過濾器及其制造方法
【專利摘要】一種過濾器，該過濾器包括非織造纖維材料襯墊，所述襯墊具有固結(jié)的襯墊材料的大體上固化的邊緣，該固結(jié)的襯墊材料先被軟化并隨后硬化。
【專利說明】過濾器及其制造方法
[0001]本發(fā)明涉及一種非織造纖維材料過濾器以及制造該過濾器的方法。
[0002]通常，制造非織造纖維材料過濾器的做法是利用注塑成型工藝包圍圍繞過濾襯墊形成的框架中的過濾襯墊的外圍區(qū)域,其中在過濾襯墊的外圍和框架之間具有密封。所述密封保證全部流體流過過濾襯墊而沒有繞過襯墊。框架同時向過濾襯墊提供支撐并提高過濾襯墊的可操作性和耐久性，例如，允許過濾器被壓縮和被清洗。
[0003]注塑成型工藝通過軸向擠壓過濾襯墊的外圍區(qū)域以消除任何漂浮的非織造材料，并允許注塑成型工具圍繞過濾襯墊的外圍密封過濾襯墊。擠壓過濾襯墊將使得過濾襯墊的滲透性較差并影響過濾襯墊的性能，尤其是對相對厚的過濾襯墊(例如厚度大于大約10mm)。另一方面，如果不擠壓過濾襯墊，注塑成型工藝將僅僅將塑料框架材料注入到整個過濾襯墊，從而導致過濾襯墊不能使用。這種擠壓技術(shù)是已知的,例如,從W0-A-2005079951可得知。
[0004]因此，需要提供一種過濾器以及制造該過濾器的方法，該過濾器能夠抑制除了過濾襯墊外圍之外的框架材料器吸收，而不需擠壓過濾襯墊的外圍區(qū)域。甚至，需要提供一種過濾器以及制造該過濾器的方法，在保持過濾器足夠的耐久性和可操作性的同時，該過濾器消除了 一個單獨的框架的需要。
[0005]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種非織造纖維材料過濾器以及制造該過濾器的方法，該過濾器克服或至少改善了現(xiàn)有過濾器的缺點。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種過濾器，該過濾器包括非織造纖維材料襯墊，所述襯墊具有固結(jié)的襯墊材料的大體上固化的邊緣，所述邊緣先被軟化并隨后硬化。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造過濾器的方法，該方法包括以下步驟:提供非織造纖維材料襯墊；處理所述襯墊的外圍區(qū)域以圍繞所述襯墊形成已被軟化的固化材料邊緣；以及隨后允許固化材料的所述邊緣硬化。
[0008]所述襯墊可被處理，該處理包括橫向擠壓并加熱所述襯墊的外圍區(qū)域以形成圍繞所述襯墊的已被軟化的固化材料邊緣。
[0009]所述襯墊的所述外圍區(qū)域可被大體上加熱到所述纖維材料的熔點。
[0010]所述襯墊的所述外圍區(qū)域可被板橫向擠壓并加熱，所述板設(shè)置有凹部，所述凹部一起與所述襯墊的形狀相對應(yīng)。所述板可朝向彼此移動以及遠離彼此移動以與所述襯墊所述外圍區(qū)域嚙合和脫離。
[0011 ] 所述板可包括諸如至少一個電加熱元件的加熱裝置。
[0012]所述襯墊支撐在例如熱絕緣材料的支撐板上。
[0013]如果需要，所述襯墊的所述邊緣可被不同材料的套筒包圍。例如，所述襯墊的所述邊緣可被耐高溫紙?zhí)淄舶鼑Ｋ鎏淄部梢允鞘菭奚缘摹?br> [0014]可選地，所述襯墊可相對于圓柱形部件轉(zhuǎn)動以使得所述襯墊的所述外圍邊緣能夠通過所述襯墊的所述外圍邊緣和所述圓柱形部件之間的摩擦被加熱并軟化或被熔化。加熱了的襯墊可以隨后與圓柱形部件分離并且被冷卻和硬化以形成固化邊緣
[0015]進一步可選地，所述過濾襯墊可通過利用激光束切割非織造纖維材料薄板來形成，所述激光束軟化并熔化所述激光束任何一側(cè)的材料并導致襯墊材料固結(jié)，以使得隨著所述材料冷卻和硬化在所述襯墊上成形固化邊緣。
[0016]作為另一種選擇，可利用溶劑來處理所述過濾襯墊，該溶劑能夠?qū)е滤鲞吘墔^(qū)域的材料軟化并固結(jié)。當溶劑蒸發(fā)時或以其他方式去除溶劑時，邊緣區(qū)域隨后硬化以導致固化邊緣形成在襯墊上。
[0017]過濾襯墊可被擠壓或可利用例如激光剖面的其他方法，來在固化邊緣的成形過程中改變過濾襯墊的邊緣輪廓。例如，可以通過施加壓力可使邊緣凸出或者通過激光剖面可使邊緣相對于一個或兩個面成角度。
[0018]所述非織造纖維材料可選自彈性塑料，例如聚酯、聚丙烯、尼龍6或者尼龍6/6。
