CN110087751A - 包含粘合剂的过滤介质 - Google Patents

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Abstract

一般地提供了涉及过滤介质的制品和方法。在某些实施方案中，过滤介质至少包括第一层、第二层和设置在第一层与第二层之间的粘合剂树脂。在一些实施方案中，第一层可以为预过滤层或支撑层。第二层可以例如包含通过溶液纺丝工艺形成的纤维和/或可以包含细纤维。在一些实施方案中，粘合剂树脂可以以相对低的量存在和/或可以具有低的玻璃化转变温度。过滤介质作为整体可以具有一种或更多种有利的特性，包括高挺度、第一层与第二层之间的高结合强度、高γ和/或在经受IPA蒸气放电之后低的空气阻力增加中的一者或更多者。过滤介质可以为例如HEPA过滤器和/或ULPA过滤器。

Description

包含粘合剂的过滤介质
技术领域
本发明一般地涉及过滤介质，并且更特别地，涉及包含粘合剂的过滤介质。
背景技术
过滤介质可以在多种应用中用于除去污染物。根据应用，过滤介质可以被设计成具有不同的性能特性。例如，过滤介质可以被设计成具有适合于HEPA和/或ULPA应用的性能特性。
通常，过滤介质可以由纤维网形成。例如，网可以包含合成纤维等组分。纤维网提供允许流体(例如，空气)流过过滤介质的多孔结构。流体内包含的污染物颗粒可以被捕获在纤维网上。过滤介质特征(例如纤维直径和定重(basis weight))影响包括过滤效率、容尘量和流体流过过滤器的阻力的过滤器性能。
尽管存在许多类型的用于从空气中过滤微粒的过滤介质，但是过滤介质的物理和/或性能特性(例如，强度、空气阻力、效率和高容尘量)的改善将是有益的。
发明内容
提供了过滤介质以及与其相关的有关部件和方法。
在一组实施方案中，提供了过滤介质。在一些实施方案中，过滤介质包括第一层；第二层，其中第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成；和第一层与第二层之间的粘合剂，其中第一层通过粘合剂结合至第二层。过滤介质的挺度(stiffness)大于或等于200mg。第一层与第二层之间的结合强度大于或等于150g/英寸2。过滤介质在最易穿透粒径下表现出大于或等于18的γ值。
在一些实施方案中，过滤介质包括第一层；第二层，其中第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成；和第一层与第二层之间的粘合剂。第一层通过粘合剂结合至第二层。粘合剂包含含有玻璃化转变温度小于或等于24℃的聚合物的基于溶剂的树脂。
在一些实施方案中，过滤介质包括第一层；第二层，其中第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成；和第一层与第二层之间的粘合剂。第一层与第二层之间的粘合剂以小于10gsm的量存在。第一层通过粘合剂结合至第二层。第一层与第二层之间的结合强度大于或等于150g/英寸2。与在IPA蒸气放电之前的过滤介质相比，在使过滤介质经受IPA蒸气放电之后，过滤介质表现出小于50％的空气阻力增加。
在另一组实施方案中，提供了方法。在一些实施方案中，制造过滤介质的方法包括将包含基于溶剂的粘合剂树脂和交联剂的组合物喷洒到第一层上以形成涂覆有粘合剂的第一层，进行基于溶剂的纺丝工艺以将纤维沉积在涂覆有粘合剂的第一层上，其中纤维具有小于1微米的平均纤维直径并且形成第二层；以及将第二层层合至第三层，使得第三层设置在第二层的与第一层相反的一侧上。
当结合附图考虑时，本发明的其他优点和新特征将由以下本发明的多个非限制性实施方案的详细描述而变得明显。在本说明书与通过引用并入的文献包含冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应当以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包含相对于彼此冲突和/或不一致的公开内容，则应当以生效日期在后的文献为准。
附图说明
将参照附图通过示例的方式来描述本发明的非限制性实施方案，附图为示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，所示出的每个相同或几乎相同的部件通常用单一附图标记表示。为了清楚的目的，在图示对使本领域普通技术人员理解本发明来说不必要的情况下，并未在每个图中标记出每个部件，也并未示出本发明的每个实施方案的每个部件。在附图中：
图1A示出了根据一些实施方案的包括两个层的过滤介质；
图1B示出了根据一些实施方案的包括三个层的过滤介质；
图1C示出了根据一些实施方案的包括五个层的过滤介质；
图2A至2C示出了根据一些实施方案的形成三层的介质的方法；
图3示出了根据一些实施方案的用于形成过滤介质的层合过程；以及
图4A至4C示出了根据一些实施方案的可以使用图3所示的过程形成的过滤介质。
具体实施方式
一般地提供了涉及过滤介质的制品和方法。在某些实施方案中，过滤介质至少包括第一层、第二层和设置在第一层与第二层之间的粘合剂树脂。在一些实施方案中，第一层可以为预过滤层或支撑层。第二层可以例如包含通过溶液纺丝工艺形成的纤维和/或可以包含细纤维。在一些实施方案中，粘合剂树脂可以以相对低的量存在和/或可以具有低的玻璃化转变温度。过滤介质作为整体可以具有一种或更多种有利的特性，包括高挺度、第一层与第二层之间的高结合强度、高γ值和/或在经受IPA蒸气放电之后低的空气阻力增加中的一者或更多者。过滤介质可以为例如HEPA过滤器和/或ULPA过滤器。
还提供了用于制造本文所述的过滤介质的方法。在一些实施方案中，过滤介质的制造可以包括将包含粘合剂树脂的组合物喷洒到第一层上以形成涂覆有粘合剂的第一层，以及进行基于溶剂的纺丝工艺以将形成第二层的纤维沉积在涂覆有粘合剂的第一层上。第二层可以为溶剂纺丝层，例如静电纺丝层。在一些实施方案中，第二层可以层合至第三层，使得第三层设置在第二层的与第一层相反的一侧上。其他配置以及接合或形成第一层、第二层和第三层的方法也是可能的。
图1A描绘了根据本发明的某些实施方案的过滤介质100。过滤介质100包括第一层110和第二层120。在一些实施方案中，并且如以下更详细地描述的，第一层是支撑层或预过滤层。第二层可以是主过滤层。主过滤层可以例如具有比介质的一个或更多个其他层更高的效率。例如，在某些情况下，主过滤层是细纤维层，例如通过基于溶剂的纺丝工艺形成的层。在一些实施方案中，在第一层与第二层之间存在粘合剂树脂。粘合剂树脂可以用于将第一层结合至第二层。在一些实施方案中，粘合剂树脂可以以相对少的量存在于第一层与第二层之间，但是第一层与第二层之间的结合可以是相对强的(例如，结合强度大于或等于150g/英寸2)。以下更详细地描述层(例如，预过滤层、支撑层和主过滤层)和粘合剂的特性。
应理解，任选地，过滤介质还可以包括额外的层，例如第三层、第四层和/或第五层等。在一些实施方案中，可以使用在线工艺添加一个或更多个层(例如，第一层、第二层、第三层、第四层、第五层)。还应理解，过滤介质100(以及本文所述的其他过滤介质)相对于流过过滤介质或在过滤元件内的流体的定向通常可以根据需要进行选择。在一些实施方案中，第一层110在第二层120的下游(例如，在过滤元件中)。在另一些实施方案中，第一层110在第二层120的上游(例如，在过滤元件中)。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少三个层，如图1B中示例性示出的。过滤介质102包括第一层110、第二层120和第三层130。在一些实施方案中，第三层可以是支撑层或预过滤层。例如，在一组实施方案中，第一层可以为支撑层，第三层可以为预过滤层。在另一组实施方案中，第一层可以为预过滤层，第三层可以为支撑层。在一些实施方案中，在第二层与第三层之间存在粘合剂树脂。粘合剂树脂可以用于将第二层结合至第三层。在一些实施方案中，粘合剂树脂可以以相对少的量存在于第二层与第三层之间，但是第二层与第三层之间的结合可以是相对强的(例如，结合强度大于或等于150g/英寸2)。
在某些情况下，过滤介质的每个层具有不同的特征和过滤特性，当组合时，例如与具有单层结构的过滤介质相比，产生期望的整体过滤性能。例如，在一组实施方案中，第三层130为预过滤层，第二层120为主过滤层。在一些实施方案中，如以下进一步描述的，预过滤层可以使用较粗的纤维来形成，并因此，可以具有比主过滤层更低的流体流动阻力。主过滤层可以包含较细的纤维并且具有比预过滤层更高的流体流动阻力。因此，与预过滤层相比，主过滤层通常可以捕获更小尺寸的颗粒。
如上所述，过滤介质的每个层可以具有不同的特性。例如，第一层和第二层可以包含具有不同特征(例如，纤维直径、纤维组成和/或纤维长度)的纤维。具有不同特征的纤维可以由一种材料(例如，通过使用不同的工艺条件)或不同的材料(例如，不同类型的纤维)制成。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括多于一个相同类型的层。例如，过滤器可以包括两个预过滤层、两个支撑层和/或两个主过滤层。图1C描绘了其中过滤介质包括至少一个预过滤层、至少一个支撑层和两个主过滤层的实施方案的一个非限制性实例。如图中所示，过滤介质104包括第一层110、第二层120、第三层130、第四层140和第五层150。在一些实施方案中，第三层为预过滤层，第二层和第四层二者为主过滤层。在一些实施方案中，第三层和第五层中的一者而非二者为支撑层并且另一者为预过滤层。例如，在一个实施方案中，例如，当第五层设置在过滤元件中的其他层的下游时，第五层150为用作覆盖层或保护层的支撑层。在某些情况下，第五层还可以用作效率层。在一些实施方案中，第三层和第五层二者均为支撑层。应理解，该图为非限制性的，并且过滤介质可以包括其他数量和类型的层，层可以以不同的顺序定位(例如，相同类型的两个层可以彼此直接相邻，过滤介质的每个层可以是不同的，过滤介质可以不具有对称配置，和/或过滤介质可以包括六个、七个或更多个层。
如本文所使用的，当层被称为在另一层“上”或与另一层“相邻”时，其可以直接在该层上或与该层直接相邻，或者也可以存在中间层。直接在另一层“上”、与另一层“直接相邻”或与另一层“接触”的层意指不存在中间层。
某些实施方案涉及用于制造过滤介质的方法。用于制造过滤介质的示例性方法示于图2A至2C中。在图2A中，将粘合剂290沉积(例如，喷洒)在第一层210上。第一层可以是预过滤层或支撑层。在一些实施方案中，粘合剂可以具有小于或等于25℃且大于或等于-150℃的玻璃化转变温度和/或可以为基于溶剂的树脂，如以下更详细地描述的。在一些实施方案中，粘合剂可以包含在将粘合剂沉积在第一层上期间或之后从基于粘合剂的树脂中至少部分蒸发的溶剂。在一些实施方案中，溶剂可以为水或另外的溶剂。
在一些实施方案中，粘合剂树脂可以在将粘合剂沉积在第一层上之后经历交联。这样的过程可以允许使用适合于施加液体的方法(例如，喷洒)来沉积粘合剂，同时在沉积过程完成之后还具有与固体一致的良好特性(例如在暴露于异丙醇蒸气下缺乏流动)。
在一些实施方案中，与用于沉积粘合剂的其他方法相比，喷洒粘合剂可以允许相对少量的粘合剂沉积在第一层上。喷洒可以包括使粘合剂通过任何合适的喷嘴(例如，空气雾化喷嘴、超声波喷嘴、压电喷嘴等)。可以根据需要选择其他喷洒参数(例如，喷嘴与第一层之间的距离、在喷洒期间施加至粘合剂的气压、喷嘴的尺寸等)，以控制沉积在第一层上的粘合剂的量和其他参数。
在将粘合剂喷洒到第一层上之后，可以通过进行基于溶剂的纺丝工艺在层210上形成第二层220(例如，细纤维层)，如图2B中示例性所示。溶剂纺丝工艺的非限制性实例包括静电纺丝工艺(例如，溶剂静电纺丝)或离心纺丝工艺。在一些实施方案中，基于溶剂的纺丝工艺可以导致形成平均纤维直径小于1微米的纤维。在一些实施方案中，第二层可以为主过滤层。
在一些实施方案中，使用基于溶剂的树脂可以降低其上沉积有树脂的基底(例如，第一层)的电导率和/或可以有助于第二层的粘附和/或均匀沉积(例如，通过溶剂纺丝工艺)。
在一些实施方案中，可以将第三层层合在第二层上。例如，可以将粘合剂沉积(例如，喷洒)在第二层220上，然后可以将第二层和第三层接合。粘合剂可以增加第二层与第三层之间的结合强度。任选地，可以在将第三层层合至第二层之前将粘合剂沉积(例如，喷洒)在第三层上。所得的介质示例性地示于图2C中，其中第三层230被层合至第二层220并且与第二层220直接相邻。在一些实施方案中，第三层为预过滤层或支撑层。例如，在第一层为预过滤层且第二层为主过滤层的一些实施方案中，第三层可以为支撑层。在第一层为支撑层且第二层为主过滤层的实施方案中，第三层可以为预过滤层。
在一些实施方案中，在将两个或更多个层层合在一起之后，可以使过滤介质经受一个或更多个处理步骤。例如，可以使过滤介质经受其中施加增加的热的步骤，例如通过毛毡干燥筒，通过空气干燥器，通过压延辊，和/或通过平床层合机。在一些实施方案中，可以使过滤介质依次经受两个或更多个这样的步骤(例如，可以使过滤介质通过毛毡干燥筒，然后通过空气干燥器)。增加的热可以有助于使在该步骤之前残留在过滤介质中的任何溶剂蒸发。
在一些实施方案中，向过滤介质施加热可以包括使过滤介质暴露于温度大于或等于40℃、大于或等于60℃、大于或等于80℃、或者大于或等于100℃的环境(例如，干燥筒的内部、空气干燥器的内部、压延辊的内部、平床层合机的内部)。在一些实施方案中，向过滤介质施加热可以包括使过滤介质暴露于温度小于或等于120℃、小于或等于100℃、小于或等于80℃、或者小于或等于60℃的环境(例如，干燥筒的内部、空气干燥器的内部、压延辊的内部、平床层合机的内部)。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于40℃且小于或等于120℃)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，向过滤介质施加热可以包括使过滤介质以大于或等于0.1m/分钟、大于或等于0.2m/分钟、大于或等于0.5m/分钟、大于或等于1m/分钟、大于或等于2m/分钟、大于或等于5m/分钟、大于或等于10m/分钟、或者大于或等于20m/分钟的速率通过加热的环境(例如，干燥筒的内部、空气干燥器的内部、压延辊的内部、平床层合机的内部)。在一些实施方案中，向过滤介质施加热可以包括使过滤介质以小于或等于40m/分钟、小于或等于20m/分钟、小于或等于10m/分钟、小于或等于5m/分钟、小于或等于2m/分钟、小于或等于1m/分钟、小于或等于0.5m/分钟、或者小于或等于0.2m/分钟的速率通过加热的环境(例如，干燥筒的内部、空气干燥器的内部、压延辊的内部、平床层合机的内部)。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.1m/分钟且小于或等于40m/分钟)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，可以在形成过滤介质的过程中重复图2A至2C中描绘的一个或更多个步骤。例如，可以将粘合剂沉积(例如，喷洒)在第一层的两侧上和/或可以通过溶剂纺丝工艺如静电纺丝工艺或离心纺丝工艺在第一层的每一侧上形成层。在一些实施方案中，可以将层层合至过滤介质的顶部和底部二者。应理解，这些步骤可以依次(例如，图2A至2C中描绘的步骤可以在第一层的一侧上进行，然后在第一层的相反侧上进行)或同时(可以同时在顶侧和底侧二者上用粘合剂涂覆第一层，然后同时在第一层的两侧上进行图2B至2C中描绘的步骤)发生。在一些实施方案中，可以以这种方式构建五个、九个、十三个或更多个层的过滤介质。
在将一个或更多个层添加至过滤介质的实施方案中，用于添加各层的过程可以是在线过程或离线过程。例如，在一些实施方案中，可以使用与图3所示的系统相关的在线过程来添加一个或更多个层(例如，第一层、第二层、第三层、第四层、第五层)。即，过滤介质可以在生产线上制造，并且本文所述的两个或更多个过程可以在同一生产线上发生。可以在线进行的合适的过程包括层合、将粘合剂喷洒到层上和凹版印刷过程(例如，热熔凹版印刷过程)。在一些实施方案中，与离线过程相比，在线可以包括更少的退绕和重绕过程。
如上所述，在一些实施方案中，一个或更多个层可以为预过滤层。例如，在一些实施方案中，第一层为预过滤层。在一些实施方案中，第三层为预过滤层。在某些实施方案中，第三层和第五层二者为预过滤层。预过滤层的特性将在以下更详细地描述。
本文提及预过滤层或多个预过滤层应当理解为独立地指过滤介质中的各预过滤层(如果确实存在任何预过滤层的话)。即，存在的各预过滤层可以独立地具有本文所述的任何特性或者不具有本文所述的特性。在一些实施方案中，过滤介质中的两个或更多个预过滤层可以具有相似的组成和/或特性。在另一些实施方案中，过滤介质中的各预过滤层可以具有不同的组成和/或特性。
在过滤介质包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层)的实施方案中，预过滤层或多个预过滤层中的纤维可以具有任何合适的平均直径。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维的平均直径大于或等于0.1微米、大于或等于0.2微米、大于或等于0.5微米、大于或等于1微米、大于或等于2微米、大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于20微米、大于或等于40微米、或者大于或等于60微米。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维的平均直径小于或等于75微米、小于或等于60微米、小于或等于40微米、小于或等于20微米、小于或等于10微米、小于或等于5微米、小于或等于2微米、小于或等于1微米、小于或等于0.5微米、或者小于或等于0.2微米。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.1微米且小于或等于75微米、大于或等于0.5微米且小于或等于75微米、大于或等于0.5微米且小于或等于40微米、或者大于或等于0.5微米且小于或等于2微米)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，预过滤层可以包含连续纤维。连续纤维可以具有任何合适的平均长度。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的连续纤维的平均长度可以大于或等于1英寸、大于或等于2英寸、大于或等于5英寸、大于或等于10英寸、大于或等于20英寸、大于或等于50英寸、大于或等于100英寸、大于或等于200英寸、或者大于或等于500英寸。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的连续纤维的平均长度可以小于或等于1000英寸、小于或等于500英寸、小于或等于200英寸、小于或等于100英寸、小于或等于50英寸、小于或等于20英寸、小于或等于10英寸、或者小于或等于5英寸。上述特性的组合也是可能的(例如，大于或等于5英寸且小于或等于1000英寸)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的另一些实施方案中，预过滤层可以包含短纤维。短纤维可以具有任何合适的平均长度。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的短纤维的平均长度可以大于或等于0.3mm、大于或等于0.5mm、大于或等于1mm、大于或等于2mm、大于或等于5mm、大于或等于10mm、大于或等于20mm、或者大于或等于50mm。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的短纤维的平均长度可以小于或等于100mm、小于或等于50mm、小于或等于20mm、小于或等于10mm、小于或等于5mm、小于或等于2mm、小于或等于1mm、或者小于或等于0.5mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.3mm且小于或等于100mm、或者大于或等于1mm且小于或等于50mm)。其他范围也是可能的。
在包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的过滤介质的一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层可以包含合成纤维、玻璃纤维和/或纤维素纤维等纤维类型。在某些情况下，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含相对高重量百分比的合成纤维(例如，100重量％)。例如，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)包含由熔喷工艺、熔融纺丝工艺、离心纺丝工艺、静电纺丝、湿法成网、干法成网或气流成网工艺形成的合成纤维。在某些情况下，合成纤维可以为连续的，如以下进一步描述的。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含相对少的玻璃纤维或者不包含玻璃纤维。在另一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含相对高重量百分比的玻璃纤维(例如，100重量％)。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且存在的预过滤层中的至少一个可以包含合成纤维。合成纤维可以具有相对小的平均纤维直径(例如，小于或等于约2微米)。例如，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的合成纤维的平均直径可以小于或等于约2微米(例如，约0.5微米至约1.0微米)。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的合成纤维可以是通过任何合适的工艺(例如，熔喷、熔纺、静电纺丝(例如，熔融静电纺丝、溶剂静电纺丝)、离心纺丝、湿法成网、干法成网或气流成网工艺)形成的连续纤维。在某些实施方案中，合成纤维可以通过静电纺丝工艺来形成。在另一些实施方案中，合成纤维可以是不连续的。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的所有纤维都是合成纤维。
