相關申請的交互參引
本申請基于以下專利申請并按照美國法典第35卷第119條(e)款的規(guī)定要求以下專利申請的本國優(yōu)先權權益：2014年10月31日提交的美國臨時申請序列號62/073,066；并且還按照美國法典第35卷第119條(a)款的規(guī)定要求以下專利申請的優(yōu)先權：2014年11月28日提交的芬蘭專利申請no.20146043；并且可被認為與2015年10月30日提交的pct申請no.pct/ep2015/075318有關，所述申請每篇的全部內(nèi)容均通過援引加入的方式明確地納入本文。
本文所公開的實施方案一般而言涉及用于濾油器的幅材(web)。具體地講，本文所公開的實施方案涉及由合成纖維和至少一種熱固性粘合劑形成的過濾介質(zhì)，其中纖維與熱固性粘合劑粘合以形成幅材，并且涉及制備這種幅材的方法以及用該幅材制備的自支撐起褶濾油器。
背景技術：
旨在用于內(nèi)燃機中的濾油器通常包含具有由木漿獲得的纖維的過濾介質(zhì)。這種木漿纖維通常為1至7毫米長，直徑為15至45微米。天然木漿由于其成本相對低、可加工性、各種機械和化學性能以及在最終應用中的耐久性而在很大程度成為用于制造過濾介質(zhì)的優(yōu)選原料。該過濾介質(zhì)被起褶以增大橫向于油流動方向的過濾表面積。
常規(guī)的濾油器通常包含過濾介質(zhì)的起褶片材和背襯結(jié)構(gòu)。常規(guī)過濾介質(zhì)表現(xiàn)出相對低的剛度，并且在抗拉強度和破裂強度(burststrength)方面的機械強度不佳。因此，常規(guī)濾油器的過濾介質(zhì)片材與金屬網(wǎng)或其它類型的支撐結(jié)構(gòu)一起使用，所述金屬網(wǎng)或其它類型的支撐結(jié)構(gòu)形成了用于過濾介質(zhì)片材的背襯并且有助于在最終應用中使用時保持褶皺形狀。然而，考慮到機械強度低，過濾介質(zhì)片材在暴露于溫度為內(nèi)燃機中通常的溫度(例如約125℃至約135℃)的發(fā)動機機油時往往會隨時間推移而破裂。
雖然主要用木漿生產(chǎn)的過濾介質(zhì)產(chǎn)品仍然是大多數(shù)汽車和重型濾油應用的優(yōu)異選擇，但對當介質(zhì)暴露于最終應用環(huán)境中的各種化學、熱和機械應力時隨時間推移表現(xiàn)出增加的強度和耐久性的濾油產(chǎn)品的市場需求正日益增長。這種需求源于介質(zhì)所暴露的更嚴苛的最終應用條件以及對能夠在最終應用中安全使用越來越長時間量而不會發(fā)生破裂或失效的過濾介質(zhì)的增加的需求。
長期以來廣泛用于應對這一需求的解決方案是以約5至20重量％的量摻入一些少量的合成纖維，通常是聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet))。以這種方式強化纖維配料的結(jié)果是當介質(zhì)暴露于最終應用環(huán)境時實現(xiàn)了更高的介質(zhì)強度以及增強的化學和機械耐久性，這歸因于合成纖維本身優(yōu)良的化學、熱和機械耐久性。通過摻入這些少量的合成pet纖維，介質(zhì)性能稍微增強，同時仍然能夠制備既可起褶又自支撐的介質(zhì)。
在空氣過濾器和/或燃料過濾介質(zhì)領域中，當前已知的現(xiàn)有技術沒有公開這樣一種過濾介質(zhì)：當被構(gòu)造成起褶結(jié)構(gòu)時其能夠形成自支撐濾油器，并且其能夠在與內(nèi)燃機相關的嚴苛條件(例如，約125℃至約135℃的溫度)下正常工作。
