[发明专利]一种防水滤芯在呼吸器中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤材料的应用，具体是指一种防水滤芯在呼吸器中的应用。

背景技术

在食品饮料工程、医药工程和水处理工程等领域，常常会用到各种储罐，用于存储例如蒸馏水等其他各种原料液，储罐通常为无菌密闭容器，以保证储罐内的原料液不受外界污染。当储罐内的液位发生变化时，就需要通过空气的呼吸来保持储罐的压力平衡，这时候就需要储罐空气呼吸器，它能使储罐内始终保持无菌状态，保证产品免受污染。

传统的储罐空气呼吸器一般选用棉花、纱布、活性碳粉或者滤纸等作为过滤介质，从而达到调节储罐或容器内外气体压力平衡，保证容器内气体洁净的目的。但这些空气呼吸器工艺不安全，稳定性、可靠性差，不能完全保证储罐内部不受污染。

因而现在的工艺，一般采用筒式滤芯作为储罐空气呼吸器的过滤介质，如常见的折叠式微孔滤芯。这种折叠式微孔滤芯，包括其主要部分微孔滤膜在内通常全部由高分子聚合物材料做成，相对于传统过滤介质，具有工艺更安全、稳定性更好、过滤效果更优异等特点。

微孔滤芯的微孔滤膜，以相对纯水的润湿能力为标准，可分为亲水性微孔滤膜和疏水性微孔滤膜，从而可将做成的微孔滤芯分为亲水性微孔滤芯和疏水性微孔滤芯。在储罐空气呼吸器的应用中，疏水性微孔滤芯可以保证储罐内的水分不在滤芯的微孔滤膜中被吸附，这样有利于隔绝细菌。如果是亲水性微孔滤芯，一旦微孔滤膜被水润湿，空气就不能自由通过，相当于关闭了呼吸器，需要高压力的空气才能克服其表面张力而通过，这对储罐空气呼吸器的应用是非常不利的。所以应用于空气呼吸器的微孔滤芯必须使用疏水性微孔滤芯，而用于制造疏水性微孔滤膜的材料通常选用疏水性的高分子聚合物材料，常用的如聚丙烯、聚四氟乙烯等。中国专利CN 1565713公开了一种复合聚四氟乙烯膜，将玻璃纤维作为基膜，以能造孔高分子制膜溶液为粘结剂将聚四氟乙烯作为表面层与玻璃纤维粘结复合。由此制得的玻璃纤维与聚四氟乙烯复合材料，强度大，单位面积的流通量大，极大提高了过滤效率，同时能有效提高材料的疏水性、耐高温性和腐蚀性。

然而，在实际使用中发现，虽然用疏水性高分子材料如聚四氟乙烯做成的微孔滤膜具有疏水性，但在储罐空气呼吸器的使用过程中，由于微孔滤芯长期处于含大量水汽的环境中，因而使用一到两个月后，整个滤芯会被水汽润湿，导致滤膜的微孔被水汽堵塞，空气流通不畅，透气量下降一半以上，从而需要更换空气呼吸器，增加了使用的成本。

本发明描述了针对上述问题的空气微孔滤芯及其微孔滤膜的改进。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出一种具有更好过滤效果的装置，即将一种具有防水效果的滤芯用于呼吸器中。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种防水滤芯在呼吸器中的应用，其特征在于，将防水滤芯安装到储罐无菌呼吸器中。本发明中的防水滤芯为折叠微孔膜滤芯，并经过超疏水处理，其中折叠微孔滤膜的厚度在10μm—300μm的范围内，平均孔径在0.1μm—5μm的范围内；所述超疏水处理是指将含硅、氟元素的有机化合物的聚合物通过涂覆、接枝、沉积的方法，固定于滤膜表面。

作为优选，上述一种防水滤芯在呼吸器中的应用中经过超疏水处理以后的微孔膜滤芯，其中滤膜对水的接触角达到130°以上，滤膜对于正十六烷的接触角达到100°以上。

作为优选，上述一种防水滤芯在呼吸器中的应用中经过超疏水处理以后的微孔膜滤芯，其中滤芯在温度80℃以上、相对湿度80%的环境下使用60天后，其透气量下降幅度小于5%。

作为优选，上述一种防水滤芯在呼吸器中的应用中防水滤芯的材质为聚丙烯、或聚四氟乙烯。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种超疏水微孔滤芯，所述微孔滤芯为折叠微孔膜滤芯，由超疏水微孔滤膜、导流及其他部件组成，并进一步经过超疏水处理，疏水等级达到12级，疏油等级达到8级。本发明的防水空气滤芯，在至少温度80℃、相对湿度80%的环境下60天后，其透气量不发生明显变化。

所述超疏水微孔滤膜由普通疏水微孔滤膜经过超疏水处理得到。所述超疏水处理具体是指，将强疏水性聚合物通过涂覆、接枝或者沉积等方法，使其结合到普通疏水性微孔滤膜表面及其内部，从而使整个疏水性滤膜呈现出超疏水性，同时不影响原疏水微孔滤膜的相关性能。所述超疏水微孔滤膜为高分子聚合物材料，如聚丙烯、聚四氟乙烯等。

有益效果：本发明的实施使储罐空气呼吸器的使用寿命大大延长，且过滤效果明显增强，而且可以在更宽的温度范围内使用，而且组装、更换等更方便。