CN111603846A - 一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯及其制备方法 - Google Patents

一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，至少包括两个过滤层；每个过滤层均包括相互交织的粗纤维集和细纤维集；各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小；最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm。本发明还公开了具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，包括以下步骤1)熔融纺丝；2)接收成网。本发明粗纤维集起到粘结细纤维集的作用，并起到支撑的作用，防止滤芯在使用过程中被压缩，提高了纳污量；细纤维集起到过滤截留的作用，提高了过滤精度；滤芯兼具高过滤精度、高纳污载体和高寿命的功能，过滤效果佳。

Description

一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯及其制备方法
技术领域
本发明属于分离与过滤行业非织造品技术领域，特别是涉及熔喷滤芯领域，尤其是涉及一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯及其制备方法。
背景技术
非织造材料以其优异的过滤性能、高产量、加工工艺简单等优点，成为一种越来越重要的过滤材料。非织造成型的熔喷滤芯由于具有独特的杂乱分布的三维立体结构，而且空隙小、比表面积大，集深层过滤和精密过滤功能于一体，使其在微电子工业、食品化工、医疗卫生、环境保护等领域发挥着重要的作用。
近些年来，随着半导体工业的迅速发展，对抛光技术提出了更高的要求，化学机械抛光技术(CMP)是目前唯一可以在整个硅圆晶片上实现全面平坦化的工艺技术。然而，CMP技术中抛光液的研磨颗粒的尺寸等级或洁净度直接决定半导体晶片的表面质量。目前降低由于浆液颗粒尺寸过大或者污染物引起表面质量缺陷的方法是对浆液进行过滤。然而，传统的过滤材料对这种纳米级浆液颗粒的过滤效果十分有限，因此，为了达到较高的过滤效率，满足半导体制造清洗过程中的效果与效率，提高过滤材料的过滤精度显得尤为重要。最常用的方法就是降低滤材的纤维直径，使纤维变得更加紧密，但是这会导致滤材的过滤阻力急剧上升，截留的微粒堵塞滤材，影响过滤器的使用寿命。因此制备一种兼具过滤高效性和低阻性的过滤材料具有很大的现实意义。
美国专利US5591335公开了一种兼具支撑和过滤功能纤维的非织造熔喷过滤介质的滤芯及其制备方法。通过设计一种特殊的熔喷生产系统设备，制备的熔喷非织造纤维滤芯含有较大直径的支撑纤维和较小直径的过滤纤维结构，两种纤维彼此紧密缠绕粘合，由此得到径向厚度上的过滤特性呈梯度变化的滤芯。该发明的滤芯虽然具有压降低、寿命长等优点，但是过滤纤维直径达到1-50μm，远远不能满足纳米级的高过滤精度的要求。
美国专利US4594202公开了一种圆柱形结构的纤维过滤滤芯及其制备方法。通过设计一种压辊装置，对旋转收集器上的纤维外表面施加一个压力，并控制熔喷工艺变量，制备在径向方向上具有恒定孔隙体积、直径可变的圆柱形纤维滤芯。虽然具有较高的过滤效率、纳污量以及使用寿命，但是径向方向上纤维密度恒定，不利于发挥滤芯梯度结构功能的优势，而且纤维直径在1.5μm以上，无法满足纳米级的高过滤精度的要求。因此，开发出过滤精度高等综合性能优异的熔喷滤芯具有很大的应用价值和现实意义。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯：
至少包括两个过滤层；
所述每个过滤层均包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，一般来说我们认为，粗纤维集内的纤维直径不小于所在过滤层的平均直径，或者，细纤维集内的纤维直径小于所在过滤层的平均直径；
各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小；
最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm。
本发明通过相邻过滤层的纤维平均直径产生梯度变化，而且是各个过滤层的粗纤维集之间产生纤维平均直径的梯度变化，配合各个过滤层的细纤维集之间产生纤维平均直径的梯度变化，使得粗纤维集和细纤维集配合，达到在保证过滤精度和滤芯整体结构稳定性的同时，不增加滤材过滤阻力的目的，达到良好的过滤效果。
进一步的，外侧过滤层的粗纤维集的平均直径比相邻的内侧过滤层的粗纤维集的平均直径大至少40％；和/或，内侧过滤层的细纤维集的平均直径比相邻的外侧过滤层的细纤维集的平均直径小至少20％。
各个过滤层粗纤维集的平均直径自外向内呈大于50％的梯度减小，各个过滤层细纤维集的平均直径自内向外呈大于等于20％的梯度减小，梯度设计合理，相邻过滤层之间的压降不会过高，污染物被均匀的保留在各个过滤层内，在保证粗纤维集发挥支撑过滤层和具备足够的纳污能力的同时，细纤维集发挥过滤的作用，保证过滤精度。
进一步的，最外侧过滤层的粗纤维集的平均直径比与其相邻层的粗纤维集的平均直径大80-700％。
本发明最外层粗纤维集的平均直径特别大，一个作用是形成较稳固的形状支撑作用，避免表面纤维脱落造成二次污染，另一作用是在待过滤流体进入滤芯内部时，对其进行初步过滤，大量的污物被截留在最外层，保证内部过滤层的过滤精度，提高过滤效率，改善过滤效果。
优选的，最外层的粗纤维集的平均直径比与其相邻层的粗纤维集的平均直径大100-280％。
此数据设计下，最外层和内层的配合效果最好，纳污能力和过滤效果达到最佳的平衡，改变了传统滤芯结构各个过滤层各自发挥过滤作用，纤维层之间没有配合作用的形式。
进一步的，所述各个过滤层中粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的至少2倍。
各个过滤层中粗纤维集和细纤维集的平均直径相差至少两倍，粗纤维集和细纤维集之间的交织更加紧密，单个过滤层的过滤效果较好，且配合相邻过滤层之间纤维平均直径的梯度变化，过滤效果更佳，过滤效率更高。
进一步的，各个过滤层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.1-7μm，各个过滤层中细纤维集的纤维直径标准差为0.05-1μm。
各个过滤层中粗纤维集和细纤维集的纤维直径标准差设计，保证单个过滤层的粗纤维集内粗纤维直径分布更加均匀，细纤维集内细纤维直径分布也更加均匀，改善了单个过滤层的过滤效果。
进一步的，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧增加。
此结构设计使得各个过滤层自外向内的过滤精度越来越高，各个过滤层自内向外的纳污能力越来越强。
进一步的，所述各个过滤层的纤维孔隙率由外侧向内侧减小。
进一步的，所述外侧过滤层的纤维孔隙率比相邻的内侧过滤层的纤维孔隙率大5-25％。
各个过滤层之间的孔隙率也呈梯度自外向内增大，使得各个过滤层之间的配合更加合理有效，滤芯的整体过滤能力得到提高。
进一步的，还包括位于过滤层外侧的外皮层，所述外皮层的纤维平均直径大于或等于位于最外侧过滤层的粗纤维集平均直径。
外皮层可以有效避免过滤层最外层的细纤维脱落，对整个滤芯外周形成支撑和保护作用。
进一步的，所述内侧过滤层的粗纤维集的部分与相邻的外侧过滤层的细纤维集的部分相互交织。
相邻的过滤层之间部分细纤维集和粗纤维集产生交织作用，相邻过滤层在径向形成连接，两者之间的连接更加紧密，而且粗纤维集可以形成过滤层外侧的保护层，起到支撑和保护的作用。
进一步的，所述各个过滤层中粗纤维集的纤维直径为0.7-50μm，所述各个过滤层中细纤维集的纤维直径为0.1-2μm；所述各个过滤层中粗纤维集的纤维平均直径为1.1-12.5μm，所述各个过滤层中细纤维集的纤维平均直径为0.4-1.5μm。
各个过滤层中粗纤维集的纤维直径和细纤维集的纤维直径的具体数据限定，对针对性行业的过滤精度要求得到满足。
进一步的，所述各个过滤层的厚度为2-7mm。
厚度的设计配合各个过滤层表面的细纤维集和粗纤维集的交织配合，在径向和轴向实现配合，达到最佳的过滤效果。
进一步的，至少包括最内层、近内层、近外层和最外层四个过滤层。
四个过滤层的设计不仅满足过滤精度、纳污能力的要求，而且层数设计合理，每个过滤层发挥其最大的过滤功能，制作成本得到控制。
进一步的，最内层粗纤维集的纤维直径为0.7-1.5μm，最内层细纤维集的纤维直径为0.1-0.7μm；近内层粗纤维集的纤维直径为1-3μm，近内层细纤维集的纤维直径为0.3-1μm；近外层粗纤维集的纤维直径为2-5μm，近外层细纤维集的纤维直径为0.7-1.5μm；最外层粗纤维集的纤维直径为5-50μm，最外层细纤维集的纤维直径为1-2μm。
具体限定了四个过滤层的粗纤维集纤维直径和细纤维集纤维直径，不同于现有技术的过滤层纤维直径集中在某个区域范围，既有纳米纤维所具有的良好过滤能力，也有微米纤维所具有的较大纳污量，粗纤维集和细纤维集配合，产生良好的过滤效果，过滤效率更高。
进一步的，所述最内层粗纤维集的重量含量为20-30％，最内层细纤维集的重量含量为70-80％；近内层粗纤维集的重量含量为30-40％，近内层细纤维集的重量含量为60-70％；近外层粗纤维集的重量含量为40-50％，近外层细纤维集的重量含量为50-60％；最外层粗纤维集的重量含量为50-60％，最外层细纤维集的重量含量为40-50％。
进一步的，所述最内层的纤维孔隙率为65-75％，近内层的纤维孔隙率为70-80％，近外层的纤维孔隙率为75-85％，最外层的纤维孔隙率为80-90％。
进一步的，所述每个过滤层由混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的相同或者不同聚合物组成；所述过滤层由一种聚合物组成的混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的所述聚合物组成；所述高熔融指数聚合物用以形成细纤维集，低熔融指数聚合物用以形成粗纤维集。
本发明中粗纤维集和细纤维集的混搭结构由混合物熔喷形成，由于混合物由至少两种熔融指数的相同或者不同聚合物组成，混合物熔体相似相容后形成海岛结构，把高熔融指数聚合物看成海，低熔融指数聚合物看成岛，则由熔喷形成的单根纤维对应的原料可能来自高熔融指数聚合物，也可能来自低熔融指数聚合物，从而形成粗细纤维混搭结构。
进一步的，所述一种或多种聚合物包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min；高熔融指数部分的含量为60-96.5wt％，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt％。
本发明还公开了一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，包括以下步骤：
1)熔融纺丝，将原料于挤出机中熔融挤出后经计量泵和风刀牵引，并通过至少包括第一喷丝板和第二喷丝板的单组喷丝板熔喷形成一个过滤层，多组喷丝板对应形成滤芯的多个过滤层的结构，其中，所述过滤层的数量和喷丝板的组数相同，每个过滤层包括粗纤维集和细纤维集交织结构，各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm；
