MXPA02000787A - Medios de filtracion y articulos que incorporan los mismos. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un material de filtro soplado con fusion durable que comprende una primera capa de fibras de poliester finas teniendo un diametro de fibra de promedio de menos de 8 micrometros y una segunda capa de macrofibras de poliester que tienen un numero significante de fibras en exceso de 12 micrometros. La capa de macrofibras forma una estructura abierta y la proporcion por peso base de capa de fibra fina a capa de macrofibras puede variar de desde 2:1 a 10:1.

Description

MEDIOS DE FILTRACIÓN Y ARTÍCULOS QUE INCORPORAN LOS MISMOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a medios de filtración y filtros que incorporan los mismos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las telas no tejidas de poliéster y, en particular, las telas no tejidas sopladas con fusión se han usado en una variedad de aplicación y/o de tipo de barrera. Como un ejemplo, las telas no tejidas de poliéster se han usado en filtros de bolsas y en filtros de aspiradoras tales como por ejemplo, como se describe en la patente a los Estados Unidos de América No. 5,080,702 otorgada a Bosses, en la patente a los Estados Unidos de América No. 5,205,938 otorgada a Fiumano y otros y en la patente a los Estados Unidos de América No. 5,586,997 otorgada a Pall y otros. En este aspecto, los laminados de papel/soplado con fusión para aplicaciones de filtración también se conocen como por ejemplo, como se describe en a patente a los Estados Unidos de América No. 5,437,910 otorgada a Raabe y otros. Además las telas no tejidas de poliéster se han usado para filtrar fluidos biológicos tal como se describe en la patente a los Estados Unidos de América No. 5,652,050 otorgada a Pall y otros. ü_j ._-_--- __-«--- Se conoce generalmente en el arte que las telas no tejidas de fibra sopladas con fusión frecuentemente carecen de la resistencia de fibra y/0 de la tenacidad requerida para ciertos usos o aplicaciones. En este aspecto, se conoce el laminar una o más telas durables a la tela no tejida soplada con fusión a fin de proporcionar una estructura laminada con características globales mejoradas. Como un ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4,041,203 otorgada a Brock y otros, y 5.445,110 otorgada a Connors y 5,667,562 otorgada a Midkiff describen una estructura laminada no tejida unida con hilado/soplada con fusión la cuál toma ventaja de las propiedades de filtración o de barrera de la tela soplada con fusión y de la resistencia inmej orada y durabilidad de la tela unida con hilado. El laminado no tejido unido con hilado/soplado con fusión/unido con hilado durable descrito en Brock y otros es particularmente muy adecuado para varios usos que requieren una resistencia de laminado mejorada y una resistencia a la abrasión tal como, por ejemplo, el uso como una envoltura de esterilización. Aún cuando muchas telas de poliéster no tejidas exhiben una resistencia y durabilidad excelentes, los no tejidos soplados con fusión de poliéster no exhiben una alta resistencia y durabilidad ya que los procesos de soplado con fusión no jalan adecuadamente las fibras como para promover significativamente la cristalización del polímero. Por tanto, es asimismo conocido en el arte el mejorar la resistencia y durabilidad de los materiales de poliéster soplados con fusión mediante el laminar una tela durable separada a los mismos tal como, por ejemplo, un tejido de fibras unidas con hilado u otra tela de soporte adecuada. Como un ejemplo particular, las telas no tejidas de poliéster sopladas con fusión pueden ser laminadas con telas durables tal como aquellas comprendiendo filamentos de poliéster de alta resistencia tal como, por ejemplo, aquellos descritos en la solicitud de patente japonesa Kokai No. Hei 7-207566. Los filamentos de poliéster tienen una resistencia mejorada ya que estos han sufrido pasos de jalado separado los cuales orientan al polímero mejorando por tanto la resistencia y la tenacidad de ambas las fibras y la tela hecha de las mismas. La tela de fibra soplada con fusión y las fibras jaladas pueden ser unidas de punto térmicamente unas a otras. Adicionalmente, se nota que utilizando una o más capas de soporte se puede aumentar significativamente el costo global de laminado ya que la necesidad del material de soporte requiere pasos de proceso adicional para llevar a los materiales juntos y también para un paso de unión. Además, la formación de ambos materiales de clase de filtración y de los materiales de alta resistencia frecuentemente requiere costos de capital significativamente incrementado, requiriendo equipo de producción distinto y separado .

