CN107810036A - 过滤介质和其生产方法 - Google Patents

Abstract

本文提供包含可分离多组分纤维和单组分纤维的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于所述过滤介质中。本文还提供制备所述过滤介质的方法。

Description

过滤介质和其生产方法

技术领域

本发明涉及包含可分离多组分纤维和单组分纤维的过滤介质以及产生所述过滤介质的方法，所述过滤介质可用于从流体诸如气体和液体中过滤颗粒。

背景

需要用于过滤结构中的过滤介质以从流体流诸如气流和液体中去除各种颗粒物质。气流可包括空气，并且液体可为含水和不含水的，诸如油和/或燃料。例如，汽车需要过滤空气、燃料和油。过滤介质可包含各种材料，诸如天然、合成、金属和玻璃纤维。此外，可在形成过滤介质中使用广泛的结构，包括织造、针织和非织造结构。

需要具有高过滤效率和高流体通过量的过滤介质。换言之，过滤介质必须具有阻止细粒通过过滤介质的能力，同时还具有低流体流动阻力。典型地，过滤介质通过机械地捕集颗粒在过滤介质的纤维结构内来阻止细粒通过过滤介质。替代地，一些过滤介质可带静电，这还允许过滤介质与细粒之间的静电引力。通过跨过滤材料的压降或压差来度量流动阻力。高压降指示对流体流经过滤介质的高阻力，并且低压降指示低流体流动阻力。然而，过滤介质的高效率和低压降一般呈负相关。典型地，通过增大过滤介质的表面积来提高颗粒捕获效率还降低跨过滤介质的压降。此外，由于使流体移动经过过滤介质所需的能量增加，具有高压降的过滤介质导致能源成本增加。因此，本领域需要具有高过滤效率、低的跨过滤介质的压降和长使用寿命的过滤介质。

已知将纳米纤维掺入过滤介质以过滤较小的颗粒。另外，纳米纤维可掺合有粗纤维，其中粗纤维可过滤较大的颗粒。例如，美国公开号2011/10114554报告了包含第一粗层、第二纳米纤维层和第三纳米纤维层的过滤介质，其中第一和/或第三层可包含多组分纤维。而且，美国专利公开号2005/0026526报告了具有纳米纤维的过滤介质，所述纳米纤维具有小于1μm的直径、掺合有直径大于1μm的粗纤维，其中所述纳米纤维可由双组分纤维形成，诸如通过例如加热或溶解另一种组分来去除另一种组分。

尽管纳米纤维可具有高效率，但纳米纤维还可造成高压降。此外，纳米纤维可具有低容尘量。因此，需要提供具有高效率和较低压降的另外的过滤介质。

发明内容

已发现可通过提供包含可分离多组分纤维和单组分纤维的过滤介质来实现具有高效率和较低压降的过滤介质，所述多组分纤维以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在。

因此，在一个方面中，本发明的实施方案提供包含以下的过滤介质：可分离多组分纤维，其中所述可分离多组分纤维的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于过滤介质中，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。

在另一个方面中，本发明的实施方案提供制备如本文所述的过滤介质的方法，所述方法包括：将可分离多组分纤维与单组分纤维混合；以及将可分离多组分纤维机械地分离成第一分离组分和第二分离组分。

在又一个方面中，本发明的实施方案提供包含以下的非织造材料混合物：可分离多组分纤维，其能够利用机械力分离成至少第一分离组分和第二分离组分，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。

包括上文所概述实施方案的具体方面的其他实施方案将从随后的详细描述中显而易见。

附图简述

图1a、1b是示出具有并列式构造的双组分纤维的截面图的示意图。

图2是示出具有海岛型构造的双组分纤维的截面图的示意图。

图3是具有海岛型构造的双组分纤维的扫描电子显微镜(SEM)图像。

图4a、4b是示出具有分区饼式构造或楔式构造的双组分纤维的截面图的示意图。

图5是示出具有分区十字形构造的双组分纤维的截面图的示意图。

图6是示出具有带尖端三叶形构造的双组分纤维的截面图的示意图。

图7a、7b是示出具有皮-芯型构造的双组分纤维的截面图的示意图。

图8是呈分离形式和未分离形式的多组分纤维与单组分纤维的混合物的SEM图像。

图9是示出对于扁平片材1号在滤油测试期间压差对比(比)时间的图表。

图10是示出对于扁平片材1号在滤油测试期间每种粒度的过滤效率比时间的图表。

图11是示出对于扁平片材1号在滤油测试期间平均过滤效率比粒度的图表。

图12是示出对于扁平片材4号在滤油测试期间压差比时间的图表。

图13是示出对于扁平片材4号在滤油测试期间每种粒度的过滤效率比时间的图表。

图14是示出对于扁平片材4号在滤油测试期间平均过滤效率比粒度的图表。

图15是示出对于扁平片材5号在滤油测试期间压差比时间的图表。

图16是示出对于扁平片材5号在滤油测试期间每种粒度的过滤效率比时间的图表。

图17是示出对于扁平片材5号在滤油测试期间平均过滤效率比粒度的图表。

详述

在本发明的各个方面中，提供了过滤介质以及制备和使用所述过滤介质的方法。

I.定义

为了促进对本发明的理解，在下文定义多个术语和短语。

除非上下文另有明确规定，如本公开和权利要求书中使用的单数形式“一种(个…)”和“所述”包括复数形式。

在本文中用语言“包括(含)”描述实施方案的情况下，另外还提供以“由…组成”和/或“基本上由…组成”的术语描述的类似实施方案。

本文中如在诸如“A和/或B”的短语中使用的术语“和/或”意图包括“A和B”、“A或B”、“A”和“B”。

术语“过滤介质(filter/filtration medium/media)”可交换使用。

除非有另外指示，本文中所使用的术语“纤维”指的是长度有限的纤维，诸如常规切断纤维，以及具有大致连续结构的纤维，诸如长丝。纤维可为中空或非中空纤维，并且还可具有大致环形或圆形的截面或者非圆形截面(例如椭圆形、矩形、多叶形等)。纤维可为熔纺或溶液纺丝的。纤维还可被纺粘或熔喷并形成非织造网。

本文中所使用的术语“纳米纤维”指的是具有约1μm或更小的平均直径的纤维。

本文中所使用的术语“微纤维”指的是具有不大于约75μm的平均直径、例如具有约1μm至约75μm的平均直径的纤维，或者更具体而言，微纤维可具有约1μm至约30μm的平均直径。纤维直径的另一种常用表示是旦尼尔，其被定义为每9000米纤维的克数。对于具有圆形截面的纤维而言，旦尼尔可计算为以微米计的纤维直径取平方，乘以以克/cc计的密度，乘以0.00707。较低的旦尼尔指示较细的纤维，并且较高的旦尼尔指示较厚或较重的纤维。例如，给定为15μm的聚丙烯纤维直径可通过取平方，将结果乘以0.89g/cc并乘以0.00707来换算至旦尼尔。因此，15μm聚丙烯纤维具有约1.42(15²×0.89×0.00707＝1.415)的旦尼尔。

