本公開(kāi)涉及用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器和制造該長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器的方法。更具體地，本公開(kāi)涉及用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器及其制造方法，所述長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器包括預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器，以通過(guò)收集超細(xì)粉塵粒子而大大增加集塵量，僅使用納米級(jí)吸濕劑而不需要單獨(dú)的粘合劑來(lái)促進(jìn)吸附，以及由于通過(guò)吸濕，過(guò)濾器的集塵量的增加，因此，引擎的耐磨性和耐久性的增強(qiáng)而提高引擎壽命。

背景技術(shù)：

使用通過(guò)由于在氣缸的燃燒室中包括空氣的燃料-空氣混合物的燃燒而發(fā)生的壓力所產(chǎn)生的電力運(yùn)行的汽車引擎包括進(jìn)氣裝置，其從引擎外面吸入空氣，混合空氣與燃料，并向引擎輸送形成的燃料-空氣混合物。進(jìn)氣裝置可以包括空氣過(guò)濾器，其用于過(guò)濾和除去雜質(zhì)，諸如包括在由引擎的負(fù)壓吸入的空氣中的粉塵。所述空氣過(guò)濾器過(guò)濾包括在進(jìn)氣中的雜質(zhì)(粉塵，濕氣等)并將經(jīng)過(guò)濾的空氣供應(yīng)給氣缸。此外，空氣過(guò)濾器通過(guò)在發(fā)生逆火時(shí)阻斷燃燒火焰而減少進(jìn)氣噪聲，并且防止進(jìn)氣系統(tǒng)部件的磨損和油污染。

通過(guò)此類空氣過(guò)濾器供應(yīng)清潔空氣對(duì)于引擎壽命延長(zhǎng)、輸出增加、燃料效率提高等而言是重要的。同時(shí)，考慮到由于進(jìn)氣阻力和噪聲產(chǎn)生引起的引擎輸出降低，實(shí)現(xiàn)最大過(guò)濾效率的研究正在進(jìn)行中。

然而，在現(xiàn)有的空氣凈化器的情況下，空氣過(guò)濾器的交換周期在高粉塵環(huán)境中相對(duì)較短，從而增加了維修成本。此外，超細(xì)微米級(jí)粉塵無(wú)法被正常過(guò)濾，并且從空氣中收集的粉塵可以從空氣過(guò)濾器逸出并穿過(guò)該空氣過(guò)濾器。

因此，存在對(duì)于新型空氣過(guò)濾器的需要，以通過(guò)增加每單位面積的細(xì)粉塵的收集量，同時(shí)防止從進(jìn)氣收集的粉塵從過(guò)濾器逸出，提高過(guò)濾器的壽命。

以上在背景技術(shù)部分中公開(kāi)的信息只是用于增強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)的背景的理解，因此，這些信息可包含對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言不是本國(guó)已知現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)已致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的上述問(wèn)題。

本公開(kāi)的發(fā)明人制造了用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器，其包括由具有特定平均密度的非織造合成纖維制成的預(yù)過(guò)濾器和由具有特定平均孔徑的三層非織造合成纖維形成的主過(guò)濾器，所述預(yù)過(guò)濾器和所述主過(guò)濾器包含吸附至此的吸濕劑，并且通過(guò)使用長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器確認(rèn)了，由于超細(xì)粉塵粒子的收集引起了集塵量大大增加，僅使用納米級(jí)吸濕劑而不需要單獨(dú)的粘合劑促進(jìn)了吸附，以及由于通過(guò)吸濕過(guò)濾器的集塵量的增加，從而增強(qiáng)引擎的耐磨性和耐久性引起了引擎壽命提高。

因此，本公開(kāi)的目的是提供用于汽車的具有增加的集塵量和壽命的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器。

本公開(kāi)的另一目的是提供用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器，與現(xiàn)有的過(guò)濾器相比，其集塵量通過(guò)收集超細(xì)粉塵粒子而大大增加。

本公開(kāi)的另一目的是提供用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器，其采用包含吸附至此的吸濕劑的預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器。

