CN109276952A - 用于液体过滤介质的原纤化纤维 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了用于液体过滤介质的原纤化纤维以及与该过滤介质相关的元件和方法。在本申请描述了在过滤介质中使用的纤维网。在一些实施方案中，纤维网包括原纤化纤维、任选的非原纤化纤维和其他任选的组分(例如，粘结剂树脂)。在一些实施方案中，纤维网包括有限量的玻璃纤维或没有玻璃纤维。对原纤化纤维的相应的特征和量进行选择以赋予期望特性，包括机械特性、过滤特性(例如，容尘量和效率)以及其他益处。

Description

用于液体过滤介质的原纤化纤维
本申请是申请日为2013年6月20日、申请号为201380044182.6、发明名称为“用于液体过滤介质的原纤化纤维”(PCT/US2013/046752，进入国家阶段日期2015年2月17日)之申请的分案申请。
技术领域
本文中描述的各方面总体上涉及包括可以在过滤介质中使用的原纤化纤维的纤维网。
背景技术
过滤介质可以在多种应用中用于去除污染物。一般而言，过滤介质包括一个或更多个纤维网。纤维网提供允许流体(例如，燃料、润滑油、液压用液体、空气)流经该网的多孔结构。包含在流体内的污染物颗粒可能被捕获在纤维网上。纤维网特征(例如，纤维尺寸、纤维组合物、单位面积重量(basis weight)，等等)影响机械特性(例如，伸长率、强度，等等)和过滤特性(例如，容尘量、液体过滤效率，等等)。
某些过滤介质包括包含玻璃纤维的网。虽然往往具有期望过滤性能，但是玻璃纤维网可能呈现出有限的强度和脆性特征，这可能导致在处理、其他加工(例如，打褶、切口)、安装和使用期间纤维脱落。在过滤介质中玻璃纤维的存在还可能引起环境问题。
在一些应用中，期望地是限制纤维网中的玻璃纤维的量，同时仍能实现包括在给定压降的高过滤效率和/或高容尘量及其他的特性的期望平衡。
发明内容
本文中描述了包括原纤化纤维并且能够在过滤介质中使用的纤维网。
在一些实施方案中，提供了一系列过滤介质。在一组实施方案中，过滤介质包括:包括多根合成纤维的湿法成网纤维网。该湿法成网纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于或等于约3.0。此外，湿法成网纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维。过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且过滤介质的厚度为约0.1mm至约10.0mm。
在另一组实施方案中，过滤介质包括:包含多根合成纤维的纤维网。该纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于约3.0。此外，纤维网的容尘量大于或等于约80g/m2，其中容尘量是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(base upstream gravimetric level，BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。湿法成网纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维。另外，过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且过滤介质的厚度为约0.1mm至约10mm。
在另一组实施方案中，过滤介质包括:包含多根原纤化纤维的纤维网。该纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维。过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少98％的液体过滤效率，其中该效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。另外，过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且过滤介质的厚度为约0.1mm至约10mm。
在另一组实施方案中，过滤介质包括:包括多根有机聚合物纤维的第一层；以及包含大于或等于约60重量％原纤化纤维的第二层。第一层的第一单位面积重量大于或等于约40g/m2并且小于约300g/m2。第二层的第二单位面积重量大于或等于约3g/m2并且小于约200g/m2。第一单位面积重量与第二单位面积重量之比为至少3:1并且小于14:1。过滤介质的厚度为约0.3mm至约10mm。
当结合附图考虑时，由下面详细描述的本发明的各种非限制性实施方案，本发明的其他优点和新颖特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包含矛盾和/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献包括相对于彼此矛盾和/或不一致的公开内容，那么以生效日期在后的文件为准。
附图说明
将参照附图通过举例的方式描述本发明的非限制性的实施方案，这些附图是示意性的并非旨在按比例绘制。在附图中，所示出的每个相同的部件或几乎相同的部件通常由单一附图标记表示。为了清楚的目的，在不需要图解来使得本领域普通技术人员理解本发明的地方，不是每个部件都被标记，也不是本发明的每个实施方案中的每个部件都被示出。在附图中：
图1是示出了根据一组实施方案的纤维网的示意图。
具体实施方式
在本文中描述了在过滤介质中使用的纤维网。在一些实施方案中，纤维网包括原纤化纤维、任选的非原纤化纤维和其他任选的组分(例如，粘结剂树脂)。在一些实施方案中，纤维网包括有限量的玻璃纤维或没有玻璃纤维。对原纤化纤维的相应的特征和量进行选择以赋予期望特性，包括机械特性、过滤特性(例如，容尘量和效率)以及其他益处。由网形成的过滤介质可以特别地适合于涉及过滤燃料的应用，但是该介质还可以用于其他应用(例如，用于过滤润滑油、液压用流体、空气)。在一些实施方案中，本文中描述的纤维网可以包括多个层，但是可以为其他布置。
有利地，在一些实施方案中，原纤化纤维的使用能够增加纤维网的表面积，使得介质的一种或更多种特性改进，例如增加的颗粒捕获效率和/或容尘量。使用原纤化纤维还可以使得，与具有类似特性(例如，单位面积重量、纤维类型等)但不存在原纤化纤维的纤维网相比，纤维网的平均孔径减小。因此，包括这样的原纤化纤维的纤维网可以具有相对低压降同时实现每单位厚度增加的效率。在一些实施方案中，本文中描述的具有有限量的玻璃纤维或没有玻璃纤维的纤维网能够实现这样的提高的特性。
本文中描述的纤维网可以具有单层或多个层。在涉及多个层的一些实施方案中，清晰的层界线可能不总是明显的，如下面更详细地描述的。在图1中示出了纤维网的实施例。如图1中说明性示出的，纤维网10包括具有组合厚度25的第一层15和第二层20。可选地，纤维网可以包括附加层(未示出)。第一层可以位于过滤元件中的第二层的上游或下游。在一些实施方案中，第一层与第二层相比具有相对开放层(例如，具有相对高透气性)，并且第二层与第一层相比为相对紧密层(例如，具有相对低透气性)。在其他实施方案中，第一层与第二层相比为相对紧密层，并且第二层与第一层相比为相对开放层。
如下文中所更详细地描述的，一根或更多根原纤化纤维可以存在于纤维网的至少一层中，例如，在第一层中，在第二层中、在第一层和第二层中、或者在所有层中。在一些实施方案中，第一层可以被构造成具有相对高容尘量。第一层还可以被构造成在一些情况下具有相对高过滤效率。在一些实施方案中，第一层可以包括原纤化纤维，但是在其他实施方案中不包括原纤化纤维。在一些实例中，第一层可以位于过滤元件中的第二层的上游。在一些实施方案中，第二层包括一根或更多根原纤化纤维并且被构造成实现相对高过滤效率。在一些实施方案中，第二层还可以具有良好的容尘特性。第二层可以位于过滤元件中的第一层的下游。如下文中更详细地描述的，可以通过改变存在于纤维网的一个或更多个层中的原纤化纤维的量、原纤化纤维的类型和/或纤维的原纤化水平来调整纤维网的特性。下文中对于每个层中的原纤化纤维提供合适类型、量和原纤化水平的实施例。
应该理解，虽然在图1中示出了仅第一层和第二层，但是在其他实施方案中可以存在其他层。例如，纤维网可以包括定位成与第一层直接相邻的(例如，在与第二层相反的侧上)、与第二层直接相邻的(例如，在与第一层相反的侧上)、或者在第一层与第二层之间的第三层。也可以有附加层。此外，应该理解任何附加层(例如，第三层、第四层等)可以具有本文中对于第一层或第二层所描述的任何特征或特性。
在一些实施方案中，纤维网10包括在第一层与第二层之间的清晰界线。例如，纤维网可以包括在两个层之间的明显的界面40。在一些这样的实施方案中，第一层和第二层可以单独形成，并且可以通过任意合适的方法例如层压、排序(collation)或者通过使用粘合剂来进行组合。第一层和第二层可以使用不同的工艺或相同的工艺形成。例如，第一层和第二层中的每一个可以通过湿法成网工艺、干法成网工艺、纺丝工艺、熔喷工艺、或任何其他合适的方法单独形成。
在其他实施方案中，纤维网10不包括在第一层与第二层之间的清晰界线。例如，在两个层之间的独特界面可能不明显。在一些情况下，形成纤维网的层贯穿纤维网的厚度可能彼此没有区别。在这样的实施方案中，第一层和第二层可以通过相同的工艺(例如，湿法成网工艺、干法成网工艺、纺丝工艺、熔喷工艺、或任何其他合适的方法)或通过不同的工艺形成。在一些实例中，第一层和第二层可以同时形成。
无论第一层与第二层之间的清晰界线是否存在，在一些实施方案中，纤维网10包括横穿纤维网的厚度的一部分或全部的以下一个或更多个特性的梯度(即，变化)：例如，原纤化纤维的量、纤维的原纤化水平、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、单位面积重量、硬度、组分的比例(例如，粘结剂、树脂、交联剂)、刚度、抗拉强度、芯吸能力、亲水性/疏水性和导电性。适于用作过滤介质的纤维网可以可选地包括横穿纤维网的厚度的一个或更多个性能特征的梯度，例如，效率、容尘量、压降、渗透性和孔隙率。一个或更多个这样特性的梯度可以存在于纤维网的顶表面30与底表面35之间的纤维网中。
在纤维网内可以具有不同类型和不同配置的梯度。在一些实施方案中，在纤维网的顶表面与底表面之间的一个或更多个特性的梯度是逐渐的(例如，线性、曲线的)。例如，纤维网可以具有从纤维网的顶表面到底表面的增加的量的原纤化纤维。在另一实施方案中，纤维网可以包括横穿纤维网的厚度的一个或更多个特性的阶梯梯度。在一个这样的实施方案中，特性的转变可以首先发生在两个层之间的界面40处。例如，纤维网(例如，具有包括第一纤维类型的第一层和包括第二纤维类型的第二层)可以具有横穿界面的纤维类型之间突然转变。换言之，纤维网中的每个层可以相对不同。也可以为其他类型的梯度。
在某些实施方案中，纤维网可以包括贯穿纤维网的厚度的一部分的一个或更多个特性的梯度。在纤维网的不存在特性梯度的部分中，贯穿网的该部分的特性可以基本上恒定。如本文中所描述的，在一些实例中，特性的梯度涉及横穿纤维网的厚度的组分(例如，纤维类型，如，原纤化纤维、硬木纤维、软木纤维、添加剂、粘结剂)的不同比例。在一些实施方案中，组分可以以不同于纤维网的另一部分的量或浓度存在。在其他实施方案中，一种组分存在于纤维网的一个部分中，但是不存在于纤维网的另一部分中。也可以为其他配置。
在一些实施方案中，纤维网在纤维网的两个或更多个区域中具有一个或更多个特性的梯度。例如，包括三个层的纤维网可以具有横穿第一层和第二层的一个特性的第一梯度、以及横穿第二层和第三层另一特性的第二梯度。第一梯度和第二梯度在一些实施方案中可以相同，或者在其他实施方案中可以不同(例如，通过横穿纤维网的厚度的特性的逐渐变化和突然变化来表征)。也可以为其他配置。
纤维网可以根据具体应用和所期望的性能特征包括任意合适数目的层，例如，至少2层、至少3层、至少4层、至少5层、至少6层、至少7层、至少8层或至少9层。应该理解，在一些实施方案中，形成纤维网的层横穿纤维网的厚度可能彼此没有区别。因此，在一些实例中，由例如两个“层”或两种“纤维混合物”形成的纤维网的特征可以在于在一些实例中具有横穿纤维网的特性的梯度的单一“层”(或“复合”层)。这样的复合层可以可选地与纤维网中的附加层组合，以形成例如在纤维网的某些部分中具有一个或更多个性能的梯度而在纤维网的其他部分中不具有一个或更多个性能的梯度的纤维网。
例如，在一组实施方案中，图1的纤维网10的第一层不包括横穿第一层的厚度的特性的梯度，但是第二层包括横穿第二层的厚度的特性的梯度。在另一实施例中，图1的纤维网10的第一层包括横穿第一层的厚度的特性的梯度，但是第二层不包括横穿第二层的厚度的特性的梯度。在其他实施方案中，第一层和第二层两者均包括横穿各层的厚度的一个或更多个特性的梯度。也可以为其他配置。如本文中描述的，横穿层的厚度变化的一个或更多个特性可以包括，例如，原纤化纤维的浓度、纤维的原纤化水平、纤维类型(例如，原纤化纤维的类型)、纤维直径、纤维组成、纤维长度、纤维表面化学、孔径、材料密度、单位面积重量、硬度、组分的比例(例如，粘结剂、树脂、交联剂)、刚度、抗拉强度、芯吸能力、亲水性/疏水性和导电性。
如上所述，本文中描述的纤维网包括一根或更多根原纤化纤维。如本领域的普通技术人员所熟知的，原纤化纤维包括分支成较小直径原纤维的母体纤维，所述较小直径原纤维在一些实例中其可以进一步分支成更小直径的原纤维，所述较小直径原纤维也可以被进一步分支。原纤维的分支性质产生具有高表面积的纤维网，并且可以增加网中原纤化纤维与其他纤维的接触点的数目。网的原纤化纤维与其他纤维和/或组分的接触的点的这样的增加可以有助于增强纤维网的机械特性(例如，柔性、强度)和/或过滤性能特性。
一般而言，包括在纤维网中的原纤化纤维可以具有任意合适的原纤化水平。原纤化水平涉及纤维支化的程度。在一些实施方案中，纤维的平均原纤化水平在多个分层纤维网中的不同层之间可以变化。例如，第一层可以包括与第二层的纤维相比具有相对低原纤化水平的纤维。在其他实施方案中，第一层可以包括与第二层的纤维相比具有相对高原纤化水平的纤维。
平均原纤化水平可以根据层(或网)包括单一类型的原纤化纤维还是包括多于一种类型的原纤化纤维而在层中变化(或在整个网中变化)。在纤维网的一个或更多个层中还可以使用相同纤维类型但是被不同程度的原纤化的纤维。