事實上，含有高百分比合成纖維的已知過濾介質(zhì)本身不可起褶或者自支撐，并且必須利用某種附加機械支撐層(例如，塑料或金屬絲網(wǎng)背襯)來共同起褶且增強。用高含量的合成纖維制成的介質(zhì)通常往往會表現(xiàn)出懸垂性，并且缺乏足夠的剛度和硬度，從而致使褶皺在沒有附加支撐的情況下坍塌。此外，由于合成纖維的熱性能和機械性能，100％合成介質(zhì)的現(xiàn)有提案無法保持切槽圖案，如波紋或褶皺結(jié)構(gòu)。
因此，非常想要提供一種纖維性過濾介質(zhì)，其可以在被構(gòu)造成起褶結(jié)構(gòu)時形成自支撐濾油器，并且擁有必要的物理性能以便能夠在用于內(nèi)燃機時遇到的嚴苛條件(例如，約125℃至約135℃的溫度)下正常工作。因此，本文所公開的實施方案是為了實現(xiàn)這些想要的屬性。
技術實現(xiàn)要素：
根據(jù)一個方面，本文所公開的實施方案提供一種用于熱油過濾的纖維性過濾介質(zhì)，所述纖維性過濾介質(zhì)包含非織造纖維性幅材，所述非織造纖維性幅材包含合成纖維和基于所述纖維性幅材的總重量計至少約15重量％的選自熱固性粘合劑樹脂和粘合劑纖維的粘合劑組分。該纖維性幅材的合成纖維包含基于該纖維性幅材中纖維的總重量計約2重量％至約65重量％——例如約10重量％至約50重量％——的平均直徑小于5μm的熱塑性合成微纖維。合成纖維與粘合劑組分粘合在一起，形成纖維性幅材，所述纖維性幅材能夠形成自支撐的起褶濾油器介質(zhì)，所述起褶濾油器介質(zhì)在與溫度在內(nèi)燃機中的溫度范圍內(nèi)的油接觸時保持褶皺。
該纖維性幅材可具有25μm或更小(例如，20μm或更小)的平均流通孔徑(meanflowporesize)以及在140℃的熱油中144小時之后測得的至少20psi——例如至少約25psi(例如，約25至約50psi或更大)——的熱油破裂強度。
纖維性幅材的一些實施方案包含基于所述纖維性幅材的總重量計至少約10重量％的纖維素短纖維，例如lyocell短纖維。
可存在于纖維性幅材中的粘合劑纖維優(yōu)選地選自雙組分粘合劑纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)粘合劑纖維和聚乙烯醇(pvoh)粘合劑纖維。某些實施方案具有以基于纖維性幅材的總重量(即，一種或多種纖維組分和一種或多種粘合劑組分的總重量)計0.1至25重量％——例如約1至約20重量％——的量存在的粘合劑纖維。
通常存在用于將纖維彼此粘合的粘合劑樹脂。在某些實施方案中，纖維性幅材包含基于纖維性幅材的總重量(即，一種或多種纖維組分和一種或多種粘合劑組分的總重量)計約15重量％至約30重量％的量的熱固性粘合劑樹脂。熱固性粘合劑樹脂可為選自酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺類樹脂和丙烯酸類樹脂中的至少一種。
合成纖維可另外包含平均纖維直徑大于5μm的基礎(basic)熱塑性短纖維。這些基礎熱塑性纖維可為選自聚酯、聚亞烷基、聚丙烯腈、聚酰胺以及它們的混合物中的一種或多種，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、尼龍-6、尼龍6,6、尼龍-6,12以及它們的組合中的一種或多種。
纖維性幅材可不含玻璃(即，不包含任何玻璃纖維)，或者可含有一定量的玻璃纖維，例如，約2.5重量％至約20重量％，或甚至不高于約50重量％的玻璃纖維。如果存在，玻璃纖維可為平均直徑為約0.2μm至約5μm的微纖維。
