TW202014235A - 具有橋接細絲及連續接觸式細絲的起褶襉空氣過濾器 - Google Patents
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Abstract
一種具有線性橋接細絲及連續接觸式細絲之起褶襉空氣過濾器介質。製造及使用此類起褶襉空氣過濾器介質之方法。
Description
在空氣過濾應用中(例如,在熱通風空氣調節(heating-ventilating-air conditioning,HVAC)系統、室內空氣淨化器等等中),通常使用起褶襉過濾器。
本文揭示具有線性橋接細絲及連續接觸式細絲之起褶襉空氣過濾器介質。亦揭示製作及使用此類起褶襉空氣過濾器介質之方法。本發明之此些及其他態樣將經由下文的詳細說明而顯而易見。然而,無論如何,不應將本案發明內容解釋為限制可主張的申請標的,不論此申請標的是在最初申請之申請案的申請專利範圍內所提出,或是在審理中以修改或是其他方式呈現的申請專利範圍中皆然。
1‧‧‧起褶襉纖維性空氣過濾網/纖維性網/纖維性空氣過濾網/空氣過濾器/網
2‧‧‧上游側
3‧‧‧下游側
4‧‧‧主邊緣
10‧‧‧起褶襉空氣過濾器介質/起褶襉過濾器介質/過濾器介質/起褶襉介質/介質
12‧‧‧周緣支撐框架/框架
13‧‧‧側壁
14‧‧‧上游凸緣
15‧‧‧下游凸緣
20‧‧‧上游褶襉/褶襉
21‧‧‧上游褶襉尖端/褶襉尖端
22‧‧‧上游褶襉谷/上游谷
23‧‧‧褶襉壁
25‧‧‧上游面
30‧‧‧下游褶襉/褶襉
31‧‧‧下游褶襉尖端/褶襉尖端
32‧‧‧下游褶襉谷
33‧‧‧褶襉壁
35‧‧‧下游面/下游褶襉壁
40‧‧‧線性橋接細絲/橋接細絲/細絲
50‧‧‧連續接觸式細絲/細絲
100‧‧‧框架式空氣過濾器/空氣過濾器
DL‧‧‧側向方向
d‧‧‧下游方向
u‧‧‧上游方向
圖1係自一例示性起褶襉空氣過濾器介質之上游側的透視圖,描繪該起褶襉空氣過濾器介質之一上游面上的線性橋接細絲。
圖2係自一例示性起褶襉空氣過濾器介質之上游側的透視圖,描繪該起褶襉空氣過濾器介質之一下游面上的連續接觸式細絲。
圖3係自一例示性框架式空氣過濾器之上游側的透視圖。
圖4係處於未壓縮狀況的例示性工作例起褶襉空氣過濾器介質之一部分的下游面的光學照片。
圖5係處於側向壓縮狀況的例示性工作例起褶襉空氣過濾器介質之一部分的下游面的光學照片。
各圖式中相似的元件符號代表相似的元件。除非另外指示,本說明書內所有圖式與繪圖都未依照比例,並且係經選取用於例示本發明不同實施例之目的。尤其是,許多組件的尺寸僅供例示,並且除非明確指示,否則應當可從該等圖式推斷許多組件的尺寸之間並無關聯。
雖然可在本揭露中使用諸如「頂部(top)」、「底部(bottom)」、「上(upper)」、「下(lower)」、「之下(under)」、「之上(over)」、「前(front)」、「後(back)」、「向上(up)」與「向下(down)」、以及「第一(first)」與「第二(second)」等詞,仍應理解該些詞在使用時僅為相對概念,除非另有註明。如本文中所使用,「大致上(generally)」一詞當作特性、屬性或關係的修飾詞時,除非另有具體定義,否則意味著所屬技術領域中具有通常知識者可輕易辨識該
特性、屬性或關係,但是不需要絕對精準或完美匹配(例如可量化特性之+/-20%之內);「實質上(substantially)」一詞表示高度近似(例如可量化特性之+/-10%之內),但是同樣不需要絕對精準或完美匹配。「基本上(essentially)」一詞表示高度近似(例如可量化特性之加或減2%之內):將理解的是,用語「至少基本上(at least essentially)」包含「精確(exact)」匹配之具體情況。然而,甚至「精確(exact)」匹配或使用例如相同、等於、完全相同、均勻的、恆定的、及類似者的任何其他表徵詞據了解應在適用於特定環境,而非要求絕對精準或完美匹配的一般公差或測量誤差之內。應理解,本文中所引用的數值參數(尺寸、比率等等)係藉由使用自該參數之數個測量導出的平均值計算而得(除非另有註明)。
使用「上游(upstream)」一詞指示移動中的空氣(例如,在一HVAC系統中)自其衝擊在過濾器介質上的空氣過濾器之側。使用「下游(downstream)」一詞指示空氣透過其離開過濾器介質的空氣過濾器之側。通常由製造商標記(或以其他方式指定)起褶襉過濾器以識別將過濾器依適當定向安裝在HVAC系統中之順序的上游側及下游側;因此,上游及下游等詞可用來區別起褶襉過濾器之兩側,即使過濾器尚未定位在HVAC系統中。各種圖式係以「u」及「d」箭號標記,以輔助辨識上游及下游方向。
「橋接細絲(bridging filament)」意指延伸於起褶襉介質之相同主面上的至少兩個褶襉尖端之間且擠壓接合至該等褶襉尖端的細絲。
「線性(linear)」橋接細絲意指當沿起褶襉介質之褶襉方向觀看時,遵循起褶襉介質之相同主面上的連續褶襉尖端之間的至少實質上線性路徑(而非遵循褶襉壁或顯著下垂至褶襉谷中)的橋接細絲。
「連續接觸式(continuous-contact)」細絲意指與起褶襉介質之主面連續接觸且擠壓接合至起褶襉介質之主面且因此遵循起褶襉介質之該面的褶襉壁的細絲。
「擠壓接合(extrusion-bonded)」意指藉由擠製成熔融材料流來接合至起褶襉介質之纖維中的至少一些的細絲,該熔融材料流與起褶襉介質接觸、經冷卻、及固化,以接合至起褶襉介質尖端。
本文揭示一種起褶襉空氣過濾器介質10,圖1展示自上游側2的透視圖,圖2展示自下游側3的透視圖。起褶襉空氣過濾器介質10包含起褶襉纖維性空氣過濾網1。在一些實施例中,一周緣支撐框架12可大致上安裝在起褶襉過濾器介質10之周緣上且圍繞該起褶襉過濾器介質之周緣,以形成一框架式空氣過濾器100,如圖3之例示性實施例中所示。在一些實施例中,起褶襉過濾器介質10可具有大致上矩形周緣(不排除在過濾器介質10之周緣中的不規則性、凹口、倒角、或成角度之隅角、或類似者)連同四個主邊緣4,如圖3所指示。起褶襉空氣過濾器介質10包含上游面25及下游面35。如圖1中最容易見到,起褶襉過濾器介質10包含經定向成至少大致上相對於彼此平行之複數個上游褶襉20。各上游褶襉20包含一上游褶襉尖端21,且各相鄰對之上游褶襉20包含褶襉壁23,該等褶襉壁會合以
界定介於其等之間的上游褶襉谷22。在過濾器介質10之使用中,流動中的空氣進入上游谷22且行經至上游褶襉壁23中以穿透入起褶襉過濾器介質10中。
如圖2中最容易見到,起褶襉過濾器介質10進一步包含大致上相對於彼此平行且處於與上游褶襉20呈相對面向組態的複數個下游褶襉30。各下游褶襉30包含下游褶襉尖端31,且各相鄰對之下游褶襉30包含褶襉壁33,該等褶襉壁會合以界定介於其等之間的下游褶襉谷32。流動中的空氣行經離開下游褶襉壁33以離開起褶襉過濾器介質10。
起褶襉過濾器介質10將展現藉由褶襉20及30之長軸所界定的一褶襉方向(如圖1及圖2所指示)。起褶襉過濾器介質10亦將展現一折疊方向,如在這些圖式中所指示。介質之折疊方向係該介質沿其折疊(即,例如自先前平坦組態「摺疊化(accordionized)」)以呈現起褶襉組態的總體方向。折疊方向正交於褶襉方向,且正交於所得起褶襉介質之上游/下游方向。
如本文中所揭示,起褶襉空氣過濾器介質10包含在起褶襉過濾器介質10之至少上游面25上的複數個線性橋接細絲40及在起褶襉過濾器介質10之至少下游面35上的複數個連續接觸式細絲50。因此,起褶襉空氣過濾器介質10至少在起褶襉過濾器介質10之上游面25上包含複數個線性橋接細絲40,如例如圖1中最容易見到。橋接細絲40之至少一些的至少部分被擠壓接合至起褶襉過濾器介質10之上游褶襉尖端21之至少一些的至少部分。橋接細絲係延伸於
起褶襉過濾器介質10之至少兩個相同側(例如,上游)的褶襉尖端之間且擠壓接合至該等褶襉尖端的細絲。依據定義,線性橋接細絲不會連同褶襉過濾器介質10一起起褶襉。此外,線性橋接細絲與起褶襉材料不連續接觸,且不遵循起褶襉幾何或以任何顯著程度下垂至褶襉谷中。
因此應瞭解,(在起褶襉介質10處於其不受到任何變形或壓縮力的條件中的狀況下)當(沿褶襉方向)自側面觀看時,線性橋接細絲40將包含至少實質上線性外觀(而非僅當沿起褶襉介質之上游-下游軸直接觀看時展現線性外觀),如圖1之例示性描繪中顯而易見。甚至允許偶發性稍微偏差(如在生產程序中可統計上發生),大多數橋接細絲40之大多數部分將被間隔遠離褶襉壁之大部分區;即,橋接細絲將與所有此類褶襉壁區間隔開,惟在褶襉尖端處或非常接近褶襉尖端除外。依據定義,上游橋接細絲40因此與起褶襉過濾器介質10之上游面25不連續接觸。因此,橋接細絲有別於股線,股線係藉由沉積一珠可硬化液體材料至已經呈起褶襉組態的介質上,使得該液體適形於起褶襉結構(例如,流動至褶襉谷中),且然後經硬化成該組態。因此,依據定義,如本文中所揭示之線性橋接細絲不包括例如美國專利第7235115號中所揭示之類型的股線。