合成纤维可以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、丙烯酸类、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)、聚乙烯与PVDF的共聚物、聚醚砜、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，具有多种组成的纤维如双组分纤维)。在某些情况下，合成纤维可以包括熔喷纤维、熔纺纤维、静电纺丝(例如，熔融静电纺丝、溶剂静电纺丝)纤维或离心纺丝纤维，其可以由本文所述的聚合物(例如，聚酯、聚丙烯)形成。在一些实施方案中，合成纤维可以为静电纺丝纤维。当存在时，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)也可以包含多于一种类型的合成纤维的组合。应理解，还可以使用其他类型的合成纤维类型。
在一些实施方案中，一个或更多个预过滤层(如果存在的话，例如，第一层、第三层、第五层)的合成纤维的平均直径可以为例如大于或等于约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、或者大于或等于约20微米。在某些情况下，合成纤维的平均直径可以小于或等于约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、或者小于或等于约0.5微米。上述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。纤维的平均直径可以例如通过扫描电子显微术来确定。
在某些情况下，合成纤维(如果存在的话)可以为连续的(例如，熔喷纤维、纺粘纤维、静电纺丝纤维、离心纺丝纤维等)。以上提供了连续纤维的长度。在另一些实施方案中，合成纤维(如果存在的话)不是连续的(例如，短纤维)。以上提供了短纤维的长度。连续纤维通过“连续”纤维形成工艺(例如熔喷工艺、纺粘工艺、静电纺丝工艺或离心纺丝工艺)制成，并且通常具有比非连续纤维长的长度。非连续纤维是短纤维，其通常被切割(例如，由长丝)或形成为非连续的离散纤维，以具有特定长度或长度范围。
在过滤介质包括至少一个包含合成纤维的预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，合成纤维可以构成该层的任何合适的部分。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的合成纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于10重量％、大于或等于20重量％、大于或等于30重量％、大于或等于40重量％、大于或等于50重量％、大于或等于60重量％、大于或等于70重量％、大于或等于80重量％、或者大于或等于90重量％。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的合成纤维的重量％可以小于或等于100重量％、小于或等于90重量％、小于或等于80重量％、小于或等于70重量％、小于或等于60重量％、小于或等于50重量％、小于或等于40重量％、小于或等于30重量％、小于或等于20重量％、或者小于或等于10重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于100重量％、或者大于或等于10重量％且小于或等于100重量％)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的合成纤维的重量％可以为100重量％。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且存在的预过滤层中的至少一个可以包含双组分纤维。双组分纤维可以包含热塑性聚合物。双组分纤维的各组分可以具有不同的熔融温度。例如，纤维可以包含芯和鞘，其中鞘的活化温度低于芯的熔融温度。这使鞘在芯之前熔化，使得鞘粘结至层中的其他纤维，而芯保持其结构完整性。芯/鞘粘结纤维可以为同轴或非同轴的。其他示例性双组分纤维可以包括裂膜纤维纤维、并列型纤维和/或“海岛型”纤维。
在一些实施方案中，双组分纤维(如果存在的话)的平均长度可以为至少约0.1mm、至少约0.5mm、至少约1.0mm、至少约1.5mm、至少约2.0mm、至少约3.0mm、至少约4.0mm、至少约5.0mm、至少约6.0mm、至少约7.0mm、至少约8.0mm、至少约9.0mm、至少约10.0mm、至少约12.0mm、至少约15.0mm；和/或小于或等于约15.0mm、小于或等于约12.0mm、小于或等于约10.0mm、小于或等于约5.0mm、小于或等于约4.0mm、小于或等于约1.0mm、小于或等于约0.5mm、或者小于或等于约0.1mm。上述范围的组合也是可能的(例如，至少约1.0mm且小于或等于约4.0mm)。平均纤维长度的其他值也是可能的。
在过滤介质包括至少一个包含双组分纤维的预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，双组分纤维可以构成该层的任何合适的部分。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层中的双组分纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于2.5重量％、大于或等于5重量％、大于或等于7.5重量％、大于或等于10重量％、大于或等于15重量％、大于或等于20重量％、大于或等于25重量％、大于或等于30重量％、大于或等于35重量％、大于或等于40重量％、或者大于或等于45重量％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层中的双组分纤维的重量％可以小于或等于50重量％、小于或等于45重量％、小于或等于40重量％、小于或等于35重量％、小于或等于30重量％、小于或等于25重量％、小于或等于20重量％、小于或等于15重量％、小于或等于10重量％、小于或等于7.5重量％、小于或等于5重量％、或者小于或等于2.5重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于50重量％、或者大于或等于0重量％且小于或等于10重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且存在的预过滤层中的至少一个可以包含一种或更多种纤维素纤维，例如软木纤维、硬木纤维、硬木纤维和软木纤维的混合物、再生纤维素纤维和/或机械纸浆纤维(例如磨木浆、化学处理的机械纸浆和热机械纸浆)。
一个或更多个预过滤层(即，在包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中)中的纤维素纤维的平均直径可以为例如大于或等于约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15微米、大于或等于约20微米、大于或等于约30微米、或者大于或等于约40微米。在某些情况下，纤维素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、或者小于或等于约2微米。上述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(如果存在的话)可以具有平均长度。例如，在一些实施方案中，纤维素纤维的平均长度可以大于或等于约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、或者大于或等于约8mm。在某些情况下，纤维素纤维的平均长度可以小于或等于约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、或者小于或等于约1mm。上述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。
在过滤介质包括至少一个包含纤维素纤维的预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，纤维素纤维可以构成该层的任何合适的部分。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维素纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于10重量％、大于或等于20重量％、大于或等于30重量％、大于或等于40重量％、大于或等于50重量％、大于或等于60重量％、大于或等于70重量％、大于或等于80重量％、或者大于或等于90重量％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维素纤维的重量％可以小于或等于100重量％、小于或等于90重量％、小于或等于80重量％、小于或等于70重量％、小于或等于60重量％、小于或等于50重量％、小于或等于40重量％、小于或等于30重量％、小于或等于20重量％、或者小于或等于10重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于100重量％、或者大于或等于0重量％且小于或等于80重量％)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维素纤维的重量％可以为100重量％。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且至少一个预过滤层可以包含原纤化纤维。如本领域普通技术人员已知的，原纤化纤维包括分支成较小直径原纤维的母体纤维，在某些情况下，所述较小直径原纤维可以进一步分支成甚至更小直径的原纤维，其中进一步分支也是可能的。原纤维的分支性质导致具有高表面积的层和/或纤维网，并且可以增加网中原纤化纤维与其他纤维之间的接触点的数量。网的原纤化纤维与其他纤维和/或组分之间的接触点的此种增加可以有助于增强层和/或纤维网的机械特性(例如，柔性、强度)和/或过滤性能特性。
在一些实施方案中，母体纤维(如果存在的话)可以具有微米或亚微米范围内的平均直径。例如，母体纤维的平均直径可以大于或等于约0.5微米、大于或等于约1微米、大于或等于约5微米、大于或等于约10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70微米。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55微米、小于或等于约35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10微米、小于或等于约5微米、小于或等于约2微米、或者小于或等于约0.5微米。上述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1微米且小于或等于约25微米)。其他范围也是可能的。
原纤维(如果存在的话)的平均直径通常小于母体纤维的平均直径。根据母体纤维的平均直径，在一些实施方案中，原纤维的平均直径可以小于或等于约25微米、小于或等于约20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1微米、小于或等于约0.5微米、小于或等于约0.1微米、小于或等于约0.05微米、或者小于或等于约0.01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0.003微米、大于或等于约0.01微米、大于或等于约0.05微米、大于或等于约0.1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5微米、大于或等于约10微米、或者大于或等于约20微米。上述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0.01微米且小于或等于约20微米)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，原纤化纤维(如果存在的话)的平均长度可以小于或等于约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1mm、大于或等于约2mm、大于或等于约4mm、大于或等于约5mm、大于或等于约6mm、或者大于或等于约8mm。上述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相反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入上述范围内。最大平均长度是指沿着原纤化纤维(包括母体纤维和原纤维)的一个轴的最大尺寸的平均值。应理解，在某些实施方案中，纤维和原纤维可以具有在上述范围之外的尺寸。
可以根据任意数量的合适方法测量原纤化纤维(如果存在的话)的原纤化水平。例如，原纤化水平可以根据加拿大标准游离度(Canadian Standard Freeness，CSF)测试来测量，该测试由纸浆的TAPPI测试方法T227Om 09游离度指定。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值可以在约10mL至约750mL之间变化。在某些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层中使用的原纤化纤维的平均CSF值可以大于或等于约10mL、大于或等于约50mL、大于或等于约100mL、大于或等于约200mL、大于或等于约400mL、大于或等于约600mL、或者大于或等于约700mL。在一些实施方案中，原纤化纤维的平均CSF值可以小于或等于约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、或者小于或等于约50mL。上述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多于一种类型的原纤化纤维。
在过滤介质包括至少一个包含原纤化纤维的预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，原纤化纤维可以构成该层的任何合适的部分。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的原纤化纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于10重量％、大于或等于25重量％、大于或等于50重量％、大于或等于75重量％、或者大于或等于90重量％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的原纤化纤维的重量％可以小于或等于100重量％、小于或等于90重量％、小于或等于75重量％、小于或等于50重量％、小于或等于25重量％、或者小于或等于10重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于100重量％、或者大于或等于0重量％且小于或等于75重量％)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的原纤化纤维的重量％可以为100重量％。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个包含玻璃纤维(例如，微玻璃纤维、短切玻璃纤维、或其组合)的预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)。
玻璃纤维(如果存在的话)的平均直径可以例如小于或等于约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、小于或等于约10微米、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、或者小于或等于约1微米。在某些情况下，玻璃纤维的平均纤维直径可以大于或等于约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、或者大于等于约7微米、大于或等于约9微米、大于或等于约11微米、或者大于或等于约20微米。上述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。
在一些实施方案中，微玻璃纤维(如果存在的话)的平均长度可以小于或等于约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、或者小于或等于约2mm。在某些实施方案中，微玻璃纤维的平均长度可以大于或等于约1mm、大于或等于约2mm、大于或等于约4mm、大于或等于约5mm、大于或等于约6mm、或者大于或等于约8mm。上述范围的组合也是可能的(例如，微玻璃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。
通常，短切玻璃纤维(如果存在的话)可以具有大于微玻璃纤维的直径的平均纤维直径。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(例如，约0.25英寸或约0.5英寸)的范围内。在一些实施方案中，短切玻璃纤维的平均长度可以小于或等于约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、或者小于或等于约0.2英寸。在某些实施方案中，短切玻璃纤维的平均长度可以大于或等于约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、大于或等于约0.6英寸、或者大于或等于约0.8英寸。上述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。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且该层可以包含任何合适量的玻璃纤维。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于10重量％、大于或等于20重量％、大于或等于30重量％、大于或等于40重量％、大于或等于50重量％、大于或等于60重量％、大于或等于70重量％、大于或等于80重量％、大于或等于90重量％、或者大于或等于95重量％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的纤维的重量％可以小于或等于100重量％、小于或等于95重量％、小于或等于90重量％、小于或等于80重量％、小于或等于70重量％、小于或等于60重量％、小于或等于50重量％、小于或等于40重量％、小于或等于30重量％、小于或等于20重量％、或者小于或等于10重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于100重量％、或者大于或等于0重量％且小于或等于95重量％)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的玻璃纤维的重量％可以为100重量％。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且预过滤层或多个预过滤层可以包含一种或更多种添加剂。在一些实施方案中，添加剂可以包括蜡，例如阿克蜡(acrawax)。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层中的蜡的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于0.1重量％、大于或等于0.2重量％、大于或等于0.5重量％、大于或等于1重量％、或者大于或等于2重量％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的蜡的重量％可以小于或等于4重量％、小于或等于2重量％、小于或等于1重量％、小于或等于0.5重量％、小于或等于0.2重量％、或者小于或等于0.1重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％、或者大于或等于0.5重量％且小于或等于4重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，添加剂(如果存在的话)可以包括硬脂酸盐(例如，硬脂酸镁、硬脂酸钙)。在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的硬脂酸镁的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于0.1重量％、大于或等于0.2重量％、大于或等于0.5重量％、大于或等于1重量％、或者大于或等于2重量％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)中的硬脂酸镁的重量％可以小于或等于4重量％、小于或等于2重量％、小于或等于1重量％、小于或等于0.5重量％、小于或等于0.2重量％、或者小于或等于0.1重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％、或者大于或等于0.5重量％且小于或等于4重量％)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，预过滤层或多个预过滤层可以具有任何合适的定重。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的定重可以大于或等于0.2g/m2、大于或等于0.5g/m2、大于或等于1g/m2、大于或等于2g/m2、大于或等于3g/m2、大于或等于5g/m2、大于或等于10g/m2、大于或等于20g/m2、大于或等于40g/m2、或者大于或等于100g/m2。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的定重可以小于或等于150g/m2、小于或等于100g/m2、小于或等于40g/m2、小于或等于20g/m2、小于或等于10g/m2、小于或等于5g/m2、小于或等于2g/m2、小于或等于1g/m2、或者小于或等于0.5g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.2g/m2且小于或等于150g/m2、大于或等于0.5g/m2且小于或等于40g/m2、或者大于或等于3g/m2且小于或等于40g/m2)。其他范围也是可能的。定重可以根据标准ISO 536来确定。