纖維性幅材的某些實施方案具有約0.6mm至約1.5mm的平均厚度、50至400gsm的基重、約2至約600cfm/sf之間的透氣度以及在溫度為140℃的熱油中144小時之后至少20psi的熱油破裂強度。
纖維性幅材的一個具體實施方案包含：
基于纖維的總重量計約10重量％至約50重量％的熱塑性微纖維；
基于纖維的總重量計至少約10重量％的纖維素纖維；以及
基于纖維性幅材的總重量計約15重量％至約30重量％(例如約25重量％)的選自酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和三聚氰胺樹脂的熱固性粘合劑樹脂。
本文所公開的實施方案的纖維性幅材可通過常規(guī)的濕法成網(wǎng)片材技術制備，通過所述常規(guī)的濕法成網(wǎng)片材技術對包含合成纖維的纖維性漿料進行脫水，所述合成纖維具有基于片材中纖維的總重量計約2重量％至約65重量％(例如，約10至約50重量％)的平均直徑小于5μm的熱塑性合成微纖維。隨后，可將粘合劑樹脂飽和加入到濕法成網(wǎng)片材中并固化以使合成纖維彼此粘合并形成纖維性幅材，所述纖維性幅材能夠形成自支撐的起褶濾油器介質(zhì)，所述自支撐的起褶濾油器介質(zhì)在與溫度在內(nèi)燃機中的溫度范圍(例如，通常約125℃至約135℃的溫度)內(nèi)的油接觸時保持褶皺。
根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案的這些屬性和其它屬性將通過參照下面對其的詳細描述得到更好的理解。
附圖說明
附圖1描繪了根據(jù)本文所公開的本發(fā)明實施方案的示例性非限制性起褶自支撐纖維性幅材。
定義
如本文和所附權利要求中所用，以下術語旨在具有以下定義。
“纖維(fiber)”是具有高長徑比(即長度與直徑之比)的纖維狀或絲狀結(jié)構(gòu)。
“短纖維”是指天然具有一定的相對短片段或單獨長度或者已經(jīng)被切割或進一步加工成一定的相對短片段或單獨長度的纖維。
“纖維性(fibrous)”是指主要由纖維和/或短纖維構(gòu)成的材料。
術語“非織造”或“幅材”是指幅材或墊中的一堆纖維和/或短纖維，其隨機地彼此互鎖、纏結(jié)和/或粘合以形成自支撐結(jié)構(gòu)元件。
術語“合成纖維”和/或“人造纖維”是指由形成纖維的物質(zhì)制成的纖維，所述形成纖維的物質(zhì)包括由化學化合物合成的聚合物、經(jīng)改性或轉(zhuǎn)化的天然聚合物以及硅質(zhì)(玻璃)材料。此類纖維可通過常規(guī)的熔融紡絲、溶液紡絲、溶劑紡絲和類似的絲生產(chǎn)技術來生產(chǎn)。
“纖維素纖維”是由纖維素構(gòu)成或衍生自纖維素的纖維。
術語“飽和干燥固化”或“sdc”是指用粘合劑樹脂(優(yōu)選地，熱固性粘合劑樹脂)飽和的介質(zhì)，其經(jīng)過空氣干燥或加熱干燥足夠的時間以使溶劑從樹脂中蒸發(fā)，并且在熱空氣烘箱中固化，例如在350℉(177℃)下固化5分鐘。
術語“自支撐可起褶幅材”或“自支撐起褶過濾器介質(zhì)”意在指這樣一種幅材或過濾器介質(zhì)，其當起褶時包含具有足夠剛度的褶皺，這些褶皺在經(jīng)受在內(nèi)燃機中通常遇到的油壓時沒有過度坍塌或彎曲。在一個優(yōu)選實施方案中，該幅材可設置有褶皺，這些褶皺具有小于30°、特別地小于25°的銳角。通常，“可起褶的”幅材能夠形成褶皺并保持褶皺，優(yōu)選地在過濾器的作業(yè)服務的整個時間內(nèi)保持褶皺。
