CN107044366B - 用于汽车的长寿命空气过滤器和制造该长寿命空气过滤器的方法 - Google Patents

用于汽车的长寿命空气过滤器和制造该长寿命空气过滤器的方法 Download PDF

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Abstract

用于汽车的空气过滤器包括主过滤器和预过滤器，其中预过滤器包含平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维和吸附至预过滤器的吸湿剂。

Description

用于汽车的长寿命空气过滤器和制造该长寿命空气过滤器的 方法
技术领域
本公开涉及用于汽车的长寿命空气过滤器和制造该长寿命空气过滤器的方法。更具体地，本公开涉及用于汽车的长寿命空气过滤器及其制造方法，所述长寿命空气过滤器包括预过滤器和主过滤器，以通过收集超细粉尘粒子而大大增加集尘量，仅使用纳米级吸湿剂而不需要单独的粘合剂来促进吸附，以及由于通过吸湿，过滤器的集尘量的增加，因此，引擎的耐磨性和耐久性的增强而提高引擎寿命。
背景技术
使用通过由于在气缸的燃烧室中包括空气的燃料-空气混合物的燃烧而发生的压力所产生的电力运行的汽车引擎包括进气装置，其从引擎外面吸入空气，混合空气与燃料，并向引擎输送形成的燃料-空气混合物。进气装置可以包括空气过滤器，其用于过滤和除去杂质，诸如包括在由引擎的负压吸入的空气中的粉尘。所述空气过滤器过滤包括在进气中的杂质(粉尘，湿气等)并将经过滤的空气供应给气缸。此外，空气过滤器通过在发生逆火时阻断燃烧火焰而减少进气噪声，并且防止进气系统部件的磨损和油污染。
通过此类空气过滤器供应清洁空气对于引擎寿命延长、输出增加、燃料效率提高等而言是重要的。同时，考虑到由于进气阻力和噪声产生引起的引擎输出降低，实现最大过滤效率的研究正在进行中。
然而，在现有的空气净化器的情况下，空气过滤器的交换周期在高粉尘环境中相对较短，从而增加了维修成本。此外，超细微米级粉尘无法被正常过滤，并且从空气中收集的粉尘可以从空气过滤器逸出并穿过该空气过滤器。
因此，存在对于新型空气过滤器的需要，以通过增加每单位面积的细粉尘的收集量，同时防止从进气收集的粉尘从过滤器逸出，提高过滤器的寿命。
以上在背景技术部分中公开的信息只是用于增强对本公开的背景的理解，因此，这些信息可包含对本领域普通技术人员而言不是本国已知现有技术的信息。
发明内容
本公开已致力于解决与现有技术相关的上述问题。
本公开的发明人制造了用于汽车的长寿命空气过滤器，其包括由具有特定平均密度的非织造合成纤维制成的预过滤器和由具有特定平均孔径的三层非织造合成纤维形成的主过滤器，所述预过滤器和所述主过滤器包含吸附至此的吸湿剂，并且通过使用长寿命空气过滤器确认了，由于超细粉尘粒子的收集引起了集尘量大大增加，仅使用纳米级吸湿剂而不需要单独的粘合剂促进了吸附，以及由于通过吸湿过滤器的集尘量的增加，从而增强引擎的耐磨性和耐久性引起了引擎寿命提高。
因此，本公开的目的是提供用于汽车的具有增加的集尘量和寿命的长寿命空气过滤器。
本公开的另一目的是提供用于汽车的长寿命空气过滤器，与现有的过滤器相比，其集尘量通过收集超细粉尘粒子而大大增加。
本公开的另一目的是提供用于汽车的长寿命空气过滤器，其采用包含吸附至此的吸湿剂的预过滤器和主过滤器。
根据本公开的一方面，以上和其它目的可以通过提供用于汽车的包括主过滤器和预过滤器的空气过滤器来实现，其中预过滤器包含具有平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维和吸附至预过滤器的吸湿剂。
