CN106457148A - 预聚结的多层过滤介质 - Google Patents

Abstract

提供了可用作过滤介质的纤维网。在一些实施方案中，过滤介质可包括多个层。每个层可以被设计成在过滤介质中具有独立的功能。例如，第一层可以被设置用于提高容尘量，第二层用于提高效率，第三层用于向介质提供支撑和强度。通过将层设计为具有独立的功能，可以优化每个层以增强其功能，而不会不利地影响介质的另一层的性能。

Description

预聚结的多层过滤介质

技术领域

本实施方案一般涉及多层过滤介质，具体地，涉及具有增强的物理和/或性能特征的多层过滤介质。

背景技术

过滤元件可用于在各种应用除去污染物。这样的元件可包括可以由纤维网形成的过滤介质。纤维网提供允许流体(例如，气体、液体)流过介质的多孔结构。包含在流体内的污染物颗粒(例如，灰尘颗粒、煤烟颗粒)可以被捕获在纤维网上或纤维网中。根据应用，过滤介质可以被设计为具有不同的性能特征。

在一些应用中，过滤介质可包括多个层。虽然存在许多的多层过滤介质，但是介质内的层的物理和/或性能特征(例如强度、空气阻力、效率和高容尘量)的改进将是有益的。

发明内容

提供了具有增强的物理和/或性能特征的多层过滤介质，以及与其有关的相关制品、部件和方法。在一些情况下，本申请的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案和/或结构和组合物的多种不同用途。

在一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层，其中第一层具有第一平均流量孔径。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层，所述第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约2微米，其中第二层具有第二平均流量孔径，并且其中第二层的表面被改性为亲水的或疏水的。过滤介质还包括包含第三多根纤维的第三层，其中第三层具有第三平均流量孔径。第一平均流量孔径和第三平均流量孔径中的每一个高于第二平均流量孔径，并且第二层位于第一层和第三层之间。

在另一个实施例中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层。过滤介质还包括包含纤维素纤维的第三层，其中第三层的透气率大于或等于约400L/m²秒且小于或等于约2000L/m²秒，并且马伦胀破强度(MullenBurst strength)大于或等于约200kPa且小于或等于约500kPa。第二层位于第一层和第三层之间。

在另一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层和包含第二多根纤维的第二层。过滤介质还包括第三层，所述第三层的透气率大于或等于约400L/m²秒且小于或等于约2000L/m²秒，并且马伦胀破强度大于或等于约200kPa且小于或等于约500kPa。过滤介质还包括第四层，所述第四层的透气率大于或等于约1000L/²秒且小于或等于约12,000L/²秒，基重大于或等于约5g/m²且小于或等于约70g/m²，厚度小于或等于约0.5mm。第二层和第四层位于第一层和第三层之间，并且第四层位于第二层和第三层之间。

在另一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层，其中第一层具有第一透气率和第一平均流量孔径。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层，其中第二层具有第二透气率和第二平均流量孔径。过滤介质还包括包含第三多根纤维和多个穿孔的第三层。第一透气率高于第二透气率和/或第一平均流量孔径大于第二平均流量孔径。

在另一个实施方案中，过滤介质包括包含多根纤维的第一层。过滤介质还包括包含纤维素纤维和多个穿孔的第二层。

在另一个实施方案中，过滤介质包括包含第一多根纤维的第一层，其中第一多根纤维是通过熔喷法或离心纺法形成的合成纤维，其中第一多根纤维的平均纤维直径大于约1.5微米。过滤介质还包括包含第二多根纤维的第二层，其中第二多根纤维是通过熔喷法或离心纺法形成的合成纤维，并且其中第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约1.5微米。过滤介质还包括包含第三多根纤维的第三层，其中第三多根纤维包含纤维素纤维。第二层位于第一层和第三层之间。

在另一组实施例中，提供了形成过滤介质的方法。所述方法包括提供包含多根纤维的第一层。所述方法还包括提供包含纤维素纤维和多个穿孔的第二层。所述方法还包括将第一层和第二层组合。

从结合附图考虑的本发明的各种非限制性实施方案的以下详细描述中，本发明的其他优点和新特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文件包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文件包括彼此相冲突和/或不一致的公开，则以具有较晚生效日期的文件为准。

附图说明

将参考附图通过实例来描述本发明的非限制性实施方案，附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在图中，所示的每个相同或几乎相同的部件通常由单个数字表示。为了清楚起见，当说明对于使本领域普通技术人员理解本发明来说不必要时，并非每个部件都在每个图中标出，也未标出本发明的每个实施方案的每个部件。在附图中：

图1是示出根据一组实施方案的过滤介质的横截面的示意图；

图2是示出根据一组实施方案的过滤介质的横截面的示意图；

图3A-B是示出根据一组实施方案的包括穿孔的过滤介质的横截面和穿孔的横截面的示意图；

图4是示出根据一组实施方案的穿孔的不同图案的示意图；以及

图5A-B是(A)示出第二层的横截面的示意图和(B)示出根据一组实施方案的过滤介质的横截面的示意图。

发明详述

本文描述了过滤介质。在一些实施方案中，过滤介质可包括多个层。每个层可以被设计成在过滤介质中具有不同的功能。例如，可以提供第一层用于改善容尘量，第二层用于改善流体(例如油/水)和/或颗粒分离效率，第三层用于向介质提供支撑和强度。通过将层设计为具有不同的主要功能，可以优化每个层以增强其功能，而基本上不会不利地影响介质的另一层的性能。如本文所述，过滤介质可特别地非常适用于涉及过滤燃料、空气和润滑油的应用，然而介质也可用于其他应用(例如，液压应用)中。

图1中示出了包括多个层的过滤介质的实例。如图1所示，以横截面示出的过滤介质10可包括第一层15、第二层20和第三层25。如上所述，介质的每个层可以被设计用于特定的主要目的。例如，在一组实施方案中，第一层可用于赋予介质良好的容尘特性，第二层可以用作效率层，并且第三层可用于向介质提供支撑和强度。在一些实施方案中，第二层可具有被改性为亲水的或疏水的以赋予流体(例如油/水)分离效率特征的至少一个表面。在一些这样的实施方案中，第二层还可包含第二多根纤维，并且可具有低于第一多根纤维和/或第三多根纤维的平均流量孔径和/或透气率的平均流量孔径和/或透气率，如赋予颗粒分离效率特性的层所期望的。第三层可以向介质提供支撑和强度，同时具有相对高的透气率，因此基本上不影响穿过介质的阻力。

在一些实施方案中，如下文更详细描述的，与不存在这样的层相比，第二层可用于提供高效率的颗粒分离和/或增加的流体分离效率。在一些实施方案中，可以通过具有表面改性的第二层实现增加的流体分离，所述表面改性使第二层的至少一个表面有利地与过滤流体中的一种或多种组分(例如分散的流体相、表面活性剂、胶束、乳液稳定剂)相互作用。还可以通过包括相对小的纤维直径，具有相对小的平均流量孔径和/或具有相对低的渗透性的第二层来提高效率。在某些实施方案中，第二层的表面改性、纤维直径、平均流量孔径和/或渗透性的选择可以导致待分离的流体(例如水、液压流体、油)聚结成可以容易地从过滤流体(例如，液压流体、燃料、水、空气)分离的液滴。在另一些实施方案中，该层可以被配置成有效地脱落液滴。在一些实施方案中，如本文所述的第二层可特别适合于除去具有相对低的界面张力的液滴。在某些实施方案中，第二层可特别适合于从过滤流体中除去具有相对小直径的液滴。

在某些实施方案中，本文所述的过滤介质或过滤元件不需要过滤介质的单独的阶段，其中每个阶段用于不同的目的，例如颗粒分离、聚结和/或脱落。例如，单个过滤介质可包括具有这些功能(颗粒分离、聚结和/或脱落)中的两种或更多种的一个或更多个层。然而，在另一些实施方案中，可包括不同的介质阶段。

此外，在某些实施方案中，利用表面改性和/或将介质设计为具有某些纤维尺寸、特定的平均流量孔径范围和/或特定的渗透性范围可使可能不利地影响过滤的某些用于聚结的常规材料(例如，微玻璃纤维)从过滤介质中减少或消除。例如，在本文所述的一些实施方案中，过滤介质的一个或更多个层(例如，第二层)和/或整个过滤介质或装置可基本上不含玻璃纤维。基本上不含玻璃纤维的过滤介质和装置对于某些应用(例如，燃料-水分离)可能是有利的，因为玻璃纤维可脱落和浸出钠离子(例如，Na⁺)，这可能会导致物理磨损和皂的形成。

不希望受理论约束，认为有效地聚结分散的流体的能力至少部分是由于本文所述的表面改性和使用具有相对小的纤维直径的纤维的组合，其可导致第二层相对小的平均流量孔径和/或低渗透性。相对小的平均流量孔径和/或低渗透性可周以通过在过滤流体上施加高剪切应力来起始聚结。高剪切应力可能破坏过滤流体中待分离流体的稳定性，例如通过破坏使过滤流体中待分离流体稳定的组分(例如，表面活性剂)。这种聚结可以使用如下面更详细描述的表面改性层用相对低的穿过介质的阻力来实现。

已经发现在本文所述的某些实施方案的上下文中，表面改性和相对小的平均流量孔径和/或低渗透性的组合允许实现充分的聚结而不增加第二层和/或整个过滤介质的阻力。不希望受任何理论约束，认为表面改性使过滤流体的组分(例如待分离流体和/或使待分离流体稳定的组分)有利地与表面相互作用，使得表面张力增加。过滤流体的组分和表面之间的增加的表面张力使得待分离流体(例如，通过破坏稳定组分)优先与表面缔合。优先缔合降低了迫使过滤流体通过第二层所需的总能量，从而降低了由相对小的孔径引起的阻力。例如，在其中过滤流体是燃料-水乳液的实施方案中，经改性成具有带电荷的亲水表面的第二层可优先与过滤流体中带负电荷的表面活性剂相互作用，所述表面活性剂使乳液中的水稳定，从而进一步破坏表面活性剂使流体稳定的能力(例如，破坏胶束结构)。在过滤流体中待分离流体的稳定性被破坏之后，可能在能量上有利于待分离流体与第二层的表面相互作用并且聚结。

具有表面改性和相对小的平均流量孔径和/或低渗透性的第二层的实例示于图5A中。如图5A所示，第二层100具有经材料105改性的表面。在一些实施方案中，第二层可以被改性以改变和/或增强第二层的至少一个表面相对于特定流体的润湿性。例如，在一些实施方案中，表面改性可改变和/或增强第二层的至少一个表面的亲水性。在一个实例中，相对疏水的第二层的表面可以被亲水材料(例如，带电材料、不带电的亲水材料、有机亲水材料)改性，使得改性表面是亲水的。在一些这样的情况下，第二层可具有经改性的亲水的表面(例如上游表面)和未经改性的疏水的表面(例如下游表面)。在另一些情况下，第二层的上游表面和下游表面可以被改性为亲水的。或者，在某些实施方案中，相对亲水的第二层的表面可以被疏水材料改性，使得经改性的表面是疏水的。

在某些实施方案中，层(例如，第二层)的上游表面和下游表面二者均被改性。在另一些实施方案中，整个层(例如，第二层)被改性。虽然可以使用其他表面改性技术，但是在某些实施方案中，使用化学气相沉积来使层改性。例如，层(例如，第二层)可包括化学气相沉积涂层。

不管表面是否被改性成亲水的或疏水的，通常，第二层的至少一个表面可以被改性成对待分离流体润湿。在一些实施方案中，第二层的至少一个表面可以被改性以增强其相对于特定流体的润湿性。例如，可以将水接触角为60°的亲水表面改性成水接触角为15°。在另一个实例中，可以将水接触角为100°的疏水性表面改性成水接触角为150°。

在一些实施方案中，如图5B所示，以横截面示出的过滤介质120可包括第一层125、第二层130、在第二层的表面上的材料135(例如，亲水材料、疏水材料)和第三层140。

在一些实施方案中，过滤介质可包括一个或更多个任选层145。在一些实施方案中，任选层可以用作基本上阻挡待分离流体的液滴传输的流体分离层。也就是说，可以抑制一定尺寸的液滴流过分离层并与过滤流体分离。在一些实施方案中，第二层可以使流体液滴的至少一部分聚结，使得液滴具有在分离层处分离所需的尺寸。在某些实施方案中，第二层可以使流体液滴的至少一部分聚结，使得聚结的液滴能够在第二层处分离(例如，通过重力)。在一些实施方案中，一个或更多个任选层可以在聚结层的上游和/或下游。

在一些实施方案中，过滤介质120可以是可包括超过一过滤介质的过滤装置的一部分。例如，在一些情况下，过滤介质120的主要目的可以是从过滤流体中除去颗粒，并且过滤介质120可以与设计用于流体分离的第二过滤介质组合。在一些这样的实施方案中，过滤介质120可用于预聚结用于在第二过滤介质中分离的流体。在另一些实施方案中，过滤介质120可设计成有效地从流体流中除去颗粒以及除去流体(例如，通过包括一个或多个任选层)。如下面进一步描述的，在一些实施方案中，第三层可包括相对大的平均流量孔径和/或高透气率。第三层的相对大的平均流量孔径和/或高透气率可以通过在层中包括降低穿过该层的阻力的穿孔来实现。在一些实施方案中，第三层可以设计成具有相对高的透气率和相对高的强度。相比之下，在一些现有的介质中，可以在用作效率层的同一层中提供支撑和/或强度；然而，在某些实施方案中，在一个层中组合两种功能以形成复合层可能损害每种功能的有效性。例如，对于设计成具有支撑和效率功能两者的复合层，可能存在强度和过滤性能之间的折衷。例如，改变复合层的物理结构以优化其结构支撑作用可能不利地影响层的透气率和/或可能降低过滤效率。

此外，在另一些现有的过滤介质和/或过滤元件中，包括非纤维支撑层(例如由线或网形成的层)以为过滤介质提供额外的支撑。通常，额外的非纤维支撑层可不具有或几乎不具有过滤性能，并且需要额外的制造步骤和/或专门的设备来生产。在一些情况下，额外层的使用可能增加制造过滤介质和/或过滤元件的成本和/或难度。当层旨在用于一个主要功能时，如本文的某些实施方案中所述，该层可以针对其特定功能进行优化，而不损害过滤介质中其他层的功能。附加地或替代地，用于特定功能的层的优化可以防止对具有相同功能的额外补充层的需要。然而，应当理解，某些实施方案可包括具有超过一种功能的层。

在其中层具有与另一层不同的主要功能的一些实施方案中，该层可以设计成与另一层离散。也就是说，来自一层的纤维基本上不与来自另一层的纤维混合。例如，就图1而言，在一组实施方案中，来自第一层的纤维基本上不与第二层的纤维混合。在另一个实施方案中，第二层与至少一个相邻层离散。例如，在一些实施方案中，来自第二层的纤维不与来自第三层的纤维和/或来自第一层的纤维混合。在某些实施方案中，第一层、第二层和第三层各自离散，使得来自一层的纤维不与任何相邻层的纤维混合。离散层可以允许层的功能的分离。每个离散层可以被单独地优化，而不会不利地影响过滤介质中的其他层。例如，在具有离散效率层和离散支撑层的过滤介质中，支撑层可以被穿孔以改善其结构支撑特性和透气率，而不影响过滤效率。离散层可以通过任何合适的方法接合，包括例如层压、热点接合、压延、超声波处理或通过粘合剂，如下面更详细描述的。

然而，应当理解，某些实施方案可包括相对于彼此不离散的一个或多个层。例如，主要用作容量层的第一层和主要用作效率层的第二层可以形成为复合层或多相层。

在一些实施方案中，过滤介质12可包括第一层15、第二层20、第三层25和第四层30，如图2所示。在某些实施方案中，图2中的第一层、第二层和第三层可分别与图1中的第一层、第二层和第三层相同。然而，其他配置是可能的，因为如下文更详细地描述，图2的第一层、第二层和第三层中的一个或多个可不同于图1的那些。在一些实施方案中，第四层可以是间隔层。如图2所示，用作间隔层的第四层可位于第二层和第三层之间，然而，应当理解，在另一些实施方案中，间隔层可位于其他层之间(例如，在第一层和第二层之间)。间隔层可减小剪切力(例如在打褶过程期间)，和/或可促进更好的流动性质。在一个实例中，间隔层可以是与第二层(例如效率层)和/或第三层(例如，支撑层)相邻的纺粘层。

如本文所描述和在图3A中所说明性地示出，以横截面示出的过滤介质13可包括第一层15、第二层20和第三层25。在该实施方案中，第三层可包括多个穿孔35，如图3A所说明性地示出以及下面更详细地描述的。

应当理解，图中所示的层的配置仅是示例性的，并且在另一些实施方案中，包括层的其他配置的过滤介质是可能的。例如，虽然在图1-3中以特定顺序示出了第一、第二、第三(和任选地第四)层，但是在另一些实施方案中，第三层可位于第一层和第二层之间。在另一些实施方案中，第一层可位于第二层和第三层之间。在另一个实例中，一个或多个层可包括子层。例如，过滤介质可包括具有一个或多个子层(例如，至少一个、两个、三个或四个子层)的第一层(例如，容量层)、具有一个或多个子层(例如，一个、两个、三个、四个子层)的第二层、第三层(例如，支撑层)和任选的第四层(例如，间隔层)。其他配置也是可能的。另外，应当理解，如本文所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”层是指介质内的不同层，并且不意味着对该层的特定功能的限制。例如，尽管在一些实施方案中“第一”层可以描述为用于增强容尘量的层(例如，容量层)，但是在另一些实施方案中，“第一”层可用于描述用于提高效率的层(例如，效率层)、用于提供支撑的层(例如，支撑层)或用作间隔物的层(例如，间隔层)。同样，“第二”，“第三”和“第四”层中的每一个可以独立地用于描述用于增强容尘量的层(例如，容量层)、用于提高效率的层(例如效率层)、用于提供支撑的层(例如，支撑层)或用作间隔物的层(例如间隔层)。另外，在某些实施方案中，层可具有超过一种这样的功能。此外，在一些实施方案中，除了图中所示的层之外，可以存在额外层(例如，“第五”层、“第六”层或“第七”层)。还应当理解，在一些实施方案中，并非图中所示的所有部件都需要存在。

