CN105413495B - 一种抗老化空气除菌滤芯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗老化空气除菌滤芯，该滤芯由滤膜、支撑层、导流层、外框、端盖、中心柱、接口及翅片组成，导流层、滤膜和支撑层采用W型打折方式，边缘采用热熔封接，整体形成一个圆桶体，安装于外框和中心柱之间，端面用端盖热熔封接，最后在两端焊上接口和翅片，形成一个完整的滤芯，外框和中心柱使用玻纤含量25～30wt％，抗氧化剂含量0.5wt％的聚丙烯材料，端盖选用熔融温度为164～167℃、等规结构聚丙烯含量95～96wt％的纯聚丙烯树脂，滤芯使用厚度为40～60μm的PTFE膜，导流层与支撑层选用100wt％的聚酯或聚苯硫醚，克重为80～120g/m2。与现有技术相比，本发明滤芯具有耐温性好、耐受蒸汽灭菌性能优异、通气量大，阻力小、可靠性高等优点。

Description

一种抗老化空气除菌滤芯
技术领域
本发明涉及一种滤芯，尤其是涉及一种抗老化空气除菌滤芯。
背景技术
空气除菌用滤芯用于过滤压缩空气中的尘埃粒子和微生物。通常选用聚四氟乙烯(PTFE)膜为过滤介质，其它结构材料均为普通聚丙烯(PP)，该滤芯的缺点是聚丙烯材料易老化，在60±10℃，空气湿度<70％的干热空气中易出现无纺布“发黄掉粉”，滤芯完整性测试通不过以及通气量减小的情况。
中国专利CN 103432914 A公布了一种聚丙烯微孔膜折叠滤芯，包括平压双开口、外壳、中心杆、折叠滤芯、导流支撑层、滤膜，平压双开口位于外壳的两端，外壳下设有导流支撑层，导流支撑层下设有滤膜，滤膜中心设有中心杆，中心杆中设有折叠滤芯。将膜芯置于膜堆里，开通需要处理的水流，经过平压双开口的一端从外壳进入导流支撑层，之后经过滤膜进入中心杆，中心杆中心的折叠滤膜反复运行，之后由平压双开口的另一端流出滤芯上设有微孔，所述一种聚丙烯微孔膜折叠滤芯使用的材料为聚丙烯。采用聚丙烯材料仍然存在上述容易老化的问题。中国专利CN 101961607 A公布了一种折叠式聚四氟乙烯复合微孔滤膜滤芯，其裁员工聚四氟乙烯作为滤膜，但是该专利中并没有公开滤芯中其他结构的材料选择，因此其抗老化性能不明确。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐温性好、耐受蒸汽灭菌性能优异、通气量大，阻力小、可靠性高的抗老化空气除菌滤芯。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种抗老化空气除菌滤芯，该滤芯由滤膜、支撑层、导流层、外框、端盖、中心柱、接口及翅片组成，所述的导流层、滤膜和支撑层采用W型打折方式，边缘采用热熔封接，整体形成一个圆桶体，安装于外框和中心柱之间，端面用端盖热熔封接，最后在两端焊上接口和翅片，形成一个完整的滤芯。
所述的外框和中心柱使用玻纤含量25～30wt％，抗氧化剂含量0.5wt％的聚丙烯材料。
所述的中心柱的厚度为5～5.5mm，20℃耐压>0.6MPa。
所述的端盖选用熔融温度为164～167℃、等规结构聚丙烯含量95～96wt％的纯聚丙烯树脂，这样的聚丙烯端盖流动性好，易于封接滤芯端面。
所述的端盖的熔深为1～1.2mm，滤膜完全被聚丙烯熔化后的浆液包裹。
所述的滤芯使用厚度为40～60μm的PTFE膜，该膜通过107CFU/cm2的ATCC19146液体细菌挑战，下游液体无菌。
所述的导流层选用100wt％的聚酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)，克重为80～120g/m2。
所述的支撑层选用100wt％的聚酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)，克重为80～120g/m2。