2)接收成网，将步骤1)中的多个粗纤维集和细纤维集交织结构分别经过冷却装置冷却成型为过滤层，并于旋转的中心轴上交织粘合形成具有多个过滤层的滤芯。
本发明中单组喷丝板对应单个过滤层的制作，单组喷丝板又包括第一喷丝板和第二喷丝板分别熔喷形成粗纤维集和细纤维集，第一喷丝板和第二喷丝板两股气流的混合有助于粗纤维集和细纤维集的纤维互锁，两者的交织更加紧密，细纤维集和粗纤维集的熔喷产生更加精准，独立控制下的每层过滤层结构更加稳定。
作为优选，所述第一喷丝板朝向滤芯所在方向，第二喷丝板朝向第一喷丝板至滤芯的喷射路径。
第一喷丝板熔喷形成的纤维集和第二喷丝板熔喷形成的纤维集先相互交织，再利用压辊压合成型，区别于传统方式不同喷丝板产生的纤维集先各自熔喷至中心轴上，再利用压辊将不同的纤维集压合成型的过程，此制作工艺保证纤维集之间的交织更加紧密，粘接更加稳固。
作为优选，所述第一喷丝板用于喷射形成细纤维集，所述第二喷丝板用于喷射形成粗纤维集。
第一喷丝板喷射的细纤维集喷头流速大于第二喷丝板喷射的粗纤维集喷头流速，从而细纤维集可以和粗纤维集交织后带动粗纤维集改变流向，保证细纤维集和粗纤维集交织后喷射在中心轴上。
作为优选，所述第二喷丝板喷射形成与第一喷丝板喷射区域重叠的区域一，和未被第一喷丝板覆盖的区域二，该区域二用于形成位于过滤层外侧的外皮层，所述外皮层的纤维平均直径大于或等于位于最外侧过滤层的粗纤维集平均直径；或者，该区域二与相邻过滤层的细纤维集的部分相互交织。
当区域二用于形成外皮层时，外皮层对过滤滤芯形成良好的支撑和保护作用，避免最外层的细纤维集脱落；当区域二不是用于形成外皮层时，其与相邻过滤层的细纤维集产生交织，相邻过滤层之间的结合更加紧密、稳固。
作为优选，所述第一喷丝板和第二喷丝板呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调。
第一喷丝板和第二喷丝板之间呈夹角布设，保证第二喷丝板喷射的粗纤维集能快速、完整地落在第一喷丝板喷射的细纤维集流体上，保证粗纤维集和细纤维集的良好交织，进而保证过滤层的紧密结构。
作为优选，所述两个喷丝板的垂直高度方向间距为5-20cm，水平投影方向间距为10-50cm。
作为优选，所述过滤层的数量和喷丝板的组数相同，一组喷丝板至少包括用于熔喷粗纤维集的喷丝板和用于熔喷细纤维集的两个喷丝板。
作为优选，所述接收成网步骤还包括压合步骤，至少设有一个用于对应形成在旋转中心轴上面的粗纤维集和细纤维集交织物的压合装置。
作为优选，每组喷丝板对应至少一压合装置，该压合装置用于调节每个过滤层的纤维孔隙率。
作为优选，所述压合装置的压力大小和压力角度可调。
一组喷丝板对应一个压合装置，而喷丝板的组数又与过滤层的层数相同，从而每个过滤层的性能数据调节可以由压合装置的调节实现，每个过滤层的制作可分别独立控制，整个滤芯的制作工艺调节简单，制作精度高，产品的稳定性高。
作为优选，所述挤出机的加热温度为170-330℃，喷丝板的温度为190-330℃。
作为优选，所述风刀间隙为0.1-2.5mm，接收距离为40-200mm，风刀产生的热风温度为200-320℃，热风风压为25-200kPa。
作为优选，所述喷丝板具有多个孔径相同或不同的喷孔。
作为优选，用于生产粗纤维集的喷丝板孔径为0.4-0.6mm，孔间距为0.8-2.4mm，风刀间隙为0.4-2.4mm；或者，用于生产粗纤维集的喷丝板孔径0.4-0.5mm，孔间距为1.2-1.5mm；风刀间隙为0.6-1.5mm；或者，用于生产细纤维集的喷丝板孔径为0.1-0.3mm，孔间距为0.2-0.9mm，风刀间隙为0.1-1.2mm；或者，用于生产细纤维集的喷丝板孔径0.15-0.25mm，孔间距为0.35-0.65mm，风刀间隙为0.2-0.6mm。
粗纤维集和细纤维集的制作可以通过不同原料取自不同的料筒实现，也可以取自同一料筒，配合喷丝板不同的出丝速度实现，实现方式多样，更加灵活。
作为优选，所述熔融纺丝步骤之前包括混合步骤，将具有至少两种熔融指数的一种或多种聚合物共混；所述一种或多种聚合物包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min。
作为优选，所述原料内还掺有用于产生自由基降解分子链的降解剂，所述降解剂的含量为0.2-5wt％，聚合物高熔融指数部分的含量为60-96.5wt％，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt％；所述降解剂为一种非过氧化物型的自由基生成剂。
本发明的有益效果是：粗纤维集和细纤维集形成混搭结构，粗纤维集起到粘结细纤维集的作用，同时起到支撑的作用，防止滤芯在使用过程中被压缩，提高了纳污量；细纤维集起到过滤截留的作用，提高了过滤精度；各个过滤层粗纤维集的平均直径自外向内呈梯度减小，各个过滤层细纤维集的平均直径自内向外呈梯度减小，不同结构的过滤层具有不同的孔隙率，从而形成一定的过滤精度梯度；使得本发明制备的滤芯兼具高过滤精度、高纳污载体和高寿命的功能，过滤效果更佳，在水处理、医疗卫生材料用途以及微电子工业用途上都有很好的应用价值。
本发明利用至少一组喷丝板喷射形成粗纤维集和细纤维集，而且粗纤维集和细纤维集先相互交织，再通过压辊等装置压合在中心轴上形成过滤层，改变了传统将粗纤维和细纤维同时喷射在中心轴上的方式，每个过滤层的稳定性更高，粗纤维集和细纤维集之间的交织更加紧密，过滤层的纳污量更大，过滤精度更高，过滤效果更佳。
附图说明
图1为本发明提供的实施例1中内侧过滤层分别放大2000倍、1000倍、300倍的SEM图。
图2为本发明提供的实施例1中外侧过滤层分别放大2000倍、1000倍、300倍的SEM图。
图3为本发明提供的实施例2中最内层分别放大2000倍、1000倍、300倍的SEM图。
图4为本发明提供的实施例2中近内层分别放大2000倍、1000倍、300倍的SEM图。
图5为本发明提供的实施例2中最外层分别放大2000倍、1000倍、300倍的SEM图。
图6为本发明提供的实施例3中最内层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图7为本发明提供的实施例3中近内层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图8为本发明提供的实施例3中近外层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图9为本发明提供的实施例3中最外层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图10为本发明提供的实施例4中最内层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图11为本发明提供的实施例4中近内层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图12为本发明提供的实施例4中近外层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图13为本发明提供的实施例4中最外层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图14为本发明提供的实施例5中最内层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图15为本发明提供的实施例5中近内层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图16为本发明提供的实施例5中近外层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图17为本发明提供的实施例5中最外层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图18为本发明提供的实施例5中外皮层分别放大1000倍、300倍、100倍的SEM图。
图19为本发明提供的过滤滤芯制备装置(一个压合装置)部分立体图。
图20为本发明提供的过滤滤芯制备装置(多个压合装置)部分立体图。
图21为本发明提供的第一喷丝板和第二喷丝板与滤芯的布设结构示意图。
图22为本发明实施例5中提供的过滤滤芯制备装置(一个压合装置)部分立体图一。
图23为本发明实施例5中提供的过滤滤芯制备装置(一个压合装置)部分立体图二。
图24为本发明实施例6中提供的四组喷丝板的喷射区域示意图。
其中，1-第一喷丝板，2-第二喷丝板20-单独(不成组)设置的第二喷丝板，21-区域一，22-区域二，31-最内层过滤层，32-近内层过滤层，33-近外层过滤层，34-最外层过滤层，4-中心轴，5-压合装置，51-第一压合装置，52-第二压合装置，53-第三压合装置，54-第四压合装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，至少包括两个过滤层，每个过滤层的厚度为2-7mm，每个过滤层均包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，其中我们认为，粗纤维集的纤维直径不小于所在过滤层的平均直径，或者，细纤维集的纤维直径小于所在过滤层的平均直径。并且，每个过滤层中粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的至少2倍；各个过滤层中粗纤维集的纤维直径为0.7-50μm，各个过滤层中细纤维集的纤维直径为0.1-2μm；各个过滤层中粗纤维集的纤维平均直径为1.1-12.5μm，各个过滤层中细纤维集的纤维平均直径为0.4-1.5μm。
各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小。最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm。
外侧过滤层的粗纤维集的平均直径比相邻的内侧过滤层的粗纤维集的平均直径大至少40％；内侧过滤层的细纤维集的平均直径比相邻的外侧过滤层的细纤维集的平均直径小至少20％。
最外侧一侧的粗纤维集的平均直径比与其相邻层的粗纤维集的平均直径大80-700％，优选的，最外侧一侧的粗纤维集的平均直径比与其相邻层的粗纤维集的平均直径大100-280％。
各个过滤层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.1-7μm，各个过滤层中细纤维集的纤维直径标准差为0.05-1μm。
各个过滤层的纤维孔隙率由外侧向内侧减小，且外侧过滤层的纤维孔隙率比相邻的内侧过滤层的纤维孔隙率大5-25％。
实施例1
于本实施例中，包括内侧过滤层、外侧过滤层二个过滤层，内侧过滤层包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，外侧过滤层包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，内侧过滤层、外侧过滤层的厚度均为7mm；