在过滤介质包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层的厚度可以大于或等于0.02mm、大于或等于0.05mm、大于或等于0.1mm、大于或等于0.2mm、大于或等于0.5mm、大于或等于1mm、或者大于或等于2mm。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的厚度可以小于或等于5mm、小于或等于2mm、小于或等于1mm、小于或等于0.5mm、小于或等于0.2mm、小于或等于0.1mm、或者小于或等于0.05mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.02mm且小于或等于5mm、或者大于或等于0.1mm且小于或等于1mm)。其他范围也是可能的。预过滤层或多个预过滤层的厚度可以根据标准ISO 534在50kPa下来确定。
在过滤介质包括至少一个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层的平均流量孔径可以大于或等于0.5微米、大于或等于1微米、大于或等于2微米、大于或等于4微米、大于或等于10微米、大于或等于20微米、大于或等于50微米、或者大于或等于70微米。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的平均流量孔径可以小于或等于100微米、小于或等于70微米、小于或等于50微米、小于或等于20微米、小于或等于10微米、小于或等于4微米、小于或等于2微米、或者小于或等于1微米。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.5微米且小于或等于100微米、大于或等于1微米且小于或等于70微米、或者大于或等于0.5微米且小于或等于4微米)。其他范围也是可能的。平均流量孔径可以根据标准ASTM F316-03来确定。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且跨越预过滤层或多个预过滤层的压降可以大于或等于0.1mm H2O、大于或等于0.2mm H2O、大于或等于0.6mm H2O、大于或等于1mm H2O、大于或等于2mm H2O、大于或等于5mm H2O、大于或等于10mm H2O、或者大于或等于25mm H2O。在一些实施方案中，跨越预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的压降可以小于或等于50mm H2O、小于或等于25mm H2O、小于或等于10mm H2O、小于或等于5mm H2O、小于或等于2mm H2O、小于或等于1mm H2O、小于或等于0.6mm H2O、或者小于或等于0.2mm H2O。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.1mm H2O且小于或等于50mm H2O、或者大于或等于0.6mm H2O且小于或等于25mm H2O)。其他范围也是可能的。压降可以使用ASTM D2 986-91来确定。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个预过滤层，并且预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的透气率可以大于或等于2英尺3/分钟/英尺2(CFM)、大于或等于4CFM、大于或等于8CFM、大于或等于10CFM、大于或等于20CFM、大于或等于50CFM、大于或等于100CFM、大于或等于300CFM、大于或等于500CFM、或者大于或等于1000CFM。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的透气率可以小于或等于1400CFM、小于或等于1000CFM、小于或等于500CFM、小于或等于300CFM、小于或等于300CFM、小于或等于100CFM、小于或等于50CFM、小于或等于20CFM、小于或等于10CFM、小于或等于8CFM、或者小于或等于4CFM。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于2CFM且小于或等于1400CFM、或者大于或等于8CFM且小于或等于300CFM)。其他范围也是可能的。透气率可以使用TAPPI方法T251来确定。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个预过滤层，并且预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的密实度可以大于或等于0.001、大于或等于0.0025、大于或等于0.005、大于或等于0.01、大于或等于0.025、大于或等于0.05、大于或等于0.1、大于或等于0.25、大于或等于0.5、大于或等于1、大于或等于2.5、大于或等于5、大于或等于10、或者大于或等于25。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的密实度可以小于或等于50、小于或等于25、小于或等于10、小于或等于5、小于或等于2.5、小于或等于1、小于或等于0.5、小于或等于0.25、小于或等于0.1、小于或等于0.05、小于或等于0.025、小于或等于0.01、小于或等于0.005、或者小于或等于0.0025。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.001且小于或等于50、或者大于或等于0.01且小于或等于25)。其他范围也是可能的。密实度可以通过使用下式来确定：密实度＝[定重/(纤维密度*厚度)]*100。定重和厚度可以如本文所述来确定。孔隙率可以基于以下方程式由密实度得到：密实度(％)＝100-孔隙率(％)。纤维密度等于形成纤维的材料或多种材料的平均密度，这通常由纤维制造商规定。平均密度通过将过滤器内的纤维的总质量除以预过滤器内的纤维的总体积而得到，其中预过滤器内的纤维的总体积是每种纤维类型的质量与每种纤维类型的密度之比的总和。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个预过滤层，并且预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)颗粒效率可以大于或等于20％、大于或等于25％、大于或等于30％、大于或等于35％、大于或等于40％、大于或等于45％、大于或等于50％、大于或等于55％、大于或等于60％、大于或等于65％、大于或等于70％、大于或等于75％、大于或等于80％、大于或等于85％、大于或等于90％、大于或等于95％、大于或等于97％、大于或等于99％、或者大于或等于99.5％。在一些实施方案中，预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)的DOP颗粒效率可以小于或等于99.5％、小于或等于99％、小于或等于97％、小于或等于95％、小于或等于90％、小于或等于85％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、小于或等于50％、小于或等于40％、或者小于或等于30％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于20％且小于或等于80％)。其他范围也是可能的。可以通过将DOP颗粒吹过预过滤层或多个预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)并测量穿透所述层的颗粒的百分比来测量DOP颗粒效率。该百分比可以如下确定：基于用于最易穿透粒径(most penetrating particle size，MPPS)DOP颗粒的EN1822:2009标准，使用来自TSI,Inc.的配备有用于DOP气溶胶测试的DOP发生器的TSI 3160自动化过滤器测试单元，并使用由颗粒发生器产生的平均直径从0.02微米至0.3微米变化的颗粒。以2.0cm/秒的面速度在DOP颗粒的连续负载下测量穿透率。
在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)带电。可以通过充电过程(例如，静电充电过程、摩擦带电过程或水力充电过程)在预过滤层上感应电荷。在另一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)不带电。
在一些实施方案中，预过滤层(例如，第一层、第三层、第五层)为阻燃的或者包含一种或更多种阻燃组分。例如，预过滤层可以包含阻燃纤维、阻燃粘结剂、阻燃涂层和/或阻燃添加剂(例如，阻燃颗粒、阻燃薄片)。阻燃组分可以在制造期间(例如，在熔喷工艺、熔纺工艺、静电纺丝工艺、离心纺丝工艺、湿法成网工艺、干法成网工艺或气流成网工艺期间)引入，或者可以被添加至粘结剂。
如上所述，在一些实施方案中，过滤介质的一个或更多个层可以为主过滤层。例如，在一些实施方案中，第二层可以为预过滤层。在另一些实施方案中，第二层和第四层二者为主过滤层。主过滤层可以例如具有比介质的一个或更多个其他层更高的效率。在此将更详细地描述主过滤层的特性。
本文提及主过滤层或多个主过滤层应当理解为独立地指过滤介质中的各主过滤层(如果确实存在任何主过滤层的话)。即，存在的各主过滤层可以独立地具有以下描述的任何特性或者不具有以下描述的特性。在一些实施方案中，过滤介质中的两个或更多个主过滤层可以具有相似的组成和/或特性。在另一些实施方案中，过滤介质中的各主过滤层可以具有不同的组成和/或特性。
在包括至少一个主过滤层(例如，第二层、第四层)的一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)可以为溶剂纺丝层或多个溶剂纺丝层，例如静电纺丝(例如，溶剂-静电纺丝)层或多个静电纺丝层、或者离心纺丝层或多个离心纺丝层。如本文所使用的，如果层在溶剂纺丝过程期间形成，或者如果层包含溶剂纺丝纤维，则所述层为溶剂纺丝层。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个主过滤层，并且主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)可以包含合成纤维。合适的合成纤维的非限制性实例包括尼龙、聚(偏二氟乙烯)、聚(丙烯腈)、聚(醚砜)和聚脲。在一些实施方案中，过滤介质可以包含这样的共混物：其中所述共混物的一种或更多种组分为合成纤维(例如，包含至少一种类型的合成纤维的共混物、包含至少两种类型的合成纤维的共混物、或者包含三种或更多种类型的合成纤维的共混物)。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(如果存在的话，例如，第二层、第四层)可以包含相对高的量的尼龙纤维(例如，高达100重量％的尼龙纤维)。在一些实施方案中，一种或更多种合成纤维可以为连续纤维。例如，在一些实施方案中，主过滤层(例如，第二层、第四层)包含100％连续合成纤维(例如，100％溶剂纺丝纤维如100％静电纺丝纤维)。
在过滤介质包括至少一个主过滤层的实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)中的纤维可以具有任何合适的平均直径。在一些实施方案中，主过滤层(例如，第二层、第四层)中的纤维的平均直径大于或等于20nm、大于或等于40nm、大于或等于100nm、大于或等于200nm、大于或等于300nm、或者大于或等于500nm。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)中的纤维的平均直径小于或等于1000nm、小于或等于500nm、小于或等于300nm、小于或等于200nm、小于或等于100nm、或者小于或等于40nm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于20nm且小于或等于1000nm、大于或等于40nm且小于或等于500nm、或者大于或等于40nm且小于或等于300nm)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个主过滤层的一些实施方案中，主过滤层(例如，第二层、第四层)内的纤维可以具有任何合适的平均长度。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)中的纤维的平均长度可以大于或等于1英寸、大于或等于2英寸、大于或等于5英寸、大于或等于10英寸、大于或等于20英寸、大于或等于50英寸、大于或等于100英寸、大于或等于200英寸、或者大于或等于500英寸。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)中的纤维的平均长度可以小于或等于1000英寸、小于或等于500英寸、小于或等于200英寸、小于或等于100英寸、小于或等于50英寸、小于或等于20英寸、小于或等于10英寸、或者小于或等于5英寸。上述特性的组合也是可能的(例如，大于或等于5英寸且小于或等于1000英寸)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，主过滤层(例如，第二层、第四层)内的纤维可以为连续纤维或者可以包含连续纤维。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个主过滤层，并且主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)可以包含一种或更多种添加剂。在一些实施方案中，添加剂可以包括电荷添加剂，例如氯化钠。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的氯化钠的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于2重量％、大于或等于4重量％、大于或等于6重量％、或者大于或等于8重量％。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的氯化钠的重量％可以小于或等于10重量％、小于或等于8重量％、小于或等于6重量％、小于或等于4重量％、或者小于或等于2重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，添加剂可以包括UV防护剂。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的UV防护剂的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于2重量％、大于或等于4重量％、大于或等于6重量％、或者大于或等于8重量％。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的UV防护剂的重量％可以小于或等于10重量％、小于或等于8重量％、小于或等于6重量％、小于或等于4重量％、或者小于或等于2重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，添加剂可以包括抗氧化剂。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的抗氧化剂的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于2重量％、大于或等于4重量％、大于或等于6重量％、或者大于或等于8重量％。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的抗氧化剂的重量％可以小于或等于10重量％、小于或等于8重量％、小于或等于6重量％、小于或等于4重量％、或者小于或等于2重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个主过滤层的实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)可以具有任何合适的定重。在一些实施方案中，主过滤层(例如，第二层、第四层)的定重可以大于或等于0.01g/m2、大于或等于0.03g/m2、大于或等于0.05g/m2、大于或等于0.1g/m2、大于或等于0.3g/m2、大于或等于0.5g/m2、大于或等于1g/m2、大于或等于3g/m2、大于或等于5g/m2、大于或等于10g/m2、或者大于或等于30g/m2。在一些实施方案中，主过滤层(例如，第二层、第四层)的定重可以小于或等于40g/m2、小于或等于30g/m2、小于或等于10g/m2、小于或等于5g/m2、小于或等于3g/m2、小于或等于1g/m2、小于或等于0.5g/m2、小于或等于0.3g/m2、小于或等于0.1g/m2、小于或等于0.05g/m2、或者小于或等于0.03g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.01g/m2且小于或等于40g/m2、大于或等于0.03g/m2且小于或等于30g/m2、或者大于或等于0.01g/m2且小于或等于5g/m2)。其他范围也是可能的。定重可以根据标准ISO 536来确定。
在过滤介质包括至少一个主过滤层的一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的厚度可以大于或等于1微米、大于或等于2微米、大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于20微米、大于或等于50微米、大于或等于100微米、大于或等于200微米、大于或等于500微米、大于或等于1000微米、大于或等于2000微米、大于或等于3000微米、或者大于或等于4000微米。在一些实施方案中，厚度可以小于或等于5000微米、小于或等于4000微米、小于或等于3000微米、小于或等于2000微米、小于或等于1000微米、小于或等于500微米、小于或等于200微米、小于或等于100微米、小于或等于50微米、小于或等于20微米、小于或等于10微米、小于或等于5微米、或者小于或等于2微米。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于1微米且小于或等于5000微米、大于或等于5微米且小于或等于1000微米、或者大于或等于10微米且小于或等于500微米)。其他范围也是可能的。主过滤层或多个主过滤层的厚度可以通过使用SEM截面成像来确定。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个主过滤层，并且主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的密实度可以大于或等于0.001、大于或等于0.0025、大于或等于0.005、大于或等于0.01、大于或等于0.025、大于或等于0.05、大于或等于0.1、大于或等于0.25、大于或等于0.5、大于或等于1、大于或等于2.5、大于或等于5、大于或等于10、或者大于或等于25。在一些实施方案中，主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的密实度可以小于或等于50、小于或等于25、小于或等于10、小于或等于5、小于或等于2.5、小于或等于1、小于或等于0.5、小于或等于0.25、小于或等于0.1、小于或等于0.05、小于或等于0.025、小于或等于0.01、小于或等于0.005、或者小于或等于0.0025。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.001且小于或等于50、或者大于或等于0.01且小于或等于25)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个主过滤层，并且跨越主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的压降可以大于或等于0.5mm H2O、大于或等于0.75mm H2O、大于或等于1mm H2O、大于或等于2.5mm H2O、大于或等于5mm H2O、大于或等于7.5mm H2O、大于或等于10mm H2O、大于或等于25mm H2O、或者大于或等于50mm H2O。在一些实施方案中，跨越主过滤层或多个主过滤层(例如，第二层、第四层)的压降可以小于或等于100mm H2O、小于或等于75mm H2O、小于或等于50mm H2O、小于或等于25mm H2O、小于或等于10mm H2O、小于或等于7.5mm H2O、小于或等于5mm H2O、小于或等于2.5mm H2O、小于或等于1mm H2O、或者小于或等于0.75mm H2O。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.5mmH2O且小于或等于100mm H2O、或者大于或等于1mm H2O且小于或等于75mm H2O)。其他范围也是可能的。压降可以使用ASTM D2 986-91来确定。