可以根据任意数目的合适方法来测量原纤化水平。例如，原纤化纤维的原纤化水平可以根据纸浆的TAPPI测试方法T 227om 09Freeness所指定的加拿大标准游离度(CSF)试验来测量。该测试可以提供平均CSF值。在一些实施方案中，在纤维网中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以在约10mL至约750mL的范围内。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值可以大于或等于1mL、大于或等于约10mL、大于或等于约20mL、大于或等于约35mL、大于或等于约45mL、大于或等于约50mL、大于或等于约65mL、大于或等于约70mL、大于或等于约75mL、大于或等于约80mL、大于或等于约100mL、大于或等于约150mL、大于或等于约175mL、大于或等于约200mL、大于或等于约250mL、大于或等于约300mL、大于或等于约350mL、大于或等于约500mL、大于或等于约600mL、大于或等于约650mL、大于或等于约700mL、或者大于或等于约750mL。
在一些实施方案中，在纤维网中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以小于或等于约800mL、小于或等于约750mL、小于或等于约700mL、小于或等于约650mL、小于或等于约600mL、小于或等于约550mL、小于或等于约500mL、小于或等于约450mL、小于或等于约400mL、小于或等于约350mL、小于或等于约300mL、小于或等于约250mL、小于或等于约225mL、小于或等于约200mL、小于或等于约150mL、小于或等于约100mL、小于或等于约90mL、小于或等于约85mL、小于或等于约70mL、小于或等于约50mL、小于或等于约40mL、或者小于或等于约25mL。也可以为上述参考范围的组合(例如，原纤化纤维的平均CSF值大于或等于约10mL并且小于或等于约300mL)。也可以为其他范围。在纤维网中使用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多于一种的原纤化纤维。
在一些实施方案中，可以根据肖伯尔瑞格勒(SR)试验来测量原纤化纤维的原纤化水平。在一些实施方案中，原纤化纤维的平均SR值可以大于约20°SR、大于约30°SR、大于约40°SR、大于约50°SR、或者大于约60°SR。在一些实施方案中，原纤化纤维的平均SR值可以小于约80°SR、小于约70°SR、小于约60°SR、小于约50°SR、或者小于约40°SR。可以理解平均SR值可以在上面指出的下限与上限中的任意值之间。例如，原纤化纤维的平均SR值可以为约20°SR至约70°SR、约20°SR至约60°SR、约30°SR至约50°SR、约32°SR至约52°SR、或者约40°SR至约50°SR。
应该理解，在某些实施方案中，纤维可以具有上述范围之外的原纤维化水平。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的原纤化纤维(如果存在)的平均CSF可以改变。例如，如果原纤化纤维包括在第一层中，则第一层中的原纤化纤维的平均CSF值可以在约10mL至约750mL的范围内。在某些实施方案中，在第一层中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以大于或等于1mL、大于或等于约10mL、大于或等于约20mL、大于或等于约35mL、大于或等于约45mL、大于或等于约50mL、大于或等于约65mL、大于或等于约70mL、大于或等于约75mL、大于或等于约80mL、大于或等于约100mL、大于或等于约150mL、大于或等于约175mL、大于或等于约200mL、大于或等于约250mL、大于或等于约300mL、大于或等于约350mL、大于或等于约500mL、大于或等于约600mL、大于或等于约650mL、大于或等于约700mL、或者大于或等于约750mL。
在一些实施方案中，在第一层中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以小于或等于约750mL、小于或等于约700mL、小于或等于约650mL、小于或等于约600mL、小于或等于约550mL、小于或等于约500mL、小于或等于约450mL、小于或等于约400mL、小于或等于约350mL、小于或等于约300mL、小于或等于约250mL、小于或等于约225mL、小于或等于约200mL、小于或等于约150mL、小于或等于约100mL、小于或等于约90mL、小于或等于约85mL、小于或等于约70mL、小于或等于约50mL、小于或等于约40mL、或者小于或等于约25mL。也可以为上述参考范围的组合(例如，原纤化纤维的平均CSF值大于或等于约10mL并且小于或等于约300mL)。也可以为其他范围。在第一层中使用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多于一种的原纤化纤维。
如果原纤化纤维包括在第二层中，则在第二层中的原纤化纤维的平均CSF值可以在约10mL至约750mL的范围内。在某些实施方案中，在第二层中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以大于或等于1mL、大于或等于约10mL、大于或等于约20mL、大于或等于约35mL、大于或等于约45mL、大于或等于约50mL、大于或等于约65mL、大于或等于约70mL、大于或等于约75mL、大于或等于约80mL、大于或等于约100mL、大于或等于约150mL、大于或等于约175mL、大于或等于约200mL、大于或等于约250mL、大于或等于约300mL、大于或等于约350mL、大于或等于约500mL、大于或等于约600mL、大于或等于约650mL、大于或等于约700mL、或者大于或等于约750mL。
在一些实施方案中，在第二层中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以小于或等于约750mL、小于或等于约700mL、小于或等于约650mL、小于或等于约600mL、小于或等于约550mL、小于或等于约500mL、小于或等于约450mL、小于或等于约400mL、小于或等于约350mL、小于或等于约300mL、小于或等于约250mL、小于或等于约225mL、小于或等于约200mL、小于或等于约150mL、小于或等于约100mL、小于或等于约90mL、小于或等于约85mL、小于或等于约70mL、小于或等于约50mL、小于或等于约40mL、或者小于或等于约25mL。也可以为上述参考范围的组合(例如，原纤化纤维的平均CSF值大于或等于约10mL并且小于或等于约300mL)。也可以为其他范围。在第二层中使用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多于一种的原纤化纤维。
原纤化纤维可以由任意合适的材料例如合成材料(例如，合成聚合物，如聚酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、尼龙、丙烯酸系树脂、再生纤维素(例如，莱赛尔(lyocell)、人造丝(rayon))、聚对苯撑-2,6-苯并二唑(PBO)和天然材料(例如，天然聚合物，如纤维素(例如，非再生纤维素))形成。在一些实施方案中，使用有机聚合物纤维。
在一些实施方案中，原纤化纤维可以是合成纤维。如本文中所使用的合成纤维是由聚合物材料形成的非天然存在的纤维。原纤化纤维还可以是非合成纤维，例如，天然存在的纤维素纤维。可以理解原纤化纤维可以包括合成纤维和/或非合成纤维的任意合适组合。
在某些实施方案中，原纤化纤维由莱赛尔形成。莱赛尔纤维对于本领域技术人员是已知的作为一种类型的合成纤维的并且可以通过溶剂纺丝由再生纤维素制备。
在某些实施方案中，原纤化纤维由人造丝形成。人造丝纤维对于本领域的普通技术人员是已知的。原纤化纤维也由再生纤维素制造，并且可以使用乙酸酯法、铜铵法或粘胶工艺来制造。在这些方法中，纤维素或纤维素溶液可以纺丝以形成纤维。
可以通过任何合适原纤化精练(refinement)工艺来对纤维进行原纤化。在一些实施方案中，使用转盘精整机、打料机(stock beater)或任意其他合适的原纤化设备来进行原纤化。
应该理解，在某些实施方案中，原纤化纤维可以具有不同于如上所述的组分。例如，合适的组分可以包括丙烯酸系树脂、液晶聚合物、聚唑(例如，聚对苯撑-2,6-苯并二唑、芳纶、芳基胺、木质纤维素、非木质纤维素、棉、聚乙烯、聚烯烃、石蜡以及其他。
一般而言，原纤化纤维可以具有任意合适的尺寸(例如，经由显微镜测量的尺寸)。
如上所述，原纤化纤维包括母体纤维和原纤维。母体纤维可以具有例如约1微米至约75微米的平均直径。在一些实施方案中，母体纤维的平均直径可以小于或等于约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、小于或等于约30微米、小于或等于约20微米、或者小于或等于约15微米。在一些实施方案中，母体纤维的平均直径可以大于或等于约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、或者大于或等于约75微米。也可以为上述参考范围的组合(例如，母体纤维的平均直径大于或等于约15微米并且小于约75微米)。也可以为其他范围。
原纤维可以具有例如约0.2微米至约15微米的平均直径。在一些实施方案中，原纤维的平均直径可以小于或等于约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、或者小于或等于约1微米。在一些实施方案中，原纤维的平均直径可以大于或等于约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、或者大于或等于约10微米。也可以为上述参考范围的组合(例如，原纤维的平均直径大于或等于约3微米并且小于约6微米)。也可以为其他范围。
所描述的原纤化纤维可以具有例如约1mm至约15mm的平均长度(例如，约0.2mm至约12mm、或者约2mm至约4mm)。在一些实施方案中，原纤化纤维的平均直径可以小于或等于约15mm、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、或者小于或等于约2mm。在某些实施方案中，原纤化纤维的平均长度可以大于或等于约2mm、大于或等于约4mm、大于或等于约6mm、大于或等于约8mm、大于或等于约10mm、或者大于或等于约12mm。也可以为上述参考范围的组合(例如，原纤化纤维的平均长度大于或等于约2mm并且小于约12mm)。也可以为其他范围。原纤化纤维的平均长度是指从母体纤维的一端到母体纤维的相对端的平均长度。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)的一个轴线最大尺寸的平均值。
例如，当原纤化纤维为莱赛尔或当原纤化纤维为不同于莱赛尔的材料时，可以为上述尺寸。应该理解，在某些实施方案中，纤维和原纤维可以具有上述范围之外的尺寸。
一般而言，纤维网可以包括任意合适重量百分比的原纤化纤维以实现期望的特性平衡。在一些实施方案中，纤维网中原纤化纤维的重量百分比为约1重量％至约100重量％(例如，约2重量％至约60重量％)。例如，纤维网中的原纤化纤维的重量百分比可以大于或等于约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％、大于或等于约40重量％、大于或等于约45重量％、大于或等于约50重量％、或者大于或等于约60重量％。在一些实施方案中，该网中的原纤化纤维的重量百分比小于或等于约100重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70重量％、小于或等于约60重量％、小于或等于约55重量％、小于或等于约50重量％、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％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约2重量％并且小于或等于约25重量％)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，与其他纤维网相比具有更大的原纤化纤维的量的纤维网可以呈现出与其他纤维网相比相对更大程度的柔性和强度，例如，增加的伸长率、拉伸强度和/或破裂强度。
在某些实施方案中，纤维网或纤维网内部的层(例如，第一层或第二层)包括具有相对高原纤化程度的原纤化纤维。在一些这样的实施方案中，可以需要更少量的原纤化纤维以实现与具有相对低的原纤化程度的原纤化纤维但具有大量的这样的纤维的纤维网相同的结构和/或性能特征。在某些实施方案中，纤维网或纤维网内部的层(例如，第一层或第二层)包括具有以下平均CSF值的原纤化纤维：大于或等于约10mL并且小于或等于约300mL、小于或等于约250mL、小于或等于约225mL、小于或等于约200mL、小于或等于约150mL、小于或等于约100mL、小于或等于约90mL、小于或等于约85mL、小于或等于约70mL、小于或等于约50mL、小于或等于约40mL、或者小于或等于约25mL。在这样的纤维网中或者在纤维网内部的层中的原纤化纤维的重量百分比可以例如大于或等于约2重量％(例如，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％、大于或等于约40重量％、大于或等于约45重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约60重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％)并且小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70重量％、小于或等于约60重量％、小于或等于约55重量％、小于或等于约50重量％、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％、或者小于或等于约5重量％。也可以为其他范围。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的原纤化纤维的重量百分比还可以改变。例如，在一些实施方案中，在第一层中原纤化纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，在纤维网的第一层中的原纤化纤维的重量百分比可以大于或等于约2重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约20重量％、大于或等于约40重量％、大于或等于约60重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，第一层中的原纤化纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约40重量％、小于或等于约20重量％、小于或等于约10重量％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约2重量％并且小于或等于约100重量％)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，第二层中原纤化纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的原纤化纤维的重量百分比可以大于或等于约1重量％、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20重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约40重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约60重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、或者大于或等于约90重量％。在一些实施方案中，第二层中的原纤化纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70重量％、小于或等于约60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％、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％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约100重量％)。也可以为其他范围。