内侧过滤层粗纤维集的纤维直径为0.8-1.5μm，内侧过滤层粗纤维集的纤维平均直径为1.18μm；内侧过滤层细纤维集的纤维直径为0.3-0.8μm，内侧过滤层细纤维集的纤维平均直径为0.56μm；内侧过滤层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.11倍。
外侧过滤层粗纤维集的纤维直径为5-9.3μm，外侧过滤层粗纤维集的纤维平均直径为6.35μm，比内侧过滤层粗纤维集的纤维平均直径大438.1％；外侧过滤层细纤维集的纤维直径为0.7-1.5μm，外侧过滤层细纤维集的纤维平均直径为1.12μm，内侧过滤层细纤维集比外侧过滤层细纤维集的纤维平均直径小50％；外侧过滤层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的5.67倍。
外侧过滤层粗纤维集的平均直径＞内侧过滤层粗纤维集的平均直径；外侧过滤层细纤维集的平均直径＞内侧过滤层细纤维集的纤维平均直径。
上述粗纤维集和细纤维集平均直径的测量方法为，在深层过滤滤芯各个过滤层1000μm*1000μm的取样区域内，使用扫描电子显微镜对过滤层进行形貌表征后，再利用计算机软件(如Matlab、NIS-Elements等)或手工进行测量后计算平均值。
内侧过滤层粗纤维集的重量含量为25-35％，内侧过滤层细纤维集的重量含量为65-75％；外侧过滤层粗纤维集的重量含量为45-55％，外侧过滤层细纤维集的重量含量为45-55％。也就是说，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐增加。
内侧过滤层的纤维的整体标准差为0.23μm，其中，内侧过滤层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.13μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.09μm；外侧过滤层的纤维的整体标准差为0.78μm，其中，外侧过滤层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.61μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.28μm。
内侧过滤层的纤维孔隙率为70％；外侧过滤层的纤维孔隙率为80％，比内侧过滤层的纤维孔隙率大14.3％左右。
每个过滤层由混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的相同或者不同聚合物组成；聚合物为热塑性聚合物，其为聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、含氟聚合物、聚苯乙烯中的至少一种；
于本实施例中，过滤层由一种聚合物组成的混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的所述聚合物组成，也就是说，聚合物包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物；高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，其用以形成细纤维集；低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min，其用以形成粗纤维集；高熔融指数部分的含量为60-96.5wt％，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt％。
具体的，该混合物为热塑性聚合物聚丙烯，其包含具有高熔融指数的聚丙烯和具有低熔融指数的聚丙烯，其中高熔融指数聚丙烯的熔融指数为1800g/10min，含量为90wt％；低熔融指数聚丙烯的熔融指数为28g/10min，含量为5wt％。
聚合物内掺有用于产生自由基降解分子链的降解剂，其含量为5wt％，该降解剂为非过氧化物型的化合物。
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，包括以下步骤：
1)熔融纺丝，将原料于挤出机中熔融挤出后经计量泵和风刀牵引，并通过至少包括第一喷丝板和第二喷丝板的单组喷丝板熔喷形成一个过滤层，多组喷丝板对应形成滤芯的多个过滤层的结构，其中，所述过滤层的数量和喷丝板的组数相同，每个过滤层包括粗纤维集和细纤维集交织结构，各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm；
2)接收成网，将步骤1)中的多个粗纤维集和细纤维集交织结构分别经过冷却装置冷却成型，再经过压合装置分别压合为过滤层，并于旋转的中心轴上交织粘合形成具有多个过滤层的滤芯。
具体的，过滤层的数量和喷丝板的组数相同，沿轴向布设有两组喷丝板，用于将熔融挤出、计量后的聚合物熔体喷出；每组喷丝板包括第一喷丝板1和第二喷丝板2，第一喷丝板1朝向滤芯3所在方向，更确切的说，第一喷丝板1朝向中心轴4所在方向，定义第一喷丝板1的喷孔至中心轴4的直线距离为喷射路径，则第二喷丝板2朝向该喷射路径；第一喷丝板1和第二喷丝板2呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调，即图中α角为45-135°，本实施例中为60°。第一喷丝板1和第二喷丝板2的垂直高度方向上的间距为18cm，即图中D1为18cm，水平投影方向上的间距为25cm，即图中D2为25cm。
其中，第一喷丝板1的热风速度大于第二喷丝板2的热风速度，从而可以在两股气流混合后带动第二喷丝板2对应气流改变流向。值得一提的是，本实施例中的第一喷丝板1和第二喷丝板2中的原料均取自同一料筒，如上所说，该料筒内为内的原料包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，从两个喷丝板中形成的纤维均包括粗纤维集和细纤维集的纤维。可以理解的是，第一喷丝板1中形成的纤维的平均直径会小于第一喷丝板2中形成的纤维的平均直径。当然，在其他实施例中，第一喷丝板1和第二喷丝板2中的原料可以取自同一料筒，并且该料筒内的原料为单一聚合物，而通过控制第一喷丝板1和第二喷丝板2对应的热风速度和计量泵流量参数等即可实现两喷丝板形成不同粗细的纤维。
另外，需要补充的是，第一喷丝板1和第二喷丝板2中的原料也可以取自不同料筒，不同料筒中可以放置不同聚合物，也可以放置熔融指数不同的相同种类的聚合物，较优的，第一喷丝板1用于喷射形成细纤维集，第二喷丝板2用于喷射形成粗纤维集。
随着中心轴4的周向转动和轴向移动，依次在中心轴4外形成内侧过滤层和外侧过滤层。
压合装置5用于对应形成在旋转中心轴3上面的粗纤维集和细纤维集交织物，也就是说每个过滤层对应一个压合装置，压合装置5包括第一压合装置和第二压合装置，从而通过对压合装置的压力大小和压力角度的调节达到调节每个过滤层的纤维孔隙率的目的。也可以通过一个压合装置来实现，降低设备复杂性和各压合装置单独控制的难度。
第一喷丝板和第二喷丝板的长度均为1000mm，具有多个孔径相同的喷孔，喷孔的数量为2500个，喷孔的长径比为20，单个喷孔的产率为0.05g/min；
喷丝板分为多个区域，于本实施例中为八个区域，其温度分别为285℃、290℃、290℃、290℃、285℃、290℃、290℃、290℃，熔融的共混物在喷丝板的流动速率为0.06ghm；
风刀间隙为0.5mm，接收距离为40mm，风刀产生的热风温度为300℃，热风风压为180kPa；
具体的，用于生产粗纤维集的第二喷丝板2孔径为0.6mm，孔间距为1.4mm，风刀间隙为2.0mm；用于生产细纤维集的第一喷丝板1孔径为0.3mm，孔间距为0.5mm，风刀间隙为0.8mm；
原料利用挤出机熔融挤出，其中挤出机的加热温度沿行进方向依次为190℃、260℃、260℃，经过螺杆挤出后，由各自计量泵计量输送共混物熔体均匀分布到对应的两排喷丝板，其中计量泵的流量为280ml/min；
挤出机和计量泵之间设置有过滤器，挤出机与料筒相连；
风力牵引装置利用空压机和热风罐提供气源，设置在喷丝板出口的两侧，用于牵引熔体喷出的混合物形成细丝；其中风刀牵引的风刀间隙为0.7mm，接收高度为50mm，风刀产生的热风温度为295℃，热风风压为80kPa，热风风量为20m3/min；冷却装置为现有技术不再赘述。
实施例2
于本实施例中，包括最内层、近内层和最外层三个过滤层，最内层、近内层和最外层均各自包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，最内层、近内层和最外层的厚度不同，分别均为4mm、5mm、5mm；
最内层粗纤维集的纤维直径为0.6-3μm，最内层粗纤维集的纤维平均直径为1.20μm；最内层细纤维集的纤维直径为0.3-0.8μm，最内层细纤维集的纤维平均直径为0.60μm；最内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2倍。
近内层粗纤维集的纤维直径为1-3.2μm，近内层粗纤维集的纤维平均直径为1.93μm，比最内层粗纤维集的纤维平均直径大60.8％；近内层细纤维集的纤维直径为0.4-1.2μm，近内层细纤维集的纤维平均直径为0.91μm，最内层细纤维集的纤维平均直径比近内层细纤维集的纤维平均直径小51.7％；近内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.12倍。
最外层粗纤维集的纤维直径为5-10.3μm，最外层粗纤维集的纤维平均直径为6.97μm，比近内层粗纤维集的纤维平均直径大261.1％；最外层细纤维集的纤维直径为0.5-1.8μm，最外层细纤维集的纤维平均直径为1.38μm，近内层细纤维集的纤维平均直径比最外层细纤维集的纤维平均直径小34％；最外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的4.05倍。
整体来看，最外层粗纤维集的平均直径＞近内层粗纤维集的纤维平均直径＞内层粗纤维集的纤维平均直径；最外层细纤维集的平均直径＞近内层细纤维集的纤维平均直径＞内层细纤维集的纤维平均直径。
上述粗纤维集和细纤维集平均直径的测量方法为，在深层过滤滤芯各个过滤层1000μm*1000μm的取样区域内，使用扫描电子显微镜对过滤层进行形貌表征后，再利用计算机软件(如Matlab、NIS-Elements等)或手工进行测量后计算平均值。
最内层粗纤维集的重量含量为22-28％，最内层细纤维集的重量含量为70-78％；近内层粗纤维集的重量含量为35-40％，近内层细纤维集的重量含量为65-68％；最外层粗纤维集的重量含量为50-65％，最外层细纤维集的重量含量为45-55％。也就是说，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐增加。
最内层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.61μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.10μm；近内层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.49μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.91μm；最外层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.46μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.24μm。
