本文的實施方案涉及過濾，并且更具體地涉及在介質(zhì)中具有特定纖維取向的過濾介質(zhì)。

背景技術(shù)：

從空氣中除去空氣傳播的微粒污染物是每個人都關(guān)注的問題。氣相微粒過濾傳統(tǒng)上通過使用織造或非織造的織物或網(wǎng)的方法來實現(xiàn)。這種系統(tǒng)的性能的特征在于，移除或捕獲微粒的初始效率隨粒徑的變化，系統(tǒng)對空氣或氣體流的初始阻力隨氣體流量或面速度的變化，移除或捕獲微粒的平均效率隨粒徑的變化，和/或這些因素隨著過濾元件負(fù)載微粒污染物而改變的方式。雖然可得到不同類型的過濾介質(zhì)，但仍需要改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供了介質(zhì)中具有特定纖維取向的過濾介質(zhì)。

在一個實施方案中，提供了過濾介質(zhì)。過濾介質(zhì)包括過濾層，過濾層包含含有纖維部分的多根纖維，多根纖維的平均纖維直徑為至少10微米且小于或等于60微米，過濾層具有第一表面，其中過濾層的纖維部分的至少25％相對于第一表面以46度至90度的角度配置。過濾層的定重(basis weight)為至少40gsm，以及具有與過濾層相鄰的覆蓋層，其中過濾介質(zhì)中不存在平均纖維直徑小于10微米的細(xì)纖維層。過濾介質(zhì)的厚度為至少0.035英寸。

在另一個實施方案中，過濾介質(zhì)包括過濾層，過濾層包含含有纖維部分的多根纖維，多根纖維的平均纖維直徑為至少10微米且小于或等于60微米，過濾層具有第一表面，其中過濾層的纖維部分的至少25％相對于第一表面以46度至90度的角度配置。過濾層包含至少10重量％的粘合劑纖維，其中過濾層的定重為至少40gsm。過濾介質(zhì)中不存在平均纖維直徑小于10微米的細(xì)纖維層。過濾介質(zhì)的厚度為至少0.035英寸。

在另一個實施方案中，過濾介質(zhì)包括過濾層，過濾層包含含有纖維部分的多根纖維，多根纖維的平均纖維直徑為至少5微米且小于或等于60微米，過濾層具有第一表面，其中過濾層的纖維部分的至少25％相對于第一表面以46度至90度的角度配置。過濾層的定重為至少40gsm，過濾介質(zhì)的厚度為至少0.035英寸，并且過濾介質(zhì)的總透氣率為310CFM至800CFM。

在另一個實施方案中，過濾介質(zhì)包括第一過濾層，第一過濾層包含含有纖維部分的多根纖維，多根纖維的平均纖維直徑為至少5微米且小于或等于60微米，第一過濾層具有第一表面。過濾介質(zhì)還包括第二過濾層，第二過濾層包含平均纖維直徑為至少5微米且小于或等于40微米的多個纖維部分，其中第一過濾層與第二過濾層彼此直接相鄰。第一過濾層和第二過濾層各自包含相對于第一表面以46度至90度的角度配置的纖維部分。第一過濾層和第二過濾層的組合的纖維部分的至少25％相對于第一表面以46度至90度的角度配置。第一過濾層和第二過濾層的組合定重為至少40gsm。過濾介質(zhì)的厚度為至少0.035英寸。過濾介質(zhì)對0.4微米或更大的顆粒的平均過濾效率為至少40％。

在另一個實施方案中，過濾介質(zhì)包括過濾層，過濾層包含含有纖維部分的多根纖維，多根纖維的平均纖維直徑為至少10微米且小于或等于60微米，過濾層具有第一表面。過濾層的纖維部分的至少10％相對于第一表面以0度至30度的角度配置，過濾層的纖維部分的至少25％相對于第一表面以31度至60度的角度配置，并且過濾層的纖維部分的至少40％相對于第一表面以61度至90度的角度配置。過濾層的定重為至少40gsm。過濾介質(zhì)還包括與過濾層相鄰的覆蓋層。過濾介質(zhì)中不存在平均纖維直徑小于10微米的細(xì)纖維層。過濾介質(zhì)的厚度為至少0.035英寸。

還提供了包括以上和本文所述的過濾介質(zhì)的過濾元件。還提供了包括這種過濾介質(zhì)和過濾元件的過濾流體的方法。

附圖說明

圖1A是過濾介質(zhì)的一個實施方案的側(cè)視圖；

圖1B是過濾介質(zhì)的另一個實施方案的側(cè)視圖；

圖1C是過濾介質(zhì)的又一個實施方案的側(cè)視圖；

圖2是板式過濾器的一個實施方案的透視圖；

圖3A是折疊過濾器元件的一個實施方案的透視圖；

圖3B是折疊過濾器元件的另一個實施方案的側(cè)視截面圖；

圖3C是折疊過濾器元件的還一個實施方案的側(cè)視截面圖；

圖4A是其中設(shè)置有多個過濾袋的袋式過濾器的一個實施方案的透視圖；

圖4B是圖4A的過濾袋之一的透視圖；

圖5是初始效率隨粒徑變化的曲線圖；

圖6A是取向基本上為0度至45度的纖維的代表性SEM截面圖像；并且

圖6B是取向基本上為46度至90度的纖維的代表性SEM截面圖像。

具體實施方式

提供了包括一個或更多個過濾層的過濾介質(zhì)，過濾層包含相對于過濾層的表面以非零角取向的纖維部分。在一些實施方案中，至少一些纖維部分相對于過濾層的表面(例如，平坦表面)以至少20度(例如，46度至90度，或61度至90度)的角度配置。在一些實施方案中，該角度可以相對于水平面或者介質(zhì)的外層或覆蓋層進行測量。與不包含這種定向纖維部分的過濾介質(zhì)相比，纖維部分的這種取向?qū)е绿岣叩男?例如，平均效率和/或初始效率)，從而增強過濾介質(zhì)的多種特性。過濾層的纖維可以相對粗糙；例如，其平均纖維直徑可以為至少5微米或至少10微米。過濾層可以任選地包含粘合劑纖維，其可以有助于保持纖維在其取向上的構(gòu)造。過濾介質(zhì)還可以任選地包括相對于過濾層的表面是平坦的支撐層(例如，稀松織物)。在本文所述的某些實施方案中，過濾介質(zhì)不包括會改善過濾效率，但也會增加介質(zhì)成本的細(xì)纖維層。有利地，本文所述的過濾介質(zhì)可用于形成用于多種應(yīng)用中的多種過濾元件。此外，過濾介質(zhì)可以是成本有效的并且易于制造。

圖1A示出了具有過濾層的過濾介質(zhì)10的一個示例性實施方案，過濾層包含相對于過濾層的表面以非零角取向的纖維部分。纖維或纖維部分可具有如下更詳細(xì)描述的波形構(gòu)造。在例示的實施方案中，過濾介質(zhì)包括具有沿著X方向水平的表面15(例如，第一平坦表面)和第二表面19(例如，第二平坦表面)的過濾層14。過濾介質(zhì)還可以任選地包括位于過濾介質(zhì)的最上游側(cè)和/或最下游側(cè)的一個或更多個外層或覆蓋層18。

圖1B示出了具有至少兩個過濾層的過濾介質(zhì)10A的一個示例性實施方案，過濾層包含相對于過濾層的表面以非零角取向的纖維部分。纖維或纖維部分可具有波形構(gòu)造。在所示實施方案中，過濾介質(zhì)包括具有沿X方向水平的表面15A(例如，第一平坦表面)的第一下游過濾層14A。過濾介質(zhì)還包括與第一過濾層相鄰配置的第二上游過濾層16A，第二過濾層具有沿X方向水平的表面19A(例如，第二平坦表面)。過濾介質(zhì)還可以任選地包括位于過濾介質(zhì)的最上游側(cè)和/或最下游側(cè)的一個或更多個外層或覆蓋層。圖1B示出了設(shè)置在過濾介質(zhì)的上游側(cè)的外層或覆蓋層18A，而圖1C示出了設(shè)置在過濾介質(zhì)的下游側(cè)的外層或覆蓋層18B。

如圖1B說明性地示出的，第一過濾層包含第一多根纖維20A，并且第二過濾層包含第二多根纖維22A。過濾層的纖維可以是相對粗糙的(例如，平均纖維直徑為至少5微米或至少10微米)。纖維的粗糙度可以賦予纖維足夠的強度，以有助于保持其成角度的取向。