根據(jù)本公開(kāi)的一方面，以上和其它目的可以通過(guò)提供用于汽車的包括主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的空氣過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中預(yù)過(guò)濾器包含具有平均密度為0.01g/cm³至0.5g/cm³的非織造合成纖維和吸附至預(yù)過(guò)濾器的吸濕劑。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供有用于汽車的包括主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的空氣過(guò)濾器，其中預(yù)過(guò)濾器由以下制成：平均密度為0.031g/cm³至0.5g/cm³的第一非織造合成纖維層；以及平均密度為0.01g/cm³至0.03g/cm³的第二非織造合成纖維層，其中吸濕劑吸附至預(yù)過(guò)濾器。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供有制造用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器的方法，所述方法包括以下步驟：(a)在梳理合成纖維之后形成非織造網(wǎng)絡(luò)的步驟；(b)通過(guò)針刺工藝使網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的步驟；(c)通過(guò)允許結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)穿過(guò)壓輥而分別形成主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的步驟；(d)使用吸濕劑溶液分別浸漬主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的步驟；(e)分別干燥浸漬的主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的步驟；以及(f)通過(guò)將預(yù)過(guò)濾器層壓在主過(guò)濾器上而制造空氣過(guò)濾器的步驟。

以下討論本公開(kāi)的其它方面和優(yōu)選實(shí)施方案。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考在附圖中示出的本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)描述本公開(kāi)的以上和其它特征，其中附圖在下文中僅通過(guò)例證的方式給出，因此并非對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行限制，其中：

圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的制造實(shí)施例2制造的第二預(yù)過(guò)濾器的剖視圖；

圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的制造實(shí)施例3制造的主過(guò)濾器的剖視圖；

圖3示出了本公開(kāi)的收集粉塵的主過(guò)濾器；

圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的空氣過(guò)濾器；以及

圖5是示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的空氣過(guò)濾器的制造工藝的工藝流程圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖可以不必按比例繪制，而是呈現(xiàn)說(shuō)明本公開(kāi)的基本原理的各種優(yōu)選特征的稍微簡(jiǎn)化的表示。如本文所公開(kāi)的本公開(kāi)的特定設(shè)計(jì)特征，包括例如，特定尺寸、取向、位置和形狀，將通過(guò)具體預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境來(lái)部分地確定。

具體實(shí)施方式

在下文，現(xiàn)在將對(duì)本公開(kāi)的各種實(shí)施方案作出詳細(xì)參考，其示例在附圖中示出并在以下進(jìn)行描述。雖然本公開(kāi)將結(jié)合示例性實(shí)施方式進(jìn)行描述，但應(yīng)該理解，本說(shuō)明書并非旨在將本公開(kāi)限制為那些示例性實(shí)施方式。相反，本公開(kāi)旨在不僅涵蓋示例性實(shí)施方式，而且旨在涵蓋包括在由所附權(quán)利要求所限定的本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)的各種替換、修改、等價(jià)方式及其它實(shí)施方式。

本公開(kāi)提供了用于汽車的包括主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的空氣過(guò)濾器，其中預(yù)過(guò)濾器可包含平均密度為0.01g/cm³至0.5g/cm³的非織造合成纖維和可以吸附至預(yù)過(guò)濾器的吸濕劑。

特別地，預(yù)過(guò)濾器可以由平均密度為0.01g/cm³至0.5g/cm³的非織造合成纖維制成。當(dāng)平均密度小于0.01g/cm³時(shí)，集塵效果可能較差。當(dāng)平均密度大于0.5g/cm³時(shí)，引擎的進(jìn)氣壓力可增加。

此外，本公開(kāi)提供了用于汽車的包括主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的空氣過(guò)濾器，其中預(yù)濾器可以由以下制成：平均密度為0.031g/cm³至0.5g/cm³的第一非織造合成纖維層；以及平均密度為0.01g/cm³至0.03g/cm³的第二非織造合成纖維層，其中吸濕劑可以吸附至預(yù)過(guò)濾器。