在一些实施方案中，过滤介质中的一个或更多个层(或子层)可包含合成纤维。合成纤维可包括任何合适类型的合成聚合物。合适的合成纤维的实例包括短纤维、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚碳酸酯、聚酰胺(例如各种尼龙聚合物)、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚烯烃、丙烯酸树脂、聚乙烯醇、再生纤维素(例如、合成纤维素如莱赛尔、人造丝)、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯和PVDF的共聚物、聚醚砜及其组合。在一些实施方案中，合成纤维是有机聚合物纤维。合成纤维还可包括多组分纤维(即，具有多种组成的纤维，例如双组分纤维)。在一些情况下，合成纤维可包括可由本文所述的聚合物(例如，聚酯、聚丙烯)形成的熔喷、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺纤维。在另一些情况下，合成纤维可以是电纺纤维。过滤介质以及过滤介质内的每个层(或子层)还可包含超过一种类型的合成纤维的组合。应当理解，也可以使用其他类型的合成纤维类型。

在一些实施方案中，过滤介质中的一个或更多个层(或子层)的合成纤维的平均直径可例如大于或等于约0.1微米，大于或等于约0.3微米，大于或等于约0.5微米，大于或等于约1微米，大于或等于约2微米，大于或等于约3微米，大于或等于约4微米，大于或等于约5微米，大于或等于约8微米，大于或等于约10微米，大于或等于约12微米，大于或等于约15微米，或大于或等于约20微米。在一些情况下，合成纤维的平均直径可小于或等于约30微米，小于或等于约20微米，小于或等于约15微米，小于或等于约10微米，小于或等于约7微米，小于或等于约5微米，小于或等于约4微米，小于或等于约1.5微米，小于或等于约1微米，小于或等于约0.8微米，或小于或等于约0.5微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1微米且小于或等于约5微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在一些情况下，合成纤维可以是连续的(例如，熔喷纤维、纺粘纤维、电纺纤维、离心纺纤维等)。例如，合成纤维的平均长度可大于或等于约1英寸，大于或等于约50英寸，大于或等于约100英寸，大于或等于约300英寸，大于或等于约500英寸，大于或等于约700英寸，或大于或等于约900英寸。在一些情况下，合成纤维的平均长度可小于或等于约1000英寸，小于或等于约800英寸，小于或等于约600英寸，小于或等于约400英寸，或小于或等于约100英寸。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约50英寸且小于或等于约1000英寸)。平均纤维长度的其他值也是可能的。

在另一些实施方案中，合成纤维不是连续的(例如，短纤维)。例如，在一些实施方案中，过滤介质中的一个或多个层(或子层)的合成纤维的平均长度可大于或等于约0.5mm，大于或等于约1mm，大于或等于约2mm，大于或等于约4mm，大于或等于约6mm，大于或等于约8mm，或大于或等于约10mm。在一些情况下，合成纤维的平均长度可小于或等于约12mm，小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约6mm，小于或等于约4mm，或小于或等于约2mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1mm且小于或等于约4mm)。平均纤维长度的其他值也是可能的。

在一组实施方案中，过滤介质的一个或多个层可包含双组分纤维。双组分纤维可包括热塑性聚合物。双组分纤维的每种组分可以有不同的熔化温度。例如，纤维可包括芯和鞘，其中鞘的活化温度低于芯的熔化温度。这使鞘在芯之前熔化，使得鞘结合至层中的其他纤维，而芯保持其结构的完整性。芯/鞘粘合纤维可以是同轴的或非同轴的。其他示例性的双组分纤维可包括分裂纤维式纤维(split fiber fibers)、并排式纤维(side-by-sidefibers)和/或“海岛”式纤维(“island in the sea”fibers)。

双组分纤维的平均直径可以例如大于或等于约1微米，大于或等于约2微米，大于或等于约3微米，大于或等于约4微米，大于或等于约5微米，大于或等于约8微米，大于或等于约10微米，大于或等于约12微米，大于或等于约15微米，或大于或等于约20微米。在一些情况下，双组分纤维的平均直径可小于或等于约30微米，小于或等于约20微米，小于或等于约15微米，小于或等于约10微米，小于大于或等于约7微米，小于或等于约5微米，小于或等于约4微米，或小于或等于约2微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约5微米且小于或等于约15微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，双组分纤维的平均长度可大于或等于约0.5mm，大于或等于约1mm，大于或等于约2mm，大于或等于约4mm，大于或等于约6mm，大于或等于约8mm，或大于或等于约10mm。在一些情况下，双组分纤维的平均长度可小于或等于约12mm，小于或等于约8mm，小于或等于约6mm，小于或等于约4mm，小于或等于约2mm，或小于或等于约1mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1mm且小于或等于约3mm)。平均纤维长度的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，过滤介质中的一个或更多个层(或子层)中可包含一种或更多种纤维素纤维，如软木纤维、硬木纤维、硬木和软木纤维的混合物；再生纤维素纤维和机械纸浆纤维(例如，磨木浆、经化学处理的机械纸浆和热机械纸浆)。典型的软木纤维包括由以下获得的纤维：丝光南方松(例如，丝光南方松纤维或“HPZ纤维”)、北方漂白软木牛皮浆(例如，从Robur Flash得到的纤维(“Robur Flash纤维”))、南方漂白软木牛皮浆(例如，从不伦瑞克(Brunswick)松得到的纤维(“不伦瑞克松纤维”))或经化学处理的机械纸浆(“CTMP纤维”)。例如，HPZ纤维可以从田纳西州孟菲斯(Memphis，TN)的Buckeye Technologies公司获得；Robur Flash纤维可以从瑞典斯德哥尔摩的Rottneros AB获得；以及Brunswick松树纤维可以佐治亚州亚特兰大(Atlanta，GA)的Georgia-Pacific获得。示例性的硬木纤维包括从桉树获得的纤维(“桉树纤维”)。桉树纤维由例如以下市售：(1)巴西Suzano的Suzano集团(“Suzano纤维”)，(2)葡萄牙Cacia的Group Portucel Soporcel(“Cacia纤维”)，(3)加拿大魁北克Temiscaming的Tembec公司(“Tarascon纤维”)，(4)德国杜塞尔多夫(Duesseldorf)的Kartonimex Intercell(“Acacia纤维”)，(5)康涅狄格州斯坦福(Stamford，CT)的Mead-Westvaco(“Westvaco纤维”)，以及(6)佐治亚州亚特兰大的Georgia-Pacific(“Leaf River纤维”)。

过滤介质中的一个或更多个层(或子层)中的纤维素纤维的平均直径可例如大于或等于约1微米，大于或等于约2微米，大于或等于至约3微米，大于或等于约4微米，大于或等于约5微米，大于或等于约8微米，大于或等于约10微米，大于或等于约15微米，大于或等于约20微米，大于或等于约30微米，或大于或等于约40微米。在一些情况下，纤维素纤维的平均直径可小于或等于约50微米，小于或等于约40微米，小于或等于约30微米，小于或等于的平均直径约20微米，小于于或等于约15微米，小于或等于约10微米，小于或等于约7微米，小于或等于约5微米，小于或等于约4微米，或小于或等于约2微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1微米且小于或等于约5微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，纤维素纤维可具有平均长度。例如，在一些实施方案中，纤维素纤维的平均长度可大于或等于约0.5mm，大于或等于约1mm，大于或等于约2mm，大于或等于约3mm，大于或等于约4mm，大于或等于约5mm，大于或等于约6mm，或大于或等于约8mm。在一些情况下，纤维素纤维的平均长度可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约6mm，小于或等于约4mm，小于或等于约2mm，或小于或等于约1mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1mm且小于或等于约3mm)。平均纤维长度的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，过滤介质中的一个或更多个层可包含原纤化纤维。如本领域的普通技术人员已知的，原纤化纤维包含分枝成较小直径原纤维的母体纤维，所述原纤维在一些情况下可进一步分枝出甚至更小直径的原纤维，后者的进一步分枝也是可能的。原纤维的分枝性质导致层和/或纤维网具有高表面积，并能增加网中原纤化纤维和其他纤维之间的接触点的数目。这样增加网的原纤化纤维和其他纤维和/或组分之间的接触点可有助于提高层和/或纤维网的机械特性(如柔韧性、强度)和/或过滤性能特性。

如上所述，原纤化纤维包含母体纤维和原纤维。在一些实施方案中，母体纤维的平均直径可小于或等于约75微米，小于或等于约60微米，小于或等于约50微米，小于或等于约40微米，小于大于或等于约30微米，小于或等于约20微米，或小于或等于约15微米。在一些实施方案中，母体纤维的平均直径可大于或等于约10微米，大于或等于约15微米，大于或等于约20微米，大于或等于约30微米，大于等于约40微米，大于或等于约50微米，大于或等于约60微米，或大于或等于约75微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，母体纤维的平均直径大于或等于约15微米且小于约75微米)。其他范围也是可能的。

在一些实施方案中，原纤维的平均直径可小于或等于约15微米，小于或等于约10微米，小于或等于约8微米，小于或等于约6微米，小于或等于约4微米，小于或等于约3微米，小于或等于约2微米，或小于或等于约1微米。在一些实施方案中，原纤维的平均直径可大于或等于约0.2微米，大于或等于约1微米，大于或等于约2微米，大于或等于约3微米，大于或等于约4微米，大于或等于约6微米，大于或等于约8微米，或大于或等于约10微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，原纤维的平均直径大于或等于约3微米且小于约6微米。其他范围也是可能的。

在一些实施方案中，原纤化纤维的平均长度可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约6mm，小于或等于约5mm，小于或等于约4mm，小于或等于约3mm，或小于或等于约2mm。在某些实施方案中，原纤化纤维的平均长度可大于或等于约1mm，大于或等于约2mm，大于或等于约4mm，大于或等于约5mm，大于等于约6mm，或者大于或等于约8mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，原纤化纤维的平均长度大于或等于约4mm且小于约6mm)。其他范围也是可能的。原纤化纤维的平均长度是指从母体纤维的一端到另一端的母体纤维的平均长度。在一些实施方案中，原纤化纤维的最大平均长度落在上述范围内。最大平均长度是指沿原纤化纤维(包括母体纤维和原纤维)的一个轴的最大尺寸的平均值。但是应当理解的是，在某些实施方案中，纤维和原纤维可具有上述范围以外的尺寸。

原纤化纤维的原纤化水平可以根据许多合适的方法测量。例如，原纤化水平可以根据加拿大标准游离度(CSF)测试来测量，其由纸浆的TAPPI测试法T 227om 09游离度规定。该测试可以提供平均CSF值。在一些实施方案中，原纤化纤维的平均CSF值可在约10mL至约750mL之间变化。在某些实施方案中，在纤维网中使用的原纤化纤维的平均CSF值可大于或等于约10mL，大于或等于约50mL，大于或等于约100mL，大于或等于至约200mL，大于或等于约400mL，大于或等于约600mL，或大于或等于约700mL。在一些实施方案中，原纤化纤维的平均CSF值可小于或等于约800mL，小于或等于约600mL，小于或等于约400mL，小于或等于约200mL，小于或等于约100mL，或小于或等于约50mL。上述参考范围的组合也是可能的(例如，原纤化纤维的平均CSF值大于或等于约10mL且小于或等于约300mL)。其他范围也是可能的。原纤化纤维的平均CSF值可以基于一种类型的原纤化纤维或超过一种类型的原纤化纤维。

在一些实施方案中，过滤介质中的一个或更多个层(或子层)可包含玻璃纤维(例如，微玻璃纤维、短切玻璃纤维或其组合)。微玻璃纤维和短切玻璃纤维是本领域技术人员已知的。本领域技术人员能够通过观察(例如，光学显微镜，电子显微镜)确定玻璃纤维是否是微玻璃纤维或短切玻璃纤维。微玻璃纤维也可具有与短切玻璃纤维的化学差异。在某些情况下，尽管不是必需的，短切玻璃纤维可以含有比微玻璃纤维的更大含量的钙或钠。例如，短切玻璃纤维可能会接近无碱高氧化钙和氧化铝的含量。微玻璃纤维可以包含10％至15％的碱(例如，氧化钠、氧化镁)和具有相对较低的熔点和加工温度。该术语指用于制造玻璃纤维的技术。这样的技术赋予玻璃纤维某些特性。一般来说，短切玻璃纤维由漏板喷丝孔(bushing tip)拉出并以类似于纺织生产的方法切割成纤维。短切玻璃纤维以比微玻璃纤维更受控的方式产生，因此，短切玻璃纤维在纤维的直径和长度方面通常比微玻璃纤维变化小。微玻璃纤维由漏板喷丝孔拉出并进一步经受火焰吹制或旋转纺(rotary spinning)工艺。在某些情况下，细微玻璃纤维可以使用重熔工艺制成。在这方面，微玻璃纤维可以是细的或粗的。如本文中所使用的，细微玻璃纤维直径小于或等于1微米，粗微玻璃纤维直径大于或等于1微米。

微玻璃纤维可具有小直径。例如，在一些实施方案中，微玻璃纤维的平均直径可小于或等于约9微米，小于或等于约7微米，小于或等于约5微米，小于或等于约3微米，或小于或等于约1微米。在一些情况下，微玻璃纤维的平均纤维直径可大于或等于约0.1微米，大于或等于约0.3微米，大于或等于约1微米，大于或等于约3微米，或大于或等于约7微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0.1微米且小于或等于约9微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。微玻璃纤维的平均直径分布一般为对数正态分布。然而，可以理解的是，微玻璃纤维可以以任何其他适当的平均直径分布(例如，高斯分布)来提供。

在一些实施方案中，微玻璃纤维的平均长度可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约6mm，小于或等于约5mm，小于或等于约4mm，小于或等于约3mm，或小于或等于约2mm。在某些实施方案中，微玻璃纤维的平均长度可大于或等于约1mm，大于或等于约2mm，大于或等于约4mm，大于或等于约5mm，大于等于约6mm，或者大于或等于约8mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，平均直径大于或等于约4mm且小于约6mm的微玻璃纤维)。其他范围也是可能的。

在另一些实施方案中，微玻璃纤维的长度可因工艺变化而显著改变。例如，在一些实施方案中，层(或子层)中的微玻璃纤维的平均纵横比(长度与直径之比)可大于或等于约100，大于或等于约200，大于或等于约300，大于或等于约1000，大于或等于约3000，大于或等于约6000，大于或等于约9000。在一些情况下，微玻璃纤维的平均纵横比可小于或等于约10,000，小于或等于约5,000，小于或等于约2,500，小于或等于约600，或小于或等于约300。以上引用范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约200且小于或等于约2,500)。平均纵横比的其他值也是可能的。但是应当理解的是，上面提到的尺寸没有限制，并且微玻璃纤维也可具有其他尺寸。

一般来说，短切玻璃纤维的平均纤维直径可大于微玻璃纤维的直径。例如，在一些实施方案中，短切玻璃纤维的平均直径可大于或等于约5微米，大于或等于约7微米，大于或等于约9微米，大于或等于约11微米，或大于或等于约20微米。在一些情况下，短切玻璃纤维的平均纤维直径可小于或等于约30微米，小于或等于约25微米，小于或等于约15微米，小于或等于约12微米，或小于或等于约10微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约5微米且小于或等于约12微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。短切直径往往遵循正态分布。但是，可以理解的是，短切玻璃纤维可以以任何适当的平均直径分布(例如，高斯分布)来提供。

在一些实施方案中，短切玻璃纤维的长度可以在约0.125英寸至约1英寸的范围(例如，约0.25英寸，或者约0.5英寸)。在一些实施方案中，短切玻璃纤维的平均长度可小于或等于约1英寸，小于或等于约0.8英寸，小于或等于约0.6英寸，小于或等于约0.5英寸，小于或等于约0.4英寸，小于或等于约0.3英寸，或小于或等于约0.2英寸。在某些实施方案中，短切玻璃纤维的平均长度可大于或等于约0.125英寸，大于或等于约0.2英寸，大于或等于约0.4英寸，大于或等于约0.5英寸，大于等于约0.6英寸，或大于或等于约0.8英寸。上述参考范围的组合也是可能的(例如，短切玻璃纤维的平均长度大于或等于约0.125英寸且小于约1英寸)。其他范围也是可能的。

但是应当理解的是，上面提到的尺寸没有限制，并且微玻璃纤维和/或短切纤维以及本文所述的其他纤维也可具有其他尺寸。

如上所述，过滤介质可包括具有至少一个经改性表面的第二层。在一些实施方案中，第二层用于提高过滤介质的颗粒捕获和流体分离效率，并且可以称为效率层。通常，当提到效率层的结构和性能特征和/或效率层内的层的数目时，效率层不包括间隔层(例如，纺粘层)。

用于使第二层的至少一个表面改性的材料可以施加到形成第二层的纤维网的任何合适的部分。在一些实施方案中，可以施加材料以使得第二层的一个或更多个表面被改性而基本上不使第二层的内部改性。在一些情况下，第二层的单个表面可以被改性。例如，第二层的上游表面可被涂覆。在另一些情况下，第二层的超过一个表面(例如，上游表面和下游表面)可被涂覆。在另一些实施方案中，连同第二层的至少一个表面，第二层的纤维网内部的至少一部分被改性。在一些实施方案中，第二层的整个纤维网经所述材料改性。

一般来说，用于使第二层的至少一个表面的表面化学改性的任何合适的方法均可使用。在一些实施方案中，可以通过使用溶体添加剂涂覆表面的至少一部分和/或改变表面的粗糙度来对第二层的表面化学进行改性。

在一些实施方案中，表面改性可以是涂覆。在某些实施方案中，涂覆方法涉及将分散在溶剂或溶剂混合物中的树脂或材料(例如，疏水材料、亲水材料)引入到预形成纤维层(例如，通过熔喷、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺形成的预成形纤维网)中。涂覆方法的非限制性实例包括使用化学气相沉积法、槽模涂覆机、凹版涂覆、丝网涂覆、施胶压榨涂覆(例如，双辊型或计量刀片型施胶压榨涂覆机)、薄膜压榨涂覆、刮刀涂覆、辊刮刀涂覆、气刀涂覆、辊涂、泡沫施加、逆向辊涂、棒涂、幕涂、复合涂覆、刷涂、比尔刮涂、短驻留刮涂、唇涂、门辊涂覆、门辊施胶压榨涂覆、实验室施胶压榨涂覆、熔涂、浸涂、刀辊涂覆、旋涂、喷涂、有缺口的辊涂、辊转移涂覆、衬垫饱和涂覆和饱和浸渍。其他涂覆方法也是可能的。在一些实施方案中，可使用非压缩的涂覆技术将亲水的或疏水的材料施加到纤维网上。非压缩的涂覆技术可以涂覆纤维网，而基本上不降低网的厚度。在另一些实施方案中，可使用压缩涂覆技术将树脂施加到纤维网。

在一组实施方案中，本文所述的表面使用化学气相沉积改性。在化学气相沉积中，纤维网暴露于在高能级激发(例如热、微波、紫外线、电子束或等离子体)下沉积在纤维网上的来自气体或液体蒸气的气态反应物。任选地，可使用载体气体如氧气、氦气、氩气和/或氮气。