如上所述，在一些实施方案中，一个或更多个层可以为支撑层。支撑层可以用于支撑介质的一个或更多个其他层，例如主过滤层。在某些情况下，支撑层可以用于保护和/或覆盖介质的一个或更多个其他层，例如主过滤层。例如，在一些实施方案中，第三层为支撑层。在一些实施方案中，第一层为支撑层。在某些实施方案中，第五层为支撑层。以下将更详细地描述支撑层的特性。
本文提及支撑层或多个支撑层应当理解为独立地指过滤介质中的各支撑层(如果确实存在任何支撑层的话)。即，存在的各支撑层可以独立地具有以下描述的任何特性或者不具有以下描述的特性。在一些实施方案中，过滤介质中的两个或更多个支撑层可以具有相似的组成和/或特性。在另一些实施方案中，过滤介质中的各支撑层可以具有不同的组成和/或特性。
在包括至少一个支撑层的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以为湿法成网层。即，在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以通过湿法成网工艺来形成。在另一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以为非湿法成网层。即，在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以通过非湿法成网工艺(例如，气流成网工艺、梳理工艺、纺丝工艺(例如纺粘工艺))来形成。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层可以为纺粘层，或者通过纺粘工艺形成的层。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个支撑层，并且支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含合成纤维。合成纤维可以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、丙烯酸类、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)、聚乙烯与PVDF的共聚物、聚醚砜、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，具有多种成分的纤维如双组分纤维)。在某些情况下，合成纤维可以包括熔喷纤维、熔纺纤维、静电纺丝(例如，熔融静电纺丝、溶剂静电纺丝)纤维或离心纺丝纤维，其可以由本文所述的聚合物(例如，聚酯、聚丙烯)来形成。在一些实施方案中，合成纤维可以为短纤维。在一些实施方案中，合成纤维可以为包含阻燃剂的纤维。过滤介质以及过滤介质内的每个层也可以包括多于一种类型的合成纤维的组合。应理解，还可以使用其他类型的合成纤维。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且支撑层或多个支撑层可以包含阻燃纤维和/或含有阻燃剂的纤维。在一些实施方案中，含有阻燃剂的纤维可以为合成纤维。通常，如下所述的粗直径纤维和/或细直径纤维的总重量百分比可以包括含有阻燃剂的纤维(例如，阻燃纤维)。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个支撑层，并且支撑层或多个支撑层可以包含粗合成纤维。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含平均直径大于或等于4微米、大于或等于7微米、大于或等于10微米、大于或等于15微米、大于或等于17微米、大于或等于20微米、大于或等于25微米、大于或等于30微米、大于或等于35微米、大于或等于40微米、大于或等于45微米、大于或等于50微米、或者大于或等于55微米的粗合成纤维。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含平均直径小于或等于60微米、小于或等于55微米、小于或等于50微米、小于或等于45微米、小于或等于40微米、小于或等于35微米、小于或等于30微米、小于或等于25微米、小于或等于20微米、小于或等于17微米、小于或等于15微米、小于或等于10微米、或者小于或等于7微米的粗合成纤维。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于4微米且小于或等于60微米、大于或等于7微米且小于或等于40微米、大于或等于10微米且小于或等于60微米、或者大于或等于17微米且小于或等于35微米)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)并且支撑层或多个支撑层包含粗合成纤维的实施方案中，支撑层或多个支撑层中的粗合成纤维的平均长度可以为任何合适的值。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粗合成纤维的平均长度大于或等于3mm、大于或等于6mm、大于或等于10mm、大于或等于20mm、大于或等于50mm、大于或等于100mm、大于或等于200mm、大于或等于500mm、大于或等于1000mm、大于或等于2000mm、大于或等于5000mm、大于或等于10000mm、或者大于或等于20000mm。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粗合成纤维的平均长度小于或等于25400mm、小于或等于20000mm、小于或等于10000mm、小于或等于5000mm、小于或等于2000mm、小于或等于1000mm、小于或等于500mm、小于或等于200mm、小于或等于100mm、小于或等于50mm、小于或等于20mm、或者小于或等于10mm、小于或等于6mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于3mm且小于或等于25400mm、或者大于或等于6mm且小于或等于25400mm)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，粗合成纤维为连续纤维。在另一些实施方案中，粗合成纤维为非连续纤维(例如，短纤维)。
在过滤介质包括具有粗合成纤维的支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粗合成纤维的重量％可以大于或等于1重量％、大于或等于2重量％、大于或等于5重量％、大于或等于10重量％、大于或等于20重量％、大于或等于30重量％、大于或等于50重量％、大于或等于70重量％、或者大于或等于90重量％。在一些实施方案中，支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粗合成纤维的重量％可以小于或等于100重量％、小于或等于90重量％、小于或等于70重量％、小于或等于50重量％、小于或等于30重量％、小于或等于20重量％、小于或等于10重量％、小于或等于5重量％、或者小于或等于2重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于1重量％且小于或等于100重量％、大于或等于10重量％且小于或等于100重量％、或者大于或等于30重量％且小于或等于100重量％)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粗合成纤维的重量％可以为100重量％。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且支撑层或多个支撑层可以包含细合成纤维。在这样的实施方案中，细合成纤维的平均直径可以为任何合适的值。在包含细合成纤维和粗合成纤维二者的实施方案中，细合成纤维的平均直径可以小于支撑层或多个支撑层中存在的粗合成纤维的平均直径。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含平均直径大于或等于1微米、大于或等于1.5微米、大于或等于2.5微米、大于或等于5微米、大于或等于7.5微米、大于或等于10微米、大于或等于12.5微米、大于或等于15微米、或者大于或等于17.5微米的细合成纤维。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含平均直径小于或等于20微米、小于或等于17.5微米、小于或等于15微米、小于或等于12.5微米、小于或等于10微米、小于或等于7.5微米、小于或等于5微米、小于或等于2.5微米、或者小于或等于1.5微米的细合成纤维。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于1微米且小于或等于20微米、或者大于或等于1.5微米且小于或等于10微米)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)并且支撑层或多个支撑层包含细合成纤维的实施方案中，支撑层或多个支撑层中的细合成纤维的平均长度可以为任何合适的值。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的细合成纤维的平均长度大于或等于3mm、大于或等于6mm、大于或等于9mm、大于或等于12mm、大于或等于15mm、大于或等于18mm、大于或等于21mm、大于或等于24mm、大于或等于27mm、大于或等于50mm、大于或等于100mm、大于或等于200mm、大于或等于500mm、大于或等于1000mm、大于或等于2000mm、大于或等于5000mm、大于或等于10000mm、或者大于或等于20000mm。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层中的细合成纤维的平均长度小于或等于25400mm、小于或等于20000mm、小于或等于10000mm、小于或等于5000mm、小于或等于2000mm、小于或等于1000mm、小于或等于500mm、小于或等于200mm、小于或等于100mm、小于或等于50mm、小于或等于30mm、小于或等于27mm、小于或等于24mm、小于或等于21mm、小于或等于18mm、小于或等于15mm、小于或等于12mm、小于或等于9mm、或者小于或等于6mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于3mm且小于或等于25400mm、大于或等于6mm且小于或等于25400mm、大于或等于3mm且小于或等于30mm、或者大于或等于6mm且小于或等于12mm)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，细合成纤维为连续纤维(例如，通过熔喷或纺粘工艺形成的纤维)。在另一些实施方案中，细合成纤维为非连续纤维(例如，短纤维)。在过滤介质包括具有细合成纤维的支撑层或多个支撑层的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的细合成纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于5重量％、大于或等于10重量％、大于或等于15重量％、大于或等于20重量％、大于或等于25重量％、大于或等于30重量％、大于或等于35重量％、或者大于或等于40重量％、大于或等于45重量％。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的细合成纤维的重量％可以小于或等于50重量％、小于或等于45重量％、小于或等于40重量％、小于或等于35重量％、小于或等于30重量％、小于或等于25重量％、小于或等于20重量％、小于或等于15重量％、小于或等于10重量％、或者小于或等于5重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于50重量％、或者大于或等于1重量％且小于或等于30重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且支撑层或多个支撑层可以包含粘结纤维。通常，粘结纤维(如果存在的话)可以用于接合层中的纤维。在一些实施方案中，粘结纤维包含具有比层中的一种或更多种主要组分(例如某些纤维)低的熔点的聚合物。粘结纤维可以为单组分(例如，聚乙烯纤维、共聚酯纤维)或多组分(例如，双组分纤维)。例如，粘结纤维可以为双组分纤维。双组分纤维可以包括热塑性聚合物。双组分纤维的各组分可以具有不同的熔融温度。例如，纤维可以包含芯和鞘，其中鞘的活化温度低于芯的熔融温度。这使鞘在芯之前熔化，使得鞘粘结至层中的其他纤维，而芯保持其结构完整性。芯/鞘粘结纤维可以为同轴或非同轴的。其他示例性双组分纤维可以包括裂膜纤维纤维、并列型纤维和/或“海岛型”纤维。通常，粗直径纤维和/或细直径纤维的总重量百分比可以包括粘结纤维。
在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含平均直径大于或等于1微米、大于或等于2微米、大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于15微米、大于或等于20微米、或者大于或等于25微米的粘结纤维。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含平均直径小于或等于30微米、小于或等于25微米、小于或等于20微米、小于或等于15微米、小于或等于10微米、小于或等于5微米、或者小于或等于2微米的粘结纤维。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于1微米且小于或等于30微米、或者大于或等于2微米且小于或等于20微米)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)并且支撑层或多个支撑层包含粘结纤维的实施方案中，支撑层或多个支撑层中的粘结纤维的平均长度可以为任何合适的值。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粘结纤维的平均长度大于或等于3mm、大于或等于6mm、大于或等于9mm、大于或等于12mm、大于或等于15mm、大于或等于18mm、大于或等于21mm、大于或等于24mm、或者大于或等于27mm。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粘结纤维的平均长度小于或等于30mm、小于或等于27mm、小于或等于24mm、小于或等于21mm、小于或等于18mm、小于或等于15mm、小于或等于12mm、小于或等于9mm、或者小于或等于6mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于3mm且小于或等于30mm、或者大于或等于6mm且小于或等于12mm)。其他范围也是可能的。
在过滤介质包括具有粘结纤维的支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层中的粘结纤维的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于5重量％、大于或等于10重量％、大于或等于15重量％、大于或等于20重量％、大于或等于25重量％、大于或等于30重量％、大于或等于40重量％、大于或等于50重量％、大于或等于60重量％、大于或等于70重量％、或者大于或等于80重量％。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粘结纤维的重量％可以小于或等于90重量％、小于或等于80重量％、小于或等于70重量％、小于或等于60重量％、小于或等于50重量％、小于或等于40重量％、小于或等于30重量％、小于或等于等于25重量％、小于或等于20重量％、小于或等于15重量％、小于或等于10重量％、或者小于或等于5重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于90重量％、或者大于或等于10重量％且小于或等于30重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且支撑层或多个支撑层可以包含一种或更多种粘结剂树脂。通常，粘结剂树脂可以用于接合层中的纤维。通常，粘结剂树脂可以具有任何合适的组成。例如，粘结剂树脂可以包括热塑性树脂(例如，丙烯酸类、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺)、热固性树脂(例如，环氧树脂、酚树脂)、或其组合。在一些情况下，粘结剂树脂包括乙酸乙烯酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、共聚酯树脂、聚乙烯醇树脂、丙烯酸类树脂(例如苯乙烯丙烯酸树脂)和酚树脂中的一者或更多者。其他树脂也是可能的。在一些这样的实施方案中，树脂可以包括包含共价附接的阻燃剂的聚合物树脂。
可以以任何合适的方式(包括例如以湿状态)将树脂(如果存在的话)添加到纤维中。在一些实施方案中，树脂涂覆纤维并且用于使纤维彼此粘附以促进纤维之间的粘附。可以使用任何合适的方法和设备来涂覆纤维，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，粘结剂在添加至纤维共混物时沉淀。在适当时，可以向纤维提供任何合适的沉淀剂(例如，表氯醇)，例如，通过注入共混物中。在一些实施方案中，在添加到纤维中时，树脂以使得一个或更多个层或者整个过滤介质浸渍有树脂(例如，树脂渗透整体)的方式进行添加。在多层网中，可以在使层组合之前将树脂分别添加到每个层中，或者可以在使层组合之后将树脂添加到层中。在一些实施方案中，树脂在以干燥状态时被添加到纤维中，例如，通过喷洒或饱和浸渍、或任何上述方法。在另一些实施方案中，树脂被添加到湿层中。
