘(SB)非織造物33放置在袋結構外側。內層31可以是具有適當?shù)目紫堵屎突覊m固定容量的濕法、干法、紡粘(Modular)、微丹尼爾紡粘或其它類型的非織造濾紙。優(yōu)選地，它具有比現(xiàn)有技術真空吸塵器中使用的標準濾紙更高的孔隙率和灰塵固定容量。外部粗過濾層可以是紡粘、濕法、干法或水結非織造物，網(wǎng)織品或其它類型的紗布或非織造物。
圖6表示具有與圖5中相同結構的真空吸塵器袋，除了一干法容量紙34放置在MB毛網(wǎng)35前面，而紡粘層36同樣放置在袋的外部。濕法或干法濾紙放置在袋結構內側，以輔助支承MB毛網(wǎng)，并過濾和固定中等和較大尺寸的灰塵顆粒，使MB毛網(wǎng)能夠有效地過濾較小顆粒而不阻塞。
圖7表示新型真空吸塵器袋結構，其中分別為50克/平方米和150克/平方米的用作氣味吸收層的毛網(wǎng)/碳組合物214+215代替了圖5中的SB33。在這種結構中重要的是，位于活性碳纖維下游的毛網(wǎng)214防止這些活性碳纖維進入真空吸塵器的袋腔室中，因此該毛網(wǎng)最好應該充靜電。
圖8A-8AA表示新型真空吸塵器袋結構的許多設想的實施例。在圖8A中，一SB層37形成袋的外層，并用于加強該袋和保護內過濾級MB毛網(wǎng)38。充靜電的MB毛網(wǎng)層有效地去除直徑小于0.1微米的顆粒。真空吸塵器袋濾紙39支承MB毛網(wǎng)，并在其結構中對中等和大尺寸的灰塵顆粒進行過濾和固定。該紙還向該結構提供必要的剛度，以很容易地在標準真空吸塵器袋制造設備上制造真空吸塵器袋。圖8A中的層沒有粘結在一起。
圖8B中的結構與圖8A中的相同，不同之處在于，一支承濕法成網(wǎng)織物毛網(wǎng)43放置在紙42的上游。該支承織物毛網(wǎng)僅過濾掉很大的灰塵顆粒。
圖8C中的結構與圖8A中的相同，不同之處在于，一網(wǎng)織品紗布47位于粗濾紙46上游，并熱封或粘附密封(如用膠水)到其上。也就是說，該紗布和粗濾紙被粘結，最好永久地粘結。袋中至少任意兩個相鄰的層可被粘結?！坝谰玫卣辰Y”意思是膠粘劑在袋的整個壽命期間都是有效的?？赏ㄟ^任何適當?shù)姆椒?，如化學粘附，熱粘結和超聲波粘結來進行粘結。
圖8D中，SB外層48，過濾級MB毛網(wǎng)層49和SB支承層50都粘結在一起。濾紙層51放置在SB/MB/SB夾層的上游，還提高了袋結構的剛度，從而使其能夠很容易地在標準袋成形設備上制造出來。
圖8E中，SB層53，MB層55和濾紙層57通過一多孔熱熔粘結劑54和56粘結在一起。圖8F與圖8E相同，不同之處在于，一支承濕法成網(wǎng)織物毛網(wǎng)64通過一熱熔粘結劑63粘結到該結構上。圖8G與圖8D相同，不同之處在于，濾紙69通過一熱熔粘結劑68粘結到已粘結的SB65、MB66和SB67夾層上。圖8H與圖8G相同，不同之處在于，濕法成網(wǎng)織物毛網(wǎng)76已經(jīng)通過熱熔粘結劑75粘結到該結構上。圖8I與圖8E相同，不同之處在于，網(wǎng)織品82不使用熱熔粘結劑而密封到該結構上。
圖8J至8AA中所示結構均包括一毛網(wǎng)/碳復合層，用作一氣味吸收層。該復合物包括一位于一毛網(wǎng)支承層上游的活性碳纖維層。圖8J中，一毛網(wǎng)/碳組合物83+84形成了外部，袋的最下游層，過濾級MB毛網(wǎng)85有效地對直徑小于0.1微米的顆粒進行過濾，粗濾紙86在其結構中對中等和大尺寸的顆粒進行過濾和固定。
圖8K與圖8J相同，不同之處在于，一支承濕法成網(wǎng)毛網(wǎng)91放置在粗濾紙90的上游。該支承毛網(wǎng)僅過濾掉非常大的灰塵顆粒。圖8L與圖8K相同，不同之處在于，一網(wǎng)織品紗布96密封到粗濾紙95上。圖8M中，SB層99，MB層100和SB層101粘結在一起，增加了袋結構的剛度。圖8N中，毛網(wǎng)/碳103+104通過一多孔熱熔粘結劑105粘結到過濾級MB毛網(wǎng)106上。粗濾紙108以相同方式通過熱熔粘結劑107粘結到MB106上。圖8O表示一類似的結構，其中支承毛網(wǎng)116通過一多孔熱熔粘結劑115粘結到濾紙114上。圖8P是另一具有熱熔粘結劑119和123的結構。SB層120和122粘結到過濾級MB毛網(wǎng)121的相對側，以提高該結構的剛度。