術語“波紋”或“切槽”具有本領域中通常所用的與交替的脊或槽構(gòu)成的表面結(jié)構(gòu)有關的含義，并且通常沿垂直于褶皺方向的方向施加以進一步增大幅材的有效表面積，而無需增大幅材的外部尺寸。優(yōu)選地，波紋深度(或切槽深度)為約0.1至0.6mm?！安y深度”涉及介質(zhì)的平片材的卡尺讀數(shù)(或厚度)與使所述介質(zhì)成波紋后的所述片材的厚度之差。波紋在起褶過濾器的卷繞過濾器布置中特別重要，其中褶皺平行于卷繞過濾器布置的中心軸線延伸。隨著給定體積內(nèi)褶皺的數(shù)量增加，褶皺變得彼此緊密鄰接，特別是在過濾器的流出側(cè)上，從而降低了待過濾的介質(zhì)的流速，因此增大了過濾器布置的流動阻力。因此，與非波紋過濾器相比，波紋因增大了流速而可使得待過濾的介質(zhì)不受干擾地更均勻流動。
術語“熱塑性”是指在特定溫度以上變得柔韌或可模塑并且在冷卻后恢復到固態(tài)的塑料。適用于本發(fā)明實施方案的示例性熱塑性纖維包括聚酯(例如聚對苯二甲酸亞烷基酯如聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)等)、聚亞烷基(例如，聚乙烯、聚丙烯等)、聚丙烯腈(pan)和聚酰胺(尼龍，例如尼龍-6、尼龍6,6、尼龍-6,12等)。優(yōu)選的是表現(xiàn)出良好的耐化學性和耐熱性的pet纖維，耐化學性和耐熱性對于介質(zhì)用作濾油器的用途而言是重要的特性。
術語“硅質(zhì)”纖維主要是指“玻璃”纖維，例如玻璃微纖維。這種纖維通常是短纖維，并且一般具有約200至約1000或更大的長徑比(長度與直徑之比)。因此，優(yōu)選的玻璃微纖維具有約0.1μm至約5μm(通常約0.4μm至約2.6μm)的平均直徑，以及20μm至約5mm的平均長度?？刹捎貌煌睆降牟Ａ⒗w維的混合物，例如具有約2.5μm±約0.1μm的平均直徑的相對較大的玻璃微纖維與具有約0.5μm±約0.1μm的平均直徑的相對較小的玻璃微纖維的混合物。
具體實施方式
在圖1中示出根據(jù)本文所公開的實施方案的示例性起褶自支撐纖維性幅材10。幅材10的褶皺可形成小于30°、特別地小于25°的相對尖銳的角度。幅材10包含如下所述的組分或由如下所述的組分組成。
a.合成纖維
纖維性幅材必須包含合成纖維，所述合成纖維包含基于所述纖維性幅材中纖維的總重量計約5重量％至約65重量％、例如約10重量％至約50重量％的平均直徑小于5μm的熱塑性微纖維；所述熱塑性微纖維必須在本文所述的纖維性幅材中使用。在優(yōu)選實施方案中，熱塑性微纖維可為橫截面形狀基本上是圓形的微纖維，所述微纖維具有約2.5μm的平均直徑和約1.0至約2.0mm——典型地約1.5mm——的長度。所述熱塑性微纖維可為如在美國專利no.8,179,199和no.8,513,147以及美國公布的專利申請no.2012/0175298中更完整地描述的那些，所述文獻每一篇的全部內(nèi)容均通過援引加入的方式明確地納入本文。
可在本文所公開的纖維性幅材中使用的一種特別優(yōu)選的熱塑性微纖維可從eastmanchemicalcompany(kingsport，tn)以商品名cyphrextm10001pet微纖維商購獲得。這種優(yōu)選的熱塑性微纖維具有基本上圓形的2.5μm直徑橫截面和1.5mm的長度。
也可將其它更大尺寸的熱塑性短纖維(即，平均直徑大于5.0μm的熱塑性短纖維，以下稱為“基礎合成短纖維”)以基于纖維性介質(zhì)中纖維的總重量計約10重量％至約65重量％、通常約14重量％至約45重量％的量與熱塑性微纖維混合使用。