在一些實施方案中，第一多根纖維和第二多根纖維各自包含相對高百分比的相對于水平面(例如，圖1A至圖1C中的X方向)、或相對于過濾層的表面(例如，表面15或19)或者外層或覆蓋層的表面以某一角度取向的纖維部分。如下面更詳細(xì)描述的，第一過濾層和/或第二過濾層中相對高百分比的纖維部分可以相對于過濾層的表面(例如，表面15或19)，或者相對于介質(zhì)的外層或覆蓋層的表面以至少20度的角度(例如，61度至90度，或46度至90度)配置。例如，如圖1B說明性地示出的，纖維部分20C相對于過濾層的表面(例如，表面15或19)，或者相對于介質(zhì)的外層或覆蓋層的表面以約90度配置。纖維部分20D相對于過濾層的表面(例如，表面15或19)，或者相對于介質(zhì)的外層或覆蓋層的表面以約0度配置，原因是其與過濾層的表面和介質(zhì)的外層或覆蓋層基本處于同一平面。層中向Z方向取向(例如，相對于過濾層的表面，或者相對于介質(zhì)的外層或覆蓋層的表面垂直配置)的纖維部分越多，則層中以46度至90度或60度至90度的角度配置的纖維部分百分比越高。與不包含這種取向的纖維部分的過濾介質(zhì)相比，纖維部分的該取向?qū)е铝颂岣叩男?，從而增強了過濾介質(zhì)的多種特性。例如，如以下實施例部分更詳細(xì)描述的，已認(rèn)識到，由于介質(zhì)包含更高百分比的向Z方向取向的纖維部分，所以介質(zhì)具有更高的作為粒徑的函數(shù)的初始效率。

可以對層進行布置使得過濾介質(zhì)的表面19為過濾元件中的上游側(cè)(例如，空氣進入側(cè))，并且表面15為下游側(cè)(例如，流出側(cè))?；蛘撸谶^濾元件中表面19可以為下游側(cè)，并且表面15可以為上游側(cè)。

外層或覆蓋層可以替代地或另外地為設(shè)置在過濾介質(zhì)下游側(cè)的底層，如圖1C說明性地示出的。圖1C例示了類似于圖1B的過濾介質(zhì)10的過濾介質(zhì)10C的另一個實施方案。在該實施方案中，過濾介質(zhì)10C不包括頂部外層或覆蓋層，而是具有第一過濾層14B，和與第一過濾層相鄰且剛好在第一過濾層的上游設(shè)置的第二過濾層16B。應(yīng)注意，盡管圖中所示的外層或覆蓋層用斜陰影線示出，但是這些線不表示層中的纖維取向。

在一些實施方案中，外層或覆蓋層可用于幫助支撐一個或多個過濾層。例如，外覆蓋層可以用作向過濾介質(zhì)提供結(jié)構(gòu)完整性的強化組件和/或伸長組件，以幫助保持過濾層的纖維的期望取向。在另一些實施方案中，外層或覆蓋層可以用作美觀層。外層或覆蓋層還可以用來提供耐磨性。

如圖1B至圖1C中說明性地示出的，過濾層可以具有包含相對于其各表面的多個峰P和谷T的波形構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在過濾層的一側(cè)上的峰P可以在相對側(cè)上具有對應(yīng)的谷T。因此，下游過濾層14A、14B可以延伸到谷T中，并且正好與同一谷T相對的是峰P，上游過濾層16A、16B可以延伸穿過峰P。峰和谷還可以存在于單個過濾層中，如圖1A中說明性地示出的。如圖1A至圖1C說明性地示出的，谷可以部分地或基本上用纖維填充。

在某些示例性實施方案中，過濾層(例如，下游和/或上游過濾層)在峰處的纖維密度和/或纖維質(zhì)量可以不同于谷中的纖維密度和/或纖維質(zhì)量。例如，在一些實施方案中，一個或更多個過濾層在峰處的纖維密度和/或纖維質(zhì)量可以大于谷中的纖維密度和/或纖維質(zhì)量。在另一些實施方案中，一個或更多個過濾層在峰處的纖維密度和/或纖維質(zhì)量可以小于谷中的纖維密度和/或纖維質(zhì)量。另一些構(gòu)造也是可能的。

應(yīng)理解，除了圖1A至圖1C所示的那些之外，多種其他構(gòu)造也是可能的，并且在多種布置中過濾介質(zhì)可以包括任意數(shù)量的層。例如，在一些實施方案中，過濾介質(zhì)既包括上游外層或覆蓋層也包括下游外層或覆蓋層二者。在另一些實施方案中，過濾介質(zhì)中既不存在上游外層或覆蓋層也不存在下游外層或覆蓋層。此外，雖然圖1B至圖1C中示出了兩個過濾層14A、B和16A、B，但是過濾介質(zhì)不需要包括兩個過濾層。例如，在一些實施方案中，如同圖1A所示，過濾介質(zhì)中僅存在單個過濾層。在另一些實施方案中，過濾介質(zhì)中可存在多于一個過濾層(例如，至少2個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少7個、至少8個、至少9個或至少10個過濾層)。一個、更多個或每個過濾層可以包含相對高百分比的如本文所述的定向纖維部分。此外，應(yīng)理解，如本文所使用的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”和“第四”層指的是介質(zhì)中的不同層，并不意味著對該層的特定功能進行限制。

如圖1B和圖1C說明性地示出的，過濾介質(zhì)包括彼此直接相鄰并且不被細(xì)纖維層(例如，平均纖維直徑小于10微米、小于5微米、小于3微米、小于1.5微米或小于1微米的細(xì)纖維層)分離的兩個過濾層。圖1A也不包括這種細(xì)纖維層。雖然在過濾介質(zhì)中包括細(xì)纖維層可能會提高介質(zhì)的效率，但是其也可能增加介質(zhì)的成本并且潛在地使其更難以制造。過濾介質(zhì)中不存在細(xì)纖維層可使介質(zhì)成本有效且易于制造，同時過濾層的定向纖維部分為多種應(yīng)用提供足夠的效率。在本文所述的多個實施方案中，介質(zhì)中不存在由熔噴纖維、電紡絲纖維或玻璃纖維形成的細(xì)纖維層。在本文所述的多個實施方案中，介質(zhì)中不存在由濕法成網(wǎng)工藝、氣流成網(wǎng)工藝、干法成網(wǎng)工藝、梳理工藝、靜電紡紗工藝或紡粘工藝形成的細(xì)纖維層。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)中不存在多孔膜。此外，在本文所述的多個實施方案中，介質(zhì)中不存在(如以平面構(gòu)造所測量的)厚度為約0.5mil至30mil(例如，2mil至30mil)和/或透氣率為約5CFM至300CFM(例如，10CFM至300CFM)，和/或定重為約1.8gsm至50gsm(例如，3gsm至50gsm)，和/或DOP過濾效率為約20％至99％的細(xì)纖維層。

如本文所使用的，當(dāng)層被稱為與另一層“相鄰”時，其可以與該層直接相鄰，或者也可以存在一個或更多個中間層。層與另一層“直接相鄰”是指不存在中間層。

如上所述，過濾介質(zhì)10、10A和10B可以包括至少一個過濾層。過濾層中的纖維部分可以相對于水平面、或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以角度取向。在一些實施方案中，層的纖維部分的一定百分比可以在某些角度范圍內(nèi)，例如約46度至約90度，約0度至約45度，約61度至約90度，約31度至約60度，或約0度至約30度?？梢酝ㄟ^獲得層的截面的掃描電子顯微圖片(SEM)來確定層的纖維部分的取向。掃描電子顯微鏡對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，并且通常是指使用聚焦電子束來產(chǎn)生樣品的表面形貌的圖像(例如，灰度圖像)。可以使用多種圖像分析和操作軟件包(例如，Wolfram Research的Mathematica)來分析圖像。本文所述的圖像在Aspex 3025SEM上以13.6mm至22.9mm的工作距離收集，放大范圍在20X至30X之間，分辨率為1024像素×1024像素。過濾介質(zhì)樣品的直徑為1.75”，并且在圖像采集之前用金進行真空濺鍍。如本文所述，通過將直線段(例如，長度為2至25個像素)擬合至圖像中的纖維的各部分來確定纖維部分的取向。計算各線段的取向并通過其長度進行歸一化以獲得總體取向分布。在兩個角度的范圍之間取向的纖維部分百分比通過以下來計算：統(tǒng)計在所關(guān)注的兩個角度范圍之間取向的歸一化線段的數(shù)量，并除以歸一化線段的總數(shù)。因此，在兩個角度范圍之間取向的纖維部分百分比表示層的截面中在該范圍之間取向的所有纖維部分的取向。圖像還可以通過光學(xué)顯微鏡獲取。

在一些實施方案中，過濾層中相對高百分比的纖維部分相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以非零角度配置。例如，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約46度至約90度的角度配置的纖維部分百分比可以大于或等于約10％，大于或等于約15％，大于或等于約20％，大于或等于約30％，或者大于或等于約40％，大于或等于約50％，或者大于或等于約60％，或者大于或等于約70％。在某些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約46度至約90度的角度配置的纖維部分百分比可以小于或等于約80％，小于或等于約70％，小于或等于約60％，小于或等于約50％，小于或等于約40％，小于或等于約30％，或者小于或等于約20％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，大于或等于約40％且小于或等于約80％)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的纖維部分百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

在一些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約0度至約45度的角度配置的纖維部分百分比可以相對較低。例如，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約0度至約45度的角度配置的纖維部分百分比可以大于或等于約10％，大于或等于約15％，大于或等于約20％，大于或等于約30％，或者大于或等于約40％。在某些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約0度至約45度的角度配置的纖維部分百分比可以小于或等于約50％，小于或等于約40％，小于或等于約30％，小于或等于約20％，小于或等于至約15％，或者小于或等于約10％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，大于或等于約10％且小于或等于約40％)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的纖維部分百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

