CN1293930C - 面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网 - Google Patents

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Abstract

一种面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，该滤网是在织造布或非织造布基材上布满中空柱状凸起，该柱状凸起面对称地设置于织造布或非织造布的布面两侧，且布面两侧的柱状凸起交错排列。中空柱状凸起的外伸端封闭，靠布面一端敞口，每个柱状凸起的纵截面形状大体为U形。布面两侧的柱状凸起可有序或无序交错排列。柱状凸起是在织造布或非织造布基材上经热冲压工艺加工而成。本发明的滤网具有三维立体结构，并具有气流阻力低，容尘量大，除尘效率高等特点。

Description

面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网
技术领域
本发明涉及空气过滤、除尘用的材料，特别是涉及一种以普通织造布和非织造布为基材，利用其纤维的热塑性，将其加工成布面两侧布满中空柱状凸起，形成一种三维立体结构，因而可有效提高除尘效率的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网。
背景技术
在需要空气过滤的场合，如洁净度要求较高的生产车间、试验室等都需在空气过滤设备的空气入口处装设过滤材料。传统的过滤材料主要是采用织造布和非织造布两大类纤维性滤网，用于捕集空气中的尘粒悬浮物。此类过滤材料的作用机理在于，空气中的尘粒悬浮物随空气气流运动时，在气流中作无规则布郎运动和惯性运动，气流遇到纤维滤网时会绕行，而尘粒却因惯性而偏离气流方向撞向滤网，并粘附于滤网上，其粘附力主要为范德华力、静电引力等。尘粒的无规则运动越剧烈，撞击纤维的机会越高，甚至会粘附到迎风面的背面。当尘粒粒径大于滤孔直径，或尘粒粒径虽小于滤孔直径，但尘粒间在滤孔处搭成桥时，都会被滤网捕集。为达到理想的除尘效果，通常要求滤网除尘效率高，气流阻力低且容尘量大。然而，由于普通滤网为平面滤网(见图1)，因而存在着有效捕集面积小，尘粒通过滤网的距离短，扩散系数小，流过滤网的气流阻力大，滤网的容尘量小等缺陷，因而使得普通平面滤网无法达到理想的除尘效果。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提供一种具有三维立体结构，气流阻力低，容尘量大，除尘效率高的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网。
为实现上述目的，本发明提供一种面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，该滤网是在织造布或非织造布基材上布满中空柱状凸起，该柱状凸起面对称地设置于织造布或非织造布的布面两侧，且布面两侧的柱状凸起交错排列。
所述中空柱状凸起的外伸端封闭，靠布面一端敞口，每个柱状凸起的纵截面形状为U形。
布面两侧的柱状凸起可有序或无序交错排列。
所述柱状凸起是在织造布或非织造布基材上经热冲压工艺加工而成。
本发明的贡献在于，它有效克服了普通平面滤网所存在的各种问题，并提高了滤网的综合性能。与普通平面滤网相比，本发明具有如下显著特点：
一、气流阻力大幅降低、除尘效率大幅提高
a、本发明将平面滤网改为具有中空柱状凸起的三维立体滤网，因而大大增加了滤网的有效面积，而滤网面积的增加降低了通过滤网的相对风速，减少了阻力；且由于捕集效率与有效面积成正比，因此本发明可大幅提高除尘效率；
b、由于尘粒通过中空柱状凸起的距离远大于平面滤网的距离，因此大大提高了尘粒与滤网的碰撞几率；
c、由于普通滤网为平面网，所以进出气流为平流，而本发明的滤网无论气流从何方进入，都会使气流在中空柱状凸起内产生紊动，从而使气流的扩散系数增加。
二、容尘量增大
d、由于本发明的滤网的中空柱状凸起增大了表面积，因而增大了滤网的粘附沉积量；