適用于本發(fā)明實施方案的纖維性介質(zhì)的示例性熱塑性纖維包括聚酯(例如，聚對苯二甲酸亞烷基酯，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)等)、聚亞烷基(例如，聚乙烯、聚丙烯等)、聚丙烯腈(pan)和聚酰胺(尼龍，例如尼龍-6、尼龍6,6、尼龍-6,12等)。
優(yōu)選用作基礎合成短纖維的是具有約5.0μm至約15μm(通常約5.5μm至約12.5μm)的平均纖維直徑且具有約5mm至約10mm(通常約5mm至約6.5mm)的短纖維長度的pet纖維。也可有利地采用具有不同平均纖維直徑的pet纖維的混合物。例如，可采用包含以下組分的pet短纖維的混合物：(a)約5重量％至約25重量％、通常約15重量％至約20重量％的具有約5.5μm的平均纖維直徑的pet短纖維，(b)約2重量％至約15重量％、通常約5重量％至約10重量％的具有約9.0μm的平均纖維直徑的pet短纖維，和(c)約10重量％至約40重量％、通常約15重量％至約25重量％的具有約12.4μm的平均纖維直徑的pet短纖維，所有重量百分比均基于纖維總重量計。
可令人滿意地用作本文的纖維性介質(zhì)中的基礎合成短纖維的優(yōu)選pet短纖維是市售可得的，例如，可從williambarnetandson，llc(spartenburg,southcarolina)商購獲得的具有0.3旦尼爾和約5mm的短纖維長度的那些pet短纖維以及具有0.8旦尼爾和約6mm的短纖維長度的pet短纖維，以及可從relianceindustrieslimited(mumbai,india)商購獲得的具有1.5旦尼爾和約1/4英寸的短纖維長度的
所述合成纖維還可包含約15重量％至約50重量％、通常30重量％至約40重量％的再生纖維素纖維，優(yōu)選lyocell短纖維。纖維素短纖維最優(yōu)選具有約25μm或更小、通常15μm或更小、例如約10μm至約15μm的平均直徑。纖維素短纖維的平均長度通常為約1mm至約8mm、或約2mm至約6mm、或約3mm至約4mm。
優(yōu)選的lyocell纖維可以商品名
玻璃微纖維也可任選地以足以提高纖維性介質(zhì)作為過濾器的效率的量與如前所述的其它合成纖維混合存在。通常，如果存在，以基于纖維性介質(zhì)中纖維的總重量計最多約40重量％、通常最多約22重量％的量使用玻璃微纖維?？刹捎闷骄w維直徑為約0.2μm至約5μm、通常約0.5μm至約2.5μm±約0.1μm的玻璃微纖維。用于本文所述實施方案的纖維性介質(zhì)的優(yōu)選玻璃微纖維可以是從lauschafiberinternational(summerville,sc)商購獲得的c06玻璃纖維(平均纖維直徑為0.65μm)和c26玻璃纖維(平均纖維直徑為2.6μm)。
b.粘合劑組分
纖維性幅材10還必須包含由粘合劑樹脂和/或粘合劑纖維構(gòu)成的粘合劑組分。在優(yōu)選實施方案中，同時采用粘合劑樹脂和粘合劑纖維。
事實上，用于在過濾介質(zhì)中采用的任何粘合劑樹脂都可以在本文所公開的實施方案的纖維性幅材中使用。可采用的粘合劑樹脂的合適實例包括聚合物(例如，苯乙烯丙烯酸類、丙烯酸類、聚乙烯氯乙烯、苯乙烯丁二烯橡膠、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇衍生物、淀粉聚合物、環(huán)氧化物、酚醛樹脂以及它們的組合，包括含水型或溶劑型兩種)。在一些情況下，粘合劑樹脂可以是膠乳形式(例如水基乳液)。
