專利名稱：：插有棉麻織品的靜電織維過(guò)濾布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及形成駐極體(electret)非織過(guò)濾器的制造方法以及由該方法得到的產(chǎn)品。駐極體織維的非織物典型形式是松散的聯(lián)合織維，此類過(guò)濾器可以在于形成非織物之前、期間或之后被靜電充電。例如二次成形充電被描述在美國(guó)專利第4,588,537號(hào)中，其充電了的非織物是由不同的方法包括梳理和熔噴法所形成。這些織物應(yīng)在壓縮情況下被充電，然后被允許回復(fù)至它們最初之高度。如本申請(qǐng)下面所述，預(yù)充電織維最好有兩個(gè)極，因此它們趨向于抵抗卷縮。當(dāng)使用本發(fā)明的充電方法可以通過(guò)預(yù)卷縮來(lái)避免。當(dāng)它們形成時(shí)，織維也可以被充電，如揭示在kubik等的美國(guó)專利第4,215,682號(hào)中的那樣，其中熔噴織維在一被由熔噴孔擠壓出后立刻被離子或電子所碰撞，織維在空氣中極快速地固化且被收集和半互相密合著的糾纏微織維圈，此織物較佳的是被描述當(dāng)做液體通過(guò)過(guò)濾器，打開(kāi)以提供壓力差。一種特別有效的形成非織駐極體織維過(guò)濾器的方法被描述在美國(guó)再頒專利第30,782號(hào)(VanTurnout等)中，本發(fā)明之駐極體織維由被原織化之電荷織維的冠狀電荷薄膜所形成，此電荷織維可以通過(guò)諸如梳理或氣流成網(wǎng)等普通方法形成非織物。本充電方法提供了一特別高密度的注入電荷。然而，問(wèn)題是隨著這些預(yù)充電織維所形成的織物被遭遇到，這些織維通常都十分大且不卷縮，它們也反抗彎曲。因?yàn)檫@些性質(zhì)的一部份，這類織維反抗形成一個(gè)有條理的織物，特別是亞低單位組織重量。這個(gè)問(wèn)題的一部份已經(jīng)申請(qǐng)?jiān)诿绹?guó)專利第4,363,682號(hào)，此專利申請(qǐng)使用如filibrated織維織物在正面遮蔽。為了提供更有條理的織物，如同為了反抗脫落織維，本專利提出一后壓花處理，本后壓花接合外部表面織維在一起，依此提供一在使用上較一致性且舒適性較好的織物，如同正面遮蔽。然而，本方法也將趨向于導(dǎo)致較凝結(jié)織物，此點(diǎn)在過(guò)濾器上可能增加壓力損失。本發(fā)明的一致性駐極體織維織物過(guò)濾器的獲得是通過(guò)帶電荷織維織物之形成，放置帶電荷織維織物在一開(kāi)放本質(zhì)上是不可伸展的稀松窗簾用布材料上且接著以針刺法針刺此復(fù)合材料以提供一高度一致的過(guò)濾織物。圖1是依據(jù)本發(fā)明方法的較佳方法的概要表示。圖2是本發(fā)明過(guò)濾器和不使用稀松窗簾用布之三種性質(zhì)差異系數(shù)對(duì)公稱織物單位重量之百分比減少圖。圖1代表的是關(guān)于本發(fā)明實(shí)際之裝置配置1，原織化織維通過(guò)梳理機(jī)2而形成進(jìn)入到非織物10，此織物之后被送入至隨機(jī)分布器(randomizer)3以增加單位重量，此典型隨機(jī)分布器可以被設(shè)定為互相串套之金屬絲(例如，V-針槽)輥。此外，第二織物(沒(méi)有顯示)可以被梳理機(jī)2所釋放，經(jīng)相同的處理，然后連結(jié)至織物10，此點(diǎn)允許在單位重量選擇上具有較大的彈性。稀松窗簾用布11被由供給輥4饋入至過(guò)濾織物10上面。然而，稀松窗簾用布11也可以被饋入梳理機(jī)2之上游，因此織物10′被安置在稀松窗簾用布11之上，較佳之配置是稀松窗簾用布被使用在兩外層之中間層，此藉由用同一編號(hào)之第2′梳理機(jī)顯示在圖1。同樣，第二織物可以在梳理機(jī)2′被釋放然后連至織物10′，而織物10和10′會(huì)有不同的單位重量，這兩種織物的使用特別提供了一致性的低變化性的過(guò)濾器織物。這類預(yù)充電織維較佳的是通過(guò)美國(guó)再頒專利第30,782和31,285號(hào)所描述的方法所形成。