Aún cuando existen laminados de capas múltiples que tienen una resistencia y durabilidad excelentes, frecuentemente los medios para unir permanentemente las capas individuales juntas pueden impactar negativamente la eficiencia _-_---------->--.------_*_ y vida del filtro. Como un ejemplo, las telas no tejidas de fibras sopladas con fusión y unidas con hilado son frecuentemente unidas de punto térmicamente. Las áreas fluidas son áreas altamente fundidas las cuales permiten muy poca, si es que se permite alguna penetración del fluido que va a ser filtrado. Por tanto, las áreas unidas reducen el área efectiva del filtro y aumentan la caída de presión través del medio de filtro. Además, el uso de adhesivos y de otros métodos de unión pueden en forma similar impactar negativamente la eficiencia del filtro y/o subida. Por tanto a la abrasión mejorada y/o la integridad de laminado lograda en esta forma frecuentemente ser hace al costo de la permeabilidad global y/o la eficiencia de filtrado de la tela. Consecuentemente, la capacidad para lograr tales propiedades mejoradas sin sacrificar otros atributos deseados del material de medios de filtro aprobado ser difícil.

Como resultado de esto, existe una necesidad de unos medios de filtro que tengan una resistencia y/o durabilidad mejoradas. Además, existe una necesidad para que tales medios de filtración puedan ser fabricados más eficientemente y de costo efectivamente que los que hasta aquí se ha hecho. Aún más, existe una necesidad de unos medios de filtro que puedan soportar los rigores de conversión y de uso. • --—' — • ifr ?-?iiii-_??tii???i-rr?itf??rB--fi_i--.r' SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Las necesidades antes mencionadas son llenadas y los problemas experimentados por aquellos expertos en el arte se superan por los medios de filtro de la presente invención que comprenden una primera capa de microfibras que tienen un diámetro de fibra promedio de menos de alrededor de 8 micrómetros y una segunda capa de macrofibras que comprenden fibras que tienen un diámetro en exceso de alrededor de 15 micrómetros. La capa de macrofibras es unida autógenamente a la capa de microfibras por lo que los medios de filtro de capas múltiples tienen, por virtud de la capa de macrofibras, una resistencia a la abrasión y/o resistencia incrementada. Deseablemente, las fibras comprenden una policondensado termoplástico tal como, por ejemplo u poliéster. En un aspecto adicional, la primera capa de las microfibras pueden contener fibras sopladas con fusión que tienen un diámetro de fibra promedio de menos de alrededor de 8 micrómetros y la segunda capa puede comprender fibras sopladas con fusión que tienen un número significante de fibras que tienen un diámetro de entre alrededor de 12 micrómetros y 80 micrómetros. En un aspecto, la capa de microfibra puede tener un peso base de entre alrededor de 12 gramos por metro cuadrado y alrededor de 350 gramos por metro cuadrado y la capa de macrofibras puede tener un peso base de menos de alrededor de 100 gramos/metro cuadrado. En un aspecto aún adicional de la invención, el material de capas múltiples puede ser laminado a un material de filtro de papel. lf??lÉÍ?ÉrtilÉiÉiii??r~,'-hA?" .^^. *M^<>^*.-^>^^..*¡*L .-^,.^ ^tM^m ML BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista lateral elevada parcialmente de un material de dos capas de la presente invención mostrado parcialmente en forma cortada.

La figura 2 es una vista lateral en sección transversal de un material de tres capas de la presente invención.

La figura 3 es una vista lateral en sección transversal de un laminado de papel/no tejido de la presente invención.

La figura 4 es una representación esquemática de un conjunto de filtro que emplea un material de filtro de la presente invención.

DEFINICIONES Como se usó aquí, el término "comprendiendo" es inclusivo y es de extremo abierto y no excluye elementos no recitados adicionales, componentes composicionales o pasos de método. _jyÉ _á_i_¡¡a¡t¿i_*^^ Como se usó aquí el término "tejido o tela no tejida" significa un tejido que tiene una estructura de fibras o hilos individuales los cuales están entre colocados, pero no en una manera identificable tal como en una tela tejida o de punto. Los tejidos o las telas no tejidas se han formado por muchos procesos tal como por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de unión con hilado, el hilo enredado, la colocación por aire, los procesos de tejido cardado y otros.

Como se usó aquí el término "dirección de la máquina" o "MD" significa la longitud de una tela en la dirección en la cuál esta es producida. El término "dirección transversal a la máquina" o "CD" significa el ancho de la tela, por ejemplo la dirección generalmente perpendicular a la dirección de la máquina.