圖8Q與圖8P相同，不同之處在于，具有加到粗濾紙132上游的一多孔熱熔粘結劑133和一支承毛網(wǎng)134。
圖8R中的結構包括一密封到粗濾紙142上游側的網(wǎng)織品紗布143。圖8S中，碳/毛網(wǎng)146+147已經(jīng)移動到粗濾紙148下游和過濾級MB毛網(wǎng)145上游。如從多個所示實施例中看到的，MB145和SB144被移到了外側。圖8T與圖8S相同，具有一放置在粗濾紙153上游的支承毛網(wǎng)154。圖8U中，圖8T中的支承毛網(wǎng)已經(jīng)由一密封到粗濾紙159上的網(wǎng)織品紗布160代替。
圖8V中的結構具有一SB161外層，過濾級MB毛網(wǎng)162和SB163密封在一起，碳/毛網(wǎng)164+165位于這些密封的層和粗濾紙166之間。層161、162和163最好為熱點粘，總粘結面積為5-50％，更優(yōu)選地是10-20％?？商鎿Q地，這些層可以用一粘結劑粘結。層164和165最好粘性粘結在一起。三層161/162/163成分和兩層164/165成分最好不相互粘結。
圖8W中，SB169和過濾級MB毛網(wǎng)171通過一多孔熱熔物170粘結在一起，而碳/毛網(wǎng)通過熱熔粘附層172和175粘結到粗濾紙和MB上。圖8X與圖8W相同，不同之處在于，一額外的支承毛網(wǎng)186通過一多孔熱熔粘合劑185粘結到粗濾紙184上。圖8Y表示密封在一起的SB187、MB188和SB189外部成分層。碳/毛網(wǎng)191/192通過多孔熱熔粘結劑190和193粘結到該密封的外層和粗濾紙上。圖8Z示出與圖8Y相同的結構，但一支承毛網(wǎng)204通過一多孔熱熔粘結劑203粘結到粗濾紙202上。
最后，圖8AA示出通過一多孔熱熔粘結劑206粘結到一起的SB205和過濾級MB毛網(wǎng)207。碳/毛網(wǎng)209+210以相同方式粘結到MB207上。粗濾紙212通過熱熔物211粘結，一網(wǎng)織品紗布213密封到濾紙212上。
活性碳纖維層可具有如下結構位于非織造物(毛網(wǎng))層之間的碳顆粒，具有活性碳纖維的紙，具有活性碳的紙，活性碳織網(wǎng)(非織造物)，活性碳織網(wǎng)(紡布)，由樹脂(pitch)制成的活性熔噴及噴入一MB層中的活性碳纖維。該活性碳碳層優(yōu)選地具有一約500-3000克/平方米的表面積(BET N2方法)，一在約25-500克/平方米范圍內的重量，及一按DIN53887，約500-3000升/(平方米秒)的空氣穿透性。
在另一實施例中，性能增強的袋包括一設置在一第二過濾層上游的多用途過濾層。該多用途過濾層既可以是干法高灰塵容量紙，也可以是濕法高灰塵容量紙，高松密度熔噴，紡噴(Modular)或微丹尼爾紡粘。第二過濾層應該是一最好在構造該袋之前可充靜電的濕法成網(wǎng)濾紙，干法成網(wǎng)濾紙，或一紡粘。
術語“多用途過濾層”用于表示，干法或濕法成網(wǎng)容量紙的預過濾層能夠同時行使幾種功能。該層通過阻止大批的污染顆粒而保護下游第二過濾層免受沖擊加載，所述污染顆?？删哂写笥?0微米的尺寸。另外，該多用途層還過濾尺寸約10毫米的較小顆粒。其孔隙率和厚度足夠大，使該層能夠將大量污染和灰塵顆粒固定在該層中，而允許空氣以高速率滲透穿過該層，同時穿過該成分結構時壓降并沒有顯著升高。因此，該袋可以在足夠長的時間內以用于吸塵的最佳空氣流速運行，從而達到顆粒固定容量。廣義上說，該多用途過濾層對除微塵顆粒之外夾帶的多數(shù)顆粒的空氣進行清潔，而微塵顆粒由第二過濾層去除。