本文中所使用的术语“熔纺纤维”指的是通过成纤挤出过程由诸如聚合物的熔融材料形成的纤维。

本文中所使用的术语“纺粘纤维”指的是通过从具有圆形或其他构造的喷丝头的多个细毛细管将熔融热塑性材料挤出为长丝，并且挤出的长丝的直径随后迅速减小而形成的小直径纤维。当它们沉积于收集表面上时，纺粘纤维被骤冷且一般不发粘。纺粘纤维一般是连续的，并通常具有大于约7微米、更具体而言在约10与30微米之间的平均直径。

本文中所使用的术语“熔喷纤维”指的是通过将熔融热塑性材料经过多个通常为圆形的细模头毛细管挤出为熔融细线或长丝进入会聚的高速已加热气体(例如空气)流中而形成的纤维，所述气体流使熔融热塑性材料的长丝变细来减小其直径，所述直径可达到微纤维直径或纳米纤维直径。此后，熔喷纤维被高速气流承载并沉积于收集表面上以形成随机分散熔喷纤维的网。熔喷纤维是可为连续或不连续纤维的微纤维，且直径一般小于10μm，并且当沉积于收集表面上时一般自粘合。

本文中所使用的术语“大致连续的长丝或纤维”指的是通过从喷丝头挤出制备的长丝或纤维，包括但不限于纺粘和熔喷纤维，所述长丝或纤维在形成为非织造网或织物之前不被从其原始长度切割。大致连续的长丝或纤维可具有大于约15cm至多于一米、和直至所形成网或织物的长度的平均长度。“大致连续的长丝或纤维”包括在形成为非织造网或织物之前不被切割的那些，但随后当切割非织造网或织物时所述长丝或纤维被切割。

本文中所使用的术语“切断纤维”指的是天然纤维或在形成为网之前从人造长丝切割的纤维，并且所述纤维可具有约0.1-15cm、特别是约0.2-7cm的平均长度。

本文中所使用的术语“多组分纤维”指的是由至少两种材料(例如不同的聚合物)或者具有不同性质或添加剂的相同材料形成的纤维。形成多组分纤维的材料可从分开的挤出机挤出，但纺到一起以形成一种纤维。多组分纤维的实例包括但不限于由两种材料形成的双组分纤维或由三种材料形成的三组分纤维。材料被布置在跨多组分纤维的截面的大致恒定定位的不同区域中，并且沿多组分纤维的长度连续延伸。

本文中所使用的术语“可分离多组分纤维”指的是如上述的多组分纤维，当经受刺激时其可纵向分离成个别材料的更细纤维并因此以分离形式存在。

本文中所使用的术语“分离比”指的是分离后已分离多组分纤维与整体(即，未分离)多组分纤维的比率。第一实例是，在已分离成分离的第一组分纤维和分离的第二组分纤维的双组分纤维的情况下，分离比是分离的第一组分和分离的第二组分纤维与整体的双组分纤维的比率。

本文中所使用的术语“单组分纤维”指的是由一种材料(例如聚合物)形成的纤维。在形成单组分纤维中可使用一个或多个挤出机。这不意图排除由已添加少量添加剂以实现颜色、抗静电性质、润滑、亲水性等的一种聚合物形成的纤维。如果存在的话，这类添加剂，例如用于颜色的二氧化钛常规地以少于5重量％和更典型地约1-2重量％的量存在。

本文中所使用的术语“非织造织物”指的是具有内部空隙空间并大致由多个缠结的、插入中间的和/或粘合的纤维形成，通过不同于织造或针织的方法产生的材料。非织造织物或网可由诸如熔喷法、纺粘法、气流成网法和粘合梳理网法的方法形成。非织造织物的基重可以每平方码材料的盎司数(osy)或每平方米的克数(gsm)表示。(注：将osy乘以33.91以从osy换算至gsm)

本文中所使用的术语“基质”指的是多组分纤维和/或单组分纤维被承载或沉积于其上的任何结构。基质可包括机械、化学和/或胶粘地粘合或紧固到一起的纤维缠结。“基质”还可包括可能未粘合到一起或紧固到一起的较松散纤维缠结。

本文中所使用的术语“基重”指的是以g/m²(即，gsm)或每平方码材料的盎司数(osy)计的过滤介质的重量。(将osy乘以33.91以从osy换算至gsm)。通过ASTM D3776/D3776M-09a(2013)(织物的每单位面积质量(重量)的标准试验方法)来测定基重。

II.过滤介质

在第一实施方案中，提供包含多组分纤维和单组分纤维的过滤介质。

多组分纤维和单组分纤维可作为纤维的混合物存在于过滤介质中。另外或替代地，多组分纤维和单组分纤维可存在或沉积于基质上。基质可包括粗纤维，所述粗纤维具有≥约1μm、≥约2μm、≥约3μm、≥约4μm、≥约5μm、≥约6μm、≥约7μm、≥约8μm、≥约9μm和≥约10μm的平均纤维直径。明确公开的范围包括上文所列举值的组合，例如，约1μm至约10μm，约2μm至约6μm，约3μm至约9μm，约5μm至约8μm等。基质纤维可包含聚合材料，包括但不限于：聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚氨酯，乙烯基聚合物，含氟聚合物，聚苯乙烯，热塑性弹性体，聚乳酸，聚羟基链烷酸酯，纤维素以及它们的混合物。具体而言，基质纤维包含聚酯。