特別地，預(yù)過(guò)濾器可以由兩層組成，以便增加集塵量和集塵效率。在此，兩層中的第一非織造合成纖維層可以收集大尺寸的粉塵，其第二非織造合成纖維層可以增加小尺寸的集塵效率。第一非織造合成纖維層可以具有0.031g/cm³至0.5g/cm³的平均密度，并且第二非織造合成纖維層可以具有0.01g/cm³至0.03g/cm³的平均密度。在此，預(yù)過(guò)濾器可以由具有不同密度梯度的兩層非織造層形成，以便像在主過(guò)濾器中那樣分散和收集每層的粉塵，收集至其每層或通過(guò)其收集的粉塵類型不同。當(dāng)預(yù)過(guò)濾器由多層而不是單層形成時(shí)，此類粉塵分散和收集效果可以是優(yōu)異的。此外，當(dāng)預(yù)過(guò)濾器的密度比主過(guò)濾器的密度高時(shí)，在空氣被引入到主過(guò)濾器時(shí)壓差可大大增加，因此，引擎的燃料效率可大大降低。對(duì)于各層密度值可以如下：預(yù)過(guò)濾器的第一非織造合成纖維層<預(yù)過(guò)濾器的第二非織造合成纖維層<主過(guò)濾器的蓬松層<主過(guò)濾器的中間層<主過(guò)過(guò)濾的致密層。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，第一非織造合成纖維層和第二非織造合成纖維層分別具有10mm至35mm的厚度。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，吸濕劑可以為二氧化硅。在一般過(guò)濾器的情況下，當(dāng)粉塵的尺寸大或流速增大時(shí)，收集的粉塵可由于擴(kuò)散效應(yīng)而逸出。當(dāng)預(yù)過(guò)濾器包含吸附至此的吸濕劑時(shí)，納米級(jí)吸濕劑被吸附至纖維表面上，因此，隨濕氣的增加，纖維表面上的濕涂層影響增加。另外，由于濕涂層，濕氣可收集粉塵，并且防止收集的粉塵的逸出。因此，預(yù)過(guò)濾器可具有優(yōu)異的集塵能力。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，吸濕劑可具有1nm至25nm的平均粒徑。當(dāng)纖維表面具有吸附至此的吸濕劑時(shí)，其吸收能力取決于吸濕劑的平均粒徑。此外，當(dāng)吸濕劑的平均粒徑為幾納米時(shí)，集塵能力可以通過(guò)用濕氣涂敷纖維表面而增加。特別地，當(dāng)吸濕劑的平均粒徑小于1nm時(shí)，吸濕劑不可以均勻地吸附至纖維表面上。當(dāng)平均粒徑大于25nm時(shí)，被吸附的吸濕劑可以容易地逸出。吸濕劑的平均粒徑可以為10nm至20nm，并且進(jìn)一步可以為15nm。