在圖1中所示之一般類型之一些實施例中,各橋接細絲40之總體長軸將平均上經定向成至少大致上、實質上、或基本上正交於(例如,在90度+/-約5度內正交於)起褶襉過濾器介質10之褶襉方向(其中褶襉方向意指平行於褶襉尖端21及31的方向,如由圖1
中之褶襉方向箭頭表示)。在一些實施例中,所有橋接細絲40全體可經定向成至少基本上正交於褶襉方向。在一些實施例中,所有橋接細絲40全體可至少大致上、實質上、或基本上彼此局部平行。
在一些實施例中,橋接細絲40可延伸於例如三個、四個、八個、十六個、三十二個或更多褶襉尖端21之間且接合至該等褶襉尖端。在一些實施例中,至少一些橋接細絲可係連續的,意指這些橋接細絲沿起褶襉過濾器介質10之整個長度延伸(如圖1中之例示性設計)。沿起褶襉過濾器介質10之整個長度的任何處,此類連續的橋接細絲因此將不會被切斷或以其他方式製成不連續。在任何情況下,橋接細絲40(連續或不連續)將不同於經切割或以其他方式故意製作得如此短以使得它們未延伸於至少兩個上游褶襉尖端之間的細絲。
在一些實施例中,上游橋接細絲40係存在於起褶襉空氣過濾器介質10上的唯一橋接細絲。在其他實施例中,第二組橋接細絲可存在於起褶襉介質10之下游面上。第一及第二組橋接細絲在組成上(及/或在例如諸如間隔、直徑等等之幾何參數上)可相似或相同;或第一及第二組橋接細絲可在任何或所有此類組成及/或參數上不同。
在各種實施例中,橋接細絲可包含至多約3、2.5、2.0、1.5、1.0、或0.5mm之平均直徑(或等效直徑,在細絲具有非圓形或不規則剖面的情況中)。在進一步實施例中,細絲可包含至少約0.10、0.20、0.40、或0.80mm之平均直徑或等效直徑。當以剖面觀看時,橋接細絲可包含任何適合的形狀(例如,大致上圓形、方形、長橢圓形等)。所有此類尺寸及形狀應在褶襉尖端之間的位置處
(而非在至褶襉尖端之接合處)評估,此係因為在一些情況中,細絲形狀之局部變形可發生在接合位置處。按所欲,橋接細絲可包含在個別細絲之間的適合間隔(即,中心至中心間隔)。在各種實施例中,平均細絲間隔可係至少約2、4、6、8、16、或24mm。在額外實施例中,平均細絲間隔可係至多約50、40、30、20、15、12、10、或8mm。細絲間隔可係相對恆定或可變化。當然,生產及處置細絲會發生細絲間隔之一些固有變化。無論具體配置為何,一組適合的橋接細絲將具有依高度開放式結構(open structure)(在各種實施例中,其包含大於至少80%、90%、或95%開放式區)配置的細絲,以允許充分氣流進入起褶襉過濾器介質10。
橋接細絲因此採取個別地提供(例如,擠製至起褶襉過濾器介質10之褶襉尖端上)之個別細絲的形式。在至少一些實施例中,橋接細絲不直接或間接藉由任何其他實體(惟起褶襉過濾器介質除外)而彼此連接。此類實施例排除使用例如經接合至起褶襉介質之褶襉尖端的既存實體(例如,紗布(scrim))之部分的細絲。此外,如本文中所揭示之一組橋接細絲將不同於非細絲支撐結構或提供於起褶襉過濾器之下游側上(且往往接合至其周緣框架及/或接合至起褶襉過濾器介質本身)以剛性化起褶襉過濾器介質的結構。換言之,如本文中所揭示之一組橋接細絲不涵蓋例如卡紙板或金屬之經穿孔片材,或卡紙板或金屬之條狀物,如往往提供於起褶襉過濾器之下游側上以使起褶襉過濾器能夠在無過濾器支撐層存在下承受在高壓力HVAC氣流狀況中所遭遇到之力者。在一些實施例中,無此類輔助組件(例如,
經穿孔片材、條狀物等等)存在。在其他實施例中,可存在任何此類輔助組分以添加至橋接細絲。在一些具體實施例中,起褶襉空氣過濾器不包括任何種類的加強層(例如,金屬絲網),該加強層接合(例如,黏著地接合)至介質之主要表面且連同介質一起起褶襉。
起褶襉空氣過濾器介質10至少在起褶襉過濾器介質10之下游面35上包含複數個連續接觸式細絲50,如例如圖2中最容易見到。依據定義,連續接觸式細絲50與起褶襉空氣過濾器介質10之一面連續接觸,且連同纖維性空氣過濾網1起褶襉以構成起褶襉過濾器介質10;
連續接觸式細絲50係在纖維性空氣過濾網1經起褶襉以提供起褶襉空氣過濾器介質10之前設置在該網之面上且接合至該面的細絲。換言之,連續接觸式細絲在纖維性網處於「平坦」組態時設置在該網之面上,在此之後該網經起褶襉以提供起褶襉空氣過濾器介質10。為了方便起見,使用用語「平坦」來與起褶襉組態區別;應理解,在許多實施例中,「平坦」網可例如憑藉在細絲設置在網上時與背襯輥接觸,及/或藉由之後捲成大型卷(jumbo),而可展現沿一維的輕微曲率。(因此,如本文所揭示之「平坦」網係展現零之高斯曲率的網。)在使網起褶襉之後,連續接觸式細絲將沿循起褶襉介質的起褶襉結構,以便與介質之面連續接觸,而不會有其中細絲未與介質之面接觸的任何間隙或間斷。因此,例如,如圖2中所示,設置在起褶襉介質10之下游面35上的例示性連續接觸式細絲50與下游褶襉壁
35及下游褶襉谷32接觸,而非僅以下游橋接細絲方式來與下游褶襉尖端31接觸。
如從圖2顯而易見,在一些實施例中,(依圖2所示之例示性橋接細絲40相似的方式)當沿所得起褶襉空氣過濾器介質之上游-下游方向觀看時,連續接觸式細絲50可展現至少實質上線性外觀。然而,與橋接細絲不同的是,當沿介質之褶襉方向觀看時,連續接觸式細絲50將展現至少實質上遵循起褶襉介質之起褶襉輪廓的形狀。
如從圖2顯而易見,在一些實施例中,各連續接觸式細絲50之總體長軸將平均上經定向成至少實質上正交於(例如,在90度+/-約5度內正交於)起褶襉過濾器介質10之褶襉方向。在一些實施例中,所有細絲50全體可經定向成至少基本上正交於褶襉方向。在一些實施例中,所有細絲50全體可至少大致上、實質上、或基本上與起褶襉過濾器介質10之折疊方向對準。在一些實施例中,連續接觸式細絲50之一些或全部可至少大致上、實質上、或基本上局部彼此平行。在一些實施例中,連續接觸式細絲50可經定向成至少大致上、實質上、或基本上平行於前述線性橋接細絲40。在一些實施例中,細絲50可沿起褶襉介質之褶襉方向相間隔(例如,均勻地相間隔),再次如圖2之例示性設計中顯而易見。按所欲,細絲50可包含在個別細絲之間的適合間隔。在各種實施例中,細絲間隔可係至少約0.2、0.4、0.6、0.1、1.0、1.5、2、4、6、8、或10mm。在額外實施例中,細絲間隔可係至多約12、8、7、5、3、或2mm。細絲間隔可實質上或
基本上均勻或可變化。無論具體配置為何,一組合適的連續接觸式細絲將設置在起褶襉介質之主表面上,使得起褶襉介質的總面積之大(例如,>80)百分比保持處於其中其未被連續接觸式細絲遮擋的狀況中,以允許充分氣流通過起褶襉過濾器介質10。因此,在各種實施例中,連續接觸式細絲50可佔據起褶襉介質10之主表面之總面積之小於10、8、6、4、1、或1百分比。
連續接觸式細絲50可包含任何所欲平均直徑(忽略下文所提及之類型的任何可選之局部薄化彎曲區帶,若此類區帶存在)。應注意,用語直徑(如應用於連續接觸式細絲及上述橋接細絲兩者)涵蓋在細絲具有非圓形或不規則剖面的情況中所使用的等效直徑。等效直徑將係具有與所討論之非圓形形狀相同的面積的圓形之直徑。在各種實施例中,連續接觸式細絲的平均直徑可係至多約3.0、2.5、2.0、1.5、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、或0.1mm。在進一步實施例中,連續接觸式細絲可包含至少約0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、或0.80mm的平均直徑。
如本文所揭示,細絲50被擠壓接合至纖維性網之一面,且(連同橋接細絲)有別於形成纖維性網本身的纖維。(例如,原先所收集以形成非織造纖維性網的纖維)。在各種實施例中,連續接觸式細絲50(再次忽略任何經局部薄化彎曲區帶,若存在)的平均直徑可大於纖維性網1之纖維的平均直徑達至少5、10、20、40、80、或100倍。在各種實施例中,連續接觸式細絲50可展現顯著小於