最内层的纤维孔隙率为60％；近内层的纤维孔隙率为75％，比最内层的纤维孔隙率大25％；最外层的纤维孔隙率为87％，比近内层的纤维孔隙率大16％；也就是说最外层的纤维孔隙率＞近内层的纤维孔隙率＞最内层的纤维孔隙率。
于本实施例中，过滤层由单一聚合物-热塑性聚合物聚丙烯熔喷形成，具体如下：
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，步骤与实施例1相同，不再赘述。
其中，过滤层的数量和喷丝板的组数相同，沿轴向布设有三组喷丝板，用于将熔融挤出、计量后的聚合物熔体喷出；每组喷丝板包括第一喷丝板1和第二喷丝板2，第一喷丝板1朝向滤芯3所在方向，更确切的说，第一喷丝板1朝向中心轴4所在方向，定义第一喷丝板1的喷孔至中心轴4的直线距离为喷射路径，则第二喷丝板2朝向该喷射路径；第一喷丝板1和第二喷丝板2呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调，即图中α角为45-135°，本实施例中选用90°。第一喷丝板1和第二喷丝板2的垂直高度方向上的间距为20cm，即图中D1为20cm，水平投影方向上的间距为35cm，即图中D2为35cm。
通过控制不同的热风速度和计量泵流量参数等，第一喷丝板1用于喷射形成细纤维集，第二喷丝板2用于喷射形成粗纤维集。并且，第一喷丝板1喷射的细纤维集喷头流速大于第二喷丝板2喷射的粗纤维集喷头流速，从而细纤维集可以和粗纤维集交织后带动粗纤维集改变流向，有助于形成更稳定的互锁结构。
从而随着中心轴4的周向转动和轴向移动，依次在中心轴4外形成最内层、近内层和最外层三个过滤层。
压合装置5用于对应形成在旋转中心轴3上面的粗纤维集和细纤维集交织物，也就是说每个过滤层对应一个压合装置，压合装置5包括第一压合装置、第二压合装置和第三压合装置，从而通过对压合装置的压力大小和压力角度的调节达到调节每个过滤层的纤维孔隙率的目的。所述的第一喷丝板和第二喷丝板的长度均为115mm，喷孔的长径比为12，第一喷丝板的孔径为0.15mm，孔间距为0.40mm，共225孔，风刀间隙为0.3mm；第二喷丝板的孔径为0.40mm，孔间距为1.5mm，共60孔，风刀间隙为0.45mm。
内层纤维对应的第一喷丝板温度为290℃，聚合物的流量为0.05g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为110kpa，第二喷丝板温度为280℃；聚合物的流量为0.06g/min.h，风温度为290℃，热风压力为30kpa，压合装置所对应的压合力为20N，
近内层纤维对应的第一喷丝板温度为280℃，聚合物的流量为0.1g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为270℃；聚合物的流量为0.2g/min.h，风温度为290℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为15N，
外层纤维对应的第一喷丝板温度为270℃，聚合物的流量为0.15g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为60kpa，第二喷丝板温度为250℃；聚合物的流量为0.56g/min.h，风温度为290℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为10N，
内、近内、外层的细纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、220℃、250℃、270℃，计量泵温度为270℃
内、近内、外层的粗纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、220℃、230℃、250℃，计量泵温度为250℃。
实施例3
于本实施例中，包括最内层、近内层、近外层和最外层四个过滤层，每个过滤层均各自包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，每个过滤层的厚度均为3.5mm；
最内层粗纤维集的纤维直径为1.7-7μm，最内层粗纤维集的纤维平均直径为3.16μm；最内层细纤维集的纤维直径为0.3-1μm，最内层细纤维集的纤维平均直径为0.8μm；最内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的3.95倍。
近内层粗纤维集的纤维直径为2.5-11.9μm，近内层粗纤维集的纤维平均直径为5.36μm，比最内层粗纤维集的纤维平均直径大69.6％；近内层细纤维集的纤维直径为0.7-2.3μm，近内层细纤维集的纤维平均直径为1.67μm，最内层细纤维集的纤维平均直径比近内层细纤维集的纤维平均直径小52.1％；近内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的3.21倍。
近外层粗纤维集的纤维直径为4.5-25μm，近外层粗纤维集的纤维平均直径为8.56μm，比近内层粗纤维集的纤维平均直径大59.7％；近外层细纤维集的纤维直径为1.5-4μm，近外层细纤维集的纤维平均直径为2.65μm，近内层细纤维集的纤维平均直径比近外层细纤维集的纤维平均直径小37.0％；近外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的3.23倍。
最外层粗纤维集的纤维直径为7.5-39μm，最外层粗纤维集的纤维平均直径为28.7μm，比近外层粗纤维集的纤维平均直径大235％；最外层细纤维集的纤维直径为1-7μm，最外层细纤维集的纤维平均直径为3.6μm，近外层细纤维集的纤维平均直径比最外层细纤维集的纤维平均直径小26.4％；最外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的7.97倍。
最外层粗纤维集的平均直径＞近外层粗纤维集的平均直径＞近内层粗纤维集的纤维平均直径＞内层粗纤维集的纤维平均直径；最外层细纤维集的平均直径＞近外层细纤维集的平均直径＞近内层细纤维集的纤维平均直径＞内层细纤维集的纤维平均直径。
最内层粗纤维集的重量含量为20-30％，最内层细纤维集的重量含量为70-80％；近内层粗纤维集的重量含量为30-40％，近内层细纤维集的重量含量为60-70％；近外层粗纤维集的重量含量为40-50％，近外层细纤维集的重量含量为50-60％；最外层粗纤维集的重量含量为50-60％，最外层细纤维集的重量含量为40-50％。也就是说，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐增加。
最内层中粗纤维集的纤维直径标准差为1.75μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.25μm；近内层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.67μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.21μm；近外层中粗纤维集的纤维直径标准差为5.66μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.65μm；最外层中粗纤维集的纤维直径标准差为6.87μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.97μm。
最内层的纤维孔隙率为60％；近内层的纤维孔隙率为65％，比最内层的纤维孔隙率大8.33％；近外层的纤维孔隙率为75％，比近内层的纤维孔隙率大15.4％；最外层的纤维孔隙率为90％，比近外层的纤维孔隙率大20％；也就是说最外层的纤维孔隙率＞近外层的纤维孔隙率＞近内层的纤维孔隙率＞最内层的纤维孔隙率。
于本实施例中，过滤层由热塑性聚合物聚丙烯熔喷形成，具体方法如下：
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，步骤与实施例1相同，不再赘述。
具体的，过滤层的数量和喷丝板的组数相同，沿轴向布设有四组喷丝板a、b、c、d，用于将熔融挤出、计量后的聚合物熔体喷出；每组喷丝板包括第一喷丝板1和第二喷丝板2，第一喷丝板1朝向滤芯3所在方向，更确切的说，第一喷丝板1朝向中心轴4所在方向，定义第一喷丝板1的喷孔至中心轴4的直线距离为喷射路径，则第二喷丝板2朝向该喷射路径；其中，较优的，第一喷丝板1用于喷射形成细纤维集，第二喷丝板2用于喷射形成粗纤维集；第一喷丝板1和第二喷丝板2呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调，本实施例图中α角为95°，优选为120°。第一喷丝板1和第二喷丝板2的垂直高度方向上的间距为8cm，即图中D1为8cm，水平投影方向上的间距为32cm，即图中D2为32cm。
从而随着中心轴4的周向转动和轴向移动，依次在中心轴4外形成最内层过滤层31、近内层过滤层32、近外层过滤层33和最外层过滤层34。
压合装置5用于对应形成在旋转中心轴3上面的粗纤维集和细纤维集交织物，也就是说每个过滤层对应一个压合装置，压合装置5包括第一压合装置51、第二压合装置52、第三压合装置53和第四压合装置54，从而通过对压合装置的压力大小和压力角度的调节达到调节每个过滤层的纤维孔隙率的目的。当然，也可以通过一个压合装置实现压合。
所述的第一喷丝板和第二喷丝板的长度均为115mm，喷孔的长径比为12，第一喷丝板的孔径为0.15mm，孔间距为0.40mm，共225孔，风刀间隙为0.3mm；第二喷丝板的孔径为0.40mm，孔间距为1.5mm，共60孔，风刀间隙为0.45mm。
内层纤维对应的第一喷丝板温度为290℃，聚合物的流量为0.08g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为100kpa，第二喷丝板温度为260℃；聚合物的流量为0.09g/min.h，风温度为260℃，热风压力为25kpa，压合装置所对应的压合力为20N。
近内层纤维对应的第一喷丝板温度为270℃，聚合物的流量为0.15g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为50kpa，第二喷丝板温度为250℃；聚合物的流量为0.3g/min.h，风温度为260℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为15N。
近外层纤维对应的第一喷丝板温度为270℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为45kpa，第二喷丝板温度为240℃；聚合物的流量为0.8g/min.h，风温度为260℃，热风压力为15kpa，压合装置所对应的压合力为10N。
