TWI453059B - 過濾材料及其製造方法 - Google Patents

Description

過濾材料及其製造方法

本發明係關於一種過濾材料及其製造方法；特別是關於一種濾材碎片構造及其製造方法；更特別是關於一種複合過濾材料及其製造方法。

習用過濾材料，如中華民國專利公告第M310036號之〝複合式水處理與過濾污水之過濾材料〞之新型專利，其揭示一種過濾材料包含有至少兩道可分別供污水先後流竄過濾之過濾材，且每一道水處理過濾材是由無數彼此相互堆疊纏繞且呈不規則分佈狀之環狀細絲構成，以及由該等環狀細絲所形成可供污水流通之無數間隙，同時，每一前道過濾材各環狀細絲之線徑與間隙均大於每一後道過濾材，可分別對污水產生不等程度之過濾與微生物分解效果。

另一習用過濾材料，如中華民國專利公開第200946215號之〝奈米纖維過濾材及其形成方法〞之發明專利申請案，其揭示一種由聚合物溶液以靜電紡絲法所製造含有兩種以上不同纖維直徑分佈之奈米纖維棉網。上述兩種以上不同纖維直徑奈米纖維在放電紡絲過程彼此交錯互織形成奈米纖維棉網層。

另一習用過濾裝置，如中華民國專利公告第I225801號之〝使用纖維濾材的橫型高速過濾裝置〞之發明專利，其揭示一種合成樹脂製纖維濾材形成濾材層，以三種不同纖維徑製成纖維濾材。在橫設的密閉型過濾槽內填充合成樹脂製纖維濾材，由攪拌機與散氣管之空氣產生強力迴旋流洗淨纖維濾材。

另一習用過濾裝置，如中華民國專利公告第I225802號之〝使用纖維濾材之高速過濾機〞之發明專利，其揭示一種合成樹脂製纖維濾材形成濾材層，以三種不同纖維徑製成纖維濾材。在立型密閉式過濾槽內填充合成樹脂製纖維濾材，由攪拌裝置與散氣管之空氣進行攪拌洗淨纖維濾材。

然而，習用過濾材料仍存在進一步提供各種複合纖維濾材之需求。前述中華民國專利公告第M310036號、公開第200946215號、公告第I225801號、及公告第I225802號僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種過濾材料及其製造方法，其提供一種複合濾材具有良好結構強度、提升透水性及避免被抽絲之特性。

本發明之主要目的係提供一種過濾材料及其製造方法，其將一第一纖維材料及一第二纖維材料進行混合形成一參雜纖維材料，並將該參雜纖維材料進行加工處理，以便該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料，以達成強化結構、提升透水性及避免被抽絲之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之過濾材料包含：一第一纖維材料，其形成一濾材層內；一第二纖維材料，其混合於該第一纖維材料，以形成一參雜纖維材料；及數個黏結點，其由該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料而形成，以製成一複合濾材；其中該濾材層利用該黏結點強化結構強度、提高密度、提升透水性及避免被抽絲。

再者，本發明較佳實施例之過濾材料製造方法包含：製備一第一纖維材料及一第二纖維材料；將該第一纖維材料及第二纖維材料進行混合，以形成一參雜纖維材料；將該參雜纖維材料進行加工處理，以便該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料，以製成一複合濾材；及將該複合濾材進行裁切處理，以製成一濾材片。

本發明較佳實施例之該第一纖維材料係屬主材料，而該第二纖維材料係屬副材料。

本發明較佳實施例另包含一第三纖維材料。

本發明較佳實施例之該第一纖維材料與第二纖維材料具有不同線徑。

本發明較佳實施例之該第一纖維材料選自熔點較高纖維材料，而該第二纖維材料選自熔點較低纖維材料。

本發明較佳實施例之該參雜纖維材料進行加熱處理。

本發明較佳實施例之該加熱處理係屬微熔熱處理。

本發明較佳實施例之該第二纖維材料利用一黏著材料黏結至該第一纖維材料。

為了充分瞭解本發明，於下文將例舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之過濾材料及其製造方法不僅可應用於各種流體濾材相關產品之製造技術領域，例如：生物處理濾材、污水處理濾材或淨水處理濾材，且可適用於其它各種固體或氣體濾材相關產品，例如：空氣濾網，但其並非用以限定本發明之過濾材料之應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之過濾材料製造方法之流程方塊示意圖。請參照第1圖所示，本發明較佳實施例之過濾材料製造方法包含第一A步驟S1A：以適當方式製備一第一纖維材料[first fiber material]，且該第一纖維材料具有一第一線徑[filament diameter]。

