CN101940882A

CN101940882A - 一种除菌过滤芯及其生产方法

Info

Publication number: CN101940882A
Application number: CN2009100575718A
Authority: CN
Inventors: 秦红
Original assignee: SHANGHAI WEILV PURIFICATION EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI WEILV PURIFICATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-01-12

Abstract

本发明提供一种除菌过滤芯及其生产方法，所述除菌过滤芯至少包括内衬、过滤膜层、外罩、以及端盖，其中，所述过滤膜层由为双层覆合聚四氟乙烯微孔膜及为长纤维无纺布的上、下支撑材料组成，所述过滤膜层经蒸汽加温加湿折叠成型后与内衬、外罩、及端盖藉由热熔焊接工艺一体成型，以使所述除菌过滤芯封接安全可靠，以确保产品的可靠性，提高该产品的实用性，并降低生产成本。

Description

一种除菌过滤芯及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种过滤技术，特别是涉及一种无菌空气制备所需要的除菌过滤芯及其生产方法。

背景技术

随着生物、医药、食品发酵工业的迅猛发展，国内生产企业对生产设备的选用及控制提出了更高的要求。其中压缩空气系统的除菌过滤是生物发酵的必要保证，其过滤性能的可靠性对整个生产过程是至关重要的。

我国传统的过滤工艺主要是采用填料式、板框过滤等方法，如棉花、活性炭作填料进行空气过滤，或用多层玻璃纤维叠加后作为板框过滤的滤材，该等过滤技术均存在过滤精度低、能耗大、稳定性差等技术问题，随着过滤技术的不断发展，目前正在逐步被折叠式滤芯所取代。

目前国内生产的折叠式除菌过滤芯选用聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride；PVDF)微孔膜以及聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)微孔膜作为过滤介质，之后再进行干态折叠、热熔成型。如JPF系列除菌过滤芯与传统工艺相比，已具备过滤精度高、疏水性好、节能安装方便等特点，成为空气系统净化、除菌较为理想的过滤设备。但由于现有的生产工艺中无法避免膜的摩擦损伤，折叠过滤中导致膜表面受损，过滤精度降低，影响产品合格率，使生产成本增加。另外，在长期蒸汽消毒的工况条件下使用，更缺乏稳定性，影响使用寿命。

所以，如何设计一种除菌过滤芯及其生产方法，以避免现有技术中的种种缺点，实为相关领域的人员目前需要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种除菌过滤芯及其生产方法，以确保产品的可靠性，提高该产品的实用性，并降低生产成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种除菌过滤芯，其至少包括内衬、包裹在所述内衬周缘的过滤膜层、用于包裹所述过滤膜层的外罩、以及固定于所述外罩一端的端盖，其特征在于：所述过滤膜层由为双层覆合聚四氟乙烯微孔膜及上、下支撑材料组成，所述过滤膜层经蒸汽加温加湿折叠成型后与所述外罩、端盖、及内衬热熔焊接为一体。

本发明的除菌过滤芯，于具体实施方式中，所述过滤膜层折叠成型是将所述聚四氟乙烯微孔膜在溶剂中进行双层覆合后与所述上、下支撑材料同时蒸汽加湿加温折叠，并通过热熔纵焊成型。

本发明的除菌过滤芯，其中，所述上、下支撑材料为长纤维无纺布，具体地，所述长纤维无纺布为具有强度高、耐温性好特点的BBA长纤维聚丙稀无纺布。

本发明的除菌过滤芯，其中，所述内衬为不锈钢冲孔管，以避免过滤元件在耐蒸汽消毒过程中因高温膨胀而变形。

本发明的除菌过滤芯，其中，所述外罩为聚丙烯外罩；所述端盖为聚丙烯端盖。

需要特别说明的是，所述过滤膜层、内衬、外罩、及端盖藉由热熔焊工艺一体成型，以使所述除菌过滤芯封接安全可靠。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种除菌过滤芯的生产方法，所述除菌过滤芯至少包括内衬、过滤膜层、外罩、以及端盖，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：首先，选用双层覆合聚四氟乙烯微孔膜及上、下支撑材料组成过滤膜层；其次，采用溶剂浸润覆合所述双层聚四氟乙烯微孔膜，使所述双层膜覆合均匀；然后，采用蒸汽对所述过滤膜层进行均匀加温加湿预处理，并折叠成型；最后，将所述内衬、过滤膜层、外罩、以及端盖以热熔方式进行端封，并对接成品。