过滤介质具有≥约20gsm、≥约30gsm、≥约40gsm、≥约50gsm、≥约60gsm、≥约70gsm、≥约80gsm、≥约90gsm、≥约100gsm、≥约110gsm、≥约120gsm、≥约130gsm、≥约140gsm、≥约150gsm、≥约160gsm、≥约170gsm、≥约180gsm、≥约190gsm、≥约200gsm、≥约210gsm、≥约220gsm、≥约230gsm、≥约240gsm、≥约250gsm、≥约260gsm、≥约270gsm、≥约280gsm、≥约290gsm、≥约300gsm、≥约310gsm、≥约320gsm、≥约330gsm、≥约340gsm、≥约350gsm、≥约360gsm、≥约370gsm、≥约380gsm、≥约390gsm、≥约400gsm、≥约410gsm、≥约420gsm、≥约430gsm、≥约440gsm、≥约450gsm、≥约460gsm、≥约470gsm、≥约480gsm、≥约490gsm和≥约500gsm的基重。具体而言，过滤介质具有≥约50gsm、≥约80gsm、≥约200gsm或≥约300gsm的基重。另外或替代地，过滤介质具有≤约20gsm、≤约30gsm、≤约40gsm、≤约50gsm、≤约60gsm、≤约70gsm、≤约80gsm、≤约90gsm、≤约100gsm、≤约110gsm、≤约120gsm、≤约130gsm、≤约140gsm、≤约150gsm、≤约160gsm、≤约170gsm、≤约180gsm、≤约190gsm、≤约200gsm、≤约210gsm、≤约220gsm、≤约230gsm、≤约240gsm、≤约250gsm、≤约260gsm、≤约270gsm、≤约280gsm、≤约290gsm、≤约300gsm、≤约310gsm、≤约320gsm、≤约330gsm、≤约340gsm、≤约350gsm、≤约360gsm、≤约370gsm、≤约380gsm、≤约390gsm、≤约400gsm、≤约410gsm、≤约420gsm、≤约430gsm、≤约440gsm、≤约450gsm、≤约460gsm、≤约470gsm、≤约480gsm、≤约490gsm和≤约500gsm的基重。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约20gsm至约500gsm，约80gsm至约200gsm，约50gsm至约300gsm等。具体而言，过滤介质具有约50gsm至约300gsm的基重。

另外或替代地，过滤介质可具有≥约10％、≥约20％、≥约30％、≥约40％、≥约50％、≥约60％、≥约70％、≥约80％、≥约81％、≥约82％、≥约83％、≥约84％、≥约85％、≥约86％、≥约87％、≥约88％、≥约89％、≥约90％、≥约91％、≥约92％、≥约93％、≥约94％、≥约95％、≥约96％、≥约97％、≥约98％、≥约99％、≥约99.1％、≥约99.2％、≥约99.3％、≥约99.4％、≥约99.5％、≥约99.6％、≥约99.7％、≥约99.8％、≥约99.9％和约100％的过滤效率。具体而言，过滤介质可具有≥约80％、≥约85％、≥约90％、≥约95％的过滤效率。明确公开的范围包括上文所列举值的组合，例如，约10％至约100％，约50％至99％，约80％至100％等。通过国际标准ISO 4548-12来测定过滤效率。对于以下粒度的任一者而言，过滤介质可具有上述过滤效率：≥约2μm，≥约4μm，≥约5μm，≥约6μm，≥约7μm，≥约8μm，≥约10μm，≥约12μm，≥约14μm，≥约15μm，≥约16μm，≥约18μm，≥约20μm，≥约25μm，≥约30μm，≥约35μm，≥约40μm，≥约45μm，≥约50μm，≥约55μm，≥约60μm，≥约65μm，≥约70μm，≥约75μm，≥约85μm，≥约90μm，≥约95μm和≥约100μm。明确公开的范围包括上文所列举值的组合，例如，约2μm至约100μm，约4μm至约40μm，约5μm至约20μm等。

A.多组分纤维

多组分纤维可包含至少两种组分、至少三种组分、至少四种组分、至少五种组分、至少六种组分、至少七种组分、至少八种组分、至少九种组分或至少十种组分。具体而言，多组分纤维包含两种组分(即，双组分纤维)或三种组分(即，三组分纤维)。换言之，双组分纤维可包含第一组分和第二组分；三组分纤维可包含第一组分、第二组分和第三组分；等等。

多组分纤维可具有各种构造，诸如但不限于并列式、海岛型、分区饼式、分区十字形、带尖端多叶形和皮芯型。多组分纤维的并列式构造的实例示于图1a和1b中。多组分纤维的海岛型构造的实例示于图2中。此外，具有海岛型构造的双组分纤维的SEM图像示于图3中。在这种构造中，“海”组分(即，第一组分)环绕多个单独的“岛”组分(例如第二组分)。另外或替代地，岛可独立地包括第三组分、第四组分、第五组分、第六组分和/或它们的组合。一般而言，海组分大致环绕和包封岛组分，但这不是必需的。此外，海组分一般可构成纤维的整个暴露外表面，但这不是必需的。多组分纤维的分区饼式构造或楔式构造的实例示于图4a和4b中。分区饼式构造可具有对称或不对称的几何形状。多组分纤维的分区十字形构造的实例示于图5中。带尖端多叶形构造的实例示于图6中。带尖端多叶形构造可具有3至8个叶，特别是3个叶(即，三叶形)，如图6中所示。多组分纤维的皮芯型构造的实例示于图7a和7b中。在这种构造中，“皮”组分(即，第一组分)环绕“芯”组分(即，第二组分)。一般而言，皮组分大致环绕和包封芯组分，但这不是必需的。此外，皮组分一般可构成纤维的整个暴露外表面，但这不是必需的。具体而言，多组分纤维具有海岛型构造。尽管图1a、1b、3、4a、4b、5和6示出双组分纤维的构造，但本文所述的这类构造不仅局限于双组分纤维，而且可包括至少三种组分、至少四种组分、至少五种组分、至少六种组分、至少七种组分、至少八种组分、至少九种组分或至少十种组分。

本文所述的多组分构造可具有变化的组分重量比。例如，本文所述构造中的双组分纤维可包括呈以下比率的至少第一组分和第二组分：约5/95，约10/90，约15/85，约20/80，约25/75，约30/70，约35/65，约40/60，约45/55，约50/50，约55/45，约60/40，约65/35，约70/30，约75/25，约80/20，约85/15，约90/10，约95/5等。图1a示出具有50/50比率的第一组分和第二组分的并列式构造，并且图1b示出具有20/80比率的第一组分和第二组分的并列式构造。