根据本公开的另一方面，提供有用于汽车的包括主过滤器和预过滤器的空气过滤器，其中预过滤器由以下制成：平均密度为0.031g/cm3至0.5g/cm3的第一非织造合成纤维层；以及平均密度为0.01g/cm3至0.03g/cm3的第二非织造合成纤维层，其中吸湿剂吸附至预过滤器。
根据本公开的另一方面，提供有制造用于汽车的长寿命空气过滤器的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在梳理合成纤维之后形成非织造网络的步骤；(b)通过针刺工艺使网络结合的步骤；(c)通过允许结合的网络穿过压辊而分别形成主过滤器和预过滤器的步骤；(d)使用吸湿剂溶液分别浸渍主过滤器和预过滤器的步骤；(e)分别干燥浸渍的主过滤器和预过滤器的步骤；以及(f)通过将预过滤器层压在主过滤器上而制造空气过滤器的步骤。
以下讨论本公开的其它方面和优选实施方案。
附图说明
现在将参考在附图中示出的本公开的示例性实施方式来详细描述本公开的以上和其它特征，其中附图在下文中仅通过例证的方式给出，因此并非对本公开进行限制，其中：
图1示出了根据本公开的制造实施例2制造的第二预过滤器的剖视图；
图2示出了根据本公开的制造实施例3制造的主过滤器的剖视图；
图3示出了本公开的收集粉尘的主过滤器；
图4示出了根据本公开的实施方案的空气过滤器；以及
图5是示出了根据本公开的实施方式的空气过滤器的制造工艺的工艺流程图。
应当理解，附图可以不必按比例绘制，而是呈现说明本公开的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。如本文所公开的本公开的特定设计特征，包括例如，特定尺寸、取向、位置和形状，将通过具体预期应用和使用环境来部分地确定。
具体实施方式
在下文，现在将对本公开的各种实施方案作出详细参考，其示例在附图中示出并在以下进行描述。虽然本公开将结合示例性实施方式进行描述，但应该理解，本说明书并非旨在将本公开限制为那些示例性实施方式。相反，本公开旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且旨在涵盖包括在由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内的各种替换、修改、等价方式及其它实施方式。
本公开提供了用于汽车的包括主过滤器和预过滤器的空气过滤器，其中预过滤器可包含平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维和可以吸附至预过滤器的吸湿剂。
特别地，预过滤器可以由平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维制成。当平均密度小于0.01g/cm3时，集尘效果可能较差。当平均密度大于0.5g/cm3时，引擎的进气压力可增加。
此外，本公开提供了用于汽车的包括主过滤器和预过滤器的空气过滤器，其中预滤器可以由以下制成：平均密度为0.031g/cm3至0.5g/cm3的第一非织造合成纤维层；以及平均密度为0.01g/cm3至0.03g/cm3的第二非织造合成纤维层，其中吸湿剂可以吸附至预过滤器。
特别地，预过滤器可以由两层组成，以便增加集尘量和集尘效率。在此，两层中的第一非织造合成纤维层可以收集大尺寸的粉尘，其第二非织造合成纤维层可以增加小尺寸的集尘效率。第一非织造合成纤维层可以具有0.031g/cm3至0.5g/cm3的平均密度，并且第二非织造合成纤维层可以具有0.01g/cm3至0.03g/cm3的平均密度。在此，预过滤器可以由具有不同密度梯度的两层非织造层形成，以便像在主过滤器中那样分散和收集每层的粉尘，收集至其每层或通过其收集的粉尘类型不同。当预过滤器由多层而不是单层形成时，此类粉尘分散和收集效果可以是优异的。此外，当预过滤器的密度比主过滤器的密度高时，在空气被引入到主过滤器时压差可大大增加，因此，引擎的燃料效率可大大降低。对于各层密度值可以如下：预过滤器的第一非织造合成纤维层<预过滤器的第二非织造合成纤维层<主过滤器的蓬松层<主过滤器的中间层<主过过滤的致密层。