如上所述，在过滤介质的各纤维网层之间的原纤化纤维的量和原纤化水平可以变化。例如，当过滤介质的第一层为上游层并且过滤介质的第二层为下游层时原纤化纤维的相对量和原纤化水平可以变化。在一些实施方案中，上游层与下游层相比具有更小的原纤化程度(即，更大平均CSF)。在其他实施方案中，上游层与下游层相比具有更大的原纤化程度。在一些实施方案中，上游层中的原纤化纤维的百分比与下游层中的原纤化纤维的百分比相比更小。在其他实施方案中，上游层中的原纤化纤维的百分比与下游层中的原纤化纤维的百分比相比更大。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的某些实施方案中，第二层与第一层相比可以包括更多原纤化纤维(例如，比第一层多至少10％、至少20％、至少40％、至少60％、至少80％、至少100％、至少150％、至少200％、至少300％、至少400％、至少500％、或者至少1000％的原纤化纤维)。在其他实施方案中，第一层与第二层相比可以包括更多原纤化纤维(例如，比第二层多至少10％、至少20％、至少40％、至少60％、至少80％、至少100％、至少150％、至少200％、至少300％、至少400％、至少500％、或者至少1000％的原纤化纤维)。也可以为其他范围。在一些情况下，在每个层中存在相同量的原纤化纤维。横穿纤维网的厚度还可以存在原纤化纤维量的梯度。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的一些实施方案中，与第一层的原纤化纤维相比，第二层可以包括具有更高平均原纤化水平的原纤化纤维。例如，第二层的原纤化纤维的平均CSF值可以比第一层的原纤化纤维的平均CSF值大至少10％、至少20％、至少40％、至少60％、至少80％、至少100％、至少150％、至少200％、至少300％、至少400％、或者至少500％的原纤化纤维)。在其他实施方案中，第一层可以包括与第二层的原纤纤维相比具有更高平均原纤化水平的原纤化纤维。例如，第一层的原纤化纤维的平均CSF值可以比第二层的原纤化纤维的平均CSF值大至少10％、至少20％、至少40％、至少60％、至少80％、至少100％、至少150％、至少200％、至少300％、至少400％、或者至少500％的原纤化纤维)。也可以为其他范围。在一些情况下，每个层中的原纤化纤维具有相同的原纤化水平。横穿纤维网的厚度还可以存在平均原纤化水平的梯度。
在一些情况下，可能有利地是原纤化纤维沿网的机器纵向(machine direction)(即，当纤维的长度基本上沿机器纵向延伸时)和/或沿网的机器横向(cross-machinedirection)(即，当光纤的长度基本上沿机器横向延伸时)对准。应该理解术语“机器纵向”和“机器横向”在本领域中具有其常规含义。即，机器纵向是指其中在加工过程中纤维网沿加工机器移动的方向，并且机器横向是指垂直于机器纵向的方向。
在一些实施方案中，本文中描述的纤维网可以包括纤维素纤维。如本文中所描述的，纤维素纤维可以是原纤化或非原纤化的。也可以是原纤化的纤维素纤维和非原纤化的纤维素纤维的混合物。纤维素纤维可以包括任何合适类型的纤维素纤维，例如软木纤维、硬木纤维及其混合物。此外，纤维素纤维可以包括天然纤维素纤维、合成纤维素纤维(例如，再生纤维素)或其混合物。
纤维网可以包括合适百分比的纤维素纤维。例如，在一些实施方案中，纤维网中的纤维素纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网中的纤维素纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、大于或等于约95重量％、或者大于或等于约98重量％。在一些实施方案中，纤维网中的纤维素纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约98重量％、小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、小于或等于约10重量％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网包括0重量％的纤维素纤维。在其他实施方案中，纤维网包括100重量％的纤维素纤维。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的纤维素纤维的重量百分比还可以改变。例如，在一些实施方案中，纤维网的第一层中的纤维素纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的纤维素纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约95重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的纤维素纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网的第一层包括0重量％的纤维素纤维。在其他实施方案中，纤维网的第一层包括100重量％的纤维素纤维。
在一些实施方案中，纤维网的第二层中的纤维素纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的纤维素纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约95重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的纤维素纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网的第二层包括0重量％的纤维素纤维。在其他实施方案中，纤维网的第二层包括100重量％的纤维素纤维。
纤维网可以包括可以是原纤化的或非原纤化的任意合适量的硬木纤维和/或软木纤维。也可以是原纤化的和非原纤化的硬木纤维和/或软木纤维的混合物。
在一些实施方案中，纤维网中的硬木纤维的重量百分比可以为约0重量％至约98重量％。在一些实施方案中，纤维网中的硬木纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约98重量％。在一些实施方案中，纤维网中的硬木纤维的重量百分比可以小于或等于约98重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、小于或等于约10重量％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约90重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网包括0重量％的硬木纤维。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的硬木纤维的重量百分比还可以改变。例如，在一些实施方案中，纤维网的第一层中的硬木纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的硬木纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的硬木纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，纤维网的第二层中的硬木纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的硬木纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的硬木纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。
纤维网中的软木纤维的重量百分比还可以改变。例如，纤维网中的软木纤维的重量百分比可以为约0重量％至约98重量％。在一些实施方案中，纤维网中的软木纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约98重量％。在一些实施方案中，纤维网中的软木纤维的重量百分比可以小于或等于约98重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、小于或等于约10重量％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网包括0重量％的软木纤维。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的软木纤维的重量百分比还可以改变。例如，在一些实施方案中，纤维网的第一层中的软木纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的软木纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的软木纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，纤维网的第二层中的软木纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的软木纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的软木纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，本文中描述的纤维网包括一种或更多种合成纤维。如本文中所描述的，合成纤维可以是原纤化或非原纤化的。合成纤维可以包括任意合适类型的合成聚合物。合适的非原纤化合成纤维的示例包括聚酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、尼龙、丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、再生纤维素(例如，莱赛尔、人造丝)及其组合。在一些实施方案中，合成纤维为有机聚合物纤维。合成纤维还可以包括多组分纤维(即，具有多组分的纤维，例如双组分纤维)。在一些情况下，合成纤维可以包括可以由本文中描述的纤维形成(例如，聚酯、聚丙烯)的熔喷纤维。在其他情况下，合成纤维可以是静电纺丝纤维。纤维网以及纤维网的第一层和/或第二层还可以包括多于一种类型的合成纤维的组合。应该理解还可以使用其他类型的合成纤维。
纤维网可以包括合适百分比的合成纤维。例如，在一些实施方案中，纤维网中的合成纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网中的合成纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约95重量％。在一些实施方案中，纤维网中的合成纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约50重量％并且小于或等于约100重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网包括100重量％的合成纤维。在其他实施方案中，纤维网包括0重量％的合成纤维。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的合成纤维的重量百分比还可以改变。例如，在一些实施方案中，纤维网的第一层中的合成纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的合成纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约95重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的合成纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约50重量％并且小于或等于约100重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网的第一层包括0重量％的合成纤维。在其他实施方案中，纤维网的第一层包括100重量％的合成纤维。
在一些实施方案中，纤维网的第二层中的合成纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的合成纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、大于或等于约80重量％、大于或等于约90重量％、或者大于或等于约95重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的合成纤维的重量百分比可以小于或等于约100重量％、小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约50重量％并且小于或等于约100重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网的第二层包括100重量％的合成纤维。