吸濕劑的總吸附量可以為20g/cm²至30g/cm²。特別地，當(dāng)吸濕劑的總吸附量小于20g/cm²時(shí)，可能降低預(yù)過(guò)濾器每層的涂敷量和機(jī)械粘合性，因此，粉塵會(huì)逸出。當(dāng)總吸附量大于30g/cm²時(shí)，通風(fēng)阻力可由于過(guò)大的涂敷量而增加。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，預(yù)過(guò)濾器的厚度可以為20mm至70mm。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，非織造合成纖維可包含60重量％至70重量％的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和30重量％至40重量％的聚甲基丙烯酸甲酯。特別地，當(dāng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的含量小于60重量％時(shí)，合成纖維的量可以降低，因此，密度和集塵量會(huì)降低。當(dāng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的含量大于70重量％時(shí)，粘合劑的含量可以降低，因此，每層之間的粘合性會(huì)降低。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，預(yù)過(guò)濾器的非織造合成纖維可具有300μm至1000μm的平均孔徑。特別地，當(dāng)平均孔徑小于300μm時(shí)，其可以小于主濾器的蓬松層的平均孔徑，因此，通風(fēng)阻力會(huì)增加。當(dāng)平均孔徑大于1000μm時(shí)，對(duì)于具有5μm至200μm的粒度的粉塵的收集效率會(huì)降低。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，主過(guò)濾器可包括含有平均孔徑為30μm至50μm的非織造合成纖維的致密層；含有平均孔徑為50μm至150μm的非織造合成纖維并且形成于所述致密層上的中間層；以及含有平均孔徑為250μm至350μm的非織造合成纖維并且形成于所述中間層上的蓬松層，并且吸濕劑可以吸附至主過(guò)濾器。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，吸附至主過(guò)濾器的吸濕劑的總吸附量可以為70g/cm²至80g/cm²。特別地，當(dāng)吸濕劑的總吸附量小于70g/cm²時(shí)，集塵性能會(huì)較差。當(dāng)吸濕劑的總吸附量大于80g/cm²時(shí)，生產(chǎn)成本會(huì)增加。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，致密層可以由具有30μm至50μm的平均孔徑的非織造合成纖維制成。特別地，當(dāng)非織造合成纖維的平均孔徑小于30μm時(shí)，引擎的輸出可以由于通風(fēng)阻力等而降低。當(dāng)非織造合成纖維的平均孔徑大于50μm時(shí)，在收集具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉塵中會(huì)存在問(wèn)題。非織造合成纖維的平均孔徑可以為35μm至45μm，并且進(jìn)一步可以為40μm。當(dāng)致密層的平均孔徑為30μm至50μm時(shí)，即平均孔徑可以為超細(xì)時(shí)，可以收集具有0.1μm至5.0μm的尺寸的粉塵。特別地，致密層可收集可引起引擎磨蝕和氣流傳感器誤差的粉塵。

此外，致密層可具有0.08g/cm³至0.15g/cm³的平均密度和0.3mm至1.5mm的厚度。特別地，當(dāng)致密層具有小于0.08g/cm³的平均密度時(shí)，對(duì)于具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉塵的收集性能會(huì)降低。當(dāng)致密層具有大于0.15g/cm³的平均密度時(shí)，引擎的輸出可由于通風(fēng)阻力等而變得降低。此外，當(dāng)致密層的厚度薄于0.3mm時(shí)，對(duì)于具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉塵的收集性能會(huì)降低。當(dāng)致密層的厚度大于1.5mm時(shí)，對(duì)于具有0.1μm至0.5μm的粒度的粉塵的收集性能可增加，但中間層和蓬松層的厚度會(huì)降低。結(jié)果，收集到中間層和蓬松層的粉塵量會(huì)降低。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，中間層可以為具有50μm至150μm的平均孔徑的非織造合成纖維。特別地，當(dāng)非織造合成纖維具有小于50μm的平均孔徑時(shí)，通風(fēng)阻力會(huì)增加，因此，引擎的輸出會(huì)降低。當(dāng)非織造合成纖維具有大于150μm的平均孔徑時(shí)，蓬松層的集塵性能會(huì)降低。非織造合成纖維的平均孔徑可以為95μm至105μm，并且進(jìn)一步可以為100μm。