術語“第二過濾層”表示一種過濾層，該過濾層可將通過該多用途層的空氣中足夠數(shù)量的微塵顆粒去除掉，產生一非常高的整體過濾效率，最好是大于99％。該第二過濾層不如該多用途層那樣多孔。它可以具有中等的孔隙度，因為該多用途過濾層完成了過濾載荷的絕大部分，因而僅留下少量的微塵尺寸顆粒由該高效過濾層去除。當多用途過濾層(包括充過靜電的裂膜纖維)時或當使用一充靜電的高松密度熔噴，紡噴Modular或微丹尼爾紡粘時，尤其是這種情況。在這些情況下，上游層可以有效地去除至少一部分微塵尺寸顆粒及較大顆粒。這留給第二過濾層去除的微塵就更少了。
性能增強的袋的各層通常在袋的入口和出口，有時在袋接口處粘結到相鄰層上。它們可以從袋結構的其它部分分離并粘結到相鄰層上，或通過不同的方法粘結。例如，該層可通過膠粘劑、熱粘結、超聲波粘結或它們的組合。
實施例工藝和測試方法在下列例子中，除非另有表示，單位重量由I.S.O.536確定，厚度由DIN53105(0.2巴)確定，空氣穿透性由DIN53887確定，拉伸強度機器方向(MD)和橫截面機器方向(CD)由DIN53112確定，Mullen爆炸壓力(MBP)由DIN53141確定，過濾特性由T.S.1.8160過濾測試機確定。附圖中，由箭頭表示空氣流動方向。
用DIN44956-2(1980年4月)測試來確定真空袋濾紙成分相對于過濾微塵顆粒的性能。該測試基本上包括通過一環(huán)形200平方厘米過濾介質來過濾一500毫克SAE微塵測試樣本，用一30秒時間段內10升每秒的氣流來進行測試。在過濾之前和之后對通過測試過濾介質的壓降進行測量。使用一無水濾紙來捕捉經(jīng)過該測試濾紙的顆粒。以百分比表示的阻擋系數(shù)通過由測試濾紙捕捉的樣本重量除以測試濾紙捕捉樣品重量與由無水濾紙捕捉的樣品重量的總和的商來計算。
微塵加載后的空氣穿透性測試DIN44956-2的灰塵加載部分以0.5克的遞增量在每一樣品的七個袋上進行。但是，壓降值不再記錄。然后在袋上確定可保持的最大空氣穿透性值，它具有特定水平的灰塵加載量。
用一TSI模型8110過濾測試機來測量介質過濾效率。用模型8110，通過一氣溶膠發(fā)生器將一2.0％氯化鈉溶液(1升水中含20克NaCl)成噴霧狀散開。落在氣溶膠中的NaCl水被加熱并形成直徑為0.1微米的NaCl晶體。NaCl在空氣中的質量密度為101毫克/立方米。使用光度測定法來檢測上游介質(Cu)容積中和下游介質(Cd)容積中的空氣的體積密度。NaCl顆粒的穿透能力以如下方式計算穿透力＝P＝〔Cd/CU〕(100％)例1-7對圖1-3和4-7中所示的各種真空吸塵器袋結構樣品進行了準備和測試。例1、2和3是典型的現(xiàn)有技術中的結構，例4、5、6和7是本發(fā)明中袋的代表。現(xiàn)有技術中和新型袋結構中的層的特征在表III和表IV中示出。表V中示出全部成分的重量，厚度，空氣穿透性，孔直徑和過濾水平穿透性。表V還示出以由DIN44956-2測量的以0到2.5克為遞增量的細塵加載時穿過該成分的壓降和氣流。表V中的壓降數(shù)據(jù)在圖9和10中標繪出。圖11中描繪了氣流數(shù)據(jù)。
圖9中示出，當僅有1.0克的灰塵加載后，三個常規(guī)結構例1、2和3的壓降開始明顯上升。包含MB纖維的現(xiàn)有技術例2和3在最大加載到1.5克灰塵時的壓降升高小得多。在這點之后，兩個例子2和3中的壓降隨增加的灰塵加載而明顯上升，因為MB纖維中相對較小的孔被灰塵顆粒和塊阻塞。
本發(fā)明的例5、6和7表示即使在2.5克的最大加載后，壓降也非常小。另外，例5至7中的初始過濾效率全部是至少與包含99.6％MB纖維的現(xiàn)有技術樣品一樣高。不包含MB的例1具有96％的較低的過濾效率，在灰塵加載情況下具有最高的壓降。例2和3與例5-7的不同之處在于，在后三個例子中粗濾紙位于MB毛網(wǎng)上游。這使濾紙過濾和固定灰塵顆粒，尤其是較大的灰塵顆粒，從而過濾級MB毛網(wǎng)能夠過濾掉較小尺寸的灰塵顆粒，即使在以2.5克/平方米加載時也不會把孔阻塞。