橋接細絲40之平均直徑的平均直徑,使得橋接細絲之平均直徑對連續接觸式細絲之平均直徑的比率係至少2.0、3.0、4.0、或5.0。(所有此類平均將獲自於基於具有具體直徑之纖維數目的數目平均計算,而非基於使用包含具體直徑之重量纖維的重量平均計算。)
當以剖面觀看時,連續接觸式細絲50可包含任何適合的形狀(例如,大致上圓形、矩形、長橢圓形等)。此類形狀可例如取決於:當其撞擊網1之表面或支撐(背襯)輥之表面時(半熔融)擠壓物之黏度、擠壓物濕潤至網1中或散布於整個網1之表面或支撐輥之表面的傾向等。連續接觸式細絲50係經個別提供(例如,擠製至纖維性空氣過濾網1之主表面上,例如如稍後係在本文中詳細地說明)的細絲,且未直接或間接藉由任何其他實體(惟起褶襉過濾器介質除外)而彼此連接。因此,此排除係例如整個附接至纖維性網之面的即存實體(例如,紗布(scrim))之部分的細絲。此外,如本文所揭示之任何此類成組之連續接觸式細絲將有別於稍早本文所述之類型的一或多種非細絲支撐結構。
如本文所揭示之連續接觸式細絲50亦有別於股線,股線係藉由沉積一珠可硬化液體至已經呈起褶襉組態的纖維性網上,使得該液體適形於起褶襉結構(例如,流動至褶襉谷中),且然後經硬化。因此,如本文所揭示之連續接觸式細絲排除例如美國專利第7235115號中所揭示之類型的股線。如本文所揭示之連續接觸式細絲亦有別於細絲、股線、或大致上僅接合至褶襉尖端且不沿循起褶襉結
構的任何細長物項。因此,如本文所揭示之連續接觸式細絲排除例如如本文稍早所述之橋接細絲。
在一些實施例中,連續接觸式細絲50之至少一些可可選地包含複數個經局部薄化彎曲區帶,該複數個經局部薄化彎曲區帶沿各細絲之細長長度相間隔且因此沿起褶襉介質10之折疊方向相間隔。各彎曲區帶將與一褶襉尖端或一褶襉谷對位。此類彎曲區帶可增強包含連續接觸式細絲的纖維性網沿所欲折疊線折疊以呈現起褶襉組態的能力,例如,不需要將纖維性網劃痕。具有經局部薄化彎曲區帶之連續接觸式細絲詳細描述於美國臨時專利申請案第62/714,186號;代理人檔案號碼80992US002,名稱為「PLEATED AIR FILTER WITH REINFORCING FILAMENTS COMPRISING LOCALLY-THINNED BENDING ZONES」,該案之全文以引用方式併入本文中。
如本文詳細描述,目前揭示之配置提供一種起褶襉空氣過濾器介質10,其包含在該介質之至少下游面上的連續接觸式細絲50,且該起褶襉空氣過濾器介質包含在該介質之至少上游面上的線性橋接細絲40。連續接觸式細絲50設置在處於「平坦」狀況之纖維性網1上,在此之後該網經起褶襉以形成起褶襉空氣過濾器介質10。在此之後,線性橋接細絲40設置於起褶襉介質之至少上游面之褶襉尖端上。
應理解,連續接觸式細絲50的存在可增強纖維性網起褶襉的能力;例如,此類細絲可展現甚至相對輕柔,且易彎的網具備
充分勁性以使其能夠被起褶襉。亦將理解,一旦形成褶襉,線性橋接細絲之存在可幫助穩定褶襉、有助於維持所欲褶襉間隔等等。
應注意,已發現得自於連續接觸式細絲與橋接細絲之組合的優點,如可預期得自於分開考量各類型細絲之存在而超越此類優點。具體而言,藉由兩種類型細絲之存在而增強起褶襉空氣過濾器介質10之總體剛性及抗變形性。即,在定性評估中,顯然橋接細絲與連續接觸式細絲之組合允許起褶襉介質10表現為猶如其包含大量互連的三角形桁架元件。已發現此賦予起褶襉過濾器介質10對沿起褶襉介質之折疊方向壓縮的優異抗性。即,甚至在起褶襉介質10經受沿折疊方向的適度壓縮時,如本文中所定義及描述為不折疊或下垂至褶襉谷中任何顯著程度的橋接細絲將至少實質上維持此線性。適度壓縮意指將起褶襉介質置於水平表面(例如,桌面)上,其中該介質之上游側接觸該水平表面,且使用手動壓力來沿折疊方向施加適度壓縮力(例如,在2磅之範圍中)。當以此方式經受沿折疊方向的適度壓縮時,如本文中所揭示之起褶襉介質將不展現任何顯著壓縮(如藉由褶襉間隔減少所表現)。相反地,線性橋接細絲將抵抗任何此類壓縮,到一旦施加愈來愈高壓縮力,在發生褶襉間隔任何顯著減少之前,起褶襉介質最終將整個翹曲、拱起、或以其他方式變形的程度。
因此,如本文所揭示之在至少下游面上帶有連續接觸式細絲及在至少上游面上帶有橋接細絲的起褶襉介質10沿其折疊方向不可壓縮,意指當沿其折疊方向經受上述適度壓縮時,該起褶襉介質將
不變形超過15%(即,將展現不超過15%之平均褶襉間隔減少)。在各種實施例中,該起褶襉介質將變形小於10%或5%。
因此,如本文所揭示之起褶襉過濾器介質係有利地沿其折疊方向剛性化,其可改善起褶襉過濾器介質在使用中的效能。然而,此確實具有在運送或儲存期間,該介質無法被沿其折疊方向壓縮(摺疊化)到任何顯著程度以例如節省空間的潛在缺點。儘管此,然而已發現,本文所揭示之配置出乎意料地允許起褶襉介質被沿其側向方向(即,與介質之褶襉方向對準的方向)壓縮。即,如上文所述施加適度壓縮力、但沿側向方向而非沿折疊方向時,起褶襉介質可沿其側向方向可控制地壓縮達顯著程度。此可提供,即使藉由橋接細絲與連續接觸式細絲之組合來穩定化起褶襉介質之褶襉,但是該介質仍可經壓縮以供例如運送或儲存。
此係藉由比較圖4及圖5來說明,該等圖係工作例起褶襉介質10之部分之光學照片(該工作例起褶襉介質包含連續接觸式細絲及橋接細絲兩者,然而橋接細絲背對照相機,且因此在這些照片中不可見)。圖4描繪呈未壓縮狀況(例如,未經受沿任何方向的任何壓縮力)置於水平桌面上的工作例樣本。圖5描繪類似地置於桌面上且已經受沿樣本之側向方向(DL)的手動施加之適度壓縮力的樣本。已發現,連續接觸式細絲與橋接細絲之組合似乎將起褶襉介質穩定化成許多大致上三角形形狀區域之集合。當施加適度的側向壓縮時,該等三角形區域朝向彼此移動且聚束在一起,如在圖5中顯而易見。相反地,變形似乎藉由纖維性介質之纖維在連續接觸式細絲之間的空間中
沿該介質之折疊方向側向局部彎曲而發生,此係藉由使相鄰的三角形相對於彼此稍微偏移而達成,如亦在圖5中顯而易見。此發生而不會有任何損傷或永久效應;因此,介質可保持在此經側向壓縮組態中達所欲時間,在此之後,介質可經重新展開至例如圖4之其原始未壓縮組態。因此,介質可在其壓縮組態中儲存或運送,在此之後,介質可經展開且例如一周緣支撐框架安裝於其上。起褶襉介質被側向壓縮且展開的此能力亦允許起褶襉介質之尺寸(例如,當提供無框架或具有尺寸可調整框架時)被側向調整,使得該介質可配裝至具有特定側向寬度的安裝位置(例如,在空氣處理系統中)。在此方面,已發現甚至當被顯著側向壓縮時(例如,1.5之壓縮比,如下文所討論),起褶襉介質未展現氣流阻力或過濾效能的顯著改變。將理解的是,本文所揭示之配置有別於習知方法,在習知方法中,起褶襉介質可沿其折疊方向壓縮且不可沿其褶襉方向壓縮。
因此,顯而易見,橋接細絲與連續接觸式細絲之組合達成係優點的出乎意料增效效果(synergistic effect)。起褶襉介質之可側向壓縮性可就側向壓縮比而定量化,該側向壓縮比係起褶襉過濾器介質之原始(未壓縮)側向尺寸對經受如上文所述之適度壓縮力時起褶襉過濾器介質之側向尺寸的比率。在各種實施例中,如本文中所揭示之起褶襉過濾器介質可展現至少1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、或6.0之側向壓縮比。
應瞭解,下列說明的適合細絲組成物及性質適用於線性橋接細絲40及連續接觸式細絲50兩者。細絲40及/或50可由可擠製
成細絲且擠壓接合至纖維性介質的任何材料製成。此類材料可包括任何適合的可擠壓熱塑性塑膠或熱固性有機聚合材料(無論天然存在的或合成的)。因此,普通可擠壓聚合材料(包括但不限於例如像聚丙烯、聚乙烯、及其共聚物之聚烯烴;聚(乳酸);聚醯胺;聚對苯二甲酸乙二酯;等等)可用以形成橋接細絲。此類可擠壓有機聚合材料往往由相對高分子量聚合物、共聚物或摻合物組成。另外,可存在次成分,例如,抗氧化劑、著色劑、色素、染料、處理助劑等等。
在一些實施例中,細絲40及/或50可係非彈性。如本文中所定義的非彈性涵蓋不具有相對高的可逆延伸性(例如藉由可逆地延長至例如100%或更多而不受到塑性變形之能力所示範)特性的諸如天然橡膠、SBR橡膠、萊卡(lycra)等之彈性材料的任何固體材料。在一些實施例中,此類細絲可由展現至少1.0、2.0、或3.0GPa之楊氏模數的材料製成。
在一些實施例中,細絲40及/或50可在組成上相容於、在組成上類似於、或基本上在組成上相同於該等細絲被擠壓接合至其的非織造網的纖維。這些概念經定義且詳細描述於美國臨時專利申請案第62/346179號以及對應之PCT國際專利公開案第WO2017213926號中,該兩案之全文為此目的以引用方式併入本文中。應注意,甚至在無例如至少在組成上類似於纖維性空氣過濾網之纖維的有機聚合材料的細絲的情況下(及在無展現任何壓敏黏著性質之細絲材料的情況下),細絲至纖維性網的適當接合可發生。此類接
