CN103492043A

CN103492043A - 过滤器及其制造方法

Info

Publication number: CN103492043A
Application number: CN201080070247.0A
Authority: CN
Inventors: N·布兰特纳尔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2014-01-01
Also published as: JP2013542063A; KR20140004066A; CA2811867A1; RU2013118301A; US20130248438A1; WO2012038681A1

Abstract

一种过滤器，该过滤器包括非织造纤维材料衬垫，所述衬垫具有固结的衬垫材料的大体上固化的边缘，该固结的衬垫材料先被软化并随后硬化。

Description

过滤器及其制造方法

本发明涉及一种非织造纤维材料过滤器以及制造该过滤器的方法。

通常，制造非织造纤维材料过滤器的做法是利用注塑成型工艺包围围绕过滤衬垫形成的框架中的过滤衬垫的外围区域，其中在过滤衬垫的外围和框架之间具有密封。所述密封保证全部流体流过过滤衬垫而没有绕过衬垫。框架同时向过滤衬垫提供支撑并提高过滤衬垫的可操作性和耐久性，例如，允许过滤器被压缩和被清洗。

注塑成型工艺通过轴向挤压过滤衬垫的外围区域以消除任何漂浮的非织造材料，并允许注塑成型工具围绕过滤衬垫的外围密封过滤衬垫。挤压过滤衬垫将使得过滤衬垫的渗透性较差并影响过滤衬垫的性能，尤其是对相对厚的过滤衬垫（例如厚度大于大约10mm）。另一方面，如果不挤压过滤衬垫，注塑成型工艺将仅仅将塑料框架材料注入到整个过滤衬垫，从而导致过滤衬垫不能使用。这种挤压技术是已知的，例如，从WO-A-2005079951可得知。

因此，需要提供一种过滤器以及制造该过滤器的方法，该过滤器能够抑制除了过滤衬垫外围之外的框架材料器吸收，而不需挤压过滤衬垫的外围区域。甚至，需要提供一种过滤器以及制造该过滤器的方法，在保持过滤器足够的耐久性和可操作性的同时，该过滤器消除了一个单独的框架的需要。

因此，本发明的一个目的是提供一种非织造纤维材料过滤器以及制造该过滤器的方法，该过滤器克服或至少改善了现有过滤器的缺点。

根据本发明的一个方面，提供了一种过滤器，该过滤器包括非织造纤维材料衬垫，所述衬垫具有固结的衬垫材料的大体上固化的边缘，所述边缘先被软化并随后硬化。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造过滤器的方法，该方法包括以下步骤：提供非织造纤维材料衬垫；处理所述衬垫的外围区域以围绕所述衬垫形成已被软化的固化材料边缘；以及随后允许固化材料的所述边缘硬化。

所述衬垫可被处理，该处理包括横向挤压并加热所述衬垫的外围区域以形成围绕所述衬垫的已被软化的固化材料边缘。

所述衬垫的所述外围区域可被大体上加热到所述纤维材料的熔点。

所述衬垫的所述外围区域可被板横向挤压并加热，所述板设置有凹部，所述凹部一起与所述衬垫的形状相对应。所述板可朝向彼此移动以及远离彼此移动以与所述衬垫所述外围区域啮合和脱离。

所述板可包括诸如至少一个电加热元件的加热装置。

所述衬垫支撑在例如热绝缘材料的支撑板上。

如果需要，所述衬垫的所述边缘可被不同材料的套筒包围。例如，所述衬垫的所述边缘可被耐高温纸套筒包围。所述套筒可以是是牺牲性的。

可选地，所述衬垫可相对于圆柱形部件转动以使得所述衬垫的所述外围边缘能够通过所述衬垫的所述外围边缘和所述圆柱形部件之间的摩擦被加热并软化或被熔化。加热了的衬垫可以随后与圆柱形部件分离并且被冷却和硬化以形成固化边缘