優(yōu)選的樹脂粘合劑包括酚醛樹脂、丙烯酸樹脂(例如，乙烯基丙烯酸類膠乳樹脂)、三聚氰胺樹脂、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂等。可采用的一種酚醛(苯酚甲醛)樹脂包括可從momentivespecialtychemicalsinc.(louisville,ky)商購獲得的
樹脂粘合劑可以纖維性幅材的飽和干燥固化(sdc)重量的約5重量％至約40重量％的量存在、優(yōu)選地基于纖維性幅材的總飽和干燥固化(sdc)重量計約10重量％至約20重量％的量存在。特別優(yōu)選的實施方案包含纖維性幅材的總sdc重量的約15重量％至約25重量％的量的樹脂粘合劑。
為了進一步改善纖維性幅材中的合成纖維之間的內(nèi)部粘合，可采用合適的粘合劑纖維。這種纖維通?？砂p組分熱塑性纖維，所述雙組分熱塑性纖維包含被熔點比形成芯的材料低的熱塑性聚合物的可熔性皮層圍繞的熱塑性芯纖維。皮層的低熔點熱塑性聚合物可因此在纖維性幅材的加工過程期間受熱而軟化或部分熔化時充當熱塑性粘合劑，從而粘附到纖維性幅材的纖維上。形成芯的較高熔點材料可充當結(jié)構(gòu)材料。
作為另外一種選擇或除此之外，可采用由聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚乙烯醇(pvoh)形成的粘合劑纖維。這些粘合劑纖維通常具有比配料中的其它合成纖維低的熔點，從而當其在纖維性幅材的加工過程中受熱而軟化或部分表面熔化時充當粘合劑。部分表面熔化或軟化的粘合劑纖維因此能夠通過粘附到纖維上并在結(jié)構(gòu)上加固由此獲得的纖維性幅材而使纖維性幅材的纖維在內(nèi)部粘合。作為另外一種選擇，這些粘合劑纖維不熔化，而是開始部分溶解在用于制造工藝的溶劑(即水)中并變得發(fā)粘。因此，發(fā)粘或軟化的粘合劑纖維能夠通過粘附到纖維上并在結(jié)構(gòu)上加固由此獲得的纖維幅材而使所述幅材的纖維在內(nèi)部粘合。pvoh粘合劑纖維的一個優(yōu)選來源是從kurarayamerica,inc.(houstontexas)商購獲得的聚乙烯醇縮丁醛(pvb)纖維。
粘合劑纖維的平均纖維直徑可優(yōu)選為約2至20μm(例如約10μm)，并且粘合劑纖維的平均纖維長度可為約2至12mm(例如，約3至約6mm，如約4mm)。這種雙組分粘合劑纖維在纖維性幅材中的量可為基于纖維的總重量計約0.1重量％至約25重量％，例如約1重量％至約20重量％(例如，約2重量％至約10重量％)。
c.任選存在的添加劑
纖維性過濾介質(zhì)還可含有常規(guī)用于濕法成網(wǎng)過濾介質(zhì)中的添加劑，例如，濕強度添加劑、熒光增白劑、纖維保留劑、著色劑、分離助劑(例如，有機硅添加劑和相關催化劑)、阻燃劑或防火劑等。如果存在，這些添加劑的含量可為基于樹脂粘合劑組合物的總固體含量計不高于約50重量％，優(yōu)選地不高于約45重量％，例如約0.5重量％至約40重量％。
d.制備方法
本文所述的纖維性介質(zhì)可通過任何常規(guī)的“濕法成網(wǎng)”造紙技術制備。因此，例如，可將預定量的合成纖維和熱塑性微纖維(連同任何任選存在的組分，例如玻璃纖維、基礎熱塑性纖維和/或添加劑)和水置于碎漿機或打漿機中。用碎漿機或打漿機將纖維均勻地混合并分散在水中以形成漿料批料。還可對纖維執(zhí)行一些機械作業(yè)以影響物理參數(shù)(例如，滲透性、表面特性和纖維結(jié)構(gòu))。此后，可將漿料批料轉(zhuǎn)移到其中另外添加了水的混漿槽中并將纖維均勻混合。然后，可將經(jīng)混合的漿料轉(zhuǎn)移到成漿池中，在所述成漿池中可組合一個或多個漿料批料，從而允許從一個批料轉(zhuǎn)移到連續(xù)工藝。通過攪拌來限定并保持漿液稠度，以確保纖維均勻分散。就這一點而言，漿料可任選地通過精磨機以調(diào)節(jié)物理參數(shù)。