在某些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約0度至約30度的角度配置的纖維部分百分比可以大于或等于約10％，大于或等于約15％，大于或等于約20％，或者大于或等于約30％。在一些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約0度至約30度的角度配置的纖維部分百分比可以小于或等于約40％，小于或等于約30％，小于或等于約20％，或者小于或等于約10％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，大于或等于約10％且小于或等于約30％)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的纖維部分百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

在某些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約31度至約60度的角度配置的纖維部分百分比可以大于或等于約10％，大于或等于約20％，大于或等于約25％，大于或等于約30％，大于或等于約35％，大于或等于約40％，或者大于或等于約50％。在一些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約31度至約60度的角度配置的纖維部分百分比可以小于或等于約60％，小于或等于約50％，小于或等于約40％，小于或等于約35％，小于或等于約30％，小于或等于約25％，或者小于或等于約20％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，大于或等于約20％且小于或等于約50％)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的纖維部分百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

在某些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約61度至約90度的角度配置的纖維部分百分比可以大于或等于約30％，大于或等于約40％，大于或等于約50％，大于或等于約60％，或者大于或等于約70％。在一些實施方案中，過濾層中相對于水平面，或者相對于過濾層或者外層或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)以約61度至約90度的角度配置的纖維部分百分比可以小于或等于約80％，小于或等于約70％，小于或等于約60％，小于或等于約50％，小于或等于約40％，或者小于或等于約30％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，大于或等于約30％且小于或等于約70％)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的纖維部分百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

本文所述的過濾層可由多種纖維類型和尺寸形成。此外，在其中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層可以由不同的纖維類型和/或尺寸形成。例如，在一個示例性實施方案中，圖1B的下游過濾層14A由平均纖維直徑大于上游過濾層的平均纖維直徑的纖維形成。每個過濾層可以獨立地由平均直徑和/或平均長度在下述范圍中的纖維形成。此外，過濾介質(zhì)的每個過濾層可以獨立地具有下述范圍中的另一些物理和/或性能特點。

過濾層的纖維可以是相對粗糙的。例如，在一些實施方案中，過濾層的纖維的平均纖維直徑可以為約5微米至約65微米(例如，約9微米至約50微米)。在一些實施方案中，纖維的平均纖維直徑可以大于或等于約5微米，大于或等于約9微米，大于或等于約10微米，大于或等于約12微米，大于或等于約15微米，大于或等于約20微米，大于或等于約30微米，大于或等于約40微米，大于或等于約50微米，大于或等于約60微米，或者大于或等于約65微米。在一些實施方案中，過濾層的纖維的平均纖維直徑可以小于或等于約65微米，小于或等于約60微米，小于或等于約50微米，小于或等于約40微米，小于或等于約30微米，小于或等于約20微米，小于或等于約10微米，小于或等于約9微米，或者小于或等于約5微米。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，平均纖維直徑大于或等于約9微米且小于約50微米)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的平均纖維直徑可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

過濾層的纖維的平均纖維長度可以為例如約0.5英寸至約3.5英寸(例如，約1.5英寸至約2英寸)。在一些實施方案中，過濾層的纖維的平均纖維長度可以小于或等于約3.5英寸，小于或等于約3英寸，小于或等于約2.5英寸，小于或等于約2英寸，小于或等于約1英寸，或者小于或等于約0.5英寸，或者小于或等于約0.3英寸。在一些實施方案中，過濾層的纖維的平均纖維長度可以大于或等于約0.2英寸，大于或等于約0.5英寸，大于或等于約1英寸，大于或等于約1.5英寸，大于或等于約2.0英寸，大于或等于約2.5英寸，大于或等于約3.0英寸，或者大于或等于約3.5英寸。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，平均纖維長度大于或等于約1.5英寸且小于約2英寸的纖維)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的平均纖維直徑可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。在一些實施方案中，過濾層的纖維是短纖維。

此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的平均纖維直徑和/或長度可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

多種材料也可用于形成過濾層的纖維，包括合成材料和非合成材料。合成纖維可以包括任意合適類型的合成聚合物。合適的合成纖維的實例包括聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺、聚芳酰胺、對芳族聚酰胺、間芳族聚酰胺、聚苯胺、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚烯烴、尼龍、丙烯酸類、聚乙烯醇、再生纖維素(例如，萊塞爾、人造絲)、醋酸纖維素、聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯)、聚丙烯腈、聚砜(例如，聚醚砜、聚(亞苯基醚砜))、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚氨酯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚(乳酸)或聚交酯、絲、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚吡咯及其組合。在一些實施方案中，一種或多種纖維可以包括以上的共聚物(例如，聚苯乙烯-聚丁二烯的嵌段共聚物)。在一些實施方案中，合成纖維是有機聚合物纖維。

過濾層可以包含合適百分比的合成纖維。例如，在一些實施方案中，過濾層中合成纖維的重量百分比可以為過濾層中所有纖維的約50重量％至約100重量％。在一些實施方案中，過濾層中合成纖維的重量百分比可以大于或等于約50重量％，大于或等于約60重量％，大于或等于約70重量％，大于或等于約80重量％，大于或等于約90重量％，或者大于或等于約95重量％。在一些實施方案中，過濾層中合成纖維的重量百分比可以小于或等于約100重量％，小于或等于約95重量％，小于或等于約90重量％，小于或等于約80重量％，小于或等于約70重量％，或者小于或等于約50重量％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，重量百分比大于或等于約90重量％且小于或等于約100重量％)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層包含100重量％的合成纖維。在一些實施方案中，相對于過濾層(例如，包含任意樹脂)的總重量，過濾層包含上述范圍的合成纖維。在一些實施方案中，過濾層的組合的合成纖維百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的合成纖維百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。在另一些實施方案中，纖維的上述參考范圍可以應(yīng)用于整個過濾介質(zhì)(其可以包括多個過濾層)。過濾層和/或過濾介質(zhì)的剩余纖維可以是非合成纖維，例如，玻璃纖維、玻璃棉纖維和/或纖維素紙漿纖維(例如木漿纖維)。

在一些實施方案中，過濾層包含粘合劑纖維。過濾層中粘合劑纖維的量可以變化。例如，過濾層中粘合劑纖維的重量百分比可以為過濾層中所有纖維的約10重量％至約100重量％(例如，約20重量％至約70重量％)。在一些實施方案中，過濾層中粘合劑纖維的重量百分比可以大于或等于約10重量％，大于或等于約20重量％，大于或等于約30重量％，大于或等于約40重量％，大于或等于約50重量％，大于或等于約60重量％，大于或等于約70重量％，大于或等于約80重量％，或者大于或等于約90重量％。在一些情況下，過濾層中粘合劑纖維的重量百分比可以小于或等于約100重量％，小于或等于約90重量％，小于或等于約80重量％，小于或等于約70重量％，小于或等于約60重量％，小于或等于約50重量％，小于或等于約40重量％，小于或等于約30重量％，小于或等于約20重量％，或者小于或等于約10重量％。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，粘合劑纖維的重量百分比大于或等于約20重量％且小于約70重量％)。在一些實施方案中，相對于過濾層(例如，包含任意樹脂)的總重量，過濾層包含上述范圍的粘合劑纖維。另一些范圍的粘合劑纖維也是可能的。在一些實施方案中，過濾層可以包含100％的粘合劑纖維。在一些實施方案中，過濾層的組合粘合劑纖維的百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的粘合劑纖維的百分比可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。在另一些實施方案中，纖維的上述參考范圍可以應(yīng)用于整個過濾介質(zhì)(其可以包括多個過濾層)。過濾層和/或過濾介質(zhì)的剩余纖維可以是非粘合劑纖維。

多種類型的粘合劑纖維和非粘合劑纖維可用于形成本文所述的介質(zhì)。粘合劑纖維可以由有效促進纖維之間的熱粘合的任意材料形成，并且將因此具有低于非粘合劑纖維的熔融溫度的活化溫度。粘合劑纖維可以是單組分纖維或多種雙組分粘合纖維中的任一種。在一個實施方案中，粘合劑纖維可以是雙組分纖維，并且各組分可以具有不同的熔融溫度。例如，粘合劑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。這允許鞘在芯之前熔化，使得鞘與層中的另一些纖維粘合，而芯保持其結(jié)構(gòu)完整性。這是特別有利的，因為其產(chǎn)生用于捕集濾液的更具粘合性的層。芯/鞘粘合劑纖維可以是同軸或非同軸的，示例性的芯/鞘粘合劑纖維可以包括以下：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。另一些示例性雙組分粘合劑纖維可包括裂膜纖維纖維、肩并肩(side-by-side)纖維和/或“海島型”纖維。示例性雙組分粘合劑纖維可包括Trevira型254、255和256；Invista型255；Fiber Innovations型201、202、215和252；以及ES Fibervisions AL-Adhesion-C ESC 806A。

