專(zhuān)利名稱(chēng)：：波形過(guò)濾介質(zhì)和元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及過(guò)濾，并且更具森而言涉及高容量過(guò)濾介質(zhì)和元件。
背景技術(shù)：
：除去空氣中的大氣顆粒污秀物是每個(gè)人都關(guān)注的。傳統(tǒng)上已經(jīng)通過(guò)使用機(jī)織物或非機(jī)織物的方'i實(shí)現(xiàn)了氣相顆粒過(guò)濾。這樣的系統(tǒng)性能的特征在于顆粒的初期去除或捕獲效率為粒度的函數(shù)，系統(tǒng)對(duì)空氣或氣流的初始阻力為氣體的流速或面速度的函數(shù)，以及隨著過(guò)濾元件負(fù)載顆粒污染物時(shí)這兩個(gè)因素的變化方式。一個(gè)常用的量Jbl^h質(zhì)的a值，其與壓降和過(guò)濾效率有關(guān)，計(jì)算如下a=-lOOxlog((100-效率)/100)/壓降一般而言，期望特定過(guò)濾介質(zhì)具有較高的a值，因?yàn)檫@是介質(zhì)具有低壓降和高效率的指標(biāo)。例如用于ASHRAE袋濾器的玻璃材料的a值(采用DOP測(cè)試獲得)為12-16(取決于介質(zhì)的具體效率)，并且不依賴(lài)于任何類(lèi)型的靜電荷而取得該a值。玻璃紙可以具有約12-13的a值。膜材料可以具有約20的a值，而納米纖維電紡材料可以具有約5-12的a值。所有這些材料均不依賴(lài)于任何類(lèi)型的靜電荷而取得這些a值。使用熔噴、紡粘、梳理無(wú)紡和濕法成網(wǎng)合成材料形成的過(guò)濾介質(zhì)在其帶靜電時(shí)可以具有非常高的a值。然而，當(dāng)除去電荷時(shí)，這些介質(zhì)的a值就顯著下降到遠(yuǎn)低于使用其它材料制得的介質(zhì)的a值水平。因此，仍然需要提供改進(jìn)的過(guò)濾器，并且更具體需要提供具有改善的放電a值的過(guò)濾介質(zhì)和過(guò)濾元件。9
發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種過(guò)濾^ht，其包含細(xì)纖維過(guò)濾層和粗支撐層，其中所述粗支撐層使細(xì)纖維過(guò)濾層保持為波形構(gòu)造并iW吏過(guò)濾層的相鄰波的波峰和波谷保持分離。過(guò)濾介質(zhì)層以及各層的多種性質(zhì)可以改變。在一個(gè)實(shí)施方案中，粗支撐層在波峰處的纖維量(fibermass)高于其在波谷處的纖維量。在另一個(gè)實(shí)施方案中，細(xì)纖維過(guò)濾層的表面積可以比平面構(gòu)造的細(xì)纖維過(guò)濾層的表面積高至少50%,并且更優(yōu)選高100%。在另一個(gè)實(shí)施方案中，粗支撐層可以是下游粗支撐層，巧過(guò)濾介質(zhì)可以進(jìn)一步包括上游粗支撐層。，細(xì)纖維過(guò)濾層可置于上游&支撐層和下游粗支撐層之間。過(guò)濾介質(zhì)ik可以包括置于下游粗支撐層和上游粗支撐層之間的至少一個(gè)附加過(guò)濾層。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)附加過(guò)濾層可以由平均直徑大于形成細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均纖維直徑的纖維形成。不同層的纖維直徑可以不同。在一個(gè)實(shí)施方案中，上游粗支撐層可以由平均直徑大于形成細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均直徑但等于或小于形成下游粗支撐層的纖維的平均直徑的纖維形成。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，上游粗支撐層、細(xì)纖維過(guò)濾層和下游粗支撐層都具有波形構(gòu)造。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)具有每英寸約2-6個(gè)波。上游和下游粗支撐層可以由例如短纖維層形成，而細(xì)纖維過(guò)濾層可以是熔噴層和玻璃纖維層中的至少一種。粗支撐層還可以由至少一種粘合纖維和至少一種非粘合纖維形成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)可以包括置于上游粗支撐層的上游的平面層和置于下游粗支撐層的下游的平面層中的至少其一。平面層可以由平均直徑小于形成上游粗支撐層和下游粗支撐層的纖維的平均直徑但大于形成細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均直徑的纖維形成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，平面層可以由平均直徑大于上游和下游粗支撐層以及細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維形成。在該實(shí)施方案中，平面層優(yōu)選置于下游粗支撐層的下游。過(guò)濾介質(zhì)還可以具有不同的性質(zhì)。例如，過(guò)濾^h質(zhì)的DOPa值可以大于約9，并且更優(yōu)選大于約11;使用ASHRAE粉塵負(fù)載至1.5英寸H20壓降時(shí)，在25FPM面速度下，容塵量至少為約8g/ft2;在25FPM面速度下，負(fù)載約60mg/100cn^的0.26n顆粒之后，NaCl負(fù)載小于約50mmH2O;透氣率的范圍為約10CFM-300CFM;基重范圍為約70gsm-1100gsm;和/或厚度范圍為約1.5mm-25mm。在又一個(gè)實(shí)施方案中，提供具有第一纖維層的過(guò)濾^h質(zhì)，所述第一纖維層具有形成多個(gè)波的波形構(gòu)造,每個(gè)波具有隨機(jī)的波形和高度，并且每個(gè)波具有波峰和波谷，相鄰波峰之間彼此間隔一定距離并Jbf目鄰波谷t間彼此間隔一定距離。過(guò)濾介質(zhì)還可以包括與第一纖維層結(jié)合并且由比形成第一層的纖維更粗的纖維形成的第二纖維層。在一個(gè)實(shí)施方案中，.第一纖維層的表面積可以比平面構(gòu)造的第一纖維層的表面積高至少約50。/。，并且更優(yōu)選高100%。第一纖維層可以由例如平均直徑小于形成第二纖維層的纖維的平均直徑的細(xì)纖維形成。第一纖維層的纖維的平均直徑可小于約5ji并且第二纖維層的纖維的平均直徑大于約li)ji。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第二纖維層的'纖維密度可以是鄰近第一纖維層的波峰的纖維密度大于鄰近第一纖維層的波谷的纖維密度。第二纖維層可以置于第一纖維層的下游，而過(guò)濾介質(zhì)還可以包括置于第一纖維層上游的第三纖維層。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，第三纖維層由平均直徑等于或小于形成第二纖維層的纖維的平均直徑的纖維形成，并且形成第二纖維層的纖維的直徑大于形成第一纖維層的纖維的平均直徑。第一、第二和第三纖維層可以具有波形構(gòu)造，并且過(guò)濾層介質(zhì)還可以包括置于第三纖維層的上游且具有平面構(gòu)造的第四層和置于第二纖維層的下游且具有平面構(gòu)造的第五層中的至少其一。在某些示例性的實(shí)施方案中，第一纖維層為熔噴層或玻璃纖維層，而第二纖維層由至少一種粘合纖維和至少一種非粘合纖維形成。在又一個(gè)實(shí)施方案中，提供多層過(guò)濾^h質(zhì)，其具有由細(xì)纖維層和由粘合纖維和非粘合纖維的共混物形成的至少一個(gè)粗支撐層所形成的曲線網(wǎng)。所述至少一個(gè)粗支撐層可以維持細(xì)纖維層相鄰波峰之間的間距并且維持細(xì)纖維層相鄰波谷t間的間隔。過(guò)濾介質(zhì)還可以包括與曲線網(wǎng)結(jié)合的平面網(wǎng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，細(xì)纖維層可以為熔噴層或玻璃層，而所述至少一個(gè)粗支撐層可以由至少一種粘合纖維和至少一種非粘合纖維形成。所述至少一個(gè)粗支撐層可以包括置于細(xì)纖維層上游的第一粗支撐層和置于細(xì)纖維層下游的第二粗支撐層。平面網(wǎng)可以置于第一粗支撐層的上游。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，第二粗支撐層由平均纖維直徑比形成第一粗支撐層的纖維的平均纖維直徑大的纖維形成，并且形成第二粗支撐層的纖維的平均纖維直徑大于形成平面網(wǎng)的纖維的平均纖維直徑，而且形成平面網(wǎng)的纖維的平均纖維直徑大于形成細(xì)纖維層的纖維的平均纖維直徑。另一方面，該細(xì)纖維層的表面積可以比平面構(gòu)造的細(xì)纖維層的表面積大至少約50%。在另一方面中，提供一種具有過(guò)濾^^質(zhì)的過(guò)濾元件，所述過(guò)濾介質(zhì)具有至少兩個(gè)具有波形構(gòu)造的纖維層，'使得所述過(guò)濾介質(zhì)包括多個(gè)高度為約2"或更小的非均勻波。至少一個(gè)纖維層可以為細(xì)纖維過(guò)濾層，如熔噴層或玻璃層，并且至少一個(gè)纖維層可以為粗纖維支撐層。過(guò)濾元件還可以包括圍繞過(guò)濾介質(zhì)的周邊安置的外殼。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述外殼可以通過(guò)使過(guò)濾介質(zhì)的周邊部分硬化而形成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述外殼可以為圍繞過(guò)濾^^質(zhì)的周邊安置的框架。過(guò)濾^h質(zhì)優(yōu)選具有7-16的MERV評(píng)級(jí)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供摺疊過(guò)濾元件，其具有結(jié)合在一起的過(guò)濾層和支撐層以形成具有多個(gè)波峰和波谷的波形過(guò)濾介質(zhì)。該波形過(guò)濾介質(zhì)是摺疊的。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述波形過(guò)濾介質(zhì)包括足以使波形過(guò)濾介質(zhì)維持摺疊的硬背襯。作為替代方案或另外地，所述波形過(guò)濾介質(zhì)可以具有使波形過(guò)濾介質(zhì)維持褶皺的勁度(stiffness),在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述波形過(guò)濾介質(zhì)在摺疊前的厚度為約0.5"或更小，而摺疊時(shí)的厚度為約12"或更小，且更優(yōu)選約2"或更小。摺疊波形過(guò)濾介質(zhì)還可以包括圍繞過(guò)濾介質(zhì)的周邊安置的外殼。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該摺疊過(guò)濾介質(zhì)具有7-16的MERV評(píng)級(jí)。在另一方面中，提供一種袋濾器，其具有外殼和與外殼結(jié)合的多個(gè)過(guò)濾器。每個(gè)過(guò)濾器可具有形成于其中的袋并且可以配置成經(jīng)其接收氣流，而且每一個(gè)過(guò)濾器可以由具有通過(guò)第二纖維層保持成波形構(gòu)造以形成波峰和波谷的第一纖維層如熔噴層或玻璃層的過(guò)濾介質(zhì)所形成。所述外殼可以是例如框架，并且每個(gè)過(guò)濾器的開(kāi)口端可以與該框架結(jié)合。