本文中描述的纤维网还可以包括非原纤化的合成纤维(例如，短纤维)即，不是原纤化的合成纤维。如上所述合成纤维为由聚合物材料形成的非天然存在的纤维。非原纤化的合成纤维包括任意合适类型的合成聚合物，该合成聚合物包括热塑性聚合物以及本文中所描述的通常用于合成纤维的那些聚合物。合适的非原纤化合成纤维的示例包括聚酯、聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、尼龙及其组合。应该理解还可以使用其他类型的非原纤化的合成纤维类型。
一般而言，非原纤化合成纤维可以具有任意合适尺寸。例如，非原纤化合成纤维可以具有约2微米至约50微米、约2微米至约20微米、约4微米至约7微米、或者约3微米至约7微米的平均直径。在一些实施方案中，非原纤化的合成纤维的平均直径可以大于或等于约1微米、大于或等于约2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、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、大于或等于约20微米、大于或等于约30微米、大于或等于约40微米。在一些情况下，非原纤化的合成纤维的平均直径可以小于或等于约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12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2微米。也可以为上述参考范围的组合(例如，平均直径大于或等于约2微米并且小于约10微米)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，与具有相对更小平均直径的非原纤化合成纤维的纤维网相比，具有更大平均直径的非原纤化合成纤维的纤维网可以呈现出更高程度的渗透性。所描述的非原纤化合成纤维的平均长度可以为约3mm至约12mm、约4mm至约6mm、或者约5mm至约7mm。在一些实施方案中，与具有相对更小平均长度的非原纤化合成纤维的纤维网相比，具有更大平均长度的非原纤化合成纤维的纤维网可以呈现出更高程度的拉伸强度。应该理解，在某些实施方案中，非原纤化合成纤维可以具有上述范围之外的尺寸。
在一些实施方案中，非原纤化合成纤维可以为短纤维，所述短纤维可以是被切割成合适平均长度并且适于结合湿法成网工艺或干法成网工艺以形成纤维网的合成纤维。在一些情况下，短纤维组可以被切割成具有其中各纤维之间的长度仅稍微变化的特定长度。
在一些实施方案中，非原纤化纤维可以是粘结剂纤维。非原纤化合成纤维可以是单组分(即，具有单个组合物)或多组分(即，具有多种组合物，如双组分纤维)。也可以是不同非原纤化合成纤维的组合物。
在一些实施方案中，纤维网可以包括合适百分比的单组分纤维和/或多组分纤维。在一些实施方案中，所有的非原纤化合成纤维为单组分纤维。在一些实施方案中，非原纤化合成纤维的至少一部分为多组分纤维。
多组分纤维的示例为双组分纤维，所述双组分纤维包括第一材料和不同于第一材料的第二材料。多组分纤维的不同组分可以呈现出各种空间布置。例如，多组分纤维可以布置成芯壳构造(例如，第一材料可以是包围作为芯材料的第二材料的壳材料)、并排构造(例如，第一材料可以布置成与第二材料相邻)、拼接饼式(segmented pie)布置(例如，不同材料可以布置成以楔形构造彼此相邻)、三叶形布置(例如，叶的末端可以具有与叶的材料不同的材料)、以及一种组分在不同组分中的局部区域的布置(例如，“岛在海中”)。
在一些实施方案中，对于芯-壳构造，多组分纤维例如双组分纤维可以包括第一材料的壳，其包围包括第二材料的芯。在这样的布置中，对于一些实施方案，第一材料的熔点可以第二材料的熔点。因此，在制造纤维网期间(例如，干燥)的合适步骤处，包括壳的第一材料可以被熔化(例如，可以呈现出相变)，而包括芯的第二材料保持不变(例如，可以呈现出无相变)。例如，多组分纤维的外壳部分可以具有约50℃至约200℃的熔化温度(例如，180℃)并且多组分纤维的内芯可以具有大于200℃的熔化温度。因此，当纤维在干燥期间经受例如180℃的温度时，则纤维的外壳可以熔化而纤维的芯不会熔化。
纤维网可以包括合适百分比的非原纤化合成纤维。例如，在一些实施方案中，纤维网中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以为约0重量％至约98重量％。在一些实施方案中，纤维网的非原纤化合成纤维的重量百分比可以大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网中非原纤化合成纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网包括0重量％的非原纤化合成纤维。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中示例性示出的实施方案中，在每个层中的非原纤化合成纤维(例如，短纤维)的重量百分比还可以改变。例如，在一些实施方案中，纤维网的第一层中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以为约0重量％至约100重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网的第一层中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网的第一层包括0重量％的非原纤化合成纤维。在其他实施方案中，纤维网的第一层包括100重量％的非原纤化合成纤维。
在一些实施方案中，纤维网的第二层中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以为约0重量％至约98重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以大于或等于约10重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约50重量％、大于或等于约70重量％、或者大于或等于约80重量％。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的非原纤化合成纤维的重量百分比可以小于或等于约95重量％、小于或等于约90重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约70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20重量％、或者小于或等于约10重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，重量百分比大于约5重量％并且小于或等于约80重量％)。也可以为其他范围。在一些实施方案中，纤维网的第二层包括0重量％的非原纤化合成纤维。
在一些实施方案中，纤维网可以包括多种非原纤化合成纤维。
纤维网可以包括有限量的玻璃纤维(如果有的话)。例如，纤维网中的玻璃纤维的重量百分比可以为约0重量％至约20重量％(例如，约0重量％至约10重量％、约0重量％至约5重量％、约0重量％至约2重量％、或者约0重量％至约1重量％)。一些实施方案中，纤维网中的玻璃纤维的重量百分比可以小于或等于约20重量％、小于或等于约15重量％、小于或等于约10重量％、小于或等于约8重量％、小于或等于约6重量％、小于或等于约5重量％、小于或等于约4重量％、小于或等于约2重量％、或者小于或等于约1重量％。也可以为其他范围。当纤维网包括小于1重量％的玻璃纤维时，可以认为纤维网基本上无玻璃纤维。
在其中纤维网包括至少第一层和第二层的实施方案中，例如在图1中说明性示出的实施方案中，在每个层中的玻璃纤维的重量百分比还可以改变。例如，一些实施方案中，纤维网的第一层中的玻璃纤维的重量百分比可以为约0重量％至约20重量％(例如，约0重量％至约10重量％、约0重量％至约5重量％、约0重量％至约2重量％、或者约0重量％至约1重量％)。一些实施方案中，纤维网的第一层中的玻璃纤维的重量百分比可以小于或等于约20重量％、小于或等于约15重量％、小于或等于约10重量％、小于或等于约8重量％、小于或等于约6重量％、小于或等于约5重量％、小于或等于约4重量％、小于或等于约2重量％、或者小于或等于约1重量％。在一些情况下，第一层包括0重量％的玻璃纤维。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，纤维网的第二层中的玻璃纤维的重量百分比可以为约0重量％至约20重量％(例如，约0重量％至约10重量％、约0重量％至约5重量％、约0重量％至约2重量％、或者约0重量％至约1重量％)。在一些实施方案中，纤维网的第二层中的玻璃纤维的重量百分比可以小于或等于约20重量％、小于或等于约15重量％、小于或等于约10重量％、小于或等于约8重量％、小于或等于约6重量％、小于或等于约5重量％、小于或等于约4重量％、小于或等于约2重量％、或者小于或等于约1重量％。在一些情况下，第二层包括0重量％的玻璃纤维。也可以为其他范围。
在一些情况下，与在具有并入其中的基本上较多玻璃纤维的纤维网相比，具有有限量的玻璃纤维(如果有的话)的纤维网当与各种机器或引擎部件一起使用时可以使得在磨损和损耗方面显著降低。有限量的玻璃纤维或无玻璃纤维还可以减少在安装或使用期间纤维从过滤介质脱落的量。因此，使用其中几乎不包括甚至根本不包括玻璃纤维的纤维网可以减轻具有可以以其他方式安装在过滤介质的下游的保护网布的必要性。
在一些实施方案中，纤维网可以包括粘结剂树脂。粘结剂树脂不是纤维形式并且与上述粘结剂纤维(例如，多组分纤维)不同。一般而言，粘结剂树脂可以具有任意合适组分。例如，粘结剂树脂可以包括热塑性材料(例如，丙烯酸系树脂、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺)；热固性材料(例如，环氧树脂、酚醛树脂)或其组合物。在一些情况下，粘结剂树脂包括一种或多种乙酸乙烯酯、环氧树脂、聚酯树脂、共聚聚酯树脂、聚乙烯醇树脂、丙烯酸系树脂如苯乙烯丙烯酸系树脂和酚醛树脂。也可以为其他范围。
纤维网中的粘结剂树脂的量可以变化。例如，纤维网中的粘结剂树脂的重量百分比可以为约0重量％至约45重量％。在一些实施方案中，纤维网中的粘结剂树脂的重量百分比可以大于或等于约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％、或者大于或等于约40重量％。在一些情况下，纤维网中的粘结剂树脂的重量百分比可以小于或等于约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％、或者小于或等于约5重量％。也可以为上述参考范围的组合(例如，粘结剂树脂的重量百分比大于或等于约5重量％并且小于约35重量％)。也可以为其他范围。
如在下文中所进一步描述的，粘结剂树脂可以以任意合适的方式(包括例如，以湿纤维网状态)添加到纤维中。在一些实施方案中，粘结剂涂覆纤维并且用于将纤维彼此粘附以以促进纤维之间的附着。可以使用任意合适的方法和设备用于涂覆纤维，例如，使用幕涂、凹版涂覆、熔涂、浸涂、刀辊式涂覆、旋涂或其他涂覆方法。在一些实施方案中，粘结剂当被添加至纤维共混物时沉淀。在适当情况下，可以例如通过注射到共混物中来向纤维提供任何合适的沉淀剂(例如，环氧氯丙烷、碳氟化合物)。在一些实施方案中，在添加至纤维共混物时，粘结剂树脂以使得使用粘结剂树脂浸渍纤维网的方式(例如，粘结剂树脂渗透整个纤维网)添加。在多个分层网中，可以在使各层结合之前将粘结剂树脂单独添加至每个层，或者可以在使各层结合之后将粘结剂树脂添加至纤维网。在一些实施方案中，粘结剂树脂通过例如喷涂、饱和浸渍或上述方法的任意方法在干状态的同时被添加至纤维共混物。在其他实施方案中，粘结剂树脂被添加至湿纤维网。
在一些实施方案中，粘结剂树脂可以通过溶剂饱和过程被添加至纤维网。在某些实施方案中，在造纸机上制造过滤介质期间或之后可以将聚合物材料浸入过滤介质中。例如，在本文中描述的制造过程期间，在包含第一层和第二层的制品被形成并且干燥之后，在水基乳液或有机溶剂基溶液中的聚合物材料可以被粘附至施料辊并且然后通过使用施胶压榨机(size press)或凹版饱和机(gravure saturator)在受控压力下施加至制品。浸渍到过滤介质中的聚合物材料的量通常取决于过滤介质的粘度、固体含量和吸收率。作为另一实例，在形成纤维网之后，可以通过在刚刚提到的方法之后使用逆辊涂布机和/或通过使用浸渍且挤压方法(例如，通过将干燥的过滤介质浸到聚合物乳液或溶液中并且然后通过使用辊隙(nip)挤掉过量聚合物)使用聚合物材料对该纤维网进行浸渍。还可以通过使用本领域中已知的其他方法(例如喷涂或起泡)向纤维网施加聚合物材料。
应该理解，纤维网可以包括或者可以不包括除了上述组分之外的其他组分。通常，任何附加组分都以有限量存在，例如，按重量计小于5％。例如，在一些实施方案中，纤维网可以包括湿强度树脂和干强度树脂，其包括：天然聚合物(淀粉、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/或导电性添加剂、以及其他。
本文中描述的纤维网可以在整个过滤装置或过滤元件(filter element)中使用。如本文中描述的，在一些情况下，纤维网包括包括原纤化纤维的至少一层。在一些实施方案中，纤维网包括至少第一层和第二层，其中所述层中的至少一个层包括原纤化纤维。在一些实施方案中，对于该纤维网包括一个或更多个附加层或组分(例如，设置成与纤维网相邻，与纤维网的一侧或两侧接触)。在一些情况下，一个或更多个附加层可以主要或完全由非原纤化纤维形成，但是在其他实施方案中，还可以包括原纤化纤维。附加层的非限制性示例包括熔喷层、湿法成网层、粗纤维驻极体介质、纺粘层或静电纺丝层。在一些实施方案中，根据本文中描述的实施方案，主要包括原纤化纤维和非原纤化纤维的多个纤维网在形成用于过滤介质和过滤元件的多层片时被层合在一起。
如本文中描述的，在一些实施方案中，网的两个或更多个层可以单独形成，并且可以通过任意合适的方法例如层压、排序或者通过使用粘合剂来进行组合。两个或更多个层可以使用不同的工艺或相同的工艺形成。例如，各层中的每个层可以通过湿法成网工艺、干法成网工艺、纺丝工艺、熔喷工艺、或任何其他合适的方法形成。