該第一纖維材料係屬主材料[host material]，且該第一纖維材料適用於製造各種濾材，即其具有較佳透水性及高密度，如此其能避免被過濾物阻塞於纖維材料之孔隙[hole]內。另外，該第一纖維材料選自熔點較高纖維材料、複合纖維材料或其它適合黏結纖維材料。舉例而言，該第一纖維材料選自PP[聚丙烯]纖維、PET[聚酯]纖維、ES纖維、嫘縈纖維、PP與ES複合纖維、PP與嫘縈複合纖維或PP與PET複合纖維。

請再參照第1圖所示，接著，本發明較佳實施例之過濾材料製造方法包含第一B步驟S1B：以適當方式製備一第二纖維材料[second fiber material]，且該第二纖維材料具有一第二線徑。該第二線徑與第一線徑採用不相同，舉例而言，該第一線徑大於該第二線徑，反之亦然。

該第二纖維材料係屬副材料[guest material]，且該第二纖維材料亦適用於製造各種濾材，即其具有較佳透水性及高密度，如此其能避免被過濾物阻塞於纖維材料之孔隙內。另外，該第二纖維材料選自熔點較低纖維材料、複合纖維材料或其它適合黏結纖維材料。舉例而言，該第一纖維材料選自PP[聚丙烯]纖維、PET[聚酯]纖維、ES纖維、嫘縈纖維、PP與ES複合纖維、PP與嫘縈複合纖維或PP與PET複合纖維。

請再參照第1圖所示，接著，本發明較佳實施例之過濾材料製造方法包含第二步驟S2：將該第一纖維材料及第二纖維材料進行混合，以形成一參雜纖維材料[mixed fiber material]。此時，該參雜纖維材料仍需要進一步適當加工處理方能做為濾材。舉例而言，在該第一纖維材料與第二纖維材料之間混合具有一預定比例[ratio]，並利用一攪拌機[stirrer machine]之間攪拌混合。

本發明另一較佳實施例採用一第三纖維材料進一步混合於該第一纖維材料及第二纖維材料，以調整該濾材之密度及結構強度，但其並非用以限定本發明之範圍。該第三纖維材料係屬另一副材料，其具有一第三線徑，且第三線徑與第二線徑或第一線徑採用不相同。或者，該第三纖維材料之熔點介於該第一纖維材料及第二纖維材料之間。

請再參照第1圖所示，接著，本發明較佳實施例之過濾材料製造方法包含第三步驟S3：將該參雜纖維材料進行加工處理，以便該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料，以製成一複合濾材[complex filter material]。在加工處理上，本發明採用單一步驟或多步驟加工處理。

舉例而言，該參雜纖維材料進行加熱處理[heat treatment]，且該加熱處理係屬微熔熱處理，但其並非用以限定本發明之範圍。另外，舉例而言，本發明亦可選擇採用該第二纖維材料利用一黏著材料[adhesive agent]黏結至該第一纖維材料。

請再參照第1圖所示，最後，本發明較佳實施例之過濾材料製造方法包含第四步驟S4：將該複合濾材進行裁切[cutting]處理，以製成一濾材片或濾材碎片[fragment]。或者，將該複合濾材進行裁切及成型處理，以形成預定形狀或隨機形狀之濾材片。

第2圖揭示本發明較佳實施例之過濾材料採用混合纖維材料之斷面示意圖，其對照於第1圖之第二步驟S2。請參照第2圖所示，本發明較佳實施例之過濾材料包含一濾材層1，且該濾材層1具有一第一表面11及一第二表面12，該第一表面11及第二表面12位於該濾材層1之兩側。

