KR102628573B1 - 필터 매체 및 그 사용 - Google Patents

필터 매체 및 그 사용 Download PDF

Info

Publication number
KR102628573B1
KR102628573B1 KR1020197031175A KR20197031175A KR102628573B1 KR 102628573 B1 KR102628573 B1 KR 102628573B1 KR 1020197031175 A KR1020197031175 A KR 1020197031175A KR 20197031175 A KR20197031175 A KR 20197031175A KR 102628573 B1 KR102628573 B1 KR 102628573B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
resin
fibers
micro
binder
Prior art date
Application number
KR1020197031175A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190134670A (ko
Inventor
안네 비스까리
얀 까우꼬빠시
Original Assignee
알스트롬 오와이제이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알스트롬 오와이제이 filed Critical 알스트롬 오와이제이
Publication of KR20190134670A publication Critical patent/KR20190134670A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102628573B1 publication Critical patent/KR102628573B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/005—Filters specially adapted for use in internal-combustion engine lubrication or fuel systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B01D39/163—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin sintered or bonded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2003—Glass or glassy material
    • B01D39/2017—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous
    • B01D39/2024—Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous otherwise bonded, e.g. by resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/70—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter
    • B01D46/71—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter with pressurised gas, e.g. pulsed air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B32B37/182—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only one or more of the layers being plastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0216—Bicomponent or multicomponent fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618—Non-woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/064—The fibres being mixed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1216—Pore size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • B32B2037/1215—Hot-melt adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/20—All layers being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B32B2262/0284—Polyethylene terephthalate [PET] or polybutylene terephthalate [PBT]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/72—Cured, e.g. vulcanised, cross-linked
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/726—Permeability to liquids, absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2315/00—Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
    • B32B2315/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2367/00—Polyesters, e.g. PET, i.e. polyethylene terephthalate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 제 3 바인더에 의해 미세-필터 기재와 적층된 프리-필터 기재로 적어도 형성되는 필터 매체에 관한 것으로, 프리-필터 기재는 합성 섬유 및 제 1 바인더를 포함하고, 결합 표면 및 심층 필터 기재로서 작용하고, 그리고 미세-필터 기재는 제 2 바인더 및 합성 섬유와 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함한다.

Description

필터 매체 및 그 사용
본 발명은 수송 및 산업 여과 모두에 사용하기 위한 필터 매체에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 표면 및 심층 여과 둘 다를 이용하여 기체로부터 고체 입자를 효율적으로 제거하고 펄스-세척될 수 있는 필터 매체에 관한 것이다.
발명의 분야
대기, 증기 및 액체, 즉 모든 종류의 유체로부터 불순물을 여과할 필요성이 증가하고 있다. 특히, 수송 여과 및 산업 공기 여과, 구체적으로 가스 터빈, 내연 기관 및 공기 오염 제어 (APC) 의 분야는 입자 제거 측면에서 효율적인 필터 매체를 필요로 한다. 또한, 산업화된 문명의 빈도가 증가함에 따라 호흡기 질환, 알레르기 및 천식 증상이 발생하므로 실내 공기질이 중요해지고 있다. HVAC (가열, 환기 및 공기 조절) 필터가 높은 입자 제거 기능을 제공할 수 있지만, 이들 필터는 또한 공기 흐름 저항을 크게 향상시킨다. 결과적으로, 고효율 HVAC 필터 시스템은 공기를 이동시키기 위해 강력한 팬이 필요하다. 마찬가지로, 가스 터빈 및 수송에서의 흡기 적용을 위한 종래의 필터 매체는 증가된 에너지 소비를 초래한다. 또한, 공기 여과 이외에, 예를 들어 엔진 오일, 유압 오일 등과 같은 액체로부터의 불순물을 여과할 필요가 있다.
발명의 배경
전통적으로, 산업 여과에서, 소위 흐름 통과 필터가 사용되는데, 그 작동은 매체가 막힐 때까지 또는 오히려 필터 매체를 교체해야 할 정도로 필터 매체를 통한 압력 손실이 커질 때까지, 필터 매체를 통해 직각으로 유체가 다소 여과되도록 하는 것에 기초한다. 이러한 종래 기술의 필터 매체는 예를 들어 공기의 여과를 위해 무기 및 합성 섬유를 사용한다. 이러한 필터의 기본적인 단점은, 공기에서 제거되는 입자의 양에 따라 공기 흐름에 대한 저항이 증가하기 때문에 시간이 지남에 따라 필터의 에너지 소비가 증가한다는 사실이다.
에너지 소비를 제어하는 한 가지 방법은 공기 흐름에 대한 저항이 너무 커지지 않도록 필터의 교환 간격을 줄이는 것이다. 그러나, 이러한 종류의 관행은 필터의 서비스 및 교체 둘 다와 관련된 비용을 증가시킨다. 교체 간격을 줄이는 방법은, 평면 필터 엘리먼트 대신에, 유효 필터 영역을 늘리는 주름형 필터 엘리먼트를 사용하는 것이다.
두 가지 기본 타입의 흐름 통과 필터가 있으며, 즉, 하나는 표면 여과를 적용하고 다른 하나는 심층 여과를 적용한다. 표면 여과는 필터 매체의 표면이 너무 조밀하여 유체로부터 분리된 고체가 필터의 표면에 남아있는 프로세스를 말한다. 심층 여과에서 필터 매체는 고체 입자가 트랩되는 구멍을 갖는다. 종종, 필터는 다양한 크기의 공극을 가지므로, 공극 크기는 공극이 위치한 필터에서 깊이가 깊어질수록 작아진다. 이러한 필터는 종종 구배 구조 필터 또는 구배 공극 구조 필터로 지칭된다. 실제로, 이것은 보다 큰 크기의 고체는 필터의 입구면에 더 가까운 공극에 트랩되고 보다 작은 고체는 보다 작은 고체가 트랩될 때까지 필터 매체 내부로 더 깊숙이 이동함을 의미한다. 심층 필터, 특히 HVAC 타입의 필터의 경우 마이크로-유리 섬유가 최적의 재료로 간주되는 경우가 종종 많다. 그러나, 마이크로-유리로 만들어진 필터 또는 필터 엘리먼트는 본질적으로 깨지기 쉬우며, 즉, 이들은 부드럽게 취급될 필요가 있고 세척될 수 없어서 주기적으로 교체되어야 하고, 교체 간격은 비교적 짧다. 당연히, 표면 및 심층 여과를 모두 적용하는 제품도 있다.
다양한 산업 애플리케이션에서 필터의 교체 간격 또는 수명을 늘리는 방법은 펄스-세척을 사용하는 것이다. 이러한 애플리케이션에서, 필터 디바이스에는 압축된 유체를 정상 여과 방향과 반대 방향으로 필터를 통해 주기적으로 송풍하는 수단이 제공되어, 유체 펄스는 필터의 공극에 트랩된 대부분의 고체를 필터로부터 멀어지게 플러싱한다. 펄스-세척은 쉽게 자동화될 수 있어, 인력 및 기타 서비스 및 유지 보수 비용을 절약할 수 있다. 그러나, 펄스-세척은 압축 유체를 사용하기 때문에 필터에서 상당한 기계적 응력을 의미하므로, 시장에서 몇 가지 타입의 펄스-세척 가능한 필터 엘리먼트만 찾을 수 있다. 이러한 타입 중 하나는 예를 들어 WO-A1-2009152439에서 논의된 멤브레인 필터이며, 이는 지지 표면 상에 멤브레인 층을 가지며 멤브레인 층은 유입 유체와 대면한다. 다른 타입은 유입 유체와 대면하는 나노섬유 표면을 갖는 필터이다. 두 필터 모두 펄스-세척이 가능하지만 표면 필터로만 작동한다, 즉, 고체를 모으는 어떠한 공극도 없으며 고체는 필터 표면에 남아 있다. 따라서 필터에 대한 압력 차이가 빠르게 커지고 펄스-세척의 필요성은 거의 즉각적이다. 멤브레인과 나노섬유 필터 모두의 특징은 펄스-세척시에도 예기치 않은 방식으로 매우 갑자기 여과 능력을 상실하여 그 교체 간격을 예측할 수 없다는 점이다. 또한, 나노섬유 및 멤브레인은 모두 고가의 재료이므로, 이러한 필터의 시장 가격은 이미 갑작스런 교체의 필요성과 관련된 지속적인 상태 모니터링을 포함한 다양한 비용을 언급할 필요도 없이 높다.
예를 들어 가스 터빈 애플리케이션과 같은 산업 여과는 HEPA-필터 (HEPA = 고효율 미립자 공기 필터 (High Efficiency Particulate Air filter)) 를 사용해야 한다. 종래 기술에는 2 가지 타입의 HEPA-필터가 알려져 있다. 첫 번째 타입은 다량의 마이크로-유리 사용을 기반으로 하는 통과 필터이다. 이 필터는 심층 필터의 역할을 하지만, 그 간단한 구조와 마이크로-유리 함량으로 인해 교체 간격이 비교적 짧기 때문에 펄스-세척이 불가능하다. 두 번째 HEPA-필터 타입은 멤브레인 여과 (WO-A1-2009152439) 이며, 여기서 여과는 표면 여과로서 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌)-필름을 통해 발생한다. 멤브레인 필터는 이미 언급한 바와 같이 펄스-세척 가능하지만, 표면 필터이기 때문에 펄스-세척에 관계없이 필터 표면의 개구부가 갑자기 막히게 되어 교체 간격을 예측하기 어렵다.
본 발명은 전술한 문제점 중 적어도 하나를 해결하는 것을 목표로 한다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 HEPA-필터보다 더 긴 시간 동안 필터링 능력을 유지하는, 즉 예기치 않은 방식으로 갑자기 막히지 않는 심층형 펄스-세척 가능한 HEPA-필터를 도입하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 펄스-세척 가능한 HEPA-필터를 도입하는 것이며, 그 구조는 종래의 HEPA-필터와 달리 펄스-세척이 가능하며, 즉, 필터 매체는 정상 작동 방향과 반대 방향으로 세척 펄스를 견디기에 충분히 강하다.
본 발명의 또 다른 목적은 산업용 필터 매체의 효율적인 수명을 증가시키는 개선된 펄스-세척 가능한 필터 매체를 도입하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 펄스-세척 가능한 HEPA 필터 매체를 도입하는 것이며, 그 교체 간격은 예측 가능하다.
따라서, 본 발명은 청구항 1에 정의된 바와 같은 유체를 여과하기 위한 펄스-세척 가능한 필터 매체에 관한 것이다.
본 발명의 다른 특징은 종속항으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 적어도 다음이 언급될 수 있는 많은 장점을 야기시킨다
Figure 112019107881683-pct00001
본 발명의 필터 매체는 펄스-세척 가능 및 비-펄스-세척 가능한 애플리케이션에 사용될 수 있고,
Figure 112019107881683-pct00002
본 발명의 필터 매체는 다수의 상이한 HEPA-등급에 대해 용이하게 조정될 수 있고,
Figure 112019107881683-pct00003
습기에 대한 발수성이 크고,
Figure 112019107881683-pct00004
HEPA-필터가 매체 조합에 따라 최적의 심층 또는 표면 여과 특성을 갖고,
Figure 112019107881683-pct00005
펄스-세척 가능한 필터가 저렴한 재료로 만들어지고,
Figure 112019107881683-pct00006
수명이 길고,
Figure 112019107881683-pct00007
유지 보수 및 교체 비용이 낮고, 그리고
Figure 112019107881683-pct00008
예상치 못한 교체가 없고, 수명이 예측 가능함.
