BRPI0809734B1 - filtro de manga - Google Patents

filtro de manga Download PDF

Info

Publication number
BRPI0809734B1
BRPI0809734B1 BRPI0809734A BRPI0809734A BRPI0809734B1 BR PI0809734 B1 BRPI0809734 B1 BR PI0809734B1 BR PI0809734 A BRPI0809734 A BR PI0809734A BR PI0809734 A BRPI0809734 A BR PI0809734A BR PI0809734 B1 BRPI0809734 B1 BR PI0809734B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
filter
layer
nanotrama
sleeve
substrate
Prior art date
Application number
BRPI0809734A
Other languages
English (en)
Inventor
Kohli Anil
Schelling Antoine
Edward Simmonds Glen
Hans Wyss Kurt
Original Assignee
Cummins Inc
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39939732&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0809734(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cummins Inc, Du Pont filed Critical Cummins Inc
Publication of BRPI0809734A2 publication Critical patent/BRPI0809734A2/pt
Publication of BRPI0809734B1 publication Critical patent/BRPI0809734B1/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/083—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/086—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B01D39/163—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin sintered or bonded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2003—Glass or glassy material
    • B01D39/2017—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous
    • B01D39/202—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous sintered or bonded by inorganic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2055—Carbonaceous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2055—Carbonaceous material
    • B01D39/2065—Carbonaceous material the material being fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/025—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0609—Knitted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0613—Woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618—Non-woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0622—Melt-blown
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0627—Spun-bonded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0631—Electro-spun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/064—The fibres being mixed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0654—Support layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0659—The layers being joined by needling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0663—The layers being joined by hydro-entangling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0681—The layers being joined by gluing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/069—Special geometry of layers
    • B01D2239/0695—Wound layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131—Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]
    • Y10T428/1314—Contains fabric, fiber particle, or filament made of glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide, or metal carbide or other inorganic compound [e.g., fiber glass, mineral fiber, sand, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1334—Nonself-supporting tubular film or bag [e.g., pouch, envelope, packet, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