Como se usó aquí, el término "fluido" se quiere cavar que todos los fluidos incluyendo ambos los gases y los líquidos .

Como se usó aquí, el término "liquido" se refiere al liquido generalmente sin importar la composición e incluye soluciones, emulsiones, suspensiones y otros.

Como se usó aquí, el término "polímero" generalmente incluye pero no se limita a homopolímeros, copolímeros, tal como por ejemplo, copolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, terpolímeros etc. y mezclas y modificaciones de los mismos. Además a menos que se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" incluye todas las configuraciones espaciales de la molécula. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a la simetría isotáctica, sindiotáctica y al azar. Además deberá entenderse que la referencia o polímero de una unidad monomérica particular abarca la presencia de uno o más componente adicionales además del monómero nombrado.

Como se usó aquí, el término "unión autógena" se refiere a la unión de entrefibra entre las partes discretas y/o superficies independientemente de los sujetadores mecánicos o aditivos externos tal como los adhesivos, soldaduras y similares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS INCORPORACIONES PREFERIDAS Con referencia a la figura 1, el filtro 10 comprende por lo menos dos capas incluyendo una primera capa 12 de fibras finas o microfibras y una segunda capa 14 de fibras largas o macrofibras. La primera capa es deseablemente una capa relativamente más gruesa que tiene un tamaño de poro promedio pequeño y buenas propiedades de filtración y/o de barrera. El material de filtro es hecho típicamente de la forma de una hoja y puede ser almacenado fácilmente en forma de rollo. Por tanto, el material de filtro puede ser subsecuentemente convertido ^_j_fi--_-.........»_-.. ^._^_,tf. ,.__.^__t__¿_^_^_j___ como se desee para proporcionar un filtro específicamente confeccionado para satisfacer las necesidades del usuario final. Sin embargo, el material de filtro también puede ser cortado a las dimensiones deseadas y/o formas como se requiera a través de métodos en línea. Los medios de filtro de la presente invención proporcionan una tela no tejida de fibra soplada con fusión la cuál exhibe buena resistencia a la abrasión sin degradar significativamente la resistencia y/o propiedades de filtración de la misma.

La primera capa deseablemente comprende una tela no tejida de fibras finas o de microfibras que tienen un diámetro de fibra promedio de menos de alrededor de 8 micrómetros y más deseablemente que tienen un diámetro de fibra promedio de entre alrededor de 0.5 micrómetros y alrededor de 6 micrómetros y aún más deseablemente de alrededor de 3 micrómetros y alrededor de 5 micrómetros. La primera capa deseablemente tiene un peso base de por lo menos de alrededor de 12 gramos por metro cuadrado (g/m2) y más deseablemente tiene un peso base de entre alrededor de 17 g/m2 y alrededor de 175 g/m2, y aún más deseablemente de entre alrededor de 34 g/m2 y alrededor de 400 g/m2. Las fibras finas pueden hacerse por varios métodos conocidos en el arte. Deseablemente la primera capa comprende una tela no tejida de fibras sopladas con fusión y finas. Las fibras sopladas con fusión son generalmente formadas mediante el extruir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz como hilos o filamentos fundidos en corrientes de aire a alta velocidad y convergentes ya que atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro. Después, las fibras sopladas con fusión pueden ser llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión colocadas al azar. Los procesos de soplado con fusión están descritos, por ejemplo, en el Reporte de Laboratorio de Investigación Naval No. 4364, "Fabricación de Fibras Orgánicas Superfinas" de V.A. Wendt, E. L. Boon, y C.D. Fluharty; el Reporte de Laboratorio de Investigación Naval 5265 "Dispositivo Mejorado para la Formación de Fibras Termoplásticas Superfinas" de K.D. Lawrence, R.T. Lukas y J.A. Young; la patente a los Estados Unidos de América No. 3,849,241 otorgada a Butin y otros; patente a los Estados Unidos de América No. 4,100,324 otorgada a Anderson y otros; la patente a los Estados Unidos de América No. 3,959,421 otorgada a Weber y otros; la patente a los Estados Unidos de América No. 5,652,048 otorgada a Haynes y otros; y la patente a los Estados Unidos de América No. 4,526,733 otorgada a Lau y otros. La capa de fibra soplada con fusión puede ser formada por una matriz de soplado con fusión única o mediante bancos consecutivos de matrices de fibras de soplado con fusión mediante el depositar consecutivamente las fibras una sobre otra sobre una superficie formadora de movimiento. Por tanto, aún cuando el término "capa" es usado, una capa puede de hecho comprender varias -iiíliH lÉl?iá'-iitlÉiiilMrlI iiii i iiin^»*^.-. »^^*^— '-^^ capas ensambladas para obtener el grosor y/o el peso base deseado .