本发明采用流动性较好的聚丙烯端盖作为滤芯端面封接材料，解决了增强聚丙烯无法焊接的问题。
本发明采用耐温性和抗老化性能优良的聚酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)为导流层和支撑层，由于上述两种材料的耐温性高达150℃，且在60℃高温压缩空气中可以确保连续使用2年以上，几乎不会老化，因此可以解决普通聚丙烯无纺布材料出现的发黄掉粉现象。
中心柱采用厚度为5～5.5mm的耐热增强聚丙烯，比普通滤芯厚1mm以上，耐压能力增加50％，可以确保滤芯在高温下使用。
滤膜使用厚度为40～60μm的PTFE膜，比普通滤膜厚1倍，且滤膜通过107CFU/cm2的ATCC 19146液体细菌挑战，下游液体无菌，在确保通气量的前提下，可提高空气除菌过滤的可靠性10000倍。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
一、耐温性好：滤芯可在120℃的高温压缩空气下，连续稳定运行1年以上，普通滤芯只能使用3个月。
二、耐受蒸汽灭菌性能优异：滤芯在150℃，每次灭菌30min条件下，可以连续灭菌160次。普通滤芯只能耐受121℃蒸汽灭菌。
三、通气量大，阻力小：由于导流和支撑材料良好的机械性能，折叠层之间分隔良好，在同等折叠面积的前提下，可以增大通气量10％。
四、可靠性高：使用高性能PTFE滤材，对空气中的微生物截留率提高10000倍。
附图说明
图1为本发明滤芯结构示意图。
图中标号：1、外框，2、导流层，3、滤膜，4、支撑层，5、中心柱，6、端盖，7、接口，8、翅片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种抗老化空气除菌滤芯，如图1所示，该滤芯由滤膜3、支撑层4、导流层2、外框1、端盖6、中心柱5、接口7及翅片8组成，导流层2、滤膜3和支撑层4采用W型打折方式，边缘采用热熔封接，整体形成一个圆桶体，安装于外框1和中心柱5之间，端面用端盖6热熔封接，最后在两端焊上接口7和翅片8，形成一个完整的滤芯。
本实施例中，外框和中心柱使用玻纤含量25wt％，抗氧化剂含量0.5wt％的聚丙烯材料。中心柱的厚度为5mm，20℃耐压>0.6MPa。端盖选用熔融温度为164℃、等规结构聚丙烯含量95wt％的纯聚丙烯树脂，这样的聚丙烯端盖流动性好，易于封接滤芯端面。端盖的熔深为1mm，滤膜完全被聚丙烯熔化后的浆液包裹。滤芯使用厚度为40μm的PTFE膜，该膜通过107CFU/cm2的ATCC 19146液体细菌挑战，下游液体无菌。导流层与支撑层均选用100wt％的聚酯(PET)，克重为80g/m2。
本实施例滤芯，采用流动性较好的聚丙烯端盖作为滤芯端面封接材料，解决了增强聚丙烯无法焊接的问题。采用耐温性和抗老化性能优良的聚酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)为导流层和支撑层，由于上述两种材料的耐温性高达150℃，且在60℃高温压缩空气中可以确保连续使用2年以上，几乎不会老化，因此可以解决普通聚丙烯无纺布材料出现的发黄掉粉现象。本实施例中心柱比普通滤芯厚1mm以上，耐压能力增加50％，可以确保滤芯在高温下使用。本实施例中滤膜比普通滤膜厚1倍，且滤膜通过107CFU/cm2的ATCC 19146液体细菌挑战，下游液体无菌，在确保通气量的前提下，可提高空气除菌过滤的可靠性10000倍。
实施例2