過(guò)濾器可以彼此平行安置。過(guò)濾器還可以任選包括至少一個(gè)間隔物，所述間隔物置于過(guò)濾器中并且適合將對(duì)置的過(guò)濾器側(cè)壁保持彼此分隔預(yù)定的距離。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)的厚度為約2"或更小，且更優(yōu)選約0.5"或更小，和/或MERV評(píng)級(jí)范圍為約7-16，且更優(yōu)選約10-16。過(guò)濾介質(zhì)還可以包括置于與第二纖維層相對(duì)的第一纖維層的一側(cè)的第三纖維層。圖1A為過(guò)率介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖1B為過(guò)濾i^質(zhì)的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖1C為圖1A的過(guò)濾^h質(zhì)的一個(gè)層的側(cè)視圖2A為平板過(guò)濾器的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖2B為沿線2B截取的圖2A的平板過(guò)濾器的側(cè)視截面圖3為平板過(guò)濾器的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖4A為摺疊過(guò)濾元件的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖4B為摺疊過(guò)濾元件的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視截面圖4C為摺疊過(guò)濾元件的又一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視截面圖5A為具有多個(gè)置于其中的過(guò)濾袋的袋濾器的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖5B為圖5A的過(guò)濾袋之一的透視圖5C為圖5B的過(guò)濾袋的側(cè)視截面圖6為表示不同過(guò)濾介質(zhì)的放電DOP滲透率-壓降圖7為表示不同過(guò)濾介質(zhì)的容塵量的圖8為表示不同過(guò)濾介質(zhì)的NaCl載荷的圖；和圖9為表示不同過(guò)濾介質(zhì)的多程液體測(cè)試圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將描述某些示例性實(shí)施方案以提供對(duì)文中所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)原理、功能、制造以及裝置用途和方法的全面理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解文中具體描述的裝置和方法是非限制性的示例性實(shí)施方案，而本發(fā)明的范圍只由權(quán)利要求限定。所描述的與一個(gè)示例性實(shí)施方案相關(guān)的特征可以和其它實(shí)施方案的特;M目結(jié)合。這類(lèi)修改和變化都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明通常提供成本有效且易于制造的各種高性能高效率過(guò)濾介質(zhì)。特別是提供具有至少一個(gè)具有波形構(gòu)造的層的各種過(guò)濾介質(zhì)，所述波形構(gòu)造導(dǎo)致表面積增加，由此提高過(guò)濾介質(zhì)的各種性能。過(guò)濾介質(zhì)可以用來(lái)形成用于各種應(yīng)用中"各種過(guò)濾元件。介質(zhì)一般而言，提供具有至少一個(gè)纖維層的各種過(guò)濾介質(zhì)，所述至少一個(gè)纖維層通過(guò)一個(gè)或多個(gè)附加纖維層保持成波形或曲線構(gòu)造。波形構(gòu)造的結(jié)果是過(guò)濾介質(zhì)的表面^增加，其導(dǎo)致改善的過(guò)濾性能。過(guò)濾介質(zhì)可以包括不同的纖維層，并且僅有某些或所有的層可以是波形的。圖1A示出一個(gè)示例性實(shí)施方案，其中過(guò)濾^^質(zhì)IO具有至少一個(gè)過(guò)濾層和至少一個(gè)粗支撐層，所述粗支撐層使過(guò)濾層保持為波形構(gòu)造以維持過(guò)濾層相鄰波的波峰和波谷的分離。在圖示的實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)10包括細(xì)纖維過(guò)濾層12、第一下游粗支撐層14和置于細(xì)纖維過(guò)濾層12對(duì)側(cè)的第二上游粗支撐層16。支撐層14、16可以有助于將細(xì)纖維過(guò)濾層12以及任選的任意附加過(guò)濾層保持為波形構(gòu)造。盡管示出了兩個(gè)粗支撐層14、16，但是過(guò)濾介質(zhì)10沒(méi)有必要兩個(gè)支撐層都包括。在其中僅提供一個(gè)粗支撐層的情況下，該粗支撐層可以置于(多層)過(guò)濾層的上游或下游。過(guò)濾介質(zhì)10還可以任選包括一個(gè)或多個(gè)位于過(guò)濾器10的最上游和/或最下游側(cè)的外層或覆蓋層。圖1A示出置于過(guò)濾^h質(zhì)10的上游側(cè)起到上游容塵層作用的頂層18。該頂層18還可以起到美觀層的作用，其將在下文中進(jìn)行更加詳細(xì)討論。所示實(shí)施方案中的層排列為頂層18置于標(biāo)記為I的空氣ii^側(cè)，第二粗支撐層16剛好在頂層18的下游，細(xì)纖維過(guò)濾層12剛好置于第二粗支撐層16的下游，而第一粗支撐層14置于第一層12下游的標(biāo)記為0的空氣流出側(cè)。氣流的方向，也就是從空^口I到空氣出口O，由附圖標(biāo)記A所標(biāo)記的箭頭指示。14所述外層或覆蓋層可以作為替代方案或另外成為置于過(guò)濾介質(zhì)10的下游側(cè)的底層以起到為過(guò)濾介質(zhì)10提供結(jié)構(gòu)完整性以有助于保持波形構(gòu)造的增強(qiáng)組件的作用。所述(多層)外層或覆蓋層還可以用于提供耐磨性。圖IB示出與圖IB的過(guò)濾介質(zhì)10類(lèi)似的過(guò)濾^h質(zhì)10B的另一實(shí)施方案。在該實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)IOB不包括頂層，但具有細(xì)纖維過(guò)濾層12B，剛好置于細(xì)纖維過(guò)濾層12B下游的第一粗支撐層14B，剛好置于細(xì)纖維過(guò)濾層12B的上游的空氣i^側(cè)I的第二粗支撐層16B，以及剛好置于第一粗支撐層14B的下游的空氣流出側(cè)O的底層18B。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解多種其它構(gòu)造是可能的，并且過(guò)濾介質(zhì)穹以包括不同排列的任何數(shù)目的層。細(xì)纖維層如上所述，在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)10包括至少一個(gè)細(xì)纖維過(guò)濾層12。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，^^用由細(xì)纖維形成的單過(guò)濾層12，然而過(guò)濾層介質(zhì)10可以包括任意數(shù)目的附加過(guò)濾層，所述附加過(guò)濾層置于下游粗支撐層和上游粗支撐層之間，與細(xì)纖維過(guò)濾層12相鄰，或者置于過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)的其它地方。盡管沒(méi)有示出，但該附加過(guò)濾層可以與細(xì)纖維過(guò)濾層12—起保持為波形構(gòu)造。在特定示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)10可以包括置于細(xì)纖維過(guò)濾層12的上游的一個(gè)或多個(gè)附加過(guò)濾層。該附加過(guò)濾層可以由細(xì)纖維形成，或更優(yōu)選可以由平均纖維直徑比形成細(xì)纖維過(guò)濾層12的纖維的平均纖維直徑大的纖維形成。細(xì)纖維過(guò)濾層12可以由多種纖維形成，但在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，細(xì)纖維過(guò)濾層12由平均纖維直徑小于約10n，且更優(yōu)選小于約5n，而且更優(yōu)選小于的纖維形成。在特定示例性實(shí)施方案中，所述纖維可以具有約1.5fi或更小的平均纖維直徑，包括平均直徑小于約ln的納米纖維。如果提供的話，任意附加過(guò)濾層可以同樣地由各種纖維形成，但在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述附加過(guò)濾層由平均纖維直徑大于約5ji但優(yōu)選小于約10n的纖維形成。還可以使用不同的材料包括合成和非合成材料來(lái)形成纖維。在一種示例性實(shí)施方案中，細(xì)纖維過(guò)濾層12以及任意附加過(guò)濾層由熔噴纖維形成。作為非限制性實(shí)例，示例性材料包括聚烯烴，如聚丙烯和聚乙烯；聚酯，如IM"苯二甲酸丁二醇酯和IW苯二甲酸乙二醇酯；聚酰胺，如尼龍；聚碳酸酯；聚苯硫醚；聚苯乙烯；和聚氨酯。在另一實(shí)施方案中，細(xì)纖維過(guò)濾層12可以由玻璃纖維形成。可以使用不同的制造4支術(shù)來(lái)形成玻璃纖維網(wǎng)，包括濕法纖網(wǎng)或干法纖網(wǎng)。玻璃纖維的種類(lèi)和尺寸也可以改變，但在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該纖維為玻璃微纖維，如使用旋轉(zhuǎn)或火焰衰減法制造且平均纖維直徑范圍為約0.2n-5n的A型或E型玻璃纖維。然而，作為非限制性實(shí)例，其它適合的材料包括聚乙烯醇和聚偏氟乙烯。細(xì)纖維過(guò)濾層12以及任意附加過(guò)濾層還可以使用本領(lǐng)域已知的各種其它技術(shù)，包括濕法成網(wǎng)技術(shù)、氣流成網(wǎng)技術(shù)、梳理、電紡絲和紡粘技術(shù)來(lái)形成。所得的細(xì)纖維過(guò)濾層12，以及任意附加過(guò)濾層還可以具有取決于期望應(yīng)用所需的各種厚、度、透氣率、基重和過(guò)濾效率。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，以平面構(gòu)造測(cè)量的細(xì)纖維過(guò)濾層12的厚度范圍為約2密耳-30密耳，透氣率范圍為約10CFM到300CFM，基重范圍為約3gsm到50gsm,而DOP過(guò)濾效率范圍為約20%-99%。如果提供有任意附加過(guò)濾層，則在某些示例性實(shí)施方案中，以平面構(gòu)造測(cè)量的每一個(gè)附加過(guò)濾層的厚度范圍為約2密耳-30密耳，透氣率范圍為約10CFM到300CFM，基重范圍為約3gsm到50gsm,而DOP過(guò)濾效率范圍為約20%-99%。粗支撐層同樣如上所述，過(guò)濾介質(zhì)10可以包括至少一個(gè)粗纖維支撐層。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)10包括下游粗支撐層14，其置于細(xì)纖維過(guò)濾層12的空氣流出側(cè)O并且有效地將細(xì)纖維過(guò)濾層12保持為波形構(gòu)造。