非粘合劑纖維可以是合成的和/或非合成的，并且在一個示例性實施方案中，非粘合劑纖維可以約100％是合成的。一般地，由于對水分、熱、長期老化和微生物降解的抗性，合成纖維優(yōu)選于非合成纖維。示例性的合成非粘合劑纖維可包括聚酯、丙烯酸類、聚烯烴、尼龍、人造絲、聚乙烯衍生物(例如聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯)及其組合。另外地或替代地，用于形成介質(zhì)的非粘合劑纖維可以包括非合成纖維，例如玻璃纖維、玻璃棉纖維、纖維素紙漿纖維(如木漿纖維)及其組合。示例性的合成非粘合劑纖維可包括Trevira型290和型204、289和510。

過濾層也可以使用本領(lǐng)域已知的多種技術(shù)來形成，包括濕法成網(wǎng)技術(shù)和非濕法成網(wǎng)技術(shù)。非濕法成網(wǎng)纖維包括例如干法成網(wǎng)(梳理)纖維、紡粘纖維和/或氣流成網(wǎng)纖維。在一個示例性實施方案中，過濾層是梳理網(wǎng)或氣流成型網(wǎng)。

根據(jù)期望應(yīng)用的要求，所得過濾層還可以具有多種定重、厚度和透氣率。在一個示例性實施方案中，過濾層的厚度為約40mil至1000mil(例如，約80mil至230mil)，透氣率為約150CFM至800CFM(例如，約350CFM至600CFM)，并且定重為約40gsm至500gsm(例如，約80gsm至200gsm)。

＊過濾層的另一些特征

過濾層的定重通?？梢愿鶕?jù)需要進行選擇。在一些實施方案中，過濾層的定重可以為約40g/m²至約500g/m²。例如，過濾層的定重可以為約80g/m²至約200g/m²。在一些實施方案中，過濾層的定重可大于或等于約40g/m²(例如，大于或等于約80g/m²，大于或等于約100g/m²，大于或等于約150g/m²，大于或等于約200g/m²，大于或等于約250g/m²，大于或等于約300g/m²，大于或等于約350g/m²，或者大于或等于約400g/m²)。在一些情況下，過濾層的定重可小于或等于約500g/m²(例如，小于或等于約400g/m²，小于或等于約350g/m²，小于或等于約300g/m²，小于或等于約250g/m²，小于或等于約200g/m²，小于或等于約150g/m²，小于或等于約100g/m²，小于或等于約80g/m²，或者小于或等于約40g/m²)。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，定重大于或等于約80g/m²且小于或等于約200g/m²)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的組合定重可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。如本文所確定，過濾層的定重根據(jù)ASTM D-846標(biāo)準(zhǔn)測量。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的定重可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

在一些實施方案中，過濾層的定向纖維導(dǎo)致該層的厚度相對較高。在一些實施方案中，過濾層的厚度可以為約40密耳(mil)至約1000mil。例如，過濾層的厚度可以為約80mil至約230mil。在一些實施方案中，厚度可以大于或等于約40mil(例如，大于或等于約80mil，大于或等于約100mil，大于或等于約200mil，大于或等于約300mil，大于或等于約400mil，大于或等于約500mil，大于或等于約750mil，或者大于或等于約900mil)。在一些情況下，過濾層的厚度可以小于或等于約1000mil(例如，小于或等于約750mil，小于或等于約500mil，小于或等于約400mil，小于或等于約300mil，小于或等于約230mil，小于或等于約200mil，小于或等于約100mil，小于或等于約80mil，或者小于或等于約40mil)。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，厚度大于或等于約80mil且小于或等于約230mil)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的組合厚度可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。如本文所述，厚度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TAPPI T411確定。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的厚度可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

過濾層可以表現(xiàn)出合適的平均流量孔徑。如本文所確定，平均流量孔徑根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM F316測量。在一些實施方案中，平均流量孔徑可以為約0.1微米至約100微米(例如約5微米至約40微米，約15微米至約40微米，或約25微米至約80微米)。在一些實施方案中，過濾層的平均流量孔徑可以小于或等于約100微米，小于或等于約50微米，小于或等于約40微米，小于或等于約30微米，小于或等于約20微米，小于或等于約10微米，或者小于或等于約5微米，或者小于或等于約2微米。在另一些實施方案中，平均流量孔徑可以大于或等于約1微米，大于或等于約5微米，大于或等于約10微米，大于或等于約20微米，大于或等于約25微米，大于或等于約30微米，大于或等于約50微米，或者大于或等于約100微米。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，平均流量孔徑大于或等于約10微米且小于或等于約50微米)。平均流量孔徑的另一些值和范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的平均流量孔徑可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的平均流量孔徑可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

過濾層可以表現(xiàn)出合適的透氣性特征。在一些實施方案中，過濾層的透氣率可以為約150CFM至約800CFM(例如，約350CFM至約600CFM)。在一些實施方案中，透氣率可以大于或等于約150CFM，大于或等于約200CFM，大于或等于約250CFM，大于或等于約300CFM，大于或等于約310CFM，大于或等于約350CFM，大于或等于約500CFM，大于或等于約600CFM，或者大于或等于約700CFM。在某些實施方案中，透氣率可以小于或等于約800CFM，小于或等于約600CFM，小于或等于約500CFM，小于或等于約350CFM，小于或等于約250CFM，或者小于或等于約150CFM。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，透氣率大于或等于310CFM且小于或等于約800CFM)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的組合透氣率可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的透氣率可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

如本文所確定的，透氣率根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TAPPI T-251測量。滲透率是流動阻力的反函數(shù)，并且可以用Frazier滲透率測試儀(例如，TexTest Instrument，F(xiàn)X3300)測量。Frazier滲透率測試儀在固定的跨越樣品的壓差下測量單位時間內(nèi)通過單位面積的樣品的空氣體積。滲透率可以表示為0.5英寸水位差下立方英尺每分鐘每平方英尺。

如前所述，過濾介質(zhì)還可以任選地包括設(shè)置在過濾介質(zhì)的一側(cè)(例如，上游側(cè)或下游側(cè))的一個或更多個外層或覆蓋層。在一些實施方案中，外層或覆蓋層可以用作美觀層。在一個示例性實施方案中，在過濾層被定向之后，外覆蓋層為與過濾介質(zhì)匹配的平坦層。外覆蓋層可以提供美觀宜人的頂表面。

外層或覆蓋層可以用作向過濾介質(zhì)提供結(jié)構(gòu)完整性以幫助保持纖維或纖維部分的定向的強化組件。在一些情況下，外層或覆蓋層還可用于向介質(zhì)提供耐磨性和/或增加剛度。這在最外層在使用期間經(jīng)受磨損的ASHRAE袋應(yīng)用中是特別期望的。如本文所述，下游外層或覆蓋層可具有類似于上游外層或覆蓋層的構(gòu)造。然而，在一個示例性實施方案中，下游外覆蓋層18B是最粗糙的層，即，其由平均纖維直徑大于形成過濾介質(zhì)的所有其他層的纖維的平均纖維直徑的纖維形成。一個示例性底層是紡粘層，然而可以使用具有多種構(gòu)造的多種其他層。

外層或覆蓋層可以由多種材料形成并且可以具有不同的形式。例如，在一組實施方案中，外層或覆蓋層是稀松織物(例如，紡粘非織造材料或梳理非織造材料)。在另一組實施方案中，外層或覆蓋層是篩網(wǎng)的形式。在一些實施方案中，外覆蓋層由纖維形成。通常，在其中外層或覆蓋層包含纖維的實施方案中，外層或覆蓋層可以包括多種不同的纖維類型和/或尺寸。在一個示例性實施方案中，外層或覆蓋層由平均纖維直徑小于過濾層(例如，上游過濾層或下游過濾層)的平均纖維直徑的纖維形成。在另一個實施方案中，外層或覆蓋層由平均纖維直徑大于過濾層(例如，上游過濾層或下游過濾層)的平均纖維直徑的纖維形成。兩個或更多個外層或覆蓋層的組合也是可能的。

在外層或覆蓋層包含纖維的實施方案中，平均纖維直徑可以變化。例如，在一些實施方案中，外層或覆蓋層的纖維的平均纖維直徑可以為約15微米至約75微米。在一些實施方案中，外層或覆蓋層的纖維的平均纖維直徑可以小于或等于約75微米，小于或等于約65微米，小于或等于約60微米，小于或等于約50微米，小于或等于約40微米，小于或等于約30微米，或者小于或等于約20微米。在一些實施方案中，纖維的平均纖維直徑可以大于或等于約15微米，大于或等于約20微米，大于或等于約30微米，大于或等于約40微米，大于或等于約50微米，大于或等于約60微米，或者大于或等于約65微米。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，平均纖維直徑大于或等于約20微米且小于約75微米)。另一些范圍也是可能的。此外，在其中介質(zhì)中不只存在外層或覆蓋層的實施方案中，每個外層或覆蓋層的平均纖維直徑可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

多種材料也可用于形成外層或覆蓋層的纖維，包括合成材料和非合成材料。在一個示例性實施方案中，外層或覆蓋層(例如，上游外層或覆蓋層和/或下游外層或覆蓋層)由短纖維形成，并且特別地由粘合劑纖維和非粘合劑纖維的組合形成。一種合適的纖維組合物為至少約20％的粘合劑纖維和余量的非粘合劑纖維的共混物。粘合劑纖維的另一些范圍也是可能的，包括關(guān)于過濾層的以上討論的粘合劑纖維的范圍。多種類型的粘合劑纖維和非粘合劑纖維可用于形成本文所述的外層或覆蓋層，包括關(guān)于過濾層的之前以上所討論的那些。