外层纤维对应的第一喷丝板温度为270℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为35kpa，第二喷丝板温度为210℃；聚合物的流量为1.0g/min.h，风温度为260℃，热风压力为10kpa，压合装置所对应的压合力为5N。内、近内、近外、外层的细纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、220℃、250℃、270℃，计量泵温度为270℃。
内、近内、近外、外层的粗纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、210℃、220℃、220℃，计量泵温度为220℃。
实施例4
于本实施例中，包括最内层、近内层、近外层和最外层四个过滤层，每个过滤层均各自包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，每个过滤层的厚度均为3.5mm；
最内层粗纤维集的纤维直径为1-7μm，最内层粗纤维集的纤维平均直径为2.33μm；最内层细纤维集的纤维直径为0.2-0.9μm，最内层细纤维集的纤维平均直径为0.65μm；最内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的3.58倍。
近内层粗纤维集的纤维直径为2.5-10μm，近内层粗纤维集的纤维平均直径为3.58μm，比最内层粗纤维集的纤维平均直径大53.6％；近内层细纤维集的纤维直径为0.9-2.5μm，近内层细纤维集的纤维平均直径为1.48μm，最内层细纤维集的纤维平均直径比近内层细纤维集的纤维平均直径小56.1％；近内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.42倍。
近外层粗纤维集的纤维直径为3-13.5μm，近外层粗纤维集的纤维平均直径为5.79μm，比近内层粗纤维集的纤维平均直径大61.7％；近外层细纤维集的纤维直径为0.8-3μm，近外层细纤维集的纤维平均直径为2.14μm，近内层细纤维集的纤维平均直径比近外层细纤维集的纤维平均直径小30.8％；近外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.71倍。
最外层粗纤维集的纤维直径为15-45μm，最外层粗纤维集的纤维平均直径为32μm，比近外层粗纤维集的纤维平均直径大453％；最外层细纤维集的纤维直径为2.5-4.8μm，最外层细纤维集的纤维平均直径为3.22μm，近外层细纤维集的纤维平均直径比最外层细纤维集的纤维平均直径小33.5％；最外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的9.94倍。
最外层粗纤维集的平均直径＞近外层粗纤维集的平均直径＞近内层粗纤维集的纤维平均直径＞内层粗纤维集的纤维平均直径；最外层细纤维集的平均直径＞近外层细纤维集的平均直径＞近内层细纤维集的纤维平均直径＞内层细纤维集的纤维平均直径。
最内层粗纤维集的重量含量为22-29％，最内层细纤维集的重量含量为72-75％；近内层粗纤维集的重量含量为33-38％，近内层细纤维集的重量含量为60-68％；近外层粗纤维集的重量含量为45-50％，近外层细纤维集的重量含量为54-60％；最外层粗纤维集的重量含量为52-58％，最外层细纤维集的重量含量为41-49％。也就是说，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐增加。
最内层中粗纤维集的纤维直径标准差为1.34μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.39μm；近内层中粗纤维集的纤维直径标准差为3.08μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.36μm；近外层中粗纤维集的纤维直径标准差为4.86μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.55μm；最外层中粗纤维集的纤维直径标准差为6.89μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.87μm。
最内层的纤维孔隙率为63％；近内层的纤维孔隙率为66％，比最内层的纤维孔隙率大4.8％；近外层的纤维孔隙率为76％，比近内层的纤维孔隙率大15.1％；最外层的纤维孔隙率为90％，比近外层的纤维孔隙率大18.4％；也就是说最外层的纤维孔隙率＞近外层的纤维孔隙率＞近内层的纤维孔隙率＞最内层的纤维孔隙率。
每个过滤层由混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的相同或者不同聚合物组成；聚合物为热塑性聚合物，其为聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、含氟聚合物、聚苯乙烯中的至少一种；
于本实施例中，过滤层由一种聚合物组成的混合物熔喷形成，粗纤维由低熔点低熔融指数的PE材料获得，细纤维由高熔点的高熔融指数PP获得，高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，其用以形成细纤维集；低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min，其用以形成粗纤维集；高熔融指数部分的含量为60-96.5wt％，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt％。
具体的，该混合物包括聚丙烯和聚乙烯，其中高熔融指数聚丙烯的熔融指数为1800g/10min，含量为60wt％，低熔融指数聚丙烯的熔融指数为200g/10min，含量为40wt％；
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，步骤与实施例1相同，不再赘述。
具体的，过滤层的数量和喷丝板的组数相同，沿轴向布设有四组喷丝板a、b、c、d，用于将熔融挤出、计量后的聚合物熔体喷出；每组喷丝板包括第一喷丝板1和第二喷丝板2，第一喷丝板1朝向滤芯3所在方向，更确切的说，第一喷丝板1朝向中心轴4所在方向，定义第一喷丝板1的喷孔至中心轴4的直线距离为喷射路径，则第二喷丝板2朝向该喷射路径；第一喷丝板1和第二喷丝板2呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调，即图中α角为45-135°，优选90°。第一喷丝板1和第二喷丝板2的垂直高度方向上的间距为15cm，即图中D1为15cm，水平投影方向上的间距为10-50cm，即图中D2为20cm。
其中，第一喷丝板1用于喷射形成细纤维集，也就是说高熔融指数聚合物经第一喷丝板1喷射出，第二喷丝板2用于喷射形成粗纤维集，也就是说低熔融指数聚合物经第二喷丝板2喷射出。第一喷丝板1喷射的细纤维集喷头流速大于第二喷丝板2喷射的粗纤维集喷头流速，从而细纤维集可以和粗纤维集交织后带动粗纤维集改变流向。当然，于其他实施例中，粗纤维集和细纤维集也可以由同一个喷丝板喷射形成，高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，只需要控制不同的热风速度和计量泵流量即可。
从而随着中心轴4的周向转动和轴向移动，依次在中心轴4外形成最内层过滤层31、近内层过滤层32、近外层过滤层33和最外层过滤层34。
压合装置5用于对应形成在旋转中心轴3上面的粗纤维集和细纤维集交织物，也就是说每个过滤层对应一个压合装置，压合装置5包括第一压合装置51、第二压合装置52、第三压合装置53和第四压合装置54，从而通过对压合装置的压力大小和压力角度的调节达到调节每个过滤层的纤维孔隙率的目的。
所述的第一喷丝板和第二喷丝板的长度均为115mm，喷孔的长径比为12，第一喷丝板的孔径为0.15mm，孔间距为0.40mm，共225孔，风刀间隙为0.3mm；第二喷丝板的孔径为0.40mm，孔间距为1.5mm，共60孔，风刀间隙为0.45mm。
内层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.05g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为110kpa，第二喷丝板温度为240℃；聚合物的流量为0.09g/min.h，风温度为250℃，热风压力为25kpa，压合装置所对应的压合力为20N。
近内层纤维对应的第一喷丝板温度为280℃，聚合物的流量为0.15g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为60kpa，第二喷丝板温度为240℃；聚合物的流量为0.3g/min.h，风温度为250℃，热风压力为25kpa，压合装置所对应的压合力为15N。
近外层纤维对应的第一喷丝板温度为270℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为45kpa，第二喷丝板温度为240℃；聚合物的流量为0.8g/min.h，风温度为250℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为10N。
外层纤维对应的第一喷丝板温度为270℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为290℃，热风压力为30kpa，第二喷丝板温度为200℃；聚合物的流量为1.0g/min.h，风温度为250℃，热风压力为8kpa，压合装置所对应的压合力为5N。内、近内、近外、外层的细纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、220℃、250℃、270℃，计量泵温度为270℃。
内、近内、近外、外层的粗纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、210℃、220℃、220℃，计量泵温度为220℃。
实施例5
于本实施例中，包括最内层、近内层、近外层和最外层四个过滤层，每个过滤层均各自包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，每个过滤层的厚度均为3.5mm；
并且在最外层外侧还设有一个外皮层，外皮层的厚度不大于0.8mm。
最内层粗纤维集的纤维直径为0.7-1.5μm，最内层粗纤维集的纤维平均直径为1.2μm；最内层细纤维集的纤维直径为0.1-7μm，最内层细纤维集的纤维平均直径为0.55μm；最内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.18倍。
近内层粗纤维集的纤维直径为1.2-2.8μm，近内层粗纤维集的纤维平均直径为2μm，比最内层粗纤维集的纤维平均直径大66.7％；近内层细纤维集的纤维直径为0.5-1μm，近内层细纤维集的纤维平均直径为0.75μm，最内层细纤维集的纤维平均直径比近内层细纤维集的纤维平均直径小26.7％；近内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.67倍。