在一些实施方案中，两个层或更多个层可以通过相同的工艺(例如，湿法成网工艺、干法成网工艺、纺丝工艺、熔喷工艺、或任何其他合适的方法)形成。在一些实例中，两个或更多个层可以同时形成。在一些实施方案中，横穿两个或更多个层的厚度可以存在至少一个特性的梯度。
在其中纤维网包括熔喷层的实施方案中，熔喷层可以具有在基于在2009年5月14日提交的美国专利申请序列第12/266,892号题为“Meltblown Filter Medium”共同拥有的美国专利公开第2009/0120048号中以及在2010年12月17日提交的题为“Fine FiberFilter Media and Process”共同拥有的美国申请第12/971,539号中所述描述的一个或更多个特征，其中的每一个通过引用其全部内容合并到本文中用于所有目的。
可以通过任意合适的方法将不同层粘附在一起。例如，各层可以在任一侧上通过粘合剂彼此粘附和/或彼此熔融接合。还可以使用层压工艺和压延工艺。在一些实施方案中，附加层可以由任意类型的纤维或纤维的共混物经由附加流浆箱或涂覆机形成并且适当地粘附至另一层。
纤维网(和得到的过滤介质)可以具有在下面的段落中描述的各种期望特性和特征。
纤维网的单位面积重量可以根据如下因素而改变：例如，给定过滤应用的强度要求、用于形成过滤介质的材料、以及过滤效率的期望水平以及抗性或压降的允许水平。在本文中描述的某些实施方案中，一些纤维网可以具有低单位面积重量同时实现有利的过滤性能和机械特性。例如，并入原纤维化纤维的纤维网(其提供了纤维网的增强的表面积)可以具有更低单位面积重量而不牺牲强度。
纤维网的单位面积重量通常可以根据需要进行选择。在一些实施方案中，纤维网的单位面积重量可以在约5g/m2至约1000g/m2的范围内。例如，纤维网的单位面积重量可以为约15g/m2至约400g/m2、约30g/m2至约300g/m2、约50g/m2至约200g/m2、约90g/m2至约200g/m2、约90g/m2至约150g/m2。在一些实施方案中，纤维网的单位面积重量可以大于或等于约5g/m2(例如，大于或等于约10g/m2、大于或等于约40g/m2、大于或等于约75g/m2、大于或等于约100g/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、或者大于或等于约400g/m2)。在一些情况下，纤维网的单位面积重量可以小于或等于约1000g/m2(例如，小于或等于约700g/m2、小于或等于约500g/m2、小于或等于约400g/m2、小于或等于约350g/m2、小于或等于约300g/m2、小于或等于约250g/m2、小于或等于约200g/m2、小于或等于约150g/m2、小于或等于约100g/m2、小于或等于约75g/m2、或者小于或等于约50g/m2)。也可以为上述参考范围的组合(例如，单位面积重量大于约40g/m2并且小于或等于约400g/m2)。也可以为其他范围。如本文所确定的，纤维网的单位面积重量可以根据TAPPI T410标准进行测量。值以克每立方厘米表示。
如本文中描述的，在一些实施方案中，纤维网包括至少第一层和第二层，如图1中说明性示出的。在一些这样的实施方案中，第一层可以具有在约5g/m2至约1000g/m2的范围内的单位面积重量。例如，第一层的单位面积重量可以大于或等于约8g/m2(例如，大于或等于约10g/m2、大于或等于约40g/m2、大于或等于约65g/m2、大于或等于约75g/m2、大于或等于约100g/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、大于或等于约500g/m2、大于或等于约600g/m2、大于或等于约700g/m2、大于或等于约800g/m2、或者大于或等于约900g/m2)。在一些情况下，第一层的单位面积重量小于或等于约1000g/m2(例如，小于或等于约1000g/m2、小于或等于约900g/m2、小于或等于约800g/m2、小于或等于约700g/m2、小于或等于约600g/m2、小于或等于约500g/m2、小于或等于约400g/m2、小于或等于约350g/m2、小于或等于约300g/m2、小于或等于约250g/m2、小于或等于约200g/m2、小于或等于约165g/m2、小于或等于约150g/m2、小于或等于约100g/m2、小于或等于约75g/m2、或者小于或等于约50g/m2)。也可以为上述参考范围的组合(例如，第一层的单位面积重量大于约40g/m2并且小于或等于约350g/m2)。也可以为其他范围。
第二层可以具有在约3g/m2至约1000g/m2的范围内的单位面积重量。例如，第二层的单位面积重量可以大于或等于约3g/m2(例如，大于或等于约8g/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30g/m2、大于或等于约40g/m2、大于或等于约45g/m2、大于或等于约50g/m2、大于或等于约75g/m2、大于或等于约100g/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、大于或等于约500g/m2、大于或等于约600g/m2、大于或等于约700g/m2、大于或等于约800g/m2、或者大于或等于约900g/m2)。在一些情况下，第二层的单位面积重量小于或等于约1000g/m2、小于或等于约900g/m2、小于或等于约800g/m2、小于或等于约700g/m2、小于或等于约600g/m2、小于或等于约500g/m2、小于或等于约400g/m2、小于或等于约350g/m2、小于或等于约300g/m2、小于或等于约250g/m2、小于或等于约200g/m2、小于或等于约165g/m2、小于或等于约150g/m2、小于或等于约100g/m2、小于或等于约75g/m2、小于或等于约50g/m2、小于或等于约45g/m2、小于或等于约40g/m2、小于或等于约35g/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15g/m2、小于或等于约10g/m2、或者小于或等于约5g/m2)。也可以为上述参考范围的组合(例如，第二层的单位面积重量大于约3g/m2并且小于或等于约50g/m2)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，可以选择第一层和第二层的单位面积重量以实现特定单位面积重量比。例如，第一层与第二层的单位面积重量比(例如，第一层的单位面积重量：第二层的单位面积重量)可以为至少1:1、至少2:1、至少3:1、至少5:1、至少6:1、至少10:1、至少15:1、或者至少20:1。在一些实施方案中，第一层与第二层的单位面积重量比小于20:1、小于15:1、小于14:1、小于10:1、小于6:1、小于5:1、小于4:1、小于3:1、小于2:1。也可以为上述参考范围的组合(例如，至少3:1且小于5:1的单位面积重量比)。也可以为其他范围。
在其他实施方案中，第二层与第一层的单位面积重量比(例如，第二层的单位面积重量：第一层的单位面积重量)可以为至少1:1、至少2:1、至少3:1、至少5:1、至少6:1、至少10:1、至少15:1、或者至少20:1。在一些实施方案中，第一层与第二层的单位面积重量比小于20:1、小于15:1、小于14:1、小于10:1、小于6:1、小于5:1、小于4:1、小于3:1、小于2:1。也可以为上述参考范围的组合(例如，至少3:1且小于5:1的单位面积重量比)。
在某些实施方案中，本文中描述的纤维网可以具有相对高表面积。在某些实施方案中，纤维网可以具有约0.1m2/g至约100m2/g的表面积。在一些情况下，纤维网的表面积为约0.1m2/g或更大、约1m2/g或更大、约1.5m2/g或更大、约2.0m2/g或更大、约2.5m2/g或更大、约3m2/g或更大、约5m2/g或更大、约10m2/g或更大、约20m2/g或更大、约30m2/g或更大、约40m2/g或更大、约50m2/g或更大、约60m2/g或更大、约70m2/g或更大、约80m2/g或更大、或者约90m2/g或更大。在一些实施方案中，纤维网的表面积为约100m2/g或更小、约90m2/g或更小、约80m2/g或更小、约70m2/g或更小、约60m2/g或更小、约50m2/g或更小、约40m2/g或更小、约30m2/g或更小、约20m2/g或更小、约10m2/g或更小、约5m2/g或更小、或者约2m2/g或更小。也可以为上述参考范围的组合(例如，表面积为约10m2/g或更大至约100m2/g或更小)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，层(例如，第一层和/或第二层)可以具有在上述一个或更多个范围内的表面积。
如本文中所确定的，通过使用标准BET表面积测量技术来测量表面积。根据国际电池委员会标准BCIS-03A“Recommended Battery Materials Specificaitons ValveRegulated Recombinant Batteries(推荐电池材料规格阀控式重组电池)”第10条来测量BET表面积，第10条是“Standard Test Method for Surface Area of RecombinantBattery Separator Mat(用于重组蓄电池隔板垫的表面积标的准测试方法)”。根据该技术，利用氮气使用BET表面积分析器(例如，Micromeritics Gemini III 2375表面积分析仪)经由吸收分析来测量BET表面积；样品量3/4”管中为0.5克至0.6克；并且使样品在75摄氏度下脱气最低3小时。
如本文中所提到的厚度是根据标准TAPPI T411来确定的。纤维网的厚度可以为约0.3mm至约10mm。在一些实施方案中，纤维网的厚度可以大于或等于约0.3mm、大于或等于约0.5mm、大于或等于约0.6mm、大于或等于约0.8mm、大于或等于约1.0mm、大于或等于约1.2mm、大于或等于约1.5mm、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、或者大于或等于约7mm。在某些实施方案中，纤维网的厚度可以小于或等于约10mm、小于或等于约7mm、小于或等于约5mm、小于或等于约4mm、小于或等于约2mm、小于或等于约1.2mm、小于或等于约1.0mm、小于或等于约0.8mm、小于或等于约0.6mm、小于或等于约0.4mm、小于或等于约0.2mm。也可以为上述参考范围的组合(例如，大于约0.3mm且小于或等于约1.0mm的厚度)。也可以为其他范围。
在一些实施方案中，对于整个纤维网，层(例如，第一层和/或第二层)的厚度可以在上述一个或更多个范围内。
纤维网可以呈现出合适的平均流量孔径(mean flow pore size)。如本文中所确定的，根据标准ASTM F316来测量平均流量孔径。在一些实施方案中，平均流量孔径可以为约0.1微米至约50微米(例如，约0.1微米至约5微米、约5微米至约40微米、约15微米至约40微米、或者约25微米至约40微米)。在一些实施方案中，纤维网中的平均流量孔径可以小于或等于约50微米、小于或等于约45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25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5微米、小于或等于约3微米、小于或等于约2微米、小于或等于约1微米、小于或等于约0.8微米、小于或等于约0.5微米、或者小于或等于约0.2微米。在一些实施方案中，平均流量孔径可以大于或等于约0.1微米、大于或等于约0.2微米、大于或等于约0.5微米、大于或等于约0.8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5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25微米、大于或等于约30微米、大于或等于约35微米、大于或等于约45微米、或者大于或等于约50微米。也可以为上述参考范围的组合(例如，平均流量孔径大于或等于约10微米并且小于或等于约50微米)。平均流量孔径也可以为其他值和其他范围。
在一些实施方案中，对于纤维网优选地可以呈现出某些机械特性。例如，如上所述，主要由原纤化合成纤维和非原纤化合成纤维(例如，具有有限量玻璃纤维的纤维网或不具有玻璃纤维的纤维网)构成的纤维网可以产生相对柔性和强的过滤介质，其不包括与在过滤介质中的常规玻璃纤维关联的环境问题。在一些实施方案中，相对于具有并入其中的相对较多玻璃纤维的纤维网，本文中所描述的具有少量玻璃纤维甚至根本不具有玻璃纤维的纤维网可以呈现出较大程度的伸长率、破裂强度和/或拉伸强度。
在一些实施方案中，纤维网沿机器纵向的拉伸伸长率可以大于约0.2％、大于约0.5％、或大于约0.8％。例如，纤维网沿机器纵向的拉伸伸长率可以为约0.2％至约4.0％、约0.2％至约3.0％、约0.5％至约3.5％、约0.5％至约2.0％、约1.0％至约3.0％、或约1.5％至约2.5％。在一些实施方案中，纤维网沿机器横向的拉伸伸长率可以大于约0.2％、大于约0.5％、大约约0.8％、或大于约1.0％。例如，纤维网沿机器横向的拉伸伸长率可以为约0.2％至约6.0％、约0.2％至约5.0％、约0.2％至约4.0％、约0.5％至约4.5％、约1.0％至约3.5％、约1.0％至约3.0％、或约2.0％至约3.5％。在一些情况下，呈现出增加程度的伸长率的纤维网还可以例如通过在过滤介质的边缘处可能产生的潜在损坏的总体降低而被更多地打褶。
过滤介质沿机器纵向的拉伸强度可以大于约2N/15mm、大于约4N/15mm、或大于约6N/15mm。例如，纤维网沿机器纵向的拉伸强度可以为约3N/15mm至约20N/15mm、约1N/15mm至约6N/15mm、或约10N/15mm至约20N/15mm。纤维网沿机器横向的拉伸强度可以大于约1N/15mm、或大于约3N/15mm，并且还可以为约1N/15mm至约6N/15mm、约2N/15mm至约10N/15mm、或约3N/15mm至约9N/15mm。在一些情况下，机器横向拉伸强度可以大于或小于机器纵向拉伸强度。
拉伸强度和拉伸伸长率根据标准TAPPI T494来测量。
在测量刺穿纤维网所需要的压力过程中可以使用纸强度破裂试验作为在某些条件下的纤维网的承载能力的指示的强度的进一步试验。纸强度破裂强度根据标准TAPPIT403来测量。在一些实施方案中，纤维网的纸强度破裂强度可以大于15psi、大于30psi、大于40psi、大于60psi、大于75psi、或者为约5psi至约120psi、约5psi至约50psi、或约30psi至约100psi。