(54) Título: FILTRO DE MANGA (73) Titular: CUMMINS, INC., Pessoa Jurídica. Endereço: 500 JACKSON STREET, COLUMBUS, INDIANA 47202, STATE OF INDIANA, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US), Norte Americana (72) Inventor: KURT HANS WYSS; GLEN EDWARD SIMMONDS; ANIL KOHLI; ANTOINE SCHELLING.
Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 21/11/2018, observadas as condições legais
Expedida em: 21/11/2018
Assinado digitalmente por:
Alexandre Gomes Ciancio
Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
1/19 “FILTRO DE MANGA”
Campo da invenção [001] A presente invenção se refere a filtros e compósitos úteis como filtros na filtração de sólidos a partir de fluxos de fluido como, por exemplo, em fluxos de gases industriais.
Antecedentes da invenção [002] Coletores de pó, também conhecidos como ‘bag houses', são genericamente utilizados para filtrar material em partículas de efluente industrial ou gás de saída. Após filtração, o gás de saída limpo pode ser disperso para a atmosfera ou reciclado. Tal estrutura de coletor de pó inclui, genericamente, um ou mais grupos de filtros flexíveis sustentados em um gabinete ou estrutura similar. Em tal gabinete de filtro e no grupo, a manga de filtro é genericamente fixada no gabinete e mantido em uma posição tal que o efluente passa eficientemente através da manga, removendo, desse modo, partículas aprisionadas. A manga de filtro, fixada no gabinete, é tipicamente sustentado por uma estrutura que separa o ar à montante e à jusante e sustenta a manga de filtro para manter a operação eficiente.
[003] Mais especificamente, em um denominado “filtro coletor de pó”, o material em partículas é retirado de um fluxo gasoso à medida que o fluxo é conduzido através dos meios de filtro. Em uma aplicação típica, os meios de filtro têm uma configuração tubular genericamente semelhante à uma luva, com fluxo de gás disposto de modo a depositar as partículas filtradas no exterior da luva. Nesse tipo de aplicação, os meios de filtro são periodicamente limpos por submeter os meios a um fluxo reverso pulsado, que atua para desalojar o material em partículas filtrado a partir do exterior da luva para coleta na porção inferior da estrutura de filtro coletor de pó. A patente US 4.983.434, incorporada a título de referência, ilustra uma estrutura de filtro coletor de pó e um laminado de filtro do estado da técnica.
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 15/36
2/19 [004] A separação de impurezas em partículas de fluxos de fluido industrial é frequentemente realizada utilizando filtros de pano. Esses meios de filtro baseados em material têxtil removem o material em partículas dos fluidos. Quando a resistência ao fluxo ou queda de pressão através do material têxtil causada por acúmulo de material em partículas no filtro se torna significativa, o filtro deve ser limpo, e a massa em partículas retirada.
[005] É comum no mercado de filtração industrial caracterizar o tipo de manga de filtro pelo método de limpeza.
[006] Os tipos mais comuns de técnicas de limpeza são o ar reverso, agitador e jato de pulso. Técnicas de ar reverso e agitador são consideradas técnicas de limpeza de baixa energia.
[007] A técnica de ar reverso é uma corrente suave de ar em uma manga de filtro que coleta o pó no interior.
[008] A corrente dobra a manga e fratura a massa de pó que sai do fundo da manga para uma tremonha.
[009] Mecanismos agitadores limpam a massa de filtro, que também coleta no interior de uma manga. O topo da manga é fixado a um braço oscilante que cria uma onda senoidal na manga para desalojar a massa de pó.
[010] Técnicas de limpeza com jato de pulso emprega um pulso curto de ar comprimido que entra na porção superior interior do tubo de filtro. À medida que o ar de limpeza com pulso passa através do tubo de Venturi, ele aspira ar secundário e a massa de ar resultante expande violentamente a manga e expulsa a massa de pó coletada. A manga encaixará tipicamente direto de volta ao suporte de gaiola e entrará novamente em serviço coletando material em partículas.
[011] Das três técnicas de limpeza o jato de pulso é a que causa mais tensão nos meios de filtro.
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 16/36
3/19 [012] Entretanto, nos últimos anos engenheiros de processos industriais selecionaram, cada vez mais, coletores de pó de jato de pulso.
[013] A necessidade de meios de filtro de temperatura elevada (até 200°C), termicamente estáveis e quimicamente resistentes, em coletores de pó, estreita a escolha de meios de filtro para somente alguns candidatos viáveis para aplicações de jato de pulso. Materiais têxteis de temperatura elevada comuns compreendem politetrafluoretileno (PTFE), fibra de vidro ou poli-imidas (poli-imidas são estáveis para uso contínuo a 260°C). Quando o efeito de temperatura elevada é combinado com o efeito de agentes oxidantes, ácidos ou bases, há a tendência para meios de fibra de vidro e poli-imida falharem prematuramente. Desse modo, há preferência pelo uso de PTFE. Panos de PTFE comercialmente disponíveis são feltros de agulha suportados de fibra de PTFE. Esses feltros pesam normalmente de 67811,4 - 88154,82 microgramas/cm2 (20-26 onças/jarda2) e são reforçados com um tecido pesado de multifilamentos 13562,28 - 2034734,42 microgramas/cm2 (4-6 onças/jardas2). Os feltros são compostos de fibras de algodão, (normalmente 6,7 denier/filamento, ou 7,4 dtex/filamento) e tem 5,08-16,24cm de comprimento. Esse produto trabalha similarmente a muitos outros meios com feltro em que uma massa de pó primária “acondiciona” a manga. Esse acondicionamento, às vezes denominado filtração em profundidade, faz com que os meios filtrem de forma mais eficiente, porém tem uma desvantagem em que a queda de pressão aumenta através dos meios durante o uso. Eventualmente a manga excederá ou entupirá e as mangas terão de ser lavadas ou substituídas. Em geral, os meios sofrem com baixa eficiência de filtração, excesso e instabilidade dimensional (encolhimento) em temperaturas elevadas.
[014] Outro tipo de estrutura projetada para temperaturas elevadas é descrito na patente US 5.171.339. Um filtro de manga é revelado e
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 17/36
4/19 compreende um retentor de manga fornecido em uma manga de filtro. O pano da manga de filtro compreende um laminado de um feltro de poli (isoftalamida de fenileno-m), poliéster ou fibras de polifenilenossulfeto tendo um pano não tecido fino de fibras de poli (tereftalamida de fenileno-p) costurado ao mesmo, o pano de poli (tereftalamida de fenileno-p) sendo posicionado na superfície da manga de filtro exposta primeiramente ao fluxo de gás quente carregado de partículas. O pano de poli (tereftalamida de fenileno-p) pode ter um peso base de 3390,57 - 6781,14 microgramas/cm2 (1 a 2 onça/jarda2).
[015] Um produto de duas camadas de membrana de PTFE expandida porosa (ePTFE) laminada a pano de fibra PTFE expandida porosa, tecida foi também utilizado. O sucesso comercial desse produto não foi realizado devido a vários motivos, porém principalmente devido ao forro do pano de fibra tecida não permanecer nos suportes de gaiola de jato de pulso. Os fios tecidos deslizam neles próprios e criam tensão excessiva sobre a membrana, resultando em rachaduras de membranas.
[016] Panos não tecidos têm sido vantajosamente empregados para fabricação de meios de filtro. Genericamente, panos não tecidos empregados para esse tipo de aplicação foram emaranhados e integrados por perfuração por agulha mecânica, às vezes, mencionado como “feltro de costura”, que envolve repetidas inserções e retiradas de agulhas com rebarba através de uma estrutura de trama fibrosa. Embora esse tipo de processamento atue para integrar a estrutura fibrosa e forneça integridade ao mesmo, as agulhas com rebarba inevitavelmente cisalham grandes números das fibras constituintes, e indesejavelmente criam perfurações na estrutura fibrosa, atuando para comprometer a integridade da fibra e podem inibir a filtração eficiente. A perfuração por agulha pode ser também prejudicial à resistência do pano resultante, exigindo que um pano não tecido apropriado tenha um peso base mais elevado para apresentar resistência suficiente para
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 18/36
5/19 aplicações de filtração.
[017] A patente US 4.556.601 de Kirayoglu revela um pano não trançado hidro-emaranhado, que pode ser utilizado como um filtro de gás de carga pesada. Esse material de filtração, entretanto, não pode ser submetido a uma operação de encolhimento. Acredita-se que a exposição do pano descrito a uma operação de encolhimento tenha efeito negativo sobre o desempenho físico do material de filtração.