本发明的除菌过滤芯的生产方法，于具体实施方式中，所述上、下支撑材料为长纤维无纺布，具体地，所述长纤维无纺布为具有强度高、耐温性好特点的BBA长纤维聚丙稀无纺布。

本发明的除菌过滤芯的生产方法，于具体实施方式中，所述溶剂为无水乙醇，将双层聚四氟乙烯微孔膜浸润30～40分钟后进行均匀覆合。

本发明的除菌过滤芯的生产方法，于具体实施方式中，在加温加湿预处理过程中，是采用蒸汽对所述过滤膜层在折叠输送通道上进行均匀加温加湿预处理，具体地，所述蒸汽为110℃饱和蒸汽，所述输送通道长为1.5mm，输送速度为100m/h。然，并不局限于此，在不背离本发明的思想下采用其它加温加湿预处理手段同样被本发明之保护范围所涵盖。

如上所述，本发明的除菌过滤芯及其生产方法，与现有技术相比，主要技术特征是以双层覆合聚四氟乙烯微孔膜作为滤材，过滤精度更高，耐温性更好；以长纤维无纺布作为滤材的上下支撑，形成三层合一的滤膜层，不仅仅增加了滤材强度，更降低了滤膜的流道阻力，使通量更大；滤膜经蒸汽加温折叠成型，与耐热增强聚丙烯外罩、端盖、不锈钢内芯热熔焊接成一体，避免传统胶接工艺的缺陷，使滤器的完整性更好，即有效克服了现有技术中的诸多缺点。

附图说明

图1显示为本发明的除菌过滤芯的结构示意图。

图2显示为本发明的除菌过滤芯的生产方法流程示意图。

元件标号的简单说明：

1 除菌过滤芯

11 内衬

12 过滤膜层

121 覆合聚四氟乙烯微孔膜

122、123 上、下支撑材料

13 外罩

14 端盖

15 不锈钢衬圈

16 聚丙烯卡座

17 封圈

18 聚丙烯翅尖

S1～S4 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1，图1显示为本发明的除菌过滤芯的结构示意图。需要说明的是，图式中均为简化的示意图式，而仅以示意方式说明本发明的基本构想，所以图式中仅显示与发明的除菌过滤芯有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种除菌过滤芯1，所述除菌过滤芯1用于压缩空气系统的除菌过滤，其包括内衬11、过滤膜层12、外罩13、端盖14、不锈钢衬圈15、聚丙烯卡座16、密封圈17、以及聚丙烯翅尖18。

所述内衬11为不锈钢冲孔管，更详而言之，所述不锈钢冲孔管为0.5mm的不锈钢冲孔管，以增加滤芯的耐热强度，从而避免过滤元件在耐蒸汽消毒过程中因高温膨胀而变形。

所述过滤膜层12包裹在所述内衬11的周缘，所述过滤膜层12由为双层覆合聚四氟乙烯微孔膜121及上、下支撑材料122及123组成，所述过滤膜层12经蒸汽加温加湿折叠成型，于本实施例中，所述双层覆合手段是指采用溶剂浸润覆合双层聚四氟乙烯微孔膜121，使双层膜覆合均匀，具体地，所述溶剂采用为无水乙醇，是将双层聚四氟乙烯微孔膜浸润30～40分钟后进行均匀覆合。如此，以使得在制造环节中，使双向拉伸工艺制膜造成的膜孔形不均匀性得到有效修复，改善膜性能，亦提高膜的强度及精度。

所述上、下支撑材料122及123为长纤维无纺布，具体地，所述长纤维无纺布为具有强度高、耐温性好特点的BBA长纤维聚丙稀无纺布。所述折叠成型手段是指采用蒸汽加湿对所述双层覆合聚四氟乙烯微孔膜121及所述上、下支撑材料122及123组成的过滤膜层12进行均匀加温加湿预处理，如此，即加强了膜及支撑材料的柔韧性，改善了过滤膜的可塑性，另外过滤膜层12的疏水性使加湿蒸汽在膜面形成均匀的水幕层，解决了折叠过程中折刀与膜面磨擦引起的膜面擦伤所造成的滤膜渗漏现象，提高了膜的技术性能和成品合格率，降低了生产成本。其中，所述蒸汽为110℃饱和蒸汽。

所述外罩13用于包裹过滤膜层12、所述端盖14固定于所述外罩13的一端，于本实施例中，所述外罩13为聚丙烯外罩；所述端盖14为聚丙烯端盖。所述过滤膜层12经蒸汽加温加湿折叠成型后与所述外罩13、端盖14、及内衬11热熔焊接一体成型，以使所述除菌过滤芯1封接安全可靠。进而避免传统胶接工艺的缺陷，使所述除菌过滤芯1的完整性更好，且具有无二次污染、抗张力强度更高、耐气流冲击性更强以及可反复进行蒸汽消毒等优点，以满足产业需要。

需要说明的是，于本发明提供的除菌过滤芯1中，所述不锈钢衬圈15、聚丙烯卡座16、密封圈17、以及聚丙烯翅尖18非本发明的欲保护之要点，且为相关技术领域人员所熟知，因而在此不在一一赘述。