이성분 섬유 또는 보다 일반적으로 다성분 섬유 - 상기 용어는 하나의 섬유를 형성하는 적어도 2 개의 중합체로부터 형성된 섬유를 지칭한다. 다성분 섬유의 특정 예로서, "이성분 섬유"는 이성분 섬유의 단면을 가로질러 실질적으로 일정하게 배치된 별개의 구역으로 배열되고 이성분 섬유의 길이를 따라 연속적으로 연장되는 2 개의 중합체를 포함한다. 이러한 이성분 섬유의 구성은 예를 들어 하나의 중합체가 다른 중합체에 의해 둘러싸인 시스/코어 구성일 수 있거나, 또는 나란한 구성 또는 "바다 속의 섬 (islands-in-the-sea)" 구성일 수 있다. 이성분 섬유의 경우, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75 또는 임의의 다른 원하는 비율로 존재할 수 있다. 이성분 섬유는 일반적으로 낮은 융점 시스 및 보다 높은 융점 코어를 가지며, 이의 주요 기능은 다른 섬유를 결합시켜 기계적으로 강한 기재를 형성하는 것이다. 이성분 섬유는 일반적으로 다음의 방식으로 지정된다: PET/코-PET, PET/코-PE (PE = 폴리에틸렌), PET/코-PP (PP = 폴리프로필렌) 또는 PET/코-PA, 여기서 상기 언급된 중합체는 시스를 형성하고 후자는 코어를 형성한다. 보다 일반적으로, 이성분 섬유는 폴리올레핀 (예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌), 폴리에스테르 (예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, PCT), 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 6,12를 포함한 나일론 등을 포함한 다양한 열가소성 재료로 제조될 수 있다. 적절한 융점을 가질 수 있는 임의의 열가소성 물질은 이성분 섬유의 저 융점 성분에서 사용될 수 있다. 이성분 (코어/쉘 또는 시스 및 나란한 구성) 섬유의 중합체는 상이한 열가소성 재료, 예를 들어 폴리올레핀/폴리에스테르 (시스/코어) 이성분 섬유로 구성되며, 이에 의해 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 시스는 코어, 예를 들어 폴리에스테르보다 낮은 온도에서 용융된다. 전형적인 열가소성 중합체는 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 이들의 공중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스테르, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트, 폴리 염화 비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄, 아크릴 수지, 예를 들어 폴리아크릴레이트 및 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아미드, 즉 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지, 즉 셀룰로오스 니트레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 에틸 셀룰로오스 등, 상기 재료 중 임의의 공중합체, 예를 들어 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 크라톤 고무 등을 포함한다.
바인더 - 다양한 섬유를 서로 결합시키는데 사용되는 수단의 일반적인 용어. 액체 및 고체 바인더 수지를 포함한다. 그 고체는 분말, 과립, 완전 용융성 섬유 및 부분적 용융성 섬유 (이성분 및 다성분 섬유) 를 포함함.
바인더 섬유 - 완전 용융성 섬유 및 이성분 및 다성분 섬유를 포함하는 섬유의 일반적인 용어.
바인더 수지- 다양한 섬유를 기계적으로 안정적인 기재에 결합시키는 물질에 대한 일반적인 용어. 열가소성 수지와 열경화성 수지로 나뉠 수 있다. 열가소성 바인더 수지 재료는 건조 분말, 과립 또는 액체 형태로 사용될 수 있다. 전형적으로 이들은 비닐 열가소성 수지의 수성 분산액이다. 바인더로서 사용되는 수지는 섬유 현탁액에 직접 첨가된 수용성 또는 분산성 중합체의 형태이거나 섬유 현탁액과 혼합된 수지 재료의 열가소성 바인더 섬유의 형태일 수 있으며, 기재가 형성된 이후에 적용된 열에 의해 바인더로서 활성화될 수 있다. 수지는 비닐 아세테이트 재료, 비닐 클로라이드 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 열경화성 수지, 예컨대 우레아 페놀, 우레아 포름알데히드, 멜라민, 에폭시, 폴리우레탄, 경화성 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리방향족 수지, 레조르시놀 수지 및 유사한 엘라스토머 수지를 포함한다. 수용성 또는 분산성 바인더 중합체를 위한 바람직한 재료는 일반적으로 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아미드 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리우레아, 폴리우레탄, 멜라민 포름알데히드 수지, 폴리에스테르 및 알키드 수지와 같은 수용성 또는 수분산성 열경화성 수지이며, 구체적으로, 업계에서 일반적으로 사용되는 수용성 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아미드 수지이다. 이러한 바인더 수지는 전형적으로 섬유를 코팅하고 최종 부직 매트릭스에서 섬유를 섬유에 부착시킨다. 임의의 필름이 시트, 매체 또는 필터 재료에 형성된 공극을 덮지 않게 하고, 섬유를 완전히 코팅하도록 충분한 수지를 퍼니쉬에 첨가한다. 수지는 부직 웹 형성 동안 퍼니쉬에 첨가될 수 있거나 또는 그의 형성 후에 웹에 적용될 수 있다.
교차 기계 방향 (CD 또는 XMD) - 섬유 웹이 형성될 때 이동하는 방향에 수직인 방향.
DEHS - 필터링 효율성 - 표준 BS EN 1822는 절대 필터의 여과 특성, 즉, 효율적인 미립자 공기 (EPA, Efficient Particulate Air), 고효율 미립자 공기 (HEPA, High Efficiency Particulate Air) 및 초저 침투 공기 (ULPA, Ultra Low Penetration Air) 필터의 공장 테스트에 대해 설명한다. 필터는 그 여과 효율에 기초하여 다수의 그룹으로 나뉜다. 여과 효율은 여과될 입자로서의 디-에틸-헥실-세바카트 (DEHS, Di-Ethyl-Hexyl-Sebacat) 액적을 사용하여 결정된다. 여과 효율은 여과될 흐름에서 전량의 입자와 비교하여 필터에 의해 트랩된 입자의 백분율을 나타낸다. 필터 그룹과 그 필요한 최소 여과 효율은 다음과 같다.
E10 - ≥85%,
E11 - ≥95%,
E12 - ≥99.5%,
H13 - ≥99.95%,
H14 - ≥99.995%,
U15 - ≥99.9995%,
U16 - ≥99.99995%, 및
U17 - ≥99.999995%.
심층 여과 - 공극 크기가 공극이 위치한 필터에서 더 깊어질수록 필터 매체가 가변 크기의 공극을 갖는 프로세스를 말하며, 종종 이러한 필터 구조를 구배 구조 필터 또는 구배 공극 구조 필터라고 한다.
섬도 (Finess) - 일반적으로 데니어로 제공되는 섬유 또는 토우 (tow) 두께.
무기 섬유 - 예를 들어 유리, 탄소, 실리카와 같은 무기 재료로 제조된 섬유.
기계 방향 (CD 또는 XMD) - 섬유질 웹이 형성되면서 이동하는 방향.
용융성 섬유 - 가열될 때 완전히 용융되는 섬유로, 섬유를 서로 결합시키는데 사용되며, 예를 들어 PE (폴리에틸렌), PP, 폴리 염화 비닐 (PVC) 및 폴리비닐 알코올 (PVA) 로 구성된다.
펄스-세척 가능 - 이 용어는 세척될 유체의 흐름 방향과 반대 방향으로의 유체 분사에 의한 필터 매체의 세척성을 의미하다. 필터 매체의 세척성 (cleanability) 을 결정하는데 사용되는 테스트 절차는 VDI 3926-2004, 세척 가능한 필터 매체의 테스트, 세척 가능한 필터 매체의 평가를 위한 표준 테스트에 설명되어 있다. ISO 11057:2011은 또한 펄스-분사 세척 가능한 필터 매체의 비교 특성화 및 평가를 위한 표준 참조 테스트 방법을 설명한다.
표면 여과 - 필터 매체의 표면이 너무 조밀하여 유체로부터 분리된 고체가 필터의 표면에 남아있는 프로세스를 말한다.
합성 섬유 - 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아미드 (PA), 아크릴, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 비스코스로 만들어진 섬유.
일반적으로 말하면, 본 발명의 필터 매체는 둘 이상의 별개로 제조된 필터 기재, 즉 프리-필터 기재 및 미세-필터 기재로 이루어지고, 펄스-세척 가능한 필터 매체 또는 미세-필터 기재를 형성하기 위해 함께 적층된다. 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하기 위해 별도로 제조된 프리-필터 기재 상에 놓인다.
프리-필터 기재
프리-필터 기재는 평균 직경이 0.1 내지 100 마이크로미터, 바람직하게는 0.1 내지 50 마이크로미터, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 30 마이크로미터인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아미드 (PA), 아크릴, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 비스코스 섬유와 같은 적어도 합성 섬유, 및 적절한 제 1 바인더를 포함한다. 합성 섬유의 일부는 0.01 내지 5 마이크로미터 범위의 평균 직경을 갖는 마이크로-유리, 탄소 또는 실리카 섬유와 같은 무기 섬유로 대체될 수 있다. 제 1 바인더에 대한 바람직한 선택은 다성분 섬유이며, 바람직하게는, 반드시 그런 것은 아니지만, 예를 들어 PET/코-PET, PET/코-PE, PET/코-PP 또는 PET/코-PA 섬유 (위의 '정의'에 있는 보다 상세한 정보 참조) 와 같은 이성분 섬유이고, 그 심도는 1 내지 15 den, 바람직하게는 약 2.2 den, 4 den 또는 6 den 범위이며, 즉 직경은 8 내지 25 ㎛ 정도이며, 경화 이후 시스의 용융으로 인해 자연스럽게 더 작아진다. 이성분 또는 다성분 섬유에 추가하여 또는 그 대신에, 제 1 바인더에 대한 다른 옵션은 바인더 수지, 예컨대 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리 염화 비닐 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 또는 이들의 섬유를 서로 결합시키는데 사용될 수 있는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나이다. 이성분 또는 다성분 섬유 및/또는 상기 열거된 바인더 수지 대신에 또는 이에 추가하여, 제 1 바인더의 적어도 일부로서 예를 들어 PE (폴리에틸렌), PP, 폴리 염화 비닐 (PVC) 및 폴리 염화 비닐 (PVA) 섬유 중 적어도 하나와 같은 완전 용융성 섬유를 사용하는 것이 또한 가능하다.
프리-필터 기재에 제공된 이성분 섬유인 제 1 바인더는, 바람직하게는, 반드시 그런 것은 아니지만, 필터의 기계적 강도와 완전성의 대부분을 보장하고, 펄스-세척을 가능하게 하며, 즉 필터의 통상적인 작동 방향에 대한 방향으로 송풍되는 압축된 유체의 강력한 분사가 필터를 세척하는데 적용될 수 있다. 또한, 프리-필터 기재는 본 발명의 적어도 대부분의 실시형태에서 미세-유리 섬유를 함유하며, 미세-유리 섬유는 미세-필터 능력 및 기재에 대한 기계적 강도 둘 모두를 제공한다.
프리-필터의 타입에 따라 최종 DEHS-효율에 대한 기여가 변할 수 있다는 것이 본 발명의 모든 실시형태에 공통적인 특징이다. 다시 말해, 프리-필터 기재는 HEPA-필터에 그 기계적 강도의 대부분을 제공하며 (즉, 필터의 펄스-세척 가능한 구조를 보장함), 그리고 전체 필터의 DEHS-효율의 일부를 제공하는 반면, 필터의 DEHS-효율의 차이는 미세-필터 기재에 의해 대부분 제공된다.