Los polímeros termoplásticos adecuados para formar la primera capa de las fibras finas así como la segunda capa de fibras más grandes incluye, por vía de ejemplo solamente, policondensados (por ejemplo poliamidas, poliésteres, policarbonatos, y poliarilatos), polidienos, poliuretanos, poliéteres, poliacrilatos y otros. Deseablemente los medios de filtro comprenden un poliéster termoplástico tal como, por ejemplo, tereftalato de polietileno (PET) , tereftalato de polibutileno (PBT", tereftalato de politrimetileno (PTT) y otros. Los polímeros de tereftalato de polibutileno y de tereftalato de polietilenos están comercialmente disponibles de numerosos vendedores y un ejemplo del polímero de tereftalato de polibutileno esta disponible de Ticona Corporation bajo la designación de comercio poliéster termoplástico CELANEX 2008. Los polímeros de tereftalato de politrimetileno están disponibles de Shell Chemical Company bajo el nombre de comercio POLÍMEROS CORTERRA. La selección del polímero o polímeros particulares variara con la aplicación intentada del filtro así como otros factores conocidos por aquellos expertos en el arte. Además, aún cuando la capa de fibra fina respectiva y la capa de macrofibras puede comprender diferentes polímeros, deseablemente la capa de microfibra comprende un polímero esencialmente similar y/o idéntico al polímero que comprende la capa de fibras más finas.

La capa de macrofibras comprende fibras más largas de un número y tamaño suficientes como para crear una estructura abierta que tiene una resistencia mejorada en relación a la primera capa de fibras finas. Deseablemente la capa de macrofibras tiene un número significante de fibras en exceso de alrededor de 15 micrómetros y aún más deseablemente tiene un número sustancial de fibras en exceso de alrededor de 25 micrómetros. En este aspecto, se nota que las fibras más ásperas pueden comprender una pluralidad de fibras más pequeñas que tienen diámetros de entre alrededor de 10 a alrededor de 35 micrómetros y aún más deseablemente un diámetro de fibra promedio de entre alrededor de 12 micrómetros y alrededor de 25 micrómetros en donde las fibras individuales "atan" o de otra manera se unen en sentido longitudinal como para colectivamente formar filamentos o fibras unitarias más grandes. En el calculo del tamaño de fibra promedio, las fibras unidas en sentido longitudinal sbn tratadas como una fibra única. La capa de macrofibra deseablemente tiene un peso base de menos de alrededor de 100 g/m2 y más deseablemente tiene un peso base de entre alrededor de 10 g/m2 y alrededor de 70 g/m2 y aún más deseablemente de entre alrededor de 15 g/m2 y alrededor de 35 g/m . En un aspecto adicional, la proporciono por peso base de la primera capa de las fibras finas a la segunda capa de macrofibras deseablemente varia de desde alrededor de 2:1 a alrededor de 10:1 y en incorporaciones preferidas la proporción de la primera capa de fibras finas a la segunda capa de fibras ásperas es de alrededor de 3:3:1.