另外或替代地，多组分纤维具有≥约0.2英寸、≥约0.4英寸、≥约0.6英寸、≥约0.8英寸、≥约1.0英寸、≥约1.1英寸、≥约1.2英寸、≥约1.3英寸、≥约1.4英寸、≥约1.5英寸、≥约1.6英寸、≥约1.7英寸、≥约1.8英寸、≥约1.9英寸、≥约2.0英寸、≥约2.1英寸、≥约2.2英寸、≥约2.3英寸、≥约2.4英寸、≥约2.5英寸、≥约2.6英寸、≥约2.7英寸、≥约2.8英寸、≥约2.9英寸、≥约3.0英寸、≥约3.1英寸、≥约3.2英寸、≥约3.4英寸、≥约3.5英寸、≥约3.6英寸、≥约3.7英寸、≥约3.8英寸、≥约3.9英寸、≥约4.0英寸、≥约4.2英寸、≥约4.4英寸、≥约4.6英寸、≥约4.8英寸、≥约5.0英寸、≥约5.2英寸、≥约5.4英寸、≥约5.6英寸、≥约5.8英寸和≥约6.0英寸的长度。具体而言，多组分纤维具有≥约1.5英寸的长度。另外或替代地，多组分纤维具有≤约0.2英寸、≤约0.4英寸、≤约0.6英寸、≤约0.8英寸、≤约1.0英寸、≤约1.1英寸、≤约1.2英寸、≤约1.3英寸、≤约1.4英寸、≤约1.5英寸、≤约1.6英寸、≤约1.7英寸、≤约1.8英寸、≤约1.9英寸、≤约2.0英寸、≤约2.1英寸、≤约2.2英寸、≤约2.3英寸、≤约2.4英寸、≤约2.5英寸、≤约2.6英寸、≤约2.7英寸、≤约2.8英寸、≤约2.9英寸、≤约3.0英寸、≤约3.1英寸、≤约3.2英寸、≤约3.4英寸、≤约3.5英寸、≤约3.6英寸、≤约3.7英寸、≤约3.8英寸、≤约3.9英寸、≤约4.0英寸、≤约4.2英寸、≤约4.4英寸、≤约4.6英寸、≤约4.8英寸、≤约5.0英寸、≤约5.2英寸、≤约5.4英寸、≤约5.6英寸、≤约5.8英寸和≤约6.0英寸的长度。具体而言，多组分纤维具有≤约3.0英寸的长度。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约0.2英寸至约6.0英寸，约0.8英寸至约4.0英寸，约1.5至约3.0英寸，约2.0至约5.4英寸等。

另外或替代地，多组分纤维以≥约5重量％、≥约10重量％、≥约15重量％、≥约20重量％、≥约25重量％、≥约30重量％、≥约35重量％、≥约40重量％、≥约45重量％、≥约50重量％、≥约55重量％、≥约60重量％、≥约65重量％、≥约70重量％、≥约75重量％、≥约80重量％、≥约85重量％、≥约90重量％和≥约95重量％的量存在于过滤介质中。具体而言，多组分纤维以≥约70重量％、≥约75重量％、≥约80重量％、≥约85重量％或≥约90重量％的量存在于过滤介质中。另外或替代地，多组分纤维以≤约5重量％、≤约10重量％、≤约15重量％、≤约20重量％、≤约25重量％、≤约30重量％、≤约35重量％、≤约40重量％、≤约45重量％、≤约50重量％、≤约55重量％、≤约60重量％、≤约65重量％、≤约70重量％、≤约75重量％、≤约80重量％、≤约85重量％、≤约90重量％和≤约95重量％的量存在于过滤介质中。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约5重量％至约95重量％，约10重量％至约90重量％，约50重量％至约95重量％，约70重量％至约90重量％等。具体而言，多组分纤维以约10重量％至约90重量％的量存在于过滤介质中。

另外或替代地，多组分纤维可分离成各种分离组分(即，作为可分离多组分纤维)。可分离多组分纤维可响应于机械分离(例如梳理、水力缠结、针刺等)、化学分离、溶剂分离和/或热分离。具体而言，可分离多组分纤维响应于机械分离。因此，可分离多组分纤维的至少一部分可以分离形式，作为诸如第一分离组分、第二分离组分、第三分离组分、第四分离组分、第五分离组分、第六分离组分、第七分离组分、第八分离组分、第九分离组分和/或第十分离组分的各种分离组分存在于过滤介质中。具体而言，可分离多组分纤维的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于过滤介质中。绘示出呈分离和未分离形式的多组分纤维并包括单组分纤维的SEM图像示于图8中。

另外或替代地，可分离多组分纤维可具有≥约5％、≥约10％、≥约15％、≥约20％、≥约25％、≥约30％、≥约35％、≥约40％、≥约45％、≥约50％、≥约55％、≥约60％、≥约65％、≥约70％、≥约85％、≥约90％和≥约95％的分离比。具体而言，可分离多组分纤维具有≥约10％、≥约25％、≥约50％或≥约80％的分离比。另外或替代地，可分离多组分纤维可具有≤约5％、≤约10％、≤约15％、≤约20％、≤约25％、≤约30％、≤约35％、≤约40％、≤约45％、≤约50％、≤约55％、≤约60％、≤约65％、≤约70％、≤约85％、≤约90％和≤约95％的分离比。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约5％至约95％，约10％至约90％，约20％至约75％，约50％至约80％等。

另外或替代地，多组分纤维的组分的每一种(分离或未分离)可具有相同或不同的平均直径，特别是不同的平均直径。多组分纤维的组分的每一种(分离或未分离)可独立地具有≤约0.1μm、≤约0.2μm、≤约0.3μm、≤约0.4μm、≤约0.5μm、≤约0.6μm、≤约0.7μm、≤约0.8μm、≤约0.9μm、≤约1.0μm、≤约1.2μm、≤约1.4μm、≤约1.6μm、≤约1.8μm、≤约2.0μm、≤约2.2μm、≤约2.4μm、≤约2.6μm、≤约2.8μm、≤约3.0μm、≤约3.2μm、≤约3.4μm、≤约3.6μm、≤约3.8μm、≤约4.0μm、≤约4.2μm、≤约4.4μm、≤约4.6μm、≤约4.8μm、≤约5.0μm、≤约5.2μm、≤约5.4μm、≤约5.6μm、≤约5.8μm、≤约6.0μm、≤约6.2μm、≤约6.4μm、≤约6.6μm、≤约6.8μm、≤约7.0μm、≤约7.2μm、≤约7.4μm、≤约7.6μm、≤约7.8μm、≤约8.0μm、≤约8.2μm、≤约8.4μm、≤约8.6μm、≤约8.8μm、≤约9.0μm、≤约9.2μm、≤约9.4μm、≤约9.6μm、≤约9.8μm和≤约10.0μm的平均直径。另外或替代地，多组分纤维的组分的每一种(分离或未分离)可独立地具有≥约0.1μm、≥约0.2μm、≥约0.3μm、≥约0.4μm、≥约0.5μm、≥约0.6μm、≥约0.7μm、≥约0.8μm、≥约0.9μm、≥约1.0μm、≥约1.2μm、≥约1.4μm、≥约1.6μm、≥约1.8μm、≥约2.0μm、≥约2.2μm、≥约2.4μm、≥约2.6μm、≥约2.8μm、≥约3.0μm、≥约3.2μm、≥约3.4μm、≥约3.6μm、≥约3.8μm、≥约4.0μm、≥约4.2μm、≥约4.4μm、≥约4.6μm、≥约4.8μm、≥约5.0μm、≥约5.2μm、≥约5.4μm、≥约5.6μm、≥约5.8μm、≥约6.0μm、≥约6.2μm、≥约6.4μm、≥约6.6μm、≥约6.8μm、≥约7.0μm、≥约7.2μm、≥约7.4μm、≥约7.6μm、≥约7.8μm、≥约8.0μm、≥约8.2μm、≥约8.4μm、≥约8.6μm、≥约8.8μm、≥约9.0μm、≥约9.2μm、≥约9.4μm、≥约9.6μm、≥约9.8μm和≥约10.0μm的平均直径。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约0.1μm至约10.0μm，约0.8μm至约6.6μm，约0.1μm至约2.0μm，约1.0μm至约5.0μm，约5.0μm至约10.0μm等。具体而言，可分离多组分的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于过滤介质中，所述第一分离组分具有≤约2.0μm或≤约1.0μm的平均直径，所述第二分离组分具有约1.0μm至约5.0μm的平均直径。