合可例如藉由初始細絲之半熔融材料穿透入網之纖維之間的間隙空間中來達成。
依據定義,經擠壓接合之細絲不由任何種類的(硬化)膠或黏著劑組成,例如灑落膠(drizzle glue)或光固化黏著劑。具體而言,經擠壓接合之細絲不由熱熔融黏著劑組成物組成。如通常使用的熱熔融黏著劑係熟知包含與大量其他組分(諸如例如有機蠟)摻合之基底材料(例如,聚合材料)以降低混合物之熔點及/或熔融黏度,以使得可以熱熔融黏著設備(例如,格柵熔爐及計量泵)而非必需使用擠製機來處理該混合物。(熱熔融黏著劑往往亦可包含諸如增黏劑之組分以增加混合物之黏性。)因而,熱熔融黏著劑(甚至在冷卻及硬化之後)容易地有別於如本文中所揭示之擠壓接合材料,如所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解。例如,美國專利第7235115號中所揭示之熱熔融黏著劑有別於如本文中所揭示之擠壓接合線性橋接細絲。在一些實施例中,細絲40及/或50可由有機聚合材料組成,該有機聚合材料係包含駐極體的組成物,如本文中稍後論述。
起褶襉過濾器介質10可包含任何合適的纖維性空氣過濾網,該纖維性空氣過濾網包括能夠具有細絲擠壓接合至其的至少一些纖維。可能適合的材料可採取任何形式,包括例如非織物,諸如合成或天然纖維之熔噴或紡絲黏合網;紗布;織造物或針織材料等等。可使用製作非織物帶材的任何適合方法(例如,熔噴,熔紡,氣流,梳棉等等)。過濾器介質10亦可包括吸著劑、催化劑、及/或活性碳(無論呈例如粒狀體、纖維、織物及模製形狀之形式)。
亦可使用多層介質(例如,層壓介質)作為過濾器介質10。例如,此類介質可由上文論述之介質之層壓層或層壓至過濾器介質之一或多個層之其他基材所組成。在一些實施例中,可於過濾器介質10之上游側上使用一預過濾器層。此一預過濾器層可包含例如聚丙烯、聚乙烯、聚苯二甲酸乙二酯、聚(乳酸)、或這些材料之摻合物。換言之,在一些實施例中,起褶襉過濾器介質10可包含一基底(例如,過濾)層,連同為任何目的按所欲的任何一或多個其他層。例如,一高度開放式塑性網狀織物或網格可層壓至該起褶襉介質,以例如增強介質之抗磨性。可藉由任何適合的方法將任何此類層接合至例如一基底(例如,過濾)層,例如,藉由熔融接合、藉由黏著劑(熱熔融黏著劑、壓敏黏著劑等等)、壓延(calender)、超音波接合等。然而,在一些實施例中,任何種類的層將不存在於起褶襉過濾器介質10上。
無論過濾器介質之具體實體形式為何(例如,無論是織造物或針織材料、非織造材料等),介質將包括由橋接細絲可擠壓接合至其之有機聚合材料製成的充分組分(例如,纖維)。在一些實施例中,過濾器介質包括聚烯烴纖維(例如,聚乙烯、聚丙烯及其共聚物)。在一些特定實施例中,過濾器介質包含或基本上由聚丙烯纖維組成(注意,此後者狀況不排除例如駐極體組成成分及/或處理添加劑、UV穩定劑等等之存在,如習慣上與聚丙烯一起使用)。無論具體組成為何,過濾介質可經挑選以使得細絲40及/或50可經選擇為與該過濾介質在組成上相容。在各種實施例中,包含聚丙烯均聚物纖
維、或基本上由聚丙烯均聚物纖維組成之非織造網(例如,紡絲接合或熔噴網)可與同樣包含聚丙烯均聚物、或基本上由聚丙烯均聚物組成之橋接細絲40及/或連續接觸式細絲50組合使用。
在特定實施例中,起褶襉過濾器介質10可係一駐極體材料,包含例如任何帶電材料,例如,如美國專利第RE 30782號中描述之分裂原纖化(fibrillated)帶電纖維。此類帶電纖維可藉由習知手段形成為非織物帶材,且可選地結合至一紗布,諸如美國專利第5230800號中揭示之形成一外支撐層。在其他額外實施例中,過濾器介質10可係熔噴微纖維非織物帶材,例如,諸如美國專利第4813948號中揭示者,其可選地於帶材形成期間結合至一次要層(secondary layer)(如彼專利所揭示),或後續依任何習知方式結合至一輔助帶材。可尤其適合某些應用的過濾介質可包括例如:授予Fox之美國專利第8162153號中描述之一般類型介質;授予Berrigan之美國專利申請公開案第20080038976號中描述之一般類型介質;及,授予Both之美國專利申請公開案第20040011204號中描述之一般類型介質,及一般已知為摩擦生電(tribocharged)介質之介質。若需要,任何此類介質可帶電以形成一駐極體。
因為連續接觸式細絲50的存在可提供增強的勁度(其增加甚至相對輕柔且易彎的材料的可褶襉性),且因為線性橋接細絲40的存在可穩定化在此一材料中形成的褶襉,所以本文所揭示之配置可允許甚至在(在細絲不存在的情況下)展現相對低勁度的介質10(例如,纖維性網1)中形成起褶襉結構。應理解,此類材料歷史上
需要例如使用支撐金屬絲網以成功以起褶襉形式提供。在各種實施例中,起褶襉過濾器介質10可包含一纖維性網,該纖維性網展現小於200、150、100、75、或50mg之Gurley勁度(在無連續接觸式細絲及橋接細絲的情況下,在非起褶襉組態中所測量)。
在一些實施例中,起褶襉介質10可包含纖維性空氣過濾網1(例如,可連同前述細絲一起由纖維性空氣過濾網所組成),該纖維性空氣過濾網係經熔紡(例如,紡絲黏合)非織造網。可尤其合適的紡絲黏合網包括例如在Berrigan的美國專利申請公開案第20080038976號中所述之一般類型者。在一些實施例中,紡絲黏合網可係高蓬鬆度紡絲黏合網。如本文中所使用,此係指展現小於8.0%之實度的網。在Fox之美國專利第8162153號中揭示高蓬鬆度紡絲黏合網、製造高蓬鬆度紡絲黏合網之方法、及測量網之實度之方法,該案全文以引用方式併入本文中。在一些實施例中,紡絲黏合網可係經再蓬鬆紡絲黏合網。此類材料描述於美國臨時專利申請案第62/714,188號(代理入檔案號碼80806US002,名稱為「AIR-FILTER MEDIA COMPRISING A RELOFTED SPUNBONDED WEB,AND METHODS OF MAKING AND USING」且於2018年8月3日提出申請)中,該案之全文以引用方式併入本文中。其他此類材料係描述於國際(PCT)專利申請案第PCT/CN2018/098455號(代理人檔案號碼80995WO002,名稱為「AIR-FILTER MEDIA INCLUDING A RELOFTED SPUNBONDED WEB,AND METHODS OF MAKING AND USING」且於2018年8月3日提出申請)及所得美國專利申請
案第__/______號(代理人檔案號碼80995US003,名稱為「AIR-FILTER MEDIA INCLUDING A RELOFTED SPUNBONDED WEB,AND METHODS OF MAKING AND USING」)中,該兩案之全文以引用方式併入本文中。若需要,任何此類介質可帶電以形成一駐極體。
起褶襉空氣過濾器介質10(且因此纖維性空氣過濾網1,該纖維性空氣過濾網提供空氣過濾器介質10或係該空氣過濾器介質之一層)之褶襉高度、褶襉間隔、及褶襉尖端曲率半徑可在任何適合的範圍中,且可根據美國臨時專利申請案第62/346179號及對應之PCT國際專利公開案第WO2017213926號中之描述來評估,該兩案之全文為此目的以引用方式併入本文中。在各種實施例中,介質10之褶襉高度可係至少約6、8、10、12、14、16、18、20、30、或40mm。在進一步實施例中,褶襉高度可係至多約120、100、80、6042、32、22、20、15、12、10、或8mm。在各種實施例中,褶襉間隔可係至多約12、10、8、6或4mm。在進一步實施例中,褶襉間隔可係至少約3、5、7、9或11mm。在各種實施例中,褶襉尖端之曲率半徑可係至多約4.0、3.0、2.0、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8、或0.6mm。在進一步實施例中,褶襉尖端之曲率半徑可係至少約0.5、0.7、0.9、1.1、1.3、1.5、或1.7mm。
在一些實施例中,如本文中所揭示之起褶襉空氣過濾器介質10可照現況(例如,在周緣支撐框架不存在的情況下)使用作為空氣過濾器。在其他實施例中,如本文所揭示之起褶襉空氣過濾器介