e、由于气流在通过中空柱状凸起时，尘粒的惯性、扩散及粘附作用同时发生，且沉积的尘粒又具有口袋效应，因此沉积量大大增加。
附图说明
图1是普通纤维性滤网结构示意图。
图2是本发明结构示意图。
图3是本发明与普通纤维滤网捕集面积比较示意图，其中图3A为普通滤网捕集面积示意图，图3B为本发明捕集面积示意图。
图4是本发明与普通纤维滤网尘粒通过滤网距离比较示意图，其中图4A、图4B分别为尘粒通过普通滤网和本发明滤网比较示意图。
图5是本发明与普通纤维滤网气流状态比较示意图，其中图5A、图5B分别为气流通过普通滤网和本发明滤网比较示意图。
图6是本发明与普通纤维滤网容尘量比较示意图，其中图6A、图6B分别为普通滤网和本发明滤网容尘量比较示意图。
具体实施方式
下例实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
参阅图2，本发明的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网是一种立体式纤维滤网，其基材为织造布或非织造布，本例中基材为普通非织造布。本发明的要点在于，在普通非织造布基材1上布满中空柱状凸起2，该柱状凸起以布面为对称面，对称地设置于织造布或非织造布的布面两侧，且布面两侧的柱状凸起交错排列，形成一种蜂窝状的三维立体结构。很显然，布面两侧的柱状凸起可有序排列成一定的图案，亦可无序交错排列。相对侧的相邻两柱状凸起间的距离可根据实际需要来确定，它们之间的适当的过渡平面可起到连接和支撑作用；同一侧的相邻两柱状凸起间呈凹状，下凹部分的底部即为相对侧的柱状凸起的敞口端端口。
本发明中，所述中空柱状凸起的外伸端封闭，靠布面一端敞口，每个柱状凸起的纵截面形状大体为U形，其敞口端可以是半圆形、半椭圆形、矩形、梯形等形状，该柱状凸起的功能在于扩大捕集和过滤面积，延长尘粒通过滤网的距离，减小气流的阻力，增加滤网的容尘量，以有效提高除尘效率。
本发明的滤网的中空柱状凸起是在普通非织造布基材上由专用模具经热冲压工艺加工而成。当然，可根据本发明的精神对其具体形状和功能进行扩充和延伸。在加工过程中，可根据实际使用需要进行灭菌、除臭、增香、吸油、驻极体静电等处理，以增加特殊功能，亦可改变非织造布的纤维纤度、密度及改变中空柱状凸起的形状和尺寸，并组装成具有梯度过滤结构的复合网，以提高综合过滤能力。
本发明与普通平面滤网的比较由图3～图6示出，由图3可见，本发明的捕集(或过滤)面积sb远大于普通平面滤网捕集面积sa，因此可减小气流阻力，提高除尘效率。
如图4所示，尘粒通过本发明的滤网的距离H远大于普通平面滤网的距离h，因此其与滤网碰撞的几率较普通平面滤网大得多。
在图5中，进入本发明滤网的中空柱状凸起内的气流都会由平流变为紊流，使得气流的扩散系数增加，气流阻力降低。
由图6可见，本发明的滤网的容尘量VH远大于普通平面滤网的容尘量Vh，表明本发明的除尘效率远高于普通平面滤网。

Claims (5)

1、一种面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，其特征在于，该滤网是在织造布或非织造布基材上布满中空柱状凸起，该柱状凸起面对称地设置于织造布或非织造布的布面两侧，且布面两侧的柱状凸起交错排列。
2、根据权利要求1所述的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，其特征在于，所述中空柱状凸起的外伸端封闭，靠布面一端敞口。
3、根据权利要求2所述的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，其特征在于，每个柱状凸起的纵截面形状为U形。
4、根据权利要求1所述的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，其特征在于，布面两侧的柱状凸起可有序或无序交错排列。
5、根据权利要求1至4中任一条所述的面对称凸凹交错式蜂窝状纤维滤网，其特征在于，所述柱状凸起是在织造布或非织造布基材上经热冲压工艺加工而成。
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