CN103328395A - 包括玻璃纤维的过滤介质 - Google Patents

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Abstract

本公开一般性涉及包括玻璃纤维的过滤介质。选择该纤维的特征(例如，组成、尺寸)以赋予期望的溶解性、过滤特性和机械特性，使得过滤介质可用于期望的应用中。

Description

包括玻璃纤维的过滤介质
技术领域
本申请所述的方面一般性涉及包含玻璃纤维并且表现出期望特性的过滤介质。
背景技术
过滤介质可以在多种应用中用于去除污染物。该介质可包括纤维网。纤维网提供允许流体(例如，气体、空气)流经过滤介质的多孔结构。包含在流体中的污染物颗粒可以被截留在纤维网上。
纤维的特征(例如，组成、尺寸)和过滤介质的特征(例如，单位面积重量(basis weight)、孔径、厚度)可影响介质的过滤特性(例如，效率、对流经介质的流体的阻力)和机械特性(例如，拉伸特性(tensileproperties)、挠曲特性(flex properties))。根据其中使用过滤介质的应用，可以将介质设计成满足某些过滤特性和/或机械特性要求。
过滤介质纤维可以由多种材料(包括玻璃)形成。在某些过滤介质应用中，人可暴露于玻璃纤维片段(例如，一种或更多种纤维、部分纤维)，在使用过程中，这些玻璃纤维片段可与过滤介质分离。例如，这样的纤维片段可以被人吸入并进入体内。出于健康和安全原因，可优选玻璃纤维可溶于生物流体，特别是当有这样的暴露风险时。当这些纤维存在于机体中时，它们可完全溶解或部分溶解，从而降低否则可能产生的健康问题和安全问题的风险。
但是，当由表现出生物可溶性的玻璃纤维形成过滤介质时，重要并且可以有挑战性的是满足其中使用该介质的某些应用的过滤特性和机械特性要求。
发明概述
本申请描述了过滤介质以及相关组件和方法。
在一方面，提供一种过滤介质。该过滤介质包含纤维网。该纤维网包含多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米，并且BaO含量大于约7.2重量％。
在另一方面，提供多根玻璃纤维。该玻璃纤维的平均直径为小于约3微米，并且BaO含量为大于约7.2重量％。
在又一方面，提供一种过滤介质。该过滤介质包含纤维网，所述纤维网包括多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的BaO含量为大于约7.2重量％，并且氧化铝含量为小于约3.0重量％。
在再一方面，提供一种过滤介质。该过滤介质包括纤维网。该纤维网包括多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的BaO含量为大于约7.2重量％、总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％、以及总碱土金属氧化物含量为小于约20.0重量％。
在一个不同的方面，提供一种过滤流体的方法。该方法包括使流体流经包含纤维网的过滤介质。该纤维网包括多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米，并且BaO含量为大于约7.2重量％。
本发明的其他方面、实施方案、优点和特征将由以下详细描述而变得明显。
发明详述
本公开一般性涉及包括玻璃纤维的过滤介质。如在下文中进一步描述的，选择纤维的特征(例如，组成、尺寸)以为过滤介质赋予期望的特性，这些特性可包括生物可溶性、以及优异的机械特性和过滤特性。在其中玻璃纤维表现出生物可溶性的一些实施方案中，玻璃纤维可至少在某种程度上溶于某些体液中。这降低了否则可能由机体中玻璃纤维的存在引起的健康问题和安全问题的风险。因此，由这样的玻璃纤维制成的过滤介质可以特别可用于涉及人暴露于玻璃纤维片段(其可以与介质分离)的一些风险的应用。还应理解，在一些实施方案中，本申请所述的玻璃纤维可用于除过滤以外的应用，例如，绝缘应用，例如低温绝缘。
一般而言，过滤介质包括在纤维网中集合在一起的多根纤维。本申请所述的纤维网包括玻璃纤维，但还应理解，也可存在其它纤维类型，包括聚合纤维和纤维素纤维。一般而言，玻璃纤维构成纤维网中纤维的大部分(按重量计)。在一些情况下，可以使用多于一种类型的玻璃纤维。当多于一种玻璃纤维类型存在于过滤介质中时，每种玻璃纤维类型均可具有本申请所述的特征(例如，组成、尺寸)；或者，在一些情况下，一种(或更多种)玻璃纤维类型可具有本申请所述的特征，并且一种(或更多种)玻璃纤维类型可具有未在本申请中描述的特征(例如，组成、尺寸)。
可以选择玻璃纤维的组成以赋予期望的特性，包括生物可溶性。玻璃纤维一般包含二氧化硅(SiO2)和下述化合物中的一种或更多种：氧化钡(BaO)、氧化铝(Al2O3)、碱金属氧化物(例如，Li2O、Na2O、K2O)、碱土金属氧化物(例如，BeO、MgO、CaO、BaO)、氧化锌(ZnO)和氧化硼(B2O3)。应理解，并非这些化合物中的每一种都在每个实施方案中存在于玻璃纤维中，但是通常而言，该纤维包括至少若干这些化合物的混合物。
在某些实施方案中，玻璃纤维包含可以在为纤维赋予生物可溶性和合适的机械特性(例如，拉伸强度、拉伸伸长率)方面重要的BaO。在一些实施方案中，玻璃纤维的BaO含量为大于约7.2重量％、大于约7.3重量％、大于约7.4重量％、大于约7.5重量％、大于约7.6重量％、大于约7.7重量％、大于约7.8重量％、大于约7.9重量％等；在一些实施方案中，大于约8.0重量％、大于约8.1重量％、大于约8.2重量％、大于约8.3重量％、大于约8.4重量％或大于约8.5重量％；在一些实施方案中，大于约9.0重量％或大于约9.5重量％；以及在一些实施方案中，大于约10.0重量％或大于约10.5重量％。在一些实施方案中，BaO含量可以为小于约25.0重量％、小于约20.0重量％、小于约15.0重量％、或者小于约10.0重量％。应理解，玻璃纤维的BaO含量可以在任意上述上限和下限的范围内。例如，玻璃纤维的BaO含量可以为约7.2重量％至约25.0重量％、约7.3重量％至约25.0重量％、约7.4重量％至约25.0重量％、约7.5重量％至约25.0重量％、约7.6重量％至约25.0重量％、约7.7重量％至约25.0重量％、约7.8重量％至约25.0重量％、约7.9重量％至约25.0重量％等。玻璃纤维的BaO含量还可以为约8.0重量％至约25.0重量％、约8.1重量％至约25.0重量％、约8.2重量％至约25.0重量％、约8.3重量％至约25.0重量％、约8.4重量％至约25.0重量％、约8.5重量％至约25.0重量％、约8.0重量％至约20.0重量％、约8.0重量％至约15.0重量％、约8.0重量％至约10.0重量％等。
应理解，在一些实施方案中，BaO含量可以在上述范围之外。
在一些实施方案中，玻璃纤维包含可以在赋予生物可溶性和合适的机械特性方面重要的氧化铝。在一些情况下，玻璃纤维中的氧化铝含量可以为大于约0.5重量％；在一些情况下，大于约1.0重量％；在一些情况下，大于约1.5重量％；在一些情况下，大于约2.0重量％；在一些情况下，大于约2.5重量％；在一些情况下，大于约3.0重量％；在一些情况下，大于约4.0重量％；在一些情况下，大于约5.0重量％；以及在一些情况下，大于约5.5重量％。玻璃纤维的氧化铝含量可以为小于约10重量％；在一些实施方案中，小于约9.0重量％；在一些实施方案中，小于约8.0重量％；在一些实施方案中，小于约7.0重量％；在一些实施方案中，小于约6.0重量％；在一些实施方案中，小于约5.0重量％；在一些实施方案中，小于约4.0重量％；在一些实施方案中，小于约3.5重量％；在一些实施方案中，小于约3.0重量％；在一些实施方案中，小于约2.5重量％。应理解，玻璃纤维的氧化铝含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约0.5重量％至约10.0重量％、约0.5重量％至约6.0重量％、约0.5重量％至约3.0重量％、约2.0重量％至约6.0重量％、约5.0重量％至约6.0重量％、约1.0重量％至约2.5重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，氧化铝含量可以在上述范围之外。