質10可具有安裝至其邊緣之周緣支撐框架12,以形成一框架式空氣過濾器100,例如,如圖3中所示。在一些實施例中,此類框架可係通道框架。通道框架係其中該框架之各主要部分(例如,各自安裝於起褶襉空氣過濾器介質之主邊緣上的四個部分)係至少實質上U形剖面的一者。通常,此類框架可包含上游凸緣14、下游凸緣15、及側壁13,如在圖3中的例示性實施例所示。此類通道框架在所屬技術領域中係眾所周知的(例如,在美國專利第8685129號中所述者)。框架可採取提供所有四個框架部分的單件材料(例如,「盒子」框架)的形式;或,框架可藉由將兩個、三個、或四個框架件(例如,兩個U形件)彼此附接以形成成品框架來形成。在具體實施例中,通道框架(例如盒式框架)可包含提供下游支撐之一或多個下游支撐構件(其可共同形成例如美國專利第8685129號中揭示之一般類型的下游支撐格柵)。在其他實施例中,周緣支撐框架可係捏夾框架(例如,在美國專利第9174159號中所揭示之一般類型者)。框架12可由任何適合的材料製成,例如模製塑膠、塑合板(chipboard)等等。
在其中例如藉由機械化風扇或鼓風機系統激起的移動中空氣希望被過濾的任何合適的環境或情勢中,起褶襉纖維性空氣過濾網1(因此起褶襉空氣過濾器介質10)可用作為空氣過濾器100,或作為多層空氣過濾器100之一層或組件。此類空氣過濾器100可發現例如在任何空氣處理系統(包括例如HVAC(熱通風空氣調節)系統)、室內空氣清淨器、汽車引擎、或機艙空氣過濾應用等等中使用。在具體實施例中,空氣過濾器100經組態以供在強制空氣HVAC
系統中使用。在許多便利實施例中,橋接細絲僅設置在起褶襉空氣過濾器介質之上游側上,且連續接觸式細絲僅設置在起褶襉空氣過濾器介質之下游側上。然而,在一些具體替代實施例中,橋接細絲可僅設置在起褶襉過濾器介質之下游側上,而連續接觸式細絲僅設置在上游側上。如稍早所提及,在一些實施例中,橋接細絲可設置在起褶襉過濾器介質之兩側上(無論連續接觸式細絲是否設置在起褶襉過濾器介質之兩側上、或僅設置在上游側上、或僅設置在下游側上)。類似地,在一些實施例中,連續接觸式細絲可設置在起褶襉過濾器介質之兩側上(無論橋接細絲是否設置在起褶襉過濾器介質之兩側上、或僅設置在上游側上、或僅設置在下游側上)。
一般而言,如本文所揭示之起褶襉空氣過濾器介質10可用於經組態以供任何合適終端使用的任何種類空氣過濾器1中。例如,此類空氣過濾器可係個人呼吸保護裝置或可係個人呼吸保護裝置之一部分。在一些實施例中,此類空氣過濾器可提供於過濾器匣內,該過濾器匣可流體耦合至面罩本體以提供個人呼吸保護裝置。在其他實施例中,此類空氣過濾器可併入「過濾面罩(filtering face-piece)」呼吸器口罩(respirator mask)中。在此一般類型的產品中,口罩本體本身提供過濾功能。過濾面罩呼吸器經常有兩種組態之一者:模製(例如,經定形狀成為大致杯形狀,以適配在使用者臉部上);及平疊,其可以平坦或近似平坦狀況供應且然後可打開且展開以適配在使用者臉部上。在一些實施例中,此類空氣過濾器可使用在所謂的「負壓」呼吸器中;即,其中用於移動空氣之原動力係使用者之呼叫的產品。
此類負壓呼吸器經常經組態為例如全臉式呼吸器、半臉式呼吸器、及頭罩。在其他實施例中,此類空氣過濾器可用於其中移動空氣之原動力係機動風扇或鼓風機的呼吸器中。此類產品可包括例如PAPR(動力空氣淨化呼吸器(powered air purifying respirator))。
細絲40及/或50可藉由任何所欲擠壓設備及方法產生,該擠壓設備及方法將以可擠壓接合至起褶襉過濾器介質之褶襉尖端的形式提供熔融擠壓物流。依據定義,如本文中所揭示之擠壓接合及由此形成之擠壓接頭不同於諸如藉由例如超音波接合、溶劑接合、經由壓敏黏著劑或可光固化黏著劑接合等等達成之方法及所得接頭。換言之,所屬技術領域中具有通常知識者將能夠區別擠壓接合與此類其他接合。此類擠壓器械可係任何種類的擠壓機(例如,單螺旋擠壓機、雙螺旋擠壓機等等),該擠壓機包含用於將有機熱塑性塑膠或熱固性材料擠壓成處於至少大致上並聯、隔開關係的熔融流之具有孔口的模具。各細絲可藉由自模具之孔口擠製熔融材料之體積流來形成。細絲之尺寸可例如藉由改變擠壓機螺旋速度及/或藉由改變起褶襉介質相對於所擠出熔融材料流移動之速度來改變。在大多數實施例中,將以至少大致上與介質之機器方向(即,縱向方向)對準的方向擠製熔融流。此一方向可係至少大致上正交於起褶襉介質之褶襉方向(在橋接細絲之情況中)或至少大致上正交於當該介質隨後經起起褶襉時變成褶襉方向的方向(在連續接觸式細絲之情況中)。
在一些實施例中,熔融擠壓物流可擠製至支撐表面(例如,具有適合控制的表面溫度之輥)上,該支撐表面將該等流呈現給
介質以便接合至此。支撐表面亦可(例如經由冷卻熔融流)促進以與上文提到的方式相似的方式進入細絲中之流的至少一黏度增加、或甚至局部固化。其上帶有例如半固化細絲的支撐表面可被帶至緊密鄰近介質,使得褶襉尖端(在形成橋接細絲的情況中)或介質之主表面的連續區域(在形成連續接觸式細絲之情況中)接觸初始細絲。然後,支撐表面及介質之路徑可分開,使得細絲與支撐表面分離。(支撐表面可經處理、或可包含可增強將細絲與支撐表面分離之能力的任何組成物之最外層。)應理解的是,其中熔融細絲流在接觸纖維性網之前被部分固化(例如,藉由接觸諸如冷卻輥之支撐表面)的方法仍受到擠壓接合的協助。在一些實施例中,起褶襉設備可搭配擠壓設備設置在線內,使得在連續接觸式細絲50被擠壓接合至纖維性網之後立即使纖維性網起起褶襉,作為線內操作的部分。
特別關於形成橋接細絲,在許多實施例中,可在已建立褶襉間隔之後使熔融流與褶襉尖端接觸;且,在熔融流與褶襉尖端接觸之後,褶襉間隔未顯著變化。此舉可確保,如先前提到,當(沿褶襉方向)自側面觀看時,以此方式生產之橋接細絲具有至少實質上線性外觀,且不遵循或接觸褶襉壁以任何顯著程度進入褶襉谷中。在一些實施例中,可有利地控制將熔融熱塑性塑膠有機材料流帶到起褶襉介質之狀況。在具體實施例中,熔融擠壓物流可例如藉由依參照前文之方式暫時沉積至經冷卻支撐表面上、藉由行經通過移動中的經冷卻氣體(例如,空氣)、藉由行經通過移動中的周圍空氣、或甚至藉由行經通過靜止的環境空氣來冷卻。此類措施可提供,流達成所欲高黏
度及/或在跨過褶襉谷而非例如下垂至該等褶襉谷中時,允許其沉積至褶襉尖端上且接合至該等褶襉尖端之局部固化度。
在一些實施例中,擠壓設備可搭配起褶襉設備設置在線內,使得在起褶襉過濾器介質中形成褶襉之後橋接細絲可立即擠壓接合至起褶襉過濾器介質。在其他實施例中,起褶襉過濾器介質可經保持及儲存為褶襉包(其中褶襉可經壓縮在一起(折疊化)以便較容易地儲存褶襉包)。然後,可將褶襉包帶到所欲褶襉間隔(例如,其可自壓縮儲存組態展開),且將橋接細絲擠製至起褶襉介質之至少上游面的褶襉尖端上,以將該介質鎖定於所欲起褶襉組態中。
在一些實施例中,起褶襉空氣過濾器介質10可係包含有機聚合纖維之非織造網(例如紡絲黏合非織造網),該等有機聚合纖維之至少一些包含駐極體。在具體實施例中,橋接細絲40及連續接觸式細絲50可由與起褶襉空氣過濾器介質之非織造網的有機聚合纖維相同的包含駐極體之組成物的有機聚合材料製成。例如,紡絲黏合網可由包含駐極體之聚丙烯纖維製成,且細絲可同樣由包含駐極體之聚丙烯製成。將理解的是,在一些實施例中,來自非織造網之生產或來自由非織造網所製成之起褶襉過濾器之生產的廢棄材料(例如,自網修除的材料);或者,由熔紡程序所導致的廢棄纖維,可有利地用作為用於擠壓細絲40及50之任一者或兩者的原料。因此應瞭解,在一些實施例中,細絲40及/或50可包括駐極體,即使細絲可能不一定促成任何顯著過濾功能。
可藉由任何適合的方法使在其至少一主面上帶有連續接觸式細絲50的纖維性網1起褶襉以提供起褶襉過濾器介質10。(然而,用語起褶襉過濾器介質不涵蓋憑藉使附接至過濾器介質之部分的形狀記憶聚合物收縮而形成為經折疊或起縐形狀的過濾器介質。)適合的方法可例如使用一「波形化(corrugating)」程序,其中該網係透過一組波形化齒輪來處理,例如,如美國專利第5256231號中所揭示者。一般而言,實用的起褶襉方法可包括其中過濾器介質之網經饋送至起褶襉裝置的任何者,該裝置以所欲間隔折疊過濾器介質,其中因此形成的褶襉聚集於相對緊密的包中。起褶襉過濾器介質網然後可經由褶襉間隔裝置處理,該褶襉間隔裝置以所欲褶襉間隔調整及設定該等褶襉。一例示性類型之褶襉間隔裝置描述於美國專利第4976677號中且包括螺旋輸送器,其中螺旋輸送器繞組之螺距或節距建立所欲褶襉間隔。另一一般類型之褶襉間隔裝置描述於美國專利第5389175號中且包括具有複數個間隔開的微片或夾板之輸送器。個別微片或夾板在輸送機之移動期間輸送或固持連續褶襉,以使得所得褶襉間隔由相鄰螺紋或夾板之間的間隔規定。