进一步可选地，所述过滤衬垫可通过利用激光束切割非织造纤维材料薄板来形成，所述激光束软化并熔化所述激光束任何一侧的材料并导致衬垫材料固结，以使得随着所述材料冷却和硬化在所述衬垫上成形固化边缘。

作为另一种选择，可利用溶剂来处理所述过滤衬垫，该溶剂能够导致所述边缘区域的材料软化并固结。当溶剂蒸发时或以其他方式去除溶剂时，边缘区域随后硬化以导致固化边缘形成在衬垫上。

过滤衬垫可被挤压或可利用例如激光剖面的其他方法，来在固化边缘的成形过程中改变过滤衬垫的边缘轮廓。例如，可以通过施加压力可使边缘凸出或者通过激光剖面可使边缘相对于一个或两个面成角度。

所述非织造纤维材料可选自弹性塑料，例如聚酯、聚丙烯、尼龙6或者尼龙6/6。

为了更好地理解本发明并更清楚地显示本发明是如何实施的，现在将参考附图并通过举例的方式来说明，其中：

图1是根据本发明的第一种配置中，用于实现生产过滤器的方法的设备的一种实施方式的分解立体图；

图2是图1的设备在第二种配置中的立体图；以及

图3表示根据本发明的一种实施方式的过滤器的立体图。

图1和2显示了一种利用非织造纤维材料衬垫1生产非织造纤维材料过滤器的设备。该非织造纤维材料可以是诸如聚酯、聚丙烯、尼龙6或者尼龙6/6的塑料材料。所述设备包括例如利用热绝缘材料制成的支撑板3，该支撑板3用于支撑衬垫1和一对热成型板5，7，热成型板5，7分别成形有凹部9，11。热成型板5，7可以在图1显示的第一间隔结构和图2显示的第二闭合结构之间移动。凹部9，11的形状和尺寸与衬垫1的外围形状相对应，以及凹部9，11能够与衬垫1的边缘区域啮合以及以很小的程度横向挤压所述衬垫的外围区域并同时不挤压衬垫的大部分。每个热成型板5，7至少在凹部9,11的区域中加入例如电加热元件的加热装置（图2中图示性地显示）以大体上将衬垫1的外围边缘加热到衬垫材料的熔点，使纤维软化并熔化到可以使纤维固结的程度，并且当随后冷却并硬化时，产生图3所示的大体上固化的边缘13，并在随后的框架的注塑成型或者框架的树脂铸造的情况下大体上防止流体的流通，因为铸造工具能够相对过滤衬垫的固化的边缘密封。因此，在随后的框架成型过程中不需要挤压衬垫，并相对现有的过滤器提高了过滤器的性能。

在使用图1和2的设备时，将衬垫1放置在支撑板3的预定位置处并一起移动已加热的热成型板5，7以使凹部9,11如图2所示的与过滤衬垫的外围啮合，并一定程度的挤压过滤衬垫的外围区域。热成型板同时将所述外围区域加热到过滤衬垫材料熔点的适当温度以使材料软化。对于聚酯材料，熔化温度通常大约为摄氏265度，对于聚丙烯材料，熔化温度通常大约为摄氏165度，对于尼龙6材料，熔化温度通常大约为摄氏255度，对尼龙6/6材料，熔化温度通常大约为摄氏255度。一旦形成了固结的边缘，热成型板将撤回到图1显示的位置，以及一旦该固化边缘随后充分地冷却并且变得足够坚硬，则可移出形成的过滤衬垫。

虽然可能需要对用于替换现有过滤器的产品提供用于过滤衬垫的框架，但是已经发现，固化边缘13能够满足耐久性和可操作性的需求并因此不需要框架，衬垫1和固化边缘13形成完整的过滤器15。