La segunda capa de macrofibras puede hacerse mediante procesos de soplado con fusión y deseablemente, las macrofibras pueden ser depositadas directamente sobre el tejido de fibras finas en un estrado semiderretido de manera que las macrofibras se unen directamente y autógenamente al tejido de fibras finas. El depósito de las macrofibras es tal que estas tienen suficiente calor latente para unirse más efectivamente unas a otras así como a las fibras finas previamente depositadas creando por tanto un medio de filtro que tiene una resistencia a la abrasión y/o una fuerza mejorada. El equipo de soplado con fusión convencional puede ser usado para producir tales fibras ásperas más largas mediante el balancear adecuadamente la producción de polímero, el diámetro del orificio de punta de matriz, la altura de formación (por ejemplo la distancia desde la punta de matriz a la superficie formadora) , la temperatura de fusión y/o la temperatura de aire de jalado. Como un ejemplo especifico, el ultimo banco en una serie de bancos de fibras sopladas con fusión puede ser ajustado por lo que el banco de soplado con fusión ultimo hace y deposita una capa de macrofibras sobre la tela no tejida de fibras finas recientemente formada. Con relación a la fabricación de fibras de poliéster termoplásticas más largas, mediante el reducir la temperatura de aire primaria y/o bajar la altura de formación, se logra la producción de fibras _-_--_>_-« i_-ÍLl_Í.__ ásperas más grandes . El grosor o el peso base de la capa de macrofibras puede ser aumentado como se desea mediante el número de bancos de soplado con fusión consecutivos alterados para proporcionar fibras ásperas más largas. Se nota que la alteración de otros parámetros solos son combinación con los parámetros antes mencionados también puede ser usado para lograr capa de macrofibras y/o tejidos. Los métodos para hacer tales fibras ásperas más largas están descritos en mayor detalle en la patente a los Estados Unidos de América No. 4,659,609 otorgada a Lamers y otros y en la patente a los Estados Unidos de América No. 5,639,541 otorgada a Adam, cuyos contenidos completos de las referencias antes mencionadas son incorporadas aquí por esta mención. Deseablemente, la capa de macrofibra es depositada coextensivamente con la capa de fibras finas y se adhiere directamente a la misma. En este aspecto, se le apreciara que las macrofibras no son significativamente jaladas y/u orientadas. No obstante, dado que las macrofibras son depositadas sobre las fibras finas es un estado semiderretido estas forman buenas uniones de entrefibra con las fibras más finas así como con otras fibras más ásperas y por tanto proporcionan una estructura compuesta la cuál tiene una resistencia y firmeza mejorada al deshilachado durante el manejo, conversión y/o durante el uso. Además, a pesar de la formación de una capa que tiene una irregularidad incrementada, los glóbulos poliméricos y/o batido, la capa de macrofibras forma una estructura abierta que no disminuye significativamente la eficiencia de filtración y/o crea hilachos u otras partículas perjudiciales al uso de las mismas en las aplicaciones de filtración. En un aspecto adicional, es, posible el depositar más de una capa de macrofibras sobre la capa de fibras finas. Como un ejemplo, y con referencia a la figura 2, las capas de macrofibras 14 y 16 pueden formarse sobre ambos lados de la primera capa de fibra fina 12 a fin de formar el material de filtro que compren de la primera capa de fibras finas 12 colocadas entre la segunda capa 14 del macrofibras y la tercera capa 16 de macrofibras. En este aspecto, un laminado de dos capas que comprende una primera capa de fibras finas y una segunda capa de macrofibras puede ser desenrollado de un rollo de suministro y ser dirigido bajo una matriz de soplado con fusión con la capa de fibras finas de cara hacia arriba. Por tanto, una capa de microfibras es depositada directamente sobre y se adhiere al lado expuesto de la capa de fibras finas formando un laminado de tres capa autógenamente unido .

El no tejido de capas múltiples de la presente invención es unido autógenamente y no requiere necesariamente una unión adicional. Sin embargo, después del depósito de las capas, las capas pueden opcionalmente ser unidas adicionalmente juntas para mejorar la integridad global de la estructura de capas múltiples y/o impartir rigidez a las mismas. Cuando una unión adicional es deseada se prefiere el emplear un patrón de unión que afecta un área de superficie mínima del material ya que la eficiencia de filtración típicamente disminuye al aumentar el área de unión. Por tanto, deseablemente el patrón de unión empleado no se une más de alrededor de 10 por ciento del área de superficie de la hoja y aún más deseablemente el área de unión comprende entre 0.5 por ciento y alrededor de 5 por ciento del área de superficie de ña tela. El laminado de capas múltiples puede ser unido mediante costuras continuas o esencialmente continuas y/o regiones de unión discontinuas. Preferiblemente los materiales de medios de filtro de capas múltiples son unidos de punto. Como se usó aquí, la "unión de punto" o "la unión de punto" se refiere a la unión de una o más capas de telas en numerosos puntos de unión discretos y pequeños. Por ejemplo, una unión de punto térmico generalmente involucra el pasar una o más capas que van a ser unidas si entre los rodillos calentados tal como, por ejemplo, un rodillo con patrón grabado y un rodillo de yunque. El rodillo grabado tiene un patrón en alguna forma de manera que la tela completa no este unida sobre su superficie completa y el rodillo de yunque es usualmente plano. Se han desarrollado numerosos patrones de unión a fin de lograr varios atributos funcionales y/o estéticos, y la naturaleza particular del patrón no se cree que sea critica para la presente invención. Los patrones de unión de ejemplo están descritos en la patente de los Estados Unidos de América Nos. 3,855,046 otorgada a Hansen y otros, la patente de diseño de los Estados Unidos de América No. 356,688 otorgada a Uitenbroek y la patente de los Estados Unidos de América No. 5,620,779 otorgada a Levy y otros. Estos y otros patrones de unión pueden ser modificados como sea necesario para lograr el área de unión y la frecuencia deseada.