따라서, 본 발명의 프리-필터 기재는 기본 중량이 20 g/m2 내지 80 g/m2, 바람직하게는 약 30g/m2 내지 70 g/m2, 보다 바람직하게는 약 35 내지 50 g/m2 이다. 기본 중량은 ISO 536:2012, 종이 및 보드 내지 평량 (Grammage) 결정에 따라 측정된다. 프리-필터 기재는 일반적으로 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에 따라 20 내지 95 중량%, 바람직하게는 25 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 약 25 내지 50 중량%의 합성 섬유; 0 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 35 중량%의 이성분 섬유; 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 20 중량% 의 마이크로-유리 섬유; 및 임의로, 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 10 중량%의 바인더 수지 또는 완전 용융성 섬유를 포함한다. 본 명세서 전체의 중량%는 중간 기재 또는 최종 제품, 즉, 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 컴포넌트의 건조량을 지칭한다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시형태에 따르면, 프리-필터 기재는 20 내지 95 중량%의 합성 섬유 및 5 내지 80 중량%의 제 1 바인더를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 3 실시형태에 따르면, 프리-필터 기재는 25 내지 80 중량%, 바람직하게는 약 35 내지 50 중량%의 합성 섬유; 20 내지 75 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 55 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유; 및 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 바인더 수지 또는 완전 용융성 섬유를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 4 실시형태에 따르면, 프리-필터 기재는 55 내지 85 중량%, 바람직하게는 약 60 내지 80 중량%의 합성 섬유; 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 약 15 내지 25 중량%의 마이크로-유리 섬유; 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 10 중량%의 바인더 수지 또는 완전 용융성 섬유를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 5 실시형태에 따르면, 프리-필터 기재는 25 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 50 중량%의 합성 섬유; 20 내지 45 중량%, 바람직하게는 30 내지 40 중량%의 이성분 섬유; 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 내지 20 중량% 의 마이크로-유리 섬유; 및 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 10 중량%의 바인더 수지 또는 완전 용융성 섬유를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 6 실시형태에 따르면, 프리-필터 기재는 2 가지 타입의 합성 섬유, 바람직하게는 PET 섬유, 즉 직경이 6㎛ 인 30 내지 35 중량%, 바람직하게는 33 중량%의 PET-섬유, 및 직경이 10㎛ 인 5 내지 15 중량%, 바람직하게는 10 중량%의 PET-섬유; 30 내지 40 중량%의 이성분 섬유; 2 가지 타입의 마이크로-유리 섬유, 즉 직경이 0.1 내지 1 ㎛ 인 10 내지 15 중량%, 바람직하게는 13 중량%의 마이크로-유리 섬유, 및 직경이 0.1 내지 0.6 ㎛ 인 직경 5%인 1 내지 9 중량%, 바람직하게는 5 중량%의 마이크로-유리 섬유, 그리고 5 중량%의 아크릴 바인더를 함유한다.
본 발명의 바람직한 제 7 실시형태에 따르면, 전술한 프리-필터 기재 중 어느 하나는 습식-배치 기술을 사용하여 형성될 수 있고, 즉, 프리-필터 기재를 형성하는 다양한 상이한 성분이 액체에 혼합되어, 바람직하게는 물에 혼합되어 섬유 현탁액 또는 퍼니쉬를 형성한다. 적절한 형태의 경우,즉 액체 또는 고체인 경우, 제 1 바인더는 섬유 구조에 낮은 충격을 가하여 제조 공정을 통해 퍼니쉬되거나 첨가될 수 있다. 퍼니쉬는, 균질 혼합물에 혼합된 후, 섬유질 부직 웹을 형성하기 위해 액체 투과 와이어 상의 헤드박스로부터 놓여진다. 필터 기재의 습식-배치는, 웹을 형성하기 위해 침강하는 속도가 상이하기 때문에, 더 미세하고 더 무거운 마이크로-유리 섬유가 퍼니쉬 내에 존재하는 경우 그 농도가 와이어 가까이에서 최고인 반면, 다른 더 가벼운 섬유는 와이어에서 멀어 질수록 더 높은 농도를 갖다는 이점을 갖는다. 실제로, 이는 필터 기재에 공극성 구배가 있음을 의미하며, 즉 필터 기재의 공극은 기재의 와이어 측에 접근하면서 크기가 감소된다는 것을 의미한다. 따라서, 필터 기재는 소위 심층 여과를 수행할 수 있다. 웹에서의 침강 관점에서, 비중, 섬유 길이 등과 같은 상이한 특성을 갖는 섬유가 있을 수 있는 것과 같이, 마이크로-유리 섬유가 없는 경우에도 동일한 현상이 여전히 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제 7 실시형태의 다른 변형예에 따라, 프리-필터 기재의 제조에 사용된 헤드박스는 수직 방향에서 각각 자체의 슬라이스 개구를 갖는 2 개의 분리된 챔버로 나뉜다. 헤드박스의 양쪽 챔버에는 섬유 현탁액 또는 그 자체의 퍼니쉬가 제공되어, 실제 프리-필터 기재는 서로 얽힌 2 개의 상이한 층을 갖는 섬유질 부직 웹으로 형성된다. 와이어 상에 웹을 제조하는데 있어서 하나 초과의 퍼니쉬 층을 놓는 기본 원리는 예를 들어 US-3,598,696에서 논의된다. 습식-배치 방법에 의해 2 층 기재를 제조할 때, 와이어 상에 형성된 제 1 층, 즉 하부층에 대한 퍼니쉬는 예를 들어 10 내지 45 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 합성 섬유; 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유; 및 0 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량%의 제 1 바인더 수지 및/또는 완전 용융성 섬유를 포함할 수 있다. 제 1 층 상에 습식 배치된 제 2 층 용의 제 2 퍼니쉬는 예를 들어 15 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 합성 섬유; 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유; 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 내지 20 중량%의 마이크로-유리; 및 0 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량%의 제 1 바인더 수지 및/또는 완전 용융성 섬유를 포함할 수 있다. 상기 백분율 값은 전체 기재의 건조 중량을 지칭한다. 합성 섬유는 동일한 품질, 예를 들어 6 또는 10 마이크로미터 PET 섬유, 또는 상이한 직경을 갖는 섬유의 혼합물일 수 있다. 마이크로-유리 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터이고, 대다수, 즉 60% 초과하는 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 2 마이크로미터이다. 그러나, 마이크로-유리 섬유는 다양한 등급 (등급 내의 섬유의 평균 직경을 참조하면, 0.4, 0.6, 0.8 등 또는 0.1 내지 0.6 마이크로미터, 0.1 내지 0.8 마이크로미터, 0.1 내지 1 마이크로미터, 0.5 내지 5 마이크로미터 등) 으로 시판되므로, 퍼니쉬에 사용되는 마이크로-유리는 단지 하나의 등급이거나 적어도 2 개의 상이한 등급의 혼합물일 수 있다.
상기 논의된 방식으로 상기 논의된 퍼니쉬의 기재를 제조할 때, 비교적 조밀한 합성 섬유 층, 및 가능하게는 바인더 섬유가 와이어 상에 먼저 배열되고, 그후 마이크로-유리 섬유가, 사용되는 경우, 명확히 상부층 용의 퍼니쉬의 다양한 섬유 중 가장 무거운 섬유가 이미 와이어 상에 존재하는 합성 섬유 또는 합성-바인더 섬유 층 상에 침강되고, 제 2 퍼니쉬의 합성 및 가능하게는 바인더 섬유가 마이크로-유리 섬유 상에 침강된다는 것을, 2층 제조는 보장한다. 따라서, 기재를 형성하기 위해 웹이 가열되어 필터에 결합될 때, 기재의 양쪽 표면은 강한 합성-이성분 섬유 매트를 가지며, 이는 기재에 우수한 내부 강도를 제공한다.
본 발명의 바람직한 제 7 실시형태의 또 다른 변형예에 따라, 프리-필터 기재의 제조에 사용된 헤드박스는, 예를 들어 US-3,598,696에서 논의된 바와 같이, 수직 방향에서 각각 자체의 슬라이스 개구를 갖는 3 개의 분리된 챔버로 나뉜다. 헤드박스의 각 챔버에는 섬유 현탁액 또는 그 자체의 퍼니쉬가 제공되어, 실제 프리-필터 기재는 서로 얽힌 3 개의 상이한 층을 갖는 섬유질 부직 웹으로 형성된다. 3 개의 모든 퍼니쉬는 다를 수 있거나, 2 개의 퍼니쉬는 동일하고 하나는 상이할 수 있으며, 이에 따라 후자의 경우에, 외부 층은 동일한 퍼니쉬로 형성되고 중심 층은 다른 퍼니쉬로 형성되어 유리하다. 당연히, 3 개의 모든 퍼니쉬는 또한 동일할 수도 있다. 특정 예에 따르면, 프리-필터 기재의 2 개의 최외층은 적어도 제 1 바인더 (바람직하게 이성분 섬유) 및 합성 섬유를 포함하는 퍼니쉬로 형성되고, 중심층은 적어도 제 1 바인더 (바람직하게는 이성분 섬유), 마이크로-유리 섬유 및 합성 섬유로 형성된다.
본 발명의 바람직한 제 7 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 상기 논의된 습식-배치 방법의 바람직한 버전에 의해 3 층 기재를 제조할 때, 와이어 상에 형성된 제 1 층, 즉 최저층 및 제 3 층, 즉 최상층 용의 제 1 및 제 3 퍼니쉬는 각각 층은 용의 상에 형성된 와이어, 즉 가장 낮은 층, 및 제 3, 즉 가장 높은 층은 각각 5 내지 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%의 합성 섬유; 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유; 및 0 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량%의 제 1 바인더 수지 및/또는 완전 용융성 섬유를 포함한다. 제 1 층 상에 습식 배치된 제 2 층 용의 제 2 퍼니쉬는 15 내지 25 중량%, 바람직하게는 15 내지 20 중량%의 합성 섬유; 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유; 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 내지 20 중량%의 마이크로-유리; 및 0 내지 10 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량%의 제 1 바인더 수지 및/또는 완전 용융성 섬유를 포함한다. 상기 백분율 값은 전체 기재의 건조 중량을 지칭한다. 합성 섬유는 동일한 품질, 예를 들어 6 또는 10 마이크로미터 섬유, 또는 상이한 직경을 갖는 섬유의 혼합물일 수 있다. 마이크로-유리 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터이고, 대다수, 즉 60% 초과하는 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 2 마이크로미터이다. 그러나, 마이크로-유리 섬유는 다양한 등급 (등급 내의 섬유의 평균 직경을 참조하면, 0.4, 0.6, 0.8 등 또는 0.1 내지 0.6 마이크로미터, 0.1 내지 0.8 마이크로미터, 0.1 내지 1 마이크로미터, 0.5 내지 5 마이크로미터 등) 으로 시판되므로, 퍼니쉬에 사용되는 마이크로-유리는 단지 하나의 등급이거나 적어도 2 개의 상이한 등급의 혼합물일 수 있다.
상기 논의된 방식으로 상기 논의된 퍼니쉬의 기재를 제조할 때, 비교적 조밀한 합성 및 바인더 섬유 층이 와이어 상에 먼저 배열되고, 그후 마이크로-유리 섬유가, 사용되는 경우, 명확히 제 2 층 용의 제 2 퍼니쉬의 다양한 섬유 중 가장 무거운 섬유가 이미 와이어 상에 존재하는 합성-바인더 섬유 층 상에 침강되고, 제 2 및 제 3 퍼니쉬의 합성 및 바인더 섬유가 마이크로-유리 섬유 상에 침강된다는 것을, 3 층 제조는 보장한다. 따라서, 기재가 가열되고 압축될 때, 기재의 양면은 강한 합성-바인더 섬유 매트를 가지며, 이는 기재에 대한 우수한 내부 강도를 제공한다.