此外，中間層可具有0.04g/cm³至0.1g/cm³的平均密度和0.5mm至1.5mm的厚度。特別地，當(dāng)中間層具有小于0.04g/cm³的平均密度時(shí)，通風(fēng)阻力會(huì)增加，并且因此，引擎的輸出會(huì)降低。當(dāng)中間層具有大于0.1g/cm³的平均密度時(shí)，中間層的集塵性能可以降低。此外，當(dāng)中間層的厚度小于0.5mm時(shí)，對(duì)于具有0.5μm至100μm的粒度的粉塵的收集性能會(huì)降低。當(dāng)中間層的厚度大于1.5mm時(shí)，通風(fēng)阻力會(huì)增加。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，蓬松層可以為平均孔徑為250μm至350μm的非織造合成纖維。特別地，當(dāng)非織造合成纖維具有小于250μm的平均孔徑時(shí)，通風(fēng)阻力會(huì)增加。當(dāng)非織造合成纖維具有大于350μm的平均孔徑時(shí)，對(duì)于具有0.1μm至5.0μm的粒度的粉塵的收集性能可變得降低。非織造合成纖維的平均孔徑可以為290μm至310μm，并且進(jìn)一步可以為300μm。蓬松層和中間層的平均直徑可以比致密層的平均直徑大，因此，可以有利地收集具有0.5μm至100μm的粒度的粉塵。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，蓬松層可具有0.02g/cm³至0.07g/cm³的平均密度和1mm至2.5mm的厚度。特別地，當(dāng)蓬松層具有小于0.02g/cm³的平均密度時(shí)，蓬松層的集塵效率會(huì)降低。當(dāng)蓬松層具有大于0.07g/cm³的平均密度時(shí)，通風(fēng)阻力會(huì)增加，因此，引擎的輸出會(huì)降低。蓬松層可收集具有0.5μm至100μm的粒度的相對(duì)較大尺寸的粉塵。空氣過(guò)濾器可收集約80％或更多的粉塵。此外，當(dāng)蓬松層的厚度小于1mm時(shí)，細(xì)粉塵可以被引入到引擎的內(nèi)部中。當(dāng)蓬松層的厚度大于2.5mm時(shí)，可以發(fā)生過(guò)大的通風(fēng)阻力，因此，引擎的輸出會(huì)降低。蓬松層的厚度可以為1mm至2mm。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器可具有1cm/min至20cm/min的吸收能力。在此，吸收能力可意味著吸濕度，即，每分鐘吸收的距離。即，當(dāng)本公開(kāi)的空氣過(guò)濾器浸泡在水中時(shí)，每分鐘有1cm到20cm的距離可以被吸附。

圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的空氣過(guò)濾器。如圖4所示，空氣過(guò)濾器可以由形成于上部處的預(yù)過(guò)濾器和形成于下部處的主過(guò)濾器組成。

同時(shí)，本公開(kāi)提供了制造用于汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器的方法，所述方法可包括：(a)在梳理合成纖維之后形成非織造網(wǎng)絡(luò)的步驟；(b)通過(guò)針刺工藝使網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的步驟；(c)通過(guò)使結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)穿過(guò)壓輥而分別形成主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的步驟；(d)使用吸濕劑溶液分別浸漬主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的步驟；(e)分別干燥浸漬的主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器的步驟；以及(f)通過(guò)將預(yù)過(guò)濾器層壓在主過(guò)濾器上而制造空氣過(guò)濾器的步驟。

圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的空氣過(guò)濾器的制造的工藝流程圖。如圖5所示，首先，梳理合成纖維。隨后，梳理的合成纖維經(jīng)受結(jié)合步驟以形成網(wǎng)絡(luò)，并且用吸濕劑溶液浸漬通過(guò)針刺工藝結(jié)合網(wǎng)絡(luò)形成的主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器。接著，進(jìn)行干燥，然后纏繞主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器。隨后，將這些過(guò)濾器層壓以制造空氣過(guò)濾器。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，步驟(c)可以在130℃至150℃下進(jìn)行30秒至3分鐘，并且可以在140℃下進(jìn)行1分鐘。此外，在步驟(c)中，預(yù)過(guò)濾器可以由以下制成：平均密度為0.01g/cm³至0.5g/cm³的非織造合成纖維，或者密度為0.031g/cm³至0.5g/cm³的第一非織造合成纖維和平均密度為0.01g/cm³至0.03g/cm³的第二非織造合成纖維。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，在步驟(c)中，主過(guò)濾器可包括含有平均孔徑為30μm至50μm的非織造合成纖維的致密層；含有平均孔徑為50μm至150μm的非織造合成纖維并且形成于所述致密層上的中間層；以及含有平均孔徑為250μm至350μm的非織造合成纖維并且可以形成于所述中間層上的蓬松層。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，步驟(d)的吸濕劑溶液可以是其中由二氧化硅組成的吸濕劑以膠態(tài)分散的溶液。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式，步驟(e)的干燥可以在40℃至100℃下進(jìn)行三小時(shí)至七小時(shí)。特別地，當(dāng)干燥溫度低于40℃時(shí)，干燥時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。當(dāng)干燥溫度高于100℃時(shí)，二氧化硅會(huì)粘結(jié)在一起，因此可發(fā)生拒水性。此外，當(dāng)干燥時(shí)間短于三小時(shí)時(shí)，不可以正常執(zhí)行干燥。當(dāng)干燥時(shí)間長(zhǎng)于七小時(shí)時(shí)，總制造時(shí)間會(huì)增加。干燥可以在70℃下執(zhí)行五小時(shí)。