顯然,上文褶襉方法一般產生固定褶襉間隔,該等固定褶襉間隔例如藉由螺旋輸送機繞組間隔或藉由微片或夾板之間的間隔預定。在其他實施例中,過濾器介質可藉由美國專利第9808753號中描述之一般類型的設備及方法起褶襉,其允許對褶襉間隔的使用者選擇之調整。在此一般類型的系統中,上部及下部輸送機以所選擇速率
操作,其中輸送機速率之至少一者可藉由使用者改變以建立所要褶襉間隔。
在任何上文方法(無論涉及固定褶襉間隔或可選擇褶襉間隔)中,在一些實施例中,若需要,可藉由將過濾器介質劃痕以提供劃痕線來輔助起褶襉程序,過濾器介質沿該劃痕線折疊以形成褶襉尖端。此類劃痕可使用任何所欲設備及方法執行,例如藉由使用旋轉-劃痕褶襉設備。在任何上文方法中,可例如利用一或多個紅外線加熱器來熱設定褶襉。美國專利第7235115號中詳細地揭示褶襉之各種態樣,包括劃痕及熱定型。
實施例1係一種起褶襉空氣過濾器介質,其包含一上游面及一下游面,以及複數個相對面向之褶襉,該複數個相對面向之褶襉具有一褶襉方向且具有複數個上游褶襉尖端及上游褶襉谷以及下游褶襉尖端及下游褶襉谷,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含複數個上游線性橋接細絲,該複數個上游線性橋接細絲經擠壓接合至該纖維性網之該等上游褶襉尖端之至少一些,且其中該起褶襉空氣過濾器介質包含複數個下游連續接觸式細絲,該複數個下游連續接觸式細絲經擠壓接合至該纖維性網之該下游面。
實施例2係如實施例1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲之一平均直徑對該等連續接觸式細絲之一平均直徑的一比率係至少約3.0:1.0。
實施例3係如實施例1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲之一平均直徑對該等連續接觸式細絲之一平均直徑的一比率係至少約5.0:1.0。
實施例4係如實施例1至3中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲至少實質上彼此平行、沿該褶襉方向相間隔、且經定向成至少實質上正交於該褶襉方向;且其中該等下游連續接觸式細絲至少實質上彼此平行;沿該褶襉方向相間隔、且經定向成至少實質上正交於該褶襉方向。
實施例5係如實施例1至4中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲包含至少8.0mm之一平均中心至中心間隔,且其中該等下游連續接觸式細絲包含至多4.0mm之一平均中心至中心間隔。
實施例6係如實施例1至4中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲包含至少10.0mm之一平均中心至中心間隔,且其中該等下游連續接觸式細絲包含至多3.0mm之一平均中心至中心間隔。
實施例7係如實施例1至6中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含至少約20mm之一平均褶襉高度。
實施例8係如實施例1至7中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質沿該起褶襉空氣過濾器介質之
一折疊方向係至少大致上不可壓縮,且其中該起褶襉空氣過濾器介質沿該起褶襉空氣過濾器介質之該褶襉方向係至少大致上可側向壓縮。
實施例9係如實施例8之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質係可側向壓縮,使得該起褶襉空氣過濾器介質展現至少1.5之一側向壓縮比。
實施例10係如實施例1至9中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含一非織造纖維性網,該非織造纖維性包含有機聚合纖維,該等有機聚合纖維之至少一些具有包含駐極體之一組成物。
實施例11係如實施例10之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲及該等下游連續接觸式細絲係與該非織造纖維性網之至少一些有機聚合纖維相同組成物的有機聚合材料。
實施例12係如實施例1至11中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含一非織造纖維性網,該非織造纖維性網係一紡絲黏合非織造網。
實施例13係如實施例12之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質基本上由一紡絲黏合非織造網組成,該紡絲黏合非織造網包含一組成物之有機聚合纖維,該組成物包含駐極體。
實施例14係如實施例12至13中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該紡絲黏合非織造網係展現小於8.0之一實度的一高蓬鬆度網。
實施例15係如實施例1至14中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質進一步包含複數個下游線性橋接細絲,該複數個下游線性橋接細絲至少實質上彼此平行、沿該褶襉方向相間隔、經定向成至少實質上正交於該褶襉方向、且經擠壓接合至該纖維性網之該等下游褶襉尖端之至少一些。
實施例16係如實施例1至15中任一項之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質進一步包含複數個上游連續接觸式細絲,該複數個上游連續接觸式細絲至少實質上彼此平行、沿該褶襉方向相間隔、經定向成至少實質上正交於該褶襉方向、且經擠壓接合至該纖維性網之該下游面。
實施例17係一種空氣過濾器,其包含如實施例1至16中任一項之起褶襉空氣過濾器介質。
實施例18係如實施例17之空氣過濾器,其中一周緣支撐框架安裝至該起褶襉空氣過濾器介質之四個主邊緣,使得該空氣過濾器係一框架式空氣過濾器。
實施例19係一種過濾空氣之方法,該方法包含:將如實施例17至18中任一項之空氣過濾器定位於一空氣處理系統中;及操作該空氣處理系統使得移動中的空氣被激起穿過該起褶襉空氣過濾器介質,以過濾被激起穿過該起褶襉空氣過濾器介質的該空氣。
實施例20係一種過濾空氣之方法,該方法包含:將包含如實施例1至16中任一項之起褶襉空氣過濾器介質的一空氣過濾器定位於一空氣處理系統中;及操作該空氣處理系統使得移動中的空氣
被激起穿過該起褶襉空氣過濾器介質,以過濾被激起穿過該起褶襉空氣過濾器介質的該空氣。
實施例21係一種製造包含上游線性橋接細絲及下游連續接觸式細絲之一起褶襉空氣過濾器介質之方法,該方法包含:擠製有機聚合材料之第一複數個熔融流且部分地固化該等熔融流成複數個第一平行間隔開的細長經部分固化細絲;使該等第一經部分固化細絲與一移動中的平坦纖維性空氣過濾網之一下游面接觸,使得該等第一經部分固化細絲與該纖維性空氣過濾網之該下游面連續接觸;允許該等第一經部分固化細絲固化成下游連續接觸式細絲,該等下游連續接觸式細絲接合至該纖維性空氣過濾網之該下游面;然後,將該纖維性空氣過濾網折疊成一起褶襉組態;擠製有機聚合材料之第二複數個熔融流,且部分地固化該等熔融流成複數個第二平行間隔開的細長經部分固化細絲;使該等第二經部分固化細絲與該起褶襉纖維性空氣過濾網之上游褶襉尖端接觸,使得該等第二經部分固化細絲與該纖維性空氣過濾網之該上游面不連續接觸;及允許該等第二經部分固化細絲固化成上游線性橋接細絲,該等上游線性橋接細絲接合至該纖維性空氣過濾網之該等上游褶襉尖端。
實度
實度係藉由將測得的非織造纖維網總體密度除以構成網的實心部分的材料密度來判定。網的總體密度可藉由以下方式來判定:先測量網的重量(例如,10-cm乘以10-cm的一段)。將測得的網重量除以網面積以提供網的基礎重量,其係g/m2來記述。網的厚度可藉由以下方式來測量:獲得(例如,藉由模切)網的一直徑135mm圓盤並且在一直徑100mm的230g重量居中放在該網上面的情況中來測量網厚度。網的總體密度係藉由將網的基礎重量除以網的厚度來判定,並且記述為g/m3。
然後實度係藉由將非織造纖維網的總體密度除以包含該網的實心細絲的材料(例如,聚合物)密度來判定。若供應商未說明材料密度,則可藉由標準方法測量總體聚合物的密度。實度係無因次分率,通常以百分比記述。
百分比(%)穿透率、壓降、及品質因子