外層或覆蓋層也可以使用本領(lǐng)域已知的多種技術(shù)形成，包括熔噴法、濕法成網(wǎng)技術(shù)、氣流成網(wǎng)技術(shù)、梳理法、靜電紡紗和紡粘法。然而，在一個示例性實施方案中，上游外層或覆蓋層(例如層18)是氣流成網(wǎng)層，并且下游外覆蓋層(例如，層18B)是紡粘層。根據(jù)所需應(yīng)用的要求，所得層還可以具有多種厚度、透氣率和定重。在一個示例性實施方案中，如在平坦構(gòu)造中所測量的，外層或覆蓋層的厚度為約2mil至約10mil(例如，約3mil至約6mil)，透氣率為約500CFM至約1200C CFM(例如，約800CFM至約1000CFM)，并且定重為約10gsm至約20gsm(例如，約12gsm至約16gsm)。

外層或覆蓋層的定重通?？梢愿鶕?jù)需要進行選擇。在一些實施方案中，外層或覆蓋層的定重可以為約10g/m²至約20g/m²。例如，外層或覆蓋層的定重可以為約12g/m²至約16g/m²。在一些實施方案中，外層或覆蓋層的定重可以大于或等于約10g/m²(例如，大于或等于約12g/m²，大于或等于約16g/m²，或者大于或等于約18g/m²)。在一些情況下，外層或覆蓋層的定重可以小于或等于約20g/m²(例如，小于或等于約16g/m²，小于或等于約12g/m²，或者小于或等于約10g/m²)。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，定重大于或等于約10g/m²且小于或等于約20g/m²)。另一些范圍也是可能的。如本文所確定，外層或覆蓋層的定重根據(jù)ASTM D-846標(biāo)準(zhǔn)測量。此外，在其中介質(zhì)中不只存在外層或覆蓋層的實施方案中，每個外層或覆蓋層的定重可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

在一些實施方案中，外層或覆蓋層的厚度可以為約2密耳(mil)至約10mil。例如，外層或覆蓋層的厚度可以為約3mil至約6mil。在一些實施方案中，厚度可以大于或等于約2mil(例如，大于或等于約3mil，大于或等于約4mil，大于或等于約6mil，或者大于或等于約8mil)。在一些情況下，外層或覆蓋層的厚度可以小于或等于約10mil(例如，小于或等于約8mil，小于或等于約6mil，小于或等于約4mil，小于或等于約3mil，或者小于或等于約2mil)。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，厚度大于或等于約2mil且小于或等于約10mil)。另一些范圍也是可能的。此外，在其中介質(zhì)中不只存在外層或覆蓋層的實施方案中，每個外層或覆蓋層的厚度可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

外層或覆蓋層可以表現(xiàn)出合適的透氣性特征。在一些實施方案中，外層或覆蓋層的透氣率可以為約500CFM至約1200CFM(例如，約800CFM至約1000CFM)。在一些實施方案中，透氣率可以大于或等于約500CFM，大于或等于約600CFM，大于或等于約700CFM，大于或等于約800CFM，大于或等于約900CFM，大于或等于約1000CFM，或者大于或等于約1100CFM。在某些實施方案中，透氣率可以小于或等于約1200CFM，小于或等于約1100CFM，小于或等于約1000CFM，小于或等于約900CFM，小于或等于約800CFM，小于或等于約600CFM，小于或等于約700CFM，小于或等于約600CFM，或者小于或等于約500CFM。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，透氣率大于或等于800CFM且小于或等于約1000CFM)。另一些范圍也是可能的。此外，在其中介質(zhì)中不只存在外層或覆蓋層的實施方案中，每個外層或覆蓋層的透氣率可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，盡管圖1A示出了單個過濾層，而圖1B至圖1C示出了包括兩個過濾層的過濾介質(zhì)，但是介質(zhì)可以以多種構(gòu)造包括任意數(shù)量的層。例如，在一些實施方案中，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個或八個過濾層的過濾介質(zhì)是可能的。可以添加多種層以增強過濾、提供支撐、改變結(jié)構(gòu)，或用于多種其他目的。在某些實施方案中，無論其類型，過濾介質(zhì)可以包括總數(shù)為一、二、三、四、五、六、七、八、九或十的層。

本文所述的過濾層、外層或覆蓋層和過濾介質(zhì)還可以表現(xiàn)出有利的過濾性能特征如容塵量(DHC)和效率等。

本文所述的過濾層可具有有益的容塵特性。在一些實施方案中，過濾層的DHC可以為約66g/m²至約200g/m²(例如，DHC為約100g/m²至約160g/m²)。在一些實施方案中，DHC可以大于或等于約66g/m²，大于或等于約80g/m²，大于或等于約100g/m²，大于或等于約120g/m²，大于或等于約140g/m²，大于或等于約160g/m²，大于或等于約180g/m²，或者大于或等于約190g/m²。在一些情況下，DHC可以小于或等于約200g/m²，小于或等于約180g/m²，小于或等于約160g/m²，小于或等于約140g/m²，小于或等于約120g/m²，小于或等于約100g/m²，小于或等于約80g/m²，或者小于或等于約66g/m²。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，DHC大于或等于約66g/m²且小于或等于約200g/m²)。另一些范圍也是可能的。在一些實施方案中，過濾層的組合的組合容塵量可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。此外，在其中介質(zhì)中存在多于一個過濾層的實施方案中，每個過濾層的容塵量可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

如本文所提及的容塵量基于EN779-2012標(biāo)準(zhǔn)進行測試。該測試使用基礎(chǔ)上游重力灰塵水平為70mg/m²的ASHRAE測試灰塵。測試在面速度為0.944m³/秒(3400m³/小時)下進行，直到末端壓力為450Pa。

本文所述的過濾層可具有寬范圍的平均效率。在一些實施方案中，過濾層對0.4微米或更大的顆粒的平均效率大于或等于約30％，大于或等于約40％，大于或等于約45％，大于或等于約50％，大于或等于約55％，大于或等于約60％，大于或等于約65％，大于或等于約70％，大于或等于約75％，或者大于或等于約80％。當(dāng)過濾層不帶電時，可以實現(xiàn)這樣的效率。使過濾層帶電可以使得過濾層具有甚至更高的平均效率，例如對0.4微米或更大的顆粒大于或等于約85％，大于或等于約90％，大于或等于約95％，大于或等于約98％，或者大于或等于約99％。另一些效率也是可能的。在一些實施方案中，過濾層對0.4微米或更大的顆粒的平均效率小于或等于99.9％，小于或等于99.8％，小于或等于99.7％，小于或等于99.5％，小于或等于99％，小于或等于98％，小于或等于95％，小于或等于90％，小于或等于85％，小于或等于80％，小于或等于70％，小于或等于60％，或者小于或等于50％。在一些實施方案中，過濾層的組合的平均效率可以在上述參考范圍中的一者或更多者中。

本文所述的過濾介質(zhì)也可具有寬范圍的平均效率。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的平均效率可以大于過濾層的平均效率，原因是添加到介質(zhì)中的附加層(例如，外層或覆蓋層)可以幫助捕獲顆粒，從而提高整個過濾介質(zhì)的平均效率。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)對0.4微米或更大的顆粒的平均效率大于或等于約30％，大于或等于約40％，大于或等于約45％，大于或等于約50％，大于或等于約55％，大于或等于約60％，大于或等于約65％，大于或等于約70％，大于或等于約75％，或者大于或等于約80％。當(dāng)過濾介質(zhì)不帶電時，可以實現(xiàn)這樣的效率。使過濾介質(zhì)帶電可以使得過濾介質(zhì)具有甚至更高的平均效率，例如大于或等于約85％，大于或等于約90％，大于或等于約95％，大于或等于約98％，或者大于或等于約99％。另一些效率也是可能的。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的平均效率小于或等于99.9％，小于或等于99.8％，小于或等于99.7％，小于或等于99.5％，小于或等于99％，小于或等于98％，小于或等于95％，小于或等于90％，小于或等于85％，小于或等于80％，小于或等于70％，小于或等于60％，或者小于或等于50％。

如本文所提及的過濾層或過濾介質(zhì)的平均效率根據(jù)EN779-2012標(biāo)準(zhǔn)進行測試。測試使用0.944m³/秒(3400m³/小時)的空氣流量和250Pa的最大最終測試壓降(例如對于粗或G過濾介質(zhì))或450Pa的最大最終測試壓降(例如，對于中等或M過濾介質(zhì)，或者細(xì)或F過濾介質(zhì))。在一些實施方案中，本文所述的過濾介質(zhì)被分類為G1、G2、G3、G4、M5、M6、F7、F8或F9過濾介質(zhì)。這些分類對0.4微米或更大的顆粒的平均效率范圍列于表1中。除非另有說明，否則進行測試直到最大最終壓降為450Pa。EN779-2012標(biāo)準(zhǔn)中描述了合成灰塵的平均計重效率(average arrestance)和最低效率。