[018] A patente US 6.740.142 revela nanofibras para uso em filtros de coletor de pó. Uma manga flexível é pelo menos parcialmente coberta por uma camada tendo um peso base de 0,5 a 200 microgramas/cm2 (0,005 a 2,0 gramas por metro quadrado -g/m2) e uma espessura de 0,1 a 3 mícrons. A camada compreende uma fibra fina polimérica com um diâmetro de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,5 mícron, porém é limitada em peso base devido às limitações do processo utilizado para produzir a mesma. A limitação em peso base da camada na patente ‘142 reduz significativamente o tempo de vida do meio de filtro e reduz severamente a capacidade do filtro de resistir a ciclos de limpeza.
[019] A presente invenção é dirigida a um meio de filtro que é formado através da ligação de uma camada de nanotrama a um substrato por hidro-emaranhamento, perfuração por agulha ou outro meio de ligação. Essa construção provê um meio de filtro com as características de resistência exigidas, sem possuir o desempenho limitado do produto da patente ‘142. O meio de filtração da presente invenção também demonstra uma uniformidade altamente desejável para uso eficaz em termos de custo.
Descrição Resumida da Invenção [020] Uma primeira modalidade da presente invenção é um filtro de manga que compreende uma estrutura de suporte revestida com uma manga de filtro, em que o pano da manga de filtro compreende um compósito
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 19/36
6/19 de pelo menos uma camada de substrato e uma primeira camada de nanotrama com um peso base maior do que cerca de 200 microgramas/cm2 (2 g/m2) ligada ao mesmo em uma relação de face a face.
[021] Outra modalidade da presente invenção é um filtro de manga que compreende uma estrutura de suporte revestida com uma manga de filtro, em que o pano da manga de filtro compreende um compósito de pelo menos uma camada de substrato ligada a uma trama em uma relação face a face, em que a trama compreende uma camada de nanotrama que possui um peso base maior do que cerca de 10 microgramas/cm2 (0,1 g/m2) e um tecido pesado ligado à camada de nanotrama e, em que a trama é posicionada à montante da manga de filtro.
Descrição Detalhada da Invenção [022] O termo “nanofibra”, como utilizado aqui, se refere a fibras com um diâmetro médio numérico ou seção transversal menor do que cerca de 1000 nm, ainda menor do que cerca de 800 nm, entre aproximadamente 50 nm e 500 nm, e ainda entre aproximadamente 100 e 400 nm. O termo diâmetro, como utilizado aqui, inclui a seção transversal maior de formatos não redondos.
[023] O termo “não trançado” significa uma trama que inclui uma pluralidade de fibras aleatoriamente distribuídas. As fibras podem estar ligadas, genericamente, entre si, ou podem não estar ligadas. As fibras podem ser fibras de algodão ou fibras contínuas. As fibras podem compreender um material único ou uma pluralidade de materiais, como uma combinação de diferentes fibras ou como uma combinação de fibras similares cada uma compreendida de materiais diferentes. Uma “nanotrama” é uma trama não trançada que compreende nanofibras.
[024] Um “tecido pesado” é uma camada de suporte e pode ser qualquer estrutura plana à qual a camada de nanotrama pode estar ligada, aderida ou laminada. Vantajosamente, as camadas de tecido pesado úteis na
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 20/36
7/19 presente invenção são camadas não trançadas ligadas por fiação, porém podem ser feitas de tramas cardadas de fibras não trançadas e similares.
[025] O objetivo da presente invenção é fornecer um pano de filtro de coletar pó com eficiência elevada para unidades de filtro de manga para coleta de pó de gás de descarga, e fornecer um filtro de manga que compreende o pano de filtro. O filtro inclui pelo menos uma camada de nanotrama em combinação com uma camada de substrato em uma estrutura de filtro mecanicamente estável. Essas camadas fornecem, juntas, excelente filtração e elevada eficiência de captura de partículas em restrição mínima de fluxo de fluido através do meio de filtro. O substrato pode ser posicionado no fluxo de fluido à montante, à jusante ou em uma camada interna.
[026] Em uma modalidade o filtro compreende um meio de filtração que inclui uma camada de nanotrama com um peso base maior do que cerca de 200 microgramas/cm2 (2 g/m2), ou maior do que cerca de 300 microgramas/cm2 (3 gm2), ou maior do que cerca de 600 microgramas/cm2 (6 g/m2) ou ainda maior do que cerca de 1000 microgramas/cm2 (10 g/m2). O meio de filtração compreende ainda um substrato ao qual a nanotrama é ligada em uma relação face a face. Vantajosamente, a camada de nanotrama é posicionada na superfície à montante da manga de filtro, isto é na superfície que é primeiramente exposta ao fluxo de gás quente carregado de partículas.
[027] Em uma modalidade adicional o filtro compreende um compósito de pelo menos uma camada de substrato com uma trama ligada ao mesmo em uma relação face a face, a trama sendo posicionada à montante da manga de filtro, isto é, na superfície da manga de filtro primeiramente exposta ao fluxo de gás quente carregado de partículas, em que a trama compreende uma camada de nanotrama com um peso base maior do que cerca de 10 microgramas/cm2 (0,1 g/m2) e um tecido pesado ligado à camada de nanotrama. Em alguns casos, é vantajoso que o tecido pesado seja
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 21/36
8/19 posicionado entre a nanotrama e o substrato, enquanto em outros casos é desejável que a camada de nanotrama seja posicionada entre o tecido pesado e o substrato.
[028] O filtro da presente invenção pode ser utilizado em uma variedade de aplicações de filtração incluindo filtros de limpeza com pulso e limpeza sem pulso para coleta de pó, turbinas a gás e sistemas de indução ou admissão de ar de motor, sistemas de indução ou admissão de turbina a gás, sistemas de indução ou admissão de motor de carga pesada, sistemas de indução ou admissão de motor de veículo leve, filtro Zee, ar de cabine de veículo, ar de cabine de veículo fora de estrada, ar de acionamento de disco, retirada de toner de fotocopiadora, filtros HVAC para aplicações de filtração tanto comercial como residencial, e aplicações de aspirador de pó.
[029] A camada de substrato da presente invenção pode ser formada de uma variedade de fibras convencionais incluindo fibras celulósicas como algodão, cânhamo ou outras fibras naturais, fibras inorgânicas incluindo fibras de vidro, fibras de carbono ou fibras orgânicas como poliésteres, poliimidas, poliamidas, poliolefinas ou outras fibras convencionais ou materiais poliméricos e misturas dos mesmos.
[030] A camada de substrato da manga de filtro da presente invenção pode ser trançada ou não trançada. Em mangas trançadas, as fibras são tipicamente formadas em uma malha de interconexão de fibra em um formato trançado típico. Panos não trançados são tipicamente feitos por formar frouxamente as fibras sem orientação específica e então ligar as fibras em um pano de filtro. Um modo preferido de construir os elementos da presente invenção inclui utilizar um meio de feltro como um substrato. Feltros são um pano não trançado poroso, comprimido, feito por assentar fibras naturais ou sintéticas distintas e comprimir as fibras em uma camada de feltro utilizando tecnologia de ligação de feltro comumente disponível que seria conhecida por
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 22/36
9/19 um técnico no assunto.
[031] Fibras tipicamente utilizadas são as que apresentam excelente resiliência e resistência aos efeitos da passagem de ar e a retenção de material em partícula. Os panos podem ter estabilidade com relação a materiais em partículas químicos, e podem ser estáveis com relação a temperaturas variáveis tanto do ar que passa através do coletor de pó como da temperatura do material em partículas aprisionado na superfície de filtro.
[032] As estruturas de filtro da presente invenção são mantidas, tipicamente, em seu formato aberto útil por sustentar o substrato mais o compósito de camada de nanotrama em uma estrutura de suporte apropriada como um retentor no pescoço de uma manga, ou uma estrutura de suporte pode ser localizada no interior da manga. Tais suportes podem ser formados de elementos lineares na forma de uma estrutura semelhante à gaiola ou arame enrolado. Alternativamente, o suporte pode compreender uma estrutura de metal ou cerâmica perfurada que simula o formato da manga. Se a estrutura de suporte contatar o substrato de filtro sobre uma fração significativa de sua área superficial, a estrutura de suporte deve ser permeável à passagem de ar através da estrutura e não deve fornecer aumento incremental em queda de pressão através da manga de filtro. Tais estruturas de suporte podem ser formadas de tal modo que contatam todo o interior da manga de filtro e mantém a manga de filtro em um formato ou conformação de filtração eficiente.