另外，例4、5、6和7中所使用的MB和濾紙比例1、2和3中所使用的相應材料都明顯地更加開放。由高空氣穿透性可以看出，這些特殊的粗濾紙更加開放。因此，該特殊的濾紙能夠固定更多的灰塵。相似地，例4、5、6和7中MB的空氣穿透性要高得多，高松密度MB非織造物更膨松，致密度更小。這是通過在MB制造過程中以多種方式實現(xiàn)的，但更常見的是，這是通過增加模與收集器之間的距離而實現(xiàn)的，從而使MB細絲更加被硬化，使半熔化的細絲具有更多的時間來冷卻，并在沉淀到收集器上之前完全固化。還可以使用水噴霧或冷卻的淬火空氣來加速擠出的MB細絲的冷卻。
圖10中進一步表示出MB纖維的區(qū)別。圖10中再次標繪出了圖9中的例2，并標以“3M”。標以“例4，氣流”的新的例子是通過首先制造一用作最上游層的非常多孔、非常膨松、具有120克/平方米重量的高松密度MB非織造物而構造的。這種完全的MB網(wǎng)織品比例2和3中所用的常規(guī)MB纖維更膨松和更多孔。因此，它用于過濾和固定大量灰塵顆粒。明顯地，即使有了一特殊的120克/平方米的MB內襯和一22克/平方米的中間層，氣流例4中當加載到最大灰塵加載量2.5克/平方米時，其壓降也是可以忽略的。
盡管例1不含任何MB毛網(wǎng)，其壓降升高也比例2和3中的小，與例5和6中含MB毛網(wǎng)的加載相比，其壓降升高仍大得多。應該知道，三個例子中使用的MB聚丙烯織網(wǎng)重量是22克/平方米。盡管如此，將粗濾紙和過濾級MB毛網(wǎng)適當?shù)胤胖迷诶?和6中還是導致壓降升高明顯較低，因為這使濾紙去除和固定了大和中等尺寸的顆粒，而過濾級MB毛網(wǎng)只需過濾和容納更細的顆粒。即使在最高灰塵加載量2.5克時，例5和6在壓降上也有微小的不同。對于濕法成網(wǎng)紙來講，該壓降略大一些，因為在濕法加工中，纖維素分子鏈之間的氫鍵使?jié)穹ǔ删W(wǎng)紙更致密，在重量相同的情況下孔更小。
圖11表示各例子的結果，進一步表示出了通過本發(fā)明中將粗濾紙放置在過濾級MB毛網(wǎng)上游(在袋的內側)而獲得的可觀的改進。以0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5克的灰塵遞增量向例1-3和5-7中單獨的袋加載0.5克的微塵。然后對灰塵加載程度不同的六個袋進行空氣穿透性測試，其中使最大量的可保持空氣穿過袋樣品。如可從圖11中看到的，與現(xiàn)有技術例3中的僅為225升/(平方米秒)的流量相比，由例6表示的新型袋結構在不進行灰塵加載時的最大可保持氣流量是445升/(平方米秒)。當灰塵加載為1.5克時，例6中保持的氣流為265.4升/(平方米秒)，而常規(guī)例3中為34.9升/(平方米秒)，當灰塵加載量為2.5克時，性能差異更加明顯-199.8和21.9升/(平方米秒)。例2的最大可保持氣流為411升/(平方米秒)，但是已經(jīng)在灰塵加載值為1.0克時下降到常規(guī)袋結構的水平。
在第六次加載后，從圖11中的例1、2和3的18、14.9和21.9升/(平方米秒)可以看出，一常規(guī)真空吸塵器袋經(jīng)受了一個相對較低的氣流。在不顯著減少氣流的情況下，向這些結構中填加另外的材料層幾乎是不可能的。在圖11的例5和6中，由于新結構的優(yōu)異性能，能夠向真空吸塵器袋填加更多的功能。在目前的真空吸塵器中使用了多種不同的過濾介質，其中用活性碳濾紙來吸收氣味。經(jīng)常在一個真空吸塵器中使用3-5種不同的濾紙，每一種具有其各自的服務壽命。
由于本發(fā)明的高空氣流量，能夠例如通過在袋結構中增加一額外的活性碳濾紙層來提高功能。這種結構具有許多優(yōu)點，即1.便于最終用戶使用真空吸塵器，單獨的氣味濾紙不需替換。
2.目前形式的碳濾紙對氣流有負面影響，有時會明顯降低真空吸塵器的整體功率。