각각의 변형예에서, 와이어 상에 침착된 후, 웹을 원하는 건조 상태로 건조시키기 위해 섬유질 부직 웹으로부터 물이 배수되거나 배출된다. 습식-배치를 사용함에 있어서의 분명한 이점은, 각 층에서 구배 구조, 즉 심층 여과를 허용하는 구조가 형성되는데, 이는 기재에서의 침강 관점에서 다양한 특성을 갖는 섬유가 항상 존재하기 때문에, 특정 섬유가 보다 빠르게 싱크되고, 이로써 특정 섬유가 기재 상부에 더 느리게 잔존하게 된다는 점이다.
본 발명의 바람직한 제 8 실시형태에 따르면, 섬유질 부직포 웹은 또한 예를 들어 카딩 (carding), 에어레잉 (airlaying), 스펀레이드 (spunlaid), 멜트블로운 (meltblown) 또는 이들의 조합에 의해서와 같이 주지된 건식 배치 방법을 사용하여 표면 상에 에어-배치 (air-laid) 또는 건식-배치 (dry-laid) 될 수 있다.
제 1 바인더가 웹 형성 전에 섬유 혼합물에 첨가되지 않고, 그 사용이 필요한 것으로 여겨지는 경우, 제 1 바인더는 분무, 그라비아 코팅, 함침, 산란 등에 의해 섬유질 부직 웹 상에 적용될 수 있고, 그 이후 웹은 가열되어 바인더 섬유 및/또는 바인더 수지를 용융시켜 다양한 섬유를 서로 결합시킨다.
마지막으로, 프리-필터 기재에는, 원한다면 물, 습도, 탄화수소 및/또는 알코올에 대하여 발수성을 갖도록 하는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 화학적 수단은 실리콘 또는 플루오로케미칼로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 화학물질은 퍼니쉬를 형성하기 전에 기재를 형성하는 하나 이상의 섬유 상에 배열될 수 있거나, 퍼니쉬에 각각의 액체 화학 물질이 제공될 수 있거나, 또는 예를 들어 함침 또는 코팅에 의해 웹에 화학물질이 제공될 수 있다.
프리-필터 기재의 상기 논의된 다양한 실시형태를 고려하여, 위에서 논의된 프리-필터 기재의 임의의 실시형태는 다음의 및 나중의 제품예 모두에서 논의된 다양한 미세-필터 기재의 임의의 실시형태와 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
미세-필터 기재
미세-필터 기재는 제 2 바인더 및 적어도 하나의 합성 섬유 및/또는 무기 섬유를 포함한다. 제 2 바인더는 이성분 섬유, 다성분 섬유, 완전 용융성 섬유 및 바인더 수지 중 적어도 하나를 포함한다. 합성 섬유는 바람직하게는 평균 직경이 0.1 내지 100 마이크로미터인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리프로필렌 (PP), PBT, 폴리아미드 (PA), 아크릴, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 리오셀 또는 비스코스 섬유 또는 무기 섬유로부터 선택된다. 무기 섬유는 마이크로-유리, 탄소 또는 실리카, 바람직하게는 0.01 내지 5 마이크로미터 범위의 평균 직경을 갖는 마이크로-유리 섬유이다. 바인더 수지는 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리 염화 비닐 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 미세-필터 기재는, 상기 논의된 섬유/들 외에, 평균 직경이 1 내지 30 마이크로미터인 촙-스트랜드 (chop-strand) 유리 섬유를 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 바람직한 제 9 실시형태에 따르면, 본 발명의 미세-필터 기재는 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 20 내지 50 중량%의 합성 섬유; 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 15 내지 70 중량%의 마이크로-유리 섬유 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 10 중량%의 제 2 바인더를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 10 실시형태에 따르면, 미세-필터 기재는 35 내지 55 중량%, 바람직하게는 40 내지 50 중량%의 합성 섬유; 10 내지 25 중량%, 바람직하게는 15 내지 20 중량%의 마이크로-유리 섬유; 20 내지 45 중량%, 바람직하게는 30 내지 40 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유, 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 10 중량%의 제 2 바인더를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 11 실시형태에 따르면, 미세-필터 기재는 15 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 내지 35 중량%의 합성 섬유; 50 내지 80 중량%, 바람직하게는 60 내지 70 중량%의 마이크로-유리 섬유 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 10 중량%의 제 2 바인더를 포함한다.
미세-필터 기재는 임의의 주지된 웹 형성 수단에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 에어-배치 및 습식-배치 제조 공정이 모두 사용될 수 있다. 그러나, 습식 배치는 가변성으로 인해 선호되는 제조 선택이다. 따라서, 프리-필터 기재의 제조와 관련하여 앞서 논의된 모든 기본 습식-배치 방법도 또한 여기에 적용 가능하다. 다시 말해, 미세-필터 기재는 단일 층, 2 층 또는 다층 기재로 제조되어 구배 공극 구조 필터, 즉 심층형 필터 매체를 생성할 수 있다.
실시예 1 - E10 필터 매체
본 발명의 바람직한 제 12 실시형태에 따른 필터 매체는 E10 필터 매체에 대해, 즉 적어도 85% 의 DEHS 효율을 갖는 필터에 대해 BS EN 1822에 의해 설정된 요건을 충족시키도록 설계된다. 필터 매체의 총 기분 중량은 50 g/m2 내지 150 g/m2, 바람직하게는 약 70 내지 110 g/m2 이다. 필터 매체는 이미 전술한 바와 같은 프리-필터 기재를 포함한다.
E10 필터 매체는, 또한 전술한 바와 같이, 또 다른 기재, 즉, 미세-필터 기재를 포함하며, 이는 본 실시형태에서, 그 제조에 대해 상기에 논의된 프리-필터 기재와 유사하다. 그러나, 미세-필터 기재는 상기 논의한 프리-필터 기재의 버전과 다소 다른 조성을 가질 수 있다. 미세-필터 기재의 바람직한 작동을 위해, 그에 대한 퍼니쉬가 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 15 내지 20 중량%의 마이크로-유리 섬유 및 적절한 형태의 적어도 5 중량% 의 제 2 바인더를 포함하는 것이, 바람직한 특징이지만 필수적인 것은 아니다. 제 2 바인더는 프리-필터 기재에 임의로 사용되는 동일한 바인더, 즉 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리 염화 비닐 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 또는 이들의 임의의 조합, 또는 이성분 섬유, 예를 들어 PET/코-PET, PET/코-PE, PET/코-PP 또는 PET/코-PA 섬유 (정의에서 더 자세한 정보 참조) 또는 다성분 섬유 또는 완전 용융성 섬유 중 적어도 하나일 수 있고, 예컨대 PE (폴리에틸렌), PP, 폴리 염화 비닐 (PVC) 및 폴리비닐 알코올 (PVA) 섬유를 들 수 있다. 제 2 바인더는 바람직하게는 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 10 중량%의 바인더 또는 완전 용융성 섬유, 및 20 내지 45 중량%, 바람직하게는 30 내지 40 중량%의 이성분 또는 다성분 섬유를 포함한다. 더욱이, 퍼니쉬는 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 35 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 40 내지 50 중량%의 합성 섬유를 또한 포함한다. 또한, 이성분 또는 다성분 섬유는 바인더 및 합성 섬유의 적어도 일부를 대체하기 위해 사용될 수 있고, 또는 그 반대도 마찬가지다, 즉 이성분 또는 다성분 섬유의 양을 증가시킴으로써 바인더 및 합성 섬유의 양을 감소시킬 수 있고 이성분 또는 다성분 섬유의 양을 감소시킴으로써 바인더 및 합성 섬유의 양을 증가시킬 수 있음을 이해해야 한다.
미세-필터 기재에 대해서는, 프리-필터 기재와 관련하여 앞서 이미 논의된 바와 같이 2 층 또는 3 층 웹으로 형성될 수 있다.
마지막으로, 미세-필터 기재에는, 원한다면 물, 습도, 탄화수소 및/또는 알코올에 대하여 발수성을 갖도록 하는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 화학적 수단은 실리콘 또는 플루오로케미칼로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 화학물질은 퍼니쉬를 형성하기 전에 미세-필터 기재를 형성하는 하나 이상의 섬유 상에 배열될 수 있거나, 퍼니쉬에 각각의 액체 화학 물질이 제공될 수 있거나, 또는 예를 들어 함침 또는 코팅에 의해 웹에 화학물질이 제공될 수 있다.
E10 필터 매체를 제조하기 위해, 예를 들어 3 내지 10 g/m2, 바람직하게는 약 5 g/m2의 제 3 바인더, 즉 핫 멜트 바인더 또는 접착제, 예를 들어 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화된 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC), 바람직하게는 폴리우레탄 핫 멜트 접착제를 기재 중 하나 상에, 예를 들어 그라비아 코팅, 커튼 코팅 또는 분무에 의해 도포하는 수단, 및 그 이후 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 수단에 의해 2개의 기재를 서로 적층시킨다. 2 개의 기재를 함께 적층시키는 다른 방법은 기재 중 적어도 하나의 기재를 가열하여 이미 내부에 있는 열가소성 물질을 끈적하게 하고, 그후 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 것이다. 상기 열가소성 물질은 용융성 섬유 및 이성분 또는 다성분 섬유 둘 다를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 12 실시형태의 변형예에 따라, 웹의 와이어 측면, 즉 웹 제조 동안 와이어에 대해 위치된 웹의 측면은 최종 E10 필터 매체에서 서로에 대해 위치된다. 본 발명의 다른 변형예에 따르면, 하나의 웹의 와이어 측면은 최종 E10 필터 매체에서 다른 웹의 와이어로부터 멀어지는 측면에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 12 실시형태의 다른 변형예에 따르면, 웹의 와이어 측면은 필터 매체의 외부면으로서 위치된다, 즉, 제조 단계에서 와이어로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면은 최종 E10 필터 매체에서 서로에 대해 위치된다. 필터 매체을 사용하는 경우, 필터 매체는 더러운 측면으로서, 즉 필터 매체로의 더러운 유체 흐름에 대해 위치된 와이어 측면으로서 사용될 수 있거나, 또는 깨끗한 측면으로서, 즉 더러운 유체 흐름으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 와이어 측면으로서 사용될 수 있다.
예시적인 E10 제품으로서 프리-필터 기재 및 미세-필터 기재를 포함하는 필터 매체가 언급될 수 있다. 프리-필터 기재는, 표면층이 유사한 퍼니쉬이고 중심층이 다른 퍼니쉬가 되도록 2 개의 상이한 퍼니쉬가 제공된 3 층 헤드박스를 사용함으로써 상기 논의된 본 발명의 제 7 바람직한 실시형태의 변형예에 따라 제조된다. 프리-필터 기재는 직경이 6 마이크로미터인 33 중량% PET-섬유, 직경이 10 마이크로미터인 10 중량% PET-섬유, 평균 직경이 0.1 내지 0.6 마이크로미터인 13 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 5 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 8 내지 25 마이크로미터인 34 중량% 이성분 섬유, 및 5 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다.
미세 필터 기재는 프리-필터 기재와 동일하다. 따라서, 프리-필터 기재와 미세-필터 기재는 표준 Scan-P 38:80, 즉 ISO 1924-2: 1994에 따라 600 내지 700 N/m 정도의 기계 방향 (MD) 및 400 내지 500 N/m 정도의 교차 기계 방향 (CD) 으로 결정된 인장 강도를 갖는다. 유사한 방식으로, 프리-필터 기재 및 미세-필터 기재 둘다는 표준 Scan-P 24, 종이 및 보드 또는 ISO 2758에 따라 결정된 동일한 뮤렌 (Mullen) 파열 강도를 갖는다. 기재는 100 내지 150 kPa 정도의 건식 및 습식 뮤렌 파열 강도를 모두 갖는다. 포로미터 3G (미국 플로리다주 보인턴 비치의 퀀타크롬 인스트루먼츠 (Quantachrome Instruments)) 를 사용하여 측정된 평균 유동 공극 크기는 8 내지 10 마이크로미터에서 가변한다. 미세-필터 기재는 당연히 동일한 평균 공극 값을 갖는다.