[033] Um processo para combinar as camadas de nanotrama com o substrato para produzir a presente estrutura compósita não é especificamente limitado. As nanofibras da camada de nanotrama podem ser fisicamente entrelaçadas na camada de substrato, ou podem estar ligadas por interfusão das fibras da camada de nanotrama com aquelas do substrato, por exemplo por ligação ou laminação térmica, adesiva ou ultra-sônica.
[034] Métodos térmicos para ligar a camada de substrato à
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 23/36
10/19 camada de nanotrama ou uma camada de nanotrama mais tecido pesado incluem a calandragem. “Calandragem” é o processo de passar uma trama através de um passe entre dois rolos. Os rolos podem estar em contato entre si, ou pode haver uma abertura fixa ou variável entre as superfícies dos rolos. Vantajosamente, no processo de calandragem, o passe é formado entre um rolo macio e um rolo duro. O “rolo macio” é um rolo que deforma sob a pressão aplicada para manter dois rolos em uma calandra juntos. O “rolo duro” é um rolo com uma superfície na qual nenhuma deformação que tem um efeito significativo sobre o processo ou produto ocorre sob a pressão do processo. Um rolo “não modelado” é um que tem uma superfície lisa na capacidade do processo utilizado para fabricar os mesmos. Não há pontos ou padrões para produzir deliberadamente um padrão na trama à medida que passa através do passe, ao contrário de um rolo de ligação por pontos. O rolo duro no processo de calandragem utilizado na presente invenção pode ser modelado ou não modelado.
[035] A laminação por adesivo pode ser realizada em combinação com a calandragem ou por aplicação de pressão por outro meio para o laminado na presença de um adesivo baseado em solvente em baixas temperaturas, por exemplo, temperatura ambiente. Alternativamente um adesivo de fusão a calor pode ser utilizado em temperaturas elevadas. Um técnico no assunto reconhecerá prontamente adesivos apropriados que podem ser utilizados no processo da presente invenção.
[036] Os exemplos de métodos de entwining de fibras, de acordo com tal ligação física, são processamentos por perfuração por agulha e processamentos por jato de água, de outro modo conhecidos como hidroemaranhamento ou entretecedura por fiação.
[037] Um processo comumente utilizado na indústria de fabricação de produto de pano para unir pano ou folhas é denominado
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 24/36
11/19 interconexão mecânica, também conhecido como perfuração por agulha ou costura, e consiste essencialmente em enfiar um pequeno feixe de fibras individuais através de um bloco cardado de fibras em números grandes de penetrações que uma estrutura têxtil coesa é formada, como revelado nas patentes US 3.431.611 e 4.955.116.
[038] Para o processo de fabricação do filtro da presente invenção, é desejável executar o processamento de perfuração por agulha (ou processamento de jato de água) no lado da camada de alta densidade (substrato) do pano não trançado. Em comparação com o caso onde o processamento da perfuração por agulha é executado no lado da camada de baixa densidade (nanotrama), o processamento de perfuração por agulha no lado da camada de alta densidade pode suprimir o colapso ou deformação dos poros, acompanhado por entrelaçamento, bem como alargamento indesejável do tamanho dos poros. Com o arranjo, o tamanho médio de poros e a área total de poros definida acima podem ser fixados, desse modo, suprimindo a diminuição da eficiência inicial de limpeza com relação a partículas menores. As exigências para executar o processamento de perfuração por agulha não são especificamente limitadas.
[039] Entretanto, o aumento excessivo da profundidade de agulha pode alargar indesejavelmente o tamanho de poro (diâmetro) do meio de filtro compósito. Inversamente, a redução excessiva da profundidade de agulha pode não obter entrelaçamento suficiente das tramas e fibras. Genericamente, é preferível definir a profundidade de agulha na faixa de 8 a 15 mm. Qualquer tipo de agulha conhecida em processamentos de perfuração por agulha pode ser utilizado para a perfuração por agulha na presente invenção. Entretanto, uma vez que o diâmetro de agulha é maior do que o diâmetro dos poros na camada de densidade elevada, o diâmetro de poro na camada de densidade elevada pode aumentar pelo processamento da perfuração por
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 25/36
12/19 agulha. Por conseguinte, é preferível definir o número de agulhas (o número para penetração) por área de unidade na faixa de aproximadamente 40 a aproximadamente 100 perfurações/cm2, para suprimir o alargamento indesejável do diâmetro de poro, e executar a operação de entrelaçamento suficiente. Além disso, não mais do que aproximadamente 25% da área superficial da camada de baixa densidade deve ser perfurada.
[040] A nanotrama como fiada compreende principal ou exclusivamente nanofibras, vantajosamente produzidas por eletrofiação, como eletrofiação clássica ou eletrosopro, e em certas circunstâncias, através de sopro por fusão ou outros tais processos apropriados. Eletrofiação clássica é uma técnica ilustrada na patente US 4.127.706, incorporada aqui na íntegra, em que uma voltagem elevada é aplicada a um polímero em solução para criar nanofibras e esteiras não trançadas. Entretanto, o rendimento total em processos de eletrofiação é demasiadamente baixo para ser comercialmente viável na formação de tramas de peso base mais pesado.
[041] O processo de “eletro-sopro” é revelado na Publicação do pedido de patente internacional WO 03/080905, incorporada aqui a título de referência na íntegra. Um fluxo de solução polimérica compreendendo um polímero e um solvente é alimentado de um tanque de armazenagem para uma série de bocais de fiação em uma fiandeira, à qual uma voltagem elevada é aplicada e através da qual a solução polimérica é descarregada.
[042] Enquanto isso, ar comprimido, que é opcionalmente aquecido, é emitido de bocais de ar dispostos nos lados de, ou na periferia do bocal de fiação. O ar é conduzido genericamente para baixo como um fluxo de gás que sopra que envolve e envia a solução polimérica recentemente emitida e auxilia a formação da trama fibrosa, que é coletada em uma correia de coleta porosa ligada à terra acima de uma câmara a vácuo.
[043] O processo de eletro-sopro permite a formação de
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 26/36
13/19 tamanhos comerciais e quantidades de nanotramas em pesos base em excesso de aproximadamente 100 microgramas/cm2 (1 g/m2), mesmo tão elevado quanto aproximadamente 4000 microgramas/cm2 (40 g/m2) ou maior, em um período de tempo relativamente curto.
[044] Um tecido pesado pode ser disposto no coletor de modo a coletar e combinar a trama de nanofibra fiada no tecido pesado. Os exemplos do substrato podem incluir vários panos não trançados, como pano não trançado soprado por fusão, pano não trançado perfurado por agulha ou entretecido por fiação, pano trançado, pano tecido, papel, e similares, e podem ser utilizados sem limitações desde que uma camada de nanofibras possa ser adicionada ao substrato.
[045] O pano não trançado pode compreender fibras ligadas por fiação, fibras assentadas secas ou assentadas úmidas, fibras de celulose, fibras sopradas por fusão, fibras de vidro ou misturas dos mesmos. Alternativamente, a camada de nanotrama pode ser depositada diretamente sobre o substrato de feltro.
[046] Materiais de polímero que podem ser utilizados na formação das nanotramas da presente invenção não são particularmente limitados e incluem tanto polímero de adição como materiais de polímero de condensação como, polioacetal, poliamida, poliéster, poliolefinas, éster e éter de celulose, sulfeto de polialquileno, óxido de poliarileno, polissulfona, polímeros de polissulfona modificada, poliamideimida, poli-imidas e misturas dos mesmos.
[047] Materiais preferidos que estejam compreendidos nessas classes genéricas incluem, poli (cloreto de vinila), polimetil metacrilato (e outras resinas acrílicas), poliestireno, e copolímeros dos mesmos (incluindo copolímeros de bloco do tipo ABA), poli (fluoreto de vinilideno), poli (cloreto de vinilideno), álcool de polivinil em vários graus de hidrólise (87% a 99,5%) em
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 27/36