其他气相沉积方法包括常压化学气相沉积(APCVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、激光化学气相沉积(LCVD)、光化学气相沉积(PCVD)、化学气相浸渗(CVI)和化学束外延(CBE)。

在物理气相沉积(PVD)中，通过所需的膜材料的汽化形式在基底上的冷凝来沉积薄膜。此方法涉及物理过程(如高温真空蒸发随后冷凝或等离子溅射轰击)而不是化学反应。

施加涂层到纤维网后，涂层可通过任何合适的方法来进行干燥。干燥方法的非限制性实例包括使用光干燥器、红外线干燥器、热空气炉蒸汽加热缸或本领域的普通技术人员的熟悉的任何适当类型的干燥器。

在一些实施方案中，第二层的纤维的至少一部分可被涂覆而基本上不阻塞纤维网的孔。在一些情况下，基本上所有的纤维可被涂覆而基本上不阻塞孔。在一些实施方案中，使用本文所述的方法(例如，通过将一种或更多种材料溶解和/或悬浮在溶剂中以形成树脂)，纤维网可经相对高的重量百分比的树脂或材料涂覆，而不阻塞第二层的孔。

在一些实施方案中，可使用熔体添加剂对表面进行改性。溶体添加剂是在挤出工艺期间添加到热塑性纤维中的功能性化学品，其可在形成后在在表面赋予不同于热塑性塑料本身的物理和化学特性的物理和化学特性。

在一些实施方案中，该材料在施加到第二层之后可以经历化学反应(例如，聚合)。例如，第二层的表面可以经能够在涂覆之后进行聚合的一种或更多种单体涂覆。在另一实例中，第二层的表面可包含由于溶体添加剂而在纤维网形成后聚合的单体。在一些这样的实施方案中，可以使用线上(in-line)聚合。线上聚合(例如，线上紫外线聚合)是在足以诱发聚合的条件下(如，在UV照射下)使单体或液体聚合物溶液在基底上固化的方法。

一般来说，任何合适的材料均可用于改变第二层的表面化学，以及因此改变第二层的润湿性。在一些实施方案中，该材料可以带电。在一些这样的实施方案中，如本文中更详细描述的，第二层的表面电荷可进一步促进聚结和/或提高水分离效率。例如，在某些实施方案中，与具有经亲水改性的表面或未经改性的表面的第二层相比，具有带电、经亲水改性的表面的第二层可具有更高的燃料-水分离效率和/或产生更大的聚结液滴。在另一些实施方案中，第二层的表面电荷赋予表面亲水性，但也可以不另外促进聚结和/或提高水分离效率。

一般来说，经改性表面的净电荷可以是负、正或中性的。在一些情况下，经改性表面可包含带负电荷的材料和/或带正电荷的材料。在一些实施方案中，表面可经电中性材料改性。可用于改性表面的材料的非限制性实例包括聚电解质(例如，阴离子、阳离子)、低聚物、聚合物(例如，全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯、聚己内酯、聚[双(三氟乙氧基)磷腈]、具有羧酸部分的聚合物、具有胺部分的聚合物、多元醇)、小分子(例如，包含羧酸盐的单体、包含胺的单体、多元醇)、离子液体、单体前体、金属(例如，金、铜、锡、锌、硅、铟、钨)和气体及其组合。

在一些实施方案中，阴离子聚电解质可用于使第二层的表面改性。例如，一种或更多种阴离子聚电解质可以喷涂或浸涂到第二层的至少一个表面上。可用于使表面改性的阴离子聚电解质的非限制性实例包括聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸)，聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸-共聚-丙烯腈)、聚(丙烯酸)、聚茴香脑磺酸(polyanetholesulfonic)、聚(4-苯乙烯磺酸钠)、聚(4-苯乙烯磺酸)、聚(4-苯乙烯磺酸)、聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)、聚(乙烯基硫酸盐/酯)和聚(乙烯基磺酸，钠)及其组合。

在一些实施方案中，阳离子聚电解质可用于使第二层的表面改性。可用于使表面改性的阳离子聚电解质的非限制性实例包括聚二烯丙基二甲基铵(PDDA)，聚烯丙基胺、聚(丙烯酰胺-共聚-二甲基氨基乙基丙烯酸酯-甲基)、聚(丙烯酰胺-共聚-二烯丙基二甲基铵)、聚(4-乙烯基吡啶)和具有电离主链的紫罗烯型两亲性聚电解质及其组合。

在一些实施方案中，小分子(例如，单体、多元醇)可用于使第二层的至少一个表面改性。例如，多元醇(例如，甘油、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、蔗糖)一元羧酸、不饱和二羧酸和/或包含胺的小分子可用于对第二层的至少一个表面改性。在某些实施方案中，小分子可以用作溶体添加剂。在另一实例中，可通过涂覆(例如，化学气相沉积)使小分子沉积在第二层的至少一个表面上。不论改性方法，在一些实施方案中，第二层的一个表面上的小分子可在沉积后聚合。

在某些实施方案中，小分子如一元羧酸和/或不饱和的二羧(二元)酸可用于使第二层的至少一个表面改性。例如，在一些情况下，可使用线上紫外线聚合使一元羧酸和/或不饱和的二羧(二元)酸在沉积之后聚合。可用于使第二层的至少一个表面改性的一元羧酸的非限制性实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、当归酸、香茅酸(cytronellic acid)、蓖麻毒酸(ricin acid)，棕榈油酸(palmitooleic acid)、芥酸、4-乙烯基苯甲酸、山梨酸、香叶酸、亚麻酸和脱氢香叶酸及其组合。可用于使第二层的至少一个表面改性的不饱和二羧(二元)酸的非限制性实例包括马来酸、衣康酸、乙炔二羧酸和马来酸单酰胺酸及其组合。

在某些实施方案中，小分子可以是包含胺的小分子。包含胺的小分子可以是伯胺、仲胺或叔胺。在一些这样的情况下，包含胺的小分子可以是单体。可用于使第二层的至少一个表面改性的包含胺的小分子(例如，包含胺的单体)的非限制性实例包括烯丙胺、2-氨基苯基二硫化物、4-氨基苯基炔丙基醚、1，2，4，5-苯四甲酰胺、1，2，4，5-苯四胺、4，4′-(1，1′-联苯-4，4′-二基二氧基)双苯胺、2，2-双(氨基乙氧基)丙烷、6-氯-3，5-二氨基-2-吡嗪甲酰胺、4-氯-邻苯二胺、1，3-环己烷双(甲胺)、1，3-二氨基丙酮、1，4-二氨基蒽、4，4′-二氨基苯酰替苯胺、3，4-二氨基苯甲酮、4，4′-二氨基苯甲酮、2，6-二氨基-4-氯嘧啶1-氧化物、1，5-二氨基-2-甲基戊烷、1，9-二氨基壬烷、4，4′-二氨基八氟联苯、2，6-二氨基嘌呤、2，4-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、2，5-二氯-对苯二胺、2，5-二甲基-1，4-苯二胺、2-二甲基-1，3-丙二胺、4，9-二氧杂-1，12-十二烷二胺、1，3-二氨基戊烷、2，2′-(亚乙基二氧基)双(乙胺)、4，4′-(六氟亚异丙基)双(对亚苯基氧基)二苯胺、4，4′-(六氟亚异丙基)二苯胺、5，5′-(六氟亚异丙基)二邻甲苯胺、4，4′-(4，4′-亚异丙基二苯基-1，1′-二基二氧基)二苯胺、4，4′-亚甲基-双(2-氯苯胺)、4，4′-亚甲基双(环己胺)、4，4′-亚甲基双(2，6-二乙基苯胺)、4，4′-亚甲基双(2，6-二甲基苯胺)、3，3′-亚甲基二苯胺、3，4′-氧基二苯胺、4，4′-(1，3-亚苯基二亚异丙基)二苯胺、4，4′-(1，4-亚苯基二亚异丙基)二苯胺、4，4′-(1，3-亚苯基二氧基)二苯胺、(1，4-丁二醇)双(4-氨基苯甲酸酯)低聚物、2，3，5，6-四甲基对苯二胺、2，4，6-三甲基间苯二胺、4，7，10-三氧杂-1，13-十三烷二胺、三(2-氨基乙基)胺、对二甲苯二胺、大环多胺(cyclen)、N，N′-二乙基-2-丁烯-1，4-二胺、N，N′-二异丙基乙二胺、N，N′-二异丙基-1，3-丙二胺、N，N′-二甲基-1，3-丙二胺、N，N′-二苯基-对苯二胺、2-(戊-4-炔基)-2-唑啉、1，4，8，12-四氮杂环十五烷、1，4，8，11-四氮杂环十四烷-5，7-二酮、1-[双[3-(二甲基氨基)丙基]氨基]-2-丙醇、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、1，6-二氨基己烷-N，N，N′，N′-四乙酸、2-[2-(二甲氨基)乙氧基]乙醇、N，N，N′，N″，N″-五甲基二亚乙基三胺、N，N，N′，N′-四乙基-1，3-丙二胺、N，N，N′，N′-四甲基-1，4-丁二胺、N，N，N′，N′-四甲基-2-丁烯-1，4-二胺、N，N，N′，N′-四甲基-1，6-己二胺、1，4，8，11-四甲基-1，4，8，11-四氮杂环十四烷和1，3，5-三甲基六氢-1，3，5-三嗪及其组合。在某些实施方案中，包含胺的单体可以是一种或更多种上述包含胺的小分子(例如，丙烯酰胺)的衍生物，其具有能够于其他分子反应形成聚合物的一个或更多个官能团(例如，不饱和碳-碳键)。

在一些实施方案中，小分子可以是无机或有机疏水分子。非限制性实例包括烃(例如，CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₆H₆)、碳氟化合物(例如，CF₄、C₂F₄、C₃F₆、C₃F₈、C₄H_s、C₅H₁₂、C₆F₆)、硅烷(例如，SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀)、有机硅烷(例如，甲基硅烷，二甲基硅烷，三乙基硅烷)、硅氧烷(例如，二甲基硅氧烷，六甲基二硅氧烷)、ZnS、CuSe、InS、CdS、钨、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化钛、碳、硅-锗以及以烷基终止的疏水的丙烯酸类单体及其卤代衍生物(例如，2-乙基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯；丙烯腈)。在某些实施方案中，用于使层的表面改性的合适的烃可具有式C_xH_y，其中x是1至10的整数，Y是2至22的整数。在某些实施方案中，用于使层的表面改性的合适的硅烷可具有式Si_nH_2n+2，其中任意的氢可被取代为卤素(例如，Cl、F、Br、I)，其中n是1至10的整数。

如本文中所使用的，“小分子”是指具有相对低的分子量的分子，不论是天然存在的或人工产生的(例如，通过化学合成)。典型地，小分子是有机化合物(即，其含有碳)。小有机分子可含有多个碳-碳键、立构中心和其他官能团(例如、胺，羟基、羰基和杂环等)。在某些实施方案中，小分子的分子量为至多约1000g/mol，至多约900g/mol，至多约800g/mol，至多约700g/mol，至多约600g/mol，至多约500g/mol，至多约400g/mol，至多约300g/mol，至多约200g/mol，或至多约100g/mol。在某些实施方案中，小分子的分子量为至少约100g/mol，至少约200g/mol，至少约300g/mol，至少约400g/mol，至少约500g/mol，至少约600g/mol，至少约700g/mol，至少约800g/mol，或至少约900g/mol，或至少约1000g/mol。上述范围的组合(例如，至少约200g/mol且至多约500g/mol)也是可能的。

在一些实施方案中，聚合物可用于使第二层的至少一个表面改性。例如，一种或更多种聚合物可通过涂覆技术施用到第二层的表面的至少一部分上。在某些实施方案中，聚合物可以由一元羧酸和/或不饱和二羧(二元)酸来形成。在某些实施方案中，聚合物可以是接枝共聚物，并且可以通过将聚合物或低聚物接枝到纤维和/或纤维网中的聚合物(例如，树脂聚合物)上来形成。接枝聚合物或低聚物可包含羧基部分，其可用于形成接枝和纤维和/或纤维网中的聚合物之间的化学键。纤维和/或纤维网中的可用于形成接枝共聚物的聚合物的非限制性实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和尼龙及其组合。可通过化学和/或放射化学(例如、电子束、等离子体、电晕放电、紫外线照射)的方法来引起接枝聚合反应。在一些实施方案中，聚合物可以是具有包含胺(例如，聚烯丙胺、聚乙亚胺、聚唑啉)的重复单元的聚合物。在某些实施方案中，聚合物可以是多元醇。

在一些实施方案中，气体可用于使第二层的至少一个表面改性。在一些这样的情况下，气体中的分子可以与第二层的表面上的材料(例如，纤维、树脂、添加剂)反应以形成官能团(如带电部分)和/或增加该层表面的氧含量。官能团的非限制性实例包括羟基、羰基、醚、酮、醛、酸、酰胺、乙酸盐/酯、磷酸盐/酯、亚硫酸盐/酯、硫酸盐/酯、胺、腈和硝基。可与第二层的至少一个表面反应的气体的非限制性实例包括CO₂、SO₂、SO₃、NH₃、N₂H₄、N₂、O₂、H₂、He、Ar、NO、空气及其组合。

如本文所述，在一些实施方案中，层(例如，第二层)的表面可以被改性为亲水的(例如，与改性之前的层相比具有更高的亲水性)。如本文所用，术语“亲水”是指水接触角小于90度的材料。因此，“亲水性表面”可以指具有小于90度的水接触角的表面。在一些实施方案中，表面可以被改性为亲水的，使得水接触角小于90度，小于或等于约80度，小于或等于约75度，小于或等于约70度，小于或等于约65度，小于或等于约60度，小于或等于约55度，小于或等于约50度，小于或等于约45度，小于或等于至约40度，小于或等于约35度，小于或等于约30度，小于或等于约25度，小于或等于约20度，或小于或等于约15度。在一些实施方案中，水接触角大于或等于约0度，大于或等于约5度，大于或等于约10度，大于或等于约15度，大于或等于约20度，大于或等于约25度，大于或等于约35度，大于或等于约45度，或大于或等于约60度。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0度且小于约90度，大于或等于约0度且小于约60度)。水接触角可以使用ASTM D5946-04来测量。接触角是当液滴静止在平的固体表面时，基底表面与三相点处指向水滴表面的切线之间的角度。接触角计或测角仪可用于该测定。

如本文所述，在一些实施方案中，表面可以被改性为疏水的。如本文所用，术语“疏水”是指水接触角大于或等于90度的材料。因此“疏水表面”是指水接触角大于或等于90度的表面(例如，大于或等于120度，大于或等于150度)。在一些实施方案中，表面可以被改性为疏水的，使得水接触角大于或等于90度，大于或等于约100度，大于或等于约105度，大于或等于约110度，大于或等于约115度，大于或等于约120度，大于或等于约125度，大于或等于约130度，大于或等于约135度，大于或等于约145度，大于或等于约150度，大于或等于约155度，或大于或等于约160度。在一些情况下，水接触角小于或等于约180度，小于或等于约175度，小于或等于约165度，小于或等于约150度，小于或等于约135度，小于或等于约120度，或小于或等于约105度。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于90度且小于约180度，大于或等于约105度且小于约180度)。

用于使第二层的至少一个表面改性的材料的重量百分比可以是该层的大于或等于约0.0001重量％，大于或等于约0.0005重量％，大于或等于约0.001重量％，大于或等于约0.005重量％，大于或等于约0.01重量％，大于或等于约0.05重量％，大于或等于约0.1重量％，大于或等于约0.5重量％，大于或等于约1重量％，大于或等于约2重量％，大于或等于约4重量％，大于或等于约6重量％，或大于或等于约8重量％。在一些情况下，用于使第二层的至少一个表面改性的材料的重量百分比可以是该层的小于或等于约10重量％，小于或等于约8重量％，小于或等于约5重量％，小于或等于约3重量％，小于或等于约1重量％，小于或等于约0.5重量％，小于或等于约0.1重量％，小于或等于约0.05重量％，小于或等于约0.01重量％，或小于或等于约0.005重量％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，材料的重量百分比大于或等于约0.0001％重量且小于约10重量％，或大于或等于约0.0001重量％且小于约5重量％)。其他范围也是可能的。第二层中材料的重量百分比基于该层的干固体，并且可以通过在施用材料之前和之后对该层称重来确定。

一般来说，第二层可包含任何合适的纤维类型。在一些实施方案中，第二层可包含超过一种纤维。例如，在某些实施方案中，第二层可包含本文所述的合成纤维、双组分纤维、纤维素纤维(例如，再生纤维、莱赛尔等)、原纤化纤维和/或玻璃纤维中的一种或多种。

在其中合成纤维包含于第二层中的一些实施方案中，第二层中合成纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约20％，大于或等于约40％，大于或等于约60％，大于或等于约80％，大于或等于约90％，或大于或等于约95％。在一些情况下，第二层中合成纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约98％，小于或等于约85％，小于或等于约75％，小于或等于约50％，或小于或等于约10％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约80％且小于或等于约100％)。第二层中合成纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第二层包含100％的合成纤维。在另一些实施方案中，第二层可包括0％的合成纤维。

在其中双组分纤维包含于第二层中的一些实施方案中，第二层可任选地包含双组分纤维。例如，在一些实施方案中，第二层中双组分纤维的重量百分比可例如大于或等于约1％，大于或等于约10％，大于或等于约25％，大于或等于约50％，或大于或等于约75％。在一些情况下，第二层中双组分纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约75％，小于或等于约50％，小于或等于约25％，小于或等于约5％，或小于或等于约2％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1％且小于或等于约10％)。第二层中双组分纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在另一些实施方案中，第二层可包含0％的双组分纤维。

在某些实施方案中，第二层可以任选地包含纤维素纤维，如再生纤维素(例如，人造丝，莱赛尔)、原纤化合成纤维、微纤化纤维素和天然纤维素纤维(例如，硬木，软木)。例如，在一些实施方案中，第二层中纤维素纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约5％，大于或等于约10％，大于或等于到约15％，大于或等于约45％，大于或等于约65％，或大于或等于约90％。在一些情况下，第二层中纤维素纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约85％，小于或等于约55％，小于或等于约20％，小于或等于约10％，或小于或等于约2％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1％且小于或等于约20％)。第二层中纤维素纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第二层包含100％的纤维素纤维。在另一些实施方案中，第二层可包含0％的纤维素纤维。