如果需要，衬垫1的边缘可被不同材料的套筒包围以帮助成形和/或硬化过程。例如，过滤衬垫的边缘可被耐高温纸套筒包围，该耐高温纸套筒有利于加热并因此软化或熔化过滤衬垫材料，但同时防止烧坏过滤衬垫材料。这种套筒可以是牺牲性的并且是只可使用一次的。

已经发现，固化边缘13能够通过多种不同的方式形成。

例如，摩擦能够产生热量。也就是说，过滤衬垫1能够相对于圆柱形部件转动以使得衬垫的外围边缘能够通过衬垫的外围边缘和圆柱形部件之间的摩擦被加热并软化或熔化，从而导致衬垫材料固结。加热了的衬垫可以随后与圆柱形部件分离并且被冷却和硬化以形成固化边缘13。

可选地，过滤衬垫1能够通过利用激光束切割适当的非织造纤维材料薄板来形成，该激光束能够软化并熔化激光束任何一侧的材料并导致衬垫材料固结，以随着材料冷却和硬化在衬垫上成形固化边缘13。

进一步可选地，过滤衬垫1的边缘可以利用溶剂来处理，该溶剂能够导致边缘区域的材料软化或熔化并固结。当溶剂蒸发时或以其他方式去除溶剂时，边缘区域随后硬化以导致固化边缘13形成在衬垫上。适当的溶剂对技术人员来说是已知的，但是举例来说，该溶剂可包括用于聚酯的丙酮，用于聚丙烯的四氟化碳以及用于尼龙的苯酚。

过滤衬垫可被挤压或可利用例如激光剖面的其他方法，来在固化边缘13的成形过程中改变过滤衬垫的边缘轮廓。例如，可以通过施加压力以使边缘凸出或者通过激光剖面来使边缘相对于一个或两个面成角度。

Claims

1.一种过滤器，该过滤器包括非织造纤维材料衬垫（1），所述衬垫具有固结的衬垫材料的大体上固化的边缘（13），所述边缘（13）先被软化并随后硬化。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述非织造纤维材料包括塑料材料。

3.根据权利要求2所述的过滤器，其中所述非织造纤维材料选自聚酯、聚丙烯、尼龙6以及尼龙6/6。

4.一种制造过滤器的方法，该方法包括以下步骤：

提供非织造纤维材料衬垫（1）；处理所述衬垫的外围区域以围绕所述衬垫形成已被软化的固化材料边缘（13）；以及随后允许固化材料的所述边缘硬化。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述衬垫（1）被处理，该处理包括横向挤压并加热所述衬垫的外围区域以形成围绕所述衬垫的已被软化的固化材料边缘（13）。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述衬垫的所述外围区域被大体上加热到所述纤维材料的熔点。

7.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中所述衬垫的所述外围区域被板（5,7）横向挤压并加热，所述板（5,7）设置有凹部（9,11），所述凹部（9,11）一起与所述衬垫（1）的形状相对应。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述板（5,7）可朝向彼此移动以及远离彼此移动以与所述衬垫（1）的所述外围区域啮合和脱离。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述板（5,7）包括加热装置（15）。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述加热装置包括至少一个电加热元件（15）。

11.根据权利要求4-10中任意一项所述的方法，其中所述衬垫（1）支撑在支撑板（3）上。

12.根据权利要求4-11中任意一项所述的方法，其中所述衬垫（1）的所述边缘被不同材料的套筒包围。

13.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中所述衬垫（1）相对于圆柱形部件转动以使得所述衬垫的所述外围边缘能够通过所述衬垫的所述外围边缘和所述圆柱形部件之间的摩擦被加热并软化或被熔化。

14.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中所述过滤衬垫（1）通过利用激光束切割非织造纤维材料薄板来形成，所述激光束软化并熔化所述激光束任何一侧的材料并导致所述衬垫材料固结，以使得随着所述材料冷却和硬化在所述衬垫上成形固化边缘（13）。

15.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中利用溶剂来处理所述过滤衬垫（1），该溶剂能够导致所述边缘区域的材料软化并固结。