[0019]為了更好地理解本發(fā)明并更清楚地顯示本發(fā)明是如何實施的，現(xiàn)在將參考附圖并通過舉例的方式來說明，其中:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一種配置中，用于實現(xiàn)生產(chǎn)過濾器的方法的設(shè)備的一種實施方式的分解立體圖；
[0021]圖2是圖1的設(shè)備在第二種配置中的立體圖；以及
[0022]圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的過濾器的立體圖。
[0023]圖1和2顯示了一種利用非織造纖維材料襯墊I生產(chǎn)非織造纖維材料過濾器的設(shè)備。該非織造纖維材料可以是諸如聚酯、聚丙烯、尼龍6或者尼龍6/6的塑料材料。所述設(shè)備包括例如利用熱絕緣材料制成的支撐板3，該支撐板3用于支撐襯墊I和一對熱成型板5，7，熱成型板5，7分別成形有凹部9，11。熱成型板5，7可以在圖1顯示的第一間隔結(jié)構(gòu)和圖2顯示的第二閉合結(jié)構(gòu)之間移動。凹部9，11的形狀和尺寸與襯墊I的外圍形狀相對應(yīng)，以及凹部9，11能夠與襯墊I的邊緣區(qū)域嚙合以及以很小的程度橫向擠壓所述襯墊的外圍區(qū)域并同時不擠壓襯墊的大部分。每個熱成型板5，7至少在凹部9，11的區(qū)域中加入例如電加熱元件的加熱裝置(圖2中圖示性地顯示)以大體上將襯墊I的外圍邊緣加熱到襯墊材料的熔點，使纖維軟化并熔化到可以使纖維固結(jié)的程度，并且當隨后冷卻并硬化時，產(chǎn)生圖3所示的大體上固化的邊緣13，并在隨后的框架的注塑成型或者框架的樹脂鑄造的情況下大體上防止流體的流通，因為鑄造工具能夠相對過濾襯墊的固化的邊緣密封。因此，在隨后的框架成型過程中不需要擠壓襯墊，并相對現(xiàn)有的過濾器提高了過濾器的性能。
[0024]在使用圖1和2的設(shè)備時，將襯墊I放置在支撐板3的預定位置處并一起移動已加熱的熱成型板5，7以使凹部9，11如圖2所示的與過濾襯墊的外圍嚙合，并一定程度的擠壓過濾襯墊的外圍區(qū)域。熱成型板同時將所述外圍區(qū)域加熱到過濾襯墊材料熔點的適當溫度以使材料軟化。對于聚酯材料，熔化溫度通常大約為攝氏265度，對于聚丙烯材料，熔化溫度通常大約為攝氏165度，對于尼龍6材料，熔化溫度通常大約為攝氏255度，對尼龍6/6材料，熔化溫度通常大約為攝氏255度。一旦形成了固結(jié)的邊緣，熱成型板將撤回到圖1顯示的位置，以及一旦該固化邊緣隨后充分地冷卻并且變得足夠堅硬，則可移出形成的過濾襯墊。
[0025]雖然可能需要對用于替換現(xiàn)有過濾器的產(chǎn)品提供用于過濾襯墊的框架，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，固化邊緣13能夠滿足耐久性和可操作性的需求并因此不需要框架，襯墊I和固化邊緣13形成完整的過濾器15。
[0026]如果需要，襯墊I的邊緣可被不同材料的套筒包圍以幫助成形和/或硬化過程。例如，過濾襯墊的邊緣可被耐高溫紙?zhí)淄舶鼑?，該耐高溫紙?zhí)淄灿欣诩訜岵⒁虼塑浕蛉刍^濾襯墊材料，但同時防止燒壞過濾襯墊材料。這種套筒可以是犧牲性的并且是只可使用一次的。
[0027]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，固化邊緣13能夠通過多種不同的方式形成。
[0028]例如，摩擦能夠產(chǎn)生熱量。也就是說，過濾襯墊I能夠相對于圓柱形部件轉(zhuǎn)動以使得襯墊的外圍邊緣能夠通過襯墊的外圍邊緣和圓柱形部件之間的摩擦被加熱并軟化或熔化，從而導致襯墊材料固結(jié)。加熱了的襯墊可以隨后與圓柱形部件分離并且被冷卻和硬化以形成固化邊緣13。
[0029]可選地，過濾襯墊I能夠通過利用激光束切割適當?shù)姆强椩炖w維材料薄板來形成，該激光束能夠軟化并熔化激光束任何一側(cè)的材料并導致襯墊材料固結(jié)，以隨著材料冷卻和硬化在襯墊上成形固化邊緣13。