在某些实施方案中，第二层可任选地包含原纤化纤维，如原纤化再生纤维素(例如，人造丝、莱赛尔)、微纤化纤维素、原纤化合成纤维和原纤化天然纤维素纤维(例如，硬木、软木)。例如，在一些实施方案中，第二层中原纤化纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约5％，大于或等于约10％，大于或等于到约15％，大于或等于约45％，大于或等于约65％，或大于或等于约90％。在一些情况下，第二层中原纤化纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约85％，小于或等于约55％，小于或等于约20％，小于或等于约10％，或小于或等于约2％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1％且小于或等于约20％)。第二层中原纤化纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第二层包含100％的原纤化纤维。在另一些实施方案中，第二层可包含0％的原纤化纤维。

在一些实施方案中，第二层可包含相对少量的玻璃纤维。例如，第二层可包含小于或等于约10重量％，小于或等于约5重量％，小于或等于约2％重量，或小于或等于约1重量％的玻璃纤维。在一些情况下，第二层可基本上不含玻璃纤维(例如，小于1重量％的玻璃纤维，例如0重量％的玻璃纤维)。在某些实施方案中，可减少或避免在第二层中使用玻璃纤维，但是通过如本文所述将第二层的表面改性成亲水的，可保持可由玻璃纤维赋予的亲水性特性。

在另一些实施方案中，第二层可任选地包含玻璃纤维(例如，微玻璃纤维和/或短切玻璃纤维)。例如，在一些实施方案中，第二层中玻璃纤维的重量百分比可例如大于或等于约0％，大于或等于约10％，大于或等于约25％的地，大于或等于约50％，或大于或等于约75％。在一些情况下，第二层中玻璃纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约75％，小于或等于约50％，小于或等于约25％，小于或等于约5％，或小于或等于约2％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0％且小于或等于约2％)。第二层中玻璃中的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第二层包含100％的玻璃纤维。

无论用于形成第二层的纤维的类型，在一些实施方案中，第二层的纤维的平均直径可相对小。在一些情况下，第二层包含纳米纤维和/或微纤维。例如，第二层中的多根纤维的平均直径可例如小于或等于约2.0微米，小于或等于约1.5微米，小于或等于约1.2微米，小于或等于约1.0微米，小于或等于约0.8微米，小于或等于约0.6微米，小于或等于约0.4微米，或小于或等于约0.2微米。在某些实施方案中，第二层的纤维的平均直径可大于或等于约0.1微米，大于或等于约0.3微米，大于或等于约0.5微米，或大于或等于约0.8微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，小于或等于约1.5微米且大于或等于约0.2微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在另一些实施方案中，第二层可包含平均纤维直径小于或等于2.0微米(例如，小于或等于1.5微米)的纤维和较大的微米级的纤维(例如，原纤化纤维)的混合物。在这样的实施方案中，第二层的纤维的平均直径可例如小于或等于约50微米，小于或等于约40微米，小于或等于约30微米，小于或等于约20微米，或小于或等于约10微米。在某些实施方案中，第二层的纤维的平均直径可大于或等于约1.5微米，大于或等于约5微米，大于或等于约10微米，大于或等于至约20微米，大于或等于约30微米，或大于或等于约40微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，小于或等于约10微米且大于或等于约1.5微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，第二层中的纤维也可具有可取决于纤维的形成方法的平均长度。例如，在一些实施方案中，通过熔喷、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺法形成的纤维可以是连续的(例如，大于约2英寸，大于约3英寸，大于约5英寸)。

在某些实施方案中，第二层(例如，效率层)可包括一个单层。然而，在另一些实施方案中，第二层可包括超过一个层(即，子层)以形成多层结构。当层包括超过一个子层时，多个子层可基于某些特性如透气率、基重、纤维类型、效率和/或压延设计而不同。在某些情况下，多个子层可以是离散的且通过任何合适的方法组合，例如层压、点粘合或叠片(collating)。在一些实施方案中，子层基本上彼此连接(例如，通过层压、点粘合、热点粘合、超声波粘合、压延、使用粘合剂(例如，胶网)和/或共打褶)。在一些情况下，子层可形成为复合层(例如，通过湿法成网法)。

在包含子层的第二层(例如，效率层)的一个实例中，包含多个合成纤维的子层可以与包含玻璃纤维的子层组合(例如，位于顶部)。在另一实例中，包含纤维素纤维(例如，莱赛尔纤维)的子层可以与包含合成纤维(例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯)的子层组合。在一些实施方案中，第二层可以由包含合成纳米纤维的多个子层形成，并且可以任选地包括纺粘层。第二层的每个子层可具有任何合适的基重和/或厚度，如本文对于第一层所述的那些基重和厚度。此外，第二层的每个子层可具有本文对于第一层所述的那些性能特征(例如，容尘量、透气率和压降)。可以根据需要选择第二层中子层的数量。例如，在一些实施方案中，第二层可包括1、2、3、4、5、6等个子层。第二层中的子层的数量的其他值也是可能的。

一般来说，第二层(例如，效率层)可以是整个过滤介质的任何合适的重量百分比。例如，在一些实施方案中，整个过滤介质中第二层的重量百分比可大于或等于约2％，大于或等于约10％，大于或等于约15％，大于或等于约20％，大于或等于约25％，大于或等于约30％，大于或等于约40％，或大于或等于约50％。在一些情况下，整个过滤介质中第二层的重量百分比可小于或等于约60％，小于或等于约50％，小于或等于约40％，小于或等于约30％，小于或等于约20％，小于或等于约15％，或小于或等于约5％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，重量百分比大于或等于约10％且小于或等于约30％)。整个过滤介质中第二层的重量百分比的其他值也是可能的。

如本文所述，第二层(例如，效率层)可具有某些结构特征，如基重和平均流量孔径。例如，在一些实施方案中，第二层的基重可大于或等于约0.5g/m²，大于或等于约5g/m²，大于或等于约15g/m²，大于或等于约20g/m²，大于或等于约30g/m²，大于或等于约40g/m²，大于或等于约50g/m²，大于或等于约60g/m²，或者大于或等于约70g/m²。在一些情况下，第二层的基重可小于或等于约100g/m²，小于或等于约80g/m²，小于或等于约60g/m²，小于或等于约50g/m²，小于或等于约40g/m²，小于或等于约30g/m²，小于或等于约25g/m²，小于或等于约20g/m²，小于或等于约10g/m²，或小于或等于约5g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约10g/m²且小于或等于约25g/m²)。基重的其他值也是可能的。基重可根据标准ISO 536来测定。

可根据需要选择平均流量孔径。例如，在一些实施方案中，第二层的平均流量孔径可大于或等于约1微米，大于或等于约3微米，大于或等于约4微米，大于或等于约5微米，大于或等于约6微米，大于或等于约7微米，或大于或等于约9微米。在一些情况下，第二层的平均流量孔径可小于或等于约10微米，小于或等于约8微米，小于或等于约6微米，小于或等于约5微米，小于或等于约4微米，或小于或等于约2微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约3微米且小于或等于约6微米)。平均流量孔径的其他值也是可能的。平均流量孔径可根据标准ASTM E1294(2008年)(M.F.P.)来测定。在一些实施方案中，第二层的平均流量孔径可小于第一层和第三层的平均流量孔径。

如本文所述，第二层(例如，效率层)可具有有利的性能特性，包括颗粒效率、透气率、压降和容尘量。在一些实施方案中，第二层可具有相对高的效率。例如，在一些实施方案中，第二层的效率可大于或等于约80％，大于或等于约90％，大于或等于约95％，大于或等于约96％，大于或等于约97，大于或等于约98，大于或等于约99％，或大于或等于约99.9％。在一些情况下，第二层的效率可小于或等于约99.99％，小于或等于约98％，小于或等于约97％，小于或等于约96％，或小于或等于约90％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约80％且小于或等于约99.99％)。第二层的效率的其他值也是可能的。效率可根据标准ISO 19438测定。如下面更详细地描述，效率可以在不同的粒径进行测量(例如，对于x微米或更大的颗粒，其中x在下面描述)，且效率的上述范围可适合于本文所述的各种粒径。在一些实施方案中，x为4微米，使得效率的上述范围适合滤除4微米或更大的颗粒。

在一些实施方案中，第二层可用于提高包括第二层的过滤介质和/或过滤装置的总体流体分离效率。例如，第二层可以被配置为有效地聚结待分离流体，使得过滤介质和/或过滤装置可以实现流体分离效率。在一个实例中，第二层可用于实现高的燃料-水分离效率，例如，用于从燃料-水乳液中分离出水。在另一实例中，第二层可用于实现高的水油分离效率，例如，用于从水-油乳液中分离出油。在又一实例中，疏水层可用于实现相对高的空气-油分离效率(例如，从空气中聚结油雾)。

无论待分离流体，在一些实施方案中，平均流体(例如，水-油，燃料-水)分离效率可以为约20％至约99％或更高(例如，约30％至约99％，约60％至约99％)。例如，在某些实施方案中，平均流体分离效率可以为至少约20％，至少约30％，至少约40％，至少约50％，至少约60％，至少约70％，至少约80％，至少约90％，至少约95％，至少约98％，至少约99％，或至少约99％。在一些情况下，平均流体分离效率可小于或等于约99.9％，小于或等于约99％小于或等于约99.9％，小于或等于约99％，小于或等于至约98％，或小于或等于约95％。上述参考范围的组合是可能的(例如，至少约60％且小于或等于约99％)。其他范围也是可能的。其他范围也是可能的。

在某些实施方案中，初始流体分离效率可以为至少约20％，至少约30％，至少约40％，至少约50％，至少约60％，至少约70％，至少约80％，至少约90％，至少约95％，至少约98％，至少约99％，或至少约99.9％。在一些情况下，初始流体的分离效率可小于或等于约99.9％，小于或等于约99％，小于或等于约98％，或小于或等于约95％。上述参考范围的组合是可能的(例如，至少约60％且小于或等于约99.99％)。其他范围也是可能的。

如本文中所使用的，平均和初始燃料-水分离效率使用SAEJ1488测试来测量。该测试涉及通过泵将具有受控的水含量(2500ppm)的燃料(超低硫柴油燃料)的样品以0.069cm/秒的面速度输送穿过介质。水被乳化成细滴并送至经过介质。将水聚结或脱落或两者，并且收集在壳体的底部。通过卡尔·费歇尔滴定在介质的上游和下游测量样品的水含量。效率是从燃料-水混合物中除去的水的量。燃料-水分离效率计算为(1-C/2500)＊100，其中C是水的下游浓度。在测试的前10分钟计算初始效率，平均效率计算为150分钟结束时的效率的平均值。为了测量如本文所述的平均燃料-水分离效率，在测试开始10分钟进行介质上游和下游样品的第一测量。然后每20分钟进行介质下游样品的测量。

在一些实施方案中，可以通过使用多层本文所述介质，通过包括多个过滤介质阶段(例如，多个交替的疏水和亲水阶段)，和/或通过控制所述层和/或阶段的孔径、基重、厚度和/或表面化学性质来实现较高的平均和初始燃料-水分离效率。

在一些实施方案中，第二层的透气率可低于过滤介质的另外的层的透气率；例如，第二层的透气率可低于第一层和/或第三层的透气率。在一些实施方案中，第二层的透气率可小于或等于至约500L/m²秒，小于或等于约300L/m²秒，小于或等于约125L/m²秒，小于或等于约110L/m²秒，小于或等于约90L/m²秒，或小于或等于约65L/m²秒。在一些情况下，第二层的透气率可大于或等于约50L/m²秒，大于或等于约75L/m²秒，大于或等于约85L/m²秒，大于或等于约95L/m²秒，大于或等于约115L/m²秒，大于或等于约200L/m²秒，或大于或等于约300L/m²秒。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约75L/m²秒且小于或等于约125L/m²秒)。透气率也可能是其他值。透气率可根据标准EN/ISO 9327测定(其中，2毫巴压差下的测量面积为20cm²)。

可以根据需要选择第二层的压降。例如，在一些实施方案中，第二层的压降可小于或等于约200Pa，小于或等于约165Pa，小于或等于约140Pa，小于或等于约120Pa，小于或等于约105Pa，小于或等于约75Pa，或小于或等于约40Pa。在一些情况下，第二层的压降可大于或等于约25Pa，大于或等于约60Pa，大于或等于约90Pa，大于或等于约100Pa，大于或等于约110Pa，大于或等于约150Pa，或大于或等于约180Pa。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约90Pa且小于或等于约120Pa)。压降的其他值也是可能的。如本文所述，压降可以在利用TSI 8130过滤测试仪在10.5FPM面速度下测定。

在一些实施方案中，第二层可具有某些容尘量。例如，在一些实施方案中，第二层的容尘量可大于或等于约3g/m²，大于或等于约10g/m²，大于或等于约15g/m²，大于或等于约20g/m²，大于或等于约25g/m²，大于或等于约30g/m²，或者大于或等于约35g/m²。在一些情况下，第二层的透气率可小于或等于约40g/m²，小于或等于约30g/m²，小于或等于约25g/m²，更小大于或等于约20g/m²，小于或等于约15g/m²，小于或等于约10g/m²，或小于或等于约5g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约15g/m²且小于或等于约30g/m²)。容尘量的其他值也是可能的。容尘量可根据标准ISO 19438来测定。

如本文所述，在一些实施方案中，第二层(例如，效率层)可包含平均纤维直径小于或等于约2.0微米(例如，大于或等于约0.2微米且小于或等于约1.5微米，或大于或等于约0.2微米且小于或等于约1微米)的合成纤维。在其中第二层包含合成纤维的一些实施方案中，所述合成纤维可通过熔喷法、熔纺法、电纺法或离心纺法形成。由这些方法形成的纤维可具有连续长度。在一些情况下，第二层可包含超过一个子层(例如，2至5个子层)。例如，第二层可包含两个子层，每个子层可包含由熔喷法、熔纺法、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺法形成的合成纤维。在一些情况下，第二层中的每个子层可包含相对高的重量百分比的合成纤维(例如，大于或等于约70重量％，或大于或等于约95％重量的合成纤维)。在一些实施方案中，每个子层可包含100重量％的合成纤维。如本文所述，第二层中的子层可以布置为在第二层中产生特定特性(例如，纤维直径)的梯度。第二层的基重可例如大于或等于约0.5g/m²且小于或等于约100g/m²(例如，大于或等于约10g/m²且小于或等于约30g/m²，大于或等于约15g/m²且小于或等于约20g/m²)。在其中第一层包含子层的实施方案中，每个子层可具有在这些范围内的基重。在一些情况下，第二层的平均流量孔径可大于或等于约1微米且小于或等于约10微米。在一些实施方案中，第二层的透气率可大于或等于约75L/m²秒且小于或等于约125L/m²秒。在一些情况下，与第一层和第三层各自的平均流量孔径和/或透气率相比，第二层可具有更小的平均流量孔径和/或更低的透气率。第二层可以任选地结合到第四层(例如，纺粘层)，使得第二层和第四层在第一层和第三层之间。

在某些实施方案中，第三层(例如，支撑层)可包括如图3A中所示的多个穿孔。在一些情况下，该层的离散性可允许对其穿孔而不改变或影响过滤介质的其他层。另外，该层中的穿孔可允许使用宽范围的非常适用于支撑应用的纤维组合物，甚至可允许使用在过滤介质中通常尚未使用(大量使用)的纤维组合物。此外，具有非常紧密结构的湿法成网层的透气率可能过低而阻止其在大多数过滤介质中的使用。在层中引入穿孔可赋予高的透气率，同时允许该层保持良好的支撑特性。在另一个实例中，对具有紧凑内部结构和高空气阻力的紧密结构层穿孔可产生具有低空气阻力的相对开放的结构层。对层穿孔还可以提高其褶稳定性和/或结构支撑特征。

在一些实施方案中，层的穿孔可产生通过该层的全部厚度的多个孔。在一个实施方案中，如图3B的横截面说明性地示出的，穿孔35可限定孔40。在一些实施方案中，例如，根据形成突出部的方法，孔的一个面可包括结构形成45(例如，凹结构形成)，而孔的另一个面可包括另一个结构形成50(例如，凸结构形成)。在某些实施方案中，可通过例如在穿孔过程中向层的表面65施加力62来产生孔和结构形成。穿孔后，结构形成(例如，凹结构形成)可存在于施加力的表面上孔的周围。结构形成(例如，凸结构形成)可存在于相对的表面70上孔的周围。在一些情况下，结构形成可包括从所述层的表面向外突出(即，远离层的内部)的移位的材料，在本文中称为突出部。突出部的存在可以指示层已经经受穿孔处理。然而，应当理解，并非所有的穿孔都需要包括结构形成(例如，凹结构形成和/或凸结构形成)和/或突出部，并且，在一些实施方案中，不具有这样的结构形成和/或突出部的穿孔也是可能的。例如，通过施加热能(例如，激光)形成的穿孔可产生没有任何这样的结构形成和/或突出部的孔。

如上所述，穿孔可以提高经受打褶处理的过滤介质的褶稳定性。例如，突出部可以作为褶之间的结构间隔物，其可能有助于防止褶塌陷。任选地，如下面更详细描述的，用树脂浸渍并经受穿孔处理的层可包括用树脂加强的突出部。这种突出部构造也可有助于防止褶塌陷。

在某些实施方案中，穿孔可能具有限定的属性，如形状、大小、纵横比、长度和/或宽度。例如，多个穿孔中的每个穿孔可具有限定的形状，其在横截面和/或在平面图(即，从上方观察)上可以是例如基本上为圆形、正方形、矩形、梯形、多边形或椭圆形。形状可以是规则的或不规则的。其他形状也是可能的。

在一些情况下，穿孔的平均直径(例如，孔的平均直径)可以在包括穿孔的层的表面测量。在一些实施方案中，穿孔的平均直径可在整个穿孔中基本上类似。例如，在一些实施方案中，平均直径可大于或等于约0.5mm，大于或等于约1.0mm，大于或等于约2mm，大于或等于约3mm，大于或等于约4mm，大于或等于约6mm，或大于或等于约8mm。在一些情况下，多个穿孔的平均直径可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约6mm，小于或等于约4mm，小于或等于约3mm，或小于或等于约2mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约2mm且小于或等于约3mm)。平均直径的其他值也是可能的。

在另一些情况下，穿孔可以由穿孔的平均纵横比(即，长相对宽的比)来表征(例如，在包括孔的层的表面测量)。例如，在一些实施方案中，穿孔的平均纵横比可大于或等于约1.0，大于或等于约1.3，大于或等于约1.5，大于或等于约2.0，或大于或等于约2.5。在一些情况下，多个穿孔的平均纵横比可小于或等于约5，小于或等于约3，小于或等于约2.5，小于或等于约2，或小于或等于约1.5。上述参考范围的组合也是可能的(例如，平均纵横比大于或等于约1且小于或等于约1.5)。平均纵横比的其他值也是可能的。