根据本公开的实施方式，第一非织造合成纤维层和第二非织造合成纤维层分别具有10mm至35mm的厚度。
根据本公开的实施方式，吸湿剂可以为二氧化硅。在一般过滤器的情况下，当粉尘的尺寸大或流速增大时，收集的粉尘可由于扩散效应而逸出。当预过滤器包含吸附至此的吸湿剂时，纳米级吸湿剂被吸附至纤维表面上，因此，随湿气的增加，纤维表面上的湿涂层影响增加。另外，由于湿涂层，湿气可收集粉尘，并且防止收集的粉尘的逸出。因此，预过滤器可具有优异的集尘能力。
根据本公开的实施方式，吸湿剂可具有1nm至25nm的平均粒径。当纤维表面具有吸附至此的吸湿剂时，其吸收能力取决于吸湿剂的平均粒径。此外，当吸湿剂的平均粒径为几纳米时，集尘能力可以通过用湿气涂敷纤维表面而增加。特别地，当吸湿剂的平均粒径小于1nm时，吸湿剂不可以均匀地吸附至纤维表面上。当平均粒径大于25nm时，被吸附的吸湿剂可以容易地逸出。吸湿剂的平均粒径可以为10nm至20nm，并且进一步可以为15nm。
吸湿剂的总吸附量可以为20g/cm2至30g/cm2。特别地，当吸湿剂的总吸附量小于20g/cm2时，可能降低预过滤器每层的涂敷量和机械粘合性，因此，粉尘会逸出。当总吸附量大于30g/cm2时，通风阻力可由于过大的涂敷量而增加。
根据本公开的实施方式，预过滤器的厚度可以为20mm至70mm。
根据本公开的实施方式，非织造合成纤维可包含60重量％至70重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和30重量％至40重量％的聚甲基丙烯酸甲酯。特别地，当聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量小于60重量％时，合成纤维的量可以降低，因此，密度和集尘量会降低。当聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量大于70重量％时，粘合剂的含量可以降低，因此，每层之间的粘合性会降低。
根据本公开的实施方式，预过滤器的非织造合成纤维可具有300μm至1000μm的平均孔径。特别地，当平均孔径小于300μm时，其可以小于主滤器的蓬松层的平均孔径，因此，通风阻力会增加。当平均孔径大于1000μm时，对于具有5μm至200μm的粒度的粉尘的收集效率会降低。
根据本公开的实施方式，主过滤器可包括含有平均孔径为30μm至50μm的非织造合成纤维的致密层；含有平均孔径为50μm至150μm的非织造合成纤维并且形成于所述致密层上的中间层；以及含有平均孔径为250μm至350μm的非织造合成纤维并且形成于所述中间层上的蓬松层，并且吸湿剂可以吸附至主过滤器。
根据本公开的实施方式，吸附至主过滤器的吸湿剂的总吸附量可以为70g/cm2至80g/cm2。特别地，当吸湿剂的总吸附量小于70g/cm2时，集尘性能会较差。当吸湿剂的总吸附量大于80g/cm2时，生产成本会增加。
根据本公开的实施方式，致密层可以由具有30μm至50μm的平均孔径的非织造合成纤维制成。特别地，当非织造合成纤维的平均孔径小于30μm时，引擎的输出可以由于通风阻力等而降低。当非织造合成纤维的平均孔径大于50μm时，在收集具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉尘中会存在问题。非织造合成纤维的平均孔径可以为35μm至45μm，并且进一步可以为40μm。当致密层的平均孔径为30μm至50μm时，即平均孔径可以为超细时，可以收集具有0.1μm至5.0μm的尺寸的粉尘。特别地，致密层可收集可引起引擎磨蚀和气流传感器误差的粉尘。