14/19 formas reticulada e não reticulada, poliamideimida, e poli-imida. Polímeros de adição preferidos tendem a ser vítreos (uma Tg maior do que temperatura ambiente). Esse é o caso para cloreto de polivinila e metacrilato de polimetila, composições de polímero de poliestireno ou ligas de baixa cristalinidade para fluoreto de polivinilideno e materiais de álcool de polivinila.
[048] Uma classe preferida de polímeros de condensação de poliamida é a de materiais de náilon, como náilon-6, náilon-6,6, náilon 6,6-6,10, e similares.
[049] Quando as nanotramas de polímero da presente invenção são formadas através de sopro por fusão, qualquer polímero termoplástico capaz de ser soprado por fusão em nanofibras pode ser utilizado, incluindo poliolefinas, como polietileno, polipropileno e polibutileno, poliésteres como poli (tereftalato de etileno) e poliamidas, como os polímeros de náilon listados acima. Pode ser vantajoso adicionar plastificantes conhecidos na técnica aos vários polímeros descritos acima, para reduzir a Tg do polímero de fibra. Plastificantes apropriados dependerão do polímero a ser eletrofiado ou eletrosoprado, bem como do uso final específico no qual a nanotrama será introduzida. Por exemplo, polímeros de náilon podem ser plastificados com água ou mesmo solvente residual que permanece no processo de eletrofiação ou eletro-sopro.
[050] Outros plastificantes conhecidos na técnica que podem ser úteis para reduzir a Tg de polímero incluem, porém não são limitados a glicóis alifáticos, sulfanomidas aromáticas, ésteres de ftalato, incluindo porém não limitado àqueles selecionados do grupo que consiste em ftalato de dibutila, ftalato de diexila, ftalato de dicicloexila, ftalato de dioctila, ftalato de diisodecila, ftalato de diundecila, ftalato de didodecanila e ftalato de difenila e similares.
[051] O Handbook of Plasticizers, editado por George Wypych, 2004 Chemtec Publishing, incorporado aqui a título de referência,
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 28/36
15/19 revela outras combinações de polímero/plastificante que podem ser utilizados na presente invenção.
Exemplos [052] Nanotrama foi produzida com um peso base de 200 microgramas/cm2 a 1000 microgramas/cm2 (2 a 10 gramas por metro quadrado - g/m2) fiado de nanofibra 6/6 PA de poliamida utilizando o processo revelado na publicação do pedido de patente internacional WO 03/080905.
[053] O diâmetro médio de fibra era aproximadamente 400 nm. A nanotrama foi ligada a um feltro de poliéster de peso base nominal 50000 microgramas/cm2 (500 g/m2) por várias técnicas.
Perfuração por Agulha [054] A nanotrama foi fiada em um tecido pesado entretecido por fiação de poliéster com 3000 microgramas/cm2 (30 g/m2) (Kolon, Coreia) que foi perfurada com agulha sobre o feltro de poliéster.
[055] A perfuração por agulha abrangeu unir o feltro e a estrutura de nanofibra + tecido pesado com a nanotrama no interior contra o feltro e realizar a perfuração por agulha a partir do lado de feltro. A velocidade de linha foi 1,5 metro/min. O número de penetrações por polegada (PPI) foi de 383.
Ligação por Adesivo [056] A nanotrama foi ligada por adesivo ao feltro de poliéster. Adesivo de poliuretano foi aplicado ao feltro a 130°C. Então a nanotrama foi aderida ao adesivo com pressão leve.
Ligação por adesivo de solvente [057] A nanotrama foi ligada por adesivo ao feltro de poliéster. O processo de laminação envolveu aplicar o adesivo de poliuretano em tricloroetileno ao feltro em temperatura ambiente. A seguir,
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 29/36
16/19 a nanotrama foi aderida ao adesivo com pressão leve.
Calandragem [058] A nanotrama foi ligada por adesivo ao feltro de poliéster por estender a nanotrama + feltro + adesivo através do passe entre dois rolos. A velocidade de linha foi de 0,8 jarda por minuto. A temperatura do rolo foi de 180°C.
Exemplos Comparativos [059] Filtros que compreendiam a nanotrama foram comparados com filtros feitos de meios de filtro comercialmente disponíveis. Exemplos comparativos de feltro de poliéster feito de fibra de algodão de 2.5 dtex (TTL Germany, produto PES 3455-3/01), membrana de ePTFE laminada em feltro de poliéster (TTL Germany, produto PES-3054-1/01 T101T), e feltro de poliéster revestido com polímero de PTFE (TTL Germany, produto PES 34553/01 T95) foram testados. Todos esses filtros eram de peso aproximadamente 50000 microgramas/cm2 (500 g/m2) e espessura comparáveis.
[060] A eficiência de filtração, queda de pressão e tempo de ciclo foram medidos de acordo com VDI 3926, cujo texto é pela presente incorporado a título de referência.
[061] Em VDI 3926, a eficiência de filtração (também denominada vazamento de pó) é medida em microgramas por metro cúbico (qg/m3), queda de pressão é medida em Pascals (Pa) e tempo de ciclo é medido em segundos (s).
[062] A eficiência de filtração representa a quantidade de pó que passa através do filtro. A queda de pressão é a pressão diferencial entre as 2 faces dos filtros. O tempo de ciclo é a duração entre 2 pulsos para liberar a massa de pó.
[063] Quando certa queda de pressão é obtida (em VDI 3926 a queda máxima de pressão é ajustada em 1000 Pa) um pulso (contrapressão) é automaticamente criado. O VDI 3926 se baseia em 30 ciclos iniciais, seguido
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 30/36
17/19 por 10.000 ciclos para simular envelhecimento de filtro, e finalmente outros 30 ciclos. A eficiência de filtração, queda de pressão e tempo de ciclo são medidos ao término dos 30 últimos ciclos.
[064] Um bom filtro demonstra um número baixo de eficiência de filtração (baixo vazamento), baixa queda de pressão e tempos de ciclo longos. Baixa queda de pressão corresponderá à economia de energia para o usuário final (menos pressão para empurrar o gás através do filtro), tempo de ciclo longo indica uma vida mais longa de filtro.
[065] Na realidade, o tempo de ciclo menor do que 30 segundos indica que a manga de filtro deve ser substituído.
[066] A Tabela 1 abaixo mostra a eficiência de filtração, queda de pressão e tempo de ciclo, medidos de acordo com VDI 3926.
Tabela 1
Peso base de nanotrama (g/m2) Método de ligação Eficiência de filtração ^g/m3) Delta P final (Pa) Tempo de ciclo (s)
10 Perfuração por agulha 200 370 93
10 Fusão a calor 30 303 240
10 Adesivo de solvente 27,1 383 136
10 Fusão a calor 23,3 336 257
5,9 Fusão a calor 27,1 313 177
3,6 Fusão a calor 21,9 188 293
NA Feltro PET 2.5 dtex 756 565 34
NA Feltro PET com membrana de ePTFE 5 520 168
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 31/36
18/19
Peso base de nanotrama (g/m2) Método de ligação Eficiência de filtração (gg/m3) Delta P final (Pa) Tempo de ciclo (s)
NA Feltro PET com revestimento de PTFE 303 860 7
[067] É possível observar a partir da Tabela 1 que os filtros que contêm nanotrama oferecem aperfeiçoamento significativo em eficiência de filtração versus tanto feltro de poliéster como feltro de poliéster revestido com PTFE e é praticamente equivalente a um meio de filtro feito de um laminado de feltro de poliéster/ePTFE. Em comparação com esse último meio de filtro, a nanotrama ligada ao feltro oferece, entretanto, as vantagens de queda de pressão mais baixa e tempo de ciclo mais longo.
[068] A Tabela 2 mostra as eficiências de filtração como uma função de temperatura para amostras de nanotrama de 1000 microgramas/cm2 (10 g/m2) laminados a feltro, e membrana de PTFE laminada a feltro.
Tabela 2
Temp. °C Feltro de PET com nanotrama de 10 g/m2 (perfurado com agulha) Laminado de feltro de PET/membrana de ePTFE
26 30,0 5,0
100 22,3 NA
130 81,2 54,1
155 98,7 162
[069] A nanotrama é superior ao laminado de feltro/ePTFE na temperatura mais elevada do teste.
[070] Um exemplo comparativo foi feito de acordo com a descrição em US 6.740.142. Um laminado precursor foi produzido por fiação de
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 32/36
19/19 uma nanotrama com um peso base de 200 microgramas/cm2 (2 gramas por metro quadrado - g/m2) diretamente sobre um feltro de poliéster a partir de nanofibra 6/6 PA de poliamida utilizando o processo da publicação do pedido de patente internacional WO 03/080905. O diâmetro médio de fibra era aproximadamente 400 nm. Amostras de trama consolidadas foram produzidas por reter a trama precursora a 227°C em uma prensa por 60 segundos e sob baixa pressão para reproduzir as condições de laminação recomendadas na patente ‘142.
[071] As tramas tanto consolidada como precursora tinham adesão ruim da nanotrama ao feltro, e a nanotrama pode ser facilmente separada do feltro por leve abrasão na superfície da nanotrama com um polegar. A amostra consolidada foi submetida ao VDI 3926 e resistiu a menos de 30 ciclos antes de deslaminação.
Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 33/36
1/2