一般而言，玻璃纤维可包括一种或更多种碱金属氧化物。例如，碱金属氧化物的存在可有助于加工(processing)的一些方面，例如实现较低熔融温度。碱金属氧化物的实例包括Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O。在一些情况下，Na2O和/或K2O可以是优选的碱金属氧化物。在一些实施方案中，玻璃纤维的总碱金属氧化物含量(即，所存在的所有碱金属氧化物加在一起的含量)为大于约6.0重量％；在一些实施方案中，大于约8.0重量％；在一些实施方案中，大于约10.0重量％；在一些实施方案中，大于约12.0重量％；以及在一些实施方案中，大于约15.0重量％。在一些实施方案中，玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为小于约25.0重量％；在一些实施方案中，小于约20.0重量％；在一些实施方案中，小于约15.0重量％；以及在一些实施方案中，小于约12.0重量％。应理解，玻璃纤维的碱金属氧化物含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约6.0重量％至约25.0重量％、约8.0重量％至约20.0重量％、约10.0重量％至约15.0重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，碱金属氧化物含量可以在上述范围之外。
如上所述，Na2O可以是用于玻璃纤维的优选的碱金属氧化物。在一些实施方案中，玻璃纤维的Na2O含量为大于约6.0重量％；在一些实施方案中，大于约8.0重量％；在一些实施方案中，大于约9.0重量％；在一些实施方案中，大于约10.0重量％；在一些实施方案中，大于约12.0重量％；以及在一些实施方案中，大于约15.0重量％。在一些实施方案中，玻璃纤维的Na2O含量为小于约25.0重量％；在一些实施方案中，小于约20.0重量％；在一些实施方案中，小于约15.0重量％；在一些实施方案中，小于约12.0重量％；在一些实施方案中，小于约11.0重量％；以及在一些实施方案中，小于约10.0重量％。应理解，玻璃纤维的Na2O含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约6.0重量％至约25.0重量％、约8.0重量％至约20.0重量％、约9.0重量％至约15.0重量％、约10.0重量％至约11.0重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，Na2O含量可以在上述范围之外。
如上所述，K2O可以是用于玻璃纤维的优选的碱金属氧化物。玻璃纤维的K2O含量可以为大于约0.5重量％；在一些实施方案中，大于约1.0重量％；在一些实施方案中，大于约1.2重量％；在一些实施方案中，大于约1.4重量％；在一些实施方案中，大于约1.5重量％；以及在一些实施方案中，大于约1.6重量％。在一些实施方案中，玻璃纤维的K2O含量为小于约8.0重量％；在一些实施方案中，小于约5.0重量％；在一些实施方案中，小于约3.0重量％；在一些实施方案中，小于约2.0重量％；在一些实施方案中，小于约1.8重量％；在一些实施方案中，小于约1.7重量％；在一些实施方案中，小于约1.6重量％；以及在一些实施方案中，小于约1.5重量％。应理解，玻璃纤维的K2O含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约0.5重量％至约8.0重量％、约1.0重量％至约3.0重量％、约1.5重量％至约2.0重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，K2O含量可以在上述范围之外。
玻璃纤维还可包括一种或更多种碱土金属氧化物。碱土金属氧化物的实例包括BeO、MgO、CaO、SrO和BaO。除BaO以外，上述MgO和/或CaO也可以是优选的碱土金属氧化物。在一些实施方案中，玻璃纤维的总碱土金属氧化物含量(即，所有碱土金属氧化物加在一起的含量)为大于约6.0重量％；在一些实施方案中，大于约8.0重量％；在一些实施方案中，大于约10.0重量％；以及在一些实施方案中，大于约12.0重量％。总碱土金属氧化物含量可以为小于约25.0重量％；在一些情况下，小于约20.0重量％；在一些情况下，小于约15.0重量％；以及在一些实施方案中，小于约13.0重量％。应理解，玻璃纤维的碱土金属氧化物含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约6.0重量％至约25.0重量％、约8.0重量％至约20.0重量％、约10.0重量％至约15.0重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，碱土金属氧化物含量可以在上述范围之外。
在一些实施方案中，玻璃纤维的MgO含量可以为大于约0.1重量％；在一些实施方案中，大于约0.2重量％；在一些实施方案中，大于约0.3重量％；在一些实施方案中，大于约0.4重量％；以及在一些实施方案中，大于约0.5重量％。在一些实施方案中，玻璃纤维的MgO含量为小于约8.0重量％；在一些实施方案中，小于约5.0重量％；在一些实施方案中，小于约3.0重量％；在一些实施方案中，小于约2.0重量％；在一些实施方案中，小于约1.0重量％；在一些实施方案中，小于约0.8重量％；在一些实施方案中，小于约0.6重量％；在一些实施方案中，小于约0.5重量％；以及在一些实施方案中，小于约0.4重量％。应理解，玻璃纤维的MgO含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约0.1重量％至约8.0重量％、约0.2重量％至约2.0重量％、约0.3重量％至约1.0重量％、约0.4重量％至约0.6重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，MgO含量可以在上述范围之外。
玻璃纤维的CaO含量可以为大于约0.1重量％；在一些实施方案中，大于约0.5重量％；在一些实施方案中，大于约1.0重量％；在一些实施方案中，大于约1.5重量％；在一些实施方案中，大于约1.8重量％；以及在一些实施方案中，大于约2.0重量％。在一些实施方案中，玻璃纤维的CaO含量为小于约15.0重量％；在一些实施方案中，小于约10.0重量％；在一些实施方案中，小于约5.0重量％；在一些实施方案中，小于约4.0重量％；在一些实施方案中，小于约3.0重量％；在一些实施方案中，小于约2.5重量％；在一些实施方案中，小于约2.2重量％；在一些实施方案中，小于约2.1重量％；以及在一些实施方案中，小于约2.0重量％。应理解，玻璃纤维的CaO含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约0.1重量％至约15.0重量％、约1.0重量％至约10.0重量％、约1.5重量％至约5.0重量％、约1.8重量％至约2.2重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，CaO含量可以在上述范围之外。
在一些实施方案中，玻璃纤维可包括ZnO。在一些情况下，玻璃纤维中的氧化锌含量为大于约1.5重量％；在一些情况下，大于约2.0重量％；在一些情况下，大于约2.5重量％；在一些情况下，大于约3.0重量％；在一些情况下，大于约3.5重量％；以及在一些情况下，大于约4.0重量％。ZnO含量可以为小于约8.0重量％；在一些情况下，小于约6.0重量％；在一些情况下，小于约5.0重量％；在一些情况下，小于约4.5重量％；在一些情况下，小于约4.0重量％；以及在一些实施方案中，小于约3.5重量％。应理解，玻璃纤维的ZnO含量可以在任意上述上限和下限范围内(例如，约1.5重量％至约8.0重量％、约2.5重量％至约6.0重量％、约2.5重量％至约5.0重量％、约3.0重量％至约4.5重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，ZnO含量可以在上述范围之外。