根據(jù)本公開(kāi)的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器可以根據(jù)如前所述的方法制造，然后用吸濕劑溶液浸漬，并經(jīng)受干燥工藝，因?yàn)槲鼭駝┛梢跃鶆虻匚街令A(yù)過(guò)濾器的纖維表面，因此，當(dāng)合成纖維制成為非織造形式時(shí)，可不發(fā)生由外部沖擊引起的解吸。如果工藝順序被改變，即，如果非織造形式在執(zhí)行吸濕劑的吸附后進(jìn)行制造，那么吸附至纖維表面的吸濕劑會(huì)由于后續(xù)工藝而被分離或分開(kāi)，因此，吸收能力會(huì)降低。

用于本公開(kāi)的汽車的空氣過(guò)濾器可使用重力效應(yīng)、慣性效應(yīng)、阻斷效應(yīng)以及擴(kuò)散效應(yīng)以收集粉塵。特別地，關(guān)于重力效應(yīng)，通過(guò)氣流接近纖維的粒子可由于重力而偏離氣流，并且可以沉淀在過(guò)濾器的纖維上被收集。

關(guān)于慣性效應(yīng)，粒子可由于慣性和與纖維的碰撞而偏離氣流。當(dāng)粒度大、密度高、速度高并且纖維尺寸小時(shí)，此類效應(yīng)可以增加。收集效果可由于此類效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)。

關(guān)于阻斷效應(yīng)，當(dāng)根據(jù)氣流移動(dòng)的粒子接近纖維時(shí)，粒子可以由于粒子的尺寸而被捕獲。此類效應(yīng)可以受到纖維的尺寸和粒度的比例的影響。此類效應(yīng)在收集中等尺寸或較大的粒子中是有用的。

關(guān)于擴(kuò)散效應(yīng)，在由于氣體分子和粒子之間的碰撞引起的布朗運(yùn)動(dòng)的低速下，小尺寸纖維容易捕捉小粒子，并且此類效應(yīng)不受粒子密度的影響。特別地，關(guān)于擴(kuò)散效應(yīng)，某些尺寸或更大的粉塵或以恒定流速收集的粉塵的逸出可以通過(guò)用吸濕劑處理預(yù)過(guò)濾器而降低，從而增加了集塵量。

另外，粉塵可以通過(guò)靜電力來(lái)收集。由于靜電力，漂浮在空氣中的粒子中的帶(-)或(+)電的粒子可以通過(guò)靜電力收集至過(guò)濾器的纖維，所述過(guò)濾器具有永久電極化性并形成周邊環(huán)境的電場(chǎng)。

因此，用于根據(jù)本公開(kāi)的汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器可以通過(guò)將吸濕劑吸附至由具有特定平均密度的非織造合成纖維組成的預(yù)過(guò)濾器和由具有特定平均孔徑的三層非織造合成纖維形成的主過(guò)濾器來(lái)制造，因此，與現(xiàn)有的過(guò)濾器相比，特細(xì)粉塵粒子被收集且集塵量大大增加。因此，維修成本可以降低。

此外，即使當(dāng)僅將納米級(jí)吸濕劑施加至本公開(kāi)的預(yù)過(guò)濾器而不需要單獨(dú)的粘合劑時(shí)，也促進(jìn)了吸附。此外，通過(guò)將吸濕劑吸附至預(yù)過(guò)濾器的所有致密層、中間層和蓬松層，防止了從空氣中收集的粉塵逸出。因此，過(guò)濾器的集塵量可以增加，因此，引擎的耐磨性和耐久性增加，從而增加了引擎壽命。

在下文，將參考以下實(shí)施例對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行更詳細(xì)的描述。本公開(kāi)的范圍并不限于以下實(shí)施例，而是涵蓋基本上與其等同的技術(shù)思想的修改。

