[发明专利]具有提高效率的用于从水-烃乳液中除去水的燃料水分离过滤介质

说明书

本发明提供了用于从水‑烃乳液中除去水的燃料水分离介质，其中燃料水分离介质包含：(A)包含纳米纤维的第一层，和(B)包含纤维网的第二层，其中所述纤维网包含纤维素纤维。

技术领域

本发明涉及一种用于从水-烃乳液中除去水的新型燃料水分离介质、该介质的制备方法、包括该介质的燃料水分离器以及该介质在用于从水-烃乳液中除去水中的应用。

背景技术

对可以有效地从燃料中除去乳化水的过滤介质的需求日益增长。具体而言，在新(生物)柴油和汽油发动机系统中，有效的燃料水分离需要在脱水方面有效的介质，以避免与燃料中大量的乳化水相关的已知问题。例如，由于缺乏润滑和/或由水污染引起的腐蚀保护，大量的水可能会显著影响化油器、燃油喷射系统和发动机本身的性能。最终，水污染可能导致燃油系统的磨损和锈蚀增加。此外，化油器和/或燃油泵可能发生堵塞或损坏。

除了越来越严格的排放法规之外，对小型且不会显著牺牲所实现的除水效率的过滤器的需求也越来越大，从而节省空间/重量并因此节省燃料。较少的燃料消耗导致较少的二氧化碳排放，因此，为了满足汽车排放法规是期望的。

现有技术中的一些过滤介质用防水添加剂浸透以实现足够高的燃料-水分离效率，因为这些添加剂在过滤过程中增强了水滴的聚结。通常，这些防水添加剂是硅树脂或氟代烃，由于环境原因它们可能是不期望的。

已知的燃料水分离器过滤介质通常含有高百分比的合成纤维，例如熔喷合成纤维，或者甚至仅由合成纤维组成。然而，这些过滤介质本身是不可打褶或自支撑的，特别是在与内燃机相关的苛刻条件下工作时。因此，这些介质必须通过某种附加的机械支撑层(如塑料或金属丝网背衬)进行共同打褶和加固。此外，由高含量的合成纤维制成的介质通常倾向于表现出悬垂性，并且它们缺乏足够的刚度和刚性，导致在没有附加支撑的情况下褶皱塌陷。由于合成纤维的热性能和机械性能，现有技术中公开的100％合成介质不能保持如波纹或褶皱结构那样的开槽图案。然而，开槽图案对于增加过滤介质的表面通常是重要的，由此能够提供过滤介质的期望的高燃料-水去除效率。

所要解决的另一个问题是客户希望过滤介质的服务周期更长。当提供能够长时间和高效地从水-燃料乳液中除去水的燃料水分离介质时可以实现这一点。因此，由于例如过滤器的堵塞或磨损而导致的除水效率随时间的推移而显著降低是不利的。

因此，本发明的目的是提供一种解决了上述问题的改进的用于从水-燃料乳液中除水的过滤介质。

发明内容

本概述不是对本发明的广泛概述。其既不旨在确定本发明的关键要素，也不旨在描绘本发明的范围。下面的概述仅以简化的形式呈现本发明的一些概念，作为对本发明的示例性实施方式的更详细描述的序言。

本发明涉及一种用于从水-烃乳液中除去水的燃料水分离介质，其包含(A)包含纳米纤维的第一层；和(B)包含纤维网的第二层，其中所述纤维网包含纤维素纤维。所述纳米纤维的平均纤维直径为约50-350nm，例如约100-300nm。燃料水分离介质的基重为约100-300g/m²，例如约150-300g/m²，并且所述燃料水分离介质的除水效率的净变化优选小于约10％，更优选小于约5％。根据SAEJ1488，除水效率的净变化定义为在165分钟后和15分钟后测得的除水效率之间的差值。

不希望受任何特定理论的限制，申请人惊奇地观察到，通过提供本发明的包括以下组合的燃料水分离介质：

-包含纳米纤维的特定层，其中所述纳米纤维具有特定的平均纤维直径；和

-包含纤维素纤维的特定纤维网；

所述燃料水分离介质还具有：

-约100-300gsm(g/m²)的特定基重；

可以在除水效率和长期效果方面实现燃料水分离性能的更好平衡。