적층된 E10 제품의 인장 강도는 MD 방향으로 1500 내지 1600 N/m 정도이고 CD 방향으로 800 내지 900 N/m 정도이며, 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두) 는 200 내지 400 kPa 이내, 바람직하게는 250 내지 400 kPa 이내이고, 그리고 평균 유동 공극 크기는 5 내지 6 마이크로미터이다.
상술한 필터 매체의 적층 구조에 의해 필터 매체의 강도 특성이 우수하여 필터 매체가 펄스-세척을, 즉 필터 매체의 통상의 작업 방향과 반대 방향으로 강력한 유체 분사를 견뎌낼 수 있다.
실시예 2 - E12 필터 매체
본 발명의 바람직한 제 13 실시형태에 따른 필터 매체는 E12 필터 매체에 대해 BS EN 1822에 의해 설정된 요건을 충족하는 것으로 설계되며, 즉 DEHS 효율은 적어도 99.5% 이다. 본 발명의 E12 필터 매체는 총 기본 중량이 50 내지 200 g/m2, 바람직하게는 80 내지 150 g/m2, 보다 바람직하게는 100 내지 130 g/m2 이다. 본 발명의 E12 필터 매체는 이미 상기에 논의된 프리-필터에 대응하는 기본 중량이 20 g/m2 내지 80 g/m2, 바람직하게는 30 g/m2 내지 70 g/m2, 보다 바람직하게는 35 내지 50 g/m2 인 프리-필터 기재, 및 기본 중량이 30 g/m2 내지 180 g/m2, 바람직하게는 50 내지 120 g/m2, 보다 바람직하게는 약 60 내지 90 g/m2 인 미세-필터 기재를 함유한다.
미세-필터 기재는 예를 들어 PET, PBT, PP, PA, 아크릴, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 비스코스 섬유와 같은 합성 섬유; 마이크로-유리 섬유; 및 제 2 바인더로 형성된다. 제 2 바인더는 이성분 섬유, 다성분 섬유, 완전 용융성 섬유 및 바인더 수지 중 적어도 하나를 포함한다. 바인더 수지는 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리 염화 비닐 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 미세-필터 기재는 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 60 내지 70 중량%의 마이크로-유리 섬유; 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 15 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 35 중량%의 합성 섬유; 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 약 3 내지 10 중량%의 제 2 바인더 (분말, 과립 또는 액체 바인더를 포함) 를 함유한다. 제 2 바인더에 관해서는, 또한 이성분 또는 다성분 섬유가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 그러한 경우 합성 섬유와 바인더 모두의 양을 줄여야 한다. 예를 들어, 합성 섬유의 절반을 이성분 또는 다성분 섬유로 대체함으로써 바인더의 양이 또한 약 절반일 수 있다. 마이크로-유리 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터이고, 대다수, 즉 60% 초과하는 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 2 마이크로미터이다. 그러나, 마이크로-유리 섬유는 다양한 등급 (등급 내의 섬유의 평균 직경을 참조하면, 0.4, 0.6, 0.8 등 또는 0.1 내지 0.6 마이크로미터, 0.1 내지 0.8 마이크로미터, 0.1 내지 1 마이크로미터, 0.5 내지 5 마이크로미터 등) 으로 시판되므로, 퍼니쉬에 사용되는 마이크로-유리는 단지 하나의 등급이거나 적어도 2 개의 등급의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 제 13 실시형태의 바람직한 변형에 따르면, 적어도 2 개의 상이한 등급 또는 직경 범위의 마이크로-유리 섬유가, 예를 들어, 평균 직경이 1 내지 3 마이크로미터인 등급으로부터 유래된 마이크로-유리의 약 10 내지 20 중량% 및 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 등급으로부터 유래된 나머지 (90 내지 80 중량%) 가 사용된다. 바람직하게는, 합성 섬유는 평균 직경이 10 내지 15 마이크로미터인 PET-섬유이다.
미세-필터 기재용 웹은 시판되는 포드리니어, 와이어 실린더, 스티븐스 포머, 로토포머, 인버 포머, 벤티 포머, 및 경사 델타 포머와 같은 임의의 공지된 제지 타입 기계로 제조될 수 있다. 미세-필터 기재용 섬유 웹을 적절한 건조 상태로 건조시킨 후, 제 2 바인더는 미세-필터 기재를 제조하기 위한 퍼니쉬에 첨가하지 않는 한, 분무, 그라비아 코팅, 함침, 산란 등에 의해 웹 상에 도포되며, 그 이후 웹을 가열하여 다양한 섬유를 서로 결합시킨다.
마지막으로, 미세-필터 기재에는, 원한다면 물, 습도, 탄화수소 및/또는 알코올에 대하여 발수성을 갖도록 하는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 화학적 수단은 실리콘 또는 플루오로케미칼로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 화학물질은 퍼니쉬를 형성하기 전에 미세-필터 기재를 형성하는 하나 이상의 섬유 상에 배열될 수 있거나, 퍼니쉬에 각각의 액체 화학 물질이 제공될 수 있거나, 또는 예를 들어 함침 또는 코팅에 의해 웹에 화학물질이 제공될 수 있다.
E12 필터 매체를 제조하기 위해, 2개의 기재, 즉 프리-필터 기재 및 미세-필터는 3 내지 10 g/m2, 바람직하게는 약 5 g/m2 의 적절한 제 3 바인더, 즉, 핫 멜트 바인더 또는 접착제, 예를 들어, 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC), 바람직하게는 폴리우레탄 핫 멜트 접착제를 기재 중 하나에 도포, 예를 들어 그라비아 코팅, 커튼 코팅 또는 분무한 후, 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 것에 의해 서로 적층된다. 2 개의 기재를 함께 적층시키는 다른 방법은 기재 중 적어도 하나의 기재를 가열하여 이미 내부에 있는 열가소성 물질을 끈적하게 하고, 그후 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 것이다. 여기서 열가소성 물질은 용융성 또는 이성분 또는 다성분 섬유를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 제 13 실시형태의 다른 변형예에 따라, 기재의 와이어 측면, 즉 기재의 제조 동안 와이어에 대해 위치된 웹의 측면은 최종 E12 필터 매체에서 서로에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 13 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 하나의 웹의 와이어 측면은 최종 E12 필터 매체에서 다른 웹의 와이어로부터 멀어지는 측면에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 13 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 웹의 와이어 측면은 필터 매체의 외부면으로서 위치된다, 즉, 제조 단계에서 와이어로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면은 최종 E12 필터 매체에서 서로에 대해 위치되어 있다. 필터 매체를 사용하는 경우, 필터 매체는 더러운 측면으로서, 즉 필터 매체로의 더러운 유체 흐름에 대해 위치된 와이어 측면으로서 사용될 수 있거나, 또는 깨끗한 측면으로서, 즉 더러운 유체 흐름으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 와이어 측면으로서 사용될 수 있다.
예시적인 E12 제품으로서 프리-필터 기재 및 미세-필터 기재를 포함하는 필터 매체가 언급될 수 있다. 프리-필터 기재는, 표면층이 유사한 퍼니쉬이고 중심층이 다른 퍼니쉬가 되도록 2 개의 상이한 퍼니쉬가 제공된 3 층 헤드박스를 사용함으로써 상기 논의된 본 발명의 제 7 바람직한 실시형태의 변형예에 따라 제조된다. 프리-필터 기재는 직경이 6 마이크로미터인 33 중량% PET-섬유, 직경이 10 마이크로미터인 10 중량% PET-섬유, 평균 직경이 0.1 내지 0.6 마이크로미터인 13 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 5 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 8 내지 25 마이크로미터인 34 중량% 이성분 섬유, 및 5 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다. 프리-필터 기재는 600 내지 700 N/m 정도의 MD-인장 강도, 400 내지 500 N/m 정도의 CD-인장 강도 및 8 내지 10 마이크로미터의 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
미세 필터 기재는 10 내지 15 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 28 중량% PET-섬유, 0.1 내지 1.0 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 56 중량% 마이크로-유리 섬유, 1 내지 3 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 9 중량% 마이크로-유리 섬유, 및 7 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다. 미세-필터 기재는 1800 내지 1900 N/m 정도의 MD-인장 강도, 800 내지 900 N/m 정도의 CD-인장 강도, 50 내지 100 kPa 이내의 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두), 및 5 내지 6 마이크로미터에서 가변하는 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
적층된 E12 제품은 2000 내지 2100 N/m 정도의 MD-인장 강도, 900 내지 1000 N/m 정도의 CD-인장 강도, 200 내지 100 kPa 이내의 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두), 및 3 내지 4 마이크로미터에서 가변하는 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
실시예 3 - H13 필터 매체
본 발명의 바람직한 제 15 실시형태에 따른 필터 매체는 H13 필터 매체에 대한 BS EN 1822에 의해 설정된 요건을 이행하도록, 즉 DEHS 효율이 적어도 99.95% 가 되도록 설계된다. 본 발명의 H13 필터 매체는 총 기본 중량이 50 내지 200 g/m2, 바람직하게는 80 내지 150 g/m2, 보다 바람직하게는 100 내지 130 g/m2 이다. 본 발명의 H13 필터 매체는 이미 상기에 논의된 프리-필터 기재에 대응하여 기본 중량이 20 g/m2 내지 80 g/m2, 바람직하게는 30 g/m2 내지 70 g/m2, 보다 바람직하게는 35 내지 50 g/m2 인 프리-필터 기재, 및 기본 중량이 30 g/m2 내지 100 g/m2, 바람직하게는 50 내지 90 g/m2, 보다 바람직하게는 약 60 g/m2인 미세-필터 기재를 함유한다.
미세-필터 기재는 예를 들어 PET, PBT, PP, PA, 아크릴, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 비스코스 섬유와 같은 합성 섬유; 마이크로-유리 섬유; 및 제 2 바인더로 형성된다. 제 2 바인더는 이성분 섬유, 다성분 섬유, 완전 용융성 섬유 및 바인더 수지 중 적어도 하나를 포함한다. 바인더 수지는 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리 염화 비닐 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 미세-필터 기재는 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 60 내지 70 중량%의 마이크로-유리 섬유; 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 15 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 35 중량%의 합성 섬유; 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 약 3 내지 10 중량%의 제 2 바인더 (분말, 과립 또는 액체 바인더를 포함) 를 함유한다. 제 2 바인더에 관해서는, 또한 이성분 또는 다성분 섬유가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 그러한 경우 합성 섬유와 바인더 모두의 양을 줄여야 한다. 예를 들어, 합성 섬유의 절반을 이성분 또는 다성분 섬유로 대체함으로써 바인더의 양이 또한 약 절반일 수 있다. 마이크로-유리 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터이고, 대다수, 즉 60% 초과하는 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 2 마이크로미터이다. 그러나, 마이크로-유리 섬유는 다양한 등급 (등급 내의 섬유의 평균 직경을 참조하면, 0.4, 0.6, 0.8 등 또는 0.1 내지 0.6 마이크로미터, 0.1 내지 0.8 마이크로미터, 0.1 내지 1 마이크로미터, 0.5 내지 5 마이크로미터 등) 으로 시판되므로, 퍼니쉬에 사용되는 마이크로-유리는 단지 하나의 등급이거나 적어도 2 개의 등급의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 제 15 실시형태의 바람직한 변형에 따르면, 적어도 2 개의 상이한 등급 또는 직경 범위의 마이크로-유리 섬유가, 즉, 평균 직경이 1 내지 3 마이크로미터인 등급으로부터 유래된 마이크로-유리의 약 3 내지 10 중량% 및 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 등급으로부터 유래된 나머지 (97 내지 90 중량%) 가 사용된다. 바람직하게는, 합성 섬유는 평균 직경이 10 내지 15 마이크로미터인 PET-섬유이다.