過(guò)濾介質(zhì)IO還可以包括上游粗支撐層16，其置于下游粗支撐層14相對(duì)側(cè)的細(xì)纖維過(guò)濾層12的空氣l側(cè)I。上游粗支撐層16可以同樣有助于使細(xì)纖維過(guò)濾層12保持波形構(gòu)造。如上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，過(guò)濾介質(zhì)10可以包括任意數(shù)目的層，并且其不需要包括兩個(gè)粗支撐層，或頂層。在某些示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)10可以由細(xì)纖維過(guò)濾層12和單一相鄰的粗支撐層14或16形成。在其它實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)可以包括排列成不同構(gòu)造的任意數(shù)目的附加層。層的具體數(shù)目以及類(lèi)型將取決于過(guò)濾介質(zhì)的預(yù)期用途。粗支撐層14、16可以由多種類(lèi)型和尺寸的纖維形成。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，下游粗支撐層14由平均纖維直徑比細(xì)纖維過(guò)濾層12、上游粗支撐層16和頂層18(如果有的話)的平均纖維直徑大的纖維形成，并且上游粗支撐層16由平均纖維直徑比下游粗支撐層14的平均纖維直徑小、但比細(xì)纖維過(guò)濾層12和頂層18的平均纖維直徑大的纖維形成。在某些示例性的實(shí)施方案中，下游粗支撐層14可以由平均纖維直徑范圍為約5n-40n，且更優(yōu)選約20n-30n的纖維形成，并且上游粗支撐層16可以由平均纖維直徑范圍為約10n-40n，且更優(yōu)選約15ji-20n的纖維形成。還可以使用不同的材料包括合成和非合成材料來(lái)形成粗支撐層14、16的纖維。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，粗支撐層14、16由短纖維，特別是由粘合纖維和非粘合纖維的組合形成。一種適合的纖維組合物為至少約20%粘合纖維和余量為非粘合纖維的共混物?？梢允褂酶鞣N類(lèi)型的粘合和非粘合纖維來(lái)形成本發(fā)明的介質(zhì)。粘合纖維可以由有效促進(jìn)層間熱粘合的任意材料形成，并因此將具有低于非粘合纖維的熔融溫度的活化溫度。粘合纖維可以是單組分纖維或多種雙組分粘合纖維中的任意一種。在一個(gè)實(shí)施方案中，粘合纖維可以是雙組分纖維，并且每種組分可以具有不同的熔融溫度。例如，粘合纖維可以包括芯和鞘，其中鞘的活化溫度低于芯的熔融溫度。這使得鞘能夠在芯之前熔化，從而鞘粘合到層中的其它纖維上，而所述芯仍然保持其結(jié)構(gòu)完整性。這在產(chǎn)生用于捕集濾出液的更粘層方面是特別有利的。所述芯/鞘粘合纖維可以是同心的或非同心的，并且示例性的芯/鞘粘合纖維可以包括聚酯芯/共聚酯鞘、聚酯芯/聚乙烯鞘、聚酯芯/聚丙烯鞘、聚丙烯芯/聚乙烯鞘及其組合。其它示例性的雙組分粘合纖維可以包括裂膜纖維纖維(splitfiberfibers)、并列纖維，和/或"海島(islandinthesea)"纖維。示例性的雙組分粘合纖維可以包括Trevira254、255和256型；InvistaCellbond255型；FiberInnovations201、202、215和252型；以及ESFibervisionsAL畫(huà)Adhesion-CESC806A。非粘合纖維可以是合成的和/或非合成的，并且在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，非粘合纖維可以是約100%合成的。一般而言，在耐濕、耐熱、耐長(zhǎng)期老化和耐微生物降解方面，合成纖維相比于非合成纖維是優(yōu)選的。示例性的合成非粘合纖維可以包括聚酯類(lèi)、丙烯酸類(lèi)、聚烯烴類(lèi)、尼龍、AJt纖維及其組合。作為替代方案，用于形成^h質(zhì)的非粘合纖維可以包括非合成纖維，例如玻璃纖維、玻璃絲纖維、纖維素紙漿纖維如木質(zhì)紙漿纖維及其組合。示例性的合成非粘合纖維可以包括Trevira2卯型和WellmanFortref204、289和510型。還可以使用本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)，包括熔體噴射、濕法成網(wǎng)技術(shù)、氣流成網(wǎng)技術(shù)、梳理、電紡絲和紡粘技術(shù)來(lái)形成粗支撐層14、16。然而，在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，粗支撐層14、16^1梳理或氣流成網(wǎng)的網(wǎng)。所得的層14、16還可以具有取決于期望應(yīng)用要求的各種厚度、透氣率和基重。，在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，以平面構(gòu)造效，j量的下游粗支撐層14和上^粗支撐層16各自的厚度范圍為約10密耳，透氣率范圍為約300CFM到1000CFM，而基重范圍為約10gsm到100gsm。夕卜層或覆盍層如前所述，過(guò)濾介質(zhì)10還可以任選包括一個(gè)或多個(gè)置于空氣1側(cè)I和/或空氣流出側(cè)O的外層或覆蓋層。圖1A示出置于過(guò)濾介質(zhì)10空氣進(jìn)入側(cè)I的頂層18。頂層18可以起到容塵層的作用和/或它可以起到美觀層的作用。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，頂層18為平面層，其與在細(xì)纖維過(guò)濾層12和粗支撐層14、16形成波浪形之后的過(guò)濾介質(zhì)IO相結(jié)合。頂層18因此提供了審美上令人愉悅的頂表面。頂層18可以由各種類(lèi)型和尺寸的纖維形成，但在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，頂層18由平均纖維直徑比緊挨著頂層18的下游安置的上游粗支撐層16的平均纖維直徑小、但比細(xì)纖維過(guò)濾層12的平均纖維直徑大的纖維形成。在某些示例性實(shí)施方案中，頂層18由平均纖維直徑范圍為約5n-20n的纖維形成。因此，頂層18可以起到容塵層的作用而不影響過(guò)濾介質(zhì)10的a值，這將在下面作更加詳細(xì)的討論。如圖1B所示，過(guò)濾介質(zhì)10B可作為替代方案或另外包括置于過(guò)濾介質(zhì)10B的空氣流出側(cè)O的底層18B。底層18B可起到為過(guò)濾介質(zhì)10B提供結(jié)構(gòu)完整性以有助于保持波形構(gòu)造的增強(qiáng)組件的作用。底層18B還可以起到提供耐磨性的作用。這在最外層在使用過(guò)程中受到磨損的ASHRAE袋應(yīng)用中是特別期望的。底層18B可以具有類(lèi)似于如上所述的頂層18的構(gòu)造。然而在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，底層18B優(yōu)選為最M的層，也就是說(shuō)，其由平均纖維直徑比形成過(guò)濾^h質(zhì)的所有其它層的纖維的平均纖維尺寸大的纖維形成。一個(gè)示例性的底層是紡粘層，然而可以使用具有不同構(gòu)造的各種其它層。還可以使用各種材料包括合成的和非合成的材料來(lái)形成外層或覆蓋層的纖維。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，外層或覆蓋層，例如頂層18和/或底層18B,由短纖維、特別是由粘合纖維和非粘合纖維的組合形成。一種合適的纖維組合物為至少約20%的粘合纖維和余量為非粘合纖維的共混物。可以使用各種類(lèi)型的粘合和非粘合纖維來(lái)形成本發(fā)明的介質(zhì)，包括前文對(duì)于粗支撐層,14、16所討論的那些。外層或覆蓋層，例如如頂層18和/或任意底層，還可以使用本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)，包括熔體噴射、濕法成網(wǎng)技術(shù)、氣流成網(wǎng)技術(shù)、梳理、電紡絲和紡粘技術(shù)來(lái)形成。然而在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，頂層18為氣流成網(wǎng)層，而底層1'8B為紡粘層。所得到的層還可以具有取決于期望應(yīng)用要求的各種厚度、透氣率和基重。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，以平面構(gòu)造測(cè)量的外層或覆蓋層的厚度范圍為約2密耳-50密耳，透氣率范圍為約100CFM到1200CFM，基重范圍為約10gsm到50gsm。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，盡管圖1A示出了4層的過(guò)濾介質(zhì)，但過(guò)濾介質(zhì)可以包括各種構(gòu)造的任意數(shù)目的層?？梢栽黾硬煌膶觼?lái)增強(qiáng)過(guò)濾、提供支撐、改變結(jié)構(gòu)或用于各種其它目的。作為非P艮制性實(shí)例，過(guò)濾介質(zhì)可以包括各種紡粘濕法成網(wǎng)的纖維素、干法成網(wǎng)的合成無(wú)紡布、濕法成網(wǎng)的合成材料和濕法成網(wǎng)的M璃層。制造方法一些或所有的層可利用各種制造技術(shù)制成波形構(gòu)造，但在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，細(xì)纖維過(guò)濾層12、任意附加過(guò)濾層和優(yōu)選粗支撐層14、16中的至少其一，以從空氣l側(cè)到空氣流出側(cè)的期望排列方式彼此相鄰安置，并且所組合的層在第一和第二活動(dòng)面之間傳輸，所述第一和第二活動(dòng)面以不同的it;變移動(dòng)，如第二面的移動(dòng)速度'艮于第一面的速度?？梢允褂梦θ缯婵樟⑺鰧永虻谝换顒?dòng)面，隨后在所述層從第一活動(dòng)面向第二活動(dòng)面移動(dòng)時(shí)拉向第二活動(dòng)面。當(dāng)其在第二活動(dòng)面上通過(guò)時(shí)，iUL差導(dǎo)致所述層形成z-方向波，由此形成層內(nèi)19的波峰和波谷?？梢愿淖兠總€(gè)面的速度以獲得期望的每英寸波數(shù)。還可以改變所述面之間的距離以確定波峰和波谷的振幅，在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該距離調(diào)節(jié)為0-2"。還可以改變不同層的性質(zhì)以獲得期望的過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)造。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)具有每英寸約2-6個(gè)波，高度(總厚度)范圍為約0.025"-2"，但是根據(jù)預(yù)期應(yīng)用，這可以變化很大。如圖1A所示，單個(gè)波W從一個(gè)峰的中間延伸到相鄰峰的中間。在圖1A所示的實(shí)施方案中，當(dāng)細(xì)纖維過(guò)濾層12和粗支撐層14、16形成波,形時(shí)，所得的細(xì)纖維過(guò)濾層12將在其夸個(gè)表面(即空氣i^側(cè)I和空氣流出側(cè)0)上具有多個(gè)波峰P和波谷T，如圖1C所示。粗支撐層14、16將延伸跨過(guò)波峰P并延伸iiA波谷T，以使粗支撐層14、16也具有波形構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，細(xì)纖維過(guò)濾層12的空氣i^側(cè)I的波峰P將在空氣流出側(cè)O具有相應(yīng)的波谷T。