Los laminados de filtro soplados con fusión de la presente invención son muy adecuados para las aplicaciones de filtración de fluido e incluyen las aplicaciones de filtración de líquido. El material de filtro más comúnmente será empleado como parte de un conjunto de filtro el cual puede comprender los medios de filtro, un armazón y una caja. Como se usó aquí el término armazón es usado en su sentido más amplio e incluye, sin limitación, armazones de orilla, soportes de malla, cartuchos y otras formas de elementos de filtro. Los medios de filtro comúnmente serán asegurados y/o soportados por un armazón. Frecuentemente, el armazón es enganchado deslizablemente con la caja. El armazón puede ser diseñado aomo para ser capaz de ser enganchado liberablemente en el eilemento de caja de manera que el armazón y el medio de filtro correspondiente puedan ser reemplazados fácilmente como sea necesario. Como ejemplos, el armazón y/o la caja pueden ser adaptados de manera que el armazón pueda ser girado manualmente, atornillado, empernado, deslizado o de otra manera asegurado en posición. Como un ejemplo, y con referencia a la figura 4, el conjunto de filtro 40 puede contener un canal 42 piara dirigir el fluido y el filtrado en la dirección de las flechas asociadas con el mismo y además contener una caja de filtro 44 de manera que el armazón 46 y el material de filtro 48 puedan ser deslizados en posición como para atravesar el canal 42 y la trayectoria de fluido.

El material de filtración no tejido puede ser usado solo o como parte de una estructura de laminado en combinación con materiales adicionales. Como un ejemplo particular, la tela no tejida puede ser laminada con un medio de filtro adicional tal como, por ejemplo, membranas de papel, no tejidos, telas tejidas, espumas celulares y otros filtros y/o materiales de filtro de refuerzo. Los materiales de filtro de papel están disponibles en una amplia variedad de clases y formas. Como un ejemplo, el papel de filtro puede comprender un papel a base de celulosa que contiene una resina de fenol formaldehido. La eficiencia de filtración en el papel de filtro puede ser modificada como se desee mediante el seleccionar la cantidad y el tipo de aglutinantes de resina, suministros o tamaño de fibra de celulosa, parámetros de procesamiento y otros factores conocidos por aquellos expertos en el arte. El material de filtración adicional puede ser sujetado fijamente a los medios de filtro no tejidos a través de uno o más métodos conocidos por aquellos expertos en el arte. Deseablemente, el filtro de papel es laminado al material de filtro no tejido a través de un adhesivo. En esta forma, el material no tejido puede ser rociado con un adhesivo y después el filtro de papel y el filtro no tejido sobreponerse y prensarse juntos de manera que éstos se unen permanentemente uno a otro. Mediante el aplicar el adhesivo a el no tejido la eficiencia de filtración del material de filtro de papel no es degradada esencialmente ya que sólo el adhesivo sobre la superficie de fibra hará contacto con el material de filtro dßt papel minimizando por tanto cualesquier pérdida en la eficiencia de filtración. Alternativamente, el adhesivo puede ser rociado sobre el papel de filtro y después el lado tratado del papel de filtro y el no tejido pueden ser unidos permanentemente uno a otro. En un aspecto particular de la invención, dependiendo de la clase de papel de filtro, el laminado de papel/no tejido puede tener una eficiencia de filtración de por lo menos de alrededor de 98% para partículas de lOµ y en un aspecto adicional puede tener una eficiencia de filtración de por lo menos de alrededor de 98% para partículas de 2µ.