此外，致密层可具有0.08g/cm3至0.15g/cm3的平均密度和0.3mm至1.5mm的厚度。特别地，当致密层具有小于0.08g/cm3的平均密度时，对于具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉尘的收集性能会降低。当致密层具有大于0.15g/cm3的平均密度时，引擎的输出可由于通风阻力等而变得降低。此外，当致密层的厚度薄于0.3mm时，对于具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉尘的收集性能会降低。当致密层的厚度大于1.5mm时，对于具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉尘的收集性能可增加，但中间层和蓬松层的厚度会降低。结果，收集到中间层和蓬松层的粉尘量会降低。
根据本公开的实施方式，中间层可以为具有50μm至150μm的平均孔径的非织造合成纤维。特别地，当非织造合成纤维具有小于50μm的平均孔径时，通风阻力会增加，因此，引擎的输出会降低。当非织造合成纤维具有大于150μm的平均孔径时，蓬松层的集尘性能会降低。非织造合成纤维的平均孔径可以为95μm至105μm，并且进一步可以为100μm。
此外，中间层可具有0.04g/cm3至0.1g/cm3的平均密度和0.5mm至1.5mm的厚度。特别地，当中间层具有小于0.04g/cm3的平均密度时，通风阻力会增加，并且因此，引擎的输出会降低。当中间层具有大于0.1g/cm3的平均密度时，中间层的集尘性能可以降低。此外，当中间层的厚度小于0.5mm时，对于具有0.5μm至100μm的粒度的粉尘的收集性能会降低。当中间层的厚度大于1.5mm时，通风阻力会增加。
根据本公开的实施方式，蓬松层可以为平均孔径为250μm至350μm的非织造合成纤维。特别地，当非织造合成纤维具有小于250μm的平均孔径时，通风阻力会增加。当非织造合成纤维具有大于350μm的平均孔径时，对于具有0.1μm至5.0μm的粒度的粉尘的收集性能可变得降低。非织造合成纤维的平均孔径可以为290μm至310μm，并且进一步可以为300μm。蓬松层和中间层的平均直径可以比致密层的平均直径大，因此，可以有利地收集具有0.5μm至100μm的粒度的粉尘。
根据本公开的实施方式，蓬松层可具有0.02g/cm3至0.07g/cm3的平均密度和1mm至2.5mm的厚度。特别地，当蓬松层具有小于0.02g/cm3的平均密度时，蓬松层的集尘效率会降低。当蓬松层具有大于0.07g/cm3的平均密度时，通风阻力会增加，因此，引擎的输出会降低。蓬松层可收集具有0.5μm至100μm的粒度的相对较大尺寸的粉尘。空气过滤器可收集约80％或更多的粉尘。此外，当蓬松层的厚度小于1mm时，细粉尘可以被引入到引擎的内部中。当蓬松层的厚度大于2.5mm时，可以发生过大的通风阻力，因此，引擎的输出会降低。蓬松层的厚度可以为1mm至2mm。
根据本公开的实施方式，用于汽车的长寿命空气过滤器可具有1cm/min至20cm/min的吸收能力。在此，吸收能力可意味着吸湿度，即，每分钟吸收的距离。即，当本公开的空气过滤器浸泡在水中时，每分钟有1cm到20cm的距离可以被吸附。
图4示出了根据本公开的实施方式的空气过滤器。如图4所示，空气过滤器可以由形成于上部处的预过滤器和形成于下部处的主过滤器组成。