因此，下游粗支撐層14將延伸入波谷T，而'洽在同一波谷T的反面的是波峰P，上游粗支撐層16將延伸跨過(guò)波峰P。由于下游粗支撐層14延伸ii^細(xì)纖維過(guò)濾層12的空氣流出側(cè)O的波谷T，因此下游粗支撐層14將使空氣流出側(cè)O的相鄰峰P彼此之間保持一定間距并且將使空氣流出側(cè)O的相鄰波谷T彼此之間保持一定間距。上游粗支撐層16(如果有的話)同樣可以使細(xì)纖維過(guò)濾層12的空氣iiyV側(cè)I的相鄰波峰P彼此之間保持一定間距并且可以使細(xì)纖維過(guò)濾層12的空氣進(jìn)入側(cè)I的相鄰波谷T彼此之間保持一定間距。其結(jié)果是，與平面構(gòu)造的細(xì)纖維過(guò)濾層的表面積相比，細(xì)纖維過(guò)濾層12的表面積顯著增加。在某些示例性實(shí)施方案中，與平面構(gòu)造的相同層的表面積相比，波形構(gòu)造的表面積增加至少約50%，而在某些情況下，增加達(dá)120%之多。表面積的增加使得過(guò)濾效率提高，這將在下文進(jìn)行更加詳細(xì)的討論o在某些示例性實(shí)施方案中，下游和/或上游粗支撐層14、16可以具有在波峰處比在波谷處更大的纖維密度或纖維量。這可能是因?yàn)橄鄬?duì)于細(xì)纖維過(guò)濾層12，下游和/或上游粗支撐層14、16的粗糙度所致。特別地，當(dāng)所述層從第一活動(dòng)面移至第二活動(dòng)面時(shí)，細(xì)纖維過(guò)濾層12的相對(duì)微細(xì)的性質(zhì)將使下游和/或上游粗支撐層14、16得以順應(yīng)在細(xì)纖維過(guò)濾層12內(nèi)形成的波周?chē)?。?dāng)粗支撐層14、16延伸跨過(guò)波峰P時(shí)，移動(dòng)的距離將少于每一層14、16為填充波谷所移動(dòng)的距離。其結(jié)果是，粗支撐層14、16將在波峰處集中，因此與波谷相比，在波峰處的纖維量增加，所述層將移動(dòng)通過(guò)波峰和波谷以形成環(huán)形構(gòu)造。一旦所述層形成了波形構(gòu)造，就可以通過(guò)活化粘合纖維來(lái)實(shí)現(xiàn)纖維的粘合從而保持波形?？梢允褂酶鞣N技術(shù)來(lái)活化粘合纖維。例如，如果使用具有芯和鞘的雙組分粘合纖維，則可以通過(guò)施加熱來(lái)使粘合纖維活化。如果使用單組分粘合纖維，則可以通過(guò)施加熱、蒸汽和/或一些其它形式的暖濕氣來(lái)使粘合纖維活化。還可以將頂層18(圖1A)和/或底層18B(圖1B)分別置于上游粗支撐層16(圖1A)的頂部或下游粗支撐層14B(圖1'B)的底部，并且例如通過(guò)粘合，使其同時(shí)或相繼與上游粗支撐層16或下游粗支撐層14B結(jié)合。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，所述層可以任選利用不同于使用粘合纖維的各種技^M目互結(jié)合。其它合適的結(jié)合技術(shù)包括膠粘劑、針刺、水刺和化學(xué)粘合劑。所述層還可以是單獨(dú)粘合的層，和/或它們可以在形成波浪形之前彼此結(jié)合(包括粘合)。在干燥材料前，還可以任選將飽和劑施加到材料上。各種飽和劑可以和本發(fā)明的^h質(zhì)一^^吏用以利于在低于纖維熔融溫度的溫度下形成所述層。示例性的飽和劑可以包括酚搭樹(shù)脂、密胺樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚丙烯酸酯類(lèi)、聚苯乙烯/丙烯酸類(lèi)、聚氯乙烯、聚乙烯/氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇及其組合物和共聚物，它們存在于水性或有機(jī)溶劑中。在其它實(shí)施方案中，所得的介質(zhì)還可以在以下至少一種并任選所有的性能中具有梯度粘合和非粘合纖維的組成、纖維直徑、堅(jiān)固性、基重和飽和劑含量。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，介質(zhì)可以具有輕質(zhì)、膨松(lofty)、粗纖維、輕度粘合和輕度飽和的片狀上游以及較重、較致密、細(xì)纖維、強(qiáng)粘合和強(qiáng)飽和的片狀下游。這使得較粗顆粒得以在上游層被捕集，防止底層過(guò)早飽和。在另一個(gè)實(shí)施方案中，最上游的層可以比最下游的層更輕和/或^松。也就是說(shuō)，上游層可以具有低于下游層的堅(jiān)固性(例如，網(wǎng)中纖維的固體體積分?jǐn)?shù))和基重。此夕卜，在過(guò)濾介質(zhì)包括飽和劑的實(shí)施方案中，介質(zhì)在最上游和最下游層中可在飽和劑量方面具有梯度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解介質(zhì)的層可以具有各種性質(zhì)。還可以任選將靜電荷賦予過(guò)濾介質(zhì)或介質(zhì)的不同層，以形成駐極體纖維網(wǎng)。對(duì)聚合物網(wǎng)賦予永久性偶極子以形成駐極體過(guò)濾介質(zhì)的各種技術(shù)是公知的?？赏ㄟ^(guò)使用ac和/或dc電暈放電裝置及其組合以實(shí)現(xiàn)充電。特定放電特性通過(guò)電極形狀、極性、間隙尺寸以及氣體或氣體混合物來(lái)確定。也可以使用其它技術(shù)包括基于摩擦的充電技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)充電。還可以在過(guò)濾介質(zhì)形成為波形構(gòu)造后對(duì)其進(jìn)行褶疊，并且下文將更加詳細(xì)地討論不同的示例性構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，實(shí)質(zhì)上任何本領(lǐng)域已知的褶疊技術(shù)都可以用來(lái)對(duì)波形過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行褶疊。通常，過(guò)濾介質(zhì)是通it^介質(zhì)中形成多個(gè)羊行的劃線并在每個(gè)劃線處形成折疊而進(jìn)行褶疊的。過(guò)濾介質(zhì)性能如上所述，所得的過(guò)濾介質(zhì)的性能'可以隨著介質(zhì)的構(gòu)造和預(yù)定用途而變化。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，波形構(gòu)造有效地增加了^^質(zhì)10的表面積，進(jìn)而導(dǎo)致所述介質(zhì)比其它方面類(lèi)似但為平面構(gòu)造的介質(zhì)具有改善的過(guò)濾性能。盡管可以基于不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)過(guò)濾器性能進(jìn)行評(píng)估，但期望通過(guò)待過(guò)濾污染物穿過(guò)過(guò)濾器的低滲透率來(lái)表征過(guò)濾器或過(guò)濾^/h質(zhì)。然而，同時(shí)應(yīng)當(dāng)存在穿過(guò)過(guò)濾器的較低的壓降或阻力。滲透率通常表示為百分比，如下所定義滲透率=c/C。其中c為穿過(guò)過(guò)濾器的顆粒濃度，而c。為穿過(guò)過(guò)濾器之前的顆粒濃度。過(guò)濾效率定義為100-%滲透率因?yàn)槠谕行У倪^(guò)濾器保持盡可能低的穿過(guò)過(guò)濾器的滲透率和壓降值，因此根據(jù)稱(chēng)為a的值對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行評(píng)估，所述a值為滲透率的對(duì)數(shù)相對(duì)于穿過(guò)過(guò)濾器的壓降的斜率。斜率越陵或a值越高，則指示過(guò)濾器性能更優(yōu)。a由下式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>其中dp為穿過(guò)過(guò)濾^h質(zhì)的壓降。在許多過(guò)濾情況下，具有高的初始a值是重要的。然而，同樣重要的是(如果不是更重要的話)，在過(guò)濾過(guò)程中很好地保持可接受的a值。例如，在呼吸應(yīng)用中，制造標(biāo)準(zhǔn)要求，成品呼吸過(guò)濾器如呼吸面具要經(jīng)受高溫以模擬老化作用。因此，過(guò)濾介質(zhì)在受熱時(shí)必須能夠保持高a值。在某些應(yīng)用中，如HVAC中，放電性能也很重要。合成過(guò)濾介質(zhì)經(jīng)常被充電以提高過(guò)濾性能。由于考慮到這些電荷在過(guò)濾器使用過(guò)程中將耗散，因此有將過(guò)濾器最差可能效率通知用戶的動(dòng)作。用于粗和細(xì)過(guò)濾器的歐洲,標(biāo)準(zhǔn)EN779:2002包含在放電前后對(duì)平片介質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)制性測(cè)試以確定'是否存在性能劣化的可能性。該測(cè)試方"可以和產(chǎn)生完全放電介質(zhì)的任意程序一起使用。所建議的程序包括浸沒(méi)在異丙醇或水中的表面活性劑中或暴露于柴油機(jī)排煙中。用異丙醇處理的方法是首先測(cè)量未處理介質(zhì)樣品的效率；接著將樣品浸入'100%異丙醇溶液中并在過(guò)濾器樣品已被異丙醇濕潤(rùn)后將其放置在通風(fēng)櫥內(nèi)的平坦惰性表面上進(jìn)行干燥；干燥24小時(shí)后，重復(fù)測(cè)量效率。DOP(^!甲酸二辛酯)測(cè)試采用購(gòu)自TSI公司的配^^有油發(fā)生器的自動(dòng)過(guò)濾器測(cè)試裝置(8130)。該儀器測(cè)量在小于或等于115升/分種的流量下基于瞬時(shí)或"負(fù)載量"的穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的壓降和所得的滲透率值。瞬時(shí)讀數(shù)定義為1壓降/滲透率測(cè)量值。根據(jù)TSI說(shuō)明書(shū)，用油發(fā)生器產(chǎn)生0.33微米的重均直徑、0.20微米的數(shù)均直徑的DOP、DEHS石蠟或Emory3004。本文中所有引用的DOPa值都是指對(duì)100cm2樣品尺寸的DOP測(cè)量。空氣流量為32lpm以產(chǎn)生10.5fpm的面速度，或?yàn)?61pm以產(chǎn)生25fpm的面速度。另一個(gè)示例性測(cè)試是NaCl(氯化鈉)測(cè)試，其采用TSI公司的8130CertiTestTM自動(dòng)過(guò)濾器測(cè)試裝置，該裝置配備有氯化鈉發(fā)生器。由鹽顆粒發(fā)生器產(chǎn)生的平均粒徑為0.26微米的重均直徑或0.07微米的數(shù)均直徑。該儀器測(cè)量在小于或等于115升/分鐘(lpm)流量下基于瞬時(shí)的穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的壓降和所得的滲透率值。該8130可以連續(xù)模式運(yùn)行，大約每分鐘給出一個(gè)壓降/滲透率讀數(shù)。本文中所有提及的NaCla是指在76lpm的流量(25fpm的面速度)下NaCl顆粒在100平方厘米的樣品上的連續(xù)負(fù)栽量，用以代表過(guò)濾器細(xì)顆粒的負(fù)載量。樣品23在15mgNaCl/m3空氣的濃度下負(fù)載60分鐘，每100平方厘米樣品上的負(fù)載量為約60mgNaCl。