近外层粗纤维集的纤维直径为1.5-4.5μm，近外层粗纤维集的纤维平均直径为3.2μm，比近内层粗纤维集的纤维平均直径大87.5％；近外层细纤维集的纤维直径为0.8-1.48μm，近外层细纤维集的纤维平均直径为1.14μm，近内层细纤维集的纤维平均直径比近外层细纤维集的纤维平均直径小34.2％；近外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的3.29倍。
最外层粗纤维集的纤维直径为25-45μm，最外层粗纤维集的纤维平均直径为35μm，比近外层粗纤维集的纤维平均直径大833％；最外层细纤维集的纤维直径为1.2-1.8μm，最外层细纤维集的纤维平均直径为1.5μm，近外层细纤维集的纤维平均直径比最外层细纤维集的纤维平均直径小24％；最外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的23.33倍。
最外层粗纤维集的平均直径＞近外层粗纤维集的平均直径＞近内层粗纤维集的纤维平均直径＞内层粗纤维集的纤维平均直径；最外层细纤维集的平均直径＞近外层细纤维集的平均直径＞近内层细纤维集的纤维平均直径＞内层细纤维集的纤维平均直径。
最内层粗纤维集的重量含量为22-29％，最内层细纤维集的重量含量为72-75％；近内层粗纤维集的重量含量为33-38％，近内层细纤维集的重量含量为60-68％；近外层粗纤维集的重量含量为45-50％，近外层细纤维集的重量含量为54-60％；最外层粗纤维集的重量含量为52-58％，最外层细纤维集的重量含量为41-49％。也就是说，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐增加。
最内层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.32μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.19μm；近内层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.70μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.21μm；近外层中粗纤维集的纤维直径标准差为1.51μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.67μm；最外层中粗纤维集的纤维直径标准差为6.98μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.89μm。
最内层的纤维孔隙率为65％；近内层的纤维孔隙率为70％，比最内层的纤维孔隙率大7.7％；近外层的纤维孔隙率为84％，比近内层的纤维孔隙率大20％；最外层的纤维孔隙率为90％，比近外层的纤维孔隙率大7.1％；也就是说最外层的纤维孔隙率＞近外层的纤维孔隙率＞近内层的纤维孔隙率＞最内层的纤维孔隙率。
外皮层的纤维平均直径大于或等于最外层粗纤维集的平均直径，本实施例中的外皮层的纤维平均直径为35μm。
每个过滤层由聚丙烯熔喷形成，具体方法如下：
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，步骤与实施例1相同，不再赘述。
具体的，过滤层的数量和喷丝板的组数相同，沿轴向布设有四组喷丝板a、b、c、d，用于将熔融挤出、计量后的聚合物熔体喷出；每组喷丝板包括第一喷丝板1和第二喷丝板2，第一喷丝板1朝向滤芯3所在方向，更确切的说，第一喷丝板1朝向中心轴4所在方向，定义第一喷丝板1的喷孔至中心轴4的直线距离为喷射路径，则第二喷丝板2朝向该喷射路径；第一喷丝板1和第二喷丝板2呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调，即图中α角为45-135°，本实施例中的α角为90°。第一喷丝板1和第二喷丝板2的垂直高度方向上的间距为15cm，即图中D1为15cm，水平投影方向上的间距为10-50cm，即图中D2为20cm。其中，第一喷丝板1用于喷射形成细纤维集，第二喷丝板2用于喷射形成粗纤维集。
从而随着中心轴4的周向转动和轴向移动，依次在中心轴4外形成最内层过滤层31、近内层过滤层32、近外层过滤层33和最外层过滤层34。
压合装置5用于对应形成在旋转中心轴3上面的粗纤维集和细纤维集交织物，也就是说每个过滤层对应一个压合装置，压合装置5包括第一压合装置51、第二压合装置52、第三压合装置53和第四压合装置54，从而通过对压合装置的压力大小和压力角度的调节达到调节每个过滤层的纤维孔隙率的目的。
所述的第一喷丝板和第二喷丝板的长度均为115mm，喷孔的长径比为12，第一喷丝板的孔径为0.15mm，孔间距为0.40mm，共225孔，风刀间隙为0.3mm；第二喷丝板的孔径为0.40mm，孔间距为1.5mm，共60孔，风刀间隙为0.45mm。
内层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.05g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为110kpa，第二喷丝板温度为280℃；聚合物的流量为0.06g/min.h，风温度为290℃，热风压力为30kpa，压合装置所对应的压合力为20N。
近内层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.1g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为270℃；聚合物的流量为0.2g/min.h，风温度为290℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为15N。
近外层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为270℃；聚合物的流量为0.8g/min.h，风温度为290℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为10N。
外层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为85kpa，第二喷丝板温度为230℃；聚合物的流量为1.0g/min.h，风温度为290℃，热风压力为5kpa，压合装置所对应的压合力为5N。内、近内、近外、外层的细纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、220℃、250℃、270℃，计量泵温度为270℃。
内、近内、近外、外层的粗纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、210℃、220℃、220℃，计量泵温度为220℃。
实施例6
本实施例与实施例5的不同之处在于，最内层过滤层的粗纤维集的一部分与近内层过滤层的细纤维集的一部分相互交织，近内层过滤层的粗纤维集的一部分与近外层过滤层的细纤维集的一部分相互交织，近外层过滤层的粗纤维集的一部分与最外层过滤层的细纤维集的一部分相互交织。
即如图24所示，用于喷射形成最内层的第一组喷丝板a的第二喷丝板喷射形成第一区域23，该第一区域23与第一组喷丝板a的第一喷丝板喷射区域不相重叠，其与用于喷射形成近内层过滤层的细纤维集的一部分产生相互交织；
同样的，用于喷射形成近内层的第二组喷丝板b的第二喷丝板喷射形成第二区域24，该第二区域24与第二组喷丝板b的第一喷丝板喷射区域不相重叠，其与用于喷射形成近外层过滤层的细纤维集的一部分产生相互交织；
同样的，用于喷射形成近外层的第三组喷丝板c的第二喷丝板喷射形成第三区域25，该第三区域25与第二组喷丝板c的第一喷丝板喷射区域不相重叠，其与用于喷射形成最外层过滤层的细纤维集的一部分产生相互交织；
用于喷射形成最外层的第四组喷丝板d的第二喷丝板喷射形成第四区域26，该第四区域26与第四组喷丝板d的第一喷丝板喷射区域不相重叠，其与用于喷射形成位于最外层过滤层外周的外皮层。
实施例7
于本实施例中，包括最内层、近内层、第三层、第四层、近外层和最外层六个过滤层，每个过滤层均各自包括相互交织的粗纤维集和细纤维集，每个过滤层的厚度均为4.5mm；
最内层粗纤维集的纤维直径为0.7-1.6μm，最内层粗纤维集的纤维平均直径为1.15μm；最内层细纤维集的纤维直径为0.2-0.7μm，最内层细纤维集的纤维平均直径为0.45μm；最内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.56倍。
近内层粗纤维集的纤维直径为1.2-2.8μm，近内层粗纤维集的纤维平均直径为2μm，比最内层粗纤维集的纤维平均直径大73.9％；近内层细纤维集的纤维直径为0.4-1μm，近内层细纤维集的纤维平均直径为0.7μm，比最内层细纤维集的纤维平均直径大55.6％；近内层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的2.86倍。
第三层粗纤维集的纤维直径为2.1-4.8μm，第三层粗纤维集的纤维平均直径为3.45μm，比近内层粗纤维集的纤维平均直径大72.5％；第三层细纤维集的纤维直径为0.5-1.4μm，第三层细纤维集的纤维平均直径为0.95μm，比近内层细纤维集的纤维平均直径大35.7％；第三层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的3.63倍。
第四层粗纤维集的纤维直径为4-10μm，第四层粗纤维集的纤维平均直径为7μm，比第三层粗纤维集的纤维平均直径大102％；第四层细纤维集的纤维直径为0.6-1.8μm，第四层细纤维集的纤维平均直径为1.2μm，比第三层细纤维集的纤维平均直径大26.3％；第四层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的5.83倍。
近外层粗纤维集的纤维直径为7-18μm，近外层粗纤维集的纤维平均直径为12.5μm，比第四层粗纤维集的纤维平均直径大78.6％；近外层细纤维集的纤维直径为1.2-1.9μm，近外层细纤维集的纤维平均直径为1.55μm，比第四层细纤维集的纤维平均直径大29.2％；近外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的8倍。
最外层粗纤维集的纤维直径为10-40μm，最外层粗纤维集的纤维平均直径为25μm，比近外层粗纤维集的纤维平均直径大50％；最外层细纤维集的纤维直径为1.8-2μm，最外层细纤维集的纤维平均直径为1.9μm，比近外层细纤维集的纤维平均直径大63.6％；最外层粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的13.16倍。
最外层粗纤维集的平均直径＞近外层粗纤维集的平均直径＞第四层粗纤维集的平均直径＞第三层粗纤维集的平均直径＞近内层粗纤维集的纤维平均直径＞内层粗纤维集的纤维平均直径；最外层细纤维集的平均直径＞近外层细纤维集的平均直径＞第四层细纤维集的平均直径＞第三层细纤维集的平均直径＞近内层细纤维集的纤维平均直径＞内层细纤维集的纤维平均直径。