一般来说，穿孔可具有形状、大小和纵横比的任何适当组合来实现期望的性质。

穿孔也可通过相邻于穿孔存在的任何突出部的平均长度和/或平均宽度表征。突出部的长度可以由突出部的最长尺寸来表征，并且所述宽度可通过在突出部的长度一半处垂直于所述突出部的距离来表征。在一些实施方案中，穿孔的平均突出部长度可大于或等于一个约0.5mm，大于或等于约1.0mm，大于或等于约2mm，大于或等于约3mm，大于或等于约4mm，大于或等于约5mm，或大于或等于约8mm。在一些情况下，穿孔的平均突出部长度可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约5mm，小于或等于约4mm，少大于或等于约3mm，或小于或等于约2mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1mm且小于或等于约5mm)。平均突出部长度的其他值也是可能的。

另外，在一些实施方案中，穿孔的平均突出部宽度可大于或等于约0.5mm，大于或等于约1.0mm，大于或等于约2mm，大于或等于约3mm，大于或等于约4mm，大于或等于约5mm，或大于或等于约8mm。在一些情况下，穿孔的平均突出部宽度可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约5mm，小于或等于约4mm，小于或等于约3mm，或小于或等于约2mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1mm且小于或等于约5mm)。平均突出部宽度的其他值也是可能的。在一些实施方案中，突出部可具有基本上相同的宽度和长度(例如，正方形的形状的突出部)。

在一些实施方案中，穿孔可以被布置为使得层中存在限定的周期性(即，相邻穿孔的几何中心之间的距离)和/或图案。周期性可以在纵向和/或在横向上进行测量。在一些实施方案中，穿孔的平均周期性可大于或等于约2mm，大于或等于约5mm，大于或等于约10mm，大于或等于约12mm，大于或等于约15mm，大于或等于约20mm，或大于或等于约28mm。在一些情况下，穿孔的平均周期性可小于或等于约30mm，小于或等于约22mm，小于或等于约18mm，小于或等于约14mm，小于或等于约10mm，或小于或等于约6mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约5mm且小于或等于约20mm)。平均周期性的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，穿孔的周期性可以是在整个层中规则的。在另一些实施方案中，穿孔的周期性可以是不规则的和/或可基于某些因素(如穿孔的图案或在层中的位置)变化。在某些实施方案中，如图4所示，多个穿孔可被布置为形成图案。在一些实施方案中，穿孔35的图案可以是简单的，如棋盘图案55，或更复杂的像图4中所示的蜂窝图案60。在另一些情况下，例如，图案可以是立方、六边形和/或多边形。一般来说，任何合适的图案可用于实现期望的性质。然而，应该指出的是，所述多个穿孔可以不具有在一些实施方案中定义的图案和/或周期性。

在某些实施方案中，穿孔可以覆盖层表面积的一定比例(即，穿孔的组合表面积作为层的通过其长乘宽测量的总面积的百分比)。例如，在一些实施方案中，穿孔可以覆盖层表面积的大于或等于约1％，大于或等于约3％，大于或等于约5％，大于或等于约8％，大于或等于约10％，大于或等于约15％，大于或等于约20％，或大于或等于约25％。在一些情况下，穿孔可覆盖层表面积的小于或等于约30％，小于或等于约25％，小于或等于约20％，小于或等于约15％，小于或等于约10％，或小于或等约5％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约5％且小于或等于约20％)。覆盖率的其他范围也是可能的。

在一些实施方案中，应该理解的是，第三层不需要包括任何穿孔。

无论第三层是否包括穿孔，在一些实施方案中，第三层可以基本上结合至过滤介质中的至少一个层(例如，第一层、第二层和/或第四层)(例如，通过层压、点粘合、热点粘合、超声波粘合、压延、使用粘合剂(例如，胶网)和/或共打褶)。基本上结合的层的表面的例如大于等于约25％、大于等于约50％、大于等于约75％或大于等于约90％可与过滤介质的另一层接触。在一些实施方案中，该层的表面的100％可与另一个层接触。

此外，无论第三层是否包括穿孔，该层可以是整个过滤介质的可测量的重量百分比。例如，在一些实施方案中，整个过滤介质中第三层的重量百分比可大于或等于约10重量％，大于或等于约25重量％，大于或等于约35重量％，大于或等于约45重量％，大于或等于约55重量％，大于或等于约65重量％，或大于或等于约75重量％。在一些情况下，整个过滤介质中第三层的重量百分比可小于或等于约80重量％，小于或等于约65重量％，小于或等于约50重量％，小于或等于约40重量％，小于或等于约30重量％，或小于或等于约20重量％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约25重量％且小于或等于约65重量％)。整个过滤介质中第三层中的重量百分比的其他值也是可能的。

第三层(例如，支撑层)可包含多根纤维。一般来说，可以用许多不同的材料如下所述来形成纤维。在一些实施方案中，纤维由纤维素制成。上文提供了纤维素纤维的实例。

在一些情况下，第三层(例如，支撑层)可具有特定重量百分比的纤维素纤维。例如，在一些实施方案中，第三层中纤维素纤维的重量百分比可大于或等于约40％，大于或等于约55％，大于或等于约70％，大于或等于约75％，大于或等于约80％，或大于或等于约90％。在一些情况下，第三层中纤维素纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约85％，小于或等于约75％，小于或等于约65％，或小于或等于约55％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约70％且小于或等于约80％)。在一些实施方案中，第三层中100％的纤维是纤维素纤维。第三层中纤维素纤维的重量百分比的其他值也是可能的。

在某些实施方案中，纤维素纤维的使用可允许对层进行特定优化以用于特定过滤介质应用。在一个实例中，纤维素纤维可允许容易地对该层的表面化学进行改性(例如，通过疏水表面处理)以非常适合用于过滤(例如，空气过滤)。纤维素纤维也可以允许基于除结构支撑以外的性质例如打褶能力来选择树脂。在另一些实施方案中，纤维素纤维可以从回收工艺获得。例如，可使用来自再生纸的材料(例如，纤维)来产生层。

除了上述的纤维素纤维以外，所述第三层还可包含玻璃纤维、合成纤维、双组分纤维和/或原纤化纤维中的一种或更多种。或者，在另一些实施方案中，第三层可包含玻璃纤维、合成纤维、双组分纤维和/或原纤化纤维来代替纤维素纤维。例如，在一些实施方案中，第三层中各玻璃纤维、合成纤维、双组分纤维和/或原纤化纤维的重量百分比可独立地大于或等于约0％，大于或等于约0.1％，大于或等于约1％，大于或等于约2％，大于或等于约5％，大于或等于约10％，大于或等于约15％，大于或等于约20％，大于或等于约30％，或大于或等于约40％。在一些情况下，第三层中各玻璃纤维、合成纤维、双组分纤维和/或原纤化纤维的重量百分比可以独立地小于或等于约50％，小于或等于约40％，小于或等于约30％，小于或等于约20％，小于或等于约15％，小于或等于约10％，小于或等于约5％，小于或等于约2％，小于或等于约0.5％，或小于或等于约0.1％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0％且小于或等于约20％)。第三层中纤维的重量百分比的其他值也是可能的。本文中更详细提供了玻璃纤维、合成纤维和双组分纤维的实例。在一个实例中，第三层可包含合成(例如，聚酯)纤维，以提高该层的耐久性。

在一些情况下，第三层中纤维的平均直径可大于过滤介质中的一个或更多个其他层(例如，第一层、第二层和/或第四层)中纤维的平均直径。在一个实例中第三层中纤维的平均直径可大于第一层(例如，容量层)和/或第二层(例如，效率层)中纤维的平均直径。在一些实施方案中，第三层中的多根纤维的平均直径可大于或等于约20微米，大于或等于约25微米，大于或等于约30微米，大于或等于平均直径约32微米，大于或等于约34微米，大于或等于约36微米，或大于或等于约40微米。在一些情况下，多根纤维的平均直径可小于或等于约50微米，小于或等于约40微米，小于或等于约38微米，小于或等于约35微米，小于或等于约33微米，或小于或等于约25微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，平均直径大于或等于约30微米且小于或等于约40微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在一些实施方案中，第三层中的纤维的平均长度可大于或等于约0.5mm，大于或等于约1mm，大于或等于约2mm，大于或等于约3mm，大于或等于约4mm，大于或等于约6mm，或者大于或等于约8mm。在一些情况下，多根纤维的平均长度可小于或等于约10mm，小于或等于约8mm，小于或等于约7mm，小于或等于约5mm，大于或等于约3mm，小于或等于约2mm，或小于或等于约1mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1mm且小于或等于约3mm)。平均纤维长度的其他值也是可能的。

除了多根纤维以外，第三层还可包含其他组分，例如树脂、表面处理剂和/或添加剂。一般来说，任何合适的树脂可用于实现所需的性能。例如，树脂可以是聚合的，基于水的或基于溶剂的。在某些实施方案中，树脂还可包含添加剂，如阻燃剂、疏水添加剂和/或亲水添加剂。在一些情况下，第三层中的添加剂可包含粘胶、纳米颗粒、沸石和/或硅藻土。

如本文所述，第三层(例如，支撑层)可具有某些结构特征，如基重、厚度和密度。例如，在一些实施方案中，第三层的基重可大于或等于约50g/m²，大于或等于约75g/m²，大于或等于约90g/m²，大于或等于约105g/m²，大于或等于约120g/m²，大于或等于约135g/m²，或者大于或等于约175g/m²。在一些情况下，第三层的基重可小于或等于约200g/m²，小于或等于约150g/m²，小于或等于约130g/m²，小于或等于约110g/m²，小于或等于约100g/m²，或小于或等于约85g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约75g/m²且小于或等于约150g/m²的基重)。基重的其他值也是可能的。基重可根据标准ISO 536来测定。

可以根据需要选择第三层的厚度。例如，在一些实施方案中，第三层的厚度可大于或等于约0.1mm，大于或等于约0.2mm，大于或等于约0.3mm，大于或等于约0.4mm、大于或等于约0.5mm，大于或等于约1.0mm，或大于或等于约1.5mm。在一些情况下，第三层的厚度可小于或等于约2.0mm，小于或等于约1.2mm，小于或等于约0.5mm，小于或等于约0.4mm，小于或等于约0.3mm，或小于或等于约0.2mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0.2mm且小于或等于约0.5mm的厚度)。厚度的其他值也是可能的。厚度可根据标准ISO534在2N/cm²下测定。第三层的密度也可根据需要变化。例如，在一些实施方案中，第三层的密度可大于或等于约0.5kg/m³，大于或等于约0.75kg/m³，大于或等于约0.9kg/m³，大于或等于约1.05kg/m³，大于或等于约1.15kg/m³，大于或等于约1.35kg/m³，或大于或等于约1.75kg/m³。在一些情况下，第三层的密可小于或等于约2.0kg/m³，小于或等于约1.50kg/m³，小于或等于约1.25kg/m³，小于或等于约1.1kg/m³，小于或等于约1.0kg/m³，或小于或等于约0.85kg/m³。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0.75kg/m³且小于或等于约1.25kg/m³的密度)。密度的其他值也是可能的。第三层的密度可以由标准ISO 536和ISO534在2N/cm²下计算。

可根据需要选择平均流量孔径。例如，在一些实施方案中，第三层的平均流量孔径可大于或等于约30微米，大于或等于约40微米，大于或等于约45微米，大于或等于约50微米，大于或等于约55微米，大于或等于约60微米，大于或等于约65微米，或大于或等于约70微米。在一些情况下，第三层的平均流量孔径可小于或等于约80微米，小于或等于约70微米，小于或等于约60微米，小于或等于约50微米，或小于或等于约40微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约50微米且小于或等于约60微米)。平均的平均流量孔径的其他值也是可能的。平均流量孔径可根据标准ASTM E1294(2008)(M.F.P.)来测定。在一些实施方案中，第三层可具有比第二层更大的平均流量孔径。

如本文所述，第三层(例如，支撑层)可具有如本文所述的有利的性能。例如，在一些实施方案中，第三层可任选地包括如本文所述的多个穿孔，其可具有相对高的干马伦胀破强度。干马伦胀破强度可例如大于或等于约100kPa，大于或等于约200kPa，大于或等于约250kPa，大于或等于约300kPa，大于或等于约350kPa，大于或等于约400kPa，大于或等于约450kPa，大于或等于约500kPa，大于或等于约550kPa，大于或等于约600kPa，大于或等于约700kPa，大于或等于约800kPa，或者大于或等于约900kPa。在一些情况下，第三层的干马伦胀破强度可小于或等于约1000kPa，小于或等于约900kPa，小于或等于约800kPa，小于或等于约700kPa地，小于或等于约600kPa，小于或等于约500kPa，小于或等于约400kPa，小于或等于约300kPa，或小于或等于约200kPa。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约100kPa且小于或等于约500kPa，大于或等于约400kPa且小于或等于约600kPa)。干马伦爆裂强度的其他值也是可能的。干马伦胀破强度可根据标准DIN 53141测定。在一些实施方案中，上面提及的范围可以是指包含固化树脂的第三层的干马伦胀破强度。在一些这样的情况下，第三层可以是非穿孔的或穿孔的。

在一些实施方案中，可任选地包括本文所述的多个穿孔的第三层(例如，支撑层)的透气率可大于过滤介质中一个或更多个其他层的透气率。例如，第三层的透气率可以是过滤介质中其他层(例如，第一层、第二层和/或第四层)的透气率的至少10倍，至少20倍，至少30倍，至少40倍，或至少50倍。在一些情况下，第三层的透气率可小于或等于过滤介质中另一个层(例如，第一层、第二层和/或第四层)的透气率的100倍。例如，在一些实施方案中，第三层的透气率可大于或等于约15L/m²秒，大于或等于约200L/m²秒，大于或等于约400μL的/m²秒，大于或等于约600L/m²秒，大于或等于约800L/m²秒，大于或等于约1000L/m²秒，大于或等于约1200L/m²秒，大于或等于约1500L/m²秒，或大于或等于约1800L/m²秒。在一些情况下，第三层的透气率可小于或等于约2000L/m²秒，小于或等于约1500L/m²秒，小于或等于约1000L/m²秒，或小于或等于约600L/m²秒。上述参考范围的组合也是可能的(例如，透气率大于或等于约400L/m²秒且小于或等于约800L/m²秒)。透气率的其他值也是可能的。透气可根据标准EN/ISO 9327(其中，2毫巴压差下的测量面积为20cm²)。

可根据需要选择穿过第三层的压降，所述第三层任选地包括本文所述的多个穿孔。例如，在一些实施方案中，第三层的压降可小于或等于约50Pa，小于或等于约35Pa，小于或等于约28Pa，小于或等于约22Pa，小于或等于约16Pa，小于或等于约10Pa，小于或等于约5Pa，或小于或等于约2Pa。在一些情况下，第三层的压降可大于或等于约1Pa，大于或等于约10Pa，大于或等于约20Pa，大于或等于约26Pa，大于或等于约30Pa，或大于或等于约40Pa。上述参考范围的组合也是可能的(例如，压降大于或等于约20Pa且小于或等于约30Pa)。压降的其他值也是可能的。如本文所述，可以在利用TSI 8130过滤测试仪在10.5FPM面速度下测定压降。

在一些实施方案中，与过滤介质中的一个或更多个其他层相比，任选地包括如本文所述的穿孔的第三层(例如，支撑层)可具有相对低的效率。例如，在一些实施方案中，第三层的效率可小于或等于约50％，小于或等于约40％，小于或等于约30％，小于或等于约20％的，小于或等于约10％，或小于或等于约2％。效率可根据标准ISO 19438测定。如下面更详细地描述的，效率可以在不同的粒径测量(例如，对于x微米或更大的颗粒，其中x在下面描述)，并且效率的上述范围可以适合于本文所述的各种粒径。在一些实施方案中，x为4微米，使得效率的上述范围适合滤除4微米或更大的颗粒。

在一些实施方案中，与过滤介质中的一个或更多个其他层相比，第三层可具有相对低的容尘量。例如，在一些实施方案中，第三层的容尘量可大于或等于约3g/m²(例如，大于或等于约10g/m²，大于或等于约20g/m²，或者大于或等于约30g/m²)和/或小于或等于约40g/m²(例如，小于或等于约35g/m²，小于或等于约30g/m²，小于或等于约25g/m²或小于或等于约20g/m²)。容尘量可根据标准ISO 19438来测定。

本文提到的容尘量和效率基于多通道过滤器测试(Multipass Filter Test)在由FTI制造的多通道过滤器测试台(Multipass Filter Test Stand)上根据ISO 19438过程测试。测试可在不同条件下进行。测试在50mg/升的基础上游重量尘水平(BUGL)下使用ISO12103-A3中档测试尘。测试流体是美孚生产的航空液压油AERO HFA MIL H-5606A。试验在0.06cm/s的面速度下进行，直至100kPa的终止压力。除非另外说明，本文中描述的容尘量值和/或效率值在50mg/L的BUGL、0.06cm/s的面速度和100kPa的终止压力下测定。

如本文所述，在一些实施方案中，第三层(例如，支撑层)可包含纤维素纤维。纤维素纤维的平均直径可例如大于或等于约20微米且小于或等于约50微米(例如，大于或等于约30微米且小于或等于约40微米)，平均纤维长度可例如大于或等于约1mm且小于或等于约10mm。在一些情况下，第三层可包括相对高重量百分比的纤维素纤维(例如，大于或等于70重量％或大于或等于95重量％的纤维素纤维)。在一个实施方案中，第三层可包含100重量％的纤维素纤维。第三层在一些实施方案中可包括穿孔，但在另一些实施方案中不包括穿孔。当穿孔存在时，穿孔可覆盖所述层表面积的一定百分比。例如，穿孔可覆盖所述层表面积的大于或等于约5％且小于或等于约20％。穿孔的周期性可例如大于或等于约5mm且小于或等于约20mm。穿孔的平均直径可例如大于或等于约0.5mm且小于或等于约5mm。在一些情况下，第三层可以是单层，厚度可大于或等于约0.1mm且小于或等于约0.5mm(例如，大于或等于约0.2mm且小于或等于约0.4mm)。第三层的基重可例如大于或等于约75g/m²且小于或等于150g/m²。第三层的干马伦胀破强度可例如大于或等于约100kPa且小于或等于约500kPa(例如，大于或等于约200kPa且小于或等于约300kPa)。在一些情况下，第三层的平均流量孔径可大于40微米，例如，大于或等于50微米且小于或等于60微米。第三层的透气率可例如大于或等于约400L/m²秒且小于或等于约1500L/m²秒。在一些情况下，第三层可具有比第二层的平均流量孔径和/或透气率更高的平均流量孔径和/或更高的透气率。