表1

此外，過濾層可以具有合適的初始效率。在一些實施方案中，過濾層的初始效率隨著粒徑的增加而增加，例如，如以下實施例中更詳細(xì)示出的。在一些實施方案中，對0.3至1.0微米級的顆粒，對1.0至3.0微米級的顆粒，或?qū)?.0至10.0微米級的顆粒的初始效率可以為約20％至約99.999％(例如，約60％至約99.9％)。例如，在某些實施方案中，本文所述的過濾層對于0.3至1.0微米級的顆粒，對于1.0至3.0微米級的顆粒，或?qū)τ?.0至10.0微米級的顆粒的初始效率可以為至少約20％，至少約30％，至少約35％，至少約40％，至少約45％，至少約50％，至少約60％，至少約65％，至少約70％，至少約75％，至少約80％，至少約85％，至少約90％，至少約95％，至少約99％，至少約99.9％，或至少約99.99％。在一些實施方案中，對0.3至1.0微米級的顆粒，對1.0至3.0微米級的顆粒，或?qū)?.0至10.0微米級的顆粒的初始效率可以小于或等于約99.999％，小于或等于約99.99％，小于或等于約99.9％，小于或等于約99％，小于或等于約98％，小于或等于約95％，小于或等于約90％，小于或等于約85％，小于或等于約80％，小于或等于約75％，小于或等于約70％，小于或等于約65％，小于或等于約60％，小于或等于約50％，小于或等于約45％，小于或等于約40％，小于或等于約35％，小于或等于約30％，或者小于或等于約20％。另一些范圍也是可能的。

本文所述的過濾介質(zhì)還可具有寬范圍的初始效率。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的初始效率可以大于過濾層的初始效率，原因是添加到介質(zhì)中的附加層(例如，外層或覆蓋層)可以幫助捕獲顆粒，從而提高整個過濾介質(zhì)的初始效率。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的初始效率隨著粒徑的增加而增加，例如，如以下實施例中更詳細(xì)示出的。在一些實施方案中，本文所述的過濾介質(zhì)對0.3至1.0微米級的顆粒，對1.0至3.0微米級的顆粒，或?qū)?.0至10.0微米級的顆粒的初始效率可以為約20％至約99.999％(例如，約60％至約99.9％)。例如，在某些實施方案中，對0.3至1.0微米級的顆粒，對1.0至3.0微米級的顆粒，或?qū)?.0至10.0微米級的顆粒的初始效率可以為至少約20％，至少約30％，至少約35％，至少約40％，至少約45％，至少約50％，至少約60％，至少約65％，至少約70％，至少約75％，至少約80％，至少約85％，至少約90％，至少約95％，至少約99％，至少約99.9％，或至少約99.99％。在一些實施方案中，對0.3至1.0微米級的顆粒，對1.0至3.0微米級的顆粒，或?qū)?.0至10.0微米級的顆粒的初始效率可以小于或等于約99.999％，小于或等于約99.99％，小于或等于約99.9％，小于或等于約99％，小于或等于約98％，小于或等于約95％，小于或等于約90％，小于或等于約85％，小于或等于約80％，小于或等于約75％，小于或等于約70％，小于或等于約65％，小于或等于約60％，小于或等于約50％，小于或等于約45％，小于或等于約40％，小于或等于約35％，小于或等于約30％，或者小于或等于約20％。另一些范圍也是可能的。

如本文所提及的過濾層或過濾介質(zhì)的初始效率根據(jù)ASHRAE 52.2標(biāo)準(zhǔn)進行測試。該測試使用25FPM的測試空氣流量。測試在69°F的空氣溫度，25％的相對濕度和Hg中29.30的氣壓下進行。該測試還使用粒徑為0.3微米至1.0微米、1.0微米至3.0微米或3.0微米至10.0微米的霧化KCl顆粒的挑戰(zhàn)氣溶膠。

在某些實施方案中，如表2所示，本文所述的過濾層或過濾介質(zhì)可以通過確定過濾層或過濾介質(zhì)對粒徑范圍如范圍1(例如，0.30微米至1.0微米顆粒)、范圍2(例如，1.0微米至3.0微米顆粒)或范圍3(例如，3.0微米至10.0微米顆粒)的初始效率來分類。

另外地或替代地，如表2所示，本文所述的過濾層或過濾介質(zhì)可以通過MERV(最低效率報道值)等級進行分類。MERV等級通常被HVAC(供熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié))工業(yè)用來描述過濾器從空氣中移除微粒的能力。更高的MERV等級意味著更好的過濾和更好的性能。在一些實施方案中，本文所述的過濾層或過濾介質(zhì)的MERV等級為約5至12(例如，約8至12，約6至9)，然而，該等級可基于預(yù)期用途而變化。在一些實施方案中，本文所述的過濾層或過濾介質(zhì)的MERV等級為至少5，至少6，至少7，至少8，至少9，至少10，至少11或至少12。MERV等級可以例如小于或等于15，小于或等于14，小于或等于13，小于或等于12，小于或等于1l，或者小于或等于10。上述參考范圍的組合是可能的。另一些值也是可能的。

表2

過濾介質(zhì)可以表現(xiàn)出合適的透氣率特征。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的透氣性可以為約150CFM至約800CFM(例如，約350CFM至約600CFM)。在一些實施方案中，透氣率可以大于或等于約150CFM，大于或等于約200CFM，大于或等于約250CFM，大于或等于約300CFM，大于或等于約310CFM，大于或等于約350CFM，大于或等于約500CFM，大于或等于約600CFM，或者大于或等于約700CFM。在某些實施方案中，透氣率可以小于或等于約800CFM，小于或等于約600CFM，小于或等于約500CFM，小于或等于約350CFM，小于或等于約250CFM，或者小于或等于約150C FM。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，透氣率大于或等于310CFM且小于或等于約800CFM)。另一些范圍也是可能的。如本文所確定的，滲透率根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TAPPI T-251進行測量。

跨越過濾介質(zhì)或過濾層的壓降可以根據(jù)過濾介質(zhì)的具體應(yīng)用而變化。在一些實施方案中，例如，跨越過濾介質(zhì)或過濾層的壓降可以為約5Pa至約30Pa，或約7Pa至約15Pa。在一些實施方案中，跨越過濾器介質(zhì)或過濾層的壓降可以大于或等于約5Pa，大于或等于約7Pa，大于或等于約10Pa，大于或等于約15Pa，大于或等于約20Pa，或者大于或等于約25Pa。在某些實施方案中，跨越過濾介質(zhì)或過濾層的壓降可以小于或等于約30Pa，小于或等于約20Pa，小于或等于約15Pa，小于或等于約10Pa，小于或等于約7Pa，或者小于或等于約5Pa。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，壓降大于或等于7Pa且小于或等于約15Pa)。另一些范圍也是可能的。

壓降測量為當(dāng)過濾介質(zhì)或過濾層暴露于面速度為約12.7厘米/秒的干凈空氣時跨越過濾介質(zhì)或過濾層的壓差。如上所述，面速度是空氣接觸過濾介質(zhì)或過濾層的上游側(cè)時的速度。壓降的值通常記錄為毫米水柱或帕斯卡。本文所述的壓降值根據(jù)EN779-2012標(biāo)準(zhǔn)進行確定。

可以使用多種制造技術(shù)將一些或所有過濾層形成為波形構(gòu)造，但是在涉及單個過濾層的示例性實施方案中，過濾層配置在與第二移動表面相鄰的第一移動表面上，并且過濾層在以不同速度行進的第一移動表面和第二移動表面之間傳送。在涉及兩個過濾層的實施例中，過濾層以從空氣進入側(cè)到空氣流出側(cè)的期望布置彼此相鄰地配置，并且組合的層在以不同速度行進的第一移動表面和第二移動表面之間傳送。例如，第二表面可以以比第一表面的速度更慢的速度行進。在任一布置中，吸力(例如真空力)可用于在層從第一移動表面向第二移動表面行進時將層朝向第一移動表面拉，然后朝向第二移動表面。速度差使得層在經(jīng)過第二移動表面時形成Z方向的波，從而在層中形成峰和谷?？梢愿淖兏鞅砻娴乃俣纫约皟蓚€表面之間的速度比，以獲得如本文所述的纖維定向的百分比。通常，較高的速度比導(dǎo)致較高百分比的相對于水平面或者相對于過濾層或外部或覆蓋層的表面(例如，平坦表面)具有更成角度的取向的纖維。在一些實施方案中，使用至少1.5、至少2.5、至少3.5、至少4.0、至少4.5、至少5.0、至少5.5或至少6.0的速度比來形成一個或多個過濾層或過濾介質(zhì)。在某些實施方案中，速度比小于或等于10.0，小于或等于9.0，小于或等于8.0，小于或等于7.0，小于或等于6.0，小于或等于5.0，或者小于或等于4.0，小于或等于3.5，小于或等于3.0，或者小于或等于2.5。上述參考范圍的組合也是可能的。另一些比例也是可能的。