使用含有DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)液滴之挑戰氣溶膠,以85公升/分鐘之流速遞送(除非另有指明),以提供14cm/s之面速度,並使用TSI(註冊商標)型號8130高速自動化過濾器測試儀(可購自TSI Inc.,Shoreview,MN)評估,來判定非織造纖維網之百分比(粒子)穿透率、壓降及過濾品質因子(QF)。對於DOP測試,氣溶膠可含有具有約0.185μm直徑之粒子,且自動化過濾器測試儀可在加熱器關閉且粒子中和器開啟的情況中進行操作。可在過濾器入口及出口處採用經校準光度計以測量粒子濃度及穿過過濾器之%粒子穿透
率。可採用MKS壓力轉換器(可購自MKS Instruments,Wilmington,MA)以測量穿過過濾器之壓降(△P,mm H2O)。可使用方程式:
容塵量(Dust Holding Capacity,DHC)及捕獲效率
根據ASHRAE Standard 52.2(「Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size」)中的一般方法測量過濾器的容塵量(及其他過濾性質,例如,諸如捕獲效率、重量法效率(Arrestance)、及最小效率測試值(minimum efficiency reporting value,MERV)。
容塵量測試涉及:將該網組態為過濾器(例如,經起褶襉及/或框架式過濾器)、將過濾器安裝至測試管中、及使用如ASHRAE 52.2標準中所指定的合成粉塵使過濾器經歷增量粉塵負荷步驟。容塵量係在所有該等增量粉塵負荷步驟期間由空氣過濾器樣本所捕獲之合成粉塵的總重量。在本例中,如下文所述使用於測試容塵量的樣本起褶襉。容塵量以每測試樣本塵克記述。
捕獲效率測試涉及:將網組態為過濾器(例如,經起褶襉及/或框架式過濾器)、將過濾器安裝至測試管中、及使過濾器經受已經乾燥且經電荷中和的氯化鉀粒子。可採用1.5公尺/sec之測試面
速度。可使用光學粒子計數器來測量在一系列十二個粒徑範圍或通道內自測試過濾器上游及下游的粒子濃度。可使用方程式:
來判定各通道之捕獲效率(有時稱為粒子移除效率)。在乾淨過濾器上測量跨過濾器的壓降。從初始效率曲線,可平均介於0.3與1.0μm之間的四個效率值以提供E1效率,可平均介於1.0與3.0μm之間的四個效率值以提供E2效率,且可平均介於3.0與10.0μm之間的四個效率值以提供E3效率。
製備經再蓬鬆紡絲黏合網
使用美國臨時專利申請案第62/714,188號(代理人檔案號碼80806US002,名稱為「AIR-FILTER MEDIA COMPRISING A RELOFTED SPUNBONDED WEB,AND METHODS OF MAKING AND USING」)中所述之程序,如下所述製備經再蓬鬆紡絲黏合網。
獲得高蓬鬆度紡絲黏合聚丙烯網。大致上根據美國專利第8240484號中所述之程序來製造及收集熔紡纖維。大致上根據美國專利第9976771號中所述之程序,該等所收集纖維已自生接合以形成自支撐、紡絲黏合網,且亦已使用‘484專利中所述之一般方式的壓延
方法而已區接合。估計該等區接合以該網的大約1.5%至1.6%之面積百分比存在。該網已大致上根據美國專利申請公開案第2012/0017910號中所述之程序予以水充電。該等網依等級75獲得,其展現大約每平方公尺75克(g/m2)之基礎重量及大約7.9%之實度。該網係獲得為平坦網樣本。
使用各包含鋼加工面之互相嚙合之第一輥與第二輥來機械加工該等平坦網樣本。該第一輥包含徑向向外突出的平頂公成形元件;該第二輥包含呈徑向向內凹部之形式的母成形元件。該等凹部相對於該等公成形元件稍微尺寸過大以接受該等公成形元件。具體而言,該等公成形元件係整體形狀為正方形的平頂柱體,其截面尺寸係約3.8×3.8mm,且具有平滑圓化角。該等柱體高度係約3.7mm(高於該第一輥之表面的「台面」區),而柱體頂部之邊緣經稍微圓化。該等母成形元件係平底正方形凹部,其截面尺寸係約5.3×5.3mm,且具有平滑圓化角。該等凹部係約3.8mm深(低於該第二輥之表面的「台面」區)。該等母成形元件之最外邊緣經稍微圓化。該第一輥之該等柱體及該第二輥之該等凹部係依約8mm之中心至中心間隔以方形陣列予以配置,以相對於各輥之側向軸的約45度之角度配置。該第一輥及該第二輥彼此對位並操作,使得隨著該等輥反向旋轉且使該等公成形元件之徑向最外表面延伸進入該等凹部中以提供近3.7mm之互相嚙合距離(換言之,該等輥係在接近完全嚙合的狀況中操作)。
如上文所述之網樣本係藉由在室溫下且以介於每秒約2公分至30公分之間變化的線速通過介於互相嚙合的該第一輥與該第二輥之間的夾持而經再蓬鬆。以此方式生產之經再蓬鬆非織造網展現以大致上方形陣列配置的突出區,其中最接近相鄰中心至中心間隔係大約8mm。該等突出區一般從網的主平面向外突出小於1至2mm之距離。該經再蓬鬆紡絲黏合網具有75g/m2之平均基礎重量、1.3mm之平均厚度、及大約6.0%之實度。
沉積連續接觸式細絲
然後,使用習用擠壓設備將聚丙烯細絲(來自TOTAL Petrochemicals,TX,US之PP M3766樹脂)擠壓接合至經再蓬鬆紡絲黏合網之一側上。使用包含約略112個孔口(依大約3.1mm的間隔)的模具,以提供覆蓋大約14吋(356mm)之跨距的112個熔融流。將熔融聚丙烯流擠製至平滑鋼面背襯輥之面上,該背襯輥經控制在室溫或大約攝氏23度。背襯輥壓軋抵靠上文提及的第二互相嚙合輥(在150pli之壓力下),使得該三個輥共同形成一三輥堆疊,其允許連續接觸式細絲之沉積與再蓬鬆程序在線內執行。隨著背襯輥及第二互相嚙合輥反向旋轉,經再蓬鬆紡絲黏合網在第二互相嚙合輥上之短纏繞之後被載運至第二互相嚙合輥與平滑面背襯輥之間的夾持。經熔融聚丙烯流當擱置在背襯輥的表面上時被載運至此夾持中,在其等的行程期間被部分地固化。隨著經部分固化細絲及經再蓬鬆紡絲黏合網接近夾持,經部分固化細絲與網之前面接觸。在行經通過夾持之後,
帶有經部分固化細絲的再蓬鬆紡絲黏合網與平滑面背襯輥持續繞約120度之繞角接觸。此刻,細絲被實質上固化(且良好地接合至網),以提供具有連續地附接至網之一側的聚丙烯細絲之經再蓬鬆紡絲黏合網(在機器方向上對準)。連續接觸式細絲大致上彼此平行且大致上均勻地相間隔。連續接觸式細絲具有估計在0.5mm之範圍中的平均直徑,及在大約3mm的細絲之間的平均間隔。網已經再蓬鬆之事實不顯著干擾將細絲擠壓接合至網的能力。
起褶襉
然後,在其上具有連續接觸式細絲的經再蓬鬆紡絲黏合網被輸送至刀片式起褶襉設備(CNC Controlled Pleating Machine,JCEM GmbH,Switzerland),且藉由依習知方式操作刀片式起褶襉設備來起褶襉。褶襉高度設定在大約19mm,且褶襉間隔設定在大約17mm(工作例W-1)或12.5mm(工作例W-2)。連續接觸式細絲之存在並不干擾使網起褶襉的能力。
沉積橋接細絲
然後,起褶襉網在擱置在帶式輸送器上時被輸送至擠壓設備,該帶式輸送器包含具有使褶襉短暫保持在上述組態之夾具的隔距板(spacing plate)。以此方式支撐起褶襉網之情況中,使用習知擠壓設備以沉積聚丙烯細絲(來自TOTAL Petrochemicals,TX,US之PP
M3766樹脂)至起褶襉網之褶襉尖端上。將這些細絲從包含上述之連續接觸式細絲的側沉積至起褶襉介質之相對側上。
細絲至褶襉尖端之擠壓接合係藉由將細絲擠製至在與載運起褶襉網之輸送器帶相同方向移動的輥支撐帶上來執行。細絲在擱置在輥支撐帶之表面上時被載運而與褶襉尖端接觸,在其等的行程期間部分地固化。帶張力及輥支撐帶與網之褶襉尖端之間的間隙經控制以確保細絲僅接觸網之褶襉尖端。細絲經固化以形成線性橋接細絲,該等線性橋接細絲與褶襉尖端接觸(且接合至褶襉尖端),但不與大多數褶襉壁接觸,其等經定向成正交於網之褶襉方向、大致上彼此平行、且大致上均勻地相間隔。使用的擠壓模具包含依大約12.5mm間隔的約略27個孔口。以此方式生產之線性橋接細絲具有估計在1mm之範圍內的平均直徑,並展現大約12.5mm的平均間隔。所得起褶襉纖維性網提供大致上類似於圖1、圖2、及圖4所示的起褶襉空氣過濾器介質,該起褶襉空氣過濾器介質具有在該網之一側(下游面)上的連續接觸式細絲及在網之相對側(上游面)上的線性橋接細絲。
效能評估
使用上文所述之捕獲效率、壓降、及容塵量測試方法評估工作例起褶襉過濾器介質樣本W-1及W-2的空氣過濾效能。測試樣本係大約508mm長乘以356mm寬,且各自配裝有一周緣支撐框架(盒式框架,藉由習知方法安裝),以執行測試。表2中總結過濾效能。亦評估比較例樣本。此樣本係未經再蓬鬆的等級75紡絲黏合網,