本发明还提供一种除菌过滤芯的生产方法，请参阅图2，图2显示为本发明的除菌过滤芯的生产方法流程示意图。如图所示，其具体流程包括以下的步骤：

在步骤S1中，选用双层覆合聚四氟乙烯微孔膜及上、下支撑材料组成过滤膜层；于本实施例中，所述上、下支撑材料122及123为长纤维无纺布，具体地，所述长纤维无纺布为具有强度高、耐温性好特点的BBA长纤维聚丙稀无纺布。接着进至步骤S2；

在步骤S2中，采用溶剂浸润覆合所述双层聚四氟乙烯微孔膜，使所述双层膜覆合均匀；于本实施例中，所述溶剂为无水乙醇，将双层聚四氟乙烯微孔膜浸润30～40分钟后进行均匀覆合。在该步骤中，还包括以聚四氟乙烯微孔膜作为基材，以长纤维无纺布作为该滤材的内外支撑，以形成三层合一的滤膜层的操作步骤。接着进至步骤S3；

在步骤S2中，采用蒸汽对所述过滤膜层进行均匀加温加湿预处理，并折叠成型；于本实施例中，在加温加湿预处理过程中，是采用蒸汽对所述过滤膜层在折叠输送通道上进行均匀加温加湿预处理，具体地，所述蒸汽为110℃饱和蒸汽，所述输送通道长为1.5mm，输送速度为100m/h。然，并不局限于此，在不背离本发明的思想下采用其它加温加湿预处理手段同样被本发明之保护范围所涵盖。接着进至步骤S4；

在步骤S4中，将所述内衬、过滤膜层、外罩、以及端盖以热熔方式进行端封，并对接成品。具体地，所述外罩用于包裹过滤膜层、所述端盖固定于所述外罩的一端，于本实施例中，所述外罩为聚丙烯外罩；所述端盖为聚丙烯端盖。所述过滤膜层经蒸汽加温加湿折叠成型后与所述外罩、端盖、及内衬热熔焊接一体成型，以使所述除菌过滤芯封接安全可靠。进而避免传统胶接工艺的缺陷，使所述除菌过滤芯的完整性更好，且具有无二次污染、抗张力强度更高、耐气流冲击性更强以及可反复进行蒸汽消毒等优点，以满足产业需要。

需要特别说明的是，所述除菌过滤芯的生产方法在以上的生产步骤中(即S1～S4)，还包括多次的检验步骤，即，在每执行一次步骤之后都会对该步骤完成的质量进行检验，以确保制品的质量。

通过本发明的实施，本发明所提供的除菌过滤芯及其生产方法，与现有技术相比，主要技术特征是以双层覆合聚四氟乙烯微孔膜作为滤材，过滤精度更高，耐温性更好；以长纤维无纺布作为滤材的上下支撑，形成三层合一的滤膜层，不仅仅增加了滤材强度，更降低了滤膜的流道阻力，使通量更大；滤膜经蒸汽加温折叠成型，与耐热增强聚丙烯外罩、端盖、不锈钢内芯热熔焊接成一体，避免传统胶接工艺的缺陷，使滤器的完整性更好，即有效克服了现有技术中的诸多缺点，而具高度产业利用价值。

上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。

Claims

1.一种除菌过滤芯，其至少包括内衬、包裹在所述内衬周缘的过滤膜层、用于包裹所述过滤膜层的外罩、以及固定于所述外罩一端的端盖，其特征在于：所述过滤膜层由为双层覆合聚四氟乙烯微孔膜及上、下支撑材料组成，所述过滤膜层经蒸汽加温加湿折叠成型后与所述外罩、端盖、及内衬热熔焊接为一体。

2.如权利要求1所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述过滤膜层折叠成型是将所述聚四氟乙烯微孔膜在溶剂中进行双层覆合后与所述上、下支撑材料同时蒸汽加湿加温折叠，并通过热熔纵焊成型。

3.如权利要求1所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述上、下支撑材料为长纤维无纺布。

4.如权利要求1所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述内衬为不锈钢冲孔管。

5.如权利要求1所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述外罩为聚丙烯外罩。

6.如权利要求1所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述端盖为聚丙烯端盖。

7.一种除菌过滤芯的生产方法，所述除菌过滤芯至少包括内衬、过滤膜层、外罩、以及端盖，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

选用双层覆合聚四氟乙烯微孔膜及上、下支撑材料组成过滤膜层；

采用溶剂浸润覆合所述双层聚四氟乙烯微孔膜，使所述双层膜覆合均匀；

采用蒸汽对所述过滤膜层进行均匀加温加湿预处理，并折叠成型；以及

将所述内衬、过滤膜层、外罩、以及端盖以热熔方式进行端封，并对接成品。

8.如权利要求7所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述上、下支撑材料为长纤维无纺布。

9.如权利要求7所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述溶剂为无水乙醇，将双层聚四氟乙烯微孔膜浸润30～40分钟后进行均匀覆合。

10.如权利要求7所述的除菌过滤芯，其特征在于：所述蒸汽为110℃饱和蒸汽。