過濾介質和提供有這樣的過濾介質的過濾器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及用于烙融聚合物過濾的過濾介質的技術領域。過濾介質包括金屬纖 維。本發明還設及盤式過濾器W及包括運樣的發明性過濾介質的濾燭。
【背景技術】
[0002] 已知用于聚合物過濾的過濾介質，包括金屬纖維如不誘鋼纖維。聚合物過濾中的 過濾模式是深度過濾，其表示待被過濾介質捕集的雜質顆粒被捕獲并保持在過濾介質的體 積中。深度過濾不同于表面過濾，在表面過濾中，顆粒被捕集在過濾介質的表面(如用于過 濾其它類型的液體例如可食用液體(例如油、果汁或酒）的過濾器的情況）。在聚合物過濾 中，已知使用多層金屬纖維過濾介質。目的是通過在過濾器入口處提供較粗的纖維，并在過 濾器的整個厚度上提供一個或更多個較精細的纖維層，從而獲得遞增的深度過濾。過濾介 質必須被設計為適合具體類型的過濾器。對于不同的應用，例如在濾燭中，在葉盤過濾器 (或盤式過濾器元件）中，或在旋轉填充過濾器中，對過濾介質的要求具有一定程度的不同。 對于濾燭，過濾介質時常起權，增加了對使過濾介質起權的能力的要求。對于葉盤過濾器， 對耐壓的要求通常比其它過濾器類型更嚴格，因為當使用葉盤過濾器時，尤其在反脈沖清 洗階段施加較高的壓力水平。
[0003] 具有包括W非紡織布置的金屬纖維的過濾介質的盤式過濾器(葉盤過濾器)描述 在 W02007/137843A1W 及 W02012/004108A1 中。W02012/004108A1 公開了用于過濾烙融聚合 物的盤式過濾器元件。過濾器元件包括穀化ub)(穀限定了中央開口）、上過濾介質和下過濾 介質。上過濾介質和下過濾介質從穀徑向向外延伸。上過濾介質和下過濾介質包括含有第 一層和第二層的層狀結構。第一層包含非燒結金屬纖維絨毛(fleece),且第二層包含非燒 結金屬粉末顆粒的層。第一層和第二層彼此燒結在一起。
[0004] US2001/0037972A1公開了一種流體分離板，其用于從第一流體過濾第二流體。流 體分離板包括第一層過濾介質，其含有第一纖維的燒結基質。第二層過濾膜包含第二纖維 的基質。第Ξ層過濾介質包含第Ξ纖維的燒結基質。第一、第二和第Ξ層形成層狀結構，其 中第二層置于第一和第Ξ層之間。第二層具有的孔尺寸實質上小于第一層和第Ξ層的孔尺 寸，使得第二流體能夠通過第二層并抑制第一流體通過第二層，用于將第二流體與第一流 體分離開。改進的流體分離裝置適合于將氣體與液體分離W及將氣體與不同氣體分離。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種用于聚合物過濾的過濾介質，當觀察過濾效率隨粒度的 變化時，所述過濾介質具有較小的銳截止。本發明的另一個目的是提供一種改進的葉盤過 濾器(盤式過濾器)和改進的濾燭，二者均用于烙融聚合物的過濾。
[0006] 本發明的第一方面為葉盤過濾器或濾燭中的過濾介質，優選用于烙融聚合物過 濾。過濾介質包括彼此燒結在一起的金屬纖維層的組件。金屬纖維層的組件由Ξ層金屬纖 維組成。第一層金屬纖維由具有第一平均當量直徑(equivalent diameter)的金屬纖維組 成。第二層金屬纖維和第Ξ層金屬纖維由具有第二平均當量直徑的金屬纖維組成。第一平 均當量直徑小于第二平均當量直徑。第一層位于第二和第Ξ層之間。所述金屬纖維層的組 件的比重在1200g/m2至1500g/m2之間。第Ξ層的比重基本上等于第二層的比重。第二層的比 重小于第一層的比重的25%，并優選小于20%。金屬纖維層的組件的孔隙度等于或小于 72%、優選等于或小于70% ;且優選大于或等于50%、更優選大于或等于55%。
[0007]金屬纖維的平均當量直徑指所述金屬纖維的當量直徑的平均值。平均值根據金屬 纖維的重量計算。纖維(其具有不一定是圓形的橫截面)的當量直徑為與所述纖維的橫截面 具有相同表面積的圓的直徑。
