本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1的前序部分的過濾介質(zhì)和所述過濾介質(zhì)的應用。
背景技術：
文件de102012010307a1描述用于液態(tài)過濾的過濾介質(zhì)。所述過濾介質(zhì)具有由纖維素纖維、合成纖維或無機的纖維構成的濕鋪的非織造織物和預過濾層。
在含纖維素的空氣過濾介質(zhì)的情況下能夠在過濾的初始階段中由于包含在空氣中的灰塵導致部分阻塞在含纖維素的基質(zhì)層中的孔。所述阻塞導致提高的壓力上升。
技術實現(xiàn)要素：
以所述現(xiàn)有技術為出發(fā)點此時本發(fā)明的任務是，提供如下過濾介質(zhì)，其具有對于阻塞孔更小的趨勢，但同時是相對薄的并且具有良好的分離度。
本發(fā)明通過帶有權利要求1的特征的過濾介質(zhì)來解決所述任務。
根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)至少包括第一過濾層作為基質(zhì)層和第二過濾層作為對于基質(zhì)層在流進側(cè)布置的覆蓋層。
基質(zhì)層具有相對于所述基質(zhì)層的總纖維含量至少60%的纖維素纖維的份額。
覆蓋層具有相對于所述覆蓋層的總纖維含量至少20%的聚合的合成材料纖維的和/或礦物的纖維的份額。所述聚合的合成材料纖維和/或礦物的纖維減少灰塵顆粒侵入到基質(zhì)層的纖維素材料的孔中。
基質(zhì)層設計成相對薄的，帶有最大0.28mm的厚度。
過濾介質(zhì)的總空氣可透性在200pa壓力差的情況下（根據(jù)iso9237在本申請的時間點時的說明）為多于45l/（m3*s）。總空氣可透性為過濾介質(zhì)的空氣可透性并且不是相應的單個層的空氣可透性，過濾介質(zhì)由所述單個層建立。
覆蓋層的纖維具有0.08至0.16的充填密度。這種相對小的充填密度實現(xiàn)良好的并且減少阻塞的過濾，而在過濾開始時沒有觀察到過量的壓力上升。覆蓋層能夠可選地也設置為預過濾層。
基質(zhì)層的纖維具有比覆蓋層的纖維大的充填密度。總體上基質(zhì)層應理解為主過濾層。
本發(fā)明的有利的設計方案為從屬權利要求的主題。
過濾介質(zhì)能夠有利地具有在5mbar的壓力上升之后等于或大于99.85%的重量的分離度η5。
基質(zhì)層能夠有利地具有0.15至0.25mm的厚度。這例如于在波紋管中使用時是特別有利的，因為基于小的厚度能夠?qū)崿F(xiàn)特別多的折疊和由此高的過濾表面。
過濾介質(zhì)的覆蓋層能夠有利地具有0.1至0.2mm的厚度。由此較大的灰塵顆粒尤其能夠被攔截并且在碰上到基質(zhì)層上之前被過濾出來。
過濾介質(zhì)能夠有利地建立成雙層并且因此僅僅具有基質(zhì)層和覆蓋層。由此過濾介質(zhì)能夠成本有利地實現(xiàn)并且以特別薄的實施變型方案來實現(xiàn)。
合成的纖維和/或礦物的纖維能夠具有5-20μm的平均的纖維直徑，由此合成的纖維和/或礦物的纖維利用其高的機械的抵抗性有助于覆蓋層的有利的、敞開的結(jié)構并且同時具有良好的過濾特性。
有利的是，過濾介質(zhì)的空氣可透性為50至200l/m3，和/或過濾介質(zhì)具有小于0.35mm的總高度或者說厚度。
覆蓋層能夠由纖維素纖維和聚合的合成材料纖維和/或礦物的纖維構成的混合物形成，其中，聚合的合成材料纖維和/或礦物的纖維在總纖維含量中含有直到60%的份額。
覆蓋層能夠有利地具有關于覆蓋層的總纖維含量如下的纖維素纖維的纖維含量，其比纖維素纖維的纖維含量關于基質(zhì)層的總纖維含量小了至少25%、優(yōu)選地至少35%。
基于過濾介質(zhì)的相對小的厚度使得過濾介質(zhì)能夠特別良好地以折疊的形式使用在過濾元件中。過濾介質(zhì)能夠在此具有非常多的折疊，由此用于過濾的高的表面得到提供。
根據(jù)本發(fā)明過濾介質(zhì)能夠用于過濾內(nèi)燃機的和/或燃氣渦輪機的吸入空氣。
附圖說明
下面按照實施例借助于附上的圖更詳細地闡述本發(fā)明。其中示例性地：
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)的示意性的圖示；
圖2a、b示出根據(jù)本發(fā)明的過濾元件的示意性的圖示；以及
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)的曲線。
具體實施方式