也可以改變各表面的速度以獲得每英寸期望的波數(shù)。還可以改變表面之間的距離以確定峰和谷的振幅，并且在一個示例性實施方案中，將距離調(diào)節(jié)為0”至2”。還可以改變不同層的特性以獲得期望的過濾介質(zhì)構(gòu)造。在一個示例性實施方案中，過濾介質(zhì)具有約2至6個波每英寸，其高度(總厚度)為約0.025”至2”，然而，這可根據(jù)指定應(yīng)用而顯著變化。如圖1A所示，單波W從一個峰的中間延伸到相鄰峰的中間。

在一些實施方案中，過濾層的周期(例如，每英寸的波數(shù))可以為約10至約40個波每6英寸(例如，約20至約30個波每6英寸)。在一些實施方案中，過濾層的周期可大于或等于約10個波每6英寸，大于或等于約15個波每6英寸，大于或等于約20個波每6英寸，大于或等于約25個波每6英寸，大于或等于約30個波每6英寸，或者大于或等于約35個波每6英寸。在一些實施方案中，過濾層的周期可以小于或等于約40個波每6英寸，小于或等于約30個波每6英寸，小于或等于約20個波每6英寸，或者小于或等于約10個波每6英寸。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，過濾層的周期大于或等于約20個波每6英寸且小于約30個波每6英寸)。另一些范圍的周期也是可能的。此外，在其中介質(zhì)中存在一個或更多個過濾層的實施方案中，每個過濾層的周期可以在上述范圍中的一者或更多者中。

一旦層形成為波形構(gòu)造，則可以通過使粘合劑纖維活化以實現(xiàn)纖維的粘合來保持波形形狀?？梢允褂枚喾N技術(shù)來使粘合劑纖維活化。例如，如果使用具有芯和鞘的雙組分粘合劑纖維，則粘合劑纖維可以在施加熱時活化。如果使用單組分粘合劑纖維，則粘合劑纖維可以在施加熱、蒸汽和/或一些其他形式的溫?zé)崴謺r活化。上游外層或覆蓋層18(圖1B)和/或下游外覆蓋層18B(圖1C)還可以分別配置在上游過濾層16(圖1B)的頂部或下游過濾層14B(圖1C)的底部，并且例如通過粘合，同時或隨后與上游過濾層16或下游過濾層14B匹配。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，層可以任選地使用除使用粘合劑纖維之外的多種技術(shù)彼此匹配。另一些合適的匹配技術(shù)包括粘合劑、針刺、水刺和化學(xué)粘合劑(樹脂)。所述層還可以是單獨粘合的層，和/或其可以在成為波形之前彼此匹配(包括粘合)。

還可以在材料干燥之前任選地對材料施用飽和劑。多種飽和劑可與本文所述的介質(zhì)一起使用以在低于纖維熔融溫度的溫度下促進層的形成。示例性的飽和劑可包括存在于水性或有機溶劑中的酚醛樹脂、密胺樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯/丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯/氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇及其組合和共聚物。

在另一些實施方案中，所得介質(zhì)還可以具有以下特性中的至少一者和任選地所有特性的梯度：粘合劑纖維和非粘合劑纖維組成、纖維直徑、平均流量孔徑、定重和飽和劑含量。在一些實施方案中，這種梯度通過使用多于一個具有不同特性的過濾層而形成。例如，在一個實施方案中，介質(zhì)可以具有輕質(zhì)、蓬松、粗纖維、輕度粘合和輕度飽和的片材上游(例如，第一過濾層)，并且可以具有更重、更致密、細(xì)纖維、重度粘合和重度飽和的片材下游(例如，第二過濾層)。這使較粗的顆粒在上游層中被捕獲，從而防止底層的過早飽和。第一過濾層可以具有比第二過濾層更大的容塵量，而第二過濾層可以具有比第一過濾層更高的效率。

在另一些實施方案中，最上游的層可以比最下游的層更輕和/或更蓬松。也就是說，上游層的密實度(例如，網(wǎng)中纖維的固體體積分?jǐn)?shù))、纖維密度和/或定重可以小于下游層。此外，在過濾介質(zhì)包含飽和劑的實施方案中，介質(zhì)的最上游和最下游層中的飽和劑的量可以具有梯度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解介質(zhì)的層可具有的各種特性。

還可以任選地賦予過濾介質(zhì)或介質(zhì)的多個層以靜電電荷，以形成駐極體纖維網(wǎng)。向聚合物網(wǎng)賦予永久偶極子以形成駐極體過濾介質(zhì)的各種技術(shù)是公知的。充電可以通過使用AC和/或DC電暈放電單元及其組合來實現(xiàn)。放電的具體特征由電極的形狀、極性、間隙的尺寸以及氣體或氣體混合物來確定。充電還可以使用另一些技術(shù)來實現(xiàn)，包括基于摩擦的充電技術(shù)。

還可以在過濾介質(zhì)形成為波形構(gòu)造之后使其打褶，并且以下將更詳細(xì)地討論多種示例性構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，實際上可使用本領(lǐng)域已知的任何打褶技術(shù)將波形過濾介質(zhì)打褶。通常，通過在介質(zhì)中形成多個平行刻痕線并在每個刻痕線處形成折疊來使過濾介質(zhì)打褶。

如上所述，所得過濾介質(zhì)的特性可以根據(jù)介質(zhì)的構(gòu)造和預(yù)期用途而變化。

本文所述的過濾介質(zhì)可以具有單個層或多個層。在涉及多個層的一些實施方案中，層的清晰界限可能不總是明顯的。例如，過濾介質(zhì)中的層數(shù)可以為1至10層(例如，2至4層)。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)中的層數(shù)可以大于或等于1，大于或等于2，大于或等于4，大于或等于6，大于或等于8，或者大于或等于10。在某些實施方案中，過濾介質(zhì)中的層數(shù)可以小于或等于10，小于或等于8，小于或等于6，小于或等于4，或者小于或等于2。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，過濾介質(zhì)的層數(shù)大于或等于2層且小于或等于4層)。過濾介質(zhì)中的層數(shù)的另一些范圍也是可能的。

應(yīng)理解，雖然對于過濾層和/或外層或覆蓋層描述了上述參數(shù)和特征，但是相同的參數(shù)和特征(在一些實施方案中包括這些參數(shù)和特征的值和范圍)也可以適用于整個過濾介質(zhì)。例如，在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的定重可以為約40g/m²至約500g/m²(例如，約80g/m²至約200g/m²)。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的定重可大于或等于約40g/m²(例如，大于或等于約60g/m²，大于或等于約80g/m²，大于或等于約100g/m²，大于或等于約200g/m²，或者大于或等于約400g/m²)。在一些情況下，過濾介質(zhì)的定重可小于或等于約500g/m²(例如，小于或等于400g/m²，小于或等于約200g/m²，小于或等于約100g/m²，小于或等于約80g/m²，小于或等于約60g/m²，或者小于或等于約40g/m²)。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，定重大于或等于約80g/m²且小于或等于約200g/m²。另一些范圍也是可能的。如本文所確定，過濾介質(zhì)的定重根據(jù)ASTM D-846標(biāo)準(zhǔn)測量。

在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的厚度可以為約40mil至約1000mil。例如，過濾介質(zhì)的厚度可以為約80mil至約230mil。在一些實施方案中，厚度可以大于或等于約40mil(例如，大于或等于約80mil，大于或等于約100mil，大于或等于約200mil，大于或等于約230mil，大于或等于約500mil，或大于或等于約800mil)。在一些情況下，過濾介質(zhì)的厚度可以小于或等于約1000mil(例如，小于或等于約500mil，小于或等于約230mil，小于或等于約100mil，小于或等于約80mil，或者小于或等于約40mil)。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，厚度大于或等于約80mil且小于或等于約230mil)。另一些范圍也是可能的。

過濾介質(zhì)可以表現(xiàn)出合適的平均流量孔徑。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的平均流量孔徑可以為約0.1微米至約100微米(例如，約5微米至約40微米，約15微米至約40微米，或者約25微米至約80微米)。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的平均流量孔徑可以小于或等于約100微米，小于或等于約50微米，小于或等于約40微米，小于或等于約30微米，小于或等于約20微米，小于或等于約10微米，或者小于或等于約5微米，或者小于或等于約2微米。在另一些實施方案中，平均流量孔徑可以大于或等于約2微米，大于或等于約5微米，大于或等于約10微米，大于或等于約20微米，大于或等于約25微米，大于或等于約30微米，大于或等于約50微米，或者大于或等于約75微米。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，平均流量孔徑大于或等于約10微米且小于或等于約50微米的平均流量孔徑)。平均流量孔徑的另一些值和范圍也是可能的。

本文所述的過濾介質(zhì)可具有有益的容塵特性。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)的DHC可為約66g/m²至約200g/m²(例如，DHC為約100g/m²至約160g/m²)。在一些實施方案中，DHC可以大于或等于約66g/m²，大于或等于約80g/m²，大于或等于約100g/m²，大于或等于約120g/m²，大于或等于約140g/m²，大于或等于約160g/m²，或者大于或等于約180g/m²。在一些情況下，DHC可以小于或等于約200g/m²，小于或等于約180g/m²，小于或等于約160g/m²，小于或等于約140g/m²，小于或等于約120g/m²，小于或等于約100g/m²，小于或等于約80g/m²，或者小于或等于約66g/m²。上述參考范圍的組合也是可能的(例如，DHC大于或等于約66g/m²且小于或等于約200g/m²)。另一些范圍也是可能的。

