[发明专利]一种内燃机用双层过滤材料

说明书

技术领域

本发明涉及过滤技术领域，特别涉及一种内燃机用双层过滤材料。

背景技术

内燃机用过滤材料用于内燃机工作过程中所需的各种流体的过滤，主要包括内燃机的空气过滤、机油过滤和燃油过滤。在保持低过滤阻力的同时，能具有高容尘量和高过滤效率是这类材料的理想特性。

对于宏观均质结构的过滤材料而言，为了使其具有低过滤阻力和高容尘量的特性，需要采用直径较粗的纤维或者是具有卷曲度的纤维来提高材料的松厚度，但这会导致过滤效率的下降。另一方面，为了使过滤材料具有高过滤效率的特性，需要采用直径较细的纤维来提高单位体积内的纤维填充率，减小纤维之间的孔隙尺寸，但这又会导致过滤阻力升高、容尘量下降。可见，对于宏观均质的过滤材料，单纯依靠调节纤维原料直径的方法无法取得以上性能之间的平衡。

基于以上原因，美国专利US4661255和日本专利05—049825从材料结构的角度出发，提出了双层过滤材料。这种过滤材料可通过提高过滤材料入流面层的松厚度来使其保持低过滤阻力，提高容尘量；同时也可通过提高过滤材料出流面层单位体积内的纤维填充率来提高过滤效率。

美国专利US4661255公开的内燃机用过滤材料由两个主要部分组成，一部分是入流面层，即粗滤层；一部分是出流面层，即细滤层。其中粗滤层由X、Y、V型截面的差异化合成纤维和天然纤维组成；细滤层同样由截面为圆形的合成纤维和天然纤维组成。该过滤材料通过在粗滤层中含有X、Y、V型截面的差异化合成纤维来提高表面松厚度，从而提高材料的容尘量；同时通过在细滤层中选用直径为7～12μm的植物纤维来提高过滤效率。但是，由于其细滤层中的纤维直径最小为7μm，这使得该过滤材料的过滤效率有限。

日本专利05—049825公开的过滤材料可以包括两层结构，各层结构具有直径不同的孔隙。其中粗滤层的最大孔径为30～150μm，平均孔径为20～60μm；细滤层的最大孔径为10～35μm，平均孔径为5～20μm。其粗滤层由具有不规则截面的卷曲纤维和粘结纤维构成。但是，由于其细滤层中的平均孔径不小于5μm，这使得该过滤材料的过滤效率有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种能在保持低过滤阻力和高容尘量的同时提高过滤效率的内燃机用双层过滤材料。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种内燃机用双层过滤材料，按流体流动方向，过滤材料的双层结构依次设置为粗滤层和细滤层；所述细滤层由质量分数为2～100％的原纤化纤维和质量分数为0～98％的细滤层天然纤维组成。

所述原纤化纤维的纤维主干直径为1～20μm，长度为0.1～10mm，打浆度为12～65°SR；所述细滤层天然纤维直径为5～30μm，长度为0.5～3.5mm。

所述原纤化纤维为原纤化的天丝纤维、丽赛纤维及腈纶纤维中的一种或一种以上。

所述粗滤层由合成纤维和粗滤层天然纤维组成。

所述过滤材料各层结构的紧密程度沿流体流动方向逐渐提高。

所述粗滤层的质量与细滤层的质量比为1:5～5:1。

所述细滤层天然纤维、粗滤层天然纤维都为木材纤维、草类纤维、棉纤维、麻纤维及丝光化植物纤维中的一种或一种以上。

本发明一种内燃机用双层过滤材料，其工作机理为：内燃机用过滤材料的过滤效率由其细滤层单位体积内的纤维填充率决定，细滤层单位体积内的纤维填充率越高，纤维间的空隙越小，过滤效率也就越高；本发明细滤层由原纤化纤维和直径较细的天然纤维组成，由于原纤化纤维表面具有相对于主干细得多的原纤和原纤束，这些原纤和原纤束有效提高了单位体积内的纤维填充率，因此也就提高了过滤材料的过滤效率。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明的细滤层选用原纤化纤维和直径较细的天然纤维组成，由于原纤化纤维带有相对于主干细得多的原纤，从而实现了在保持低过滤阻力和高容尘量的同时有效提高过滤效率。

2、本发明的工艺调节手段灵活、性能控制范围较广，并可用于内燃机工作过程中所需的各种流体的过滤，包括空气过滤、机油过滤、燃油过滤等。

附图说明

图1是本发明内燃机用双层过滤材料的结构示意图；其中1为流体流动方向，2为粗滤层，3为细滤层，4为原纤化纤维。

图2是本发明细滤层采用的原纤化纤维的电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。