如上所解釋的，當(dāng)用異丙醇放電前后、在5,3厘米/秒的面速度下測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)滿足EN779分類(lèi)的玻璃介質(zhì)F5-F8的DOP或DEHS(癸二酸二辛酯，可接受的DOP等價(jià)物)的a值范圍為約12-16。本發(fā)明的介質(zhì)在用異丙醇放電后獲得的最小DOPa為9，且更優(yōu)選大于約11，并且最優(yōu)選大于16，因此為玻璃介質(zhì)提供了合適的替代方案。對(duì)于DOPa為9而言，IPA浸漬后的等價(jià)NaCla為約12，對(duì)于DOPa為11而言，IPA浸透后的等價(jià)NaCl,a為約14，而對(duì)于DOPa為16而言，IPA浸透后的等價(jià)NaCla為約20。然而，根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)的a值可以隨著過(guò)濾介質(zhì)的具體構(gòu)造或者含該過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾元件而變化。HVAC(加熱、通風(fēng)和空氣謫節(jié))工業(yè)使用MERV(最小效率報(bào)告值)評(píng)級(jí)來(lái)描述過(guò)濾器從空氣中去除微粒的能力。MERV評(píng)級(jí)是由與不同尺寸范圍的粒子相對(duì)應(yīng)的過(guò)濾器效率得出的，并且根據(jù)ASHRAE52.2所詳述的方法來(lái)計(jì)算。MERV評(píng)級(jí)越高則代表過(guò)濾更好和性能更優(yōu)。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，本發(fā)明過(guò)濾介質(zhì)的MERV評(píng)級(jí)范圍為約7-16，但是該評(píng)級(jí)可基于預(yù)定用途而改變。所得介質(zhì)還可以具有取決于期望應(yīng)用要求的各種厚度、透氣率、基重和容塵量。本文中提及的厚度是根據(jù)TAPPIT411使用適當(dāng)?shù)目ㄒ?guī)確定的。本文中提及的基重是根據(jù)ASTMD-846確定的。本文中提及的容塵量是基于對(duì)ASHRAE52.1的改進(jìn)進(jìn)行測(cè)試以測(cè)試平板而不是袋的粉塵負(fù)載量。在25fpm的面速度下測(cè)量穿過(guò)1平方英尺樣品的壓降。將ASHRAE52.1中規(guī)定的ASHRAE粉塵以1克的增量加入，直至達(dá)到1.5英寸H20的壓降。達(dá)到該壓降的克數(shù)記為克/平方英尺。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1A所示，所得介質(zhì)的厚度tm可以為約1.5mm-25mm，而透氣率范圍為約10CFM-300CFM。所得介質(zhì)還可以具有約70gsm-1100gsm的基重，在25FPM面速度下、使用ASHRAE粉塵負(fù)載至1.5，，H20壓降的容塵量為至少約8克/平方英尺，和/或在在25FPM面速度下、在負(fù)載約60mg/100cii^的0.26n顆粒后，NaCl負(fù)載量小于約50mmH20。過(guò)濾元件如前所述，本文中公開(kāi)的過(guò)濾介質(zhì)可以引入各種過(guò)濾元件中以用于不同應(yīng)用，包括液體和空氣過(guò)濾應(yīng)用。示例性的用途包括ASHRAE袋濾器、可摺疊HVAC過(guò)濾器、液體袋濾器^^質(zhì)、塵袋式家用過(guò)濾器、住宅爐用過(guò)濾器、噴漆房過(guò)濾器、手術(shù)用面罩、工業(yè)用面罩、駕駛室空氣過(guò)濾器、商用ASHRAE過(guò)濾器、呼吸過(guò)濾器、汽車(chē)進(jìn)氣口過(guò)濾器、汽車(chē)燃料過(guò)濾器、汽車(chē)潤(rùn)滑油過(guò)濾器、室內(nèi)空氣濾清器和真空^及塵器排氣過(guò)濾器。過(guò)濾元件可以有不同的構(gòu)造，并且某些示例性過(guò)濾元件構(gòu)舉將在下文更加詳細(xì)地進(jìn)行討論。作為非f艮制性實(shí)例，其它示例性的it濾元件包括，包括置于其中的圓柱形過(guò)k、介質(zhì)的徑向過(guò)濾元件、用于液體過(guò)濾的微米級(jí)管袋濾器(也稱(chēng)為濾袋式過(guò)濾器)、面罩等。板式過(guò)濾器在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾^h質(zhì)可用于板式過(guò)濾器中。具體而言，過(guò)濾介質(zhì)10可包括置于其周?chē)耐庹?。所述外罩可具有各種構(gòu)造，并且具體構(gòu)造可基于預(yù)定應(yīng)用而變化。如圖2A所示，在一個(gè)實(shí)施方案中，外罩為框架20的形式，其圍繞過(guò)濾器10的周邊安置。在該圖示的實(shí)施方案中，框架20為一般矩形構(gòu)造，使得其圍繞一般矩形的過(guò)濾介質(zhì)10的所有四個(gè)邊，然而該特定形狀可以改變?？蚣?0可以由各種材料包括卡片紙板、金屬、聚合物等形成。在某些示例性實(shí)施方案中，框架20的厚度t可以為約12"或更小，并且更優(yōu)選為約2"或更小。圖2B示出該框架的側(cè)視截面圖，顯示其中放置有波形過(guò)濾介質(zhì)IO。在另一個(gè)實(shí)施方案中，框架可以由過(guò)濾介質(zhì)的邊緣形成。特別是如圖3所示，過(guò)濾介質(zhì)IO，的周邊可以被熱封以在其周?chē)纬煽蚣?0，。板式過(guò)濾器還可以包括本領(lǐng)域已知的各種其它特征，如用于使過(guò)濾介質(zhì)相對(duì)于框架、間隔物等穩(wěn)定的穩(wěn)定化特征等。在使用中，板式過(guò)濾元件可以用于各種應(yīng)用中，包括商用和住宅用HVAC、汽車(chē)^:搶室空氣過(guò)濾器、汽車(chē)進(jìn)氣口過(guò)濾器以及噴漆房過(guò)濾器。過(guò)濾元件的具體性質(zhì)可以基于預(yù)定用途而變化，但在某些示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾元件的MERV評(píng)級(jí)范圍為7-16，并且壓降范圍為約0.1"-1"H20。摺疊過(guò)濾器25還可以對(duì)波形過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行打褶并用于摺疊過(guò)濾器中。如前所討論的，波形介質(zhì)或其不同層可以通過(guò)在彼此的預(yù)定間距處形成劃線并折疊該介質(zhì)來(lái)進(jìn)行摺疊。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以使用其它的摺疊技術(shù)。一旦介質(zhì)被褶疊，則該介質(zhì)可以引入到外罩中，其類(lèi)似于圖3A的板式過(guò)濾器。圖4A示出了置于框架30內(nèi)的摺疊過(guò)濾介質(zhì)32的一個(gè)實(shí)施方案。如前文針對(duì)圖3A所討論的那樣，該框架可以有各種形狀和尺寸。根據(jù)框架的尺寸和預(yù)定用途，介質(zhì)可具有任意數(shù)目的褶。在某些示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)具有l(wèi)-2個(gè)褶/英寸，而褶的高度為約0.75"-2"。然而，某些應(yīng)用使用高度高達(dá)12"的波峰。為便于摺疊，過(guò)濾介質(zhì)可以是自支持的，即它可以具有允許i行褶疊的勁度。在某些示例性實(shí)施方案中，用Gurley勁度測(cè)試儀測(cè)試的能夠進(jìn)行褶疊的過(guò)濾介質(zhì)的最小勁度為約200亳克。作為替代方案或另外地，過(guò)濾介質(zhì)可包括不同硬化程度的元件。作為非限制性實(shí)例，圖4B和4C示出了褶疊的波形過(guò)濾介質(zhì)32a，32b，其包括粘合(例如使用膠粘劑或其它^^技術(shù))至過(guò)濾介質(zhì)32a，32b的空氣流出側(cè)的穩(wěn)定帶34a，34b。還示出了置于框架30a,30b內(nèi)的過(guò)濾^h質(zhì)32a,32b。圖4B還示出了篩網(wǎng)背襯36a，其置于過(guò)濾^^質(zhì)32a上用以石更化介質(zhì)32a并幫助保持摺疊構(gòu)造。篩網(wǎng)背襯36a可以為^金屬絲或擠出塑料網(wǎng)。在使用中，摺疊波形過(guò)濾元件可用于各種應(yīng)用中，包括可摺疊HVAC過(guò)濾器、住宅爐用過(guò)濾器、駕駛室空氣過(guò)濾器、商業(yè)ASHRAE過(guò)濾器、汽車(chē)進(jìn)氣口過(guò)濾器、汽車(chē)燃料過(guò)濾器、汽車(chē)潤(rùn)滑油過(guò)濾器、室內(nèi)空氣濾清器和真空吸塵器排氣過(guò)濾器。過(guò)濾元件的具體性質(zhì)可基于預(yù)定用途而改變，但在某些示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾元件的MERV評(píng)級(jí)范圍為7-16，并且壓降范圍為約0.1"-1"英寸1120。過(guò)濾介質(zhì)還可以具有約0.5"或更小的褶疊前厚度和約2"或更小的褶疊后厚度。然而，在某些應(yīng)用中，褶疊后厚度可高達(dá)12"。^!/袋式過(guò)濾器在又一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)濾介質(zhì)可以引入到袋或袋式過(guò)濾器中用于加熱、空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)，和/或制冷；以及引入到微米級(jí)液體濾袋中。袋或袋式過(guò)濾器的形成方法可以是將兩個(gè)過(guò)濾介質(zhì)放在一起(或?qū)蝹€(gè)過(guò)濾介質(zhì)對(duì)半折)，并將其三個(gè)邊彼此結(jié)合(如果是對(duì)折的話則是兩個(gè)邊)使得只有一個(gè)邊保持敞開(kāi)，由此形成在過(guò)濾器內(nèi)的袋。如圖5A所示，多個(gè)濾袋42可以附著到框架44上以形成過(guò)濾元件40.每個(gè)袋可以安置為開(kāi)口端位于框架中，由此4吏空氣得以沿線A所指示的方向流入每個(gè)袋42中?？蚣芸梢园ㄑ由爝M(jìn)并保持每個(gè)袋的矩形環(huán)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所述框架實(shí)質(zhì)上可以有任意構(gòu)造，并且可以佳_用本領(lǐng)域已知的各種結(jié)合技術(shù)來(lái)將袋連接到框架上。此外，框架可包括任意數(shù)目的袋，但袋濾器通常包括6-10個(gè)袋。圖5B示出袋42,顯示三個(gè)邊42a、，42b、42c是封閉的，而一個(gè)邊42d是開(kāi)口的，用于接收如線A從示的從中流過(guò)的氣流。如圖5B進(jìn)一步所示，袋濾器42還可以包括置于其中的任意數(shù)目的間隔物43,并且設(shè)置成使過(guò)濾器42的對(duì)側(cè)側(cè)壁之間彼此分隔預(yù)定間距。間隔物可以為在兩個(gè)側(cè)壁之間延伸的線或任意其它元件。圖5C示出了圖5B中袋濾器42的截面圖，顯示間隔物43在側(cè)壁間延伸。氣流的方向再次用線A指示。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，與袋或袋式過(guò)濾器一同4吏用的本領(lǐng)域已知的各種特征可以引入到本文所公開(kāi)的過(guò)濾介質(zhì)中。