同时，本公开提供了制造用于汽车的长寿命空气过滤器的方法，所述方法可包括：(a)在梳理合成纤维之后形成非织造网络的步骤；(b)通过针刺工艺使网络结合的步骤；(c)通过使结合的网络穿过压辊而分别形成主过滤器和预过滤器的步骤；(d)使用吸湿剂溶液分别浸渍主过滤器和预过滤器的步骤；(e)分别干燥浸渍的主过滤器和预过滤器的步骤；以及(f)通过将预过滤器层压在主过滤器上而制造空气过滤器的步骤。
图5示出了根据本公开的实施方式的空气过滤器的制造的工艺流程图。如图5所示，首先，梳理合成纤维。随后，梳理的合成纤维经受结合步骤以形成网络，并且用吸湿剂溶液浸渍通过针刺工艺结合网络形成的主过滤器和预过滤器。接着，进行干燥，然后缠绕主过滤器和预过滤器。随后，将这些过滤器层压以制造空气过滤器。
根据本公开的实施方式，步骤(c)可以在130℃至150℃下进行30秒至3分钟，并且可以在140℃下进行1分钟。此外，在步骤(c)中，预过滤器可以由以下制成：平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维，或者密度为0.031g/cm3至0.5g/cm3的第一非织造合成纤维和平均密度为0.01g/cm3至0.03g/cm3的第二非织造合成纤维。
根据本公开的实施方式，在步骤(c)中，主过滤器可包括含有平均孔径为30μm至50μm的非织造合成纤维的致密层；含有平均孔径为50μm至150μm的非织造合成纤维并且形成于所述致密层上的中间层；以及含有平均孔径为250μm至350μm的非织造合成纤维并且可以形成于所述中间层上的蓬松层。
根据本公开的实施方式，步骤(d)的吸湿剂溶液可以是其中由二氧化硅组成的吸湿剂以胶态分散的溶液。
根据本公开的实施方式，步骤(e)的干燥可以在40℃至100℃下进行三小时至七小时。特别地，当干燥温度低于40℃时，干燥时间会延长。当干燥温度高于100℃时，二氧化硅会粘结在一起，因此可发生拒水性。此外，当干燥时间短于三小时时，不可以正常执行干燥。当干燥时间长于七小时时，总制造时间会增加。干燥可以在70℃下执行五小时。
根据本公开的长寿命空气过滤器可以根据如前所述的方法制造，然后用吸湿剂溶液浸渍，并经受干燥工艺，因为吸湿剂可以均匀地吸附至预过滤器的纤维表面，因此，当合成纤维制成为非织造形式时，可不发生由外部冲击引起的解吸。如果工艺顺序被改变，即，如果非织造形式在执行吸湿剂的吸附后进行制造，那么吸附至纤维表面的吸湿剂会由于后续工艺而被分离或分开，因此，吸收能力会降低。
用于本公开的汽车的空气过滤器可使用重力效应、惯性效应、阻断效应以及扩散效应以收集粉尘。特别地，关于重力效应，通过气流接近纤维的粒子可由于重力而偏离气流，并且可以沉淀在过滤器的纤维上被收集。
关于惯性效应，粒子可由于惯性和与纤维的碰撞而偏离气流。当粒度大、密度高、速度高并且纤维尺寸小时，此类效应可以增加。收集效果可由于此类效应而实现。
关于阻断效应，当根据气流移动的粒子接近纤维时，粒子可以由于粒子的尺寸而被捕获。此类效应可以受到纤维的尺寸和粒度的比例的影响。此类效应在收集中等尺寸或较大的粒子中是有用的。
关于扩散效应，在由于气体分子和粒子之间的碰撞引起的布朗运动的低速下，小尺寸纤维容易捕捉小粒子，并且此类效应不受粒子密度的影响。特别地，关于扩散效应，某些尺寸或更大的粉尘或以恒定流速收集的粉尘的逸出可以通过用吸湿剂处理预过滤器而降低，从而增加了集尘量。
另外，粉尘可以通过静电力来收集。由于静电力，漂浮在空气中的粒子中的带(-)或(+)电的粒子可以通过静电力收集至过滤器的纤维，所述过滤器具有永久电极化性并形成周边环境的电场。
因此，用于根据本公开的汽车的长寿命空气过滤器可以通过将吸湿剂吸附至由具有特定平均密度的非织造合成纤维组成的预过滤器和由具有特定平均孔径的三层非织造合成纤维形成的主过滤器来制造，因此，与现有的过滤器相比，特细粉尘粒子被收集且集尘量大大增加。因此，维修成本可以降低。