另外或替代地，多组分纤维的组分的每一种(分离或未分离)可独立地以≤约5％、≤约10％、≤约15％、≤约20％、≤约25％、≤约30％、≤约35％、≤约40％、≤约45％、≤约50％、≤约55％、≤约60％、≤约65％、≤约70％、≤约75％、≤约80％、≤约85％、≤约90％和≤约95％的多组分纤维的重量比存在。另外或替代地，多组分纤维的组分的每一种(分离或未分离)可独立地以≥约5％、≥约10％、≥约15％、≥约20％、≥约25％、≥约30％、≥约35％、≥约40％、≥约45％、≥约50％、≥约55％、≥约60％、≥约65％、≥约70％、≥约75％、≥约80％、≥约85％、≥约90％和≥约95％的多组分纤维的重量比存在。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约5％至约95％，约10％至约90％，约25％至约80％，约40％至约70％等。具体而言，第一分离组分可以可分离多组分纤维的约10％至约90％分离的重量比存在于过滤介质中，并且第二分离组分可以可分离多组分纤维的约10％至约90％的分离重量比存在于过滤介质中。因此，例如，如果第一分离组分以可分离多组分纤维的10％的重量比存在于过滤介质中，则第二分离组分以可分离多组分纤维的90％的分离重量比存在于过滤介质中。

另外或替代地，多组分纤维的组分(分离或未分离)可包含材料，诸如但不限于聚合材料、陶瓷材料、二氧化钛、玻璃、氧化铝和二氧化硅，特别是聚合材料。聚合材料的合适实例包括但不限于聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚氨酯、乙烯基聚合物、含氟聚合物、聚苯乙烯、热塑性弹性体、聚乳酸、聚羟基链烷酸酯、纤维素以及它们的混合物。

合适的聚烯烃的实例包括但不限于：聚乙烯，例如，高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯；聚丙烯，例如，等规立构聚丙烯、间规聚丙烯以及等规立构聚丙烯和无规立构聚丙烯的混合物；聚丁烯，例如，聚(1-丁烯)和聚(2-丁烯)；聚戊烯，例如，聚(1-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-1-戊烯)和聚(4-甲基-1-戊烯)；它们的共聚物，例如，乙烯-丙烯共聚物；以及它们的混合物。合适的共聚物包括由两种或更多种不同的不饱和烯烃单体制备的无规和嵌段共聚物，诸如乙烯/丙烯和乙烯/丁烯共聚物。还可使用的是使用单位点催化剂、有时称为茂金属催化剂的聚烯烃。聚丙烯酸酯的实例包括但不限于聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。纤维素材料的实例包括但不限于硝酸纤维素、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素等。

合适的聚酯的实例包括但不限于：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸四亚甲酯、聚对苯二甲酸亚环己基-1,4-二亚甲酯，和它们的间苯二甲酸酯共聚物，以及它们的混合物。还可使用诸如聚乳酸以及其共聚物和混合物的生物可降解聚酯。合适的聚酰胺包括但不限于尼龙，诸如尼龙6、尼龙6/6、尼龙4/6、尼龙11、尼龙12、尼龙6/10、尼龙6/12、尼龙12/12，己内酰胺和环氧烷二胺的共聚物，等等，以及它们的混合物和共聚物。合适的乙烯基聚合物的实例是聚氯乙烯和聚乙烯醇。具体而言，多组分纤维的组分(分离或未分离)包含尼龙和/或聚酯，特别是第一分离组分包含尼龙并且第二分离组分包含聚酯。

另外或替代地，聚合材料可进一步包括并不不利地影响其所需性质的其他另外的组分。示例性的另外组分包括但不限于抗氧化剂、稳定剂、表面活性剂、蜡、流动促进剂、固体溶剂、微粒以及添加以增强聚合物组分的可加工性或最终使用性质的其他材料。这类添加剂可以常规的量来使用。

B.单组分纤维

单组分纤维具有≥约0.2英寸、≥约0.4英寸、≥约0.6英寸、≥约0.8英寸、≥约1.0英寸、≥约1.1英寸、≥约1.2英寸、≥约1.3英寸、≥约1.4英寸、≥约1.5英寸、≥约1.6英寸、≥约1.7英寸、≥约1.8英寸、≥约1.9英寸、≥约2.0英寸、≥约2.1英寸、≥约2.2英寸、≥约2.3英寸、≥约2.4英寸、≥约2.5英寸、≥约2.6英寸、≥约2.7英寸、≥约2.8英寸、≥约2.9英寸、≥约3.0英寸、≥约3.1英寸、≥约3.2英寸、≥约3.4英寸、≥约3.5英寸、≥约3.6英寸、≥约3.7英寸、≥约3.8英寸、≥约3.9英寸、≥约4.0英寸、≥约4.2英寸、≥约4.4英寸、≥约4.6英寸、≥约4.8英寸、≥约5.0英寸、≥约5.2英寸、≥约5.4英寸、≥约5.6英寸、≥约5.8英寸和≥约6.0英寸的长度。另外或替代地，单组分纤维具有≤约0.2英寸、≤约0.4英寸、≤约0.6英寸、≤约0.8英寸、≤约1.0英寸、≤约1.1英寸、≤约1.2英寸、≤约1.3英寸、≤约1.4英寸、≤约1.5英寸、≤约1.6英寸、≤约1.7英寸、≤约1.8英寸、≤约1.9英寸、≤约2.0英寸、≤约2.1英寸、≤约2.2英寸、≤约2.3英寸、≤约2.4英寸、≤约2.5英寸、≤约2.6英寸、≤约2.7英寸、≤约2.8英寸、≤约2.9英寸、≤约3.0英寸、≤约3.1英寸、≤约3.2英寸、≤约3.4英寸、≤约3.5英寸、≤约3.6英寸、≤约3.7英寸、≤约3.8英寸、≤约3.9英寸、≤约4.0英寸、≤约4.2英寸、≤约4.4英寸、≤约4.6英寸、≤约4.8英寸、≤约5.0英寸、≤约5.2英寸、≤约5.4英寸、≤约5.6英寸、≤约5.8英寸和≤约6.0英寸的长度。具体而言，单组分纤维具有≤约3.0英寸的长度。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约0.2至约6.0，约0.8至约4.0，约1.5至约3.0，约2.0至约5.4等。