Claims (9)

  1. Reivindicações
    1. FILTRO DE MANGA, que compreende uma estrutura de suporte revestida com uma manga de filtro, em que o pano da dita manga de filtro possui um compósito de pelo menos uma camada de substrato e uma primeira camada de nanotrama, caracterizado pelo fato de que a camada de nanotrama possui um peso base maior do que 300 microgramas/cm2 ligada ao mesmo em uma relação face a face por perfuração por agulha, a camada de substrato e a camada de nanotrama são perfuradas por agulha com 40 a 100 perfurações/cm2, em que 25% ou menos da camada de nanotrama é perfurada.
  2. 2. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a nanotrama é posicionada à montante da manga de filtro.
  3. 3. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de substrato e a camada de nanotrama permanecem ligadas após o filtro ter sido submetido ao VDI 3926 por 30 ciclos.
  4. 4. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda camada de nanotrama ligada à camada de substrato na face oposta à face ligada à primeira camada de nanotrama.
  5. 5. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda camada de substrato ligada à segunda camada de nanotrama.
  6. 6. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada camada de substrato compreende, independentemente, uma fibra selecionada a partir da fibra de poliéster, fibra de carbono, fibra de poli-imida, fibra de vidro e misturas dos mesmos.
    Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 34/36
    2/2
  7. 7. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tecido pesado é ligado à camada de nanotrama, e em que a camada de nanotrama é posicionada à montante da manga de filtro.
  8. 8. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o tecido pesado é posicionado entre a nanotrama e o substrato.
  9. 9. FILTRO DE MANGA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a camada de nanotrama é posicionada entre o tecido pesado e o substrato.
    Petição 870180133653, de 24/09/2018, pág. 35/36
BRPI0809734A 2007-05-02 2008-04-28 filtro de manga BRPI0809734B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/799,562 US8343250B2 (en) 2007-05-02 2007-05-02 Bag house filters and media
PCT/US2008/005483 WO2008136964A2 (en) 2007-05-02 2008-04-28 Bag house filters and media