Con referencia a la figura 3, deseablemente los medios de filtro 20 comprenden una capa de fibra fina 22 colocada entre una capa de macrofibra 24 y una hoja de papel de filtro 26. Como un ejemplo específico, una hoja de filtro de papel puede ser laminada adhesivamente a una capa de 65 gramos por metro cuadrado de fibras finas comprendiendo fibras sopladas con fusión de PBT, de manera que el filtro de papel se adhiere directamente a un lado de la capa de fibra fina y la capa de macrofibra se adhiere al segundo lado o el lado opuesto de la capa de fibras finas. La capa de macrofibras en forma similar deseablemente comprende un polímero PBT y puede tener un peso base de aproximadamente de 20 gramos por metro I.*A^UA-KA-M -•-.._-._«-i--t--_-._..-.. -»*-..-*.»-«>---- »¿ia_k_.a-_i.-_i..-----.a. a.-,-„-_-.__.. .-~s_.-i---^-fc~-.. -A^a-Li j__ t . cuadrado. El material de filtro de esta configuración es particularmente muy adecuado para usarse como un filtro coalescente tal como el usado en los motores diesel y en aplicaciones marinas. El laminado evita el paso de ambas el agua y las partículas mientras que permite al combustible el pasar a través del mismo. La tela no tejida de poliéster esencialmente evita el paso del agua a través de los medios así como el paso de las partículas grande. Los medios de filtro de papel además filtran las partículas más finas del combustible. Los medios de filtro coalescentes son empleados comúnmente dentro de un armazón y una caja localizadas hacia arriba o hacia debajo de la bomba de hidrocarburo líquido.

Además, el material de filtro de la presente invención puede, opcionalmente, incluir varios aditivos internos y/o tratamientos aplicados tópicamente a fin de impartir características adicionales o mejoradas a la tela no tejida. Tales aditivos y/o tratamientos son conocidos en el arte e incluyen, por ejemplo, tratamientos de repelencia de alcohol, tratamientos antiestáticos, químicas humedecedoras (por ejemplo, composiciones que mejoran o hacen una superficie hidrofílica) antioxidantes, estabilizadores, retardadores de fuego, desinfectantes, agentes antibacteriales, antifungales, germicidas, virucidas, detergentes, limpiadores y otros.

PRUEBAS Rompimiento Mullen: Este método mide la resistencia de las telas textiles al rompimiento cuando se someten a una fuerza distensionadoras, por ejemplo, presión hidráulica aplicada a través de un diafragma de hule en ángulos rectos al plano de la tela. La resistencia al rompimiento o rompimiento Mullen se llevó a cabo de acuerdo a las especificaciones del estándar oficial TAPPI T 403 os-76 excepto porque el tamaño de muestra usado fue de 5 pulgadas po4 5 pulgadas y fueron probados diez especímenes de cada muestra.

Permeabilidad de Aire Frazier: Esta prueba determina la tasa de flujo de aire a través de un espécimen a un tamaño de área y presión establecidos. Entre más alta es la tasa de flujo de aire para un área dada y presión, más abierto es el material permitiendo por tanto que pase más fluido a través del mismo. Los datos de permeabilidad de aire reportados aquí fueron obtenidos usando un probador de permeabilidad de aire TEXTTEST FX 3300.

EJEMPLOS Ejemplo 1: Se hizo un tejido de fibra soplado con fusión de 88 gramos por metro cuadrado teniendo dos capas distintas. El tejido de fibra soplado con fusión comprendió una primera capa de soplado con fusión de fibra fina de 68 gramos por metro cuadrado y una segunda capa de soplado con fusión de fibra más áspera de 20 gramos por metro cuadrado. Ambas fibras fina y áspera comprendieron PBT teniendo una viscosidad intrínsica de 0.65 dl/g, disponible de Ticona Corporation, bajo la designación poliéster termoplástico CELANEX 2008. La capa de fibra fina se hizo usando una temperatura de aire primaria de 501°F, una presión de aire primario de 9.3 libras por pulgada cuadrada y una velocidad de línea de 46 pies/minuto mientras que la capa de fibra áspera se hizo usando una temperatura de aire primario de 489°F, una presión de aire primario de 489°F, una presión de aire primario de 2.1 libras por pulgada cuadrada y una velocidad de línea de 125 pies/minuto. La capa de fibra fina comprendió fibras teniendo un tamaño de fibra promedio de aproximadamente de 3-5 micrómetros y la capa de fibra áspera tuvo un tamaño de fibra promedio de alrededor de 20 micrómetros e incluyó un número significante de fibras unidas en sentido longitudinal que formaron colectivamente filamentos largos. La capa de fibra áspera comprendió numerosas fibras largas. El soplado con fusión de fibra áspera fue depositado coextensivamente con la capa de fibra fina y se adhirió directamente a ésta. El tejido soplado con fusión resultante tuvo una resistencia a la abrasión mejorada mientras que también tuvo un rompimiento Mullen de 23 libras/pulgada cuadrada (psi) (diafragma de cara de lado de alambre) y una permeabilidad al aire de 46 pies cúbicos/minuto/pie cuadrado a media pulgada de agua.