此外，即使当仅将纳米级吸湿剂施加至本公开的预过滤器而不需要单独的粘合剂时，也促进了吸附。此外，通过将吸湿剂吸附至预过滤器的所有致密层、中间层和蓬松层，防止了从空气中收集的粉尘逸出。因此，过滤器的集尘量可以增加，因此，引擎的耐磨性和耐久性增加，从而增加了引擎寿命。
在下文，将参考以下实施例对本公开进行更详细的描述。本公开的范围并不限于以下实施例，而是涵盖基本上与其等同的技术思想的修改。
制造实施例1：第一预过滤器的制造
为了制造预过滤器，在梳理工艺中使用平均密度为0.026g/cm3的合成纤维。随后，梳理的合成纤维形成为网络形式。随后，网络经受约700次针刺并在140℃下热固化一分钟，从而制造具有6mm的厚度的第一预过滤器。
制造实施例2：第二预过滤器的制造
为了制造预过滤器，在梳理工艺中使用平均密度为0.04g/cm3的第一合成纤维和平均密度为0.02g/cm3的第二合成纤维。随后，将梳理过第一合成纤维和第二合成纤维均匀层压成网络形式。随后，网络经受约700次针刺并在140℃下热固化一分钟，从而制造具有4mm的厚度的第二预过滤器。
图1示出了根据制造实施例2制造的第二预过滤器的剖视图。如图1所示，预过滤器的上部由平均密度为0.04g/cm3第一非织造合成纤维形成，并且其下部由平均密度为0.02g/cm3的第二非织造合成纤维形成。
制造实施例3：主过滤器的制造
为了制造主过滤器，在致密层梳理工艺中使用具有40μm的平均孔径的合成纤维，在中间层梳理工艺中使用平均孔径为100μm的合成纤维，并且在蓬松层梳理工艺中使用平均孔径为300μm的合成纤维。随后，将梳理过合成纤维均匀层压成网络形式。在本文，致密层形成为0.5mm的厚度，中间层形成为1mm的厚度并且蓬松层形成为1.5mm的厚度。随后，幅材经受约700次针刺并在140℃下热固化一分钟，从而制造具有3mm的厚度的主过滤器。图2示出了根据制造实施例3制造的主过滤器的剖视图。
实施例1
吸湿剂溶液通过将45重量％的平均粒径为12nm的硅溶胶(160g硅溶胶)与55重量％的水混合并且将其以胶体状态分散来制备。随后，使用吸湿剂溶液浸渍根据制造实施例1制造的第一预过滤器和根据制造实施例3制造的主过滤器。随后，将浸渍的第一预过滤器和主过滤器在70℃干燥五小时，从而制造其中细二氧化硅粒子被吸附至纤维表面的预滤过器。在本文，吸附至第一预过滤器的吸湿剂的总吸附量为30g/cm2，并且吸附至主过滤器的吸湿剂的总吸附量为75g/cm2。随后，将主过滤器和预过滤器层压，从而制造用于汽车的空气过滤器。
实施例2
以与实施例1相同的方式制造用于汽车的空气过滤器，不同的是使用根据制造实施例2制造的第二预过滤器代替第一预过滤器。在本文，吸附至第二预过滤器的吸湿剂的总吸附量为30g/cm2，并且吸附至主过滤器的吸湿剂的总吸附量为75g/cm2。
比较例1
使用不包括预过滤器的一般空气净化器。
比较例2
直接层压实施例1的第一预过滤器和主过滤器而不需要使用吸湿剂溶液浸渍，以制造用于汽车的空气过滤器。
比较例3
直接层压实施例2的第一预过滤器和主过滤器而不需要使用吸湿剂溶液浸渍，以制造用于汽车的空气过滤器。
实验实施例1
测量根据实施例1和实施例2以及比较例1至比较例3制造的空气过滤器的特性，诸如透气率、集尘量、压力损失、初始效率和寿命效率。结果总结于下表1。
[表1]
Figure BDA0001127679460000111
如表1所示，在比较例1的情况下，透气率最低，因此，集尘量和压力损失的值最低。此外，可以确认的是，在比较例2和比较例3的情况下，与实施例1和实施例2相比，透气率最高，但集尘量低。