玻璃纤维可包括B2O3。在一些情况下，玻璃纤维中的B2O3含量可以为大于约5.0重量％；在一些情况下，大于约8.0重量％；在一些情况下，大于约9.0重量％；在一些情况下，大于约10.0重量％；以及在一些情况下，大于约11.0重量％。B2O3含量可以为小于约15.0重量％；小于约13.0重量％；小于约12.0重量％；以及在一些实施方案中，小于约11.0重量％。应理解，玻璃纤维的B2O3含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约5.0重量％至约15.0重量％、约8.0重量％至约13.0重量％、约10.0重量％至约12.0重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，B2O3含量可以在上述范围之外。
如上所述，一般而言，玻璃纤维包括合适量的二氧化硅。二氧化硅一般是玻璃纤维中按重量计的主要成分。例如，二氧化硅含量可以为大于约45.0重量％；在一些情况下，大于约50.0重量％；在一些情况下，大于约55.0重量％；在一些情况下，大于约60.0重量％；以及在一些情况下，大于约65.0重量％。二氧化硅含量可以为小于约80.0重量％；在一些情况下，小于约75.0重量％；在一些情况下，小于约65.0重量％；以及在一些情况下，小于约55.0重量％。应理解，玻璃纤维的二氧化硅含量可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约45.0重量％至约80.0重量％、约55.0重量％至约70.0重量％、约60.0重量％至约65.0重量％等)。
应理解，在一些实施方案中，二氧化硅含量可以在上述范围之外。
应理解，玻璃纤维可包括在上述任意合适的重量含量范围内的上述组分的任意组合。例如，该纤维可包括含量为纤维网的大于约7.2重量％(或7.3重量％或7.4重量％或7.5重量％或7.6重量％或7.7重量％或7.8重量％或7.9重量％或8.0重量％等)的BaO和含量为小于约3.0重量％的氧化铝；以及在一些实施方案中，玻璃纤维可包括含量为大于约7.2重量％(或7.3重量％或7.4重量％或7.5重量％或7.6重量％或7.7重量％或7.8重量％或7.9重量％或8.0重量％等)的BaO、含量为大于约10.0重量％的总碱金属氧化物和含量为小于约20.0重量％的碱土金属氧化物等。在另一实例中，玻璃纤维可包括含量为约7.2重量％(或7.3重量％或7.4重量％或7.5重量％或7.6重量％或7.7重量％或7.8重量％或7.9重量％或8.0重量％等)至约25.0重量％的BaO、含量为约0.5重量％至约10.0重量％的氧化铝、含量为约6.0重量％至约25.0重量％的总碱金属氧化物、含量为约6.0重量％至约25.0重量％的总碱土金属氧化物、含量为约1.5重量％至约8.0重量％的ZnO、含量为约5.0重量％至约15.0重量％的B2O3、以及含量为约45.0重量％至约80.0重量％的二氧化硅等。在又一实例中，玻璃纤维可包括含量为约7.2重量％(或7.3重量％或7.4重量％或7.5重量％或7.6重量％或7.7重量％或7.8重量％或7.9重量％或8.0重量％等)至约20.0重量％的BaO、含量为约1.0重量％至约2.5重量％的氧化铝、含量为约10.0重量％至约15.0重量％的总碱金属氧化物、含量为约10.0重量％至约15.0重量％的总碱土金属氧化物、含量为约3.0重量％至约4.5重量％的ZnO、含量为约10.0重量％至约12.0重量％的B2O3、以及含量为约60.0重量％至约65.0重量％的二氧化硅等。
就一些实施方案而言，玻璃纤维可包括含量为约7.2重量％(或7.3重量％或7.4重量％或7.5重量％或7.6重量％或7.7重量％或7.8重量％或7.9重量％或8.0重量％等)至约25.0重量％的BaO、含量为约0.5重量％至约10.0重量％的氧化铝、含量为约6.0重量％至约25.0重量％的Na2O、含量为约0.5重量％至约8.0重量％的K2O、含量为约0.1重量％至约8.0重量％的MgO、含量为约0.1重量％至约15.0重量％的CaO、含量为约1.5重量％至约8.0重量％的ZnO、含量为约5.0重量％至约15.0重量％的B2O3、以及含量为约45.0重量％至约80.0重量％的二氧化硅等。例如，玻璃纤维可包括含量为约7.2重量％至约20.0重量％的BaO、含量为约1.0重量％至约2.5重量％的氧化铝、含量为约10.0重量％至约11.0重量％的Na2O、约1.5重量％至约2.0重量％的K2O、含量为约0.4重量％至约0.6重量％的MgO、含量为约1.8重量％至约2.2重量％的CaO、含量为约3.0重量％至约4.5重量％的ZnO、约10.0重量％至约12.0重量％的B2O3、以及含量为约60.0重量％至约65.0重量％的二氧化硅等。
应理解，如根据国际电池理事会(Battery Council International，BCI)规程XIIB所进行的，可以采用电感耦合等离子体分光光度法(InductivelyCoupled Plasma Spectrophotography，ICP)分析来分析玻璃纤维以确定其组成，包括各组分的重量百分比。
一般而言，本申请所述的过滤介质中所使用的玻璃纤维可具有任意合适的尺寸。在一些实施方案中，玻璃纤维的平均直径为小于约10.0微米。在一些情况下，可优选玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米。在一些情况下，玻璃纤维的平均直径为小于约2.0微米、小于约1.5微米、小于约1.0微米、或小于约0.5微米。玻璃纤维的平均直径可以大于约0.1微米；在一些实施方案中，大于约0.5微米；在一些实施方案中，大于约1.0微米；在一些实施方案中，大于约1.5微米；以及在一些实施方案中，大于约2.0微米。应理解，玻璃纤维的平均直径可以在任意上述上限和下限的范围内(例如，约0.1微米至约3.0微米等)。
由于工艺的改变，玻璃纤维的长度可不同。玻璃纤维的长径比(长度与直径之比)一般可以在约10至约10,000的范围内。在一些实施方案中，玻璃纤维的长径比可以在约100至约2500的范围内；或者，在约200至约1000的范围内；或者，在约300至约600的范围内。在一些实施方案中，玻璃纤维的平均长径比可以为约1,000；或者约300。应理解，上述尺寸是非限制性的，并且玻璃纤维还可具有其它尺寸。
在一些实施方案中，过滤介质中玻璃纤维的平均长度一般可以为约0.1mm至约5.0mm，或者例如，约2mm至约4mm。应理解，上述尺寸是非限制性的并且玻璃纤维还可具有其它尺寸。
玻璃纤维可具有合适的表面积，如根据国际电池理事会标准BCIS-03A(2009年修订)的第8号方法(Surface Aera)，“BCIRecommended Test Methods VRLAAGM Battery Separators.”，通过BET表面积分析(SSA)所测量的。根据该技术，通过利用BET表面分析仪(例如，Micromeritics Gemini II2370Surface Area Analyzer)进行氮气吸附分析来测量BET表面积；在3/4英寸管中，所测量样品量为0.5至0.6克；并且，使样品在75℃下脱气至少3小时。
在一些实施方案中，玻璃纤维的表面积可以为大于约0.1m2/g、大于约0.5m2/g、大于约1.0m2/g、大于约1.5m2/g、大于约2.0m2/g、大于约3.0m2/g、大于约4.0m2/g、大于约5.0m2/g、大于约6.0m2/g或大于约6.5m2/g。在一些情况下，玻璃纤维的表面可以为约0.1m2/g至约10.0m2/g、约0.1m2/g至约8.5m2/g、约0.1m2/g至约6.5m2/g、约0.1m2/g至约3.0m2/g、或约0.1m2/g至约2.8m2/g。
玻璃纤维可以是任何合适种类的玻璃纤维。例如，玻璃纤维可以是超细玻璃纤维(microglass fiber)。超细玻璃纤维是从漏板喷丝孔(bushingtips)拉出的，并且进一步经历火焰吹制或旋转纺丝过程。在一些情况下，可以利用重熔工艺来制造超细玻璃纤维。在一些实施方案中，玻璃纤维可包括短切(chopped strand)玻璃纤维。