3.碳濾紙安裝在一單獨的塑料模制外套中，該外套可通過真空吸塵器袋中的碳層去除。
4.由于真空吸塵器袋的服務壽命，在真空吸塵器袋使用時間內，人們可以期望活性碳纖維的最佳功能。
5.由于不再需要單獨的塑料外套，真空吸塵器的結構將變得更容易因而更便宜。
6.活性碳纖維的數(shù)量可以優(yōu)化成與真空吸塵器袋的服務壽命相適應。
7.由于真空吸塵器中空間的局限，活性碳纖維濾紙相對較小，且經(jīng)常沒有足夠的表面來適當?shù)匚諝馕丁?br> 8.通過向新型袋結構中填加額外的活性碳纖維層，解決了過濾表面受局限的問題。
表III例1 例3圖號/層號 1/25 1/243/30 3/293/28重量 ISO536克/平方米 45 13 45 22 13厚度 DIN531050.2巴毫米0.20.050.20.260.05空氣穿透性DIN53887升/(平方米秒)4002100400480 2100拉伸強度機器方向 DIN53112N37 ＞6 37 2.8 ＞6橫截面方向DIN53112N20 ＞1.5 20 2.9 ＞1.5孔徑 微米 MFP23.431MFP23.431MFP39.572Mullen爆炸壓力DIN53141巴 1.20.3 1.20.5 0.3過濾性能 DIN44956-2過濾水平穿透性％ 86 861最小11.91，最大642最小16.52，最大＞300
表IV例4 例5 例6例7圖號/層號4/(12+11)14/105/(33+32)15/316(36+35) 6/34 7/(214+215)3 7/216 7/217重量，ISO536克/平方米39 120 39 50 39 77 20050 50厚度，DIN53105 0.2巴毫米 0.33 1.4 0.33 0.320.33 0.94 0.90.40.32空氣穿透性，DIN53887升/(平方米秒)510 510 29005101850 2000 4702900拉伸強度牛頓 11.6 11.6 16 11.6 6.1 2.916機器方向，DIN53112橫向拉伸強度牛頓 7.8 7.8 7 7.85.4 3 7方向，DIN53112孔直徑 微米 MFP17.672MFP17.672MFP17.672MFP7.692MFP53.392Mullen爆炸壓力DIN53141巴 0.7 0.50.07過濾性能 DIN44956-2過濾水平穿透性 ％ 9494 70.594 87 70.51紡粘(17克/平方米)加熔噴(22克/平方米)夾層2最小10.85，最大40.253毛網(wǎng)(50克/平方米)加碳(150克/平方米)夾層，內表面積BET N2方法1050-1400平方米/克，微孔2納米孔徑4最小10.75，最大40.275最小17.67，最大＞300
表V例1 例2例3 例4 例5 例6 例7圖號 12 34 5 6 7重量ISO536 克/平方米 58 80 80 159 89 116 300厚度DIN53105 0.2巴 毫米 0.25 0.95 0.51 1.730.651.271.62空氣穿透性DIN53887 升/(平方米) 330 450225 465 420 400孔直徑 微米 MFP16.531過濾特性DIN44956-2過濾級穿透性 ％96 99.6 99.6 99.899.799.899.7空氣流量2毫巴升6.4 8.19 4.15 8.6 8 7.3抗過濾壓降1 毫巴 3.21 2.26 5.14 3.462.342.532.8抗過濾壓降2 毫巴 8.9 4.44 7.7 3.933.184.443.5抗過濾壓降3 毫巴 24.1910.42 13.374.484.3510.42 4.91抗過濾壓降4 毫巴 51.6430.14 25.875.196.5430.14 7.02抗過濾壓降5 毫巴 79.5885.7 53.056.1510.34 85.711.03抗過濾壓降6 毫巴 110 120100.32 7.5316.39 120 16.98.
