CN214209746U - 一种液体过滤用复合滤材和滤芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液体过滤用复合滤材和滤芯，其中复合滤材依次包括：导流层，用于均匀分布流体通过滤材；耐酸碱纤维层，用于拦截流体中大于1μm的固体颗粒；电荷吸附过滤层，利用电荷吸附去除非颗粒状杂质；芳纶纤维层，用于二次过滤的固体颗粒和纤维杂质；以及支撑层，用于支撑和保护该滤材结构不变形。本实用新型通过复合四种材料形成5层结构滤材，可以在更广泛的酸碱环境下拦截流体中的杂质、细菌、病毒和水载胶质体以及其他亚微米级的污染物，能够净化工艺和排放系统水。此外，该滤芯基础纤维孔径比同级别传统滤材孔径大，从而流通性更好、压差更低、具有更高的纳污能力，从而减少维修的次数，减少设备投资，减少能源消耗。

Description

一种液体过滤用复合滤材和滤芯

技术领域

本实用新型涉及过滤材料技术领域，具体涉及一种液体过滤用复合滤材和滤芯。

背景技术

在液体过滤领域中，最常见的方式是采用单层或双层滤材额外配支撑层和导流层，形成松散的3层或多层结构，同时其过滤原理均属于传统的机械拦截过滤原理，即通过孔径大小来拦截。然而，对于病毒、细菌、胶质体物质，尤其是以胶质体形式存在的水溶胶拦截效果很差，同时单一纤维材质滤材耐酸碱性能较差，无法适应酸碱性变化较大的应用环境。随着环保要求和工艺对流体洁净度的要求，所以需要尽量去除流体中的固体杂质以及溶胶。而传统工艺要想同时各种粒径的杂质、病毒、细菌和水载胶质体的话，需要设置多级过滤，即粗滤+细滤+超滤+离子交换，成本大大升高。此外，如果流体酸碱性较高或变化较大，则对滤材要求更高。传统单层或两层滤材无法胜任这种要求。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种液体过滤用复合滤材和滤芯，采用较少的层次结构，既可过滤流体中绝大部分的固体杂质和溶胶，又能适应酸碱性变化较大的环境。

为了达到上述目的，本实用新型第一方面提供一种液体过滤用复合滤材，依次包括：导流层，用于引导液体均匀地通过滤材；耐酸碱纤维层，用于拦截流体中大于1μm的固体颗粒；电荷吸附过滤层，利用电荷吸附去除非颗粒状杂质和非水溶性杂质；芳纶纤维层，用于二次过滤的固体颗粒和纤维杂质；以及支撑层，用于支撑和保护该滤材结构不变形。

作为优选的实施例，所述导流层和支撑层均采用聚酯纤维无纺布。

进一步的，所述聚酯纤维无纺布的平均孔径为50μm，平均丝径16μm。

作为优选实施例，所述耐酸碱纤维层采用烧结不锈钢纤维，平均孔径1μm，平均丝径0.8-1μm。

作为优选实施例，所述电荷吸附过滤层采用氢氧一氧氧化铝(俗称勃姆石)嫁接聚酯纤维的无纺布，平均孔径为2μm。

作为优选实施例，所述芳纶纤维层的平均孔径为2μm，平均丝径为1μm。

进一步的，相邻两层之间均有粘合层，例如PP棉或丙烯酸胶。

进一步的，整个滤材的厚度为1.5mm左右。

本实用新型第二方面，提供一种滤芯，由上述技术方案中任一项所述的复合滤材所制成。

本实用新型通过复合四种材料形成5层结构滤材，使滤芯可以在更广泛的酸碱环境下拦截流体中的杂质、细菌、病毒和水载胶质体以及其他亚微米级的污染物，能够净化工艺和排放系统水，对环境和维修操作人员身体起到保护的作用。此外，该滤芯基础纤维孔径比同级别传统滤材孔径大，从而流通性更好、压差更低、具有更高的纳污能力，从而减少维修的次数，减少设备投资，减少能源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例液体过滤用复合滤材层次结构图；

附图标记说明：

1—导流层、2—耐酸碱纤维层、3—电荷吸附过滤层、4—芳纶纤维层、5—支撑层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例是一种液体过滤用复合滤材，依次包括：导流层1，用于均匀分布流体通过滤材；耐酸碱纤维层2，用于拦截流体中大于1μm的固体颗粒；电荷吸附过滤层3，利用电荷吸附去除非颗粒状和非水溶状杂质；芳纶纤维层4，用于二次过滤的固体颗粒和纤维杂质；以及支撑层5，用于支撑和保护该滤材结构不变形。