制造實(shí)施例1：第一預(yù)過(guò)濾器的制造

為了制造預(yù)過(guò)濾器，在梳理工藝中使用平均密度為0.026g/cm³的合成纖維。隨后，梳理的合成纖維形成為網(wǎng)絡(luò)形式。隨后，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受約700次針刺并在140℃下熱固化一分鐘，從而制造具有6mm的厚度的第一預(yù)過(guò)濾器。

制造實(shí)施例2：第二預(yù)過(guò)濾器的制造

為了制造預(yù)過(guò)濾器，在梳理工藝中使用平均密度為0.04g/cm³的第一合成纖維和平均密度為0.02g/cm³的第二合成纖維。隨后，將梳理過(guò)第一合成纖維和第二合成纖維均勻?qū)訅撼删W(wǎng)絡(luò)形式。隨后，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受約700次針刺并在140℃下熱固化一分鐘，從而制造具有4mm的厚度的第二預(yù)過(guò)濾器。

圖1示出了根據(jù)制造實(shí)施例2制造的第二預(yù)過(guò)濾器的剖視圖。如圖1所示，預(yù)過(guò)濾器的上部由平均密度為0.04g/cm³第一非織造合成纖維形成，并且其下部由平均密度為0.02g/cm³的第二非織造合成纖維形成。

制造實(shí)施例3：主過(guò)濾器的制造

為了制造主過(guò)濾器，在致密層梳理工藝中使用具有40μm的平均孔徑的合成纖維，在中間層梳理工藝中使用平均孔徑為100μm的合成纖維，并且在蓬松層梳理工藝中使用平均孔徑為300μm的合成纖維。隨后，將梳理過(guò)合成纖維均勻?qū)訅撼删W(wǎng)絡(luò)形式。在本文，致密層形成為0.5mm的厚度，中間層形成為1mm的厚度并且蓬松層形成為1.5mm的厚度。隨后，幅材經(jīng)受約700次針刺并在140℃下熱固化一分鐘，從而制造具有3mm的厚度的主過(guò)濾器。圖2示出了根據(jù)制造實(shí)施例3制造的主過(guò)濾器的剖視圖。

實(shí)施例1

吸濕劑溶液通過(guò)將45重量％的平均粒徑為12nm的硅溶膠(160g硅溶膠)與55重量％的水混合并且將其以膠體狀態(tài)分散來(lái)制備。隨后，使用吸濕劑溶液浸漬根據(jù)制造實(shí)施例1制造的第一預(yù)過(guò)濾器和根據(jù)制造實(shí)施例3制造的主過(guò)濾器。隨后，將浸漬的第一預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器在70℃干燥五小時(shí)，從而制造其中細(xì)二氧化硅粒子被吸附至纖維表面的預(yù)濾過(guò)器。在本文，吸附至第一預(yù)過(guò)濾器的吸濕劑的總吸附量為30g/cm²，并且吸附至主過(guò)濾器的吸濕劑的總吸附量為75g/cm²。隨后，將主過(guò)濾器和預(yù)過(guò)濾器層壓，從而制造用于汽車的空氣過(guò)濾器。

實(shí)施例2

以與實(shí)施例1相同的方式制造用于汽車的空氣過(guò)濾器，不同的是使用根據(jù)制造實(shí)施例2制造的第二預(yù)過(guò)濾器代替第一預(yù)過(guò)濾器。在本文，吸附至第二預(yù)過(guò)濾器的吸濕劑的總吸附量為30g/cm²，并且吸附至主過(guò)濾器的吸濕劑的總吸附量為75g/cm²。

比較例1

使用不包括預(yù)過(guò)濾器的一般空氣凈化器。

比較例2

直接層壓實(shí)施例1的第一預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器而不需要使用吸濕劑溶液浸漬，以制造用于汽車的空氣過(guò)濾器。

比較例3

直接層壓實(shí)施例2的第一預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器而不需要使用吸濕劑溶液浸漬，以制造用于汽車的空氣過(guò)濾器。

實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1

測(cè)量根據(jù)實(shí)施例1和實(shí)施例2以及比較例1至比較例3制造的空氣過(guò)濾器的特性，諸如透氣率、集塵量、壓力損失、初始效率和壽命效率。結(jié)果總結(jié)于下表1。