圖僅僅示出示例并且不應被理解成起限制作用。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)1的一種實施例，帶有基質(zhì)層2以及帶有至少一個在流進側(cè)布置在基質(zhì)層上的覆蓋層3，所述基質(zhì)層構造為以纖維素纖維層的形式的第一纖維層，所述覆蓋層構造為第二纖維層。覆蓋層3能夠優(yōu)選地具有相對于基質(zhì)層低至少25%的纖維含量的纖維素纖維。特別優(yōu)選地，纖維素纖維的纖維含量基于覆蓋層3的總纖維含量比纖維素纖維的纖維含量基于基質(zhì)層2的總纖維含量小了35%。然而覆蓋層3也能夠完全由非纖維素的纖維形成。
基質(zhì)層2優(yōu)選地構造為細孔的含纖維素纖維的紙。所述基質(zhì)層具有由纖維和纖維間隙構成的壓制的結(jié)構，所述纖維間隙在本發(fā)明的范圍內(nèi)被稱為孔。所述基質(zhì)層2能夠優(yōu)選地具有如下的相對于在基質(zhì)層中纖維的總含量的纖維素纖維的纖維含量，其為至少60%、優(yōu)選地至少70%。
在第一實施變型方案中，基質(zhì)層2能夠完全由纖維素纖維形成。
在第二實施變型方案中，基質(zhì)層2能夠由帶有合成的纖維和/或礦物的纖維的纖維素纖維構成的混合物形成。
基質(zhì)層2構造成相對薄的。其能夠具有0.15-0.25mm的優(yōu)選的厚度6?；|(zhì)層在功能上實現(xiàn)加載灰塵的空氣的主要的過濾、灰塵容納和/或灰塵的保留。
覆蓋層3用于保護處于其之下的含纖維素的過濾層以防孔的阻塞。第二纖維層的纖維至少具有20%纖維含量的玻璃纖維和/或聚合的合成材料纖維。優(yōu)選的聚合的合成材料纖維尤其為聚酯纖維。所述聚酯纖維同樣如玻璃纖維那樣比纖維素纖維硬，由此實現(xiàn)覆蓋層的較高的剛度和由此較大的有孔性。
所述第二纖維層或者說覆蓋層3的玻璃纖維的和/或聚合的合成材料纖維的平均的直徑優(yōu)選地為在5至20μm之間。纖維能夠在流進側(cè)均勻地或混合地施加有纖維素纖維。
纖維在總纖維含量中的份額能夠處在20%和60%之間。
覆蓋層3的厚度4為0.1至0.2mm。覆蓋層3的空氣可透性大于基質(zhì)層2的空氣可透性。相對于此，基質(zhì)層2的充填密度高于覆蓋層3的充填密度。在此覆蓋層3具有0.08至0.16的充填密度。
基質(zhì)層2的優(yōu)選的充填密度在一種優(yōu)選的實施變型方案中大于0.2。
覆蓋層3的纖維具有纖維縱軸線。通過所述纖維縱軸線在垂直于纖維縱軸線的纖維橫截面上伸延有大量剖切直線（schnittgeraden），所述剖切直線全部伸延通過纖維縱軸線。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施變型方案中，具有最小的長度的剖切直線比還有具有最長的長度的剖切直線最多小70%。這表明，纖維橫截面理想地不是扁平地，而是或多或少以圓面的形狀來構造。
過濾介質(zhì)也能夠具有多于兩個纖維層。由此也能夠在關于基質(zhì)層的流出側(cè)布置有第三纖維層。所述第三纖維層能夠類似于第二纖維層來構造。
此外在第二和/或第三纖維層上能夠布置有納米纖維層。優(yōu)選地，所述纖維層的纖維的至少90%為納米纖維。納米纖維為具有1和1000納米之間的平均的纖維直徑的纖維。
過濾介質(zhì)能夠可選地還包括另外的材料層、例如沖擊保護網(wǎng)或過濾層。然而在一種優(yōu)選的實施變型方案中，過濾介質(zhì)設計成雙層。
纖維的纖維直徑能夠按照圖像區(qū)段來確定。在此能夠求得所有位于圖像區(qū)段中的纖維的纖維直徑并且確定這些纖維的平均值。特別優(yōu)選地，平均的纖維直徑通過如下的方法求得，如所述方法在文件de102009043273a1中描述的那樣并且在當前的專利申請中完全參閱所述文件。
材料厚度能夠利用用于求得厚度的測量儀器根據(jù)標準iso534（在10kpa的壓強的情況下）來確定。
充填密度能夠根據(jù)在注入到合成樹脂中的情況下的方法來執(zhí)行，如所述方法在文件de102013008391a1中、尤其段落0016中詳細地描述的那樣，在當前的申請中完全參閱所述文件。
過濾介質(zhì)1的制造能夠根據(jù)濕鋪方法（nasslegeverfahren）進行，由此薄的和限定的過濾層例如相比于熔噴方法能夠特別良好地實現(xiàn)。
在第一步驟中進行通過增加含纖維素的混合物的材料提供基質(zhì)層。
在第二步驟中能夠接著通過增加材料進行將第二纖維層作為覆蓋層3施覆到基質(zhì)層2上。