与实施例1不同之处在于，外框和中心柱使用玻纤含量28wt％，抗氧化剂含量0.5wt％的聚丙烯材料。中心柱的厚度为5.3mm，20℃耐压>0.6MPa。端盖选用熔融温度为166℃、等规结构聚丙烯含量95.5wt％的纯聚丙烯树脂，这样的聚丙烯端盖流动性好，易于封接滤芯端面。端盖的熔深为1.1mm，滤膜完全被聚丙烯熔化后的浆液包裹。滤芯使用厚度为50μm的PTFE膜，该膜通过107CFU/cm2的ATCC19146液体细菌挑战，下游液体无菌。导流层与支撑层均选用100wt％的聚苯硫醚(PPS)，克重为100g/m2。
本实施例滤芯，采用流动性较好的聚丙烯端盖作为滤芯端面封接材料，解决了增强聚丙烯无法焊接的问题。采用耐温性和抗老化性能优良的聚酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)为导流层和支撑层，由于上述两种材料的耐温性高达150℃，且在60℃高温压缩空气中可以确保连续使用2年以上，几乎不会老化，因此可以解决普通聚丙烯无纺布材料出现的发黄掉粉现象。本实施例中心柱比普通滤芯厚1mm以上，耐压能力增加50％，可以确保滤芯在高温下使用。本实施例中滤膜比普通滤膜厚1倍，且滤膜通过107CFU/cm2的ATCC 19146液体细菌挑战，下游液体无菌，在确保通气量的前提下，可提高空气除菌过滤的可靠性10000倍。
实施例3
与实施例1不同之处在于，外框和中心柱使用玻纤含量30wt％，抗氧化剂含量0.5wt％的聚丙烯材料。中心柱的厚度为5.5mm，20℃耐压>0.6MPa。端盖选用熔融温度为167℃、等规结构聚丙烯含量96wt％的纯聚丙烯树脂，这样的聚丙烯端盖流动性好，易于封接滤芯端面。端盖的熔深为1.2mm，滤膜完全被聚丙烯熔化后的浆液包裹。滤芯使用厚度为60μm的PTFE膜，该膜通过107CFU/cm2的ATCC19146液体细菌挑战，下游液体无菌。导流层与支撑层均选用100wt％聚苯硫醚(PPS)，克重为120g/m2。
本实施例滤芯，采用流动性较好的聚丙烯端盖作为滤芯端面封接材料，解决了增强聚丙烯无法焊接的问题。采用耐温性和抗老化性能优良的聚酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)为导流层和支撑层，由于上述两种材料的耐温性高达150℃，且在60℃高温压缩空气中可以确保连续使用2年以上，几乎不会老化，因此可以解决普通聚丙烯无纺布材料出现的发黄掉粉现象。本实施例中心柱比普通滤芯厚1mm以上，耐压能力增加50％，可以确保滤芯在高温下使用。本实施例中滤膜比普通滤膜厚1倍，且滤膜通过107CFU/cm2的ATCC 19146液体细菌挑战，下游液体无菌，在确保通气量的前提下，可提高空气除菌过滤的可靠性10000倍。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种抗老化空气除菌滤芯，该滤芯由滤膜、支撑层、导流层、外框、端盖、中心柱、接口及翅片组成，所述的导流层、滤膜和支撑层采用W型打折方式，边缘采用热熔封接，整体形成一个圆桶体，安装于外框和中心柱之间，端面用端盖热熔封接，最后在两端焊上接口和翅片，形成一个完整的滤芯，其特征在于，所述的外框和中心柱使用玻纤含量25～30wt％，抗氧化剂含量0.5wt％的聚丙烯材料；
所述的端盖选用熔融温度为164～167℃、等规结构聚丙烯含量95～96wt％的纯聚丙烯树脂，所述的导流层选用100wt％的聚酯或聚苯硫醚，克重为80g/m2～120g/m2，所述的支撑层选用100wt％的聚酯或聚苯硫醚，克重为80g/m2～120g/m2；
所述的中心柱的厚度为5～5.5mm，20℃耐压>0.6MPa；
所述的端盖的熔深为1～1.2mm，滤膜完全被聚丙烯熔化后的浆液包裹；
所述的滤芯使用厚度为40～60μm的PTFE膜。
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