就目前情況，這類織維是由一靜電荷薄膜被形成(例如，通過(guò)冠狀發(fā)射電極)，織維先被原織化，再以本質(zhì)是垂直交叉的提供出織維?？椢?0和稀松窗簾用布11被送入到針刺站5，在織物10通過(guò)針刺的作用被連結(jié)以形成過(guò)濾織物12，此針刺較佳的是穿透過(guò)織物層，首先，堅(jiān)固地橫置織維進(jìn)入到稀松窗簾用布，然后促使織維與稀松窗簾用布連結(jié)，且較佳的配置是以織物10′當(dāng)作織維的襯底，此針刺可以被安排來(lái)穿透過(guò)濾織物12混合物，大約每平方厘米10至300個(gè)洞。然而，較高的針刺密度有助于緊密過(guò)濾織物12，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器增加壓力損失。每平方公分針刺最好少于75個(gè)洞，針刺法連結(jié)混合物然后收集在卷取輥6，便于其后之轉(zhuǎn)換。典型情況下，由梳理操作所形成之織物是各向異性的，而在機(jī)器方向具有較大的織維順向性，一般在此方向允許織物處理穩(wěn)定性。然而，較低之織物單位重量，較不容易處理。實(shí)際上，在過(guò)去為了改進(jìn)非織物之易處理性，曾經(jīng)對(duì)織物針刺以增加織維間鍵結(jié)，然而，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，一般這將造成駐極體織物一致性的分裂，此織物一致性之分裂的問(wèn)題，特別是當(dāng)隨機(jī)分布器被使用來(lái)增加公稱單位重量時(shí)更嚴(yán)重。而非預(yù)期的是，使用針刺法處理駐極體原織化非織物，當(dāng)針刺至下層稀松窗簾用布支持物時(shí)，可以大大增加駐極體織物之一致性已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，特別好的一致性結(jié)果也已被得到。在此，兩織物被針刺至兩織物間之稀松窗簾用布，這些稀松窗簾用布支持的過(guò)濾織物的系數(shù)變化顯著的不同于制備時(shí)不合稀松窗簾用布支持物的相似織物。本稀松窗簾用布材料可以是任何已知之強(qiáng)化稀松窗簾用布，織物或非織物均可，非織的稀松窗簾用布。較佳的一般是以公開(kāi)的成本和等級(jí)為依據(jù)，本稀松窗簾用布材料，較佳的也可以是聚合物。為了能夠再利用之目的，較佳的是使用能夠與駐極體非織物相容之聚合物，一種非織物材料的稀松窗簾用布一般可以被處理以增加張力性質(zhì)，例如熱壓花，calandaring，聲波鍵結(jié)(sonicbonding)，織維用粘合劑或類似方法，一種典型的稀松窗簾用布材料可以是防粘的聚丙烯非織物。預(yù)充電駐極體織維較佳的可能是由冠狀電荷和原織化之非傳電性薄膜所形成，適合的薄膜形成材料，包括聚稀類，例如聚丙烯，線性低密度聚乙烯，聚-1-丁烯，聚四氟乙烯，聚三氟氯乙烯；或聚氯乙烯；芳香族聚芳香烴；如聚苯乙烯；聚碳酸酯；聚酯；和共聚合物和它們之摻合物，較佳的是無(wú)烷基分枝之聚烯類和它們的共聚物，特別好的是聚丙烯和聚丙烯的共聚物。先有技術(shù)不同作用的添加物可以和不導(dǎo)電性之聚合物或共聚合物摻合在一起，例如，聚(4-甲基-1-戊烯)如美國(guó)專利第4,873,399號(hào)所提，脂肪酸金屬鹽如美國(guó)專利第4,789,504號(hào)所揭示或微粒子如由美國(guó)專利第4,456,648號(hào)所提。本發(fā)明可以被了解，如同應(yīng)用在其它形成電荷織維至織物的方法，包括氣流成網(wǎng)，靜電沉降，蘭多織物(RandoWebs)和類似方法，隨著形成電荷織維進(jìn)入一致性織物，類似問(wèn)題會(huì)隨著這些織物之形成方法而被遇到。一種原織化非織織維織物，依據(jù)描述在圖1使用一隨機(jī)分布器和稀松窗簾用布(實(shí)例C1-C5)之裝置所制造，此稀松窗簾用布是以三明治形成介于梳理機(jī)2和2′所形成織物之間，使用之織維是依據(jù)美國(guó)再頒專利第30,782號(hào)所形成之聚丙烯原織化駐極體，這些織維被用來(lái)與未嵌入稀松窗簾用布之類似織物做比較，被嵌入之稀松窗簾用布是商業(yè)上可以得到之單位重量大約是10克/m2(LutrasilTM，得自KarlFreudenberg，Kaiserslautern，德國(guó))之防粘的柔軟織品。