另一方面，可以确认的是，在实施例1和实施例2的情况下，与比较例2和比较例3相比，透气率相对较低，但集尘量相对较高，在77％和83％。此外，可以确认的是，初始效率和寿命效率保持在99％或更多。因此，可以确认的是，通过将吸湿剂吸附至具有特定平均密度的预过滤器和具有由平均直径不同的非织造合成纤维形成的三层结构的主过滤器，表现出优异的寿命效率，同时，收集各种尺寸的超细粉尘粒子，从而与现有的过滤器相比，大大增加了集尘量。
图3示出了根据实施例1制造的主过滤器，通过所述主过滤器收集粉尘。如图3所示，可以确认的是，大量的具有相对较大粒度的粉尘被收集到蓬松层，并且相对较细的粉尘被吸附至中间层和致密层。
实验实施例2
使用根据实施例2和比较例1至比较例3制造的空气过滤器，测量取决于湿度的集尘量。特别地，在23℃下于50％、55％、60％、70％和80％的湿度条件下，根据KS R ISO 5011测量集尘量。结果总结于下表2。在下表2中，相对于比较例1的集尘的增加量和增加速率计算集尘的增加量和增加速率。
[表2]
Figure BDA0001127679460000121
如表2所示，可以确认的是，在其中未采用预过滤器的比较例1和其中未采用吸湿剂的吸附的比较例2的情况下，与实施例2相比，表现出非常低的集尘量，并且其初始效率和终点效率相对较低。
此外，可以确认的是，在其中未采用吸湿剂的吸附的比较例3的情况下，与比较例1和比较例2相比，集尘量稍微增加，但与实施例1相比，集尘量降低。
另一方面，可以确认的是，在其中采用了包含吸附至此的吸湿剂的预过滤器和主过滤器的实施例2的情况下，每单位面积的集尘量最高，并且集尘量也随湿度的增加而增加。因此，可以确认的是，通过将吸湿剂吸附至预过滤器和主过滤器，由于吸湿防止了从空气收集的粉尘的逸出，因此，过滤器的集尘效率提高。
如从上面的描述可知，因为用于根据本公开的汽车的长寿命空气过滤器可以包括由具有特定平均密度的非织造合成纤维制成的预过滤器和由具有特定平均孔径的三层非织造合成纤维形成的主过滤器，所述预过滤器和所述主过滤器包含吸附至此的吸湿剂，集尘量通过收集超细粉尘粒子而大大增加，并且因此维修成本可以降低。
此外，即使当仅将纳米级吸湿剂施加至本公开的预过滤器而不需要单独的粘合剂时，也促进了吸附。此外，由于吸湿剂吸收至预过滤器的所有致密层、中间层和蓬松层，可以防止通过吸湿从空气中收集的粉尘的逸出，因此，过滤器的集尘量增加。因此，引擎的耐磨性和耐久性增加，因此，引擎的寿命增加。

Claims (18)

1.一种用于汽车的空气过滤器，所述空气过滤器包括：
主过滤器；以及
预过滤器，
其中所述预过滤器包括平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维和吸附至所述预过滤器的吸湿剂，并且
其中所述主过滤器包括：
含有平均孔径为30μm至50μm的非织造合成纤维的致密层；
含有平均孔径为50μm至150μm的非织造合成纤维并且形成于所述致密层上的中间层；以及
含有平均孔径为250μm至350μm的非织造合成纤维并且形成于所述中间层上的蓬松层，
其中所述吸湿剂吸附至所述主过滤器。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述吸湿剂为二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述吸湿剂具有1nm至25nm的平均粒径。
4.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述吸湿剂的总吸附量为20g/cm2至30g/cm2。
5.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述预过滤器的厚度为20mm至70mm。