本文中描述的纤维网还可以呈现出有利的过滤性能特征，例如，容尘量(DHC)、效率、透气性以及其他特征。
本文中描述的纤维网可以具有有益的容尘特性。在一些实施方案中，纤维网的DHC可以为约80g/m2至约300g/m2。在一些实施方案中，DHC可以大于或等于约80g/m2、大于或等于约100g/m2、大于或等于约125g/m2、大于或等于约150g/m2、大于或等于约175g/m2、大于或等于约200g/m2、大于或等于约225g/m2、大于或等于约250g/m2、大于或等于约275g/m2、或者大于或等于约300g/m2。在一些情况下，DHC可以小于或等于约300g/m2、小于或等于约275g/m2、小于或等于约250g/m2、小于或等于约225g/m2、小于或等于约200g/m2、小于或等于约175g/m2、小于或等于约150g/m2、小于或等于约125g/m2、或者小于或等于约100g/m2。也可以为上述参考范围的组合(例如，DHC大于约150g/m2并且小于或等于约300g/m2)。也可以为其他范围。
如本文中所提到的，容尘量是按照ISO 16889/19438程序的基于多道过滤试验(Multipass Filter Test)(通过测试平面片状样品修正)在由FTI制造的多通道过滤试验台上进行。该试验可以在不同条件下进行。试验在10mg/升至50mg/升的基础上游重量粉尘水平(BUGL)下使用PTI公司制造的ISO A3介质试验粉尘。试验流体是由Mobil制造的航空液压流体AERO HFA MIL H-5606A。试验以0.06cm/s至0.16cm/s的面速度进行直到终端压力为1至2(100kPa至200kPa)为止。除非另有陈述，否则本文中所描述的容尘量值(和/或效率值)在25mg/L的BUGL、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下确定。
可以使用上述的多道过滤试验来测量过滤各种颗粒尺寸的效率(例如，液体过滤效率)。可以使用合适的纤维网用于具有以下尺寸的颗粒的过滤：例如，大于或等于约50微米、大于或等于约30微米、大于或等于约20微米、大于或等于约15微米、大于或等于约10微米、大于或等于约5微米、大于或等于约4微米、大于或等于约3微米、或者大于或等于约1微米。在试验期间内可采用十点平分来采样介质上游和下游所选择的最小颗粒尺寸(例如4微米、5微米、7微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米、40微米或50微米)的颗粒数(每毫升的颗粒)。上游的颗粒数和下游的颗粒数的平均值可以在每个所选择的最小颗粒尺寸和大于该尺寸的颗粒得到。根据平均上游颗粒数(注入的，C0)和平均下游颗粒数(通过的，C)可以通过关系[(1-[C/C0])*100％]来确定所选择的每个最小颗粒尺寸的液体过滤效率试验值。
本文中所描述的纤维网可以具有宽范围的效率(例如，液体过滤效率)。在一些实施方案中，纤维网可以具有约90％至约100％的效率。例如，效率可以大于或等于约90％、大于或等于约92％、大于或等于约94％、大于或等于约96％、大于或等于约98％、大于或等于约99％、大于或等于约99.4％、大于或等于约99.5％、大于或等于约99.7％、大于或等于约99.8％、大于或等于约99.9％、或者大于或等于约99.99％。对于过滤不同尺寸的颗粒可以实现这样的效率：例如，10微米或更大的颗粒、8微米或更大的颗粒、6微米或更大的颗粒、5微米或更大的颗粒、4微米或更大的颗粒、3微米或更大的颗粒、2微米或更大的颗粒、或者1微米或更大的颗粒。也可以为其他颗粒尺寸或其他效率。
上面所述的效率值可以适用于单层布置以及包括多层的布置。例如，在一些实施方案中对于4微米或更大的颗粒，在其他实施方案中，对于3微米或更大的颗粒，在又一其他实施方案中，对于2微米或更大的颗粒，或者在另外实施方案中，对于1微米或更大的颗粒，包括第一层和第二层(其中各层之一包括至少一根原纤化纤维)的组合过滤布置可以呈现出以下效率：大于或等于约90％、大于或等于约92％、大于或等于约94％、大于或等于约96％、大于或等于约98％、大于或等于约99％、大于或等于约99.4％、大于或等于约99.5％、大于或等于约99.7％、大于或等于约99.8％、大于或等于约99.9％、或者大于或等于约99.99％。
在一些实施方案中，层(例如，第一层和/或第二层)可以具有在上述一个或更多个范围内的效率。
纤维网可以呈现出合适的透气性特征。在一些实施方案中，透气率可以在以下范围内：约0.5立方英尺每分钟每平方英尺(cfm/sf)至约250cfm/sf(例如，约0.5cfm/sf至约50cfm/sf、约50cfm/sf至约125cfm/sf、约5cfm/sf至约150cfm/sf、约10cfm/sf至约150cfm/sf、或约50cfm/sf至约150cfm/sf)。在一些实施方案中，透气率可以大于或等于约0.5cfm/sf、大于或等于约2cfm/sf、大于或等于约5cfm/sf、大于或等于约10cfm/sf、大于或等于约25cfm/sf、大于或等于约50cfm/sf、大于或等于约75cfm/sf、大于或等于约100cfm/sf、大于或等于约150cfm/sf、大于或等于约200cfm/sf、或者大于或等于约250cfm/sf。在某些实施方案中，透气率可以小于或等于约250cfm/sf、小于或等于约200cfm/sf、小于或等于约175cfm/sf、小于或等于约150cfm/sf、小于或等于约125cfm/sf、小于或等于约100cfm/sf、小于或等于约75cfm/sf、小于或等于约50cfm/sf、小于或等于约25cfm/sf、或者小于或等于约5cfm/sf。也可以为上述参考范围的组合(例如，透气率可以大于或等于5cfm/sf并且小于或等于约200cfm/sf)。也可以为其他范围。
如本文中所确定的，渗透率根据标准TAPPI T-251来测量。渗透率是流阻力的反函数并且可以用弗雷泽渗透测试仪(Frazier Permeability Tester)(例如，TexTest仪器，FX3300)来测量。弗雷泽渗透测量仪测量在跨样品的固定压力差下每单位时间通过单位面积样品的空气体积。渗透率可以以在0.5英寸水差下以立方英尺每分钟每平方英尺来表示。
在一些实施方案中，层(例如，第一层和/或第二层)可以具有在上述一个或更多个范围内的渗透率。
在一些实施方案中，本文中描述的纤维网在平均流量孔径与渗透率之间可以具有某种关系。平均流量孔径与渗透率之间的关系可以表示为[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]，在本文中也称为渗透率孔指数。换言之，可以用过滤介质的平均流量孔径除以该介质的渗透率的平方根。通常，在所有其他因素都相同的情况下，具有较大效率的纤维网可以具有较低的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值。
在一些实施方案中，本文中描述的纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值为约0.5至约3.0。在一些实施方案中，纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于或等于约3、小于或等于约2.5、小于或等于约2、小于或等于约1.8、小于或等于约1.6、小于或等于约1.5、小于或等于约1.4、小于或等于约1.2、小于或等于约1.0、小于或等于约0.9、小于或等于约0.8、小于或等于约0.7、或者小于或等于约0.6。在一些实施方案中，纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值大约或等于约0.5、大约或等于约0.6、大约或等于约0.8、大约或等于约1.0、大约或等于约1.2、大约或等于约1.5、或者大约或等于约2.0。也可以为上述参考范围的组合(例如，纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值大于约0.5并且小于或等于约1.5)。也可以为其他值。
在一些实施方案中，层(例如，第一层和/或第二层)可以具有在上述一个或更多个范围内的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值。
应该理解虽然关于纤维网描述了上述参数和特征，但是相同的参数和特征(包括对于这样参数和特征的值和范围)也可以应用于过滤介质。
本文中所描述的纤维网可以使用合适的工艺例如使用湿法成网工艺或干法成网工艺来制造。一般而言，湿法成网工艺包括将一种或更多种纤维混合在一起，例如，非原纤化纤维(例如单组分纤维和/或双组分纤维)可以与原纤化纤维或任意其他组分(例如其他类型的合成纤维)混合在一起以提供纤维浆料。在某些实施方案中，仅原纤化纤维包括在浆料中。在一些实施方案中，原纤化合成纤维为一种类型但具有不同原纤化水平。浆料可以是例如水基浆料。在某些实施方案中，原纤化纤维、任选的非原纤化纤维和任意其他适合的纤维在被混合在一起(例如，以获得混合物中更大的均匀性程度)之前可选择地分开储存或组合储存在不同的储存罐中。
例如，第一纤维(例如，原纤化纤维或非原纤化纤维)可以在一个容器中一起被混合并制浆，并且第二纤维(例如，原纤化纤维)可以在单独的容器中被混合并制浆。第一纤维和第二纤维可以随后被一起组合成单一的纤维混合物。合适的纤维可以在被混合在一起之前和/或之后通过碎浆机加工。在一些实施方案中，例如非原纤化纤维、原纤化纤维和/或其他合成纤维的组合物在被混合在一起之前通过碎浆机和/或储存罐被加工。可以理解的是，还可以向混合物中引入其他组分。此外，应该理解在纤维混合物中可以使用其他纤维类型的组合物，例如，本文中所描述的纤维类型。
在某些实施方案中，通过湿法成网工艺形成两个或更多个层。例如，在溶剂(例如，水性溶剂，如水)中包含纤维的第一分散体可以被施加到造纸机器(例如长网造纸机或回转造纸机)中的网输送带上以形成由网输送带支承的第一层。在网上沉积第一层的同时或者之后在第一层上施加溶剂(例如水溶剂如水)中包含纤维的第二分散体(例如另一纸浆)。在上述过程期间持续向第一纤维分散体和第二纤维分散体施加真空以从纤维中除去溶剂，由此形成包含第一层和第二层的制品。然后对由此形成的制品进行干燥，并且，如果有必要，通过使用已知方法进一步处理(例如压光机)以形成多层纤维网。在一些实施方案中，这样的过程可能导致横穿两个或更多个层的厚度的至少一个特性的梯度。
可以使用任意合适的方法用来制造纤维浆料。在一些实施方案中，向浆料中添加另外的添加剂以方便加工。也可以将温度调节到合适的范围，例如33°F至100°F(例如50°F至85°F)。在一些情况下，保持浆料的温度。在一些情况下，未主动调节温度。
在一些实施方案中，湿法成网工艺使用与常规造纸工艺相似的设备，例如，水力碎浆机、成形机或流浆箱、干燥机和任选的转化器。在一些情况下也可以利用实验室手抄纸模具制造纤维网。如上面所讨论的，可以在一个或更多个碎浆机中制备浆料。浆料在碎浆机中适当地混合之后，可以将浆料泵送至流浆箱中，在流浆箱中浆料可以或可以不与其他浆料组合。可以或可以不添加其他添加剂。浆料还可以用附加水稀释以使得纤维的最终浓度在合适的范围内，例如，如按重量计为约0.1％至0.5％。
湿法成网工艺可以特别地适合于在例如本文中所描述的那些纤维网中形成一个或更多个特性的梯度。例如，在一些情况下，将相同的浆料泵送至单独流浆箱中以在纤维网中形成不同层和/或梯度。在其他情况下，可以将两种或更多种不同浆料泵送至单独流浆箱中以在纤维网中形成不同层和/或梯度。对于实验室样品，可以由纤维浆料形成第一层，对其进行排水并干燥，然后顶部上由纤维浆料形成第二层。在其他实施方案中，可以形成第一层，并且在顶部上形成第二层，对其进行排水并干燥。
在一些情况下，纤维浆料的pH可以根据需要来调节。例如，浆料的纤维可以在一般中性条件下分散。
在将浆料送至流浆箱之前，浆料可以可选地通过离心净浆器和/或压力筛，以去除未纤维化的材料。浆料可以或可以不通过附加设备例如精研机(refiner)或高频疏解机(deflaker)以进一步提高纤维的分散或纤维的原纤化。例如，高频疏解机可以用于平滑或去除可能在形成纤维浆料过程中的任意点处产生的块或突起物。纤维可以随后使用任意合适的设备(例如长网造纸机、回转造纸机、圆网造纸机或斜网长网造纸机)收集在筛或网上。
在一些实施方案中，该工艺包括将粘结剂(和/或其他组分)引入预成型的纤维层(例如包括原纤化纤维和非原纤化纤维)中。在一些实施方案中，当纤维层沿着适当的筛或网通过时，使用合适的技术将可以为单独乳液形式的粘结剂中包含的不同组分添加到纤维层中。在一些情况下，将粘结剂树脂的每个组分在与其他组分和/或纤维层组合之前混合成乳液。在一些实施方案中，可以使用例如重力和/或真空将粘结剂中包含的组分拉动穿过纤维层。在一些实施方案中，粘结剂树脂中包括的一个或更多个组分可以使用软化水稀释并泵送至纤维层中。在一些实施方案中，可以通过喷涂到形成的介质上或通过任意其他合适的方法(例如施胶压榨、泡沫饱和、幕涂、棒涂以及其他方法)来将粘结剂引入纤维层。在一些实施方案中，粘结剂材料可以在将浆料引入至流浆箱中之前施加到纤维浆料中。例如，粘结剂材料可以被引入(例如注入)到纤维浆中并且浸渍纤维和/或沉淀到纤维上。在一些实施方案中，粘结剂树脂可以通过溶剂饱和过程被添加至纤维网，如本文中更详细的描述的。
在其他实施方案中，使用干法成网工艺。在干法成网工艺中，可以使用气流成网工艺或梳棉工艺。例如，在气流成网工艺中，非原纤化合成纤维可以在空气被吹入传送带上的同时与原纤化纤维(莱赛尔)一起混合，然后施用粘结剂。在梳棉工艺中，在一些实施方案中，在施用粘结剂之前通过辊和与辊关联的延伸部分(例如钩、针)来操纵纤维。一些情况下，通过干法成网工艺形成纤维网对生产高度多孔介质可能更合适。如上面所讨论的，干纤维网可以使用任意合适的粘结剂树脂浸渍(例如经由饱和、喷射等)。
在形成纤维网期间或之后，还可以根据各种已知技术来对纤维网进行加工。可选地，可以使用例如层压、共打褶或排序等工艺来形成附加层和/或将附加层添加至纤维网。例如，在一些情况下，通过如上所述的湿法成网工艺使两层形成为复合材料制品，然后通过任意合适的工艺(例如，层压、共打褶或排序)将该复合材料制品与第三层组合。可以理解，不仅基于每个纤维层的组分而且根据使用适当组合不同特性的多个纤维层的效果来对通过本文中描述的工艺形成的纤维网或复合材料制品可以被适当地调整，以形成具有本文中描述的特征的纤维网。