然后，將漿料轉(zhuǎn)移到移動的金屬網(wǎng)篩，在所述移動的金屬網(wǎng)篩中利用重力和抽吸去除水。去除水之后，纖維形成具有由許多工藝變量確定的特性的纖維性非織造幅材或片材，這些工藝變量包括例如漿料流速、機器速度和排水參數(shù)。所形成的片材可任選地在仍然濕潤時被壓縮，以便壓緊紙張和/或改變其表面特性。然后，使?jié)窦垑|移動經(jīng)過包括加熱輥的干燥部分(或本領域中的“罐(cans)”)，在所述干燥部分處去除大部分剩余的夾帶水。然后，可利用任何常規(guī)方式(例如，浸漬、噴涂、輥涂(凹版印刷)施用等)在經(jīng)干燥的幅材上施用粘合劑樹脂。隨后，可進行后續(xù)加熱以干燥幅材。
如果用作起褶過濾介質(zhì)，則經(jīng)干燥的幅材可有利地通過使用配合的凸/凹輥進行縱向方向(縱向)開槽。如果被采用，則該介質(zhì)可具有每200mm的介質(zhì)寬度約50個縱向延伸的槽。因此，每個槽優(yōu)選地具有約4mm的標稱寬度。典型的帶槽濾油器介質(zhì)具有諸如約42密耳的整體sd(飽和并且干燥，但未固化)卡尺讀數(shù)、約15密耳的sd槽深以及約35密耳的sd光學卡尺讀數(shù)a(一個槽中介質(zhì)厚度的光學測量值，因此表示相應的平坦厚度)這些尺寸。
然后，可將成品(任選地帶槽的)過濾介質(zhì)卷繞在輥上以進一步加工成最終的過濾器產(chǎn)品。例如，可將一個或多個成品過濾介質(zhì)片材與一個或多個其它材料片材(例如，至少一個另外的過濾介質(zhì)層、支撐層等)層合以實現(xiàn)所需的物理特性和性能特性。過濾介質(zhì)也可起褶并形成圓柱形過濾器濾芯，然后可將所述圓柱形過濾器濾芯作為內(nèi)燃機過濾單元的組成部分提供，所述過濾單元例如為美國專利no.3,288,299和/或no.3,912,631所示的過濾單元，這兩篇專利的全部內(nèi)容通過援引加入的方式明確地納入本文。
成品過濾介質(zhì)的基重不是關鍵的。因此，成品濾油器介質(zhì)可具有至少約50克/平方米(gsm)、更優(yōu)選地至少約100gsm至約250gsm的基重。本文所述的過濾介質(zhì)的一些實施方案可擁有約140gsm至約220gsm的基重。
將通過本發(fā)明的以下非限制性實例進一步說明本發(fā)明。
實施例
1.程序
使用實驗室用濕法成網(wǎng)手工片材(handsheet)模具制備樣品。將配方中所述的配料與2升自來水混合，并利用標準實驗室破碎機(noram)破碎1500轉(zhuǎn)。然后，將配料倒入濕法成網(wǎng)模具中，用大約25升自來水進行稀釋，用踏板式攪拌器(pedalstir)攪拌3次，并且通過標準造紙機網(wǎng)排水。
然后，將手工片材通過用伏輥(couchingroller)滾過3次來進行擠壓干燥，在平板速度烘箱(flatbedspeedoven)中于350℉下預干燥5分鐘，隨后在烘箱中于350℉下干燥5分鐘。在對烘箱干燥(od)片材進行烘箱干燥后，立即取得原始物理數(shù)據(jù)(例如，原始基重、卡尺讀數(shù)、透氣度)。