如本文所述，过滤介质可包括第一层(例如，容量层)。在一些实施方案中，第一层的功能是提高过滤介质的容尘量，可称为容量层。在一些实施方案中，第一层可包含多根纤维。一般来说，如下所述，可用于形成第一层(例如，容量层)的多根纤维的材料可以变化。在某些实施方案中，第一层可包含合成纤维、双组分纤维、纤维素纤维(例如，天然纤维素、再生纤维)、原纤化纤维和/或玻璃纤维中的一种或更多种。

在一些实施方案中，其中第一层中包含合成纤维，第一层中合成纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约20％，大于或等于约40％，大于或等于约60％，大于或等于约80％，大于或等于约90％，或大于或等于约95％。在一些情况下，第一层中合成纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约98％，小于或等于约85％，小于或等于约75％，小于或等于约50％，或小于或等于约10％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约80％且小于或等于约100％)。第一层中合成纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第一层含有100％的合成纤维。在另一些实施方案中，第一层含有0％的合成纤维。

在一些实施方案中，其中第一层中包含双组分纤维，第一层中双组分纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约20％，大于或等于约40％，大于或等于约60％，大于或等于约80％，大于或等于约90％，或大于或等于约95％。在一些情况下，第一层中双组分纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约98％，小于或等于约85％，小于或等于约75％，小于或等于约50％，小于或等于约10％，小于或等于约5％，或小于或等于约3％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约80％且小于或等于约100％)。第一层中的双组分纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第一层含有100％的双组分纤维。在另一些实施方案中，第一层含有0％的双组分纤维。

在一些实施方案中，其中第一层中包含纤维素纤维，第一层中纤维素纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约10％，大于或等于约25％，大于或等于约50％，大于或等于约75％，或大于或等于约90％。在一些情况下，第一层中纤维素纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约70％，小于或等于约50％，小于或等于约30％，小于或等于约15％，或小于或等于约5％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1％且小于或等于约5％)。第一层中的纤维素纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第一层含有100％的纤维素纤维。在另一些实施方案中，第一层含有0％的纤维素纤维。

在一些实施方案中，其中第一层中包含原纤化纤维，第一层中原纤化纤维的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约10％，大于或等于约25％，大于或等于约50％，大于或等于约75％，或大于或等于约90％。在一些情况下，第一层中原纤化纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约70％，小于或等于约50％，小于或等于约30％，小于或等于约10％，或小于或等于约2％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1％且小于或等于约10％)。第一层中的原纤化纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第一层含有100％的原纤化纤维。在另一些实施方案中，第一层含有0％的原纤化纤维。

在一些实施方案中，其中第一层中包含玻璃纤维，第一层中玻璃纤维(例如，微玻璃纤维、短切玻璃纤维或其组合)的重量百分比可大于或等于约1％，大于或等于约10％，大于或等于约25％，大于或等于约50％，大于或等于约75％，或大于或等于约90％。在一些情况下，第一层中玻璃纤维的重量百分比可小于或等于约100％，小于或等于约70％，小于或等于约50％，小于或等于约30％，小于或等于约10％，或小于或等于约2％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1％且小于或等于约10％)。第一层中的玻璃纤维的重量百分比的其他值也是可能的。在一些实施方案中，第一层含有100％的玻璃纤维。在另一些实施方案中，第一层含有0％的玻璃纤维。

无论用于形成第一层的纤维的类型，在一些实施方案中，第一层的纤维的平均直径可例如大于或等于约1微米，大于或等于约3微米，大于或等于约5微米，大于或等于约8微米，大于或等于约10微米，大于或等于约12微米，大于或等于约15微米，大于或等于至约20微米，大于或等于约30微米，或大于或等于约40微米。在一些情况下，第一层的纤维的平均直径可小于或等于约50微米，小于或等于约40微米，小于或等于约30微米，小于或等于约20微米，小于或等于约15微米，小于或等于约10微米，小于或等于约7微米，小于或等于约5微米，或小于或等于约2微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1微米且小于或等于约5微米)。平均纤维直径的其他值也是可能的。

在某些实施方案中，第一层可包括单层。但是，在另一些实施方案中，第一层可包括超过一个层(即，子层)以形成多层结构。当层包括超过一个子层时，多个子层基于某些特性而不同，如阻力和/或梯度结构。在某些情况下，多个子层可以是离散并通过任何合适的方法组合，如层压、点粘合或叠片。在一些实施方案中，子层基本上彼此连接(例如，通过层压、点粘合、热点粘合、超声波粘合、压延、使用粘合剂(例如，胶网)和/或共打褶)。

在另一些情况下，子层可形成为复合层(例如，通过湿法成网法)或多层梯度结构。在包括子层的第一层的一个实例中，包含多个合成纤维的子层可与包括玻璃纤维的子层组合。在另一实例中，第一层可包括多个子层(例如，三个子层)，每个子层包含熔喷、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺合成纤维。在某些情况下，每个层包含平均直径大于或等于1微米的熔喷、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺合成纤维。平均直径的其他值也是可能的，如本文所述。第一层的每个子层可具有任何合适的基重和/或厚度，如本文对于第一层所述的那些基重和厚度。此外，第一层的每个子层可具有本文对于第一层所述的那些性能特征(例如，容尘量、透气率和压降)。可以根据需要选择第一层内子层的数量。例如，在一些实施方案中，第一层可包括1个、2个、3个、4个、5个等子层。第一层中子层的数量的其他值也是可能的。

过滤介质的跨层(或跨子层)梯度可包括跨层(或子层)的一部分厚度或全部厚度的一个或更多个特性的变化，例如纤维直径、纤维类型、纤维组成、纤维长度、纤维表面化学、孔径、材料密度、基重、组分(例如，粘合剂、树脂、交联剂)的比例和强度。层(或子层)可任选的包含跨层(或子层)的厚度的一个或更多个性能特征，例如效率、容尘量、压降和透气率。

层(或子层)内不同类型和结构的梯度也是可能。在一些实施方案中，层(或子层)的顶表面和底表面之间一个或更多个特性的梯度是逐渐的(例如，线性、曲线性)。例如，层(或子层)可具有从顶表面到底表面增加的基重。在另一个实施方案中，层(或子层)可包括跨层(或子层)的厚度的一个或更多个特性的步长梯度。在一个这样的实施方案中，属性的转变可主要发生在两个层(或子层)之间的界面处。例如，过滤介质(例如具有包含第一纤维类型的第一层(或子层)和包含第二纤维类型的第二层(或子层))可在跨界面的纤维类型之间具有突然转变。换句话说，纤维网的每个层(或子层)可以是相对不同的。在另一些实施方案中，梯度以跨层(或子层)的厚度的函数类型表征。例如，梯度可通过跨层(或子层)的厚度的正弦函数、二次函数、周期函数、非周期函数、连续函数或对数函数来表征。其他类型的梯度的也是可能的。

在一些实施方案中，第一层(例如，容量层)可以是整个过滤介质的某些重量百分比。一般来说，第一层可以是整个过滤介质的任何合适的重量百分比。例如，在一些实施方案中，整个过滤介质中第一层的重量百分比可大于或等于约5％，大于或等于约10％，大于或等于约20％，大于或等于约30％，大于或等于约40％，大于或等于约50％，大于或等于约60％，或大于或等于约70％。在一些情况下，整个过滤介质中第一层的重量百分比可小于或等于约80％，小于或等于约60％，小于或等于约50％，小于或等于约40％，小于或等于约30％，小于或等于约20％，或小于或等于约10％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约10％且小于或等于约30％的重量百分比)。整个过滤介质中第一层的重量百分比的其他值也是可能的。

如本文所述，第一层(例如，容量层)可具有某些结构特征，如基重和厚度。例如，在一些实施方案中，第一层的基重可大于或等于约30g/m²，大于或等于约60g/m²，大于或等于约70g/m²，大于或等于约90g/m²，大于或等于约120g/m²，大于或等于约150g/m²，或大于或等于约180g/m²。在一些情况下，第一层的基重可小于或等于约200g/m²，小于或等于约150g/m²，小于或等于约90g/m²，小大于或等于约70g/m²，小于或等于约60g/m²，或小于或等于约40g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约60g/m²且小于或等于约90g/m²)。基重的其他值也是可能的。基重可根据标准ISO 536来测定。

可根据需要选择第一层的厚度。例如，在一些实施方案中，第一层的厚度可大于或等于约0.2mm，大于或等于约0.5mm，大于或等于约0.8mm，大于或等于约1mm大于或等于约1.2mm，大于或等于约1.5mm，或大于或等于约1.8mm。在一些情况下，第一层的厚度可小于或等于约2.0mm，小于或等于约1.6mm，小于或等于约1.2mm，小于或等于约0.9mm，小于或等于约0.6mm，或小于或等于约0.4mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约0.5mm且小于或等于约0.9mm)。平均厚度的其他值也是可能的。厚度可根据标准ISO 534在2N/m²测定。

在一些实施方案中，第一层的平均流量孔径可大于或等于约30微米，大于或等于约40微米，大于或等于约50微米，大于或等于约60微米地，大于或等于约70微米，大于或等于约80微米，或大于或等于约90微米。在一些情况下，第一层平均流量孔径可小于或等于约100微米，小于或等于约90微米，小于或等于约80微米，小于或等于约70微米，小于或等于约60微米，小于或等于约50微米，或小于或等于约40微米。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约40微米且小于或等于约90微米)。平均流量孔径的其他值也是可能的。平均流量孔径可根据标准ASTM E1294(2008年)(M.F.P.)测定。在一些实施方案中，第一层可具有大于第二层的平均流量孔径的平均流量孔径。

如本文所述，在第一层可具有有利的性能特性，包括容尘量、透气率和压降。例如，在一些实施方案中，第一层(例如，容量层)可具有相对高的容尘量。例如，在一些实施方案中，第一层的容尘量可大于或等于约5g/m²，大于或等于约30g/m²，大于或等于约50g/m²，大于或等于约70g/m²，大于或等于约90g/m²，大于或等于约110g/m²，大于或等于约150g/m²地，大于或等于约200g/m²，或大于或等于约250g/m²，大于或等于约300g/m²，或大于或等于约350g/m²。在一些情况下，容量层的容尘量可小于或等于约400g/m²，小于或等于约300g/m²，小于或等于约200g/m²，小于或等于约100g/m²，或小于或等于约80g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约30g/m²且小于或等于约100g/m²)。容尘量可根据标准ISO19438来测定。

在一些实施方案中，第一层可具有比过滤介质的另一个层的透气率高的透气率。在一个实例中，第一层(例如，容量层)可具有比第二层(例如，效率层)更高的透气率。例如，在一些实施方案中，第一层的透气率可大于或等于约100L/m²秒，大于或等于约150L/m²秒，大于或等于约350L/m²秒，大于或等于约550L/m²秒，大于或等于约750L/m²秒，大于或等于约1000L/m²秒，大于或等于约1500L/M²秒，或大于或等于约1700L/m²秒。在一些情况下，第一层的透气率可小于或等于约2000L/m²秒，小于或等于约1600L/m²秒，小于或等于约1200L/m²秒，小于或等于约900L/m²秒，小于或等于约650L/m²秒，小于或等于约400L/m²秒，或小于或等于约200L/m²秒。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约150L/m²秒且小于或等于约900L/m²秒)。透气率的其他值也是可能的。透气可根据标准EN/ISO 9327测定(其中2毫巴差压下的测量面积为20cm²)。

可根据需要选择第一层的压降。例如，在一些实施方案中，第一层的压降可大于或等于约5Pa，大于或等于约15Pa，大于或等于约25Pa，大于或等于约35Pa，大于或等于约45Pa，大于或等于约65Pa，或大于或等于约85Pa。在一些情况下，第一层的压降可小于或等于约100Pa，小于或等于约75Pa，小于或等于约50Pa，小于或等于约40Pa，小于或等于约30Pa，或小于或等于约10Pa。上述参考范围的组合也可能(例如，大于或等于约15Pa且小于或等于约50Pa)。压降的其他值也是可能的。如本文所述，压降可使用TSI 8130过滤测试仪在10.5FPM的面速度下测定。

如本文所述，在一些实施方案中，第一层(例如，容量层)可包含平均纤维直径大于或等于约1微米(例如，大于或等于1微米且小于或等于至约5微米)的合成纤维。在一些实施方案中，其中第一层包含合成纤维，所述合成纤维可通过熔喷法、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺法形成，并且可具有连续长度。在一些情况下，第一层可包括超过一个子层(例如，2至5个子层)。例如，第一层可包括三个子层，每个子层可包含由熔喷法或离心纺法形成的合成纤维。在一些情况下，第一层中每个子层可包含相对高重量百分比的合成纤维(例如，大于或等于约70重量％，大于或等于约95％重量的合成纤维)。每个子层可以包含例如100重量％的合成纤维。第一层中的子层可以被布置成产生跨第一层的特定属性(例如，纤维直径)的梯度，如本文所述。第一层的基重可例如大于或等于约30g/m²且小于或等于约150g/m²(例如，大于或等于约60g/m²且小于或等于约90g/m²)，厚度可例如大于等于约0.3mm且小于或等于约1.5mm(例如，大于等于约0.5mm且小于或等于约0.9mm)。在一些情况下，第一层的平均流量孔径可大于或等于约70微米；例如大于或等于约80微米且小于或等于约90微米。在一些情况下，第一层的透气率可例如大于或等于约150L/m²秒且小于或等于约900L/m²秒。在一些情况下，第一层可具有比第二层的平均流量孔径和/或透气率更高的平均流量孔径和/或更高的透气率。

如本文所述，过滤介质可包括第一层、第二层、第三层和第四层。在一些实施方案中，第四层可以是与第二层(例如，效率层)相邻的间隔层。在一些情况下，第四层可位于第二层和第三层之间。一般来说，第四层可以通过任何合适的方法形成，如纺粘法、熔喷法、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺法。在某些情况下，可以使用短纤维。第四层可由任何合适的材料形成，例如合成聚合物(例如，聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚醚醚酮、聚烯烃、尼龙、丙烯酸树脂、聚乙烯醇及其组合)。在一些情况下，可使用再生纤维素(例如，莱赛尔，人造丝)纤维。在一些实施方案中，合成纤维是有机聚合物纤维。合成纤维还可包含多组分纤维(即，具有多个组合物的纤维，如双组分纤维)。在某些情况下，合成纤维可包含熔喷纤维或通过离心纺法形成的纤维，其可以由本文所述的聚合物(例如，聚酯，聚丙烯)形成。用于形成间隔层的其他工艺和材料也是可能的。

在一些实施方案中，第四层可具有相对低的基重。例如，在一些实施方案中，第四层的基重可小于或等于约70g/m²，小于或等于约50g/m²，小于或等于约30g/m²，小于或等于约20g/m²，小于或等于约15g/m²，或小于或等于约10g/m²。在一些情况下，第四层的基重可大于或等于约5g/m²，大于或等于约12g/m²，大于或等于约20g/m²时，大于或等于约45g/m²，或大于或等于约60g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约12g/m²且小于或等于约15g/m²)。基重的其他值也是可能的。基重可根据标准ISO 536来测定。

可以根据需要选择第四层(例如，间隔层)的厚度。例如，在一些实施方案中，第四层的厚度可小于或等于约1.0mm，小于或等于约0.9mm，小于或等于约0.5mm，小于或等于约0.4mm，小于或等于约0.3mm，或小于或等于约0.2mm。在一些情况下，第四层的厚度可大于或等于约0.1mm，大于或等于约0.2mm，大于或等于约0.25mm，大于或等于约0.3mm，大于或等于约0.4mm，大于或等于约0.6mm，或大于或等于约0.8mm。上述参考范围的组合也是可能的(例如，厚度大于或等于约0.2mm且小于或等于约0.3mm)。厚度的其他值也是可能的。厚度可根据标准ISO 534来测定。

在一些实施方案中，第四层可具有相对高的透气率；例如，第四层的透气率可高于第一层、第二层和/或第三层的透气率。例如，在一些实施方案中，第四层的透气率可大于或等于约500L/m²秒，大于或等于约700L/m²秒，大于或等于约1000L/m²秒，大于或等于约1500L/m²秒，大于或等于约2000L/m²秒，大于或等于约5000L/m²秒，或大于或等于约10,000L/m²秒。在一些实施方案中，第四层的透气率可小于或等于约12,000L/m²秒，小于或等于约10,000L/m²秒，小于或等于约8000L/m²秒，小于或等于约5000L/m²秒，小于或等于约2000L/m²秒，或小于或等于约1000L/m²秒。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约1000L/m²秒且小于或等于约12,000L/m²秒)。透气率的其他值也是可能的。透气可根据标准EN/ISO 9327(其中，在2毫巴压差下的测量面积为20cm²)来测定。

在其中第四层存在某些实施方案中，第四层可以通过纺粘工艺形成，并且可包含合成纤维，例如由聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酯形成的纤维。第四层的基重可例如大于或等于约5g/m²且小于或等于约70g/m²，厚度可例如小于或等于约0.5mm。

如本文所述，包括多个层的过滤介质可具有增强的过滤性能(例如，容尘量，寿命等)。在一些实施方案中，过滤介质中层的顺序可能影响过滤介质的过滤性能。在一个实例中，过滤介质可包括按数字次序的第一层、第二层和第三层(即，第二层可位于第一层和第三层之间)，使得第二层的透气率可低于第一层和第三层的透气率。跨过滤介质的透气率可描述为具有沙漏构型(即，过滤介质的中间层的透气率可低于相对于中间层的上游层和下游层)。在一些情况下，具有这种结构的透气率的过滤介质与某些现有的过滤介质相比可具有增强的过滤性能，所述某些现有的过滤介质中跨介质的透气率从上游侧到下游侧或从下游侧到上游侧降低。应当理解，层的这样的结构可通过任何合适数目或布置的层来形成(例如，按非数字次序的四层)。

在某些实施方案中，沙漏结构可利用平均流量孔径来形成(即，过滤介质的中间层的平均流量孔径可小于相对于中间层的上游层和下游层)。例如，第二层(例如，效率层)的平均流量孔径可小于第一层和第三层(例如，分别为容量层和支撑层)的平均流量孔径。应当理解的是，层的这样的结构可通过任何合适数目或布置的层来形成(例如，按非数字次序的四层)。