在一些实施方案中，其他加工还包括对纤维网进行打褶。例如，通过共打褶工艺将两个层结合。在一些情况下，可以通过在彼此间隔开适当的间隔距离处形成刻痕线来对纤维网或其各种层进行适当地打褶，使得纤维网能够被折叠。应该理解可以使用任意合适的打褶技术。
在一些实施方案中，可以对纤维网进行后处理，例如，经受起皱处理以增加该网内部的表面积。在其他实施方案中，可以对纤维网进行压纹。
应该理解，除了本文中描述的一个或更多个层之外，纤维网还可以包括其他部分。在一些实施方案中，其他加工包括并入一种或更多种结构特征和/或加强元件。例如，例如可以与附加结构特征(例如，聚合物和/或金属网)组合。在一种实施方案中，可以在纤维网上设置筛垫(screen backing)以提供进一步的强度。在一些情况下，筛垫可以有助于保持打褶的构造。例如，筛垫可以是展开的金属网或挤压的塑料网。
在一些实施方案中，用作过滤介质的纤维网可以并入到多种过滤元件以在多种应用中使用。过滤器的示例性类型包括液压移动式滤器、液压工业过滤器、燃油过滤器(如汽车燃料过滤器)、油过滤器(例如，润滑油过滤器或重负荷润滑油过滤器)、化学加工过滤器、工业加工过滤器、医疗过滤器(例如，血液过滤器)、空气过滤器和水过滤器。在一些情况下，本文中描述的过滤介质可以用作聚结器过滤介质。过滤介质可以适用于过滤气体或液体。
本文中所公开的纤维网和过滤介质可以并入到多种过滤元件以在多种应用(包括：液压过滤应用和非液压过滤应用、燃料应用、润滑剂应用、空气应用以及其他应用)中使用。液压过滤器(例如高压过滤器、中压过滤器和低压过滤器)的示例性用途包括移动过滤器和工业过滤器。
在使用过程中，纤维网在流体流过过滤介质时将颗粒机械地捕获在层上或层中。纤维网无需带电来增强污染物的捕获。因此，在一些实施方案中，过滤介质是不带电的。然而，在一些实施方案中，过滤介质可以带电。
实施例
下面的实施例旨在说明本发明的某些实施方案，而不应被解释为对本发明的限制，并且未举例说明本发明的全部范围。
实施例1
本实施例示出了制造双层纤维网的方法，该纤维网包括：包括纤维素纸浆纤维的第一层和包括原纤化芳纶纤维的第二层。
使用实验手抄纸模具制造双层手抄纸。用于第一层的纤维在搅拌机中与1000ml的水混合2分钟。将浆料置于手抄纸模具中并且在网上形成纤维网。对纤维网进行排水和干燥。然后将该纤维网放回手抄纸模具中，并且将第二浆液放入手抄纸模具中并且形成在第一层的顶部。对得到的纤维网进行排水和干燥。得到的纤维网包括：包括纤维素纸浆的第一层和包括原纤化芳纶纤维的第二层。对于第一层所添加的材料(比例为[56.5：42.5：1]的HP-11软木浆、HBA软木纸浆以及Kuralon SPG-056聚乙烯醇纤维)的量为18.9g，并且对于第二层所添加的材料(100％芳族聚酰胺纸浆)的量为3.8克。对于原纤化芳纶纤维的加拿大标准游离度是平均80mL。
该样品的渗透率为2.5CFM，平均流量孔径为1.1μm，在4微米或更大的颗粒的情况下平均多通道效率为99.7％，容尘量为115g/m2，单位面积重量为137.5磅/令(其中第二层的单位面积重为12.5磅/令并且第一层的单位面积重量为125磅/令)。用于确定效率和容尘量的多通道过滤试验是按照ISO 16889/19438程序在10mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.16cm/s的面速度、200kPa终端压力和1L/min的流量下进行的。渗透率孔指数值为0.696。
该实施例示出了在包括一层的原纤化纤维的过滤介质中能够获得在4微米下相对高的效率。该实施例还示出了在这样的介质中能够获得相对低的渗透率孔指数和相对高的容尘量。该实施例还示出了在不包括任何玻璃纤维的纤维网中能够获得这样的效率和容尘量。
实施例2
本实施例示出了制造湿法成网纤维网，该湿法成网纤维网包括：包括Robur Flash(纤维素)纤维：HP-11软木纤维：PET(0.6d×5mm)纤维的混合物的第一层；以及包括原纤化莱赛尔纤维的第二层。改变第一层中的纤维的原纤化水平来制造若干样品。
使用湿法成网造纸工艺用于制造双层纤维网。在长网造纸机上形成第一层并且进行排水，使用另一流浆箱在顶部上形成第二层。得到的纤维网包括：包括Robur Flash(纤维素)纤维：HP-11软木纤维：PET(0.6d×5mm)纤维的混合物的第一层；以及包括原纤化莱赛尔纤维的第二层。第二层中的莱赛尔纤维具有40mL的平均加拿大标准游离度。
第一层中的各纤维的重量比按重量计为1:1:0.46。第二层与第一层的单位面积重量比根据用于第一层中纤维的精练(原纤化)的条件而变化。对于每个样品，对于组合层的目标单位面积重量为60磅/令。在以下条件下进行试验。
a.样品1：第二层:第一层的单位面积重量比为1:2，在第一层中没有原纤化纤维。
b.样品2：第二层:第一层的单位面积重量比为1:2，在第一层中具有一些原纤化纤维。渗透率孔指数值为2.33。
c.样品3：第二层:第一层的单位面积重量比为1:5，在第一层中具有一些原纤化纤维。渗透率孔指数值为0.94。以上三个条件得到了在1至3范围内的相对低的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值。
该实施例还示出了在不包括任何玻璃纤维的纤维网中能够获得期望的渗透率孔指数。
实施例3
使用莱赛尔纤维和桉树纤维(eucalyptus fiber)的组合作为第一顶层来制造纤维网。第一层形成在不包括原纤化纤维第二底层上。桉树是具有非常小的直径的硬木纸浆，并且可以有助于获得致密顶层。第一顶层中的莱赛尔纤维具有约40mL的平均CSF。第一层中的莱赛尔纤维和桉树纤维的量不同。第一层的单位面积重量也不同。
第二底层的单位面积重量55磅/令层，并且由按重量计比例为1:1:0.46的RoburFlash(纤维素)纤维：HP-11纤维：PET(0.6d×5mm)纤维形成。表1示出了对于每个样品测量的在第一顶层中的莱赛尔纤维和桉树纤维的分数、第一顶层的单位面积重量、以及得到的渗透率孔指数。
表1
*渗透率孔指数测量为[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值。
该实施例示出了通过在第一顶层中添加莱赛尔与另一纸浆组合可以获得相对低渗透率孔指数值。对于这些样品所获得的渗透率孔指数值为0.8至2.25。该实施例还示出了在不包括任何玻璃纤维的纤维网中能够获得这样的值。
实施例4
该实验示出了在改变双层网的第一顶层中的莱赛尔纤维的原纤化水平的情况下能够实现具有不同透气率的过滤介质。
第一顶层包括莱赛尔纤维，并且在不同样品中该层的单位面积重量为10磅/令至20磅/令。第二底层由0.34：0.15：0.52的重量比的HPZ：软木牛皮纸纸浆:桉树纤维制成，并且对于所有样品保持相同。在顶层中莱赛尔纤维的加拿大标准游离度(CSF)不同，并且为40mL、60mL、200mL、或250mL。如表2中所示出的对于每个样品测量了渗透率孔指数值。
对于纤维网还测试了单位面积重量、透气率、容尘量和在4μm下的效率，如表3所示。用于确定效率和容尘量的多通道过滤试验是按照ISO 16889/19438程序在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度、100kPa终端压力和1L/min的流量下进行的。
表2
*渗透率孔指数测量为[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值。
表3
该实施例示出了在第一顶层中使用不同原纤化水平的莱赛尔纤维的情况下可以获得不同透气率。纤维网具有小于3的渗透率孔指数值。此外，纤维网实现了高效率值。该实施例还示出了在不包括任何玻璃纤维的纤维网中能够获得这样的值。
如此描述了本发明的至少一个实施方案的几个方面之后，应该理解本领域的技术人员会容易想到各种变化、修改和改进。这些变化、修改和改进旨在是本公开内容的一部分，并且旨在在本发明的精神和范围之内。因此，前面的描述和附图仅作为示例的方式。
本申请还涉及以下实施方案：
1.一种过滤介质，包括：
包括多根合成纤维的湿法成网纤维网，
其中所述湿法成网纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于或等于约3.0，
其中所述湿法成网纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维，
其中所述过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且
其中所述过滤介质的厚度为约0.1mm至约10.0mm。
2.一种过滤介质，包括：
包括多根合成纤维的纤维网，
其中所述纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于约3.0，
其中所述纤维网的容尘量大于或等于约80g/m2，其中所述容尘量是按照ISO16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的，
其中所述湿法成网纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维，
其中所述过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且
其中所述过滤介质的厚度为约0.1mm至约10mm。
3.一种过滤介质，包括：
包括多根原纤化纤维的纤维网，
其中所述纤维网包括约0重量％至约10重量％的玻璃纤维，
其中所述过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少98％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的，
其中所述过滤介质的单位面积重量大于约10g/m2并且小于或等于约1000g/m2，并且
其中所述过滤介质的厚度为约0.1mm至约10mm。
4.一种过滤介质，包括：
包括多根有机聚合物纤维的第一层；以及
包括大于或等于约60重量％原纤化纤维的第二层，
其中所述第一层的第一单位面积重量大于或等于约40g/m2并且小于约300g/m2，
其中所述第二层的第二单位面积重量大于或等于约3g/m2并且小于约200g/m2，
其中所述第一单位面积重量与所述第二单位面积重量之比为至少3:1并且小于14:1，并且
其中所述过滤介质的厚度为约0.3mm至约10mm。
5.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括原纤化纤维。
6.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平大于约100mL并且小于或等于约300mL。
7.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平大于约70mL并且小于或等于约90mL。
8.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的玻璃纤维重量百分比为0重量％至约5重量％。
9.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网基本上不含玻璃纤维。
10.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括非原纤化纤维。
11.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括原纤化纤维。
12.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括原纤化纤维和非原纤化纤维的混合物。
13.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括莱赛尔纤维。
14.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括芳纶纤维。
15.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括人造丝纤维。
16.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于约1.5。
17.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于约1。
18.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的单位面积重量大于约90g/m2并且小于或等于约200g/m2。
19.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述第一层的第一单位面积重量大于或等于约40g/m2并且小于约300g/m2。
20.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层的第一单位面积重量大于或等于约3g/m2并且小于约50g/m2。
21.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述第一单位面积重量与所述第二单位面积重量之比为至少约3:1并且小于约5:1。
22.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括大于约5重量％并且小于或等于约60重量％的原纤化纤维。
23.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括：包含原纤化纤维的第一层。
24.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括：包含大于或等于约60重量％的原纤化纤维的第二层。
25.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括：包含大于或等于约80重量％的原纤化纤维的第二层。
26.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，还包括粘结剂树脂。
27.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的容尘量为至少约100g/m2，其中所述容尘量是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
28.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的容尘量为至少约100g/m2，其中所述容尘量是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