具体的，导流层1和支撑层5均可以采用聚酯纤维无纺布材质。在本实施例中，采用的聚酯纤维无纺布的平均孔径为50μm，平均丝径16μm。

耐酸碱纤维层2可采用烧结不锈钢纤维，平均孔径约1μm，平均丝径0.8-1μm，可拦截高温流体中大于1μm的固体颗粒。

电荷吸附过滤层3可采用氢氧一氧氧化铝嫁接聚酯纤维的无纺布，采用电荷吸附原理去除细菌、病毒、微生物和水载胶质体等非颗粒状和非水溶性杂质，平均孔径优选为2μm。

芳纶纤维层4的强度比一般非金属材料更好，在本实施例中芳纶纤维层4的平均孔径为2μm，平均丝径为1μm。

由于芳纶和不锈钢纤维的存在，本实施例复合滤材的强度比传统单层或3层滤材高50％以上。其可承受工作温度可以达到180度。

优选的，上述滤材每相邻两层之间均设置粘合层，常用的粘合剂为PP棉或丙烯酸胶。

本实施例的复合滤材可适用于液体PH从3到12，耐酸碱性更好，可以满足绝大多数化工厂、冶炼厂、污水处理厂、电厂、电镀厂和酸碱性溶剂生产工艺系统水的PH值范围；过滤精度范围从0.03微米到50微米，包括用于制造1微米精度以上滤芯、1微米精度滤芯、0.45微米精度滤芯、0.1微米精度滤芯、0.05微米和0.03微米精度滤芯；该复合滤材易折叠性能良好，易定型，高通流性，低压降，能替代目前市面上绝大多数液体过滤滤材。

本实用新型还提供了上述复合滤材制备方法的实施例，具体包括：

步骤1、在浓度为98％及以上的浓硫酸作用下，使聚酯纤维表面达到黏流状态，得到黏附在聚酯纤维外表面的初步氧化铝纳米纤维材料；

步骤2、对所述初步氧化铝纳米纤维材料使用除盐水浸泡至少2个小时，得到作为电荷吸附过滤层的氢氧一氧氧化铝嫁接聚酯纤维的无纺布；

步骤3、将作为支撑层的聚酯纤维无纺布表面添加PP棉，再依次叠加芳纶纤维层、PP棉、所述氧化铝嫁接聚酯纤维的无纺布、PP棉、作为耐酸碱纤维层的烧结不锈钢纤维、PP棉和作为导流层的聚酯纤维无纺布；

步骤4、将执行步骤3后得到的滤材放入热压机，使各层热粘成厚度为1.5mm的整体；

步骤5、使用超纯水对步骤4得到的滤材进行冲洗至少10分钟，冲去残留化学物质和纤维碎片；

步骤6、对步骤5得到的滤材进行不少于2个小时的烘干处理；

步骤7、对烘干后的滤材进行清洁，并根据设定的宽度通过热轧辊得到成卷滤布，最后密封包装。

上述步骤中PP棉均可换成丙烯酸胶，作为各层之间的粘合剂。

经过上述步骤得到的复合滤材一共为5层，中心层是AlO(OH)嫁接聚酯纤维的无纺布层，孔径平均为2μm；中心层两侧分别为平均孔径2μm、丝径平均1μm的芳纶纤维层4和丝径平均0.8-1μm、孔径1μm的烧结不锈钢纤维层，最外层是平均孔径50μm、丝径平均16μm的聚酯纤维无纺布层(分别作为支撑层和导流层)，各层之间有热熔的PP棉作为粘胶，通过超声波热压复合把各层热粘成厚度约为1.5毫米的整体过滤滤材。该滤材即可以拦截水中胶质体、细菌、微生物、大颗粒污染物，可以承受PH值从3到12的酸碱腐蚀。

该滤材既可以实现高精度过滤(氧化铝嫁接聚酯纤维的过滤层的电荷吸附功能可以达到30纳米的过滤效果)、同时孔径比传统同级别机械过滤的滤材孔径大，从而实现低压降、高通流能力；该滤材除了表面过滤的属性外，还具有深层过滤能力，所以纳污量比传统同级别滤材大1倍以上。其耐工作介质酸碱性强，适用范围更广泛，几乎主要工业流体均可适用，同时该滤材是软性结构，可以实现压缩减容降低固体废物量。

本实用新型还提供一种滤芯的实施例，该滤芯是由上述实施例中的液体过滤用复合滤材制成。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本说明书中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种液体过滤用复合滤材，其特征在于，包括五层，依次是

导流层，用于引导液体均匀地通过滤材；

耐酸碱纤维层，用于拦截流体中大于1μm的固体颗粒；

电荷吸附过滤层，利用电荷吸附去除非颗粒状和非水溶性杂质；

芳纶纤维层，用于二次过滤的固体颗粒和纤维杂质；以及

支撑层，用于支撑和保护该滤材结构不变形。

2.根据权利要求1所述的复合滤材，其特征在于，所述导流层和支撑层均采用聚酯纤维无纺布。

3.根据权利要求2所述的复合滤材，其特征在于，所述聚酯纤维无纺布的平均孔径为50μm，平均丝径16μm。

4.根据权利要求1所述的复合滤材，其特征在于，所述耐酸碱纤维层采用烧结不锈钢纤维，平均孔径1μm，平均丝径0.8-1μm。

5.根据权利要求1所述的复合滤材，其特征在于，所述芳纶纤维层的平均孔径为2μm，平均丝径为1μm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的复合滤材，其特征在于，相邻两层之间均有粘合层。

7.根据权利要求6所述的复合滤材，其特征在于，所述滤材的厚度为1.5mm左右。

8.一种滤芯，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的复合滤材所制成。

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