在一组实施方案中，过滤介质可包括第一层、第二层、第三层和任选的第四层。第二层(和任选的第四层)可位于第一层和第三层之间。当存在时，第四层可位于第二层和第三层之间。第一层(例如，容量层)可包含平均纤维直径大于或等于约1微米(例如，大于或等于1微米且小于或等于约5微米)的合成纤维。在一些实施方案中，其中第一层包含合成纤维，所述合成纤维可以通过熔喷、熔纺、熔体电纺、溶剂电纺或离心纺法形成，并且可具有连续长度。在一些情况下，第一层可包括超过一个子层(例如，2至5个子层)。例如，第一层可包括三个子层，每个子层可包含通过熔喷法或离心纺法形成的合成纤维。在一些情况下，第一层中的每个子层可包含相对高重量百分比的合成纤维(例如，大于或等于约70重量％，大于或等于约95％重量的合成纤维)。每个子层可包含例如100重量％的合成纤维。第一层中的子层可以被布置成产生跨第一层的特定属性(例如，纤维直径)的梯度，如本文所述。第一层基重可例如大于或等于约30g/m²且小于或等于约150g/m²(例如，大于或等于约60g/m²且小于或等于约90g/m²)，厚度可例如大于等于约0.3mm且小于或等于约1.5mm(例如，大于等于约0.5mm且小于或等于约0.9mm)。在一些情况下，第一层的平均流量孔径可例如大于或等于50微米且小于或等于100微米(例如，大于或等于70微米且小于或等于90微米)。在一些情况下，第一层的透气率可例如大于或等于约150L/m²秒且小于或等于约900L/m²秒。在一些情况下，第一层可具有比第二层的平均流量孔径和/或透气率更高的平均流量孔径和/或更高的透气率。

第二层(例如，效率层)可包含平均纤维直径小于或等于约1.5微米(例如，大于或等于约0.2微米且小于或等于约0.5微米，或大于或等于约0.2微米且小于或等于约1微米)的合成纤维。在一些实施方案中，其中第一层包含合成纤维，所述合成纤维可通过熔喷法或离心纺法形成，并且可具有连续长度。在一些情况下，第二层可包括超过一个子层(例如，2至5个子层)。例如，第一层可包括两个子层，每个子层可包含通过熔喷法或离心纺法形成的合成纤维。在一些情况下，第二层中每个子层可包含相对高的重量百分比的合成纤维(例如，大于或等于约70重量％，或大于或等于约95％重量的合成纤维)。在一些实施方案中，每个子层可包含100重量％的合成纤维。第二层中的子层可以被布置成产生跨第二层的特定属性(例如，纤维直径)的梯度，如本文所述。第二层的基重可例如大于或等于约10g/m²且小于或等于约30g/m²(例如，大于或等于约15g/m²且小于或等于约20g/m²)。在其中第一层包括子层的实施方案中，每个子层可具有在这些范围内的基重。在一些情况下，第二层的平均流量孔径可大于或等于约1微米且小于或等于约10微米。在一些实施方案中，第二层的透气率可大于或等于约75L/m²秒且小于或等于约125L/m²秒。在一些情况下，第二层可具有比第一层和第三层的平均流量孔径和/或透气率更小的平均流量孔径和/或更低的透气率。第二层可以任选地连接到第四层(例如，纺粘层)，使得第二层和第四层在第一层和第三层之间。

在一些实施方案中，第三层(例如，支撑层)包含纤维素纤维。纤维素纤维的平均直径可例如大于或等于约20微米且小于或等于约50微米(例如，大于或等于约30微米且小于或等于约40微米)，并且平均纤维长度可例如大于或等于约1mm且小于或等于约10mm。在一些情况下，第三层可包含相对高的重量百分比的纤维素纤维(例如，大于或等于约70重量％，或大于或等于约95重量％的纤维素纤维)。在一个实施方案中，第三层可包含100重量％的纤维素纤维。第三层在一些实施方案中可包含穿孔，但在另一些实施方案中不包含穿孔。当穿孔存在时，穿孔可覆盖所述层的表面积的一定百分比。例如，穿孔可覆盖所述层的表面积的大于或等于约5％且小于或等于约20％。穿孔可具有周期性，例如，大于或等于约5mm并且小于或等于约20mm。穿孔的平均直径可例如大于或等于约0.5mm且小于或等于约5mm。在一些情况下，第三层可以是单层，并且厚度可大于或等于约0.1mm且小于或等于约0.5mm(例如，大于或等于约0.2mm且小于或等于约0.4mm)。第三层的基重可例如大于或等于约75g/m²且小于或等于150g/m²。第三层的干马伦胀破强度可例如大于或等于约100kPa且小于或等于约500kPa(例如，大于或等于约200kPa且小于或等于约300kPa)。在一些情况下，第三层的平均流量孔径可例如大于或等于40微米且小于或等于70微米。第三层的透气率可例如大于或等于约400L/m²秒且小于或等于约1500L/m²秒。在一些情况下，例如，在其中第二层位于第一层和第三层之间的一些实施方案中，第三层可具有比第二层的平均流量孔径和/或透气率更高的平均流量孔径和/或更高的透气率。

过滤介质可以任选地包括连接到第二层的第四层。在其中第四层存在的某些实施方案中，第四层可以通过纺粘工艺形成，并且可包含合成纤维，例如由聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或标准聚酯形成的纤维。第四层的基重可例如大于或等于约5g/m²且小于或等于约70g/m²，厚度可例如小于或等于约0.5mm。如本文所述，第一层、第二层、第三层和第四层的其他结构也是可能的。

本文所述的过滤介质可具有一定的结构特征，如基重和干马伦胀破强度。在一些实施方案中，过滤介质的基重可大于或等于约50g/m²，大于或等于约100g/m²，大于或等于约150g/m²时，大于或等于约200g/m²，大于或等于约250g/m²，大于或等于约350g/m²，或大于或等于约425g/m²。在一些情况下，过滤介质的基重可小于或等于约500g/m²，小于或等于约400g/m²，小于或等于约300g/m²，更小大于或等于约200g/m²，或小于或等于约100g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约155g/m²且小于或等于约285g/m²)。基重的其他值也是可能的。基重可根据标准ISO 536来测定。

在一些实施方案中，过滤介质可具有相对高的干马伦胀破强度。干马伦胀破强度可以是例如大于或等于约100kPa，大于或等于约200kPa，大于或等于约250kPa，大于或等于约300kPa，大于或等于约350kPa，大于或等于约400kPa，大于或等于约450kPa，或大于或等于约500kPa。在一些情况下，过滤介质的的干马伦胀破强度可小于或等于约600kPa、小于或等于约500kPa，小于或等于约400kPa，小于或等于约300kPa，或小于或等于约200kPa。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约100kPa且小于或等于约500kPa)。干马伦爆裂强度的其他值也是可能的。干马伦胀破强度可根据标准DIN 53141来测定。

在一些实施方案中，如本文所述，过滤介质可具有其他有利的性质。例如，在一些实施方案中，可形成在介质中不包含玻璃的过滤介质。在另一些实施方案中，过滤介质可包含少量玻璃(例如，小于或等于约5重量％，小于或等于约2重量％，或小于或等于约1重量％)。尽管通常具有期望的过滤性能，但是在某些应用中，含有玻璃纤维的过滤介质可能在处理过程中脱落、释放钠、释放微纤维和/或具有降低的可制造性(例如，打褶)。然而，应当理解，在另一些实施方案中，本文所述的过滤介质可包含大于5重量％的量的玻璃纤维。

在一些情况下，本文所述的过滤介质可具有提高的寿命。如本文提及的，寿命根据标准ISO 4020测量。分别使用23℃下4cST至6cST的矿物油作为测试液，炭黑和米拉(Mira)2氧化铝作为有机和无机污染物进行测试。测试流体的流量为36.7Lpm/m²，末端压差为在清洁的过滤介质上升高70kPa。测试夹具可以是直径为90mm的IBR FS外壳，平板介质样品可以切割成适合90mm的FS外壳。无机挑战涉及每20升4cST至6cST的矿物油使用20克米拉2氧化铝，有机挑战涉及每20升4cST至6cST的矿物油使用1.25克炭黑。寿命被确定为在无污染物的清洁过滤介质上达到70kPa的末端压差所需的以分钟为单位的时间。

在一些实施方案中，过滤介质的平均寿命可大于或等于约20分钟，大于或等于约40分钟，大于或等于约55分钟，大于或等于约60分钟，大于或等于约70分钟，大于或等于约85分钟，大于或等于约100分钟，或大于或等于约150分钟。在一些情况下，过滤介质的平均寿命可小于或等于约200分钟，小于或等于约160分钟，小于或等于约130分钟，小于或等于约110分钟，小于或等于约85分钟，或小于或等于约65分钟。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约40分钟且小于或等于约85分钟)。平均寿命的其他值也是可能的。寿命可根据标准ISO 4020来测定。

在某些情况下，过滤介质可具有相对高的容尘量。例如，在一些实施方案中，过滤介质的容尘量可大于或等于约50g/m²，大于或等于约150g/m²，大于或等于约200g/m²，大于或等于约250g/m²，大于或等于约300g/m²，大于或等于约350g/m²，大于或等于约400g/m²或大于或等于约450g/m²。在一些情况下，过滤介质的容尘量可小于或等于约500g/m²，小于或等于约400g/m²，小于或等于约300g/m²，小于或等于约200g/m²，或小于或等于约100g/m²。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约250g/m²且小于或等于约400g/m²)。容尘量可根据标准ISO 19438来测定。

在一些实施方案中，过滤介质可以被设计为具有特定的压降范围。例如，在一些实施方案中，过滤介质的压降可大于或等于约25Pa，大于或等于约60Pa，大于或等于约90Pa，大于或等于约100Pa，大于或等于约110Pa，大于或等于约150Pa，或大于或等于约180Pa。在一些情况下，过滤介质的压降可小于或等于约200Pa，小于或等于约165Pa，小于或等于约140Pa，小于或等于约120Pa，小于或等于约105Pa，小于或等于约75Pa，或小于或等于约40Pa。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约25Pa且小于或等于约120Pa)。压降的其他值也是可能的。如本文所述，压降可以利用TSI 8130过滤测试仪在10.5FPM面速度下测定。

在一些实施方案中，过滤介质可具有一定的透气率。例如，在一些实施方案中，过滤介质的透气率可小于或等于约1000L/m²秒，小于或等于约800L/m²秒，小于或等于约600L/m²秒，小于或等于约400L/m²秒，小于或等于约100L/m²秒，或小于或等于约50L/m²秒。在一些情况下，过滤介质的透气率可大于或等于约30L/m²秒，大于或等于约150L/m²秒，大于或等于约250L/m²秒，大于或等于约500L/m²秒，大于或等于约750L/m²秒，或大于或等于约900L/m²秒。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约75L/m²秒且小于或等于约150L/m²秒)。透气率的其他值也是可能的。透气率可根据标准EN/ISO 9327(在2毫巴压差下A＝20cm²)来测定。

本文所述的过滤介质可用于各种粒径的过滤。在测量层或整个介质的效率的典型测试(例如，根据标准ISO 19438)中，可在将测试时间等分的十个点处获得层或介质上游和下游所选的粒径x(例如，其中x是1、3、4、5、7、10、15、20、25或30微米)处的颗粒计数(每mL的颗粒)。通常，x的粒径意味着x微米或更大的颗粒将被层或介质捕获。可获得所选粒径处的上游颗粒计数和下游颗粒计数的平均值。可通过关系[(100-[C/C₀])＊100％]由上游平均颗粒计数(注入-C₀)和下游平均颗粒计数(通过-C)确定对于所选粒径的过滤效率测试值。如本文所述，效率可根据标准ISO 19348来测定。类似方案可用于测量初始效率，这是指在测试进行4、5和6分钟后介质的平均效率测量。除非另外指出，否则本文中所述的效率和初始效率测量是指当x＝4微米时的值。

效率也可以按照β值(或β比)表示，其中，β_(x)＝y是上游计数(C₀)相对下游计数(C)的比，其中x是将实现C₀相对C的实际比等于y的最小粒径。介质的渗透分数是1除以β_(x)值(y)，效率分数是1-渗透分数。因此，介质的效率是100乘以效率分数，100＊(1-1/β_(x))＝效率百分比。例如，对于x微米或更大颗粒，β_(x)＝200的过滤介质的效率为[1-(1/200)]＊100，或99.5％。本文所述的过滤介质可具有宽范围β值，例如，β_(x)＝y，其中x可以是，例如，1、3、4、5、7、10、12、15、20、25、30、50、70或100，并且其中y可以是，例如，2、10、75、100、200或1000。应当理解的是，x和y的其他值也是可能的；例如，在一些情况下，y可大于1000。还应该理解的是，对于x的任何值，y可以是表示C₀相对C的实际比的任何数值(例如，10.2、12.4)。同样地，对于Y的任何值，x可以是表示实现C₀相对C的实际比等于y的最小粒径的任何数值。除非另外指出，否则本文中所述的β测量是指其中x＝4微米的值。

在一些实施方案中，过滤介质可具有相对较高的效率。例如，在一些实施方案中，过滤介质的效率可大于或等于约80％，大于或等于约90％，大于或等于约95％，大于或等于约96％，大于或等于约97％，大于或等于约98％，大于或等于约99％，或大于或等于约99.9％。在一些情况下，在过滤介质的效率可小于或等于约99.99％，小于或等于约98％，小于或等于约97％，小于或等于约96％，或小于或等于约90％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约80％且小于或等于约99.99％)。过滤介质的效率的其他值也是可能的。效率可根据标准ISO 19438来测定。如本文中所述，效率可以在不同的粒径进行测量(例如，对于x微米或更大的颗粒，其中x为本文中所述)，且效率的上述范围可适合于本文所述的各种粒径。在一些实施方案中，x为4微米，使得效率的上述范围适合滤除4微米或更大的颗粒。

过滤介质还可具有相对高的初始效率。过滤介质的初始效率可大于或等于约80％，大于或等于约90％，大于或等于约95％，大于或等于约96％，大于或等于约97％，大于或等于约98％，大于或等于约99％，或大于或等于约99.9％。在一些情况下，过滤介质的初始效率可小于或等于约99.99％，小于或等于约98％，小于或等于约97％，小于或等于约96％，或小于或等于约90％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，大于或等于约80％，小于或等于约99.99％)。过滤介质的初始效率的其他值也是可能的。初始效率根据标准ISO19438来测定。如本文所述，初始效率可以在不同粒径(例如，对于x微米或更大的颗粒，其中x为本文中所述)进行测量，并且初始效率的上述范围可适合于本文所述的各种粒径。在一些实施方案中，x为4微米，使得初始效率得上述范围适合滤除4微米或更大的颗粒。

在一些实施方案中，本文所述的过滤介质的一个或更多个层包含树脂。通常，存在限制量的树脂或任何额外组分(如果存在)。在一些实施方案中，一个或更多个层可包含湿和/或干强度树脂，其包括例如天然聚合物(淀粉、树胶)，纤维素衍生物，如羧甲基纤维素、甲基纤维素、半纤维素，合成聚合物如酚醛树脂、胶乳、聚酰胺、聚丙烯酰胺、脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、聚酰胺)、表面活性剂、偶联剂、交联剂和/或导电添加剂等。

在一些实施方案中，层可包含粘合剂树脂。粘合剂树脂不是纤维形式并与上述粘合纤维(例如，多组分纤维)不同。一般来说，粘合剂树脂可具有任何合适的组成。例如，粘合剂树脂可包含热塑性(例如，丙烯酸、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺)、热固性(例如，环氧树脂，酚醛树脂)或其组合。在一些情况下，粘合剂树脂包含乙酸乙烯酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、共聚酯树脂、聚乙烯醇树脂、丙烯酸树脂如苯乙烯丙烯酸树脂和酚醛树脂中的一种或更多种。其他的树脂也是可能的。

层(例如，第一层、第二层、第三层和/或第四层)中粘合剂树脂的量可以变化。例如，在一些实施方案中，层中粘合剂树脂层的重量百分比可大于或等于约2重量％，大于或等于约5重量％，大于或等于约10重量％，大于或等于约15重量％，大于或等于约20重量％，大于或等于约25重量％，大于或等于约30重量％，大于或等于约35重量％，或大于或等于约40重量％。在一些情况下，层中粘合剂树脂的重量百分比可小于或等于约45重量％，小于或等于约40重量％，小于或等于约35重量％，小于或等于约30重量％，小于或等于约25重量％，小于或等于约20重量％，小于或等于约15重量％，小于或等于约10重量％，或小于或等于至约5重量％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，粘合剂树脂的重量百分比大于或等于约5重量％且小于或等于约35重量％)。其他范围也是可能的。

过滤介质中粘合剂树脂中的量也可以变化。例如，在一些实施方案中，过滤介质中粘合剂树脂的重量百分比可大于或等于约2重量％，大于或等于约5重量％，大于或等于约10重量％，大于或等于约15重量％，大于或等于约20重量％，大于或等于约25重量％，大于或等于约30重量％，或大于或等于约35重量％。在一些情况下，层中粘合剂树脂的重量百分比可小于或等于约40重量％，小于或等于约35重量％，小于或等于约30重量％，小于或等于约25重量％，小于或等于约20重量％，小于或等于约15重量％，小于或等于约10重量％，或小于或等于约5重量％。上述参考范围的组合也是可能的(例如，粘合剂树脂的重量百分比大于或等于约5重量％且小于或等于约35重量％)。其他范围也是可能的。

如下面进一步描述，粘合剂树脂可以任何合适的方式添加到纤维中，包括例如，以湿状态。在一些实施方案中，粘合剂涂覆纤维并用于使纤维彼此粘附以促进纤维之间的粘合。任何合适的方法和设备可用于涂覆纤维，例如，使用幕涂、凹版涂覆、熔融涂覆、浸涂、刀辊涂覆或旋涂等。在一些实施方案中，当添加到该纤维共混物中时，粘合剂沉淀。在适当的时候，任何合适的沉淀剂(例如，表氯醇、碳氟化合物)可以例如，通过注入共混物中而被提供至纤维。在一些实施方案中，经添加到纤维共混物中，粘合剂树脂以使得层被粘合剂树脂浸渍(例如，粘合剂树脂渗透整个层)的方式添加。在多层网中，可在组合层之前将粘合剂树脂单独添加到每个层中，或者在组合层之后将粘合剂树脂添加到层中。在一些实施方案中，例如通过喷雾或饱和浸渍或任何上述方法，将粘合剂树脂添加到干状态的纤维共混物中。在另一些实施方案中，将粘合剂树脂添加到湿层中。