如前所述，本文公開的過濾介質(zhì)可以并入到多種過濾元件中，用于包括液體過濾應(yīng)用和空氣過濾應(yīng)用二者的多種應(yīng)用。示例性用途包括ASHRAE袋式過濾器、可折疊HVAC過濾器、液體袋式過濾介質(zhì)、灰塵袋式過濾器、住宅爐式過濾器、噴漆式過濾器、手術(shù)面罩、工業(yè)面罩、艙室空氣過濾器、商業(yè)ASHRAE過濾器、呼吸器過濾器、汽車進氣過濾器、汽車燃料過濾器、汽車潤滑油過濾器、室內(nèi)空氣凈化器過濾器和真空凈化器排氣過濾器。過濾元件可以具有多種構(gòu)造，并且以下更詳細(xì)地討論某些示例性過濾元件構(gòu)造。作為非限制性實例，其他示例性過濾元件包括：包括設(shè)置在其中的圓柱形過濾介質(zhì)的徑向過濾元件，用于液體過濾的微米級容器袋式過濾器(也稱為套筒式過濾器)，面罩等。

在一個示例性實施方案中，過濾介質(zhì)可用于板式過濾器。具體地，過濾介質(zhì)可以包括設(shè)置在其周圍的殼體。殼體可具有多種構(gòu)造，并且具體構(gòu)造可基于指定應(yīng)用而變化。在一個實施方案中，如圖2所示，殼體為框架20的形式，框架20設(shè)置在本文所述的過濾介質(zhì)(例如，過濾介質(zhì)10)的周界周圍。在一個實施方案中，框架具有大致矩形的構(gòu)造，使得其圍繞大致矩形的過濾介質(zhì)的全部四個側(cè)面，然而，具體形狀可以變化?？蚣芸梢孕纬勺远喾N材料，包括紙板、金屬、聚合物等。在某些示例性實施方案中，框架的厚度可以為約12”或更小，并且更優(yōu)選約2”或更小。在另一個實施方案中，框架可以形成自過濾介質(zhì)的邊緣。特別地，可以對過濾介質(zhì)的周界進行熱密封以在其周圍形成框架。板式過濾器還可以包括本領(lǐng)域中已知的多種其他特征，例如用于使過濾介質(zhì)相對于框架、間隔件等穩(wěn)定的穩(wěn)定特征。

在使用中，板式過濾器元件可用于多種應(yīng)用，包括商業(yè)和住宅HVAC過濾器、汽車客艙空氣過濾器、汽車進氣過濾器和噴漆式過濾器。過濾元件的具體特性可基于預(yù)期用途而變化。

還可以使具有如本文所述的定向纖維部分的過濾介質(zhì)打褶并用于褶狀過濾器中。如前所討論，可以通過在彼此相隔預(yù)定距離處形成劃線使介質(zhì)或其多個層打褶并折疊介質(zhì)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以使用另一些技術(shù)。一旦介質(zhì)經(jīng)打褶，則介質(zhì)可以并入到殼體中。圖3A例示了設(shè)置在框架30內(nèi)的褶狀的過濾介質(zhì)32的一個實施方案?？蚣芸梢跃哂卸喾N形狀和尺寸。根據(jù)框架的尺寸和預(yù)期用途，介質(zhì)可以具有任意數(shù)量的褶皺。在某些示例性實施方案中，過濾介質(zhì)具有1至2個褶皺每英寸，并且褶皺高度為約0.75”至2”。然而，一些應(yīng)用利用高度高達12”的峰。

為了便于打褶，過濾介質(zhì)可以是自支撐的，即其可以具有允許打褶的剛度。在某些示例性實施方案中，過濾介質(zhì)的最小剛度為約200mg(使用Gurley剛度測試儀)以使得能夠打褶。替代地或此外，過濾介質(zhì)可包括多種加強元件。作為非限制性實例，圖3B和3C例示了過濾介質(zhì)32a、32b，其包括本文所述的褶狀的并且包括穩(wěn)定帶34a、34b的過濾層(例如，波形過濾層)，穩(wěn)定帶34a、34b粘附到(例如使用粘合劑或另一些粘合技術(shù))過濾介質(zhì)32a、32b的空氣流出側(cè)。還示出了過濾介質(zhì)32a、32b被設(shè)置在框架30a、30b內(nèi)。圖3B進一步例示了設(shè)置在過濾介質(zhì)32a上以加強介質(zhì)32a并幫助保持褶狀構(gòu)造的篩網(wǎng)背襯36a。篩網(wǎng)背襯36a可以是膨脹的金屬絲或擠壓的塑料網(wǎng)。

在使用中，褶狀過濾元件可用于多種應(yīng)用，包括可折疊的HVAC過濾器、住宅爐式過濾器、艙室空氣過濾器、商用ASHRAE過濾器、汽車進氣過濾器、汽車燃料過濾器、汽車潤滑油過濾器、室內(nèi)空氣凈化器過濾器和真空凈化器排氣過濾器。過濾元件的具體特性可基于預(yù)期用途而變化。在一些實施方案中，過濾介質(zhì)在打褶之前的厚度還可以為約0.5”或更小(或本文所述的另一厚度范圍)，并且在打褶之后厚度為約2”或更小。然而，在某些應(yīng)用中，打褶之后厚度可以高達12”。

在另一個實施方案中，過濾介質(zhì)可以并入到袋式或囊式過濾器中以用于供熱、空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)和/或制冷；以及微米級液體過濾袋。袋式或囊式過濾器可以通過以下方法形成：將兩個過濾介質(zhì)放置在一起(或?qū)Π胝郫B單個過濾介質(zhì))，并且使三側(cè)(如果是折疊的話，兩側(cè))彼此匹配使得只有一側(cè)保持開放，從而在過濾器內(nèi)形成囊。如圖4A所示，可將多個過濾囊42附到框架44上以形成過濾元件40。各囊42可配置成使得開口端位于框架內(nèi)，從而允許空氣以線A所示的方向流入各囊42中?？蚣芸砂ㄑ由斓讲⒈３指髂业木匦苇h(huán)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，框架實際上可具有任何構(gòu)造，并且可使用本領(lǐng)域已知的多種匹配技術(shù)來使所述囊與框架結(jié)合。此外，框架可包括任意數(shù)量的囊，但袋式過濾器通常包括6至10個囊。

圖4B例示了一個囊42，示出了三個邊緣42a、42b、42c是閉合的，并且一個邊緣42d是開放的以接收如線A所示的通過其中的氣流。如圖4B所示，囊式過濾器42還可以包括任意數(shù)量的設(shè)置在其中的間隔件43，并且被構(gòu)造成保持過濾器42的相反側(cè)壁彼此預(yù)定的間隔距離。間隔件可以是線或在側(cè)壁之間延伸的任意其他元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可將本領(lǐng)域已知的用于袋式或囊式過濾器的多種特征件并入到本文所公開的過濾介質(zhì)中。

以下非限制性實例用于進一步解釋說明本發(fā)明：

實施例

實施例1

該實施例證實了包括第一過濾層和第二過濾層的四個過濾介質(zhì)樣品的特性。第一過濾層和第二過濾層由三種纖維類型(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和PE/PP雙組分(BICO)共混物)的共混物組成。纖維類型、平均纖維直徑和各層中每種纖維類型的百分比示于表E1中。

表E1

使用上述兩種過濾層組成來形成四種不同的樣品。如表E2中所示，四種樣品(樣品1至4)各自以使承載第一和第二過濾層各自的表面以不同的速度比移動而形成。過濾介質(zhì)樣品的重量、厚度和阻力也示于表E2中。如表E2所示，取向為46度至90度或61度至90度的纖維部分百分比大體上從樣品1至樣品4增加，而樣品4在該取向中具有最高的纖維部分百分比。

表E2

通過ASHRAE 52.2標(biāo)準(zhǔn)使用不同尺寸的霧化KCl進料顆粒來測量樣品1至樣品4對范圍1(0.30微米至1.0微米)、范圍2(1.0微米至3.0微米)和范圍3(3.0微米至10.0微米)粒徑的初始效率隨待過濾的平均粒徑的變化。還測量MERV等級。初始效率和MERV等級的結(jié)果列于表E3中。樣品4的平均效率為40％。

表E3

如表E3所示，隨著取向為46度至90度(或61度至90度)的纖維部分百分比增加(例如，樣品4在該取向中具有最高的纖維部分百分比)，初始效率大體上增加。對于樣品1至樣品4，初始效率隨著粒徑的增加而增加，如圖5所示。樣品1和樣品4的代表性截面SEM圖像分別示于圖6A和圖6B中。

基于上述實施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點。因此，除了由所附權(quán)利要求指示之外，本發(fā)明不限于具體示出和描述的內(nèi)容。本文引用的所有出版物和參考文獻的全部內(nèi)容通過引用明確地并入本文。