微塵0.0克時的空氣流量升/(平方米秒)*411 420225 455 445 410微塵0.5克時的空氣流量升/(平方米秒)*200.6226150 320 361 301微塵1.0克時的空氣流量升/(平方米秒)*130.11365 101 258 310 235微塵1.5克時的空氣流量升/(平方米秒)*71 62.4 34.9 183.7 265.4 162微塵2.0克時的空氣流量升/(平方米秒)*44 27.4 27 149.6 224.1 135微塵2.5克時的空氣流量升/(平方米秒)*18 14.9 21.9 109.7 199.8 10512毫巴時最小8.45，最大49.42*在2毫巴時比較例1圖12表示市售的真空吸塵器袋結構51′，包括一位于袋內側(上游氣流側)的濕法成網(wǎng)織物毛網(wǎng)襯里52′，及一位于袋外側(氣流下游側)的標準濕法成網(wǎng)濾紙53′。表VI中示出各層和成分結構的性能。該襯里主要是保護該濕法成網(wǎng)濾紙免受磨損，但還預過濾出一些最大的顆粒。該濕法成網(wǎng)濾紙一般過濾出大于約10微米的顆粒及一些較小的顆粒。
比較例2圖13示出一常規(guī)三層真空吸塵器袋結構54′的橫截面，其中一灰塵固定容量很小的濕法成網(wǎng)織物支承毛網(wǎng)55′填加到一MB毛網(wǎng)56′的上游以防止其磨損，一濕法成網(wǎng)濾紙57′放置在外側(下游)以防止袋受磨損，從而提高袋制造的剛度并提供附加的空氣過濾。表VI中示出各層和成分結構的性能。
例8-10圖14示出例8中一新型三層真空吸塵器袋組成結構58′，一濕法成網(wǎng)高灰塵容量紙層59′位于一熔噴過濾層60′前部的內側(氣流上游側)。一高空氣滲透的濕法成網(wǎng)濾紙層61′位于外側(氣流下游側)。
圖15示出例9中本發(fā)明一新型真空吸塵器袋組成結構62′，其中一干法高灰塵容量紙63′設置為內側層，該干法高灰塵容量紙63′包含由20％重量的膠乳粘結劑固定在一起的短纖漿纖維，一常規(guī)濕法濾紙64′是外側層。
圖16示出例10中的一新型真空吸塵器袋結構65′，包含一位于袋內側上游空氣位置的熱粘干法成網(wǎng)高灰塵容量紙66′，一可高滲透的濕法成網(wǎng)濾紙67′位于袋的外側。干法成網(wǎng)高灰塵容量紙66′包括由40％短纖漿纖維，40％裂膜纖維和20％雙組分聚合物纖維組成的混合物。表VI中示出各層和組成結構的性能，其中以100升/分鐘流量對各組成結構的過濾性能進行了比較。表VI中的數(shù)據(jù)顯示，與比較例1相比，例8和10結構中的過濾效率明顯提高壓降僅略微上升。另外，在壓降相同的情況下例8的過濾效率略強于比較例2。例9與可購買的比較例1的結構正好相配。
上述每一個例子的結構都進行了微塵加載測試，結果在表VI中示出。圖17標繪出相對于微塵加載的克數(shù)的袋結構截面上的壓降，其中曲線A-E分別代表比較例1和2(A和B)及例8-10(C，D和E)。該圖表顯示，常規(guī)袋結構在非常小的加載后迅速獲得很高的壓降(即小于2.5克時約100毫巴)。例8在加載3.5克后達到相同的高壓降，大約改善了40％。例9和10通過在約10克和12.5克加載時壓降達到100毫巴，在6.5克微塵加載時壓降不超過約30毫巴，以及直到約7.5克時達到40毫巴，而產生了可觀的優(yōu)越的微塵加載結果。這些結果顯示比常規(guī)過濾結構相比改善了300-400％?？勺⒁獾氖?，例9和10并不包括位于上游高灰塵容量多用途層與下游第二過濾層之間的MB濾紙中間層。
構思的性能增強的真空吸塵器袋組成結構之附加例子落在圖18-20中所示的本發(fā)明的限定中。特別地，圖18A示出一種雙層過濾成分，其中上游、多用途層均為干法成網(wǎng)過濾成分，該干法成網(wǎng)過濾成分由通過一干燥的膠乳粘結劑固定在一起的短纖漿纖維制成，或由熱粘結在一起的雙組分聚合物纖維和短纖漿纖維的混合物制成。該多用途層具有很高的空氣穿透性和灰塵固定容量。
圖18B同樣示出一雙層結構，其中該多用途層是由短纖漿纖維、雙組分聚合物纖維和充靜電的裂膜纖維組成的一個三組分混合物。同樣，該混合物也是由主要含低熔點雙組分聚合纖維成分的熱粘結劑固定在一起的。
圖18C示出另一雙層結構，在上游位置有特別開發(fā)的高灰塵固定容量的濕法成網(wǎng)濾紙。濕法成網(wǎng)紙中的纖維是合成纖維與天然即木漿纖維的混合物。優(yōu)選地，該合成纖維是聚酯，更優(yōu)選地，是聚對苯二甲酸乙二酯。該纖維是在干燥粘結劑固體占纖維重量10-30％時由膠乳粘結劑粘結的。