除上述纤维以外，过滤介质还可包括粘合剂。在一些实施方案中，粘合剂涂覆玻璃纤维，使纤维彼此粘附并且促进纤维之间的附着。使纤维粘附在一起的粘合剂可具有任意合适的组成，并且可以以过滤介质的任意合适的百分比提供。在一些实施方案中，过滤介质的粘合剂可包括聚酯、聚烯烃、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基醇、聚丙烯酸、丙烯酸类、苯乙烯、苯乙烯丙烯酸类或其组合。过滤介质可包括以下量的粘合剂：约0重量％至约20重量％、约1重量％至约19重量％、约1重量％至约10重量％、或约2重量％至约5重量％等。
过滤介质还可包括多种其它合适的添加剂(通常，以小重量百分比)，例如氟碳聚合物、表面活性剂、偶联剂和交联剂等等。该介质还可包括其它组分例如基底、额外的纤维网、粘合剂材料等。
如上所述，在一些情况下，例如出于健康和安全原因，过滤介质可有利地表现出生物可溶性。可以通过测量Kdis(其为按ng/小时/cm2计的纤维溶解速率的评定)来确定介质中玻璃纤维的生物溶解性水平。Kdis可以通过在37℃的温度下以0.25mL/分钟的流量将0.25克的纤维在生理流体(例如，Gamble流体)中浸渍28天来测量。将纤维保持在由塑性支承筛(support mesh)支持的0.4微米聚碳酸酯膜之间的薄层中，并将该组合件(assembly)置于聚碳酸酯样本细胞(流体可渗滤(percolate)通过该细胞)中。将流体的pH保持在7.4+/-0.2(例如，通过利用经流体鼓入的5％CO2和95％N2正压力)。使用以特定时间间隔(例如，每周一次)收集的ICP来测量重量损失。基于纤维样品的最终重量与初始重量之间的差来计算总重量损失。作为测试准确性的对照，同样测量具有已知Kdis值的参照纤维。Kdis值基于下式来计算：
Kdis＝[d0ρ(I-(M/M0)0.5])/2t
其中，d0是初始纤维直径，ρ是纤维的初始密度，M0是纤维的初始质量，M是纤维的最终质量，以及t是进行测量的时间。
在一些实施方案中，玻璃纤维的Kdis为大于约85ng/小时/cm2；在一些实施方案中，Kdis可以为大于约90ng/小时/cm2；在一些实施方案中，Kdis可以为大于约95ng/小时/cm2；在一些实施方案中，Kdis可以为大于约100ng/小时/cm2；在一些实施方案中，Kdis可以为大于约110ng/小时/cm2；在一些实施方案中，Kdis可以为大于约115ng/小时/cm2；在一些实施方案中，Kdis可以为大于约130ng/小时/cm2；以及在一些实施方案中，Kdis可以为大于约150ng/小时/cm2；此外，玻璃纤维的Kdis可以为约85ng/小时/cm2至约200ng/小时/cm2、约90ng/小时/cm2至约150ng/小时/cm2、约95ng/小时/cm2至约130ng/小时/cm2或约100ng/小时/cm2至约110ng/小时/cm2。
一般而言，根据期望应用的要求，过滤介质可具有不同的单位面积重量、孔径、厚度、渗透率、容尘量、效率和压降。在以下段落中提供了就这些特征中的一些而言的有代表性的值和范围。但是，应理解，这些值和范围是非限制性的并且某些实施方案可不具有下文所述的那些值和范围之外的值和范围。还应理解，虽然针对过滤介质提供了值和范围，但是相同的值和范围可适用于本申请所述的纤维网。
一般而言，过滤介质可具有任意合适的单位面积重量。例如，过滤介质的单位面积重量可以为约5克/平方米(gsm)至约1000gsm、约25gsm至约150gsm、或约55gsm至约85gsm等。根据美国制浆造纸工业技术协会(TAPPI)标准T410来测量过滤介质的单位面积重量。
过滤介质一般可具有任意合适的厚度。过滤介质的合适厚度可包括但不限于约0.05mm至约100.0mm、约0.10mm至约10.0mm、约0.20mm至约0.90mm、或约0.25mm至约0.50mm等。根据TAPPI T411，使用合适的卡规(例如，电子或机械微卡尺，在7.3psi负载下测试)来确定厚度。
一般而言，过滤介质可表现出使得其可用于期望应用中的优异机械特性(例如，拉伸特性、挠曲特性)。可以在具有本领域中常规含义的纵向(machine direction)和横向(cross-machine direction)测量机械特性。即，纵向指其中在处理过程中纤维网沿机器移动的方向。横向指垂直于纵向的方向。
在一些实施方案中，在纵向上，过滤介质的拉伸强度可以为大于约5英寸/磅、大于约6英寸/磅；或者在一些情况下，大于约7英寸/磅。例如，在纵向上，过滤介质的拉伸强度可以为约5英寸/磅至约20英寸/磅，或者约7英寸/磅至约10英寸/磅等。在横向上，过滤介质的拉伸强度可以为大于约2英寸/磅；以及在一些情况下，大于约4英寸/磅。在一些实施方案中，在横向上，过滤介质的拉伸强度可以为约2英寸/磅至约20英寸/磅、或者约4英寸/磅至约10英寸/磅等。
在纵向上，过滤介质的拉伸伸长率可以为大于约0.8％；并且在一些情况下，大于约1.0％。例如，在纵向上，过滤介质的拉伸伸长率可以为约0.8％至约5.0％，并且在一些情况下，约1.0％至约3.0％等。在横向上，过滤介质的拉伸伸长率可以为大于约1.5％；并且在一些情况下，大于约1.8％。在一些实施方案中，在横向上，过滤介质的拉伸伸长率可以为约1.5％至约8.0％、约1.8％至约5.0％，并且在一些情况下，约2.0％至约3.0％等。
拉伸强度和伸长率按照TAPPI T1009“Tensile strength andelongation at break.”来测量。
在一些实施方案中，在纵向上，过滤介质的挠曲拉伸强度可以为大于约2.0英寸/磅、大于约3.0英寸/磅、或大于约3.5英寸/磅。例如，在纵向上，过滤介质的挠曲拉伸强度可以为约1.0英寸/磅至约10.0英寸/磅，在一些情况下，约2.0英寸/磅至约8.0英寸/磅，以及在一些情况下，约3.5英寸/磅至约5.0英寸/磅等。在纵向上，过滤介质的挠曲拉伸延长率可以为大于约0.2％、大于约0.3％、或大于约0.4％。在一些实施方案中，在纵向上，过滤介质的挠曲拉伸伸长率可以为约0.1％至约5.0％、约0.2％至约3.0％，以及在一些情况下，约0.4％至约1.0等。
在50℃的温度和90％的相对湿度(也称为潮湿老化条件(humid agingconditions))下测量过滤介质纵向上的过滤介质的挠曲拉伸强度和挠曲伸长率。当经历潮湿老化条件时，过滤介质可有利地持续(over time)保持其拉伸强度特性。例如，在一些实施方案中，在经历潮湿老化条件96小时的时间后，挠曲拉伸强度降低了小于约50％的量；在一些实施方案中，挠曲拉伸强度降低了小于约40％的量；在一些实施方案中，挠曲拉伸强度降低了小于约30％的量；以及在一些实施方案中，挠曲拉伸强度降低了小于约20％的量；在一些实施方案中，挠曲拉伸强度降低了约5％至约50％的量；在一些实施方案中，挠曲拉伸强度降低了约10％至约40％、15％至约30％、或约15％至约20％的量。在一些实施方案中，在经历潮湿老化条件96小时之后，挠曲伸长率降低了小于约40％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了小于约30％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了小于约25％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了小于约20％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了约5％至约40％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了约10％至约30％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了约15％至约25％的量；在一些实施方案中，挠曲伸长率降低了约15％至约20％的量。根据TAPPI T1010“Flexibility Index of Fiber Glass Mats.”来测量挠曲伸长强度和挠曲伸长率。在挠曲伸长强度和挠曲伸长率测量中，将一个过滤介质样品在1/8英寸芯棒(mandrel)上方挠曲180度，使得样品之一挠曲为网对网(wire towire)(上游对上游侧)，另一样品挠曲为毡对毡(felt to felt)(下游对下游侧)，并记录来自两个样品的测量结果的平均值。以4英寸卡规(gauge)长度确定挠曲拉伸强度中的失效负载。