[表1]

如表1所示，在比較例1的情況下，透氣率最低，因此，集塵量和壓力損失的值最低。此外，可以確認(rèn)的是，在比較例2和比較例3的情況下，與實(shí)施例1和實(shí)施例2相比，透氣率最高，但集塵量低。

另一方面，可以確認(rèn)的是，在實(shí)施例1和實(shí)施例2的情況下，與比較例2和比較例3相比，透氣率相對(duì)較低，但集塵量相對(duì)較高，在77％和83％。此外，可以確認(rèn)的是，初始效率和壽命效率保持在99％或更多。因此，可以確認(rèn)的是，通過(guò)將吸濕劑吸附至具有特定平均密度的預(yù)過(guò)濾器和具有由平均直徑不同的非織造合成纖維形成的三層結(jié)構(gòu)的主過(guò)濾器，表現(xiàn)出優(yōu)異的壽命效率，同時(shí)，收集各種尺寸的超細(xì)粉塵粒子，從而與現(xiàn)有的過(guò)濾器相比，大大增加了集塵量。

圖3示出了根據(jù)實(shí)施例1制造的主過(guò)濾器，通過(guò)所述主過(guò)濾器收集粉塵。如圖3所示，可以確認(rèn)的是，大量的具有相對(duì)較大粒度的粉塵被收集到蓬松層，并且相對(duì)較細(xì)的粉塵被吸附至中間層和致密層。

實(shí)驗(yàn)實(shí)施例2

使用根據(jù)實(shí)施例2和比較例1至比較例3制造的空氣過(guò)濾器，測(cè)量取決于濕度的集塵量。特別地，在23℃下于50％、55％、60％、70％和80％的濕度條件下，根據(jù)ksriso5011測(cè)量集塵量。結(jié)果總結(jié)于下表2。在下表2中，相對(duì)于比較例1的集塵的增加量和增加速率計(jì)算集塵的增加量和增加速率。

[表2]

如表2所示，可以確認(rèn)的是，在其中未采用預(yù)過(guò)濾器的比較例1和其中未采用吸濕劑的吸附的比較例2的情況下，與實(shí)施例2相比，表現(xiàn)出非常低的集塵量，并且其初始效率和終點(diǎn)效率相對(duì)較低。

此外，可以確認(rèn)的是，在其中未采用吸濕劑的吸附的比較例3的情況下，與比較例1和比較例2相比，集塵量稍微增加，但與實(shí)施例1相比，集塵量降低。

另一方面，可以確認(rèn)的是，在其中采用了包含吸附至此的吸濕劑的預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器的實(shí)施例2的情況下，每單位面積的集塵量最高，并且集塵量也隨濕度的增加而增加。因此，可以確認(rèn)的是，通過(guò)將吸濕劑吸附至預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器，由于吸濕防止了從空氣收集的粉塵的逸出，因此，過(guò)濾器的集塵效率提高。

如從上面的描述可知，因?yàn)橛糜诟鶕?jù)本公開(kāi)的汽車的長(zhǎng)壽命空氣過(guò)濾器可以包括由具有特定平均密度的非織造合成纖維制成的預(yù)過(guò)濾器和由具有特定平均孔徑的三層非織造合成纖維形成的主過(guò)濾器，所述預(yù)過(guò)濾器和所述主過(guò)濾器包含吸附至此的吸濕劑，集塵量通過(guò)收集超細(xì)粉塵粒子而大大增加，并且因此維修成本可以降低。

此外，即使當(dāng)僅將納米級(jí)吸濕劑施加至本公開(kāi)的預(yù)過(guò)濾器而不需要單獨(dú)的粘合劑時(shí)，也促進(jìn)了吸附。此外，由于吸濕劑吸收至預(yù)過(guò)濾器的所有致密層、中間層和蓬松層，可以防止通過(guò)吸濕從空氣中收集的粉塵的逸出，因此，過(guò)濾器的集塵量增加。因此，引擎的耐磨性和耐久性增加，因此，引擎的壽命增加。