另外或替代地，单组分纤维以≥约5重量％、≥约10重量％、≥约15重量％、≥约20重量％、≥约25重量％、≥约30重量％、≥约35重量％、≥约40重量％、≥约45重量％、≥约50重量％、≥约55重量％、≥约60重量％、≥约65重量％、≥约70重量％、≥约75重量％、≥约80重量％、≥约85重量％、≥约90重量％和≥约95重量％的量存在于过滤介质中。另外或替代地，单组分纤维以≤约5重量％、≤约10重量％、≤约15重量％、≤约20重量％、≤约25重量％、≤约30重量％、≤约35重量％、≤约40重量％、≤约45重量％、≤约50重量％、≤约55重量％、≤约60重量％、≤约65重量％、≤约70重量％、≤约75重量％、≤约80重量％、≤约85重量％、≤约90重量％和≤约95重量％的量存在于过滤介质中。具体而言，单组分纤维以≤约50重量％的量存在于过滤介质中。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约5重量％至约95重量％，约10重量％至约90重量％，约50重量％至约95重量％，约70重量％至约90重量％等。具体而言，单组分纤维以约10重量％至约90重量％的量存在于过滤介质中。

另外或替代地，单组分纤维可具有≤约0.1μm、≤约0.2μm、≤约0.3μm、≤约0.4μm、≤约0.5μm、≤约0.6μm、≤约0.7μm、≤约0.8μm、≤约0.9μm、≤约1.0μm、≤约1.2μm、≤约1.4μm、≤约1.6μm、≤约1.8μm、≤约2.0μm、≤约2.2μm、≤约2.4μm、≤约2.6μm、≤约2.8μm、≤约3.0μm、≤约3.2μm、≤约3.4μm、≤约3.6μm、≤约3.8μm、≤约4.0μm、≤约4.2μm、≤约4.4μm、≤约4.6μm、≤约4.8μm、≤约5.0μm、≤约5.2μm、≤约5.4μm、≤约5.6μm、≤约5.8μm、≤约6.0μm、≤约6.2μm、≤约6.4μm、≤约6.6μm、≤约6.8μm、≤约7.0μm、≤约7.2μm、≤约7.4μm、≤约7.6μm、≤约7.8μm、≤约8.0μm、≤约8.2μm、≤约8.4μm、≤约8.6μm、≤约8.8μm、≤约9.0μm、≤约9.2μm、≤约9.4μm、≤约9.6μm、≤约9.8μm、≤约10.0μm、≤约11.0μm、≤约12.0μm、≤约13.0μm、≤约14.0μm、≤约15.0μm、≤约16.0μm、≤约17.0μm、≤约18.0μm、≤约19.0μm和≤约20.0μm的平均直径。另外或替代地，单组分纤维可具有≥约0.1μm、≥约0.2μm、≥约0.3μm、≥约0.4μm、≥约0.5μm、≥约0.6μm、≥约0.7μm、≥约0.8μm、≥约0.9μm、≥约1.0μm、≥约1.2μm、≥约1.4μm、≥约1.6μm、≥约1.8μm、≥约2.0μm、≥约2.2μm、≥约2.4μm、≥约2.6μm、≥约2.8μm、≥约3.0μm、≥约3.2μm、≥约3.4μm、≥约3.6μm、≥约3.8μm、≥约4.0μm、≥约4.2μm、≥约4.4μm、≥约4.6μm、≥约4.8μm、≥约5.0μm、≥约5.2μm、≥约5.4μm、≥约5.6μm、≥约5.8μm、≥约6.0μm、≥约6.2μm、≥约6.4μm、≥约6.6μm、≥约6.8μm、≥约7.0μm、≥约7.2μm、≥约7.4μm、≥约7.6μm、≥约7.8μm、≥约8.0μm、≥约8.2μm、≥约8.4μm、≥约8.6μm、≥约8.8μm、≥约9.0μm、≥约9.2μm、≥约9.4μm、≥约9.6μm、≥约9.8μm、≥约10.0μm、≥约11.0μm、≥约12.0μm、≥约13.0μm、≥约14.0μm、≥约15.0μm、≥约16.0μm、≥约17.0μm、≥约18.0μm、≥约19.0μm和≥约20.0μm的平均直径。具体而言，单组分纤维具有≥约5.0μm的平均直径。明确公开的范围包括上文所列举上限和下限的组合，例如，约0.1μm至约10.0μm，约0.8μm至约6.6μm，约0.1μm至约2.0μm，约1.0μm至约5.0μm，约5.0μm至约10.0μm等。

另外或替代地，单组分纤维可包含诸如但不限于如上述的聚合材料、陶瓷材料、纤维素、二氧化钛、玻璃、氧化铝和二氧化硅的材料。具体而言，单组分纤维包含诸如聚酯的聚合材料。

C.粘合剂

另外或替代地，可利用胶粘剂，通过热粘合或超声波粘合，通过使用粘合纤维、树脂，或使用这类技术的组合，将多组分纤维和单组分纤维粘附或粘合到一起。可以在包括例如粉末涂布、喷涂或使用预形成胶粘网的各种技术中施加胶粘剂(例如压敏胶粘剂、热熔胶粘剂)。示例性胶粘剂包括但不限于热熔胶粘剂，诸如聚酯、聚酰胺、丙烯酸酯或它们的组合(混合物或共聚物)。

粘合纤维可包含聚酯(例如，低熔聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、共聚酯、PET、未拉伸PET、coPET)，乙烯基化合物(例如，聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯)，聚烯烃(例如PE、PP)，聚氨酯和聚酰胺(例如共聚酰胺)材料。具体而言，粘合纤维包含低熔PET。粘合纤维可为单组分的或呈多组分纤维的形式。合适的多组分纤维的实例包括但不限于聚烯烃(例如聚乙烯(HDPE、LLDPE)，聚丙烯/聚酯，coPET(例如熔融非晶、熔融结晶)/聚酯，coPET/尼龙和PET/PPS。

合适的树脂的实例包括但不限于：聚酯，聚烯烃，乙烯基化合物(例如，丙烯酸类、苯乙烯化的丙烯酸类、乙酸乙烯酯、乙烯基丙烯酸类、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯氯乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯醇衍生物)，酚醛树脂基，聚氨酯，聚酰胺，聚腈，弹性体，天然橡胶，尿素甲醛，三聚氰胺甲醛，酚甲醛，淀粉聚合物，热固性聚合物，热塑塑料以及它们的组合。具体而言，树脂是丙烯酸化合物。