過(guò)濾元件的具體性質(zhì)可以基于預(yù)定用途而變化，但在某些示例性實(shí)施方案中，過(guò)濾元件的MERV評(píng)級(jí)范圍為約7-16，并優(yōu)選為10-16，并且壓降范圍為約0.1"-1"H20。過(guò)濾介質(zhì)還可以具有厚度約2"或更小，并更優(yōu)選厚度為約0.5"或更小，然而在某些應(yīng)用中，厚度可根據(jù)預(yù)定應(yīng)用而變化。作為非限制性實(shí)例，標(biāo)準(zhǔn)8袋ASHRAE袋濾器通常具有在24"x24"的框架內(nèi)30'，深的袋，并產(chǎn)生80平方英尺的介質(zhì)。具有相同尺寸^Wa使用根據(jù)本發(fā)明的波形過(guò)濾介質(zhì)的ASHRAE袋濾器將產(chǎn)生176平方英尺的^h質(zhì)。以下非限制性實(shí)施例用于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1對(duì)比樣品A(對(duì)照)樣品A為平面過(guò)濾介質(zhì)，其由JohnsManville制造并作為CM285B-2出售，并且其為80-85%的玻璃氈過(guò)濾介質(zhì)。測(cè)試介質(zhì)性質(zhì)并列于下表l中的樣品A條目下。對(duì)于所有樣品，都是在使用異丙醇放電后測(cè)量DOP滲透率和DOPa。具體而言，將樣品;^在含100%異丙醇溶液的容器里，并使之浸泡大約5秒或直至達(dá)到完全飽和。然后從溶液中取出樣品并將其排液約30秒。然后將樣品放在通風(fēng)櫥/真空櫥并使其空氣干燥。干燥時(shí)間主要取決于樣品的厚度，并且為20分鐘-48小時(shí)。然后進(jìn)行DOP滲透率和DOPa的測(cè)試。對(duì)比樣品B(對(duì)照)樣品B為平面過(guò)濾介質(zhì)，其由Hollingsworth&Vose乂>司制造并作為AS8020DD出售，并且其為80-85%的合成過(guò)濾介質(zhì)。測(cè)試介質(zhì)性質(zhì)并列于下表l中的樣品B條目下。樣品C樣品C使用4層形成，按照從上游(空氣進(jìn)口)到,下游(空氣出口)的順序列出為(1)頂部氣流成網(wǎng)層，(2)上游氣流成網(wǎng)粗支撐層，(3)細(xì)纖維熔噴層，和(4)下游氣流成網(wǎng)粗支撐層。頂部氣流成網(wǎng)層由50。/。的可得自Invista的2旦6mm的255型雙組分纖維和50%的可得自Wellman的0.9旦6mm的510型IW苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維形成。頂部氣流成網(wǎng)層在烤箱中粘合。頂部氣流成網(wǎng)層的基重為25gsm,厚度為30密耳，且透氣率為850CFM。上游氣流成網(wǎng)粗支撐層由70%的可得自Invista的2旦6mm的255型雙組分纖維和20%的可得自Wellman的0.9旦6mm的510型PET纖維和10%的可得自Wellman的15旦6mm的341型PET纖維形成。上游氣流成網(wǎng)粗支撐層的基重為40gsm，厚度為40密耳，且透氣率為800CFM。細(xì)纖維熔噴層由平均纖維直徑為1.4jt的聚丙烯纖維形成。熔噴層的基重為20gsm，厚度為7密耳，且透氣率為56CFM。下游氣流成網(wǎng)粗支撐層由50%的可得自Invista的2旦6mm的255型雙組分纖維和50%的可得自Wellman的15旦6mm的341型PET纖維形成。下游氣流成網(wǎng)粗支撐層的基重為40gsm，厚度為40密耳，且透氣率為2000CFM。通過(guò)把上游粗支撐層、細(xì)纖維熔噴層和下游粗支撐層放在以約25米/分鐘移動(dòng)的第一活動(dòng)面上以使這些層形成波形構(gòu)造。所述層從第一活動(dòng)面移動(dòng)至以約10米/分鐘的速度移動(dòng)的第二活動(dòng)面，結(jié)果是形成了每英寸4個(gè)波。然后，將波形網(wǎng)和頂層在130。C的烘箱中熱粘合。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表1中的樣品C條目下。樣品D重復(fù)樣品C以形成樣品D，只是細(xì)纖維熔噴層由平均纖維直徑為0.6ji的聚丙烯纖維在10gsm的紡粘聚丙烯上形成。熔噴層的基重為7gsm。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表1中的樣品D條目下。樣品E重復(fù)樣品C以形成樣品E,測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表1中的才羊品E條目下。表l樣品A樣品B樣品C樣品D樣品E總基重(gsm)71125245245256厚度(密耳)6065283308275透氣率(CFM)6113071976710.5FPM下的阻力(mmH20)2.32.71.72.525FPM下的阻力(mmH20)656.74.45.6IPA浸透后在10.5FPM下的DOP滲透率(％)4888455246IPA浸透后在10.5FPM下的DOPa13.95.012.816.713.5容塵量(g/ft2，在25FPM至1.5"H20下)7.75.912.311.510.3如表1所示，與樣品A和B相比，樣品C、D和E具有改善的容塵量和在使用異丙醇放電后的更高或相當(dāng)?shù)腄OPa。樣品A-E的各種性質(zhì)在圖6-9所列的圖中進(jìn)行了對(duì)比。圖6示出了放電DOP滲透率-壓降的圖。如圖所示，樣品B的初始?jí)航蹈?，其隨著滲透率的增加而顯著降低。另一方面，樣品A、C、29D和E的初始?jí)航档?，其隨著滲透率的增加而緩慢降低。因此，樣品C、D和E的性能與作為玻璃纖維氈的樣品A相當(dāng)，并且優(yōu)于作為熔噴網(wǎng)的樣品B。因此，圖6示出了樣品C、D和E的波形構(gòu)造有利地改善了作為滲透率函數(shù)的壓降，并且因此提供了玻璃氈纖維網(wǎng)的合適的替代品。圖7示出了樣品A-E的容塵量。如圖所示，與樣品C、D和E相比，樣品A和B表現(xiàn)出顯著較低的容塵量。因此，與樣品A和B的平面構(gòu)勤目比，樣品C、D和E的波形構(gòu)造得到了提高的容塵量。實(shí)施例2制備與樣品C的細(xì)纖維熔噴層具有相同構(gòu)造的第一平面細(xì)纖維熔噴層，稱(chēng)為熔噴C。熔噴C的基重為20gsm。制備與樣品D的細(xì)纖維熔噴層具有相同構(gòu)造的第二平面細(xì)纖維熔噴層，稱(chēng)為熔噴D。熔噴D的基重為20gsm。測(cè)試熔噴C和熔噴D以及以上實(shí)施例1中的樣品C和樣品D的NaCl負(fù)載量，并且在圖8中示出76lpm下的NaCl負(fù)載量。如圖所示，與熔噴C和熔噴D相比，樣品C和D的波形過(guò)濾介質(zhì)由于更長(zhǎng)時(shí)間保持低阻力從而表現(xiàn)出顯著改善的NaCl負(fù)載量。實(shí)施例3對(duì)比樣品F樣品F使用4層形成，按照從上游(空氣進(jìn)口)到下游(空氣流出)的順序列出為(l)頂部梳理無(wú)紡層，(2)細(xì)纖維熔噴層，和(3)下游梳理無(wú)紡層。頂部和底部無(wú)紡層由45%的3旦1.75"的202型雙組分纖維(可得自FIT)，和30%的3旦2"的N39型PET纖維(可得自Poole)形成。頂部和底部無(wú)紡層均在烘箱中粘合。頂部和底部無(wú)紡層各自的基重為160gsm，厚度為155密耳，且透氣率為420CFM。細(xì)纖維熔噴層由平均纖維直徑為l.ln的聚丙烯纖維形成。熔噴層的基重為35gsm,厚度為11密耳，且透氣率為39CFM。頂部和底部無(wú)紡層置于細(xì)纖維熔噴層的兩側(cè)以形成平面過(guò)濾介質(zhì)。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在表1中的樣品F條目下。30樣品G樣品G使用4層形成，按照從上游(空氣進(jìn)口)到下游(空氣流出)的順序列出為(1)頂部氣流成網(wǎng)層，(2)上游氣流成網(wǎng)粗支撐層，(3)細(xì)纖維熔噴層，和(4)下游氣流成網(wǎng)粗支撐層。頂部氣流成網(wǎng)層由50%的2旦6mm的255型雙組分纖維(可得自Invista)和50%的0.9旦6mm的510型IM"苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維(可得自Wellman)形成。頂部氣流成網(wǎng)層在烘箱中粘合。頂部氣流成網(wǎng)層的基重為25gsm，厚度為40密耳，且透氣率為850CFM。上游氣流成網(wǎng)粗支撐層是由70%的2旦6mm的255型雙組分纖維(可得自Invista)和20%的0.9旦6mm的510型PET纖維(可得自Wellman)和10%.的15旦6mm的341型PET纖維(可得自Wellman)形成。上游氣流成網(wǎng)粗支撐層的基重為40gsm，厚度為40密耳，且透氣率為800CFM。形成與樣品F的細(xì)纖維熔噴層對(duì)應(yīng)的細(xì)纖維熔噴層。具體而言，細(xì)纖維熔噴層由平均纖維直徑為l.ln的聚丙烯纖維形成。熔噴層的基重為35gsm，厚度為11密耳，且透氣率為39CFM。下游氣流成網(wǎng)粗支撐層是由50%的2旦6mm的255型雙組分纖維(可得自Invista)和50%的15旦6mm的341型PET纖維(可得自Wellman)形成。下游氣流成網(wǎng)粗支撐層的基重為38gsm,厚度為40密耳，且透氣率為2000CFM。通過(guò)將上游粗支撐層、細(xì)纖維熔噴層和下游粗支撐層放在以約25米/分鐘的速度移動(dòng)的第一活動(dòng)面上以使這些層形成波形構(gòu)造。所述層從第一活動(dòng)面向以約10米/分鐘的速度移動(dòng)的第二活動(dòng)面移動(dòng)，結(jié)果形成每英寸4個(gè)波。然后，將波形網(wǎng)和頂層在140。C的烘箱中熱粘合。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表2中樣品G條目下。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>如表2所示，波形樣品G具有比平面樣品F低的p75。&75是通過(guò)ISO16889確定的。使用來(lái)自O(shè)klanhoma，stillwater的FluidTechnologies公司的FTI多通道過(guò)濾器測(cè)試臺(tái)，以0.3升/分的速度將A2細(xì)粉塵iH^美孚MIL-H-5606燃油中，總流量為1.7升/分，直到獲得高于基線過(guò)濾器壓降的172KPa的最終壓力。在測(cè)試時(shí)間內(nèi)等分的10個(gè)點(diǎn)，對(duì)^h質(zhì)的上游和下游中所選定的粒jL(在這種情況下為4、5、7、10、15、20、25和30微米)進(jìn)行顆粒計(jì)數(shù)(每亳升的顆粒數(shù))。對(duì)每個(gè)所選的粒度，取上游和下游顆粒計(jì)數(shù)的平均。由上游平均顆粒計(jì)數(shù)(注入-Co)和下游平均顆粒計(jì)數(shù)(通過(guò)-C)，根據(jù)關(guān)系式[(100-[<:/(:。^100%]來(lái)確定對(duì)于所選每種粒度的液體過(guò)濾效率測(cè)試值。效率的另一種表示是P評(píng)級(jí)。P75定義為其中上游計(jì)數(shù)(C。)和下游計(jì)數(shù)(C)的比值為75時(shí)的粒度(效率等于98.67%)。p評(píng),低，則獲得一定效率的粒度就越低。一般而言，隨著粒度降低，效率降低。圖9示出作為時(shí)間函數(shù)的樣品F和G的壓力，該壓力才艮據(jù)ISO16889使用用于液體過(guò)濾的多通道測(cè)試儀來(lái)測(cè)試。