在某些实施方案中，粘结剂可以存在于层中，并且粘结剂可以包括粘结纤维和粘结剂树脂二者。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粘结剂树脂的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于5重量％、大于或等于10重量％、大于或等于15重量％、大于或等于20重量％、大于或等于25重量％、大于或等于30重量％、大于或等于40重量％、大于或等于50重量％、大于或等于60重量％、大于或等于70重量％、或者大于或等于80重量％。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)中的粘结剂树脂的重量％可以小于或等于90重量％、小于或等于80重量％、小于或等于70重量％、小于或等于60重量％、小于或等于50重量％、小于或等于40重量％、小于或等于30重量％、小于或等于25重量％、小于或等于20重量％、小于或等于15重量％、小于或等于10重量％、或者小于或等于5重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于90重量％、或者大于或等于10重量％且小于或等于30重量％)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括至少一个支撑层，并且支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)可以包含一种或更多种添加剂。在一些实施方案中，添加剂可以包括例如抗菌添加剂、抗真菌添加剂、UV防护剂、抗氧化剂或其他组分中的一者或更多者。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的添加剂的重量％可以大于或等于0重量％、大于或等于2重量％、大于或等于4重量％、大于或等于6重量％、或者大于或等于8重量％。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的添加剂的重量％可以小于或等于10重量％、小于或等于8重量％、小于或等于6重量％、小于或等于4重量％、或者小于或等于2重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0重量％且小于或等于10重量％)。其他范围也是可能的。各添加剂可以各自独立地以上述范围中的一个或更多个来添加。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的厚度可以大于或等于0.05mm、大于或等于0.1mm、大于或等于0.25mm、大于或等于0.38mm、大于或等于0.5mm、大于或等于1mm、大于或等于2mm、或者大于或等于3mm。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的厚度可以小于或等于5mm、小于或等于3mm、小于或等于2mm、小于或等于1mm、小于或等于0.5mm、小于或等于0.38mm、小于或等于0.25mm、或者小于或等于0.1mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.25mm且小于或等于2mm、大于或等于0.38mm且小于或等于1mm、大于或等于0.05mm且小于或等于5mm、或者大于或等于0.1mm且小于或等于3mm)。其他范围也是可能的。支撑层或多个支撑层的厚度可以根据标准ISO 534在50kPa下来确定。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，支撑层或多个支撑层可以具有任何合适的定重。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的定重可以大于或等于10g/m2、大于或等于20g/m2、大于或等于35g/m2、大于或等于40g/m2、大于或等于80g/m2、大于或等于120g/m2、大于或等于150g/m2、大于或等于200g/m2、或者大于或等于250g/m2。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的定重可以小于或等于300g/m2、小于或等于250g/m2、小于或等于200g/m2、小于或等于150g/m2、小于或等于120g/m2、小于或等于80g/m2、小于或等于40g/m2、小于或等于35g/m2、或者小于或等于20g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10g/m2且小于或等于300g/m2、大于或等于10g/m2且小于或等于150g/m2、大于或等于20g/m2且小于或等于200g/m2、大于或等于40g/m2且小于或等于120g/m2、或者大于或等于35g/m2且小于或等于80g/m2)。其他范围也是可能的。定重可以根据标准ISO 536来确定。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的平均流量孔径可以大于或等于20微米、大于或等于50微米、大于或等于70微米、大于或等于100微米、大于或等于150微米、大于或等于200微米、或者大于或等于250微米。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的平均流量孔径可以小于或等于300微米、小于或等于250微米、小于或等于200微米、小于或等于150微米、小于或等于100微米、小于或等于70微米、或者小于或等于50微米。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于20微米且小于或等于300微米、或者大于或等于50微米且小于或等于150微米)。其他范围也是可能的。平均流量孔径可以根据标准ASTM F316-03来确定。
在一些实施方案中，过滤介质可以包括一个或更多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)，并且支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的透气率可以大于或等于10CFM、大于或等于20CFM、大于或等于50CFM、大于或等于75CFM、大于或等于100CFM、大于或等于200CFM、大于或等于500CFM、大于或等于800CFM、或者大于或等于1000CFM。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层的透气率可以小于或等于1400CFM、小于或等于1000CFM、小于或等于800CFM、小于或等于500CFM、小于或等于200CFM、小于或等于100CFM、小于或等于75CFM、小于或等于50CFM、或者小于或等于20CFM。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10CFM且小于或等于1400CFM、大于或等于20CFM且小于或等于500CFM、大于或等于50CFM且小于或等于800CFM、或者大于或等于200CFM且小于或等于500CFM)。其他范围也是可能的。透气率可以使用TAPPI方法T251来确定。
在过滤介质包括支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层可以能够以通过如本文所述的EN1822:2009标准测量的某些效率水平除去颗粒。在一些实施方案中，支撑层的效率可以大于或等于20％、大于或等于25％、大于或等于30％、大于或等于35％、大于或等于40％、大于或等于45％、大于或等于50％、大于或等于55％、大于或等于60％、大于或等于65％、大于或等于70％、大于或等于75％、大于或等于80％、大于或等于85％、大于或等于90％、大于或等于95％、大于或等于97％、大于或等于99％、或者大于或等于99.5％。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的效率可以小于或等于99.5％、小于或等于99％、小于或等于97％、小于或等于95％、小于或等于90％、小于或等于85％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、小于或等于50％、小于或等于40％、或者小于或等于30％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于20％且小于或等于80％)。在过滤介质中存在支撑层和主过滤层二者的实施方案中，主过滤层可以具有比支撑层的效率更高的效率。
在一些实施方案中，支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)为阻燃的或者包含一种或更多种阻燃组分。例如，支撑层可以包含阻燃纤维、阻燃粘结剂、阻燃涂层和/或阻燃添加剂(例如，阻燃颗粒、阻燃薄片)。阻燃组分可以在制造期间(例如，在熔喷工艺、熔纺工艺、静电纺丝工艺、离心纺丝工艺、湿法成网工艺、干法成网工艺或气流成网工艺期间)引入，或者可以被添加至粘结剂。
在过滤介质包括支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，支撑层或多个支撑层可以在横向上具有任何合适的干拉伸强度。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在横向上的干拉伸强度大于或等于1磅/英寸、大于或等于2磅/英寸、大于或等于4磅/英寸、大于或等于6磅/英寸、大于或等于8磅/英寸、大于或等于10磅/英寸、大于或等于12磅/英寸、大于或等于15磅/英寸、或者大于或等于17磅/英寸。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在横向上的干拉伸强度小于或等于20磅/英寸、小于或等于17磅/英寸、小于或等于15磅/英寸、小于或等于12磅/英寸、小于或等于10磅/英寸、小于或等于8磅/英寸、小于或等于6磅/英寸、小于或等于4磅/英寸、或者小于或等于2磅/英寸。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于1磅/英寸且小于或等于20磅/英寸、或者大于或等于6磅/英寸且小于或等于15磅/英寸)。其他范围也是可能的。在横向上的干拉伸强度可以根据标准T494om-96使用4英寸的测试跨距和1英寸/分钟的夹爪分离速度来确定。
在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在机器方向上的干拉伸强度大于或等于2磅/英寸、大于或等于5磅/英寸、大于或等于10磅/英寸、大于或等于15磅/英寸、大于或等于20磅/英寸、大于或等于25磅/英寸、大于或等于30磅/英寸、大于或等于35磅/英寸、大于或等于40磅/英寸、大于或等于45磅/英寸、大于或等于50磅/英寸、或者大于或等于55磅/英寸。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在机器方向上的干拉伸强度小于或等于60磅/英寸、小于或等于55磅/英寸、小于或等于50磅/英寸、小于或等于45磅/英寸、小于或等于40磅/英寸、小于或等于35磅/英寸、小于或等于30磅/英寸、小于或等于25磅/英寸、小于或等于20磅/英寸、小于或等于15磅/英寸、小于或等于10磅/英寸、或者小于或等于5磅/英寸。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于2磅/英寸且小于或等于60磅/英寸、或者大于或等于10磅/英寸且小于或等于40磅/英寸)。其他范围也是可能的。在机器方向上的干拉伸强度可以根据标准T494om-96使用4英寸的测试跨距和1英寸/分钟的夹爪分离速度来确定。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的干马伦顶破强度可以大于或等于20psi、大于或等于30psi、大于或等于50psi、大于或等于75psi、大于或等于100psi、大于或等于125psi、大于或等于150psi、大于或等于175psi、大于或等于200psi、或者大于或等于225psi。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的干马伦顶破强度小于或等于250psi、小于或等于225psi、小于或等于200psi、小于或等于175psi、小于或等于150psi、小于或等于125psi、小于或等于100psi、小于或等于75psi、小于或等于50psi、或者小于或等于30psi。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于20psi且小于或等于250psi、或者大于或等于30psi且小于或等于150psi)。其他范围也是可能的。干马伦顶破强度可以根据标准T403om-91来确定。
在过滤介质包括至少一个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)的实施方案中，支撑层或多个支撑层可以具有任何合适的Gurley挺度。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在横向上的Gurley挺度大于或等于10mg、大于或等于20mg、大于或等于50mg、大于或等于100mg、大于或等于200mg、大于或等于500mg、大于或等于1000mg、或者大于或等于2000mg。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在横向上的Gurley挺度小于或等于3500mg、小于或等于2000mg、小于或等于1000mg、小于或等于500mg、小于或等于200mg、小于或等于100mg、小于或等于50mg、或者小于或等于20mg。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10mg且小于或等于3500mg、或者大于或等于200mg且小于或等于1000mg)。其他范围也是可能的。挺度可以根据TAPPI T543om-94使用以mm(相当于gu)为单位记录的Gurley挺度(抗弯性)来确定。
在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在机器方向上的Gurley挺度大于或等于150mg、大于或等于200mg、大于或等于350mg、大于或等于500mg、大于或等于1000mg、大于或等于1500mg、大于或等于2000mg、大于或等于2500mg、或者大于或等于3000mg。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层(例如，第一层、第三层、第五层)在机器方向上的Gurley挺度小于或等于3500mg、小于或等于3000mg、小于或等于2500mg、小于或等于2000mg、小于或等于1500mg、小于或等于1000mg、小于或等于500mg、小于或等于350mg、或者小于或等于200mg。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于150mg且小于或等于3500mg、大于或等于200mg且小于或等于3500mg、大于或等于200mg且小于或等于2000mg、或者大于或等于350mg且小于或等于2000mg)。其他范围也是可能的。挺度可以根据TAPPI T543om-94使用以mm(相当于gu)为单位记录的Gurley挺度(抗弯性)来确定。
如上所述，在一些实施方案中，在过滤介质中在一个或更多个位置(例如，在第一层与第二层之间、和/或在第二层与第三层之间等)可以存在粘合剂。本文提及粘合剂而未指定该粘合剂的位置应当理解为是指独立地存在于过滤介质中的每个位置处的粘合剂(如果粘合剂确实存在于任何位置)。即，在存在粘合剂的每个位置处，在该处存在的粘合剂可以独立地具有下述任何特性或不具有下述特性。在一些实施方案中，过滤介质中存在粘合剂的两个或更多个位置可以包含具有相似组成和/或特性的粘合剂。在另一些实施方案中，过滤介质中存在的各粘合剂可以具有不同的组成和/或特性。
在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂可以为基于溶剂的粘合剂树脂。如本文所使用的，基于溶剂的粘合剂树脂为在溶剂从树脂中蒸发时能够经历液体到固体转变的粘合剂。基于溶剂的粘合剂树脂可以在呈液态时施加。随后，存在的溶剂可以蒸发以产生固体粘合剂。因此，基于溶剂的粘合剂可以被认为不同于热熔性粘合剂，所述热熔性粘合剂不包含挥发性溶剂(例如，在正常操作条件下蒸发的溶剂)并且当粘合剂冷却时通常经历液体到固体转变。
粘合剂的期望特性可以包括足够的粘性和开放时间(即，在暴露于环境大气之后粘合剂保持粘性的时间量)。不希望受到理论的束缚，粘合剂的粘性可以取决于粘合剂的玻璃化转变温度和粘合剂的任何聚合物组分的分子量二者。较高的玻璃化转变值和较低的分子量值可以促进增强的粘性，并且较高的分子量值可以导致粘合剂中较高的内聚力和较高的结合强度。在一些实施方案中，具有在本文所述的一个或更多个范围内的玻璃化转变温度和/或分子量的粘合剂可以提供粘性和开放时间二者的合适值。例如，粘合剂可以调整和布置成在相对长的时间内保持粘性(例如，在最初存在的任何溶剂完全蒸发之后粘合剂可以保持粘性，和/或当在室温下保持时可以无限期地具有粘性)。在一些实施方案中，粘合剂的开放时间可以小于或等于24小时、小于或等于12小时、小于或等于6小时、小于或等于1小时、小于或等于30分钟、小于或等于15分钟、小于或等于10分钟、小于或等于5分钟、小于或等于3分钟、小于或等于1分钟、小于或等于30秒、或者小于或等于10秒。在一些实施方案中，粘合剂的开放时间可以为至少1秒、至少10秒、至少15秒、至少30秒、至少1分钟、至少3分钟、至少5分钟、至少10分钟、至少15分钟、至少30分钟、至少1小时、至少6小时、或者至少12小时。上述范围的组合也是可能的(例如，至少1秒且小于或等于24小时)。其他值也是可能的。
还认为暴露于异丙醇(IPA)蒸气可能导致包含粘合剂树脂的过滤器由于粘合剂被IPA蒸气溶解而具有高压降，在一些实施方案中在粘合剂中存在交联剂可以减少这种溶解和压降。
如上所述，在一些实施方案中，在第一层与第二层之间和/或在介质的其他层之间(例如，在第二层与第三层之间)可以存在粘合剂。粘合剂可以用于使用本文所述的溶剂喷洒方法或使用任何其他合适的方法涂覆一个或更多个层。合适的粘合剂的非限制性实例包括丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、聚氨酯、聚酯、聚(乙烯醇)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、有机硅溶剂、聚烯烃、合成橡胶和/或天然橡胶、合成弹性体、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚(偏二氯乙烯)、聚酰胺、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚(异丁烯)、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶、脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯、和酚醛树脂。
在其中存在三个或更多个层(例如，第一层、第二层和第三层)的实施方案中，各界面可以包含独立地选自本文所述的粘合剂的粘合剂。在一些实施方案中，第一界面处(例如，在第一层与第二层之间)的粘合剂不同于第二界面处(例如，在第二粘合剂与第三粘合剂之间)的粘合剂。在另一些实施方案中，不同界面处的粘合剂是相同的。
在一些实施方案中，当存在粘合剂时，粘合剂可以包含交联剂。在一些实施方案中，交联剂为小分子(即，交联剂不是聚合物)。在一些实施方案中，小分子交联剂为以下中的一者或更多者：碳二亚胺、异氰酸酯、氮丙啶、锆化合物(例如碳酸锆)、金属酸酯、金属螯合物、多官能丙烯亚胺、和氨基树脂。在一些实施方案中，粘合剂包含至少一种具有一个或更多个能够与交联剂反应的活性位点的聚合物。合适的反应位点的非限制性实例包括醇基、羧酸基、环氧基、胺基和氨基。
在一些实施方案中，粘合剂不包含小分子交联剂，但是形成粘合剂的聚合物分子可以经由附接至聚合物的官能团经历自交联。
在一些实施方案中，可以向粘合剂施加温度以帮助溶剂去除和/或以加速交联的速率。在一些实施方案中，温度可以大于或等于24℃、大于或等于40℃、大于或等于50℃、大于或等于60℃、大于或等于70℃、大于或等于80℃、大于或等于90℃、大于或等于100℃、大于或等于110℃、大于或等于120℃、大于或等于130℃、或者大于或等于140℃。在一些实施方案中，温度可以小于或等于150℃、小于或等于140℃、小于或等于130℃、小于或等于120℃、小于或等于110℃、小于或等于100℃、小于或等于90℃、小于或等于80℃、小于或等于70℃、小于或等于60℃、小于或等于50℃、或者小于或等于40℃。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于24℃且小于或等于150℃、或者大于或等于24℃且小于或等于130℃)。其他范围也是可能的。
当存在时，小分子交联剂可以构成任何合适量的粘合剂。在一些实施方案中，交联剂相对于过滤介质的指定位置(例如，在两个层之间，例如在第一层与第二层之间、或在第二层与第三层之间)中存在的粘合剂和交联剂的总质量的重量％可以大于或等于0.1重量％、大于或等于0.2重量％、大于或等于0.5重量％、大于或等于1重量％、大于或等于2重量％、大于或等于5重量％、大于或等于10重量％、大于或等于15重量％、大于或等于20重量％、或者大于或等于25重量％。在一些实施方案中，小分子交联剂相对于指定位置(例如，在两个层之间，例如在第一层与第二层之间、或在第二层与第三层之间)中存在的粘合剂和交联剂的总质量的重量％可以小于或等于30重量％、小于或等于25重量％、小于或等于20重量％、小于或等于15重量％、小于或等于10重量％、小于或等于5重量％、小于或等于2重量％、小于或等于1重量％、小于或等于0.5重量％、或者小于或等于0.2重量％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.1重量％且小于或等于30重量％、或者大于或等于1重量％且小于或等于20重量％)。其他范围也是可能的。
粘合剂和/或粘合剂包含的任何小分子交联剂(如果存在的话)可以能够在任何合适的温度下经历交联反应。在一些实施方案中，交联剂可以能够在大于或等于24℃、大于或等于40℃、大于或等于50℃、大于或等于60℃、大于或等于70℃、大于或等于80℃、大于或等于90℃、大于或等于100℃、大于或等于110℃、大于或等于120℃、大于或等于130℃、或者大于或等于140℃的温度下经历交联反应。在一些实施方案中，粘合剂和/或粘合剂包含的任何小分子交联剂可以能够在小于或等于150℃、小于或等于140℃、小于或等于130℃、小于或等于120℃、小于或等于110℃、小于或等于100℃、小于或等于90℃、小于或等于80℃、小于或等于70℃、小于或等于60℃、小于或等于50℃、或者小于或等于40℃的温度下经历交联反应。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于25℃且小于或等于150℃、或者大于或等于25℃且小于或等于130℃)。其他范围也是可能的。
在过滤介质中的至少一个位置(例如，在两个层之间，例如在第一层与第二层之间、或在第二层与第三层之间)中存在粘合剂的一些实施方案中，在将粘合剂施加至层之前，粘合剂或多种粘合剂可以包含溶剂。在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂可以在溶解或悬浮在溶剂中时施加至层或过滤介质。合适的溶剂的非限制性实例包括水、烃溶剂、酮、芳族溶剂、氟化溶剂、甲苯、庚烷、丙酮、乙酸正丁酯、甲基乙基酮、二氯甲烷、石脑油、和矿油精(mineral spirits)。