29.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网为湿法成网纤维网。
30.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括至少2层。
31.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的至少一个特性具有横穿所述纤维网的厚度的梯度。
32.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的原纤化纤维的量具有横穿所述纤维网的厚度的梯度。
33.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的原纤化纤维的原纤化水平具有横穿所述纤维网的厚度的梯度。
34.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少99％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验使用25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
35.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少99.5％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验使用25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
36.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少99.9％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验使用25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
37.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括附加纤维网层。
38.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述附加纤维网层包括设置成与所述纤维网相邻的熔喷层。
39.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于约300mL、小于或等于约200mL、小于或等于约100mL、或者小于或等于约50mL。
40.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括小于或等于约100重量％、小于或等于约80重量％、小于或等于约60重量％、或者小于或等于约40重量％的原纤化纤维。
41.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述有机聚合物纤维是纤维素纤维。
42.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层包括与所述第一层相比更多的原纤化纤维。
43.根据前述实施方案中任一项所述的过滤介质，其中所述第二层包括与所述第一层的原纤化纤维相比原纤化水平更高的原纤化纤维。
44.一种方法，包括使液体通过前述实施方案中任一项所述的过滤介质。
45.根据实施方案44所述的方法，其中所述液体为燃料。
46.一种过滤元件，包括前述实施方案中任一项所述的过滤介质。

Claims (54)

1.一种过滤介质，包括：
包括多根合成纤维的湿法成网纤维网，
其中所述湿法成网纤维网包括平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于400mL的原纤化纤维，
其中所述纤维网中的原纤化纤维的重量百分比为大于或等于约5重量％，
其中所述过滤介质的单位面积重量大于5g/m2并且小于或等于1000g/m2，并且
其中所述过滤介质的厚度为0.1mm至10.0mm。
2.一种过滤介质，包括纤维网，所述纤维网包括：
包括多根有机聚合物纤维的第一层；以及
包括大于或等于5重量％原纤化纤维的第二层，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于400mL，
其中所述第一层的第一单位面积重量大于或等于40g/m2并且小于300g/m2，
其中所述第二层的第二单位面积重量大于或等于3g/m2并且小于200g/m2，
其中所述第一单位面积重量与所述第二单位面积重量之比为至少1:1并且小于20:1，并且
其中所述过滤介质的厚度为0.3mm至10mm。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括粘结剂纤维。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中包括所述原纤化纤维的层还包括粘结剂纤维。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平大于100mL。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平大于70mL并且小于或等于300mL。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的玻璃纤维重量百分比为0重量％至20重量％。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网基本上不含玻璃纤维。
9.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括非原纤化纤维。
10.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括原纤化纤维。
11.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括原纤化纤维和非原纤化纤维的混合物。
12.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括莱赛尔纤维。
13.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括芳纶纤维。
14.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述多根合成纤维包括人造丝纤维。
15.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于3.0。
16.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的[平均流量孔径(μm)/(渗透率(cfm/sf))0.5]值小于2.0。
17.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的单位面积重量大于90g/m2并且小于或等于200g/m2。
18.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述第一层的第一单位面积重量大于或等于40g/m2并且小于300g/m2。
19.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述第二层的第一单位面积重量大于或等于3g/m2并且小于50g/m2。
20.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述第一单位面积重量与所述第二单位面积重量之比为至少3:1并且小于5:1。
21.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述纤维网包括大于5重量％并且小于或等于60重量％的原纤化纤维。
22.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述纤维网包括：包含原纤化纤维的第一层。
23.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述纤维网包括：包含大于或等于60重量％的原纤化纤维的第二层。
24.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述纤维网包括：包含大于或等于80重量％的原纤化纤维的第二层。
25.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，还包括粘结剂树脂。
26.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的容尘量为至少800g/m2，其中所述容尘量是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
27.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质的容尘量为至少100g/m2，其中所述容尘量是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验在25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
28.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述纤维网为湿法成网纤维网。
29.根据权利要求1所述的过滤介质，其中所述纤维网包括至少2层。
30.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的至少一个特性具有横穿所述纤维网的厚度的梯度。
31.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的原纤化纤维的量具有横穿所述纤维网的厚度的梯度。
32.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网的原纤化纤维的原纤化水平具有横穿所述纤维网的厚度的梯度。
33.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少99％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验使用25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
34.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质对于4微米或更大的颗粒具有至少99.5％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验使用25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
35.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质对于10微米或更大的颗粒具有至少90％的液体过滤效率，其中所述效率是按照ISO 16889/19438程序使用多通道过滤试验使用25mg/L的基础上游重量水平(BUGL)、0.06cm/s的面速度和100kPa的终端压力下测量的。
36.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括附加纤维网层。
37.根据权利要求36所述的过滤介质，其中所述附加纤维网层包括设置成与所述纤维网相邻的熔喷层。
38.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于200mL。
39.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于100mL。
40.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于50mL。
41.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括小于或等于100重量％的原纤化纤维。
42.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括小于或等于80重量％的原纤化纤维。
43.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括小于或等于60重量％的原纤化纤维。
44.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括小于或等于40重量％的原纤化纤维。
45.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述有机聚合物纤维是纤维素纤维。
46.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述第二层包括与所述第一层相比更多的原纤化纤维。
47.根据权利要求2所述的过滤介质，其中所述第二层包括与所述第一层的原纤化纤维相比原纤化水平更高的原纤化纤维。
48.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤介质，其中所述纤维网包括小于或等于10重量％的玻璃纤维。
49.根据权利要求37所述的过滤介质，其中所述过滤介质包括附加纤维网层，并且其中所述湿法成网纤维网与所述附加纤维网层的单位面积重量之比为1:1至20:1。
50.一种方法，包括使液体通过权利要求1至49中任一项所述的过滤介质。
51.根据权利要求50所述的方法，其中所述液体为燃料。
52.一种过滤元件，包括权利要求1至49中任一项所述的过滤介质。
53.多根原纤化纤维，其中所述原纤化纤维的平均加拿大标准游离度原纤化水平小于或等于400mL。
54.一种形成纤维浆料的方法，其中所述浆料的温度保持在33°F至100°F，并且其中所述浆料用额外的水来稀释，使得纤维的最终浓度为按重量计0.1％至0.5％。
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