在一些实施方案中，在纵向上，过滤介质的劲度(stiffness)可以为大于约500mg；并且在一些情况下，劲度为大于约600mg。例如，在纵向上，过滤介质的劲度可以为约500mg至约2000mg、约600mg至约1000mg、或约600mg至约800mg。在一些示例中，在横向上，过滤介质的劲度可以为大于约150mg；并且在一些情况下，大于约350mg。在一些实施方案中，在横向上，过滤介质的劲度可以为约150mg至约1500mg、约300mg至约800mg、或约350mg至约500mg。根据TAPPI标准T543来测量过滤介质的劲度。
一般而言，本申请所述的过滤介质可通过任意合适的工艺来形成。为了形成玻璃纤维，可以将原料(例如，BaO、二氧化硅、氧化铝、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、ZnO、B2O3的颗粒)混合在一起并在炉中加热(例如，至2400°F至2700°F的温度)以使得材料熔融并形成均匀的混合物。一旦材料合适地组合在一起，就可以将混合物纤维化。在一些实施方案中，将混合物熔融并形成为玻璃材料(例如，以饼(patties)、弹球(marbles)、小球(pellets)的形式)，然后通过火焰吹制系统将其纤维化。
在火焰吹制系统的一个示例性实施方案中，将玻璃材料的混合物加热至足以使玻璃材料形成粘性熔体的温度。然后使用合适的牵引系统(polling guide system)将粘性熔体拉成粗制玻璃丝(filament)。随后，使粗制玻璃丝经历高温气体喷焰，再熔融粗制玻璃丝以形成细玻璃纤维。在一些情况下，高温气体喷焰以总体直角角度冲击粗制玻璃丝以驱动所得细玻璃纤维通过成形管。在一些示例中，通过应用真空吸入系统(vacuumsuction system)，细玻璃纤维可移动通过成形管并到达收集区。在一些实施方案中，虽然并非必需，但仍可以在纤维通过成形管朝向收集区时向纤维施加粘合剂(例如喷涂施加)。在捕集区，纤维可聚集并卷绕成为毛样组合物，然后可以将其称重并包装以适于进一步处理。
在旋转系统的一个示例性实施方案中，将玻璃材料混合在一起并在炉中熔融以形成粘性玻璃熔体。将粘性玻璃熔体引入旋转器系统(rotatingspinner system)。在一些实施方案中，旋转器系统包括具有穿孔侧壁的盘样或碗样结构，并且旋转器对玻璃熔体施加离心力以使得玻璃熔体被挤出通过侧壁中的开口。冷却由玻璃熔体挤出产生的熔体流以形成直径有时可小于挤出孔直径的纤维。在一些实施方案中(但并非全部)，旋转系统可包括用于加热旋转器内部的燃烧器和旋转器内侧的玻璃熔体。在一些情况下，围绕旋转器的环形燃烧器可以为加热旋转器的侧壁和玻璃熔体挤出流供应排气。排气还可提供气动阻力以有助于提供熔体流细化为细玻璃纤维。此外，在一些实施方案中，可以使用环形压缩空气鼓风机来提供气动细化力以使纤维片段化为较短长度，并且控制纤维离开纤维化系统时的移动。在一些情况下，如上文所讨论的，纤维可经历气体喷射。细玻璃纤维还可具有在收集到传送带或其它合适的收集装置上之前施加(例如喷涂)到纤维上的粘合剂或其它合适的材料。收集之后，可以将纤维合适地称重并包装。
虽然可以通过火焰吹制工艺或旋转工艺来制备本申请所述的玻璃纤维，但是应理解，可以通过任何合适的方法来制备合适的玻璃纤维。细玻璃纤维可以大批形成、处理以及并入过滤介质中。
可以利用基于已知技术的工艺来生产过滤介质。例如，可以采用湿法成网(wet laid)工艺或干法成网(dry laid)工艺来生产过滤介质。
一般而言，湿法成网工艺涉及将纤维混合在一起，以提供玻璃纤维浆料。在一些情况下，该浆料为水基浆料。如果使用了纤维(例如，玻璃纤维和聚合纤维)的混合物，则在混合在一起之前，可以通过制浆机来处理这些纤维。在一些实施方案中，超细玻璃纤维和短切玻璃纤维的组合可包括在玻璃纤维浆料中，即使无需短切玻璃纤维。应理解，并不需要过滤介质中的所有玻璃纤维都具有如上所述的组成，因为一些玻璃纤维可具有其它合适的组成。
应理解，可以使用任何合适的用于产生玻璃纤维浆料的方法。在一些情况下，将额外的添加剂添加到浆料中以促进处理。温度也可以调节到合适的范围，例如33°F至100°F(例如，50°F至85°F)。在一些实施方案中，保持浆料温度。在一些情况下，不主动调节温度。
在一些实施方案中，湿法成网工艺使用与常规造纸工艺类似的设备，该设备包括水力制浆机、成形器(former)或流浆箱(headbox)、干燥机和任选的转化器。例如，可以在一个或更多个制浆机中制备浆料。在将制浆机中的浆料适当混合后，可以将浆料泵送到流浆箱中，其中浆料可以与其他浆料组合或可以不与其他浆料组合，或者可以添加或不添加添加剂。也可以用额外的水来稀释浆料，使得纤维的最终浓度在合适的范围内，例如按重量计约0.1％至0.5％。
在一些情况下，可以根据需要调节玻璃纤维浆料的pH。例如，玻璃纤维浆料的pH可以为约1.5至约4.5、或约2.6至约3.2。
在浆料被送往流浆箱之前，可以使该浆料通过离心清洁机，以去除未纤维化的玻璃或注料(shot)。可以使浆料通过或不通过额外的设备(例如精炼机或高频疏解机)，以进一步增强纤维分散。然后，可以使用任何合适的机器(例如，长网造纸机、回转造纸机、滚筒或斜网长网造纸机)将纤维以合适的速率收集在筛(screen)或网(wire)上。
在一些实施方案中，该工艺涉及将粘合剂(和/或其他组分)引入预成型玻璃纤维层。在一些实施方案中，当玻璃纤维层沿合适的筛或网通过时，利用适合的技术将可以是单独乳液形式的包括在粘合剂中的不同组分添加到玻璃纤维层中。在一些情况下，粘合剂树脂的每种组分在与其他组分和/或玻璃纤维层组合之前被混合为乳液。在一些实施方案中，可以利用例如重力和/或真空使包括在粘合剂中的组分穿过玻璃纤维层。在一些实施方案中，可以使用软化水来稀释包括在粘合剂树脂中的一种或更多种组分并泵送到玻璃纤维层中。
在另一些实施方案中，使用干法成网工艺。在干法成网工艺中，玻璃纤维被短切并分散在空气中并被吹到输送带上，然后施加粘合剂。干法成网工艺通常更适合生产高度多孔的介质，包括玻璃纤维束。
如前所述，可以采用已知技术将本申请所公开的过滤介质并入多种过滤元件中。所述过滤元件可用于多种应用，包括但不限于空气过滤应用(例如，HEPA、ULPA、低效率应用)和液力过滤介质应用。例如，该过滤介质可用于加热和/或空气调节应用。在一些情况下，过滤元件可包括设置在过滤介质周围的外壳。外壳可具有多种构造，其中这些构造根据预期应用而改变。
应理解，过滤介质和过滤元件可具有多种不同构造，并且特定构造取决于其中使用过滤介质和元件的应用。
实施例
以下三个非限制性实施例描述了表现出本申请所述特征(包括高Kdis、以及合适的机械特性和过滤特性)的过滤介质。
通过在炉中加热合适的化合物的混合物以熔融所述化合物形成均匀共混物来制备玻璃纤维。随后，将共混物纤维化为一批平均直径为0.6微米的细玻璃纤维和平均直径为3.0微米的第二批玻璃纤维。这些玻璃纤维的组成示于下表1中。
表1.实施例1至3的玻璃纤维中组分的重量百分比和摩尔百分比
由上述批次的玻璃纤维和短切纤维(从Pittsburgh Plate and GlassIndustries，Inc.获得的1/4”Deltachop8610E DE纤维，平均纤维直径为6.5微米)制备玻璃纤维网。在试验仪(pilot machine)上制备该纤维网而无树脂粘合剂，然后，在实验室进行饱和，以在测试之前产生过滤介质。过滤介质中玻璃纤维组分的重量百分比如下：按重量计61％的0.6微米纤维、按重量计30％的3.0微米纤维，和按重量计9％的短切纤维。纤维网中包括批次尺寸为2500mL的树脂粘合剂制剂，其组成提供于表2中。
表2.树脂粘合剂配方
材料 如所记录的(g)
H2O 2433.3
Rohm&Haas Rhoplex E32NP 39.7
Rohm&Haas Resin HF-05A 17.6
Asahi Glass Company Repearl F-35 9.4