在一些实施方案中，粘合剂的玻璃化转变温度可以相对较低。在一些实施方案中，粘合剂的玻璃化转变温度可以小于或等于60℃、小于或等于50℃、小于或等于45℃、小于或等于40℃、小于或等于35℃、小于或等于30℃、小于或等于24℃、小于或等于25℃、小于或等于20℃、小于或等于15℃、小于或等于10℃、小于或等于5℃、小于或等于0℃、小于或等于-5℃、小于或等于-10℃、小于或等于-20℃、小于或等于-30℃、小于或等于-40℃、小于或等于-50℃、小于或等于-60℃、小于或等于-70℃、小于或等于-80℃、小于或等于-90℃、小于或等于-100℃、或者小于或等于-110℃。在一些实施方案中，粘合剂的玻璃化转变温度可以大于或等于-125℃、大于或等于-110℃、大于或等于-100℃、大于或等于-90℃、大于或等于-80℃、大于或等于-70℃、大于或等于-60℃、大于或等于-50℃、大于或等于-40℃、大于或等于-30℃、大于或等于-20℃、大于或等于-10℃、大于或等于0℃、大于或等于5℃、大于或等于10℃、大于或等于24℃、大于或等于25℃、大于或等于40℃、或者大于或等于50℃。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于-125℃且小于或等于60℃、或者大于或等于-100℃且小于或等于25℃)。其他范围也是可能的。粘合剂的玻璃化转变温度值可以通过差示扫描量热法来测量。
粘合剂的分子量可以根据需要选择。在一些实施方案中，粘合剂的数均分子量可以大于或等于10kDa、大于或等于30kDa、大于或等于50kDa、大于或等于100kDa、大于或等于300kDa、大于或等于500kDa、大于或等于kDa、大于或等于1000kDa、大于或等于2000kDa、或者大于或等于3000kDa。在一些实施方案中，粘合剂的数均分子量可以小于或等于5000kDa、小于或等于4000kDa、小于或等于3000kDa、小于或等于1000kDa、小于或等于500kDa、小于或等于300kDa、小于或等于100kDa、小于或等于50kDa、或者小于或等于30kDa。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10kDa且小于或等于5000kDa、或者大于或等于30kDa且小于或等于3000kDa)。其他范围也是可能的。数均分子量可以通过光散射来测量。
在过滤介质在任何单个位置(例如，在两个层之间，例如在第一层与第二层之间、和/或在第二层与第三层之间)包含粘合剂的实施方案中，粘合剂或多种粘合剂在该位置可以具有任何合适的定重。在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂在任何单个位置的定重可以大于或等于0.05g/m2、大于或等于0.1g/m2、大于或等于0.2g/m2、大于或等于0.5g/m2、大于或等于1g/m2、大于或等于2g/m2、或者大于或等于5g/m2。在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂在任何单个位置的定重可以小于或等于10g/m2、小于或等于5g/m2、小于或等于2g/m2、小于或等于1g/m2、小于或等于0.5g/m2、小于或等于0.2g/m2、或者小于或等于0.1g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.05g/m2且小于或等于10g/m2、或者大于或等于0.1g/m2且小于或等于5g/m2)。其他范围也是可能的。粘合剂在任何单个位置的定重可以根据标准ISO 536来确定，其中从在将粘合剂施加到该位置之后测量的定重中减去在将粘合剂施加到该位置之前测量的过滤介质的定重以得到粘合剂在该位置的定重。
在过滤介质包含一种或更多种粘合剂的实施方案中，过滤介质中的粘合剂的总量的总定重(即，粘合剂在各位置处的定重之和)可以大于或等于0.05g/m2、大于或等于0.1g/m2、大于或等于0.2g/m2、大于或等于0.5g/m2、大于或等于1g/m2、大于或等于2g/m2、或者大于或等于5g/m2。在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂的总定重可以小于或等于10g/m2、小于或等于5g/m2、小于或等于2g/m2、小于或等于1g/m2、小于或等于0.5g/m2、小于或等于0.2g/m2、或者小于或等于0.1g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.05g/m2且小于或等于10g/m2、或者大于或等于0.1g/m2且小于或等于5g/m2)。其他范围也是可能的。
在一些实施方案中，过滤介质可以在至少一个位置包含粘合剂，并且粘合剂可以能够以相对大的结合强度将一个层粘附至另一层(例如，将第一层粘附至第二层、和/或将第二层粘附至第三层)。在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂可以以以下结合强度将两个层粘附在一起：大于或等于100g/英寸2、大于或等于150g/英寸2、大于或等于200g/英寸2、大于或等于500g/英寸2、大于或等于750g/英寸2、大于或等于1000g/英寸2、大于或等于1250g/英寸2、大于或等于1500g/英寸2、大于或等于1750g/英寸2、大于或等于2000g/英寸2、大于或等于2250g/英寸2、大于或等于2500g/英寸2、大于或等于2750g/英寸2、大于或等于3000g/英寸2、大于或等于3250g/英寸2、大于或等于3500g/英寸2、大于或等于3750g/英寸2、大于或等于4000g/英寸2、大于或等于4250g/英寸2、大于或等于4500g/英寸2、或者大于或等于4750g/英寸2。在一些实施方案中，粘合剂或多种粘合剂可以以以下结合强度将两个层粘附在一起：小于或等于5000g/英寸2、小于或等于4750g/英寸2、小于或等于4500g/英寸2、小于或等于4250g/英寸2、小于或等于4000g/英寸2、小于或等于3750g/英寸2、小于或等于3500g/英寸2、小于或等于3250g/英寸2、小于或等于3000g/英寸2、小于或等于2750g/英寸2、小于或等于2500g/英寸2、小于或等于2250g/英寸2、小于或等于2000g/英寸2、小于或等于1750g/英寸2、小于或等于1500g/英寸2、小于或等于1250g/英寸2、小于或等于1000g/英寸2、小于或等于750g/英寸2、小于或等于500g/英寸2、小于或等于200g/英寸2、或者小于或等于150g/英寸2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于100g/英寸2且小于或等于5000g/英寸2、或者大于或等于150g/英寸2且小于或等于3000g/英寸2)。其他范围也是可能的。在一些实施方案中，整个过滤介质总体上具有在上述一个或更多个范围内的内部结合强度。整个过滤介质的结合强度总体上等于介质的两个层之间最弱的结合强度。
两个层之间(例如，第一层与第二层之间、第二层与第三层之间)的结合强度(例如，内部结合强度)可以通过使用z方向剥离强度测试来确定。简而言之，通过使用双面胶带将1”×1”样品安装在尺寸为1”×1”×0.5”的钢块上来确定结合强度。用双面胶带将样品块安装在拉伸试验机的非横移头上并将相同尺寸的另一钢块连接至横移头。横移头向下移动并结合至非横移头的钢块上的样品。施加足够的压力以便钢块经由安装的样品结合在一起。横移头以1”/分钟的横移速度移动，并且从应力-应变曲线的峰值得到最大负荷。两个层之间的结合强度(例如，内部结合强度)被认为等于最大负荷。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体可以具有一种或更多种期望的特性。例如，过滤介质可以为高能微粒空气(HEPA)或超低穿透率空气(ULPA)过滤器。按照EN1822：2009，这些过滤器需要分别以大于99.95％和99.9995％的效率水平除去微粒。在一些实施方案中，过滤介质可以以大于95％、大于99.995％、或大于99.99995％、或高达99.999995％的效率除去微粒。在一些实施方案中，过滤介质可以适合于HVAC应用。即，过滤介质的微粒效率可以大于或等于约10％且小于或等于约90％、或者大于或等于约35％且小于或等于约90％。HEPA、ULPA或HVAC过滤介质可以包括例如设置在主过滤层上游的预过滤层和设置在主过滤层下游的支撑层。在一些实施方案中，HEPA、ULPA或HVAC过滤器可以包括熔喷预过滤层(例如，定重为例如3g/m2至40g/m2的熔喷聚丙烯预过滤层)、静电纺丝主过滤层(例如，定重为例如0.01g/m2至5g/m2的包括例如40nm至300nm的平均纤维直径的尼龙静电纺丝主过滤层)和支撑层(例如，定重为例如35g/m2至80g/m2的湿法成网合成支撑层)。其他类型的过滤介质和效率也是可能的。在一些实施方案中，过滤介质可以为HEPA、ULPA或HVAC过滤器并且可以为如以下更详细描述的过滤元件的一个部件。
过滤介质作为整体可以具有任何合适的挺度。在一些实施方案中，过滤介质在横向上的Gurley挺度大于或等于50mg、大于或等于100mg、大于或等于200mg、大于或等于500mg、大于或等于1000mg、大于或等于1500mg、大于或等于2000mg、或者大于或等于3000mg。在一些实施方案中，过滤介质在横向上的Gurley挺度小于或等于3500mg、小于或等于3000mg、小于或等于2000mg、小于或等于1500mg、小于或等于1000mg、小于或等于500mg、小于或等于200mg、或者小于或等于100mg。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于50mg且小于或等于3000mg、或者大于或等于100mg且小于或等于1500mg)。其他范围也是可能的。挺度可以根据TAPPI T543om-94使用以mm(相当于gu)为单位记录的Gurley挺度(抗弯性)来确定。
在一些实施方案中，过滤介质在机器方向上的Gurley挺度大于或等于100mg、大于或等于150mg、大于或等于200mg、大于或等于350mg、大于或等于500mg、大于或等于1000mg、大于或等于1500mg、大于或等于2000mg、大于或等于2500mg、或者大于或等于3000mg。在一些实施方案中，支撑层或多个支撑层在机器方向上的Gurley挺度小于或等于3500mg、小于或等于3000mg、小于或等于2500mg、小于或等于2000mg、小于或等于1500mg、小于或等于1000mg、小于或等于500mg、小于或等于350mg、小于或等于200mg、或者小于或等于150mg。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于100mg且小于或等于3000mg、或者大于或等于150mg且小于或等于3000mg)。其他范围也是可能的。挺度可以根据TAPPI T543om-94使用以mm(相当于gu)为单位记录的Gurley挺度(抗弯性)来确定。
因为可能期望基于跨越介质的穿透率与压降之间的关系、或者作为跨越介质或网的压降的函数的微粒效率来对过滤介质或层进行评级，因此可以根据被称为γ值的值来对过滤介质进行评级。通常，较高的γ值表示更好的过滤性能，即作为压降的函数的高微粒效率。γ值根据下式表示：γ＝(-log10(MPPS穿透率％/100)/压降，mm H2O)×100，其中MPPS穿透率等于如下所述的MPPS穿透率并且可以使用如下所述的EN1822:2009标准来测量。如下所述，可以在经历暴露于IPA蒸气之前或在经历暴露于IPA蒸气之后测量γ。对于任何给定γ值的MPPS穿透率为在测量该γ值时测量的在MPPS下的穿透率。除非另有说明，否则提及γ应当被认为是指在过滤介质经历暴露于IPA蒸气之前测量的γ值。在这种情况下，相关的MPPS为在暴露于IPA蒸气放电之前的MPPS值，相关的MPPS穿透率值为在暴露于IPA蒸气放电之前的MPPS穿透率。
常常表示为百分比的穿透率定义如下：穿透率(％)＝(C/C0)*100，其中C为在穿过过滤器之后的颗粒浓度，C0为在穿过过滤器之前的颗粒浓度。穿透率的典型测试包括将邻苯二甲酸二辛酯(DOP)颗粒吹过过滤介质或层，并测量穿透过滤介质或层的颗粒的百分比。本文所述的穿透率值基于用于MPPS DOP颗粒的EN1822:2009标准使用来自TSI,Inc.的配备有用于DOP气溶胶测试的邻苯二甲酸二辛酯发生器的TSI 3160自动化过滤器测试单元来确定。在该测试中，通过颗粒发生器产生平均直径从0.04微米至0.3微米变化的一组颗粒。该仪器通过确定测量测试的最高穿透率水平下的DOP粒径(即，最易穿透粒径(MPPS))来测量跨越过滤介质(或层)的穿透率值。因此，本文所述的所有γ值是指在最易穿透粒径下的γ值。所有穿透率值如下确定，并因此确定本文所述的γ值：使用DOP颗粒的连续负载并使层的上游面在纤维网的100cm2表面面积上经受12升/分钟的气流，得到2cm/秒的介质面速度。产生几何标准偏差小于1.3的尺寸为0.04微米、0.08微米、0.12微米、0.16微米、0.2微米、0.26微米和0.3微米的颗粒，并使过滤介质依次暴露于各尺寸的颗粒。绘制作为粒径的函数的颗粒的穿透率，并且将数据用抛物线函数拟合。然后，得到抛物线函数的最大值；在最大值处的粒径为最易穿透粒径(MPPS)，在最大值处的穿透率为在MPPS下的穿透率。
压降值(例如，用于确定γ)基于EN1822:2009标准通过空气阻力测试使用来自TSI,Inc.的TSI 3160自动化过滤器测试单元来确定。当使过滤介质或层经受5.3cm/秒面速度时，仪器测量跨越过滤介质(或层)的压降。
过滤介质作为整体在MPPS下可以具有相对高的γ值(例如，在暴露于IPA蒸气放电之前)。在一些实施方案中，过滤介质在MPPS下的γ值大于或等于16、大于或等于18、大于或等于20、大于或等于25、大于或等于50、大于或等于75、大于或等于100、大于或等于125、大于或等于150、大于或等于175、大于或等于200、或者大于或等于225。在一些实施方案中，过滤介质在MPPS下的γ值小于或等于250、小于或等于225、小于或等于200、小于或等于175、小于或等于150、小于或等于125、小于或等于100、小于或等于75、小于或等于50、小于或等于25、小于或等于20、或者小于或等于18。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于16且小于或等于250、或者大于或等于18且小于或等于150)。其他范围也是可能的。
过滤介质作为整体可以具有任何合适的定重。在一些实施方案中，过滤介质的定重可以大于或等于20g/m2、大于或等于40g/m2、大于或等于50g/m2、大于或等于75g/m2、大于或等于100g/m2、大于或等于125g/m2、大于或等于150g/m2、大于或等于175g/m2、大于或等于200g/m2、大于或等于225g/m2、大于或等于250g/m2、或者大于或等于275g/m2。在一些实施方案中，过滤介质的定重可以小于或等于300g/m2、小于或等于275g/m2、小于或等于250g/m2、小于或等于225g/m2、小于或等于200g/m2、小于或等于175g/m2、小于或等于150g/m2、小于或等于125g/m2、小于或等于100g/m2、小于或等于75g/m2、小于或等于50g/m2、或者小于或等于40g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于20g/m2且小于或等于300g/m2、或者大于或等于40g/m2且小于或等于200g/m2)。其他范围也是可能的。定重可以根据标准ISO536来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体的厚度大于或等于0.075mm、大于或等于0.1mm、大于或等于0.25mm、大于或等于0.5mm、大于或等于0.75mm、大于或等于1mm、或者大于或等于2.5mm。在一些实施方案中，过滤介质的厚度小于或等于5mm、小于或等于2.5mm、小于或等于1mm、小于或等于0.75mm、小于或等于0.5mm、或者小于或等于0.25mm。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.075mm且小于或等于5mm、或者大于或等于0.1mm且小于或等于1mm)。其他范围也是可能的。过滤介质的厚度可以根据标准ISO 534在50kPa下来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体的平均流量孔径可以大于或等于0.1微米、大于或等于0.2微米、大于或等于0.5微米、大于或等于1微米、大于或等于2微米、大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于20微米、或者大于或等于40微米。在一些实施方案中，过滤介质的平均流量孔径可以小于或等于60微米、小于或等于40微米、小于或等于20微米、小于或等于10微米、小于或等于5微米、小于或等于2微米、小于或等于1微米、小于或等于0.5微米、或者小于或等于0.2微米。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.1微米且小于或等于60微米、或者大于或等于0.5微米且小于或等于40微米)。其他范围也是可能的。平均流量孔径可以根据标准ASTM F316-03来确定。
跨越整个过滤介质的压降可以为任何合适的值。在一些实施方案中，跨越过滤介质的压降可以大于或等于0.5mm H2O、大于或等于1mm H2O、大于或等于2mm H2O、大于或等于5mm H2O、大于或等于10mm H2O、大于或等于20mm H2O、大于或等于50mm H2O、或者大于或等于100mm H2O。在一些实施方案中，跨越过滤介质的压降可以小于或等于200mm H2O、小于或等于100mm H2O、小于或等于50mm H2O、小于或等于20mm H2O、小于或等于10mm H2O、小于或等于5mm H2O、小于或等于2mm H2O、或者小于或等于1mm H2O。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.5mm H2O且小于或等于200mm H2O、或者大于或等于2mm H2O且小于或等于100mm H2O)。其他范围也是可能的。压降可以使用ASTM D2 986-91来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在暴露于异丙醇(IPA)蒸气之后可以表现得特别好。这样的性能特性可以包括：过滤介质在暴露于IPA蒸气之后具有相对低的压降、与在IPA蒸气暴露之前的相同介质相比在IPA蒸气暴露之后具有相对低的压降变化、在暴露于IPA蒸气之后在MPPS下具有高γ值、和/或与在IPA蒸气暴露之前的相同介质相比在IPA蒸气暴露之后具有相对低的γ值变化。
通常，IPA蒸气暴露根据ISO 16890-4标准来进行。将待测试的过滤介质切成6英寸×6英寸的正方形并放置在金属架的架子上。然后，将金属架和介质放置在包含至少250mL99.9重量％IPA的容器上方。在该步骤之后，将金属架、介质和容器放置在24英寸×18英寸×11英寸的室内。然后将包含250mL 99.9重量％IPA的第二容器放置在金属架的顶架上方的容器中，并且关闭室的盖并紧密密封。将该装置在70°F和50％相对湿度下保持至少14小时，之后移出过滤介质并使其在室温下干燥1小时。然后，测量IPA暴露后的过滤介质特性。
在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质作为整体的最大压降可以大于或等于1mm H2O、大于或等于3mm H2O、大于或等于5mm H2O、大于或等于7.5mm H2O、大于或等于10mm H2O、大于或等于25mm H2O、大于或等于50mm H2O、或者大于或等于75mm H2O。在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质的最大压降可以小于或等于100mm H2O、小于或等于75mm H2O、小于或等于50mm H2O、小于或等于25mm H2O、小于或等于10mm H2O、小于或等于7.5mm H2O、小于或等于5mm H2O、或者小于或等于3mm H2O。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于1mm H2O且小于或等于100mm H2O、或者大于或等于3mm H2O且小于或等于75mm H2O)。其他范围也是可能的。压降可以使用ASTM D2986-91来确定。
在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质的最大压降可以与在IPA暴露之前相同过滤介质的最大压降相当类似。在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质的最大压降的百分比变化可以小于或等于50％、小于或等于40％、小于或等于30％、小于或等于25％、小于或等于20％、小于或等于15％、小于或等于10％、或者小于或等于5％。在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质的最大压降的百分比变化可以大于或等于0％、大于或等于10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0％且小于或等于50％、或者大于或等于0％且小于或等于20％)。其他范围也是可能的。压降可以使用ASTM D2 986-91来确定。值(例如，压降)的百分比变化由以下方程式定义：百分比变化＝│(最终值)-(初始值)│/(初始值)*100。