可在用于从诸如气流和液体的流体流中去除诸如粉尘和烟灰的各种微粒材料的过滤结构中使用本文所述的过滤介质。气流可包括空气，并且液体可为含水和不含水的，诸如油和/或燃料。过滤结构还可包括用于捕集较大颗粒(例如约10μm至约100μm)的预过滤器。

D.混合组合物

在各个方面中，本文提供非织造材料混合物。非织造材料混合物包含如本文所述的可分离多组分纤维，所述纤维能够利用机械力(例如梳理、水力缠结、针刺等)分离成至少第一分离组分、第二分离组分、第三分离组分、第四分离组分、第五分离组分、第六分离组分、第七分离组分、第八分离组分、第九分离组分和/或第十分离组分。具体而言，可分离多组分纤维能够利用机械力分离成如本文所述的第一分离组分和如本文所述的第二分离组分。

III.制备过滤介质的方法

在各个方面中，提供制备如本文所述的过滤介质的方法。所述方法包括将如本文所述的可分离多组分纤维与如本文所述的单组分纤维混合，以及将可分离多组分纤维分离成如上述的分离组分。具体而言，将可分离多组分纤维分离成如本文所述的第一分离组分和第二分离组分。

分离可分离多组分纤维的合适方法包括但不限于机械分离、化学分离、溶剂分离和/或热分离。具体而言，可分离多组分纤维被机械分离。机械分离可通过梳理、水力缠结和/或针刺来实现。热分离可通过向多组分纤维施加热力以分离或分离组分来实现。

如本领域中已知的，梳理一般包括使纤维经过梳理机的步骤以根据需要对齐纤维，典型地将纤维放置成大致平行的行，但纤维可差异定向。梳理机一般包括表面覆齿的一系列旋转圆柱体。随着将纤维经过梳理机传送于诸如鼓的移动表面上，这些齿穿过纤维，此举可造成分离。

在水力缠结中，纤维典型地被纵向传送至水力缠结装置，其中每一个包括一行或多行细孔口的多个歧管引导高压水注穿过纤维，以缠结纤维并形成粘结织物，借此也可发生纤维的分离。水力缠结装置可以本领域已知的方式和如例如美国专利号3,485,706中所描述地构建，所述美国专利以引用的方式并入本文。可通过喷射在约200psig至约1800psig或更大的压力下供应的液体(例如水)以形成基本为圆柱形的细液流来实现纤维水力缠结。高压流指向纤维的至少一个表面。纤维可一次或多次经过水力缠结装置以在纤维的一侧或两侧上实现水力缠结或提供任何所需的水力缠结程度。

在针刺中，将纤维引导至针刺装置，如本领域已知的，所述针刺装置典型地包括位于纤维上方和下方的一组平行针板。在针板中以垂直的方式设置倒刺针。在操作期间，针板以循环的方式彼此相向和远离地移动，迫使倒刺针刺入纤维并抽出，从而使纤维相对于彼此移动并且缠结，借此可发生分离。

此外，多组分纤维与单组分纤维的混合可包括如上述的梳理、气流成网和/或湿法成网。典型地，气流成网法(也被称为干法成网)包括将纤维分散至快速移动的空气流中并且借助压力或真空将所述纤维压缩于移动筛上。在湿法成网法中，可将纤维悬浮于水中以获得均匀分布。随着纤维和水悬浮液，或“浆液”，流动至移动金属丝网筛上，水通过，从而留下纤维随机铺放在均匀的网中。然后将另外的水挤出网，并且通过干燥去除剩余的水。

另外或替代地，制备过滤介质的方法可进一步包括将多组分纤维与单组分纤维粘合。合适的粘合方法包括但不限于如机械粘合、热粘合和化学粘合。机械粘合的实例包括但不限于如上述的水力缠结和针刺。在热粘合中，将热和/或压力施加于纤维。热粘合的实例包括但不限于空气加热和轧光。

另外或替代地，制备过滤介质的方法可进一步包括添加如上述的胶粘剂、粘合纤维和/或树脂。可基于待经过过滤介质过滤的流体类型来决定胶粘剂、粘合纤维和/或树脂的添加。例如，如果过滤介质被用于油或空气过滤，则可能不需要另外的粘合纤维和/或树脂。另一方面，如果过滤介质被用于燃料过滤，则可视需要包括另外的胶粘剂、粘合纤维和/或树脂。

IV.其他实施方案

本发明可另外或替代地包括一个或更多个以下实施方案。

实施方案1：过滤介质，其包含：可分离多组分纤维，其中可分离多组分纤维(例如双组分纤维)的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于过滤介质中，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm或者小于或等于约1μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。

实施方案2：如实施方案1所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维具有选自由并列式、海岛型、分区饼式、分区十字形和带尖端多叶形组成的组的构造。

实施方案3：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维和/或单组分纤维具有小于或等于约3英寸的长度。

实施方案4：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维以约10-90重量％的量存在于过滤介质中，和/或单组分纤维以约10-90重量％的量存在于过滤介质中。

实施方案5：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中第一分离组分以可分离多组分纤维的约10％-90％的重量比存在，和/或第二分离组分以可分离多组分纤维的约10％-90％的重量比存在。

实施方案6：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中第一分离组分、第二分离组分和/或单组分纤维包含独立地选自由聚合材料(例如，聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯和乙烯基聚合物)、陶瓷材料、二氧化钛、玻璃、氧化铝和二氧化硅组成的组的材料。

实施方案7：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中第一分离组分包含尼龙，第二分离组分包含聚酯，和/或单组分纤维包含聚酯。

本发明可另外或替代地包括一个或更多个以下实施方案。

实施方案1：过滤介质，其包含：可分离多组分纤维，其中可分离多组分纤维(例如双组分纤维)的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于过滤介质中，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm或者小于或等于约1μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。

实施方案2：如实施方案1所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维具有选自由并列式、海岛型、分区饼式、分区十字形和带尖端多叶形组成的组的构造。

实施方案3：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维和/或单组分纤维具有小于或等于约3英寸的长度。

实施方案4：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维以约10-90重量％的量存在于过滤介质中，和/或单组分纤维以约10-90重量％的量存在于过滤介质中。

实施方案5：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中第一分离组分以可分离多组分纤维的约10％-90％的重量比存在，和/或第二分离组分以可分离多组分纤维的约10％-90％的重量比存在。

实施方案6：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中第一分离组分、第二分离组分和/或单组分纤维包含独立地选自由聚合材料(例如，聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯和乙烯基聚合物)、陶瓷材料、二氧化钛、玻璃、氧化铝和二氧化硅组成的组的材料。