在测试之前，将样品在150℃固化3分钟。在7天、16天和28天之后根据上述方法测量实施例1至3的玻璃纤维的Kdis，值记录于下表3中。
表3.实施例1至3的玻璃纤维所测量的生物溶解性特征
Figure BDA00003566383400171
测量实施例1至3的过滤介质的机械特性并记录于表4中。使用发明详述中的测试方法来测量该特性。还测量了实施例1至3的过滤介质的过滤特性并记录于表4中。
根据ASTM标准D2986，将通过过滤介质的渗透率测量为通过过滤器之前的颗粒浓度与通过过滤器之后的颗粒浓度之比。进行两种渗透率测试。一个渗透率测试涉及邻苯二甲酸二辛酯(DOP)颗粒(尺寸为0.3微米)以5.3cm/秒吹过过滤介质，并测量渗透通过过滤介质的颗粒的百分比。另一渗透率测试按照相同的步骤使用尺寸为0.3微米的DOP颗粒进行，但是以2.5cm/秒的面速度移动(travelling)。过滤效率定义为(100-渗透率％)。γ提供渗透率与跨过滤器压降之间的关系，并且根据下列公式表示：
γ＝(-log(渗透率％/100)/(压降)，mm H2O)×100
使用未暴露于气溶胶污染物的电阻装置(resistance rig)来测量跨过滤介质的压降。使用数字压力计，将压降测量为在纯空气以5.3厘米/秒的速度流动通过过滤介质时，跨过滤介质的压力差。
根据参照测试标准T1013“Loss on Ignition of fiber glass mats.”来测量烧失量(loss on ignition，LOI％)。该LOI测试确定挥发的和非玻璃的过滤介质的百分比，并且其中在经历1000°F+/-50°F的温度最低2分钟之前和之后测量过滤介质样品的重量。认为表4中所记录的LOI％是过滤介质的粘合剂含量。
使用AC Flex测试机在用纵向对准的4英寸边切割的2英寸×4英寸样品上测量AC Flex Light Weight(AC Flex Lt Wt)。将样品夹在样品座(specimen holder)中。使用413.2克的挠曲重量，激活测试仪从而以48个循环/分钟(+/-1个循环)的速率循环地挠曲样品。记录样品破损时的挠曲循环数。
根据MIL-STD-282“Operation of the E1R3Water-Repellency-TestApparatus.”来测量水产生。在该测试中，过滤介质被稳定地支持在一侧上，在另一侧有20cm2面积暴露于以恒速升高的水压。通过引起水渗透通过过滤介质所必须的水柱的高度来确定过滤介质的拒水性。
表4.实施例1至3的纤维网所测量的机械特征和性能特征
实施例1 实施例2 实施例3
纵向拉伸强度(英寸/磅) 7.43 6.81 5.30
纵向伸长率(％) 1.16 1.19 0.93
横向拉伸强度(英寸/磅) 4.26 4.37 2.55
横向伸长率(％) 1.83 1.85 2.23
挠曲拉伸强度(英寸/磅) 3.58 3.38 2.70
挠曲伸长率(％) 0.40 0.42 0.41
纵向劲度(mg) 644 576 500
横向劲度(mg) 364 280 196
单位面积重量(磅/令(ream)) 43.5 40.3 40.1
50kPa卡规(英寸) 0.0116 0.0107 0.0113
LOI(％) 5.6 5.9 6.0
ΔP，5.3cm/秒(mm H2O) 40.7 32.4 32.5
DOP渗透率，5.3cm/秒(％) 0.0007 0.0070 0.0063
DOP渗透率，2.5cm/秒(％) 0.000382 0.00728 0.00595
AC Flex Lt.Wt.(循环) 10 12 8
水位升高≈31英寸/分钟(英寸H2O) 60.5 56.8 58.7
γ 12.7 12.8 13.0
以特定时间增量同时暴露于潮湿老化条件(温度为50℃并且相对湿度为90％)来测量实施例1至3的过滤介质的挠曲拉伸强度特性和挠曲拉伸伸长率特性。测量结果记录于表5中。结果表明，本申请所述的玻璃纤维组合物可具有高Kdis，并且可用于制备表现出有利机械特性和过滤特性的过滤介质。
表5.实施例1至3的纤维网所测量的挠曲拉伸特性和挠曲伸长率特性
挠曲拉伸强度 原样 24小时 48小时 72小时 96小时
实施例1 3.58 3.35 3.26 3.06 2.97
实施例2 3.38 2.93 2.99 2.68 2.47
实施例3 2.70 2.45 2.31 2.25 2.36
挠曲伸长率 原样 24小时 48小时 72小时 96小时
实施例1 0.40 0.38 0.37 0.37 0.38
实施例2 0.42 0.38 0.39 0.36 0.32
实施例3 0.41 0.39 0.34 0.38 0.36
上述结果仅作为本申请所述合适的过滤介质的实施例提供。
从而，描述了本发明的至少一个实施方案的若干方面，应理解，本领域技术人员易于进行各种变化、修改和改进。这样的变化、修改和改进旨在作为本公开的一部分，并且旨在包含在本发明的精神和范围内。因此，前述描述和附图仅作为示例。

Claims (123)

1.一种过滤介质，其包含：
纤维网，所述纤维网包括多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米，并且BaO含量大于约7.2重量％。
2.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述BaO含量为大于约8.0重量％。
3.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述BaO含量为小于约20.0重量％。
4.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.5重量％。
5.根据权利要求4所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.0重量％。
6.根据权利要求5所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约2.5重量％。
7.根据权利要求5所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
8.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
9.根据权利要求7所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约6.0重量％的Na2O。
10.根据权利要求7所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.5重量％的K2O。
11.根据权利要求7所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
12.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
13.根据权利要求11所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的MgO。
14.根据权利要求11所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的CaO。
15.根据权利要求11所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
16.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
17.根据权利要求15所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
18.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
19.根据权利要求17所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
20.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
21.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约95ng/小时/cm2的Kdis。