在一些实施方案中，在暴露于IPA蒸气之后过滤介质在MPPS下可以具有相对高的γ值。在一些实施方案中，在暴露于IPA蒸气之后过滤介质在MPPS下的γ值可以大于或等于14、大于或等于18、大于或等于20、大于或等于40、大于或等于60、或者大于或等于80。在一些实施方案中，在暴露于IPA蒸气之后过滤介质在MPPS下的γ值可以小于或等于100、小于或等于80、小于或等于60、小于或等于40、小于或等于20、或者小于或等于18。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于14且小于或等于100、或者大于或等于18且小于或等于60)。其他值也是可能的。
在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质作为整体的γ值可以与在IPA暴露之前相同过滤介质的γ值相当类似。在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质的γ值的百分比变化可以小于或等于60％、小于或等于50％、小于或等于40％、小于或等于30％、小于或等于25％、小于或等于20％、小于或等于15％、小于或等于10％、或者小于或等于5％。在一些实施方案中，在IPA暴露之后过滤介质的γ值的百分比变化可以大于或等于0％、大于或等于10％、大于或等于20％、大于或等于30％、大于或等于40％、或者大于或等于50％。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0％且小于或等于60％、或者大于或等于0％且小于或等于40％)。其他范围也是可能的。值(例如，γ值)的百分比变化由以下方程式定义：百分比变化＝│(最终值)-(初始值)│/(初始值)*100。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体的PAO负载容量可以大于或等于3g/m2、大于或等于5g/m2、大于或等于10g/m2、大于或等于20g/m2、大于或等于50g/m2、大于或等于75g/m2、大于或等于100g/m2、或者大于或等于150g/m2。在一些实施方案中，过滤介质的PAO负载容量可以小于或等于200g/m2、小于或等于150g/m2、小于或等于100g/m2、小于或等于75g/m2、小于或等于50g/m2、小于或等于20g/m2、小于或等于10g/m2、或者小于或等于5g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于3g/m2且小于或等于200g/m2、或者大于或等于5g/m2且小于或等于150g/m2)。其他范围也是可能的。过滤介质的PAO负载容量可以通过如下来确定：以120mg/m3的负载率和以5.3cm/秒的介质面速度用PAO油负载491cm2的过滤介质，直至跨越过滤介质的压降升高250Pa。PAO颗粒可以由Laskin喷嘴产生并且可以具有0.25微米的中值直径。PAO负载容量通过如下来确定：在测试之前和之后均对过滤介质进行称重并将测量的质量增加除以过滤介质的面积以获得过滤介质的每单位面积的PAO负载容量。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体的NaCl负载容量可以大于或等于0.1g/m2、大于或等于0.3g/m2、大于或等于0.5g/m2、大于或等于1g/m2、大于或等于2g/m2、大于或等于5g/m2、大于或等于7.5g/m2、大于或等于10g/m2、大于或等于12.5g/m2、大于或等于15g/m2、大于或等于17.5g/m2、大于或等于20g/m2、大于或等于22.5g/m2、大于或等于25g/m2、或者大于或等于27.5g/m2。在一些实施方案中，过滤介质的NaCl负载容量可以小于或等于30g/m2、小于或等于27.5g/m2、小于或等于25g/m2、小于或等于22.5g/m2、小于或等于20g/m2、小于或等于17.5g/m2、小于或等于15g/m2、小于或等于12.5g/m2、小于或等于10g/m2、小于或等于7.5g/m2、小于或等于5g/m2、小于或等于2g/m2、小于或等于1g/m2、小于或等于0.5g/m2、或者小于或等于0.3g/m2。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.1g/m2且小于或等于30g/m2、或者大于或等于0.3g/m2且小于或等于20g/m2)。其他范围也是可能的。过滤介质的NaCl负载容量可以通过使标称暴露面积为100cm2的过滤介质暴露于在15mg/m3的浓度和5.3cm/秒的面速度下的中值直径为0.26微米的NaCl颗粒来确定。NaCl负载使用来自TSI,Inc.的配备有氯化钠发生器的8130CertiTestTM自动化过滤器测试单元来确定。通过盐颗粒发生器产生的平均粒径为0.26微米质量平均直径。8130以连续模式运行，其中大约每分钟一个压降读数。使用包含15mg/m3的NaCl的100cm2过滤介质样品以32升/分钟(面速度为5.3cm/秒)的流量进行测试直至跨越过滤介质的压降增加250Pa。NaCl负载容量通过如下来确定：在测试之前和之后均对过滤介质进行称重并将测量的质量增加除以过滤介质的面积以获得过滤介质的每单位面积的NaCl负载容量。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体的透气率可以大于或等于0.6CFM、大于或等于1CFM、大于或等于1.4CFM、大于或等于5CFM、大于或等于10CFM、大于或等于20CFM、大于或等于67CFM、大于或等于100CFM、或者大于或等于200CFM。在一些实施方案中，过滤介质的透气率可以小于或等于260CFM、小于或等于200CFM、小于或等于100CFM、小于或等于67CFM、小于或等于20CFM、小于或等于10CFM、小于或等于5CFM、小于或等于1.4CFM、或者小于或等于1CFM。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.6CFM且小于或等于260CFM、或者大于或等于1.4CFM且小于或等于67CFM)。其他范围也是可能的。透气率可以使用TAPPI方法T251来确定。
过滤介质作为整体的密实度可以为任何合适的值。在一些实施方案中，过滤介质的密实度大于或等于0.0001、大于或等于0.0002、大于或等于0.0005、大于或等于0.001、大于或等于0.002、大于或等于0.005、大于或等于0.01、大于或等于0.02、大于或等于0.05、大于或等于1、大于或等于2、大于或等于5、大于或等于10、或者大于或等于25。在一些实施方案中，过滤介质的密实度小于或等于50、小于或等于25、小于或等于10、小于或等于5、小于或等于2、小于或等于1、小于或等于0.5、小于或等于0.2、小于或等于0.1、小于或等于0.05、小于或等于0.02、小于或等于0.01、小于或等于0.005、小于或等于0.002、小于或等于0.001、小于或等于0.0005、或者小于或等于0.0002。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.0001且小于或等于50、或者大于或等于0.001且小于或等于25)。其他范围也是可能的。密实度可以通过使用下式来确定：密实度％＝[定重/(纤维密度*厚度)]*100。定重和厚度可以如本文所述来确定。孔隙率可以基于以下方程式由密实度得到：密实度(％)＝100-孔隙率(％)。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在横向上的干拉伸强度可以大于或等于3磅/英寸、大于或等于4磅/英寸、大于或等于5磅/英寸、大于或等于10磅/英寸、大于或等于15磅/英寸、大于或等于20磅/英寸、大于或等于25磅/英寸、大于或等于30磅/英寸、大于或等于35磅/英寸、大于或等于40磅/英寸、大于或等于45磅/英寸、大于或等于50磅/英寸、大于或等于55磅/英寸、大于或等于60磅/英寸、大于或等于65磅/英寸、或者大于或等于70磅/英寸。在一些实施方案中，过滤介质在横向上的干拉伸强度可以小于或等于75磅/英寸、小于或等于70磅/英寸、小于或等于65磅/英寸、小于或等于60磅/英寸、小于或等于55磅/英寸、小于或等于50磅/英寸、小于或等于45磅/英寸、小于或等于40磅/英寸、小于或等于35磅/英寸、小于或等于30磅/英寸、小于或等于25磅/英寸、小于或等于20磅/英寸、小于或等于15磅/英寸、小于或等于10磅/英寸、小于或等于5磅/英寸、或者小于或等于4磅/英寸。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于3磅/英寸且小于或等于75磅/英寸、或者大于或等于4磅/英寸且小于或等于50磅/英寸)。其他范围也是可能的。在横向上的干拉伸强度可以根据标准T494om-96使用4英寸的测试跨距和1英寸/分钟的夹爪分离速度来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在机器方向上的干拉伸强度可以大于或等于6磅/英寸、大于或等于10磅/英寸、大于或等于20磅/英寸、大于或等于30磅/英寸、大于或等于40磅/英寸、大于或等于50磅/英寸、大于或等于60磅/英寸、大于或等于70磅/英寸、大于或等于80磅/英寸、大于或等于90磅/英寸、大于或等于100磅/英寸、大于或等于110磅/英寸、大于或等于120磅/英寸、大于或等于130磅/英寸、或者大于或等于140磅/英寸。在一些实施方案中，过滤介质在机器方向上的干拉伸强度可以小于或等于150磅/英寸、小于或等于140磅/英寸、小于或等于130磅/英寸、小于或等于120磅/英寸、小于或等于110磅/英寸、小于或等于100磅/英寸、小于或等于90磅/英寸、小于或等于80磅/英寸、小于或等于70磅/英寸、小于或等于60磅/英寸、小于或等于50磅/英寸、小于或等于40磅/英寸、小于或等于30磅/英寸、小于或等于20磅/英寸、或者小于或等于10磅/英寸。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于6磅/英寸且小于或等于150磅/英寸、或者大于或等于10磅/英寸且小于或等于100磅/英寸)。其他范围也是可能的。在机器方向上的干拉伸强度可以根据标准T494om-96使用4英寸的测试跨距和1英寸/分钟的夹爪分离速度来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在横向上的湿拉伸强度可以大于或等于3磅/英寸、大于或等于4磅/英寸、大于或等于5磅/英寸、大于或等于10磅/英寸、大于或等于15磅/英寸、大于或等于20磅/英寸、大于或等于25磅/英寸、大于或等于30磅/英寸、大于或等于35磅/英寸、大于或等于40磅/英寸、大于或等于45磅/英寸、大于或等于50磅/英寸、大于或等于55磅/英寸、大于或等于60磅/英寸、大于或等于65磅/英寸、或者大于或等于70磅/英寸。在一些实施方案中，过滤介质在横向上的湿拉伸强度可以小于或等于75磅/英寸、小于或等于70磅/英寸、小于或等于65磅/英寸、小于或等于60磅/英寸、小于或等于55磅/英寸、小于或等于50磅/英寸、小于或等于45磅/英寸、小于或等于40磅/英寸、小于或等于35磅/英寸、小于或等于30磅/英寸、小于或等于25磅/英寸、小于或等于20磅/英寸、小于或等于15磅/英寸、小于或等于10磅/英寸、小于或等于5磅/英寸、或者小于或等于4磅/英寸。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于3磅/英寸且小于或等于75磅/英寸、或者大于或等于4磅/英寸且小于或等于50磅/英寸)。其他范围也是可能的。在横向上的湿拉伸强度可以根据标准T494om-96使用4英寸的测试跨距和1英寸/分钟的夹爪分离速度来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在机器方向上的湿拉伸强度可以大于或等于6磅/英寸、大于或等于10磅/英寸、大于或等于20磅/英寸、大于或等于30磅/英寸、大于或等于40磅/英寸、大于或等于50磅/英寸、大于或等于60磅/英寸、大于或等于70磅/英寸、大于或等于80磅/英寸、大于或等于90磅/英寸、大于或等于100磅/英寸、大于或等于110磅/英寸、大于或等于120磅/英寸、大于或等于130磅/英寸、或者大于或等于140磅/英寸。在一些实施方案中，过滤介质在机器方向上的湿拉伸强度可以小于或等于150磅/英寸、小于或等于140磅/英寸、小于或等于130磅/英寸、小于或等于120磅/英寸、小于或等于110磅/英寸、小于或等于100磅/英寸、小于或等于90磅/英寸、小于或等于80磅/英寸、小于或等于或等于70磅/英寸、小于或等于60磅/英寸、小于或等于50磅/英寸、小于或等于40磅/英寸、小于或等于30磅/英寸、小于或等于20磅/英寸、或者小于或等于10磅/英寸。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于6磅/英寸且小于或等于150磅/英寸、或者大于或等于10磅/英寸且小于或等于100磅/英寸)。其他范围也是可能的。在机器方向上的干拉伸强度可以根据标准T494om-96使用4英寸的测试跨距和1英寸/分钟的夹爪分离速度来确定。
过滤介质作为整体的干马伦顶破强度可以为任何合适的值。在一些实施方案中，过滤介质的干马伦顶破强度可以大于或等于10psi、大于或等于20psi、大于或等于50psi、大于或等于75psi、大于或等于100psi、大于或等于125psi、大于或等于150psi、大于或等于175psi、大于或等于200psi、大于或等于225psi、大于或等于250psi、或者大于或等于275psi。在一些实施方案中，过滤介质的干马伦顶破强度可以小于或等于300psi、小于或等于275psi、小于或等于250psi、小于或等于225psi、小于或等于200psi、小于或等于175psi、小于或等于150psi、小于或等于125psi、小于或等于100psi、小于或等于75psi、小于或等于50psi、或者小于或等于20psi。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10psi且小于或等于300psi、或者大于或等于20psi且小于或等于200psi)。其他范围也是可能的。干马伦顶破强度可以根据标准T403om-91来确定。
过滤介质作为整体的湿马伦顶破强度可以为任何合适的值。在一些实施方案中，过滤介质的湿马伦顶破强度可以大于或等于5psi、大于或等于10psi、大于或等于20psi、大于或等于30psi、大于或等于40psi、大于或等于50psi、大于或等于60psi、大于或等于70psi、大于或等于80psi、大于或等于90psi、大于或等于100psi、大于或等于110psi、大于或等于120psi、大于或等于130psi、大于或等于140psi、大于或等于150psi、大于或等于160psi、大于或等于170psi、大于或等于180psi、或者大于或等于190psi。在一些实施方案中，过滤介质的湿马伦顶破强度可以小于或等于200psi、小于或等于190psi、小于或等于180psi、小于或等于170psi、小于或等于160psi、小于或等于150psi、小于或等于140psi、小于或等于130psi、小于或等于120psi、小于或等于110psi、小于或等于100psi、小于或等于90psi、小于或等于80psi、小于或等于70psi、小于或等于60psi、小于或等于50psi、小于或等于40psi、小于或等于30psi、小于或等于20psi、或者小于或等于10psi。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于5psi且小于或等于200psi、或者大于或等于10psi且小于或等于150psi)。其他范围也是可能的。干马伦顶破强度可以根据标准T403om-91来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在横向上的Gurley挺度可以大于或等于50mg、大于或等于100mg、大于或等于200mg、大于或等于500mg、大于或等于1000mg、大于或等于1500mg、或者大于或等于2000mg。在一些实施方案中，过滤介质在横向上的Gurley挺度可以小于或等于3000mg、小于或等于2000mg、小于或等于1500mg、小于或等于1000mg、小于或等于500mg、小于或等于200mg、或者小于或等于100mg。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于50mg且小于或等于3000mg、或者大于或等于100mg且小于或等于3000mg)。其他范围也是可能的。挺度可以根据TAPPI T543om-94使用以mm(相当于gu)为单位记录的Gurley挺度(抗弯性)来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体在机器方向上的Gurley挺度可以大于或等于100mg、大于或等于150mg、大于或等于200mg、大于或等于500mg、大于或等于1000mg、或者大于或等于2000mg。在一些实施方案中，过滤介质在机器方向上的Gurley挺度可以小于或等于3000mg、小于或等于2000mg、小于或等于1000mg、小于或等于500mg、小于或等于200mg、或者小于或等于150mg。上述范围的组合也是可能的(例如，大于或等于100mg且小于或等于300mg、或者大于或等于150mg且小于或等于2000mg)。其他范围也是可能的。挺度可以根据TAPPI T543om-94使用以mm(相当于gu)为单位记录的Gurley挺度(抗弯性)来确定。
在一些实施方案中，过滤介质作为整体为阻燃的和/或在一个或更多个层中包含本文所述的一种或更多种阻燃剂。例如，根据DIN4102-1，过滤介质可以具有B2等级。
在一些实施方案中，过滤介质包括第一层和第二层，并且第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成。在第一层与第二层之间可以存在粘合剂，并且第一层可以通过粘合剂结合至第二层。过滤介质可以具有大于或等于200mg的挺度和大于或等于150g/英寸2的第一层与第二层之间的结合强度。当使用以约2.0cm/秒的面速度行进的0.02微米至0.3微米颗粒进行穿透率测试时以及当以约5.3cm/秒的面速度进行空气阻力测试时，过滤介质在最易穿透粒径下也可以表现出大于或等于18的γ值。
在一些实施方案中，过滤介质包括第一层、由平均纤维直径小于1微米的纤维形成的第二层、第一层与第二层之间的粘合剂。第一层可以通过粘合剂结合至第二层。粘合剂可以包含含有玻璃化转变温度小于或等于25℃的聚合物的基于溶剂的树脂。
在一些实施方案中，用于制造过滤介质的方法包括将包含基于溶剂的粘合剂树脂和交联剂的组合物喷洒到第一层上以形成涂覆有粘合剂的第一层，进行基于溶剂的纺丝工艺以将纤维沉积在涂覆有粘合剂的第一层上，以及将第二层层合至第三层使得第三层设置在第二层的与第一层相反的一侧上。第二层中的纤维可以具有小于1微米的平均纤维直径并且形成第二层。
在一些实施方案中，过滤介质包括第一层、由平均纤维直径小于1微米的纤维形成的第二层、以及第一层与第二层之间的粘合剂。第一层与第二层之间的粘合剂可以以小于10gsm的量存在。第一层可以通过粘合剂结合至第二层，并且第一层与第二层之间的结合强度可以大于或等于150g/英寸2。与在IPA蒸气放电之前的过滤介质相比，在使过滤介质经受IPA蒸气放电之后，过滤介质可以表现出小于50％的空气阻力增加。
在如以上和/或本文所述的一些实施方案中，过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于95％。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率可以大于99.95％。
在如以上和/或本文所述的一些实施方案中，过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于99.995％。
在如以上和/或本文所述的一些实施方案中，过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于99.9995％。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第二层的纤维为溶剂纺丝纤维。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第二层的纤维为静电纺丝纤维或离心纺丝纤维。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第二层为主过滤层。