实施方案7：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中第一分离组分包含尼龙，第二分离组分包含聚酯，和/或单组分纤维包含聚酯。

实施方案8：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中过滤介质具有约50gsm至约300gsm的基重。

实施方案9：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维具有至少约10％的分离比。

实施方案10：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维响应于机械分离。

实施方案11：如先前实施方案中任一者所述的过滤介质，其中可分离多组分纤维和/或单组分纤维作为混合物存在。

实施方案12：一种制备如先前实施方案中任一者所述的过滤介质的方法，所述方法包括：将可分离多组分纤维与单组分纤维混合(例如梳理、气流成网和/或湿法成网)；以及将可分离多组分纤维机械地分离(例如水力缠结、针刺和/或梳理)成第一分离组分和第二分离组分。

实施方案13：如实施方案12所述的方法，进一步包括将多组分纤维与单组分纤维粘合(例如针刺和/或水力缠结)。

实施方案14：如实施方案12或13所述的方法，进一步包括添加粘合纤维和/或树脂。

实施方案15：一种非织造材料混合物，其包含：可分离多组分纤维，其能够利用机械力分离成至少第一分离组分和第二分离组分，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。

实施例

以下实施例仅为例示性的，并且不以任何方式限制本公开。

实施例1-润滑油过滤试验

根据国际标准ISO 4548-12来测定下表1中的下列过滤介质组合物的每一者的过滤效率，其中试验流体为具有一定量添加粉尘的油。

表1

对于表1中所有过滤介质组合物而言，单组分纤维包含PET并且双组分纤维包含PET和尼龙。单组分纤维得自Barnet。双组分纤维包含约45重量％尼龙和约55重量％PET并且具有海岛型构造。单组分和双组分纤维具有约1-3英寸、特别是约51mm的长度。单组分纤维具有约10μm的直径。双组分纤维被分离成具有约1μm至约3μm直径的第一组分和第二组分纤维。通过将单组分和双组分纤维以表1中提供的比率混合并且然后将那些混合物提供至梳理机以使过滤介质组合物成网来制作过滤介质组合物。在成网期间，通过改变机器设置和网收集器速度来获得针对每种组合物的不同基重。

实施例1a-扁平片材1号

对扁平片材1号的操作条件示于下表2中。

表2

(BUGL*代表基础上游比重水平)

扁平片材1号的试验结果示于下表3和4中。

表3

表4

绘示出测试期间压差比时间的图表示于图9中。绘示出对每种粒度的过滤效率比时间的图表示于图10中。绘示出平均过滤效率比粒度的图表示于图11中。

实施例1b-扁平片材4号

对扁平片材4号的操作条件示于下表5中。

表5

扁平片材4号的试验结果示于下表6和7中。

表6

表7

绘示出测试期间压差比时间的图表示于图12中。绘示出对每种粒度的过滤效率比时间的图表示于图13中。绘示出平均过滤效率比粒度的图表示于图14中。

实施例1c-扁平片材5号

对扁平片材5号的操作条件示于下表8中。

表8

扁平片材5号的试验结果示于下表9和10中。

表9

表10

绘示出测试期间压差比时间的图表示于图15中。绘示出对每种粒度的过滤效率比时间的图表示于图16中。绘示出平均过滤效率比粒度的图表示于图17中。

试验结果的总结提供于下表11中。

表11

在表11中，样本ID 1对应于得自Hollingsworth&Vose的比较玻璃介质组合物；样本ID 2和3对应于扁平片材4号；并且样本ID 4和5对应于扁平片材5号。如上表11中所示，过滤介质组合物意外地展现出对各种大小颗粒的高过滤效率。这样的结果表明，当与样本ID1进行比较时，过滤介质组合物可与传统玻璃介质相媲美地或比之更好地执行。过滤介质组合物还不具有纤维脱落的缺点，这在各种工业诸如汽车工业中是有益的。

Claims (27)

1.过滤介质，其包含：可分离多组分纤维，其中所述可分离多组分纤维的至少一部分以分离形式作为至少第一分离组分和第二分离组分存在于所述过滤介质中，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。

2.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维具有选自由并列式、海岛型、分区饼式、分区十字形和带尖端多叶形组成的组的构造。

3.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维是双组分纤维。

4.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维具有小于或等于约3英寸的长度。

5.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维以约10-90重量％的量存在于所述过滤介质中。

6.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述单组分纤维以约10-90重量％的量存在于所述过滤介质中。

7.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第一分离组分以所述可分离多组分纤维的约10％-90％的重量比存在。

8.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二分离组分以所述可分离多组分纤维的约10％-90％的重量比存在。

9.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第一分离组分具有小于或等于约1μm的直径。

10.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第一分离组分和所述第二分离组分包含独立地选自由聚合材料、陶瓷材料、二氧化钛、玻璃、氧化铝和二氧化硅组成的组的材料。

11.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第一分离组分和所述第二分离组分包含选自由聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯和乙烯基聚合物组成的组的聚合材料。

12.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第一分离组分包含尼龙。

13.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述第二分离组分包含聚酯。

14.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述单组分纤维包含选自由聚合材料、陶瓷材料、二氧化钛、玻璃、氧化铝和二氧化硅组成的组的材料。

15.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述单组分纤维包含聚酯。

16.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述单组分纤维具有小于或等于约3英寸的长度。

17.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述过滤介质具有约50gsm至约300gsm的基重。

18.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维具有至少约10％的分离比。

19.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维响应于机械分离。

20.如权利要求1所述的过滤介质，其中所述可分离多组分纤维和所述单组分纤维作为混合物存在。

21.制备如权利要求1所述的的过滤介质的方法，所述方法包括：将所述可分离多组分纤维与所述单组分纤维混合；以及将所述可分离多组分纤维机械地分离成所述第一分离组分和所述第二分离组分。

22.如权利要求21所述的方法，其中机械地分离所述可分离多组分纤维包括水力缠结、针刺和/或梳理。

23.如权利要求21所述的方法，其中将所述可分离多组分纤维与所述单组分纤维混合包括梳理、气流成网和/或湿法成网。

24.如权利要求21所述的方法，进一步包括将所述多组分纤维与所述单组分纤维粘合。

25.如权利要求24所述的方法，其中将所述多组分纤维与所述单组分纤维粘合包括针刺和/或水力缠结。

26.如权利要求21所述的方法，进一步包括添加粘合纤维和/或树脂。

27.一种非织造材料混合物，其包含：可分离多组分纤维，其能够利用机械力分离成至少第一分离组分和第二分离组分，所述第一分离组分具有小于或等于约2μm的直径，所述第二分离组分具有约1μm至约5μm的直径；以及单组分纤维，其具有大于或等于约5μm的直径。