且不包含連續接觸式細絲或線性橋接細絲。相反地,此網經起褶襉(褶襉高度及褶襉間隔類似於工作例W-1),其中褶襉係藉由層壓至介質的金屬絲網而穩定化。
工作例樣本展現相對於等級75對照樣本的增強容塵量效能,同時維持相當的壓降及捕獲效率效能。
壓縮性評估
為了檢驗可側向壓縮性,使用適度力沿褶襉方向手動壓縮工作例樣本。(圖5展示已手動壓縮成經側向壓縮狀況之工作例樣本介質的實例。)工作例W-1展現大約6之側向壓縮比,且工作例W-2展現大約4.8之側向壓縮比。
為了檢驗沿折疊方向的壓縮性,嘗試使用適度力沿此方向手動壓縮過濾器介質。經發現,過濾器介質沿此方向係實質上不可壓縮。即,線性橋接細絲保持相對平直(當沿褶襉方向觀看時),而非變形至褶襉谷中(或膨出至褶襉谷外)。此與藉由線性橋接細絲與
連續接觸式細絲之組合所達成的似桁架效應組合,賦予起褶襉介質抗沿折疊方向壓縮(例如,被「摺疊化」)的能力。
因此,起褶襉空氣過濾器介質展現沿起褶襉空氣過濾器介質之折疊方向實質上不可壓縮、而沿起褶襉空氣過濾器介質之褶襉方向可側向壓縮的獨特性質。似桁架配置亦提供,起褶襉結構穩定,而不需要使用例如金屬絲網以使起褶襉結構穩定化。
所屬技術領域中具有通常知識者應理解,本文所揭示之特定例示性元件、結構、特徵、細節、結構設計等等都可在許多實施例中修改及/或結合。所有此類變化及組合皆經本案發明人設想而全都在本發明的範圍內,並非只有經選擇作為例示性說明的那些代表性設計。因此,本發明的範疇應不侷限於本文中描述的特定例示結構,而是至少延伸至申請專利範圍之語言所述之結構及這些結構的等效物。本說明書中明確敘述作為替代者之元件中的任一者皆可如所欲以任何組合明確包括於申請專利範圍內或排除自申請專利範圍外。本說明書中以開放式語言(例如:包含(comprise)及其衍生語)敘述之元件或元件組合中的任一者,皆可視為另外以封閉式語言(例如:組成(consist)及其衍生語)及半封閉式語言(例如:基本上組成(consist essentially)、及其衍生語)來敘述。倘若本說明書之內容與以引用方式併入本說明書中之任何文件之揭露間有任何衝突或差異,應以本說明書的內容為主。
1‧‧‧起褶襉纖維性空氣過濾網/纖維性網/纖維性空氣過濾網/空氣過濾器
10‧‧‧起褶襉空氣過濾器介質/起褶襉過濾器介質/過濾器介質/起褶襉介質/介質
DL‧‧‧側向方向
Claims (20)
- 一種起褶襉空氣過濾器介質,其包含一上游面及一下游面,以及複數個相對面向之褶襉,該複數個相對面向之褶襉具有一褶襉方向且具有複數個上游褶襉尖端及上游褶襉谷以及下游褶襉尖端及下游褶襉谷,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含複數個上游線性橋接細絲,該複數個上游線性橋接細絲經擠壓接合至纖維性網之該等上游褶襉尖端之至少一些,以及,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含複數個下游連續接觸式細絲,該複數個下游連續接觸式細絲經擠壓接合至該纖維性網之該下游面。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲之一平均直徑對該等連續接觸式細絲之一平均直徑的一比率係至少約3.0:1.0。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲之一平均直徑對該等連續接觸式細絲之一平均直徑的一比率係至少約5.0:1.0。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲至少實質上彼此平行、沿該褶襉方向相間隔、且經定向成至少實質上正交於該褶襉方向;且其中該等下游連續接觸式細絲至少實質上彼此平行;沿該褶襉方向相間隔、且經定向成至少實質上正交於該褶襉方向。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲包含至少8.0mm之一平均中心至中心間隔,且其中該等下游連續接觸式細絲包含至多4.0mm之一平均中心至中心間隔。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲包含至少10.0mm之一平均中心至中心間隔,且其中該等下游連續接觸式細絲包含至多3.0mm之一平均中心至中心間隔。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含至少約20mm之一平均褶襉高度。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質沿該起褶襉空氣過濾器介質之一折疊方向係至少大致上不可壓縮,且其中該起褶襉空氣過濾器介質沿該起褶襉空氣過濾器介質之該褶襉方向係至少大致上可側向壓縮。
- 如請求項8之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質係可側向壓縮,使得該起褶襉空氣過濾器介質展現至少1.5之一側向壓縮比。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含一非織造纖維性網,該非織造纖維性網包含有機聚合纖維,該等有機聚合纖維之至少一些具有包含駐極體之一組成物。
- 如請求項10之起褶襉空氣過濾器介質,其中該等上游線性橋接細絲及該等下游連續接觸式細絲係與該非織造纖維性網之至少一些有機聚合纖維相同組成物的有機聚合材料。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質包含一非織造纖維性網,該非織造纖維性網係一紡絲黏合非織造網。
- 如請求項12之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質基本上由一紡絲黏合非織造網組成,該紡絲黏合非織造網包含一組成物之有機聚合纖維,該組成物包含駐極體。
- 如請求項12之起褶襉空氣過濾器介質,其中該紡絲黏合非織造網係展現小於8.0之一實度的一高蓬鬆度網。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質進一步包含複數個下游線性橋接細絲,該複數個下游線性橋接細絲至少實質上彼此平行、沿該褶襉方向相間隔、經定向成至少實質上正交於該褶襉方向、且經擠壓接合至該纖維性網之該等下游褶襉尖端之至少一些。
- 如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質,其中該起褶襉空氣過濾器介質進一步包含複數個上游連續接觸式細絲,該複數個上游連續接觸式細絲至少實質上彼此平行、沿該褶襉方向相間隔、經定向成至少實質上正交於該褶襉方向、且經擠壓接合至該纖維性網之該下游面。
- 一種空氣過濾器,其包含如請求項1之起褶襉空氣過濾器介質。
- 如請求項17之空氣過濾器,其中一周緣支撐框架安裝至該起褶襉空氣過濾器介質之四個主邊緣,使得該空氣過濾器係一框架式空氣過濾器。
- 一種過濾空氣之方法,該方法包含:將如請求項17之空氣過濾器定位於一空氣處理系統中;及操作該空氣處理系統使得移動中的空氣被激起穿過該起褶襉空氣過濾器介質,以過濾被激起穿過該起褶襉空氣過濾器介質的該空氣。
- 一種製造包含上游線性橋接細絲及下游連續接觸式細絲之一起褶襉空氣過濾器介質之方法,該方法包含:擠製有機聚合材料之第一複數個熔融流且部分地固化該等熔融流成複數個第一平行間隔開的細長經部分固化細絲;使該等第一經部分固化細絲與一移動中的平坦纖維性空氣過濾網之一下游面接觸,使得該等第一經部分固化細絲與該纖維性空氣過濾網之該下游面連續接觸;允許該等第一經部分固化細絲固化成下游連續接觸式細絲,該等下游連續接觸式細絲接合至該纖維性空氣過濾網之該下游面;然後,將該纖維性空氣過濾網折疊成一起褶襉組態;擠製有機聚合材料之第二複數個熔融流,且部分地固化該等熔融流成複數個第二平行間隔開的細長經部分固化細絲;使該等第二經部分固化細絲與該起褶襉纖維性空氣過濾網之上游褶襉尖端接觸,使得該等第二經部分固化細絲與該纖維性空氣過濾網之該上游面不連續接觸;以及,允許該等第二經部分固化細絲固化成上游線性橋接細絲,該等上游線性橋接細絲接合至該纖維性空氣過濾網之該等上游褶襉尖端。
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