在這樣的測(cè)試過(guò)程中，粉塵^t在油中，并且使該^t液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，直至達(dá)到給定的壓降(在該測(cè)試中為172kPa)。更期望經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間段而壓力增加。如圖9所示，樣品G的負(fù)載時(shí)間為85分鐘，而對(duì)比的平板樣品F的負(fù)載時(shí)間為34分鐘。實(shí)施例4樣品H樣品H使用4層形成，按照從上游(空氣進(jìn)口)到下游(空氣出口)的順序列出為(1)上游梳理纖維粗支撐層，(2)細(xì)纖維熔噴層，(3)下游梳理纖維粗支撐層，和(4)底部紡粘層。上游梳理纖維粗支撐層由70%的2旦1.5英寸256型雙組分纖維(可得自Trevira)和30%的3旦2英寸P320型PET纖維(可得自Barnet)形成。上游梳理纖維粗支撐層的基重為35gsm，厚度為40密耳，且透氣率為800CFM。細(xì)纖維熔噴層由平均纖維直徑為約0.7n的聚丙烯纖維形成。熔噴層的基重為15gsm,厚度為5密耳，且透氣率為68CFM。下游梳理纖維粗支撐層是由40%的2旦1.5英寸256型雙組分纖維(可得自Trevira)和60%的3旦2英寸型P320PET纖維(可得自Barnet)形成。下游梳理纖維粗支撐層的基重為35gsm，厚度為40密耳，且透氣率為IOOOCFM。底部紡粘層是購(gòu)自PolymerGroup公司的聚丙烯紡粘布。底部紡粘層的基重為15gsm，厚度為3密耳，且透氣率為1200CFM。通過(guò)將上游梳理纖維粗支撐層、細(xì)纖維熔噴層和下游梳理纖維粗支撐層放在以約10米/分的速度移動(dòng)的第一活動(dòng)面上以使這些層形成波形構(gòu)造。所述層從第一活動(dòng)面向以約4米/分的速度移動(dòng)的第二活動(dòng)面移動(dòng)，結(jié)果形成每英寸3個(gè)波。然后將波形網(wǎng)和底部紡粘層在130°C的烘箱中熱粘合。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表3中的樣品H條目下。樣品I重復(fù)樣品G以制備樣品I，只是使用粘合、梳理的纖維層代替底部紡粘層。底部梳理纖維層由50%的2旦1.5英寸256型雙組分纖維(可得自Trevira)和50%的0.9旦1.5英寸P1842B型糾苯二曱酸乙二醇酯(PET)纖維(可得自Barnet)形成。底部梳理纖維層在130°C的烘箱中預(yù)先粘合。頂部氣流成網(wǎng)層的基重為25gsm,厚度為20密耳，且透氣率為8卯CFM。測(cè)試所得^^質(zhì)的性質(zhì)并列在下表3中樣品I條目下。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>實(shí)施例5樣品J童復(fù)樣品G以制備樣品J，只是細(xì)纖維熔噴層為6gsm、0.7fi的聚丙烯熔噴布。細(xì)纖維熔噴層的厚度為2.4密耳且透氣率為167CFM。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表4中樣品J條目下。樣品K重復(fù)樣品G以制備樣品K,只是細(xì)纖維熔噴層為22gsm、0.7ji的聚丙烯熔噴布。細(xì)纖維熔噴層的厚度為6.8密耳且透氣率為37CFM。測(cè)試所得介質(zhì)的性質(zhì)并列在下表4中樣品K條目下。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>本領(lǐng)域技術(shù)人員基于上述實(shí)施方案將理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。因此，除了所附權(quán)利要求所指出的，本發(fā)明不受限于已經(jīng)具體示出和描述的內(nèi)容。文中引用的所有出版物和參考文獻(xiàn)都明確地在此全文引入作為參考。權(quán)利要求1.一種過(guò)濾介質(zhì)，包括細(xì)纖維過(guò)濾層和粗支撐層，所述粗支撐層使所述細(xì)纖維過(guò)濾層保持為波形構(gòu)造并且使所述過(guò)濾層的相鄰波的波峰和波谷保持分離，所述粗支撐層具有在波峰處大于在波谷處的纖維量。2.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述細(xì)纖維過(guò)濾層的表面積比平面構(gòu)造的所述細(xì)纖維過(guò)濾層的表面積大至少約50%。3.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述粗支撐層包括下游粗支撐層，并且所述過(guò)濾介質(zhì)還包括上游粗支撐層，所述細(xì)纖維過(guò)濾層置于所述上游粗支撐層和所述下游粗支撐層之間。4.權(quán)利要求3的過(guò)濾介質(zhì)，還包括置于所述下游粗支撐層和所述上游粗支撐層之間的至少一個(gè)附加過(guò)濾層。，5.權(quán)利要求4的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述至少一個(gè)附加過(guò)濾層由平均直徑大于形成所述細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均纖維直徑的纖維形成。6.權(quán)利要求3的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述上游粗支撐層、所述細(xì)纖維過(guò)濾層和所述下游粗支撐層都具有波形構(gòu)造。7.權(quán)利要求3的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述上游粗支撐層由平均直徑大于形成所述細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均直徑并且等于或小于形成所述下游粗支撐層的纖維的平均直徑的纖維形成。8.權(quán)利要求3的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述上游和下游粗支撐層包括短纖維層，并且所述細(xì)纖維過(guò)濾層包括熔噴層和玻璃纖維層中的至少其一。9.權(quán)利要求6的過(guò)濾介質(zhì)，還包括置于所述上游粗支撐層的上游的平面層和置于所述下游粗支撐層的下游的平面層中的至少其一。10.權(quán)利要求9的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述平面層由平均直徑小于形成所述上游粗支撐層和所述下游粗支撐層的纖維的平均直徑并且大于形成所述細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均直徑的纖維形成。11.權(quán)利要求6的過(guò)濾介質(zhì)，還包括置于所述下游粗支撐層的下游的平面層，所述平面層由平均直徑大于形成所述上游粗支撐層、所述下游粗支撐層和所述細(xì)纖維過(guò)濾層的纖維的平均直徑的纖維形成。12.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述細(xì)纖維過(guò)濾層包括熔噴層。13.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述細(xì)纖維過(guò)濾層包括玻璃纖維層。14.權(quán)利要求1的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述粗支撐層由至少一種粘合纖維和至少一種非粘合纖維形成。15.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)具有每英寸2-6個(gè)波。16.權(quán)利要求1的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的放電DOPa值大于約9。17.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的放電DOPa值大于約ll。18.權(quán)利要求1的過(guò)濾介質(zhì)，其中在25FPM面速度下、使用ASHRAE粉塵負(fù)載至1.5英寸H20壓降時(shí)，所述過(guò)濾介質(zhì)的容塵量為至少約8克/平方英尺。19.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中在25FPM面速度下負(fù)載0.26n的顆粒大約60mg/100cm2后，所述過(guò)濾介質(zhì)的NaCl負(fù)載量為小于約50mmH2O。20.權(quán)利要求l的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的透氣率范圍為約10CFM到300CFM。21.權(quán)利要求1的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的基重范圍為約70gsm到1100gsm。22.權(quán)利要求1的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的厚度范圍為約1.5mm到25mm。23.—種過(guò)濾介質(zhì)，包括第一纖維層，其具有形成多個(gè)波的波形構(gòu)造，每一個(gè)波具有隨機(jī)的波形和高度，并且每一個(gè)波都具有波峰和波谷，相鄰波峰之間間隔一定距離并J4目鄰波谷t間間隔一定距離；和第二纖維層，其結(jié)合至所述第一纖維層并且由比形成所述第一層的纖維更粗的纖維形成。24.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第一纖維層的表面積比平面構(gòu)造的第一纖維層的表面積大至少約50%。25.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第一纖維層由平均直徑小于形成所述第二纖維層的纖維的平均直徑的細(xì)纖維形成。26.權(quán)利要求25的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第一纖維層的纖維的平均纖維直徑小于約5n，所述第二纖維層的纖維的平均直徑大于約10n。27.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第二纖維層在鄰近所述第一纖維層的波峰處的纖維密度大于在鄰近所述第一纖維層的波谷處的纖維密度。28.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第二纖維層置于所述第一纖維層的下游，并且所述過(guò)濾^^質(zhì)還包括置于所述第一纖維層上游的第三纖維層。29.權(quán)利要求28的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第三纖維層由平均直徑等于或小于形成所述第二纖維層的纖維的平均直徑的纖維形成，并且其中形成所述第二纖維層的纖維的平均直徑大于形成所述第一纖維層的纖維的平均直徑。30.權(quán)利要求28的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第一、第二和第三纖維層具有波形構(gòu)造，并且所述過(guò)濾介質(zhì)還包括置于所述第三纖維層的上游并具有平面構(gòu)造的第四層和置于所述第二纖維層的下游并具有平面構(gòu)造的第五層中的至少其一。31.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第一纖維層選自熔噴層和玻璃纖維層。