미세-필터 기재용 웹은 시판되는 포드리니어, 와이어 실린더, 스티븐스 포머, 로토포머, 인버 포머, 벤티 포머, 및 경사 델타 포머와 같은 임의의 공지된 제지 타입 기계로 제조될 수 있다. 미세-필터 기재용 섬유 웹을 적절한 건조 상태로 건조시킨 후, 제 2 바인더는 미세-필터 기재를 제조하기 위한 퍼니쉬에 첨가하지 않는 한, 분무, 그라비아 코팅, 함침, 산란 등에 의해 웹 상에 도포되며, 그 이후 웹을 가열하여 다양한 섬유를 서로 결합시킨다.
마지막으로, 미세-필터 기재에는, 원한다면 물, 습도, 탄화수소 및/또는 알코올에 대하여 발수성을 갖도록 하는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 화학적 수단은 실리콘 또는 플루오로케미칼로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 화학물질은 퍼니쉬를 형성하기 전에 미세-필터 기재를 형성하는 하나 이상의 섬유 상에 배열될 수 있거나, 퍼니쉬에 각각의 액체 화학 물질이 제공될 수 있거나, 또는 예를 들어 함침 또는 코팅에 의해 웹에 화학물질이 제공될 수 있다.
H13 필터 매체를 제조하기 위해, 2개의 기재, 즉 프리-필터 기재 및 미세-필터는 3 내지 10 g/m2, 바람직하게는 약 5 g/m2 의 적절한 제 3 바인더, 즉, 핫 멜트 바인더 또는 접착제, 예를 들어, 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC), 바람직하게는 폴리우레탄 핫 멜트 글루를 기재 중 하나에 도포, 예를 들어 그라비아 코팅, 커튼 코팅 또는 분무한 후, 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 것에 의해 서로 적층된다. 2 개의 기재를 함께 적층시키는 다른 방법은 기재 중 적어도 하나의 기재를 가열하여 이미 내부에 있는 열가소성 물질을 끈적하게 하고, 그후 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 것이다. 여기서 열가소성 물질은 용융성 또는 이성분 또는 다성분 섬유를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 제 15 실시형태의 다른 변형예에 따라, 기재의 와이어 측면, 즉 기재의 제조 동안 와이어에 대해 위치된 웹의 측면은 최종 H13 필터 매체에서 서로에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 15 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 하나의 기재의 와이어 측면은 최종 H13 필터 매체에서 다른 기재의 와이어로부터 멀어지는 측면에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 15 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 웹의 와이어 측면은 필터 매체의 외부면으로서 위치된다, 즉, 제조 단계에서 와이어로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면은 최종 H13 필터 매체에서 서로에 대해 위치되어 있다. 필터 매체를 사용하는 경우, 필터 매체는 더러운 측면으로서, 즉 필터 매체로의 더러운 유체 흐름에 대해 위치된 와이어 측면으로서 사용될 수 있거나, 또는 깨끗한 측면으로서, 즉 더러운 유체 흐름으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 와이어 측면으로서 사용될 수 있다.
예시적인 H13 제품으로서 프리-필터 기재 및 미세-필터 기재를 포함하는 필터 매체가 언급될 수 있다. 프리-필터 기재는, 표면층이 유사한 퍼니쉬이고 중심층이 다른 퍼니쉬가 되도록 2 개의 상이한 퍼니쉬가 제공된 3 층 헤드박스를 사용함으로써 상기 논의된 본 발명의 제 7 바람직한 실시형태의 변형예에 따라 제조된다. 프리-필터 기재는 직경이 6 마이크로미터인 33 중량% PET-섬유, 직경이 10 마이크로미터인 10 중량% PET-섬유, 평균 직경이 0.1 내지 0.6 마이크로미터인 13 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 5 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 8 내지 25 마이크로미터인 34 중량% 이성분 섬유, 및 5 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다. 프리-필터 기재는 600 내지 700 N/m 정도의 MD-인장 강도, 400 내지 500 N/m 정도의 CD-인장 강도 및 8 내지 10 마이크로미터의 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
미세 필터 기재는 10 내지 15 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 28 중량% PET-섬유, 0.1 내지 1.0 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 62 중량% 마이크로-유리 섬유, 1 내지 3 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 3 중량% 마이크로-유리 섬유, 및 7 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다. 미세-필터 기재는 1800 내지 1900 N/m 정도의 MD-인장 강도, 800 내지 900 N/m 정도의 CD-인장 강도, 50 내지 100 kPa 이내의 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두), 및 4 내지 5 마이크로미터에서 가변하는 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
적층된 H13 제품은 2000 내지 2100 N/m 정도의 MD-인장 강도, 900 내지 1000 N/m 정도의 CD-인장 강도, 200 내지 400 kPa 이내의 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두), 및 2.5 내지 3.5 마이크로미터에서 가변하는 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
실시예 4 - H14 필터 매체
본 발명의 바람직한 제 16 실시형태에 따른 필터 매체는 H14 필터 매체에 대한 BS EN 1822에 의해 설정된 요건을 이행하도록, 즉 DEHS 효율이 적어도 99.995% 가 되도록 설계된다. 본 발명의 H14 필터 매체는 총 기본 중량이 50 내지 200 g/m2, 바람직하게는 80 내지 150 g/m2, 보다 바람직하게는 100 내지 130 g/m2 이다. 본 발명의 H14 필터 매체는 이미 상기에 논의된 프리-필터 기재에 대응하여 기본 중량이 20 g/m2 내지 80 g/m2, 바람직하게는 30 g/m2 내지 70 g/m2, 보다 바람직하게는 35 내지 50 g/m2 인 프리-필터 기재, 및 기본 중량이 30 g/m2 내지 180 g/m2, 바람직하게는 50 내지 120 g/m2, 보다 바람직하게는 약 60 내지 90 g/m2인 미세-필터 기재를 함유한다.
미세-필터 기재는 예를 들어 PET, PP, PBT, PA, 아크릴, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 비스코스 섬유와 같은 합성 섬유; 마이크로-유리 섬유 및 바인더, 즉 예를 들어 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리 염화 비닐 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나로 형성된다. 미세-필터 기재는 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량%, 바람직하게는 60 내지 70 중량%의 마이크로-유리 섬유; 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 15 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 35 중량%의 합성 섬유; 및 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 약 3 내지 10 중량%의 제 2 바인더 (분말, 과립 또는 액체 바인더를 포함) 를 함유한다. 제 2 바인더에 관해서는, 또한 이성분 또는 다성분 섬유가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 그러한 경우 합성 섬유와 바인더 모두의 양을 줄여야 한다. 예를 들어, 합성 섬유의 절반을 이성분 또는 다성분 섬유로 대체함으로써 바인더의 양이 또한 약 절반일 수 있다. 마이크로-유리 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터이고, 대다수, 즉 60% 초과하는 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 2 마이크로미터이다. 그러나, 마이크로-유리 섬유는 다양한 등급 (등급 내의 섬유의 평균 직경을 참조하면, 0.4, 0.6, 0.8 등 또는 0.1 내지 0.6 마이크로미터, 0.1 내지 0.8 마이크로미터, 0.1 내지 1 마이크로미터, 0.5 내지 5 마이크로미터 등) 으로 시판되므로, 퍼니쉬에 사용되는 마이크로-유리는 단지 하나의 등급이거나 적어도 2 개의 등급의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 제 16 실시형태의 바람직한 변형에 따르면, 적어도 2 개의 상이한 공급원 또는 직경 범위의 마이크로-유리 섬유가, 즉, 평균 직경이 0.1 내지 0.8 마이크로미터인 공급원으로부터 유래된 마이크로-유리의 약 25 내지 40 중량% 및 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 공급원으로부터 유래된 나머지 (75 내지 60 중량%) 가 사용된다. 바람직하게는, 합성 섬유는 평균 직경이 10 내지 15 마이크로미터인 PET-섬유이다.
미세-필터 기재용 웹은 시판되는 포드리니어, 와이어 실린더, 스티븐스 포머, 로토포머, 인버 포머, 벤티 포머, 및 경사 델타 포머와 같은 임의의 공지된 제지 타입 기계로 제조될 수 있다. 미세-필터 기재용 섬유 웹을 적절한 건조 상태로 건조시킨 후, 제 2 바인더는 미세-필터 기재를 제조하기 위한 퍼니쉬에 첨가하지 않는 한, 분무, 그라비아 코팅, 함침, 산란 등에 의해 웹 상에 도포되며, 그 이후 웹을 가열하여 다양한 섬유를 서로 결합시킨다.
마지막으로, 미세-필터 기재에는, 원한다면 물, 습도, 탄화수소 및/또는 알코올에 대하여 발수성을 갖도록 하는 수단이 제공될 수 있다. 이러한 화학적 수단은 실리콘 또는 플루오로케미칼로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 화학물질은 퍼니쉬를 형성하기 전에 미세-필터 기재를 형성하는 하나 이상의 섬유 상에 배열될 수 있거나, 퍼니쉬에 각각의 액체 화학 물질이 제공될 수 있거나, 또는 예를 들어 함침 또는 코팅에 의해 웹에 화학물질이 제공될 수 있다.
H14 필터 매체를 제조하기 위해, 2개의 기재, 즉 프리-필터 기재 및 미세-필터는 3 내지 10 g/m2, 바람직하게는 약 5 g/m2 의 적절한 제 3 바인더, 즉, 핫 멜트 바인더 또는 접착제, 예를 들어, 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC), 바람직하게는 폴리우레탄 핫 멜트 글루를 기재 중 하나에 도포, 예를 들어 그라비아 코팅, 커튼 코팅 또는 분무한 후, 그 기재를 결합하여 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하는 것에 의해 서로 적층된다.
본 발명의 바람직한 제 16 실시형태의 다른 변형예에 따라, 웹의 와이어 측면, 즉 웹 제조 동안 와이어에 대해 위치된 웹의 측면은 최종 H14 필터 매체에서 서로에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 16 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 하나의 웹의 와이어 측면은 최종 H14 필터 매체에서 다른 웹의 와이어로부터 멀어지는 측면에 대해 위치된다. 본 발명의 바람직한 제 16 실시형태의 또 다른 변형예에 따르면, 웹의 와이어 측면은 필터 매체의 외부면으로서 위치된다, 즉, 제조 단계에서 와이어로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면은 최종 H14 필터 매체에서 서로에 대해 위치되어 있다. 필터 매체를 사용하는 경우, 필터 매체는 더러운 측면으로서, 즉 필터 매체로의 더러운 유체 흐름에 대해 위치된 와이어 측면으로서 사용될 수 있거나, 또는 깨끗한 측면으로서, 즉 더러운 유체 흐름으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 와이어 측면으로서 사용될 수 있다. 예시적인 H14 제품으로서 프리-필터 기재 및 미세-필터 기재를 포함하는 필터 매체가 언급될 수 있다. 프리-필터 기재는, 표면층이 유사한 퍼니쉬이고 중심층이 다른 퍼니쉬가 되도록 2 개의 상이한 퍼니쉬가 제공된 3 층 헤드박스를 사용함으로써 상기 논의된 본 발명의 제 7 바람직한 실시형태의 변형예에 따라 제조된다. 프리-필터 기재는 직경이 6 마이크로미터인 33 중량% PET-섬유, 직경이 10 마이크로미터인 10 중량% PET-섬유, 평균 직경이 0.1 내지 0.6 마이크로미터인 13 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 0.1 내지 1.0 마이크로미터인 5 중량% 마이크로-유리 섬유, 평균 직경이 8 내지 25 마이크로미터인 34 중량% 이성분 섬유, 및 5 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다. 프리-필터 기재는 600 내지 700 N/m 정도의 MD-인장 강도, 400 내지 500 N/m 정도의 CD-인장 강도 및 8 내지 10 마이크로미터의 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
미세 필터 기재는 10 내지 15 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 28 중량% PET-섬유, 0.1 내지 0.8 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 23 중량% 마이크로-유리 섬유, 0.1 내지 1.0 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 42 중량% 마이크로-유리 섬유, 및 7 중량% 바인더 또는 용융성 섬유를 포함한다. 미세-필터 기재는 1800 내지 1900 N/m 정도의 MD-인장 강도, 800 내지 900 N/m 정도의 CD-인장 강도, 50 내지 100 kPa 이내의 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두), 및 3 내지 4 마이크로미터에서 가변하는 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
적층된 H14 제품은 2000 내지 2100 N/m 정도의 MD-인장 강도, 900 내지 1000 N/m 정도의 CD-인장 강도, 200 내지 400 kPa 이내의 뮤렌 파열 강도 (습식 및 건식 모두), 및 1.5 내지 2.5 마이크로미터에서 가변하는 평균 흐름 공극 크기를 갖는다.