[0030]進一步可選地，過濾襯墊I的邊緣可以利用溶劑來處理，該溶劑能夠?qū)е逻吘墔^(qū)域的材料軟化或熔化并固結(jié)。當溶劑蒸發(fā)時或以其他方式去除溶劑時，邊緣區(qū)域隨后硬化以導致固化邊緣13形成在襯墊上。適當?shù)娜軇夹g(shù)人員來說是已知的，但是舉例來說，該溶劑可包括用于聚酯的丙酮，用于聚丙烯的四氟化碳以及用于尼龍的苯酚。
[0031]過濾襯墊可被擠壓或可利用例如激光剖面的其他方法，來在固化邊緣13的成形過程中改變過濾襯墊的邊緣輪廓。例如，可以通過施加壓力以使邊緣凸出或者通過激光剖面來使邊緣相對于一個或兩個面成角度。
【權(quán)利要求】
1.一種過濾器，該過濾器包括非織造纖維材料襯墊(1)，所述襯墊具有固結(jié)的襯墊材料的大體上固化的邊緣(13)，所述邊緣(13)先被軟化并隨后硬化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中所述非織造纖維材料包括塑料材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器，其中所述非織造纖維材料選自聚酯、聚丙烯、尼龍6以及尼龍6/6。
4.一種制造過濾器的方法，該方法包括以下步驟: 提供非織造纖維材料襯墊(I);處理所述襯墊的外圍區(qū)域以圍繞所述襯墊形成已被軟化的固化材料邊緣(13);以及隨后允許固化材料的所述邊緣硬化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述襯墊(I)被處理，該處理包括橫向擠壓并加熱所述襯墊的外圍區(qū)域以形成圍繞所述襯墊的已被軟化的固化材料邊緣(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中所述襯墊的所述外圍區(qū)域被大體上加熱到所述纖維材料的熔點。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中所述襯墊的所述外圍區(qū)域被板(5，7)橫向擠壓并加熱，所述板(5，7 )設(shè)置有凹部(9，11)，所述凹部(9，11) 一起與所述襯墊(I)的形狀相對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述板(5，7)可朝向彼此移動以及遠離彼此移動以與所述襯墊(I)的所述外圍區(qū)域嚙合和脫離。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述板(5，7)包括加熱裝置(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述加熱裝置包括至少一個電加熱元件(15)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4-10中任意一項所述的方法，其中所述襯墊(I)支撐在支撐板(3)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求4-11中任意一項所述的方法，其中所述襯墊(I)的所述邊緣被不同材料的套筒包圍。
13.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中所述襯墊(I)相對于圓柱形部件轉(zhuǎn)動以使得所述襯墊的所述外圍邊緣能夠通過所述襯墊的所述外圍邊緣和所述圓柱形部件之間的摩擦被加熱并軟化或被熔化。
14.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中所述過濾襯墊(I)通過利用激光束切割非織造纖維材料薄板來形成，所述激光束軟化并熔化所述激光束任何一側(cè)的材料并導致所述襯墊材料固結(jié)，以使得隨著所述材料冷卻和硬化在所述襯墊上成形固化邊緣(13)。
15.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的方法，其中利用溶劑來處理所述過濾襯墊(I)，該溶劑能夠?qū)е滤鲞吘墔^(qū)域的材料軟化并固結(jié)。
【文檔編號】B01D39/16GK103492043SQ201080070247
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2010年9月20日
【發(fā)明者】N·布蘭特納爾 申請人:N·布蘭特納爾