32.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第二纖維層由至少一種粘合纖維和至少一種非粘合纖維形成。33.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì),其中所述過(guò)濾介質(zhì)具有每英寸2-6個(gè)波。34.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的DOPa值大于約9。35.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的DOPa值大于約11。36.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中在25FPM面速度下、使用ASHRAE粉塵負(fù)載量至1.5英寸H20壓降時(shí)，所述過(guò)濾介質(zhì)的容塵量為至少約8克/平方英尺。37.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中在25FPM面速度下負(fù)栽約60mg/100cm2的0.26n顆粒后，所述過(guò)濾介質(zhì)的NaCl負(fù)載量為小于約50mmH2O。38.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的透氣率范圍為約10CFM到300CFM。39.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的基重范圍為約70gsm到1100gsm。40.權(quán)利要求23的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的厚度范圍為約1.5mm到25mm。41.一軒多層過(guò)濾介質(zhì)，包括由細(xì)纖維層和至少一個(gè)粗支撐層形成的曲線網(wǎng)，所述至少一個(gè)粗支撐層由粘合纖維和非粘合纖維的共混物形成，所述至少一個(gè)粗支撐鄰波谷之間的間多巨；和結(jié)合至所述曲線網(wǎng)的平面網(wǎng)。42.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述細(xì)纖維層選自細(xì)纖維熔噴層和細(xì)纖維玻璃層。43.權(quán)利要求42的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述細(xì)纖維層由平均纖維直徑小于約5ji的纖維形成。44.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述至少一個(gè)粗支撐層包括置于所述細(xì)纖維層上游的第一粗支撐層和置于所述細(xì)纖維層下游的第二粗支撐層。45.權(quán)利要求44的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述平面網(wǎng)置于所述第一粗支撐層的上游。46.權(quán)利要求44的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述平面網(wǎng)置于所述第二粗支撐層的下游。47.權(quán)利要求46的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述平面網(wǎng)由平均纖維直徑大于形成所述第一和第二粗支撐層以及所述細(xì)纖維層的纖維的平均纖維直徑的纖維形成。48.權(quán)利要求44的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述第二粗支撐層由平均纖維直徑等于或大于形成所述第一粗支撐層的纖維的平均纖維直徑的纖維形成，并且其中形成所述第二粗支撐層的纖維的平均纖維直徑大于形成所述平面網(wǎng)的纖維的平均纖維直徑，以及其中形成所述平面網(wǎng)的纖維的平均纖維直徑大于形成所述細(xì)纖維層的纖維的平均纖維直徑。49.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述細(xì)纖維層的表面積比平面構(gòu)造的所述細(xì)纖維層的表面積大至少50%。50.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述至少一個(gè)粗支撐層由至少一種粘合纖維和至少一種非粘合纖維形成。51.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)具有每英寸2-6個(gè)波。52.權(quán)利要求41的過(guò)濾+質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的DOPa值大于^9。53.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾^^質(zhì)的DOPa值大于約11。54.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中在25FPM面速度下、使用ASHRAE粉塵負(fù)載量至1.5英寸H20壓降時(shí)，所述過(guò)濾介質(zhì)的容塵量為至少約8克/平方英尺。55.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中在25FPM面速度下負(fù)載約60mg/100cii^的0.26n顆粒后，所述過(guò)濾介質(zhì)的NaCl負(fù)載量為小于約50mmH2O。56.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的透氣率范圍為約10CFM到300CFM。57.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的基重范圍為約70gsm到1100gsm。58.權(quán)利要求41的過(guò)濾介質(zhì)，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的厚度范圍為約1.5mm到25mm。59.—種過(guò)濾元件，包括過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)具有至少兩個(gè)波形構(gòu)造的纖維層，使得所述過(guò)濾介質(zhì)包括高度為約2英寸或更小的多個(gè)非均勻波，至少一個(gè)所述纖維層為細(xì)纖維過(guò)濾層，并且至少一個(gè)所述纖維層為粗纖維支撐層；和圍繞所述過(guò)濾^h質(zhì)的周邊安置的外罩。60.權(quán)利要求59所述的過(guò)濾元件的部分周邊硬化而形成。61.權(quán)利要求59所述的過(guò)濾元件，質(zhì)的周邊安置的框架。62.權(quán)利要求59所述的過(guò)濾元件為7國(guó)16。63.權(quán)利要求59所述的過(guò)濾元件，和玻璃纖維層的至少其一。64.權(quán)利要求63所述的過(guò)濾元件，直徑小于約5n的纖維形成。65.—種摺疊過(guò)濾元件，包括結(jié)合在一起形成具有多個(gè)波峰和波谷的波形過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾層和支撐層，所述波形過(guò)濾介質(zhì)還包括多個(gè)褶。66.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，其中所述波形過(guò)濾介質(zhì)包括足以使所述波形過(guò)濾介質(zhì)得以保持褶的硬背襯。67.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，其中所述波形過(guò)濾介質(zhì)具有足以使所述波形過(guò)濾介質(zhì)得以保持褶的勁度。68.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，其中所述波形過(guò)濾介質(zhì)在摺疊前的厚度為約0.5英寸或更小。69.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，其中所述摺疊過(guò)濾元件的厚度為約12英寸或更小。70.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，其中所述摺疊過(guò)濾元件的厚度為約2英寸或更小。71.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，還包括圍繞所述過(guò)濾介質(zhì)的周邊安置的外罩。72.權(quán)利要求65的過(guò)濾元件，其中所述摺疊過(guò)濾介質(zhì)的MERV評(píng)級(jí)為7-16。73.—種袋濾器，包括外軍；和,其中所述外罩通過(guò)4吏所述過(guò)濾介質(zhì)其中所述外罩包括圍繞所述過(guò)濾介，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的MERV評(píng)級(jí)其中所述細(xì)纖維過(guò)濾層包括熔噴層其中對(duì)述細(xì)纖維過(guò)濾層由平均纖維多個(gè)結(jié)合至所述外罩的過(guò)濾器，每個(gè)過(guò)濾器具有形成于其中且配置為接lj^中通過(guò)的氣流的袋，并且每個(gè)過(guò)濾器由具有第一纖維層的過(guò)濾介質(zhì)形成，所述第一纖維層通過(guò)第二纖維層保持波形構(gòu)造以形成波峰和波谷。74.權(quán)利要求73的袋濾器，其中所述外罩包括框架，并且其中每個(gè)過(guò)濾器的開(kāi)口端和所述框架結(jié)合，所述過(guò)濾器彼此平行放置。75.權(quán)利要求73的袋濾器，其中每個(gè)過(guò)濾器包括置于其中并且適于使所述過(guò)濾器的對(duì)置側(cè)壁保持彼此分隔預(yù)定距離的至少一個(gè)間隔物。76.權(quán)利要求73'的袋濾器，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的厚度為約2英寸或更小。77.權(quán)利要求73的袋濾器，其中所述過(guò)濾介質(zhì)的厚度為約0.5英寸或更小。78.權(quán)利要求73的袋濾器，其中每個(gè)過(guò)濾器的MERV評(píng)級(jí)為約10到16。79.權(quán)利要求73的袋濾器，其中所述第一纖維層包括熔噴層和玻璃纖維層中的至少其一。80.權(quán)利要求79的袋濾器，其中所述第一纖維層由平均纖維直徑小于約5n的纖維形成。81.權(quán)利要求73的袋濾器，其中所述過(guò)濾介質(zhì)包括置于所述第一纖維層的與所述第二纖維層相反一側(cè)上的第三纖維層。全文摘要本發(fā)明提供各種高性能、高效率的過(guò)濾介質(zhì)，其成本有效且易于制造。特別是提供具有至少一個(gè)波形構(gòu)造的層的各種過(guò)濾介質(zhì)，所述波形構(gòu)造導(dǎo)致表面積增加，由此改善過(guò)濾介質(zhì)的各種性質(zhì)。所述過(guò)濾介質(zhì)可用以形成用于各種應(yīng)用的多種過(guò)濾元件。文檔編號(hào)B01D46/52GK101668576SQ200880012630公開(kāi)日2010年3月10日申請(qǐng)日期2008年2月27日優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日發(fā)明者大衛(wèi)·托馬斯·希利,理查德·E·加恩申請(qǐng)人:霍林斯沃思和沃斯有限公司