실시예 5
본 발명의 바람직한 제 17 실시형태에 따른 필터 매체는 총 기본 중량이 80 내지 140 g/m2, 바람직하게는 100 내지 130 g/m2, 보다 바람직하게는 약 110-120 g/m2 이다. 본 발명의 필터 매체는 '프리-필터 기재'라는 헤드하에 이미 논의된 것에 대응하여 기본 중량이 30 g/m2 내지 60 g/m2, 바람직하게는 30 g/m2 내지 50 g/m2, 보다 바람직하게는 40 내지 50 g/m2 인 프리-필터 기재, 및 기본 중량이 30 g/m2 내지 100 g/m2, 바람직하게는 50 내지 90 g/m2, 보다 바람직하게는 약 60 내지 70 g/m2인 미세-필터 기재를 함유한다.
전술한 실시형태들과 달리, 미세-필터 기재는 프리-필터 기재 상에 직접 적용되는데, 즉 미세-필터 기재로서 자체의 웹을 제조하지 않고 적용된다. 따라서, 프리-필터 기재가 제조된 후, 그것의 일 측면, 즉 그것의 와이어 측면 또는 대향 표면에, 예를 들어 그라비아 코팅, 커튼 코팅 또는 분무에 의해, 예를 들어 3 내지 10 g/m2, 바람직하게는 약 5 g/m2의 적절한 제 3 바인더, 예를 들어 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화된 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC), 바람직하게는 폴리우레탄 핫 멜트 접착제를 프리-기재에 적용하고, 그리고 그 후, 미세-필터 재료, 즉 적어도 50 내지 100 중량% 의 미세-필터 기재 재료, 바람직하게는 70 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 85 내지 100 중량% 마이크로-유리를 바인더 층 상에 적용한다. 마이크로-유리와 함께 0 내지 50 중량%, 바람직하게는 0 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 6 중량%의 추가의 제 2 바인더를 적용할 수 있다. 원하는 양의 미세-필터 물질이 프리-필터 기재에 도포된 후, 두 기재는 펄스-세척 가능한 필터 매체를 형성하기 위해 결합된다.
예를 들어, 실리콘 또는 플루오로케미칼에 의해 물, 습도, 탄화수소 및/또는 알코올에 대해 미세-필터 기재를 발수성으로 만드는 것에 대해, 미세-필터 기재를 형성하는 섬유는 미세-필터 기재용 섬유 믹스를 형성하기 전에 화학물질로 처리될 수 있거나, 또는 섬유 믹스가 각각의 액체 화학물질이 제공될 수 있거나, 또는 2 개의 기재의 전체 팩에 예를 들어 함침 또는 코팅에 의해 화학물질이 제공될 수 있다.
단지 본 발명의 사용을 열거된 용도로 제한하려는 의도없이 몇 가지 옵션을 말하자면, 본 발명의 필터 매체는 엔진 또는 유압 오일 필터, 가스 터빈 또는 내연 기관용 흡기 필터 그리고 HVAC 필터 또는 APC 필터에 사용될 수 있다. 본원에 기재된 바와 같은 여과 매체가 채용될 수 있는 여과 시스템은 당업계에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 필터 매체는 제거 가능하거나 일회용일 수 있는 필터 엘리먼트를 형성하기 위해 주름질 수 있으며, 즉 여과 시스템에서, 필터 엘리먼트는 필요할 때 규칙적으로 변경될 수 있다. 이러한 모든 필터에서, 필터 매체는 주름형, 파형, 원통형 또는 평면 구성으로 그리고 여과될 유체의 유로 상에 배열된 케이싱 내의 카트리지, 패널 또는 백 형태로 배치된다. 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 필터 매체는 미세-필터 기재가 배치되는 매체의 측면에서 여과될 유체가 필터 매체를 빠져 나가는 방식으로 사용된다.
본 발명은 현재 가장 바람직한 실시형태로 간주되는 것과 관련하여 예로써 본원에 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시형태로 제한되지 않고, 첨부된 특허 청구범위에 정의된 바와 같이, 그 특징의 다양한 조합 또는 변형, 및 본 발명의 범위 내에 포함된 몇몇 다른 응용을 커버하는 것으로 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 상기 임의의 실시형태와 관련하여 언급된 상세한 특징은 그러한 조합이 기술적으로 실현 가능할 때마다 다른 실시형태와 관련하여 사용될 수 있다.
하기에서 넘버링된 양태의 도움으로 본 발명 및 그 내부 관계가 설명된다.
1. 유체를 여과하기 위한 필터 매체로서, 상기 필터 매체는 핫 멜트 바인더 또는 접착제에 의해 미세-필터 기재와 적층된 프리-필터 기재로 적어도 형성되어 상기 프리-필터 기재가 합성 섬유 및 제 1 바인더를 포함하고, 상기 프리-필터 기재가 결합 표면 및 심층 필터 기재로서 작용하고, 그리고 상기 미세-필터 기재가 제 2 바인더 및 합성 섬유와 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 프리-필터 기재의 평균 흐름 공극 크기는 8 내지 10 마이크로미터이고, 상기 미세-필터 기재의 평균 흐름 공극 크기는 3 내지 10 마이크로미터이며, 그리고 적층된 필터 매체의 평균 흐름 공극 크기는 1.5 내지 6 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
2. 상기 제 1 바인더는 다성분 섬유, 완전 용융성 섬유 및 제 1 바인더 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양태 1에 언급된 필터 매체.
3. 상기 프리-필터 기재는 무기 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양태 1 또는 2에 언급된 필터 매체.
4. 상기 프리-필터 기재는 20 내지 95 중량%의 합성 섬유, 5 내지 80 중량%의 제 1 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 양태 1에 언급된 필터 매체.
5. 상기 미세-필터 기재는 상기 프리-필터 기재와 동일한 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
6. 상기 미세-필터 기재는 무기 섬유 및 합성 섬유 둘 다를 포함하는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
7. 상기 미세-필터 기재는 20 내지 60 중량%의 합성 섬유, 10 내지 80 중량%의 무기 섬유 및 2 내지 15 중량%의 제 2 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
8. 상기 프리-필터 기재 및 상기 미세-필터 기재 중 적어도 하나는 적어도 2 개의 상이한 직경 등급의 합성 섬유 및/또는 무기 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
9. 상기 미세-필터 기재는 평균 직경이 1 내지 30 마이크로미터인 촙-스트랜드 (chop-strand) 유리 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
10. 상기 제 1 바인더 수지 및 상기 제 2 바인더는 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리비닐클로라이드 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 2 - 9 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
11. 상기 프리-필터 기재 및 상기 미세-필터 기재 중 적어도 하나는 습식-배치 (wet-laying) 에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
12. 상기 미세-필터 기재의 상기 합성 섬유는 PET, PP, PBT, PA, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 비스코스 및 아크릴 섬유 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 합성 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 100 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
13. 상기 다성분 섬유는 PET/코-PET, PET/코-PE, PET/코-PP 및 PET/코-PA 섬유 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다성분 섬유는 1 내지 15 den의 섬도 (finess) 를 갖는 것을 특징으로 하는 양태 2에 언급된 필터 매체.
14. 상기 무기 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
15. 상기 프리-필터 기재와 상기 미세-필터 기재를 접합하기 위해 제 3 바인더를 사용하여 상기 필터 매체를 형성하는 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
16. 상기 제 3 바인더는 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC) 및 폴리우레탄 핫 멜트 접착제 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 양태 15에 언급된 필터 매체.
17. 상기 용융성 섬유는 PE (폴리에틸렌), PP, 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 및 폴리비닐 알코올 (PVA) 섬유 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 양태 2에 언급된 필터 매체.
18. 뮤렌 (Mullen) 파열 강도 (습식 및 건식 모두) 는 200-400 kPa 이내인 것을 특징으로 하는 이전 양태들 중 어느 하나에 언급된 필터 매체.
19. 가스 터빈 또는 내연 기관의 흡기 필터에서의 이전 양태들 1 - 18 중 어느 하나에 언급된 필터 매체의 용도.
20. HVAC (heating, ventilation and air conditioning) 또는 APC (Air Pollution Control) 애플리케이션에서의 이전 양태들 1 - 18 중 어느 하나에 언급된 필터 매체의 용도.
21. 여과 엔진 또는 유압 오일에서의 이전 양태들 1 - 18 중 어느 하나에 언급된 필터 매체의 용도.
22. 이전 양태들 1 - 17 중 어느 하나에 따른 필터 매체를 포함하는, 가스 터빈 또는 내연 기관용 흡기 필터.
23. 이전 양태들 1 - 17 중 어느 하나에 따른 필터 매체를 포함하는, HVAC 또는 APC 애플리케이션용 필터.
24. 이전 양태들 1 - 17 중 어느 하나에 따른 필터 매체를 포함하는, 여과 엔진 또는 유압 오일용 필터.
25. 케이싱 및 그 안에 배열된 적어도 하나의 필터 카트리지, 필터 패널 또는 필터 백을 포함하고, 상기 적어도 하나의 필터 카트리지, 필터 패널 또는 필터 백은 이전 양태들 1 - 17 중 어느 하나에 언급된 필터 매체로 제조되는, 필터.
26. 상기 필터 매체는 주름형, 파형, 원통형 또는 평면 구성으로 사용되는, 양태 24에 언급된 필터.
27. 상기 필터는 가스 터빈, 내연 기관, 유압기, HVAC 애플리케이션 및 APC 애플리케이션 중 하나에 사용되는, 양태 23, 24 또는 25에 언급된 필터.
28. 이전 양태들 1 - 17 중 어느 하나에 언급된 필터 매체를 제조하는 방법으로서,
적어도 합성 섬유 및 제 1 바인더의 프리-필터 퍼니쉬를 제조하는 단계,
상기 프리-필터 퍼니쉬를 표면에 놓아 웹을 형성하는 단계,
프리-필터 기재를 형성하기 위해 제 1 바인더를 경화시키도록 상기 웹을 가열하는 단계,
상기 프리-필터 기재 상에 제 3 바인더를 도포하는 단계,
상기 제 1 바인더 상에 미세-필터 기재를 위치시키는 단계, 및
상기 필터 매체를 형성하기 위해 기재들을 함께 결합하는 단계를 포함하는, 필터 매체를 제조하는 방법.