在一些实施方案中，如以上和本文所述，过滤介质还包括第三层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第一层为湿法成网层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第一层为支撑层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第三层为熔喷层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第三层为预过滤层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第三层为带电熔喷层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第三层为在线添加的。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，粘合剂包含水。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，粘合剂包含交联剂。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，粘合剂的玻璃化转变温度大于或等于-150℃。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第二层与第三层之间的粘合剂以小于10gsm的量存在。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，过滤介质还包括第四层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第四层的纤维为溶剂纺丝纤维。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第四层的纤维为静电纺丝纤维、离心纺丝纤维。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第四层为主过滤层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，过滤介质还包括第五层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第五层为熔喷层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，第五层为预过滤层。
在如以上和本文所述的一些实施方案中，在暴露于IPA蒸气之后在MPPS下的γ值大于或等于14。
在一些实施方案中，包括一个或更多个层的过滤介质(例如，两层过滤介质、三层过滤介质、五层过滤介质，其可以包括例如HEPA过滤器、ULPA过滤器或HVAC过滤器)可以为过滤元件的部件。即，过滤介质可以并入适合于最终用户使用的制品中。合适的过滤元件的非限制性实例包括平板过滤器、V型过滤器(包括例如1V至24V)、筒式过滤器、圆柱形过滤器、圆锥形过滤器和曲线过滤器。过滤元件可以具有任何合适的高度(例如，对于平板过滤器2英寸至24英寸，对于V型过滤器4英寸至124英寸，对于筒式过滤介质和圆柱形过滤介质1英寸至124英寸)。过滤元件还可以具有任何合适的宽度(对于平板过滤器2英寸至24英寸，对于V型过滤器4英寸至124英寸)。一些过滤介质(例如，筒式过滤介质、圆柱形过滤介质)可以通过直径而不是宽度来表征；这些过滤介质的直径可以为任何合适的值(例如，1英寸至124英寸)。过滤元件通常包括框架，所述框架可以由一种或更多种材料(例如硬纸板、铝、钢、合金、木材和聚合物)制成。
在一些实施方案中，本文所述的过滤介质可以为过滤元件的部件并且可以为打褶的。打褶深度和打褶密度可以根据需要来选择。例如，平板过滤器或V型过滤器内的过滤介质可以具有1/4英寸至24英寸的打褶深度，和/或1个褶/英寸至50个褶/英寸的打褶密度。作为另一个实例，筒式过滤器或圆锥形过滤器内的过滤介质可以具有1/4英寸至24英寸的打褶深度和/或1/2个褶/英寸至100个褶/英寸的打褶密度。在一些实施方案中，褶可以通过由例如聚合物、玻璃、铝和/或棉制成的褶分离器分开。在另一些实施方案中，过滤元件可以缺少褶分离器。过滤介质可以为线背衬的，或者其可以为自支撑的。
实施例1
在本实施例中，制造了五层的过滤介质，其中使用基于溶剂的粘合剂将层层合在一起。
图3示出了用于形成本文所述的过滤介质的系统300的示意图。将基于溶剂的粘合剂310(Super 77，溶解在丙酮、环己烷、戊二酸二甲酯和其他石油馏出物中的合成弹性体；可从3M公司获得)喷洒到定重为50g/m2的第一层(支撑层)上。粘合剂涂层的定重小于10g/m2(例如，小于小于1g/m2)。然后涂覆有粘合剂的支撑层进入纺丝单元320(例如，静电纺丝室)，其中在粘合剂附近添加第二层(尼龙主过滤层)。接着，通过经由卷绕单元330层合来添加喷洒有定重小于10g/m2(例如，小于小于1g/m2)的粘合剂的第三层(纺粘预过滤层；商品名Reemay 2250)以形成三层过滤介质。在该第一遍期间形成的所得过滤介质示于图4A中并且包括第一层410、第二层420、第三层430和粘合剂490。回头参照图3，然后以小于10g/m2(例如，小于小于1g/m2)的定重向第三层(预过滤层)施加粘合剂340，并且使所述三层过滤介质再次通过纺丝单元以便在第三层的相反侧附近添加第四层(尼龙主过滤层)。第五层(支撑层)喷洒有粘合剂并进行层合以便其涂覆有粘合剂的一侧与第四层相邻以形成五层过滤介质。图4A至4C示出了使用上述系统和方法形成的所得结构。过滤介质包括第一层410、第二层420、第三层430、第四层440、第五层440和粘合剂490(过滤介质1)。
为了比较的目的，通过将两个无粘合剂的过滤介质手工整理在一起来制造四层的过滤介质(过滤介质2)，每个无粘合剂的过滤介质通过将第二层(主过滤层)静电纺丝到第一层(支撑层)上来制造。在将每个过滤介质卷绕一次之后进行手工整理。过滤介质2的静电纺丝主过滤层在结构(例如，纤维直径、材料和定重)上与过滤介质1的主过滤层类似，过滤介质2的支撑层在结构(例如，纤维直径、材料和定重)上与过滤介质2的支撑层类似。与介质中的其他层相比，过滤介质1中存在但过滤介质2中不存在的纺粘预过滤层由于其相对低的空气阻力和高穿透率而对过滤介质1的γ值没有显著贡献。
过滤介质1具有比过滤介质2(45.1)更高的γ值(59.1)，表明通过本实施例中描述的方法形成的包含基于溶剂的粘合剂的过滤介质优于不包含粘合剂的过滤介质。
实施例2
本实施例描述了使用包含小分子交联剂的粘合剂。
通过将定重为0.2g/m2的第二层(主过滤层)静电纺丝到第一层(支撑层)上来制备两层过滤介质。
通过将碳二亚胺交联剂(Carbodilite E-02；可从Nisshinbo Chemicals获得)以不同量(例如，相对于层的总重量0重量％、3重量％或7重量％的交联剂)添加到玻璃化转变温度为-30℃的水性丙烯酸酯共聚物粘合剂(Carbobond 1995；可从Lubrizol Corporation获得)中来制备粘合剂组合物。
将粘合剂组合物(包含Carbobond 1995和交联剂二者)以1g/m2喷洒到第三层(聚酯纺粘保护层；商品名Reemay 2250)上。在80℃下将涂覆有粘合剂的第三层层合至两层过滤介质并测量所得的三层过滤介质的空气阻力。然后，如上所述，使三层过滤介质暴露于IPA蒸气，之后再次测量三层过滤介质的空气阻力。包含含有0重量％交联剂或3重量％交联剂的粘合剂组合物的过滤介质在暴露于IPA蒸气之后具有显著的空气阻力增加(对于0重量％交联剂3.7mm H2O至18.8mm H2O，对于3重量％交联剂3.7mm H2O至9.4mm H2O)。包含含有7重量％交联剂的粘合剂组合物的过滤介质在IPA蒸气暴露之后表现出可忽略的空气阻力增加(3.3mm H2O至4.1mm H2O)。
实施例3
本实施例描述了过滤介质的制造。
定制能够在制造过程期间的若干个点处向过滤介质层在线施加粘合剂的在线喷嘴系统。使用具有50g/m2定重的湿法成网合成介质作为第一层(支撑层)并且使其通过所述系统并用粘合剂喷洒。然后使覆盖有粘合剂的层进入静电纺丝生产线以便在粘合剂附近沉积第二层(尼龙静电纺丝主过滤层)。主过滤层具有0.25g/m2的定重和100nm的平均纤维直径。然后将这两个层与涂覆有粘合剂的第三层(20g/m2聚丙烯熔喷网预过滤层)进行整理，以便熔喷预过滤层上的粘合剂与主过滤层相邻。使这种多层介质通过可以保持在120℃的表面温度的毛毡干燥器。将所层合的介质卷绕成卷并进行表征。
以上使用的粘合剂为与Carbodilite交联剂组合的Carbobond 1995。Carbobond1995以15重量％的固体制备并且与10湿重量％的Carbodilite E02交联剂共混。使用氢氧化钾将共混物的pH调节为7至8。在最终的过滤介质中的每个界面处存在1.03g/m2的粘合剂(即，在湿法成网层与主过滤层之间的界面处存在1.03g/m2的粘合剂，在主过滤层与熔喷层之间的界面处存在1.03g/m2的粘合剂。)
如上所述制造的三层主过滤器具有343g/英寸2的平均内部结合强度和三个层的良好结合。这些过滤介质在暴露于IPA蒸气之后也表现出其他正面特性，例如可忽略的空气阻力增加(17.1mm H2O至17.8mm H2O)、可忽略的在MPPS下的穿透率增加(0.0044％至0.01373％)以及相对高的γ值(22.7)。
实施例4
本实施例描述了如实施例3中制造过滤介质。
通过采用与实施例3中使用的类似的步骤来制造三层过滤介质。
第一层(支撑层)是挺度为380mg、机器方向拉伸强度为25.7磅/英寸、厚度为0.016英寸且干马伦强度为70psi的60g/m2合成湿法成网背衬。
第二层(主过滤层)由平均纤维直径为约120nm的尼龙纤维(静电纺丝纤维)制造。
第三层(预过滤层)是定重为22g/m2且平均纤维直径为1.5微米的熔喷聚丙烯层。还对预过滤层进行电晕充电以便其以5.32cm/秒的面速度测量的对于0.3微米DOP颗粒的初始效率为8.5％以及IPA蒸气放电效率为65％。
粘合剂制剂也与实施例3中采用的类似，不同之处在于其具有12.5重量％的固体。在每对层之间(即，在支撑层与主过滤层之间，以及在主过滤层与预过滤层之间)添加0.8g/m2的粘合剂，对于整个过滤介质总共1.6g/m2的粘合剂。
过滤介质在IPA蒸气放电之后显示出9％的空气阻力增加，在IPA蒸气放电之后显示出18.89的γ值。过滤介质的平均内部结合强度为189.4g/英寸2。
尽管本文已经描述和举例说明了本发明的多个实施方案，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行本文所述的功能和/或获得本文所述的结果和/或一个或更多个优点的各种其他手段和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改都视为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置意在是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的教导的一个或更多个具体应用。本领域技术人员仅使用常规实验就将认识到或者能够确定本文所述发明的具体实施方案的许多等同方案。因此，应理解，前述实施方案仅作为示例示出，并且在所附权利要求及其等同方案的范围内，本发明可以以不同于具体描述和要求保护的方式的其他方式进行实践。本发明涉及本文所述的各个单独的特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外，如果两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、套件和/或方法并不互相矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任意组合包括在本发明的范围内。
如本文所定义和使用的所有定义应理解为优先于字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的一般含义。
除非明确指出相反，否则如本文在说明书和权利要求书中使用的没有数量词修饰的对象应理解为意指“至少一个/一种”。
如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为意指这样结合的要素中的“任一者或两者”，即，在某些情况下共同存在而在另一些情况下分开存在的要素。用“和/或”列出的多个要素应以相同的方式解释，即这样结合的要素中的“一者或更多者”。除了由“和/或”子句具体指出的要素之外，其他要素可以任选地存在，无论其与具体指出的那些要素相关还是无关。因此，作为一个非限制性实例，当与开放式语言例如“包括”结合使用时，提及“A和/或B”在一个实施方案中可以仅指A(任选地包括除B之外的要素)；在另一个实施方案中可以仅指B(任选地包括除A之外的要素)；在又一个实施方案中可以指A和B二者(任选地包括其他要素)；等等。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分开列表中的项目时，“或”或“和/或”应理解为包括，即包括多个要素或要素列表中的至少一个，但也包括多于一个，并且任选地包括另外的未列出的项目。仅明确指出相反的术语，例如“仅其一”或“恰好其一”，或当用于权利要求书时“由...组成”是指包括多个要素或要素列表中的恰好一个要素。通常，当前面有排他性术语(例如“任一”、“其一”、“仅其一”或“恰好其一”)时，如本文所使用的术语“或”仅应理解为表示排他性的替代方案(即，“一个或另一个但并非二者”)。“基本上由......组成”在用于权利要求书时应具有其在专利法领域中所使用的一般含义。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，短语“至少一个”在提及一个或更多个要素的列表时应理解为意指从要素列表中的任一个或更多个要素中选择的至少一个要素，但并不一定包括要素列表中具体列出的每个要素中的至少一个，也不排除要素列表中的要素的任意组合。该定义还允许可以任选地存在除了短语“至少一个”所提及的要素列表中具体指出的要素之外的要素，无论其与具体指出的那些要素相关还是无关。因此，作为一个非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或者等同地“A或B中的至少一个”，或者等同地“A和/或B中的至少一个”)在一个实施方案中可以指至少一个A，任选地包括多于一个A，而不存在B(并且任选地包括除B之外的要素)；在另一个实施方案中，可以指至少一个B，任选地包括多于一个B，而不存在A(并且任选地包括除A之外的要素)；在又一个实施方案中，可以指至少一个A，任选地包括多于一个A，以及至少一个B，任选地包括多于一个B(并且任选地包括其他要素)；等等。
还应理解，除非明确指出相反，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不必限于叙述该方法的步骤或动作的顺序。
在权利要求书中以及在以上说明书中，所有过渡性短语例如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“包括有”等都应理解为开放式的，即，意指包括但不限于。仅过渡性短语“由......组成”和“基本上由......组成”应当分别是封闭或半封闭的过渡性短语，如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节中所阐述的。

Claims (31)

1.一种过滤介质，包括：
第一层；
第二层，其中所述第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成；和
所述第一层与所述第二层之间的粘合剂，其中所述第一层通过所述粘合剂结合至所述第二层，
其中所述过滤介质的挺度大于或等于200mg，
其中所述第一层与所述第二层之间的结合强度大于或等于150g/英寸2，
其中所述过滤介质在最易穿透粒径下表现出大于或等于18的γ值。
2.一种过滤介质，包括：
第一层；
第二层，其中所述第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成；和
所述第一层与所述第二层之间的粘合剂，其中所述第一层通过所述粘合剂结合至所述第二层，
其中所述粘合剂包含含有玻璃化转变温度小于或等于24℃的聚合物的基于溶剂的树脂。
3.一种制造过滤介质的方法，包括：
将包含基于溶剂的粘合剂树脂和交联剂的组合物喷洒到第一层上以形成涂覆有粘合剂的第一层；
进行基于溶剂的纺丝工艺以将纤维沉积到所述涂覆有粘合剂的第一层上，其中所述纤维具有小于1微米的平均纤维直径并且形成第二层；以及
将所述第二层层合至第三层，使得所述第三层设置在所述第二层的与所述第一层相反的侧上。
4.一种过滤介质，包括：
第一层；
第二层，其中所述第二层由平均纤维直径小于1微米的纤维形成；和
所述第一层与所述第二层之间的粘合剂，
其中所述第一层与所述第二层之间的所述粘合剂以小于10gsm的量存在，其中所述第一层通过所述粘合剂结合至所述第二层，其中所述第一层与所述第二层之间的结合强度大于或等于150g/英寸2，以及
其中相比于在IPA蒸气放电之前的所述过滤介质，在使所述过滤介质经受所述IPA蒸气放电之后，所述过滤介质表现出小于50％的空气阻力增加。
5.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于95％。
6.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于99.95％。
7.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于99.995％。
8.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述过滤介质的根据标准EN1822:2009的效率大于99.9995％。
9.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第二层的所述纤维为溶剂纺丝纤维。
10.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第二层的所述纤维为静电纺丝纤维或离心纺丝纤维。
11.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第二层为主过滤层。
12.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第一层为湿法成网层。
13.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第一层为支撑层。
14.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述过滤介质包括第三层。
15.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第三层为熔喷层。
16.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第三层为预过滤层。
17.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第三层为带电熔喷层。
18.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第三层为在线添加的。
19.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述粘合剂包含水。
20.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述粘合剂包含交联剂。
21.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述粘合剂的玻璃化转变温度大于或等于-150℃。
22.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，其中所述第二层与所述第三层之间的所述粘合剂以小于10gsm的量存在。
23.根据任一前述权利要求所述的过滤介质或方法，还包括第四层。
24.根据权利要求23所述的过滤介质或方法，其中所述第四层的纤维为溶剂纺丝纤维。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的过滤介质或方法，其中所述第四层的纤维为静电纺丝纤维或离心纺丝纤维。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的过滤介质或方法，其中所述第四层为主过滤层。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的过滤介质或方法，还包括第五层。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的过滤介质或方法，其中所述第五层为熔喷层。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的过滤介质或方法，其中所述第五层为预过滤层。
30.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中在暴露于IPA蒸气之后在MPPS下的γ值大于或等于14。
31.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述粘合剂能够在大于或等于24℃且小于或等于150℃下经历交联反应，其中所述粘合剂的玻璃化转变温度小于或等于24℃。
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