Aún cuando se han incorporado varias patentes y otros materiales de referencia aquí por esta indicación, en la extensión en que haya cualesquier inconsistencia entre el material incorporado y aquél de la especificación escrita, controlará la especificación escrita. Además, aún cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a las incorporaciones específicas de la misma, y particularmente por los ejemplos descritos aquí, será evidente para aquellos expertos en el arte el que pueden hacerse varias alteraciones, modificaciones y otros cambios sin departir del espíritu y alcance de la presente invención. Se intenta por tanto que todas esas modificaciones, alteraciones y otros cambios sean abarcados por las reivindicaciones.

Claims (20)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un filtro que comprende: un armazón que tiene un material de filtro no tejido unido fijamente al mismo; dicho material de filtro no tejido comprende (i) una primera capa de microfibras de polímero policondensadas termoplásticas que tienen un tamaño de fibra promedio de menos de alrededor de 8 micrómetros y (ii) una segunda capa que comprende fibras de polímero policondensadas termoplásticas teniendo fibras en exceso de 12 micrómetros y en donde la segunda capa es unida autógenamente a dicha primera capa.

2. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha segunda capa comprende fibras sopladas con fusión y tiene un peso base de menos de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

3. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha segunda capa incluye fibras unidas en sentido longitudinal.

4. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha primera capa de microfibras comprende fibras sopladas con fusión que tienen un peso base de entre 17 gramos por metro cuadrado y 300 gramos por metro cuadrado y además en donde dichas fibras finas tienen un diámetro de fibra promedio de entre alrededor de 0.5 micrómetros y alrededor de 6 micrómetros.

5. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dichas capas primera y segunda comprenden un poliéster termoplástico.

6. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque la proporción por peso base de la primera capa a la segunda capa es de entre 2:1 y 10:1.

7. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque dichas capas primera y segunda comprenden tereftalato de polibutileno.

8. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque la segunda capa tiene un peso i base de menos de 70 gramos por metro cuadrado.

9. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende una hoja de papel de filtro laminada al material de filtro no tejido.

10. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque la hoja de papel de filtro está laminada a la primera capa del material de filtro no tej ido.

11. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizado además porque comprende una hoja de papel de filtro laminada a un material de filtro no tejido.

12. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque el papel de filtro está laminado a la primera capa del material de filtro no tejido.

13. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dichas capas primera y segunda del material de filtro no tejido ambas comprenden fibras de poliéster termoplástico sopladas con fusión y en donde la segunda capa tiene un peso base de menos de 34 gramos por metro cuadrado y en donde dicha primera capa tiene un peso base de entre 34 gramos por metro cuadrado y alrededor de 175 gramos por metro cuadrado.

14. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque dicho poliéster comprende tereftalato de polibutileno.

15. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado además porque comprende una hoja de papel de filtro laminada al material de filtro no tejido. .____Jt_-É_»_ß-?>-..-.a-A< __.—_-_ ___._-^_á?_-------_---^__

16. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque dicha hoja de papel de filtro está laminada a la primera capa del material de filtro no tejido.

17. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque dicho material de filtro no tejido comprende una tercera capa que comprende fibras de soplado con fusión de polímero termoplástico que tienen fibras en exceso de alrededor de 12 micrómetros y en donde dicha segunda capa está unida autógenamente a dicha primera capa.

18. El material de filtro tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque dichas capas segunda y tercera cada una tienen un peso base de menos de 34 gramos por metro cuadrado.

19. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque dicha primera capa tiene un peso base de entre alrededor de 34 gramos por metro cuadrado y 150 gramos por metro cuadrado y además en donde dichas capas primera, segunda y tercera comprenden fibras de poliéster.

20. El filtro tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque una hoja de papel de filtro está laminada al material de filtro no tejido ¿--- *. _--_. _... _'_^^^_¡^-..tf.-_rl--r'?-??^?íán??r??------ R E S U M E N Se proporciona un material de filtro soplado con fusión durable que comprende una primera capa de fibras de poliéster finas teniendo un diámetro de fibra de promedio de menos de 8 micrómetros y una segunda capa de macrofibras de poliéster que tienen un número significante de fibras en exceso de 12 micrómetros. La capa de macrofibras forma una estructura abierta y la proporción por peso base de capa de fibra fina a capa de macrofibras puede variar de desde 2:1 a 10:1.