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0809734A2 BRPI0809734A2 (pt) 2014-10-14
BRPI0809734B1 true BRPI0809734B1 (pt) 2018-11-21

Family

ID=39939732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0809734A BRPI0809734B1 (pt) 2007-05-02 2008-04-28 filtro de manga

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8343250B2 (pt)
EP (1) EP2142275B1 (pt)
JP (1) JP5490680B2 (pt)
KR (1) KR101497166B1 (pt)
CN (1) CN101674873B (pt)
BR (1) BRPI0809734B1 (pt)
WO (1) WO2008136964A2 (pt)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023806A1 (de) * 2007-05-21 2008-11-27 Carl Freudenberg Kg Lagenverbund zur Verwendung in einem Luftfilter
US8679216B2 (en) † 2007-06-07 2014-03-25 E I Du Pont De Nemours And Company Process for forming a laminate of a nanoweb and a substrate and filters using the laminate
US8021456B2 (en) * 2008-11-21 2011-09-20 Bha Group, Inc. Filter element with high temperature polymer retaining straps and method of manufacture
KR20170015552A (ko) * 2008-12-05 2017-02-08 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 나노웨브 층을 가진 필터 매체
US9750829B2 (en) 2009-03-19 2017-09-05 Emd Millipore Corporation Removal of microorganisms from fluid samples using nanofiber filtration media
US9475009B2 (en) * 2009-12-15 2016-10-25 E I Du Pont De Nemours And Company Filtration method using polyimide nanoweb with amidized surface and apparatus therefor
EP2593206A2 (en) 2010-07-14 2013-05-22 PPG Industries Ohio, Inc. Filtration media and applications thereof
CN103069011A (zh) 2010-08-10 2013-04-24 Emd密理博公司 用于去除反转录病毒的方法
TWI549737B (zh) 2010-08-26 2016-09-21 片片堅俄亥俄州工業公司 過濾介質及其應用
US20120077405A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Hao Zhou Core/Shell Nanofiber Non-Woven
US20120077406A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Scrivens Walter A Nanofiber Non-Wovens Containing Particles
US8889572B2 (en) * 2010-09-29 2014-11-18 Milliken & Company Gradient nanofiber non-woven
US20120076972A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Hao Zhou Nanofiber Non-Woven Composite
CN105413480B (zh) 2011-04-01 2019-03-29 Emd密理博公司 含有纳米纤维的复合材料结构
JP5792545B2 (ja) 2011-07-25 2015-10-14 国立大学法人信州大学 バグフィルター用濾材
JP5798399B2 (ja) 2011-07-25 2015-10-21 国立大学法人信州大学 バグフィルター用濾材、バグフィルター用濾材製造方法及びバグフィルター
DE102012025023A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Johns Manville Europe Gmbh Filtermedium
WO2014182985A2 (en) 2013-05-09 2014-11-13 The Procter & Gamble Company Collapsible air filtering device
MX2015015465A (es) 2013-05-09 2016-06-14 Procter & Gamble Metodos para filtrar el aire.
US9044700B2 (en) 2013-05-09 2015-06-02 The Procter & Gamble Company Air filtering device
EP2994215B1 (en) 2013-05-09 2021-08-04 The Procter & Gamble Company Air filtering device
GB2517420A (en) * 2013-08-19 2015-02-25 Andrew Ind Ltd A method of enhancing the filtration performance of filter felts
JP6282423B2 (ja) * 2013-09-02 2018-02-21 進和テック株式会社 集塵用バグフィルタ
DE102013017758A1 (de) * 2013-10-28 2015-04-30 Carl Freudenberg Kg Verwendung eines Filterelements mit feinporöser Beschichtung
US10604420B2 (en) 2013-12-18 2020-03-31 Brita Lp Method and apparatus for reservoir free and ventless water filtering
US10351442B2 (en) 2013-12-18 2019-07-16 Brita Lp Flow control device for filter as you pour system
US10654725B2 (en) 2013-12-18 2020-05-19 Brita Lp Filter assembly for filter as you pour filtration
AU2014366924B9 (en) 2013-12-18 2019-10-24 Brita Lp Lid for filter-as-you-pour container system
US11066311B2 (en) 2013-12-18 2021-07-20 Brita I.P Method of using a filter media for filtration
MX2016016370A (es) * 2014-06-10 2017-05-01 Procter & Gamble Bolsa para filtrar el aire.
KR102206963B1 (ko) 2015-04-17 2021-01-25 이엠디 밀리포어 코포레이션 접선방향 유동 여과 모드에서 작동되는 나노섬유 한외여과막을 사용하여 샘플에서 목적하는 생물학적 물질을 정제하는 방법
US20160339376A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-24 Delta M Incorporated Decomposable air filter and method for manufacturing same
US10427951B2 (en) 2015-08-20 2019-10-01 Brita Lp Water purification filter and system
CA3000308C (en) 2015-09-30 2023-05-09 Brita Lp Filter cartridge placement in filter as you pour system
WO2017055918A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Brita Lp Filter core configuration
US10391427B2 (en) 2015-09-30 2019-08-27 Brita Lp Filter design with interchangeable core cover
US20180236385A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-23 Hollingsworth & Vose Company Electret-containing filter media
CN108079680A (zh) * 2017-12-22 2018-05-29 苏州佳亿达电器有限公司 一种易清洗的吸尘器用布制集尘袋
CN108143346A (zh) * 2017-12-22 2018-06-12 苏州佳亿达电器有限公司 一种无扬尘的吸尘器用布制集尘袋
DE102018103682A1 (de) * 2018-02-19 2019-08-22 Twe Gmbh & Co. Kg Filtermedium
IT202100023711A1 (it) * 2021-09-14 2023-03-14 Invenio S R L Prodotto tessile filtrante