6.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述非织造合成纤维包括60重量％至70重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和30重量％至40重量％的聚甲基丙烯酸甲酯。
7.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述非织造合成纤维的平均孔径为300μm至1000μm。
8.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中吸附至所述主过滤器的所述吸湿剂的总吸附量为70g/cm2至80g/cm2。
9.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述致密层具有0.08g/cm3至0.15g/cm3的平均密度和0.3mm至1.5mm的厚度。
10.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述中间层具有0.04g/cm3至0.1g/cm3的平均密度和0.5mm至1.5mm的厚度。
11.根据权利要求1所述的空气过滤器，其中所述蓬松层具有0.02g/cm3至0.07g/cm3的平均密度和1mm至2.5mm的厚度。
12.一种用于汽车的空气过滤器，所述空气过滤器包括：
主过滤器；
预过滤器，
其中所述预过滤器包括平均密度为0.031g/cm3至0.5g/cm3的第一非织造合成纤维层；以及
平均密度为0.01g/cm3至0.03g/cm3的第二非织造合成纤维层，
其中吸湿剂吸附至所述预过滤器，并且
其中所述主过滤器包括：
含有平均孔径为30μm至50μm的非织造合成纤维的致密层；
含有平均孔径为50μm至150μm的非织造合成纤维并且形成于所述致密层上的中间层；以及
含有平均孔径为250μm至350μm的非织造合成纤维并且形成于所述中间层上的蓬松层，
其中所述吸湿剂吸附至所述主过滤器。
13.根据权利要求12所述的空气过滤器，其中所述第一非织造合成纤维层和所述第二非织造合成纤维层中的每个的厚度为10mm至35mm。
14.一种制造用于汽车的长寿命空气过滤器的方法，所述方法包括以下步骤：
在梳理合成纤维之后形成非织造网络；
通过针刺工艺将所述网络结合；
通过将结合的网络穿过压辊而分别形成主过滤器和预过滤器；
使用吸湿剂溶液分别浸渍所述主过滤器和所述预过滤器；
分别干燥浸渍的主过滤器和预过滤器；以及
通过将所述预过滤器层压在所述主过滤器上制造空气过滤器，
其中在分别形成所述主过滤器和所述预过滤器的步骤中，所述主过滤器包括：
含有平均孔径为30μm至50μm的非织造合成纤维的致密层；
含有平均孔径为50μm至150μm的非织造合成纤维并且形成于所述致密层上的中间层；以及
含有平均孔径为250μm至350μm的非织造合成纤维并且形成于所述中间层上的蓬松层。
15.根据权利要求14所述的方法，其中在分别形成所述主过滤器和所述预过滤器的步骤中，所述预过滤器由平均密度为0.01g/cm3至0.5g/cm3的非织造合成纤维制成。
16.根据权利要求14所述的方法，其中在分别形成所述主过滤器和所述预过滤器的步骤中，所述预过滤器由平均密度为0.031g/cm3至0.5g/cm3的第一非织造合成纤维和平均密度为0.01g/cm3至0.03g/cm3的第二非织造合成纤维制成。
17.根据权利要求14所述的方法，其中在使用吸湿剂溶液浸渍所述主过滤器和所述预过滤器的步骤中，所述吸湿剂溶液是其中由二氧化硅组成的吸湿剂以胶态分散的溶液。
18.根据权利要求14所述的方法，其中在分别干燥浸渍的主过滤器和预过滤器的步骤中，所述干燥在40℃至100℃下进行三小时至七小时。
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