圖3在x軸線上示出容塵量、還稱為dhc=dustholdingcapacity。其與以初始值p0為出發(fā)點的壓力差相關聯(lián)，所述初始值在y軸線上示出。所述容塵量依據(jù)iso5011在扁平圓盤（flachronde）處來測量。根據(jù)iso12103-1精細地(fein)使用灰塵類型a2作為灰塵。比面積為4000cm2/m3/min，灰塵濃度為1000mg/m3。在根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)的情況下能夠確定在5mbar壓力上升之后η≥99.85%的優(yōu)選的重量的分離度。
測量曲線10在此描述帶有純的含纖維素的基質(zhì)層的單層的過濾介質(zhì)。測量曲線20相對于此地描述雙層的過濾介質(zhì)，在其中基質(zhì)層（其也在曲線10中使用）在關于基質(zhì)層的流進側(cè)設有相應的覆蓋層，從而根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)得到提供。
如從圖3中看出的那樣，根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)的容塵量在到達最高的壓力差的情況下相對于純的基質(zhì)層的容塵量明顯提高。因此在相對于初始壓力相同的壓力差的情況下，在根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)的情況下的最大的容塵量比在帶有純的基質(zhì)層（在對于根據(jù)本發(fā)明過濾介質(zhì)1的沒有流進側(cè)的覆蓋層3的基質(zhì)層2的可比較的材料厚度的情況下）的單層的過濾介質(zhì)的情況下高了至少10%。
通過將第二纖維層3布置在基質(zhì)層2上能夠防止基質(zhì)層的阻塞。這種效果（其在幾乎所有的薄的纖維素的介質(zhì)中出現(xiàn)）在圖3中示出。
這些差別能夠如下來闡明，即過濾介質(zhì)的各個表面區(qū)域以灰塵的阻塞通過設置覆蓋層3來有效防止并且在過濾介質(zhì)上能夠形成統(tǒng)一的灰塵覆層。
在基于纖維素的過濾介質(zhì)的情況下的阻塞危險主要在第一次開始灰塵加載時出現(xiàn)。在這種情況中，灰塵顆粒在一定的部位處、例如在大孔的區(qū)域中深深地進入到過濾介質(zhì)中并且在那兒阻塞介質(zhì)的過濾孔。由于阻塞的孔使得壓力上升比在均勻的表面的灰塵加載的情況下高。在曲線10中看出在區(qū)域i中的壓力突變。在建立統(tǒng)一的灰塵覆層之后才能夠觀察到明顯小的壓力上升，所述壓力上升幾乎平行于根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)的曲線20伸延。這能夠在圖3中在區(qū)域ii中觀察到。
通過在流進側(cè)處的覆蓋層3的小的充填密度使得在纖維素的基質(zhì)層2的表面處的固體材料份額減少。由此能夠建立更加統(tǒng)一的灰塵覆層。
過濾介質(zhì)1的總厚度5優(yōu)選地為最大0.35mm。過濾介質(zhì)1的總充填密度優(yōu)選地為0.2至0.4。
覆蓋層3的優(yōu)選的厚度在本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計方案中相應于基質(zhì)層的厚度的至少30%。
過濾介質(zhì)的空氣可透性根據(jù)iso9327在通過介質(zhì)200pa的壓力損失的情況下為多于45l每平方米每秒過濾介質(zhì)。過濾介質(zhì)1的優(yōu)選的空氣可透性為50至200升每平方米每秒并且特別優(yōu)選為80至150升每平方米每秒。
過濾介質(zhì)尤其適用于空氣過濾。優(yōu)選地，過濾介質(zhì)能夠使用在內(nèi)燃馬達的和燃氣渦輪機的吸入空氣過濾器中。特別優(yōu)選的是用于重的lkw、例如卡車和建筑機器的應用。
圖2a和2b示出帶有根據(jù)圖1的實施例的起皺的過濾介質(zhì)1的過濾元件10的不同的變型方案。過濾介質(zhì)1在此星形地起皺地折疊成圓體，所述圓體在兩個端部處利用第一端部盤11和第二端部盤12封閉。所述兩個端部盤11、12用于容納和固定以及用于密封在過濾器系統(tǒng)的殼體中的過濾元件10。在過濾介質(zhì)1的圓體的外周緣處可看出折疊棱邊。過濾元件10以流體的流動通過方向13為徑向從外到過濾介質(zhì)1的圓體中向內(nèi)，在那兒過濾了的介質(zhì)、優(yōu)選地氣態(tài)的介質(zhì)、尤其空氣能夠而后軸向通過出口從過濾元件10中又被導出。