最内层粗纤维集的重量含量为23-30％，最内层细纤维集的重量含量为72-79％；近内层粗纤维集的重量含量为28-38％，近内层细纤维集的重量含量为66-75％；第三层粗纤维集的的重量含量为30-45％，第三层细纤维集的重量含量为60-73％；第四层粗纤维集的的重量含量为38-56％，第四层细纤维集的重量含量为52-68％；近外层粗纤维集的重量含量为45-60％，近外层细纤维集的重量含量为44-60％；最外层粗纤维集的重量含量为52-68％，最外层细纤维集的重量含量为41-49％。也就是说，各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧逐渐增加。
最内层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.87μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.13μm；近内层中粗纤维集的纤维直径标准差为1.58μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.24μm；第三层中粗纤维集的纤维直径标准差为2.69μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.38μm；第四层中粗纤维集的纤维直径标准差为3.23μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.62μm；近外层中粗纤维集的纤维直径标准差为4.88μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.76μm；最外层中粗纤维集的纤维直径标准差为6.31μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.98μm。
最内层的纤维孔隙率为64％；近内层的纤维孔隙率为68％，比最内层的纤维孔隙率大6.3％；第三层的纤维孔隙率为73％，比近内层的纤维孔隙率大7.4％；第四层的纤维孔隙率为80％，比第三层的纤维孔隙率大9.6％；近外层的纤维孔隙率为89％，比第四层的纤维孔隙率大11.3％；最外层的纤维孔隙率为94％，比近外层的纤维孔隙率大5.6％；也就是说最外层的纤维孔隙率＞近外层的纤维孔隙率＞第四层的纤维孔隙率＞第三层的纤维孔隙率＞近内层的纤维孔隙率＞最内层的纤维孔隙率。
每个过滤层由混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的相同或者不同聚合物组成；聚合物为热塑性聚合物，其为聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、含氟聚合物、聚苯乙烯中的至少一种；
于本实施例中，过滤层由一种聚合物组成的混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的所述聚合物组成，也就是说，聚合物包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物；高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，其用以形成细纤维集；低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min，其用以形成粗纤维集；高熔融指数部分的含量为60-96.5wt％，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt％。
具体的，该混合物包括聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚丙烯包括具有高熔融指数的聚丙烯和具有低熔融指数的聚丙烯，其中高熔融指数聚丙烯的熔融指数为1800g/10min，含量为77wt％，低熔融指数聚丙烯的熔融指数为210g/10min，含量为10wt％；聚对苯二甲酸乙二醇酯为具有高熔融指数的聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中熔融指数为1000g/10min，含量为10wt％。
聚合物内掺有用于产生自由基降解分子链的降解剂，其含量为3wt％，该降解剂为非过氧化物型的化合物。
一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，步骤与实施例1相同，不再赘述。
具体的，过滤层的数量和喷丝板的组数相同，沿轴向布设有四组喷丝板a、b、c、d，用于将熔融挤出、计量后的聚合物熔体喷出；每组喷丝板包括第一喷丝板1和第二喷丝板2，第一喷丝板1朝向滤芯3所在方向，更确切的说，第一喷丝板1朝向中心轴4所在方向，定义第一喷丝板1的喷孔至中心轴4的直线距离为喷射路径，则第二喷丝板2朝向该喷射路径；第一喷丝板1和第二喷丝板2呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调，即图中α角为45-135°，，本实施例中的α角为100°。第一喷丝板1和第二喷丝板2的垂直高度方向上的间距为18cm，即图中D1为18cm，水平投影方向上的间距为40cm，即图中D2为40cm。
第一喷丝板1用于喷射形成细纤维集，也就是说高熔融指数聚合物经第一喷丝板1喷射出，第二喷丝板2用于喷射形成粗纤维集，也就是说低熔融指数聚合物经第二喷丝板2喷射出。第一喷丝板1喷射的细纤维集喷头流速大于第二喷丝板2喷射的粗纤维集喷头流速，从而细纤维集可以和粗纤维集交织后带动粗纤维集改变流向。当然，于其他实施例中，粗纤维集和细纤维集也可以由同一个喷丝板喷射形成，高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，只需要控制不同的热风速度和计量泵流量即可。
从而随着中心轴4的周向转动和轴向移动，依次在中心轴4外形成最内层过滤层31、近内层过滤层32、近外层过滤层33和最外层过滤层34。
压合装置5用于对应形成在旋转中心轴3上面的粗纤维集和细纤维集交织物，也就是说每个过滤层对应一个压合装置，压合装置5包括第一压合装置51、第二压合装置52、第三压合装置53和第四压合装置54，从而通过对压合装置的压力大小和压力角度的调节达到调节每个过滤层的纤维孔隙率的目的。
所述的第一喷丝板和第二喷丝板的长度均为115mm，喷孔的长径比为12，第一喷丝板的孔径为0.15mm，孔间距为0.40mm，共225孔，风刀间隙为0.3mm；第二喷丝板的孔径为0.40mm，孔间距为1.5mm，共60孔，风刀间隙为0.45mm。
内层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.05g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为115kpa，第二喷丝板温度为280℃；聚合物的流量为0.06g/min.h，风温度为290℃，热风压力为30kpa，压合装置所对应的压合力为20N。
近内层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.1g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为270℃；聚合物的流量为0.2g/min.h，风温度为290℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为15N。
第三层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为270℃；聚合物的流量为0.9g/min.h，风温度为290℃，热风压力为20kpa，压合装置所对应的压合力为10N，第四层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为270℃；聚合物的流量为0.9g/min.h，风温度为290℃，热风压力为17kpa，压合装置所对应的压合力为8N。第五层纤维对应的第一喷丝板温度为290℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为90kpa，第二喷丝板温度为250℃；聚合物的流量为1.2g/min.h，风温度为290℃，热风压力为17kpa，压合装置所对应的压合力为8N。
外层纤维对应的第一喷丝板温度为300℃，聚合物的流量为0.25g/min.h，热风温度为300℃，热风压力为85kpa，第二喷丝板温度为230℃；聚合物的流量为2.0g/min.h，风温度为290℃，热风压力为5kpa，压合装置所对应的压合力为5N。内、近内、近外、外层的细纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、220℃、250℃、270℃，计量泵温度为270℃。
内、近内、近外、外层的粗纤维共用一个挤出机，挤出机螺杆直径45mm，长径比28:1，第一喷丝板挤出机四段温度分别为190℃、210℃、220℃、220℃，计量泵温度为220℃。
对比例1
本实施例的过滤滤芯由一个过滤层组成，该过滤层由粗纤维集和细纤维集构成，其厚度为14mm，粗纤维集的纤维直径为2.9-3.5μm，粗纤维集的平均直径为3.2μm；粗纤维集的纤维直径标准差为1.1μm；细纤维集的纤维直径为1.4-2.4μm，细纤维集的纤维平均直径为1.9μm；细纤维集的纤维直径标准差为0.2μm。
对比例2
本实施例的过滤滤芯由两个过滤层组成，内侧过滤层和外侧过滤层的厚度均为7mm，内侧过滤层粗纤维集的纤维直径为2.8-3.6μm，粗纤维集的平均直径为3.2μm，粗纤维集的纤维直径标准差为0.8μm；内侧过滤层细纤维集的纤维直径为1.6-2.8μm，细纤维集的纤维平均直径为2.2μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.3μm；
外侧过滤层粗纤维集的纤维直径为2.6-3.5μm，粗纤维集的平均直径为3.05μm，粗纤维集的纤维直径标准差为0.7μm；外侧过滤层细纤维集的纤维直径为1.8-3.2μm，细纤维集的纤维平均直径为2.5μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.4μm。
对比例3
本实施例的过滤滤芯由三个过滤层组成，最内层、近内层和最外层的厚度均为3.89mm，最内层粗纤维集的纤维直径为2.5-3.3μm，粗纤维集的平均直径为2.9μm，粗纤维集的纤维直径标准差为0.5μm；最内层细纤维集的纤维直径为1.3-1.9μm，细纤维集的纤维平均直径为1.6μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.2μm；
近内层粗纤维集的纤维直径为2.6-3.4μm，粗纤维集的平均直径为3μm，粗纤维集的纤维直径标准差为0.9μm；近内层细纤维集的纤维直径为1.5-2.4μm，细纤维集的纤维平均直径为1.9μm，细纤维集的纤维直径标准差为0.3μm；
Figure BDA0002478615270000271
其中，(1)克重和厚度测试方法，参照GB/T24218；
(2)截留效率：采用2um的聚苯乙烯颗粒PSL，配制成一定浊度的UNT1水溶液，里面添加0.1Wt％的乳化剂，过滤后的滤液浊度UNT2，截留效率＝(UNT1-UNT2)/UNT1*100；
(3)纳污量：在相同原液下，初始流量(mL/min@0.1MPa)，结束流量(mL/min@0.2MPa)，过滤的总流量L。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (34)