29. 단계 e) 이전에, 적어도 제 2 바인더 및 합성 섬유와 무기 섬유 중 하나의 미세-필터 퍼니쉬를 제조하는 것, 상기 미세-필터 퍼니쉬를 표면 상에 놓아 웹을 형성하는 것, 및 미세-필터 기재를 형성하기 위해 바인더를 경화시키도록 상기 웹을 가열하는 것을 특징으로 하는 양태 27에 언급된 필터 매체를 제조하는 방법.
30. 상기 프리-필터 기재 및 상기 미세-필터 기재 중 적어도 하나를 습식-배치에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 양태 28에 언급된 필터 매체를 제조하는 방법.
31. 상기 프리-필터 기재 및 상기 미세-필터 기재 중 적어도 하나를 습식-배치에 의해 및 다층 헤드박스를 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 양태 28에 언급된 필터 매체를 제조하는 방법.

Claims (31)

  1. 유체를 여과하기 위한 필터 매체로서,
    상기 필터 매체는 핫 멜트 바인더 또는 접착제에 의해 미세-필터 기재와 적층된 프리-필터 기재로 적어도 형성되어 상기 프리-필터 기재가 합성 섬유 및 제 1 바인더를 포함하고, 상기 프리-필터 기재가 표면 및 심층 필터 기재로서 작용하고, 그리고 상기 미세-필터 기재가 제 2 바인더 및 합성 섬유와 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 프리-필터 기재의 평균 흐름 공극 크기는 8 내지 10 마이크로미터이고, 상기 미세-필터 기재의 평균 흐름 공극 크기는 3 내지 10 마이크로미터이며, 그리고 적층된 필터 매체의 평균 흐름 공극 크기는 1.5 내지 6 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 바인더는 다성분 섬유, 완전 용융성 섬유 및 제 1 바인더 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리-필터 기재는 무기 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리-필터 기재는 20 내지 95 중량%의 합성 섬유, 5 내지 80 중량%의 제 1 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세-필터 기재는 무기 섬유 및 합성 섬유 둘 다를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세-필터 기재는 20 내지 60 중량%의 합성 섬유, 15 내지 70 중량%의 무기 섬유 및 2 내지 15 중량%의 제 2 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리-필터 기재 및 상기 미세-필터 기재 중 적어도 하나는 적어도 2 개의 상이한 직경 등급의 합성 섬유 및/또는 무기 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세-필터 기재는 평균 직경이 1 내지 30 마이크로미터인 촙-스트랜드 (chop-strand) 유리 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 바인더 수지 및 상기 제 2 바인더는 아크릴 수지, 알키드 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 메타크릴 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리방향족 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐 아세틸 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리비닐클로라이드 (PVC) 수지, 레조르시놀 수지, 스티렌 수지, 우레아 페놀 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 클로라이드 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세-필터 기재의 상기 합성 섬유는 PET, PP, PBT, PA, 리오셀, 레이온, 아라미드, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 비스코스 및 아크릴 섬유 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 합성 섬유는 평균 직경이 0.1 내지 100 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 다성분 섬유는 PET/코-PET, PET/코-PE, PET/코-PP 및 PET/코-PA 섬유 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다성분 섬유는 1 내지 15 den의 섬도 (finess) 를 갖는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 섬유는 평균 직경이 0.01 내지 5 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리-필터 기재와 상기 미세-필터 기재를 접합하기 위해 제 3 바인더를 사용하여 상기 필터 매체를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 바인더는 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀 (PO), 어택틱 폴리프로필렌 (PP 또는 APP), 폴리부텐-1, 산화 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르, 스티렌 블록 공중합체 (SBC) 및 폴리우레탄 핫 멜트 접착제 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 용융성 섬유는 PE (폴리에틸렌), PP, 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 및 폴리비닐 알코올 (PVA) 섬유 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  17. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 터빈 또는 내연 기관의 흡기 필터에서, HVAC (heating, ventilation and air conditioning) 또는 APC (Air Pollution Control) 애플리케이션에서, 또는 여과 엔진 또는 유압 오일에서 사용되는 유체를 여과하기 위한 필터 매체.
  18. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 필터 매체를 포함하는 필터로서, 상기 필터는 가스 터빈 또는 내연 기관용 흡기 필터, HVAC 또는 APC 애플리케이션용 필터, 및 여과 엔진 또는 유압 오일용 필터에서 선택되는 필터.
  19. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 필터 매체를 제조하는 방법으로서,
    a) 적어도 합성 섬유 및 제 1 바인더의 프리-필터 퍼니쉬를 제조하는 단계,
    b) 상기 프리-필터 퍼니쉬를 표면에 놓아 웹을 형성하는 단계,
    c) 프리-필터 기재를 형성하기 위해 제 1 바인더를 경화시키도록 상기 웹을 가열하는 단계,
    d) 상기 프리-필터 기재 상에 제 3 바인더를 도포하는 단계,
    e) 상기 제 3 바인더 상에 미세-필터 기재를 위치시키는 단계, 및
    f) 상기 필터 매체를 형성하기 위해 기재들을 함께 결합하는 단계를 포함하는, 필터 매체를 제조하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    단계 e) 이전에, 적어도 제 2 바인더 및 합성 섬유와 무기 섬유 중 하나의 미세-필터 퍼니쉬를 제조하는 것, 상기 미세-필터 퍼니쉬를 표면 상에 놓아 웹을 형성하는 것, 및 미세-필터 기재를 형성하기 위해 바인더를 경화시키도록 상기 웹을 가열하는 것을 특징으로 하는 필터 매체를 제조하는 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
KR1020197031175A 2017-04-13 2018-04-13 필터 매체 및 그 사용 KR102628573B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175347 2017-04-13
FI20175347A FI127543B (en) 2017-04-13 2017-04-13 Filtration material and its use
PCT/FI2018/050266 WO2018189425A1 (en) 2017-04-13 2018-04-13 Filter medium and a use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190134670A KR20190134670A (ko) 2019-12-04
KR102628573B1 true KR102628573B1 (ko) 2024-01-25

Family

ID=62089769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197031175A KR102628573B1 (ko) 2017-04-13 2018-04-13 필터 매체 및 그 사용

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11065570B2 (ko)
EP (1) EP3609599B1 (ko)
JP (1) JP7129421B2 (ko)
KR (1) KR102628573B1 (ko)
CN (1) CN110809492B (ko)
FI (1) FI127543B (ko)
WO (1) WO2018189425A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111803972B (zh) * 2020-06-15 2021-12-28 杭州思创磁性器件有限公司 一种磁力片玩具及其制备方法
US20220362696A1 (en) * 2021-05-13 2022-11-17 Purafil, Inc. Antimicrobial filter media

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000005576A (ja) * 1998-06-23 2000-01-11 Daicel Chem Ind Ltd 水処理用分離膜
KR100954314B1 (ko) * 2009-07-10 2010-04-21 (주)대보휄트 필터 캐리어

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3598696A (en) 1968-02-14 1971-08-10 Beloit Corp Multiple stage hydraulic headbox
US3870495A (en) * 1972-12-22 1975-03-11 Air Purification Systems Inc Particulate and/or gas filters and associated filtering equipment to purify air to be breathed by persons in vehicles and/or buildings, and manufacture and installation of these filters
JPH01168364A (ja) 1987-12-24 1989-07-03 Toray Ind Inc 濾過方法
MX9302110A (es) * 1992-04-15 1994-05-31 Schuller Int Inc Filtro de aire y metodo para reducir la cantidad de microorganismos en el aire contaminado.
US5948529A (en) * 1997-02-26 1999-09-07 Hna Holdings, Inc. Bicomponent fiber
US6419839B1 (en) * 2000-08-15 2002-07-16 Hollingsworth & Vose Company Pool and spa filter media
US20030084788A1 (en) * 2001-06-22 2003-05-08 Fraser Ladson L Foam coated air filtration media
US8021457B2 (en) * 2004-11-05 2011-09-20 Donaldson Company, Inc. Filter media and structure
AU2005304879B2 (en) * 2004-11-05 2010-02-04 Donaldson Company, Inc. Filter medium and structure
DK1674144T3 (da) 2004-12-23 2007-11-05 Gore W L & Ass Gmbh Luftfilter for en turbine
US8906815B2 (en) * 2007-12-28 2014-12-09 3M Innovative Properties Company Composite nonwoven fibrous webs and methods of making and using the same
US8673040B2 (en) 2008-06-13 2014-03-18 Donaldson Company, Inc. Filter construction for use with air in-take for gas turbine and methods
WO2011022382A2 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Lydall, Inc. Pleatable composite filter media
US20140034580A1 (en) * 2010-04-22 2014-02-06 Kaydon Custom Filtration Corporation Apparatus and method for removing contaminants from industrial fluid
JP6104825B2 (ja) 2011-03-18 2017-03-29 ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド 高温処理される媒体
JPWO2013145914A1 (ja) * 2012-03-27 2015-12-10 ソニー株式会社 表示装置および電子機器
US10058808B2 (en) * 2012-10-22 2018-08-28 Cummins Filtration Ip, Inc. Composite filter media utilizing bicomponent fibers
US9149748B2 (en) * 2012-11-13 2015-10-06 Hollingsworth & Vose Company Multi-layered filter media
JP2014121699A (ja) * 2012-11-22 2014-07-03 Panasonic Corp エアフィルタ濾材およびその製造方法
CN106345182B (zh) * 2013-04-15 2019-01-22 北越株式会社 空气过滤器用滤材、其制造方法及具备其的空气过滤器
HUE054174T2 (hu) 2013-11-22 2021-08-30 Vitrulan Composites Oy Egyirányú merevítés, eljárás egyirányú merevítés elõállítására és annak alkalmazása
DE102015015777A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Mann + Hummel Gmbh Filtermedium und Filterelement mit einem Filtermedium
KR102579620B1 (ko) * 2016-01-05 2023-09-15 엘지전자 주식회사 디스플레이 디바이스
JP6372507B2 (ja) * 2016-03-11 2018-08-15 ダイキン工業株式会社 エアフィルタ用濾材、エアフィルタユニット、およびエアフィルタ用濾材の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000005576A (ja) * 1998-06-23 2000-01-11 Daicel Chem Ind Ltd 水処理用分離膜
KR100954314B1 (ko) * 2009-07-10 2010-04-21 (주)대보휄트 필터 캐리어

Also Published As

Publication number Publication date
CN110809492A (zh) 2020-02-18
EP3609599B1 (en) 2021-03-31
JP2020516446A (ja) 2020-06-11
EP3609599A1 (en) 2020-02-19
CN110809492B (zh) 2022-07-26
JP7129421B2 (ja) 2022-09-01
US20200061504A1 (en) 2020-02-27
WO2018189425A1 (en) 2018-10-18
FI127543B (en) 2018-08-31
US11065570B2 (en) 2021-07-20
US20210339176A1 (en) 2021-11-04
KR20190134670A (ko) 2019-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220362695A1 (en) Filter medium
US8282712B2 (en) Air filtration medium with improved dust loading capacity and improved resistance to high humidity environment
US11123668B2 (en) Filter media including a filtration layer comprising synthetic fibers
WO2007126539A1 (en) High capacity filter medium
KR20070085813A (ko) 향상된 고강도, 고용량 필터 매체 및 구조
EP3538247B1 (en) Filter media having a density variation
JP6138812B2 (ja) フィルター材料
US20150174509A1 (en) Filter media with fine staple fibers
CN117379875A (zh) 用于燃料流的复合介质
US20210339176A1 (en) Filter medium and a use thereof
US10384156B2 (en) Filter media comprising fibers including charged particles
EP3508265B1 (en) Gradual density nanofiber media and method of making it
EP2865434A1 (en) Method of filtering a fluid and a filter medium therefor
CN111809307A (zh) 过滤介质和制造这种过滤介质的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right