22.根据权利要求21所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约115ng/小时/cm2的Kdis。
23.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于约0.1微米。
24.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述过滤介质的厚度为约0.10mm至约10.0mm，并且单位面积重量为约5gsm至约1000gsm。
25.一种过滤元件，其包含权利要求1所述的过滤介质。
26.多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的平均直径为小于约3微米，并且BaO含量为大于约7.2重量％。
27.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.5重量％。
28.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述BaO含量为大于约8.0重量％。
29.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述BaO含量为小于约20.0重量％。
30.根据权利要求27所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.0重量％。
31.根据权利要求30所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约2.5重量％。
32.根据权利要求30所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
33.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
34.根据权利要求32所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维具有大于约6.0重量％的Na2O。
35.根据权利要求32所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维具有大于约0.5重量％的K2O。
36.根据权利要求32所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
37.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
38.根据权利要求36所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的MgO。
39.根据权利要求36所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的CaO。
40.根据权利要求36所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
41.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
42.根据权利要求40所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
43.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
44.根据权利要求42所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
45.根据权利要求26所述的玻璃纤维，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
46.根据权利要求26所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约95ng/小时/cm2的Kdis。
47.根据权利要求46所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约115ng/小时/cm2的Kdis。
48.根据权利要求26所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于约0.1微米。
49.一种过滤介质，其包含：
纤维网，所述纤维网包括多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的BaO含量为大于约7.2重量％，并且氧化铝含量为小于约3.0重量％。
50.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述BaO含量为大于约8.0重量％。
51.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述BaO含量为小于约20.0重量％。
52.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米。
53.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于约0.1微米。
54.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约2.5重量％。
55.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
56.根据权利要求55所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约6.0重量％的Na2O。
57.根据权利要求55所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.5重量％的K2O。
58.根据权利要求55所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
59.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
60.根据权利要求58所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的MgO。
61.根据权利要求58所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的CaO。
62.根据权利要求58所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
63.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
64.根据权利要求62所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
65.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
66.根据权利要求64所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
67.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
68.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约95ng/小时/cm2的Kdis。
69.根据权利要求68所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约115ng/小时/cm2的Kdis。
70.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于0.1微米。
71.根据权利要求49所述的过滤介质，其中所述过滤介质的厚度为约0.10mm至约10.0mm，并且单位面积重量为约5gsm至约1000gsm。