1.一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：
至少包括两个过滤层；
所述每个过滤层均包括相互交织的粗纤维集和细纤维集；
各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小；
最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm。
2.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：外侧过滤层的粗纤维集的平均直径比相邻的内侧过滤层的粗纤维集的平均直径大至少40%；和/或，内侧过滤层的细纤维集的平均直径比相邻的外侧过滤层的细纤维集的平均直径小至少20%。
3.根据权利要求2所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：最外侧过滤层的粗纤维集的平均直径比与其相邻层的粗纤维集的平均直径大80-700%。
4.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：各个过滤层中粗纤维集的平均直径为细纤维集的平均直径的至少2倍。
5.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：各个过滤层中粗纤维集的纤维直径标准差为0.1-7μm，各个过滤层中细纤维集的纤维直径标准差为0.05-1μm。
6.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：各个过滤层中粗纤维集的质量含量由外侧向内侧减少，各个过滤层中细纤维集的质量含量由外侧向内侧增加。
7.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：各个过滤层的纤维孔隙率由外侧向内侧减小。
8.根据权利要求7所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述外侧过滤层的纤维孔隙率比相邻的内侧过滤层的纤维孔隙率大5-25%。
9.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：还包括位于过滤层外侧的外皮层，所述外皮层的纤维平均直径大于或等于位于最外侧过滤层的粗纤维集平均直径。
10.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：内侧过滤层的粗纤维集的部分与相邻的外侧过滤层的细纤维集的部分相互交织。
11.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述各个过滤层中粗纤维集的纤维直径为0.7-50μm，所述各个过滤层中细纤维集的纤维直径为0.1-2μm；所述各个过滤层中粗纤维集的纤维平均直径为1.1-12.5μm，所述各个过滤层中细纤维集的纤维平均直径为0.4-1.5μm。
12.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述各个过滤层的厚度为2-7mm。
13.根据权利要求1所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：至少包括最内层、近内层、近外层和最外层四个过滤层。
14.根据权利要求13所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：最内层粗纤维集的纤维直径为0.7-1.5μm，最内层细纤维集的纤维直径为0.1-0.7μm；近内层粗纤维集的纤维直径为1-3μm，近内层细纤维集的纤维直径为0.3-1μm；近外层粗纤维集的纤维直径为2-5μm，近外层细纤维集的纤维直径为0.7-1.5μm；最外层粗纤维集的纤维直径为5-50μm，最外层细纤维集的纤维直径为1-2μm。
15.根据权利要求13所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述最内层粗纤维集的重量含量为20-30%，最内层细纤维集的重量含量为70-80%；近内层粗纤维集的重量含量为30-40%，近内层细纤维集的重量含量为60-70%；近外层粗纤维集的重量含量为40-50%，近外层细纤维集的重量含量为50-60%；最外层粗纤维集的重量含量为50-60%，最外层细纤维集的重量含量为40-50%。
16.根据权利要求13所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述最内层的纤维孔隙率为60-65%，近内层的纤维孔隙率为65-75%，近外层的纤维孔隙率为75-85%，最外层的纤维孔隙率为80-90%。
17.根据权利要求13所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述每个过滤层由混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的相同或者不同聚合物组成；所述过滤层由一种聚合物组成的混合物熔喷形成，该混合物由至少两种熔融指数的所述聚合物组成；所述高熔融指数聚合物用以形成细纤维集，低熔融指数聚合物用以形成粗纤维集。
18.根据权利要求17所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯，其特征在于：所述一种或多种聚合物包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min；高熔融指数部分的含量为60-96.5wt%，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt%。
19.一种具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）熔融纺丝，将原料于挤出机中熔融挤出后经计量泵和风刀牵引，并通过至少包括第一喷丝板和第二喷丝板的单组喷丝板熔喷形成一个过滤层，多组喷丝板对应形成滤芯的多个过滤层的结构，其中，所述过滤层的数量和喷丝板的组数相同，每个过滤层包括粗纤维集和细纤维集交织结构，各个过滤层的粗纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，各个过滤层的细纤维集的平均直径由外侧向内侧减小，最内侧过滤层的细纤维集的纤维直径不大于1μm，最外侧过滤层的粗纤维集的纤维直径不小于5μm；
2）接收成网，将步骤1）中的多个粗纤维集和细纤维集交织结构分别经过冷却装置冷却成型为过滤层，并于旋转的中心轴上交织粘合形成具有多个过滤层的滤芯。
20.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述第一喷丝板朝向滤芯所在方向，第二喷丝板朝向第一喷丝板至滤芯的喷射路径。
21.根据权利要求20所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述第一喷丝板用于喷射形成细纤维集，所述第二喷丝板用于喷射形成粗纤维集。
22.根据权利要求21所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述第二喷丝板喷射形成与第一喷丝板喷射区域重叠的区域一，和未被第一喷丝板覆盖的区域二，该区域二用于形成位于过滤层外侧的外皮层，所述外皮层的纤维平均直径大于或等于位于最外侧过滤层的粗纤维集平均直径；或者，该区域二与相邻过滤层的细纤维集的部分相互交织。
23.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述第一喷丝板和第二喷丝板呈夹角对喷，其夹角为45-135°内可调。
24.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述两个喷丝板的垂直高度方向间距为5-20cm，水平投影方向间距为10-50cm。
25.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述过滤层的数量和喷丝板的组数相同，一组喷丝板至少包括用于熔喷粗纤维集的喷丝板和用于熔喷细纤维集的两个喷丝板。
26.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述接收成网步骤还包括压合步骤，至少设有一个用于对应形成在旋转中心轴上面的粗纤维集和细纤维集交织物的压合装置。
27.根据权利要求26所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：每组喷丝板对应至少一压合装置，该压合装置用于调节每个过滤层的纤维孔隙率。
28.根据权利要求27所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述压合装置的压力大小和压力角度可调。
29.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述挤出机的加热温度为170-330℃，喷丝板的温度为190-330℃。
30.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述风刀间隙为0.1-2.5mm，接收距离为40-200mm，风刀产生的热风温度为200-320℃，热风风压为25-200kPa。
31.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述喷丝板具有多个孔径相同或不同的喷孔。
32.根据权利要求31所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：用于生产粗纤维集的喷丝板孔径为0.4-0.6mm，孔间距为0.8-2.4mm，风刀间隙为0.4-2.4mm；或者，用于生产粗纤维集的喷丝板孔径0.4-0.5mm，孔间距为1.2-1.5mm；风刀间隙为0.6-1.5mm；或者，用于生产细纤维集的喷丝板孔径为0.1-0.3mm，孔间距为0.2-0.9mm，风刀间隙为0.1-1.2mm；或者，用于生产细纤维集的喷丝板孔径0.15-0.25mm，孔间距为0.35-0.65mm，风刀间隙为0.2-0.6mm。
33.根据权利要求19所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述熔融纺丝步骤之前包括混合步骤，将具有至少两种熔融指数的一种或多种聚合物共混；所述一种或多种聚合物包含高熔融指数聚合物和低熔融指数聚合物，高熔融指数聚合物的熔融指数为1200-2300g/10min，低熔融指数聚合物的熔融指数为20-1200g/10min。
34.根据权利要求33所述的具有粗细纤维混搭结构的深层过滤滤芯的制备方法，其特征在于：所述原料内还掺有用于产生自由基降解分子链的降解剂，所述降解剂的含量为0.2-5wt%，聚合物高熔融指数部分的含量为60-96.5wt%，低熔融指数部分的含量为3.3-35wt%；所述降解剂为一种非过氧化物型的自由基生成剂。
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