圖18D示出一雙層結構，其中上游、多用途層包含聚烯烴，最好是聚丙烯纖維。該層帶靜電。優(yōu)選地，Tantret(TM)技術。
圖18E-18H示出分別與圖18A-18D中相同的結構，不同之處在于，在該多用途過濾層與第二過濾層之間插入了一個可選擇的熔噴毛網(wǎng)中間層。
圖18I-18P分別示出與圖18A-18H相對應的結構，不同之處在于，一可選擇的毛網(wǎng)紗布已經(jīng)被填加到真空吸塵器袋暴露于氣流中的一側，從而保護下一層免受磨損并對一些非常大的灰塵顆粒進行過濾。
圖19Q-19AF分別示出與圖18A-18P對應的結構，不同之處在于，在多數(shù)下游層位置及真空吸塵器袋外側設置了一個可選擇的紡粘毛網(wǎng)。
圖20AG-20BL分別示出與圖18A-19AF對應的結構，不同之處在于，該成分的相鄰層通過一熱熔粘結劑粘結。這種熱熔還可以由所有已知的夾層方法，包括膠粘及熱粘和超聲波粘結來代替。盡管附圖中僅示出所有相鄰層之間存在一粘結劑的實施例，但可以設想，所有層可以不通過這種方式結合，即成分的一些層用粘結劑粘結，而另一些則不是這樣。
表6例 比較例1 比較例2 例1 例2 例3層/組分 5152 53 5455 56575859 6061626364656667單位重量 克/平方米 5813 45 8013 2245117 50 2245122 7745110 6545厚度 毫米 0.25 0.05 0.20.51 0.05 0.26 0.2 0.78 0.32 0.26 0.2 1.14 0.94 0.2 1.11 0.91 0.2空氣穿透率升/(平方米秒) 330 2100 400225 2100 480 400 255 2900 480 400 420 1850 400 330 3000 400拉仲強度 牛頓 --＞6.0 37 --＞6.0 2.8 37--16 2.8 37--6.1 37--5.8 37MD拉伸強度 牛頓 --＞1.5 20 --＞1.5 2.9 20--7 2.9 20--5.4 20--5.2 20CD孔直徑微米 ---- 11.91- --16.52- 11.91----- 11.91- ----11.91-----11.91-64 ＞30064 64 64----64MFP---- 23.4339.5723.43 23.43 23.43 ----23.43MBP 巴 --0.31.2--0.30.5 1.2 --0.70.5 1.2 ----1.2 ----1.2過濾性能氣流量升/分 100.0 -- -- 100 -- ----100 -- ----100 ----100 ----壓降 毫米水柱 10.4 -- -- 17.5 -- ----17.1 -- ----12.90 ----10.20 ----穿透 ％ 72.7 -- -- 23.1 -- ----20.9 -- ----66.90 ----27.30 ----效率 ％ 27.3 -- -- 76.9 -- ----79.1 -- ----33.10 ----72.70 ----
表7比較例1比較例2例1 例2 例3效率 96.0 99.6 99.6 99.7 99.82毫巴時的空氣流量(升) 7.00 4.15 4.4 5.90 6.40灰塵加載(克)0 3.21 5.14 4.86 3.44 3.200.5 8.90 7.70 6.02 4.05 4.481.0 24.19 13.37 7.87 5.79 6.251.5 51.64 25.87 11.807.20 8.452.0 79.58 53.06 19.038.61 11.302.5 110.00 100.32 33.2210.14 13.703.0 56.5611.98 16.163.5 96.3013.87 18.334.0 16.07 20.624.5 18.26 22.625.0 20.81 24.615.5 23.46 26.836.0 27.23 29.196.5 31.21 31.097.0 35.68 32.997.5 42.74 36.008.0 50.70 39.608.5 62.02 43.959.0 74.20 48.289.5 89.20 53.2010.0 106.3658.6810.5 65.5711.0 73.8011.5 81.7512.0 93.0412.5 106.11所有包括此處參照的專利的公開物在這里都作為參考而引入。本發(fā)明已經(jīng)針對適當領域中具有中等技能的人進行了完全和充分的描述，但應該理解，帶來實質上等同或優(yōu)良效果和/或性能的各種替換和修改都屬于下述權利要求的范圍和精神內。