然后，將樣品用標準酚醛樹脂(得自momentivespecialtychemicals，inc.的161a)以基于總片材重量計25重量％的含量(樹脂浴的浴固體在作為溶劑的甲醇中占18％)飽和。然后，將樣品在環(huán)境條件下空氣干燥24小時，并固化以在350℉下達到sdc(飽和干燥固化)水平5分鐘。固化后，立即記錄sdc基重，隨后測量其它sdc數(shù)據(jù)(例如，sdc卡尺讀數(shù)和sdc透氣度)。
下表中以實例1至實例8示出了具有不同含量的玻璃纖維和熱塑性微纖維的示例性纖維性幅材的組成，并將其與不含熱塑性微纖維的對照介質(zhì)樣品相對比。
2.測試方法
使用以下測試方法獲得了下表中記錄的數(shù)據(jù)。
基重：根據(jù)tappi標準t410om-02對烘箱干燥(od)不飽和介質(zhì)以及飽和干燥固化(sdc)介質(zhì)樣品測量基重(bwt)，并以克每平方米(gsm)為單位進行記錄。
透氣度：通過使用textestag(型號fx3300)根據(jù)tappi標準t251cm-85(“airpermeabilityofporouspaper,fabricandpulphandsheets”)以0.5英寸(2.7mm)水位差(waterdifferential)測量介質(zhì)的透氣度，并作為以立方英尺每分鐘每平方英尺樣品面積為單位的空氣流速(cfm/sf)(有時進一步簡稱為cfm)進行記錄。
平均流通孔(mfp)徑：astmf-316
抗拉強度：tappi標準t494。
破裂強度：通過使用
卡尺讀數(shù)(caliper)：通過使用得自thwing-albertinstrumentcompany的89-100厚度測試儀根據(jù)tappi標準t411“thickness(caliper)ofpaper,paperboardandcombinedboard”(通過援引加入的方式完全納入本文)測量sdc介質(zhì)的卡尺讀數(shù)(厚度)。
剛度：通過使用gurleytm抗彎曲測試儀mod4171d(gurleyprecisioninstruments)根據(jù)tappit489om-92獲得od和sdc介質(zhì)的剛度。
抗撕強度：tappi標準t-414
熱油破裂強度：介質(zhì)樣品的熱油破裂強度是當將受控且不斷增大的壓力施加通過面積為7.07cm2的橡膠膜片時導致介質(zhì)樣品破裂所需的最大靜水壓力。通過將介質(zhì)樣品(尺寸14cm×10cm)放置在保持140℃±約0.1℃的典型發(fā)動機機油(例如mobil1tm機油)的油浴中144小時，確定熱油破裂強度。然后，將介質(zhì)樣品從熱油浴中取出，冷卻約5分鐘，吸出介質(zhì)樣品中多余的油。然后，通過使用
以上數(shù)據(jù)表明，熱油破裂強度因一定含量的直徑小于5μm的熱塑性微纖維取代平均孔徑與其相當?shù)牟Ａ⒗w維而增大。也就是說，纖維性過濾介質(zhì)可被賦予增大的過濾效率(即，因具有相當?shù)钠骄魍讖?，同時還實現(xiàn)了增大的熱油破裂強度。此外，熱塑性微纖維含量的增加使得能夠制備100％不含玻璃的纖維性幅材以提供自支撐介質(zhì)。
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雖然已經(jīng)結(jié)合目前認為是最實用且優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明，但是應當理解，本發(fā)明不限于所公開的實施方案，而是相反地，旨在涵蓋包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種修改形式和等效布置。