[000引比重是指每單位表面積的重量。
[0009] 術語"孔隙度"P理解為P=100*(l-d)，其中d=(lm3燒結金屬纖維介質的重量)/ (SF)，其中SF =每m3合金的重量，所述燒結金屬纖維介質的金屬纖維由所述合金提供。
[0010] 根據本發明的第一方面的過濾介質的令人驚訝的結果是當觀察過濾效率隨粒度 的變化時，如可在多程測試中測量的，觀察到較小的銳截止。其表示低于過濾器的過濾精度 (filter rating)的顆粒較大程度地被過濾介質捕獲。過濾精度是在根據IS016889:2008的 標準過濾測試中仍有98%的顆粒被捕集的最小粒度。過濾精度是過濾器的使用者選擇過濾 器的重要標準，因為過濾精度由濾液中用戶允許的雜質的粒度決定。本發明允許使用具有 較高過濾精度、同時較好地過濾低于過濾精度的顆粒的過濾器。
[0011] 過濾介質具有額外的益處，其還在嚴苛的清洗條件中具有優異的耐久性。本發明 的過濾介質的特別益處在于在發生在嚴苛清洗中的高壓下，沒有發生過濾介質的永久變 形;在運樣的嚴苛清洗條件中，過濾介質沒有被永久壓縮。
[0012] 優選的過濾介質包括兩個網。第一網燒結在所述彼此燒結在一起的金屬纖維層的 組件的第一表面上。且第二網燒結在所述彼此燒結在一起的金屬纖維層的組件的第二表面 上。優選地，所述兩個網選自紡織的金屬絲網或膨脹金屬片（expanded metal sheet)。在一 個更優選的實施方式中，所述第一網和第二網是相同的網。
[0013] 在本發明的一個實施方式中，過濾介質被打權。在本發明的另一個實施方式中，過 濾介質沒有被打權。
[0014] 在一種優選的過濾介質中，第一層金屬纖維由具有單峰分布的當量纖維直徑的金 屬纖維組成。
[0015] 在一種優選的過濾介質中，第二層金屬纖維和第Ξ層金屬纖維各自由具有單峰分 布的當量纖維直徑的金屬纖維組成。在另一種優選的過濾介質中，第一層金屬纖維由具有 單峰分布的當量纖維直徑的金屬纖維組成;且第二層金屬纖維和第Ξ層金屬纖維各自由具 有單峰分布的當量纖維直徑的金屬纖維組成。
[0016] 在一種優選的過濾介質中，第一層金屬纖維由具有雙峰分布的當量纖維直徑的金 屬纖維組成。在另一種優選的實施方式中，兩種分布方式的當量纖維直徑之間的差小于扣 m、并更優選小于3μπι。當在第一層金屬纖維中混合兩種不同平均當量纖維直徑的金屬纖維 時，可存在雙峰分布的當量纖維直徑，例如，平均當量纖維直徑化m的金屬纖維W等重量的 量與平均當量纖維直徑6.5WI1的金屬纖維混合，產生的第一層金屬纖維具有平均當量纖維 直徑5.25μηι的金屬纖維。
[0017] 在一種優選的過濾介質中，過濾介質的過濾精度與第一平均當量直徑的比率小于 1.5、優選小于1.4、更優選小于1.3。過濾精度是在根據IS016889:2008的標準過濾測試中仍 有98 %的顆粒被捕集的最小粒度。
[0018] 在一種優選的過濾介質中，過濾介質的過濾精度與第一平均當量直徑的比率超過 0.75、優選超過1、更優選小于1.25、甚至更優選超過1.3。
[0019] 在根據本發明的一種優選過濾介質中，第一平均當量直徑在4至30皿之間、更優選 在6.5皿至30皿之間。用于本發明的可能的第一平均當量直徑的實例為6.5皿、祉m、12皿、15 μηι、1 祉m、2 化m 或 3 Ομηι。
[0020] 在一個優選實施方式中，第一平均當量直徑的金屬纖維和/或第二平均當量直徑 的金屬纖維是通過按照例如在US-A-2050298、US-A-3277564和在US-A-3394213中描述的集 束拉拔獲得的金屬纖維。通過集束拉拔獲得的纖維的特征在于典型的多邊形橫截面，大多 數為六邊形橫截面。
[0021] 在