權利要求
1.一種用于去除氣體中夾帶的顆粒的濾紙，包括一沿氣流方向設置在第二過濾層上游的多用途過濾容量層，該第二過濾層從下列各項中選擇(a)一具有約30-100克/平方米的單位重量及約100-3000升/(平方米秒)的空氣穿透性的濕法成網(wǎng)或干法成網(wǎng)濾紙，及(b)具有約10-100克/平方米的單位重量和約100-3000升/(平方米秒)的空氣穿透性的熱粘非織造物，且其中該多用途過濾容量層從下列各項中選擇(a)一具有約30-150克/平方米的單位重量和約500-8000升/(平方米秒)的空氣穿透性的濕法成網(wǎng)或干法成網(wǎng)高灰塵容量紙；(b)具有約30-180克/平方米的單位重量和約300-8000升/(平方米秒)的空氣穿透性的高松密度熔噴非織造物；(c)具有約20-150克/平方米的單位重量和約200-4000升/(平方米秒)的空氣穿透性的紡噴Modular紙。
2.如權利要求1所述的濾紙，其中該多用途過濾層可操作以如DIN44956-2確定的，在至少為6.5克的微塵顆粒加載的情況下向該濾紙?zhí)峁┮蛔畲?0毫巴的壓降。
3.如權利要求1所述的濾紙，其中該濕法高灰塵容量紙包括含有至少15％的可充電或不可充電合成纖維的纖維，及補充數(shù)量的木漿纖維和粘合劑。
4.如權利要求3所述的濾紙，其中該合成纖維是聚酯。
5.如權利要求3所述的濾紙，其中該合成纖維是聚烯烴纖維。
6.如權利要求5所述的濾紙，其中該聚烯烴纖維是帶靜電的聚丙烯。
7.如權利要求1所述的濾紙，其中該多用途過濾層包括一成分從下列各項中選擇的干法成網(wǎng)高灰塵容量紙(a)膠乳粘結的短纖漿纖維，(b)可熱粘結的熔化纖維，(c)由可熱粘結熔化聚合物纖維及短纖漿纖維制成的熱粘結混合物，(d)由可熱粘結的熔化纖維、短纖漿纖維和裂膜纖維制成的熱粘結混合物，(e)由混合靜電纖維制成的熱粘結混合物。
8.如權利要求7所述的濾紙，其中可熱粘結熔化纖維是雙組分聚合物纖維。
9.如權利要求8所述的濾紙，其中該雙組分聚合物是聚烯烴。
10.如權利要求9所述的濾紙，其中該雙組分聚合物纖維具有一聚丙烯芯部和一聚乙烯外套。
11.如權利要求8所述的濾紙，其中該雙組分聚合物纖維具有與外套同心設置的芯部。
12.如權利要求11所述的濾紙，其中該芯部與該外套并排設置。
13.如權利要求7所述的濾紙，其中該裂膜纖維被充靜電。
14.如權利要求1所述的濾紙，還包括一設置在該多用途過濾層與該第二過濾層之間的熔噴毛網(wǎng)層，該熔噴毛網(wǎng)層具有約10-50克/平方米的單位重量和約100-1500升/(平方米秒)的空氣穿透性。
15.如權利要求14所述的濾紙，其中該熔噴毛網(wǎng)層被充靜電。
16.如權利要求1所述的濾紙，其中該熱粘結非織造物是該結構的最上游層。
17.如權利要求1所述的濾紙，其中至少兩個相鄰的結構層被粘結。
18.如權利要求18所述的濾紙，其中該兩個粘結的相鄰層是該多用途過濾層和該第二過濾層。
19.如權利要求1所述的濾紙，其中結構中所有的相鄰層都被粘結。
20.如權利要求1所述的濾紙，其中該高松密度熔噴非織造物被充靜電。
21.如權利要求1所述的濾紙，其中至少一層是可充電材料，該可充電層被充靜電。
22.含有權利要求1-21中任一項的濾紙的一次性真空吸塵器袋。
全文摘要
一種一次性真空過濾袋由多層構成，包括一高空氣穿透性的第一層，該第一層沿氣流方向設置在第二過濾層上游。該第二過濾層可以是濕法成網(wǎng)濾紙，干法成網(wǎng)濾紙或紡粘非織造物。該第一層可以由高松密度熔噴非織造物、干法成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)高灰塵固定容量紙、紡噴Modular紙或微丹尼爾紡粘制成。該高灰塵容量紙的特征在于，比傳統(tǒng)的真空吸塵器袋結構的過濾層中通常使用的具有更大的厚度和更高的空氣穿透性。
文檔編號A47L9/14GK1618390SQ200410095720
公開日2005年5月25日 申請日期1999年5月11日 優(yōu)先權日1998年5月11日
發(fā)明者B·舒爾丁克, J·舒爾丁克 申請人:歐洲氣流股份有限公司