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3431611A (en) * 1966-09-16 1969-03-11 Gen Electric Method for forming nonwoven electric blanket shells
GB1522605A (en) * 1974-09-26 1978-08-23 Ici Ltd Preparation of fibrous sheet product
US4556601A (en) * 1984-01-05 1985-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Heavy-weight nonwoven fabric of hydraulically-entangled fibers
JPH0811862B2 (ja) * 1987-11-16 1996-02-07 日本バイリーン株式会社 管状ニードルパンチフエルトの製造方法
US4983434A (en) * 1989-04-07 1991-01-08 W. L. Gore & Associates, Inc. Filter laminates
US5171339A (en) 1991-11-07 1992-12-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Filter bag for hot gases
US5717339A (en) * 1996-08-28 1998-02-10 He Holdings, Inc. Dielectric mixture composition linear sensor with compensation for mixture electrical conductivity
DE19919809C2 (de) * 1999-04-30 2003-02-06 Fibermark Gessner Gmbh & Co Staubfilterbeutel, enthaltend Nanofaservlies
JP2001062219A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Toyobo Co Ltd 耐久性に優れるバグフィルター用ポリイミドフェルト
US6554881B1 (en) * 1999-10-29 2003-04-29 Hollingsworth & Vose Company Filter media
US6743273B2 (en) * 2000-09-05 2004-06-01 Donaldson Company, Inc. Polymer, polymer microfiber, polymer nanofiber and applications including filter structures
US6740142B2 (en) * 2000-09-05 2004-05-25 Donaldson Company, Inc. Industrial bag house elements
US6746517B2 (en) * 2000-09-05 2004-06-08 Donaldson Company, Inc. Filter structure with two or more layers of fine fiber having extended useful service life
US6716274B2 (en) * 2000-09-05 2004-04-06 Donaldson Company, Inc. Air filter assembly for filtering an air stream to remove particulate matter entrained in the stream
US6800117B2 (en) * 2000-09-05 2004-10-05 Donaldson Company, Inc. Filtration arrangement utilizing pleated construction and method
DE10051186B4 (de) * 2000-10-16 2005-04-07 Fibermark Gessner Gmbh & Co. Ohg Staubfilterbeutel mit hochporöser Trägermateriallage
WO2002072237A1 (en) * 2000-11-14 2002-09-19 Lydall, Inc. Air laid/wet laid gas filtration media
JP2002204909A (ja) * 2001-01-10 2002-07-23 Daikin Ind Ltd 集じん用ろ布、それを用いた集じん用フィルタバッグ及び集じん装置、及び集じん用ろ布の製造方法
US6872311B2 (en) * 2002-01-31 2005-03-29 Koslow Technologies Corporation Nanofiber filter media
KR100549140B1 (ko) * 2002-03-26 2006-02-03 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 일렉트로-브로운 방사법에 의한 초극세 나노섬유 웹제조방법
DE10221694B4 (de) * 2002-05-16 2018-07-12 Branofilter Gmbh Mehrlagiger Filteraufbau, Verwendung eines solchen mehrlagigen Filteraufbaus, Staubfilterbeutel, Taschenfilterbeutel, plissierter Filter, flächiger Abluftfilter und Luftfilter für Kraftfahrzeuge
US6875249B2 (en) * 2002-10-08 2005-04-05 Donaldson Company, Inc. Motor vehicle filter structure having visual indicator of useful life
WO2004037372A2 (en) * 2002-10-22 2004-05-06 Polymer Group, Inc. Hydroentangled filter media with improved static decay and method
US7008465B2 (en) * 2003-06-19 2006-03-07 Donaldson Company, Inc. Cleanable high efficiency filter media structure and applications for use
US7235122B2 (en) * 2004-11-08 2007-06-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Filtration media for filtering particulate material from gas streams
JP4797863B2 (ja) * 2005-07-29 2011-10-19 東洋紡績株式会社 ポリアミドイミド繊維およびそれからなる不織布並びにその製造方法
US20070074628A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Jones David C Coalescing filtration medium and process
US8308834B2 (en) * 2007-03-05 2012-11-13 Bha Group, Inc. Composite filter media
US7993523B2 (en) * 2007-03-06 2011-08-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Liquid filtration media
US8038013B2 (en) * 2007-03-06 2011-10-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Liquid filtration media

Also Published As

Publication number Publication date
CN101674873A (zh) 2010-03-17
CN101674873B (zh) 2012-11-28
US8343250B2 (en) 2013-01-01
BRPI0809734A2 (pt) 2014-10-14
US20080274312A1 (en) 2008-11-06
JP5490680B2 (ja) 2014-05-14
KR101497166B1 (ko) 2015-02-27
WO2008136964A3 (en) 2009-04-16
EP2142275A2 (en) 2010-01-13
EP2142275B1 (en) 2014-04-09
JP2010525938A (ja) 2010-07-29
WO2008136964A2 (en) 2008-11-13
KR20100016644A (ko) 2010-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0809734B1 (pt) filtro de manga
KR101691670B1 (ko) 열 안정화된 백 하우스 필터 및 매체
JP5547062B2 (ja) ナノウェブと基材との積層体の形成方法及びこの積層体を用いたフィルタ
JP5696919B2 (ja) ナノウェブとスクリムの耐久性積層物
US8282712B2 (en) Air filtration medium with improved dust loading capacity and improved resistance to high humidity environment
KR101281864B1 (ko) 기체 스트림으로부터 미립자 물질을 여과하기 위한 여과매질
JP5539877B2 (ja) 改良されたプリーツ付きナノウェブ構造体
TWI758722B (zh) 包含聚醯胺奈米纖維層的過濾器介質
JP2014529495A (ja) 多層濾材及び多層濾材から製造される濾過要素
JP2021502246A (ja) 多孔質膜を含むフィルタバッグ
JP2004113966A (ja) 生分解性空気清浄用フィルター
JP2020001010A (ja) 不織布フィルタ
JP2001038118A (ja) 高温炉ガスを用いた発電システム

Legal Events

Date Code Title Description
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: CUMMINS, INC. (US)

B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 21/11/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 12A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 21.6 PUBLICADO NA RPI 2564 DE 2020-02-27