在一些实施方案中，可通过溶剂饱和方法将粘合剂树脂添加到层中。在某些实施方案中，在造纸机上制造过滤介质期间或之后，课将聚合物材料浸渍到过滤介质中。例如，在本文中所述的制造方法期间，在包含第一层和第二层的制品形成和干燥之后，可将基于水的乳液或基于有机溶剂的溶液中的聚合物材料粘附到涂敷辊上，然后使用施胶机或凹版饱和器在受控的压力下施加到制品上。浸渍到过滤介质中的聚合物材料的量通常取决于粘度、固体含量以及过滤介质的吸收率。作为另一个实例，在层形成后，其可使用逆辊涂布器按照上述方法和/或通过使用浸渍和挤压方法(例如，通过将干燥的过滤介质浸入聚合物乳液或溶液中，然后通过使用压印线(nip)挤压出多余的聚合物)来用聚合物材料浸渍。也可以通过本领域中已知的其他方法，例如喷涂或发泡将聚合物材料施加至层。

如本文所述，对于并入到过滤介质中的层或子层，可使用任何合适的方法来制备，例如使用湿法成网工艺(例如，涉及压力成型机、圆网造纸机(rotoformer)、长网造纸机、混合成型机或双网抄纸工艺)或非湿法成网工艺(例如，干式成网工艺、气流成网工艺、纺粘工艺、熔喷工艺、电纺工艺、离心纺法或梳理工艺)。一般来说，湿法成网工艺涉及将一种或更多种纤维混合在一起，以提供纤维浆料。所述浆料可以是例如基于水的浆料。在某些实施方案中，各种纤维在混合在一起(例如，以实现混合物中的更大程度的均匀性)之前任选地单独或组合储存在各种储存箱中。

例如，第一纤维可在一个容器中一起混合和制浆，第二纤维可在单独容器中混合和制浆。所述第一纤维和第二纤维随后可合并在一起成为单一的纤维混合物。合适的纤维可在混合到一起之前和/或之后通过碎浆机进行处理。在一些实施方案中，纤维的组合在混合到一起之前通过碎浆机和/或储存箱处理。应当理解，其他组分也可以引入到混合物中。

在某些实施方案中，本文描述的一个或更多个层(例如，第一层、第二层、第三层和/或第四层)可包括多层结构，其可通过湿法成网工艺形成。例如，含有在溶剂(例如，水性溶剂，例如水)中的纤维的第一分散体(例如，纸浆)可施加到造纸机(例如，长网造纸机或圆网造纸机)中的丝网输送带上以形成由丝网输送带支撑的第一层。在第一层在丝网上沉积的同时或随后，含有在溶剂(例如，水性溶剂，例如水)中的纤维的第二分散体(例如，另一纸浆)可施加到第一层上。在上述工艺期间连续地将真空施加到纤维的第一分散体和第二分散体中以从纤维中除去溶剂，从而得到含有第一层和第二层的制品。然后由此形成的制品可以干燥以及(如果需要的话)通过使用公知的方法进一步处理(例如，压延)以形成多层的层。在一些实施方案中，这样的工艺可能会导致跨两个或更多个层的厚度的至少一个特性的梯度，如本文所述。

可使用任何合适的方法来产生纤维浆料。在一些实施方案中，可向浆料中加入另外的添加剂以有助于处理。温度也可以调节到适当的范围，例如33°F至100°F(例如，50°F至85°F)。在一些情况下，保持浆料的温度。在一些情况下，不主动调整温度。

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，例如，水力碎浆机、成型机或流浆箱、干燥器和任选的转换器。在一些情况下，也可利用实验室手抄纸模具制备层。如上所讨论的，可在一个或更多个碎浆机中制备浆料。在碎浆机中适当混合浆料之后，可将浆料泵送到其中浆料可与或可不与其他浆料组合的流浆箱中。可添加或可不添加其他添加剂。也可用另外的水稀释浆料，使得纤维的最终浓度在合适的范围内，例如约0.1重量％至0.5重量％。

湿法成网工艺可能特别适合于在层(例如，第一层、第二层、第三层和/或第四层)内形成多层结构，或用于两个或更多个这样的层的组合，如本文所述。例如，在一些情况下，将同一浆液泵入单独的流浆箱以形成层内的不同层。对于实验室样品，第一层可以由纤维浆料形成、排水并干燥，然后第二层可由纤维浆料形成在顶部上。在另一些实施方案中，可形成一个层，并且另一层可形成在顶部上、排水并干燥。

在一些情况下，可以根据需要调节纤维浆料的pH。例如，一般可在中性条件下分散浆料的纤维。

在浆料发送到流浆箱中之前，浆料可任选地通过离心净化器和/或压力筛以除去未纤维化材料。浆料可通过或可不通过另外的设备如精炼机或疏解机以进一步增强纤维的分散或原纤化。例如，疏解机可用于平滑或除去可能在纤维浆料形成期间的任何点产生的结块或突出部。然后可使用任何合适的设备如长网造纸机、圆网造纸机、滚筒或倾斜线长网造纸机将纤维收集到筛或线上。

在一些实施方案中，所述方法涉及将粘合剂(和/或其他组分)引入到预成型纤维层中。在一些实施方案中，随着纤维层沿适当的筛或线通过，可使用合适的技术将可以是单独的乳液形式的粘合剂中包含的不同组分添加到纤维层中。在一些情况下，粘合剂树脂的每种组分混合成乳液之后与其他组分和/或纤维层组合。在一些实施方案中，使用重力和/或真空将包含在粘合剂中的组分拉过纤维层。在一些实施方案中，包含在粘合剂树脂中的一种或更多种组分可周软化水稀释并泵入纤维层。在一些实施方案中，可喷射到所形成的介质，或通过任何其他合适的方法，例如，施胶压榨、泡沫饱和、幕涂、棒涂等将粘合剂引入到纤维层中。在一些实施方案中，可在将浆料引入到流浆箱中之前将粘合剂材料施加到纤维浆料中。例如，可将粘合剂材料引入(例如，注入)到纤维浆料中并且用纤维浸渍和/或沉淀到纤维上。在一些实施方案中，可通过溶剂饱和方法将粘合剂树脂过程添加到层中。

在另一些实施方案中，非湿法成网工艺被周来形成介质的一个或更多个层。例如，在非湿法成网工艺中，可使用气流成网工艺或梳理工艺。例如，在气流成网工艺中，可在空气吹到传送带上的同时混合纤维，然后施加粘合剂。在梳理工艺中，在一些实施方案中，在施加粘合剂之前通过辊和与辊关联的延伸部(例如，钩、针)操作纤维。在一些情况下，通过非湿法成网工艺形成的层可能更适合于生产高度多孔介质。如上所述，可用任何合适的粘合剂树脂浸渍非湿层(例如，通过饱和、喷涂等)。

在形成层期间或之后，可根据多种已知技术进一步处理层。任选地，可使用例如层压、热点粘合、超声波、压延、胶网、共打褶或叠片的工艺来形成额外的层和/或将额外的层添加到层上。例如，在一些情况下，通过如上所述湿法成网工艺在复合制品中形成两个层，然后通过任何合适的方法(例如，层压、共打褶或叠片)将复合制品与另外的层组合。在另一实例中，超过一个层(例如，熔喷层)可通过热点粘合、压延、胶网或超声处理结合在一起，以形成一个层(例如，第二层)。应当理解，不仅基于每一个层的组分，还根据使用适当组合的不同特性的多个层的效果，通过根据本文所述方法对层进行适当调整，以形成具有本文所述特性的层或过滤介质。

在一些实施方案中，进一步的处理可涉及层和/或过滤介质的打褶。例如，可通过共打褶将两个层连接。在一些情况下，可通过形成彼此具有适当间隔距离的划线以允许折叠过滤介质来对过滤介质或其不同的层进行适当的打褶。但是应当理解，任何合适的打褶技术都可使用。

在一些实施方案中，可对过滤介质进行后处理(例如，使过滤介质经历起皱工艺)以增加网中的表面积。在另一些实施方案中，过滤介质可被压印。

如本文所述，在一些实施方案中，过滤介质中的两个或更多个层(例如，第一层、第二层、第三层和/或第四层)可单独形成，并通过任何合适的方法接合，例如层压、叠片、热点粘合、超声波处理(如超声波点粘合在一起)、压延、胶网或通过使用粘合剂。例如，可使用热点粘合和粘合剂(例如，喷雾或旋涂)将第三层(例如，支撑层)结合到第二层(例如，效率层)。在某些情况下，这些层可超声粘合在一起(例如，超声点粘合在一起)。在另一些情况下，这些层可以压延在一起。压延可以涉及例如在特定的线性压力、温度和线速度下使用压延辊将两个或更多个层压缩到一起。

两个或更多个层和/或子层可以使用不同的工艺或相同的工艺形成。例如，每个层的可独立地通过湿法成网工艺、非湿法成网工艺、纺丝工艺、熔喷工艺、电纺工艺或任何其他合适的工艺形成。在一些实施方案中，两个或更多个层可以通过相同的工艺形成(例如，湿法成网工艺、非湿法成网工艺如纺丝工艺、熔喷工艺或任何其他合适的工艺)。在一些情况下，两个或更多个层可以同时形成。

在一些实施方案中，如本文所述，一个层可包含通过熔喷工艺形成的纤维。在其中过滤介质包括熔喷层的实施方案中，熔喷层可具有描述于基于2009年5月14日提交的美国专利申请序列第12/266,892号的题为“Meltblown Filter Medium”的共同拥有的美国专利公开第2009/0120048号和2010年12月17日提交的题为“Fine Fiber Filter Media andProcesses”的共同拥有的美国申请第12/971,539号中的一个或更多个特性，上述专利中的每一个通过引用整体并入本文用于所有目的。在另一些实施方案中，层可以通过其他合适的方法形成，例如熔纺、熔体电纺和/或液体电纺法。

如本文所述，过滤介质中的层可包括多个穿孔。一般来说，多个穿孔可以通过任何合适的方法来形成。例如，对于干网，多个穿孔可以通过热机械工艺(例如，热点焊接机、针刺穿孔)或机械工艺(如，穿刺或水力缠结)形成。对于湿网，例如，多个穿孔可通过使用压胶辊或通过水力缠结而形成的。在热点焊接机中，热-机械元件向层施加热和力以产生穿孔。穿刺和压胶辊处理涉及在干燥期间向湿层上施加机械力来产生穿孔。水力缠结通过向湿层或干层施加水力机械力来在层中产生穿孔。在一些情况下，施加热能(例如，激光器)可以被用于形成穿孔。

本文所述的过滤介质可以并入各种过滤元件以用于各种应用，包括液压和非液压过滤应用。液压过滤器(例如，高、中、低压特殊过滤器)的示例性用途包括移动和工业过滤器。非液压过滤器的示例性用途包括燃料过滤器(例如，超低硫柴油)、油过滤器(例如，润滑油过滤器或重型润滑油过滤器)、化学处理过滤器、工业处理过滤器、医用过滤器(例如，血液过滤器)、空气过滤器(例如，重型空气过滤器、汽车空气过滤器、HVAC过滤器、HEPA过滤器)和水过滤器。在一些实施方案中，过滤介质的多个层可以缠绕在内部基板(例如，合成的或金属芯)周围以形成缠绕过滤器。例如，缠绕过滤器可包括缠绕在内部基板周围的5至10层过滤介质。在一些情况下，本文中所述的过滤介质可用作用于聚结应用的过滤介质(例如，使用缠绕过滤器)。例如，这种过滤介质可以被用于从压缩空气中除去油，或从燃料中去除去水。在一些实施方案中，第三层基本上支撑过滤元件，使得过滤介质或过滤元件中不存在额外的支撑层，例如塑料或金属网、线或筛。

过滤器元件可具有与上文关于过滤介质提到的那些相同的特性值。例如，上面提到的基重、容尘量、过滤介质的效率也可发现于过滤器元件中。

在使用期间，在流体流过过滤介质时，过滤介质将颗粒机械捕获在层上或层中。过滤介质不需要带电以增强污染物的捕获。因此，在一些实施方案中，过滤介质不是带电的。然而，在一些实施方案中，过滤介质可以带电。

实施例

实施例1

制造具有四个层和图3中所示的一般结构的过滤介质。

第一层(例如，容量层)包括用于增强过滤介质的容尘量的多层梯度结构。第一层包括三个子层，每个子层的基重为约30gsm。三个子层的透气率分别为约300L/m²秒、约400L/m²秒和约400L/m²秒。第一层由纤维直径为约1微米至约4微米的聚酯纤维形成。第一层通过熔喷工艺形成。

与第一层相邻的是第二层(例如，效率层)，其用于增强过滤介质的颗粒捕获效率。第二层是基重为约20g/m²的熔喷层。第二层由平均纤维直径为约0.2微米至约0.5微米的聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维形成。第二层的透气率为约110L/m²秒。平均流量孔径为约4微米。

与第二层相邻的是第四层(例如，间隔层)，其充当第二层和第三层之间的间隔物。第四层是基重为约15gsm的纺粘层。第四层由平均直径为约10微米至约15微米的聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维形成。

与第四层相邻且在第二层的相反侧的是第三层(例如，支撑层)。引入第三层来为过滤介质提供结构支撑。第三层由纤维素纤维(丝光软木纤维和非丝光软木纤维的组合)形成并用酚醛树脂浸渍。第三层不包括穿孔。第三层的厚度为约0.3mm，平均流量孔径为约60微米，并且透气率为约400L/m²秒。第三层的干马伦胀破强度为约50kPa(在用酚醛树脂浸渍之前)。

第一层、第二层和第四层点粘合在一起。然后使用热熔粘合剂将这些层粘合到第三层。

过滤介质的初始效率为约99.0％(4微米微粒)，β比为约100，容尘量为约225g/m²，如根据标准ISO 19438测量。过滤介质的ISO 4020寿命相当理想。值得注意的是，与下述比较例1相比，过滤介质的效率提高约2.3倍。此外，与比较例1相比，容尘量提高大于25％，过滤器寿命提高大于375％。本实施例的过滤介质不包含任何玻璃纤维。

比较例1

通过在包含纤维素和微玻璃的混合物的湿法成网复合层上喷粘包含合成纤维的单个熔喷层来制造过滤介质。过滤介质的基重为约300g/m²，厚度为约1mm。

过滤介质的透气率为约2CFM/英尺²，初始效率(4微米颗粒)为约97.7％，容尘量为约175g/m²，如根据标准ISO 19438测量的。

实施例2

制作与实施例1中所述类似的过滤介质，只是第二效率层包括两个第二层(即，两个子层，每个子层具有实施例1中所述的第二层的结构)，其被用于增强过滤介质的颗粒捕获效率。效率层的两个子层包含通过熔喷工艺形成的聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维，并且子层通过点粘合结合。第二层的平均流量孔径为约3.4微米。过滤介质的初始效率(4微米颗粒)为约99.75％的，β比为约400，容尘量为约275g/m²，如根据标准ISO 19438测量的。

实施例3

除了第三层的组成以及本实施例的第三层中存在穿孔之外，制作与实施例1中所述类似的过滤介质。第三层由已知赋予最终纸或无纺介质高结构强度的纤维素纤维(硬木纤维和软木纤维的组合)形成。该层用酚醛树脂浸渍。第三层中的穿孔的长度为约1.5mm，宽度为约1.0mm。第三层具有约5％的穿孔覆盖。第三层的透气率为约900L/m²秒。穿孔之前，第三层的平均流量孔径为约10微米。

由于第三层中穿孔的存在，与实施例1中的过滤介质相比，过滤介质提供了约230％的透气率提高(例如，较低阻力)。本实施例的过滤介质与实施例1的过滤介质相比容尘量基本上没有变化(变动之内)。另外，在相同的容尘量性能下，本实施例的过滤介质与实施例1的过滤介质相比寿命提高大于50％。寿命的提高最可能是由于与实施例1的介质相比介质降低的阻力(由于第三层中存在穿孔)。

此外，由于第三层中使用了已知赋予最终纸或无纺介质高结构强度的特定纤维，第三层的干马伦胀破强度为约340kPa(用酚醛树脂浸渍之前)，显著高于实施例1的第三层的干马伦胀破强度，实施例1的第三层的干马伦胀破强度为约50kPa。产生高强度特性的特定纤维还在该层中形成了相对紧密的孔隙结构(例如，平均流量孔径为约10微米，相比之下实施例1的第三层为约60微米)。然而，在本实施例中，第三层中的穿孔的存在减轻跨该层的高阻力，从而产生高透气率(例如，约900L/m²秒，相比之下实施例1的第三层为约400L/m²秒)。

实施例4

除了第三层具有约10％的穿孔覆盖之外，制造与实施例1中所述类似的过滤介质。第三层的透气率为约1100L/m²秒。与实施例1的过滤介质相比本实施例的过滤介质容尘量基本上没有变化(变动之内)。

至此描述了本发明的至少一个实施方案的若干方面，但应理解本领域的技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这样的改变、修改和改进旨在是本公开的一部分，且旨在处于本发明的精神和范围之内。因此，前面的描述和附图仅仅是作为示例的方式。

Claims (23)

1.一种过滤介质，包括：

包含第一多根纤维的第一层，其中所述第一层具有第一平均流量孔径；

包含第二多根纤维的第二层，所述第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约2微米，其中所述第二层具有第二平均流量孔径，并且其中所述第二层的表面被改性为亲水的或疏水的；和

包含第三多根纤维的第三层，其中所述第三层具有第三平均流量孔径，

其中所述第一平均流量孔径和所述第三平均流量孔径中的每一个大于所述第二平均流量孔径，并且

其中所述第二层位于所述第一层和所述第三层之间。

2.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层被改性为疏水的。

3.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二层被改性为亲水的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层的表面带电荷。

5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层的表面经有机材料改性。

6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二平均流量孔径大于或等于约1微米且小于或等于约10微米。

7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层包括上游表面和下游表面，并且其中所述第二层的所述上游表面和所述下游表面被改性。

8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中整个第二层被改性为亲水的或疏水的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第一多根纤维和/或所述第二多根纤维包含合成纤维。

10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第一多根纤维和/或所述第二多根纤维包含纤维素纤维。

11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第一层包括多层结构。

12.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二多根纤维包含微纤化纤维素纤维。

13.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包含小于或等于约2重量％的玻璃纤维。

14.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二多根纤维的平均纤维直径大于或等于约0.2微米且小于或等于约0.8微米。

15.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二多根纤维的平均纤维直径小于或等于约1.5微米。

16.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二多根纤维通过熔喷法形成。

17.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层的效率大于或等于约99％且小于或等于约99.99％。

18.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的透气率大于等于约50L/m²秒且小于或等于约500L/m²秒。

19.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第三多根纤维的平均纤维直径大于或等于约20微米且小于或等于约50微米。

20.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第三层的纤维素纤维的平均重量百分比大于或等于约40％且小于或等于约100％。

21.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第三层包括多个穿孔。

22.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层包括化学气相沉积涂层。

23.根据前述权利要求中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的平均流体分离效率为至少约70％。