事實上，若該濾材層1僅採用單一纖維材料時，仍具有被抽絲的技術問題。因此，該濾材層1包含一第一纖維材料及一第二纖維材料，兩者相互混合參雜，即該第二纖維材料混合參雜於該第一纖維材料，以形成一參雜纖維材料2。

第3圖揭示本發明較佳實施例之過濾材料採用混合纖維材料完成加工處理之斷面示意圖，其對照於第1圖之第三步驟S3。請參照第3圖所示，本發明較佳實施例之該參雜纖維材料2在進行完成加工處理後，在該濾材層1內形成數個黏結點3。在結構上，該黏結點3隨機分佈[random distribution]於該濾材層1內。

請再參照第3圖所示，舉例而言，在形成該黏結點3上，該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料，以製成一複合濾材於該濾材層1內。該濾材層1利用該黏結點3強化結構強度、提高密度、提升透水性及避免被抽絲。

請再參照第3圖所示，在過濾時，待過濾物質自該第一表面11進入該濾材層1內，如第3圖之下方箭頭所示。被過濾物[例如：污染物]則由該複合濾材過濾而停留在該第一表面11之一側，以利於水洗取出該濾材層1之被過濾物。已過濾物質則通過該濾材層1，並由該第二表面12排出，如第3圖之上方箭頭所示。

本發明另一較佳實施例在形成該黏結點3時，利用一黏著材料或其它適當附著材料將該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料，但該參雜纖維材料2仍能維持適當孔隙率及孔隙尺寸。如此，該濾材層1不但能提高密度，亦能提升透水性及避免被抽絲。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。

1．．．濾材層

11．．．第一表面

12．．．第二表面

2．．．參雜纖維材料

3．．．黏結點

第1圖：本發明較佳實施例之過濾材料製造方法之流程方塊示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之過濾材料採用混合纖維材料之斷面示意圖。

第3圖：本發明較佳實施例之過濾材料採用混合纖維材料完成加工處理之斷面示意圖。

1．．．濾材層

11．．．第一表面

12．．．第二表面

2．．．參雜纖維材料

3．．．黏結點

Claims (10)

1. 一種過濾材料製造方法，其包含：製備一第一纖維材料及一第二纖維材料，該第一纖維材料選自熔點較高纖維材料，而該第二纖維材料選自熔點較低纖維材料；將該第一纖維材料及第二纖維材料進行混合，以形成一參雜纖維材料；及將該參雜纖維材料進行加工處理，以便該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料，以製成一複合濾材，其中該參雜纖維材料進行加熱處理。
2. 依申請專利範圍第1項所述之過濾材料製造方法，其中該第一纖維材料係屬主材料，而該第二纖維材料係屬副材料。
3. 依申請專利範圍第1項所述之過濾材料製造方法，另包含一第三纖維材料。
4. 依申請專利範圍第1項所述之過濾材料製造方法，其中將該複合濾材進行裁切處理，以製成一濾材片或濾材碎片。
5. 依申請專利範圍第1項所述之過濾材料製造方法，其中將該複合濾材進行裁切及成型處理，以形成預定形狀或隨機形狀之濾材片。
6. 一種過濾材料，其包含：一第一纖維材料，其形成一濾材層內；一第二纖維材料，其混合於該第一纖維材料，以形成一參雜纖維材料，該第一纖維材料選自熔點較高纖維材料，而該第二纖維材料選自熔點較低纖維材料；及數個黏結點，其由該第二纖維材料黏結至該第一纖維材料而形成，以製成一複合濾材；其中該濾材層利用該黏結點強化結構強度、提高密度、提升透水性及避免被抽絲。
7. 依申請專利範圍第6項所述之過濾材料，其中該第一纖維材料係屬主材料，而該第二纖維材料係屬副材料。
8. 依申請專利範圍第6項所述之過濾材料，另包含一第三纖維材料。
9. 依申請專利範圍第6項所述之過濾材料，其中該第一纖維材料與第二纖維材料具有不同線徑。
10. 依申請專利範圍第6項所述之過濾材料，其中該黏結點隨機分佈於該濾材層內。