72.一种过滤元件，其包含权利要求49所述的过滤介质。
73.一种过滤介质，其包含：
纤维网，所述纤维网包括多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的BaO含量为大于约7.2重量％、总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％、以及总碱土金属氧化物含量为小于约20.0重量％。
74.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约6.0重量％的Na2O。
75.根据权利要求74所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.5重量％的K2O。
76.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.5重量％的K2O。
77.根据权利要求75所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的MgO。
78.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的MgO。
79.根据权利要求77所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的CaO。
80.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的CaO。
81.根据权利要求79所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
82.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
83.根据权利要求81所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
84.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
85.根据权利要求83所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
86.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
87.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述BaO含量为大于约8.0重量％。
88.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述BaO含量为小于约20.0重量％。
89.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米。
90.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于约0.1微米。
91.根据权利要求85所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.0重量％。
92.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.5重量％。
93.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.0重量％。
94.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约2.5重量％。
95.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约95ng/小时/cm2的Kdis。
96.根据权利要求95所述的过滤介质，其中所述纤维网在28天之后表现出大于约115ng/小时/cm2的Kdis。
97.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于0.1微米。
98.根据权利要求73所述的过滤介质，其中所述过滤介质的厚度为约0.10mm至约10.0mm，并且单位面积重量为约5gsm至约1000gsm。
99.一种过滤元件，其包含权利要求73所述的过滤介质。
100.一种过滤流体的方法，其包括：
使流体流经过滤介质，所述过滤介质包括纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维，所述玻璃纤维的平均直径为小于约3.0微米，并且BaO含量大于约7.2重量％。
101.根据权利要求100所述的方法，其中所述BaO含量为大于约8.0重量％。
102.根据权利要求100所述的方法，其中所述BaO含量为小于约20.0重量％。
103.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.5重量％。
104.根据权利要求103所述的方法，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约3.0重量％。
105.根据权利要求104所述的方法，其中所述玻璃纤维的氧化铝含量为小于约2.5重量％。
106.根据权利要求104所述的方法，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
107.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的总碱金属氧化物含量为大于约10.0重量％。
108.根据权利要求106所述的方法，其中所述玻璃纤维具有大于约6.0重量％的Na2O。
109.根据权利要求106所述的方法，其中所述玻璃纤维具有大于约0.5重量％的K2O。
110.根据权利要求106所述的方法，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
111.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的总碱土金属含量为小于约20.0重量％。
112.根据权利要求110所述的方法，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的MgO。
113.根据权利要求110所述的方法，其中所述玻璃纤维具有大于约0.1重量％的CaO。
114.根据权利要求111所述的方法，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
115.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的B2O3含量为大于约8.0重量％。
116.根据权利要求114所述的方法，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
117.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的二氧化硅含量为大于约60.0重量％。
118.根据权利要求116所述的方法，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
119.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的ZnO含量为大于约1.5重量％。
120.根据权利要求100所述的方法，其中所述纤维网在28天之后表现出大于95ng/小时/cm2的Kdis。
121.根据权利要求120所述的方法，其中所述纤维网在28天之后表现出大于115ng/小时/cm2的Kdis。
122.根据权利要求100所述的方法，其中所述玻璃纤维的平均直径为大于约0.1微米。
123.根据权利要求100所述的方法，其中所述过滤介质的厚度为约0.10mm至约10.0mm，并且单位面积重量为约5gsm至约1000gsm。
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