織物之單位重量(BW)是通過(guò)稱一面積為100cm2之圓盤而決定，再轉(zhuǎn)換成克/m2，測(cè)量穿透力和壓力降的方法是用TSI自動(dòng)過(guò)濾測(cè)試機(jī)(AutomaticFilterTestingmachine，型式8110，TSI公司，Minneapolis，MN)依據(jù)測(cè)試面積50m2和0.2m/s空氣速度之條件所測(cè)得?？諝獍琋aCl氣懸體，其中穿透力是以過(guò)濾器中NaCl之順流和逆流濃度的比例除以100，變異第數(shù)(COV)被定義為標(biāo)準(zhǔn)偏差和單位重量之比例，其是由織物上至少7個(gè)位置采取樣品之織物性質(zhì)來(lái)計(jì)算，這些結(jié)果完成于表1和2。質(zhì)量因素Q被定義為數(shù)學(xué)式為Q=-ln(%p/100)&Delta;P]]>其中％p是穿透力百分比，ΔP是壓力降，單位為Pascal，且ln表自然對(duì)數(shù)。此值總是為正且隨著穿透力之減少而增加，相反的，當(dāng)壓力降增加，則Q值減少，Q值通常是一種指標(biāo)但與單位征無(wú)關(guān)，因此，Q值可能可以被用來(lái)比較不同單位重量之織物的過(guò)濾性能。表1<p>表2</tables>1.單位重量之調(diào)整排除非織稀松窗簾用布。因?yàn)楸容^單位重量織物的話，COV值減少，意謂著本實(shí)例織物1-11比較的織物無(wú)強(qiáng)化的稀松窗簾用布(比較的實(shí)例C1-C5)，在COV值最重要之減少著名的是較低單位重量織物(例如，少于大約120g/m2)。此點(diǎn)的改進(jìn)概述之描述于圖2，其中Y軸表示有稀松窗簾用布嵌入之實(shí)例比無(wú)稀松窗簾用布嵌入之實(shí)例COV減少之％，X軸表比較織物之公稱單位重量，A欄代表單位重量，B欄為穿透力且C欄代壓力降。本發(fā)明不同的修飾和改變，在技術(shù)上是顯而易見(jiàn)的，但不離開(kāi)本發(fā)明之范圍和精神且本發(fā)明不被限制于在此所公開(kāi)說(shuō)明之目的。權(quán)利要求1.一種駐極體非織造過(guò)濾器，包含至少一個(gè)由靜電荷非導(dǎo)電性纖維構(gòu)成的非織造過(guò)濾網(wǎng)(10)，其特征在于上述過(guò)濾網(wǎng)(10)藉由針刺法而與增強(qiáng)稀松布(11)相接合。2.根據(jù)權(quán)利要求1的駐極體非織造過(guò)濾器，其中所述非導(dǎo)電性纖維由聚合體形成薄膜的靜電荷薄膜的原織化形成。3.根據(jù)權(quán)利要求2的駐極體非織造過(guò)濾器，其中的纖維是聚丙稀聚合物或共聚合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1的駐極體非織造過(guò)濾器，其中增強(qiáng)稀松布(11)是位于兩外層(10，10′)之非織造過(guò)濾網(wǎng)間的中間層。5.根據(jù)權(quán)利要求1的駐極體非織造過(guò)濾器，其中非織造過(guò)濾網(wǎng)(10)是隨機(jī)分布的。6.根據(jù)權(quán)利要求5的駐極體非織造過(guò)濾器，其中非織過(guò)濾網(wǎng)(10)是隨機(jī)分布的。7.根據(jù)權(quán)利要求1的駐極體非織造過(guò)濾器，其中非織物材料具有的總單位重量少于120克/m2。全文摘要本發(fā)明為一種插有棉麻織品之靜電織維過(guò)濾布及其制造方法，本發(fā)明被供給的是電子電荷織維的非織物，以針刺法針刺至稀松窗簾用布支持物，本織物提供一過(guò)濾介質(zhì)使得在壓降、織物單位重量和過(guò)濾執(zhí)行上增加一致性。文檔編號(hào)D04H5/02GK1153678SQ9610756公開(kāi)日1997年7月9日申請(qǐng)日期1996年5月29日優(yōu)先權(quán)日1992年2月20日發(fā)明者大衛(wèi)·L·尼爾森申請(qǐng)人:明尼蘇達(dá)州采礦制造公司