CN112154020B - 过滤器介质构造 - Google Patents
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Abstract
本技术涉及过滤器介质构造，其中所述过滤器介质具有经处理的表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述表面的滚落角。一些示例性过滤器介质具有带槽纹的构造，并且一些示例性过滤器介质具有多个层。具有多个层的过滤器介质可以是单面层介质，例如，其中一层是平面的并且另一层是带槽纹的。
Description
继续申请数据
本申请要求2018年2月15日提交的美国临时申请序列号62/631,402的权益，所述美国临时申请通过引用结合在此。
技术领域
本文披露的技术涉及过滤器介质。更具体地，本文披露的技术涉及过滤器介质构造。
背景技术
用于内燃机的包括柴油燃料的烃流体的过滤对于适当的发动机性能经常是必要的。水和颗粒的去除对于提供有利的发动机性能以及保护发动机部件免受损坏可能是必要的。在烃流体中作为单独相存在的游离水(即，未溶解的水)如果不去除，则可能引起包括通过空化、腐蚀、或促进微生物生长而损坏发动机部件的问题。
发明内容
在一些实施例中，本文披露的技术涉及具有基底层的过滤器介质，所述基底层具有经处理的第一表面，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加所述第一表面的滚落角。所述基底层具有第一边缘和第二边缘，并且所述基底层限定在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸的多个槽纹。
在一些此类实施例中，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述基底层进一步限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述槽纹是渐缩的。另外地或替代性地，所述槽纹限定脊。另外地或替代性地，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV处理的表面。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV-氧气处理的表面。另外地或替代性地，所述基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种。另外地或替代性地，所述基底层具有UV反应性树脂。另外地或替代性地，所述第一表面具有含亲水性基团的聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性侧基。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物不具有氟聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有带电聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有羟基化的甲基丙烯酸酯聚合物。
另外地或替代性地，所述基底层具有改性树脂。另外地或替代性地，所述基底层具有平均直径为最高达2mm的孔。另外地或替代性地，所述基底层具有平均直径在40μm至50μm范围内的孔。另外地或替代性地，所述基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述表面具有经UV处理的表面，其中所述基底具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述表面具有含亲水性基团的聚合物，其中所述基底具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
另外地或替代性地，所述基底层是稳定的。另外地或替代性地，所述第一表面具有聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。另外地或替代性地，所述基底层具有纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。另外地或替代性地，所述基底层具有酚醛树脂。
在一些实施例中，本技术涉及一种具有第一基底层的过滤器介质，所述第一基底层具有经处理的第一表面，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角。所述第一基底层具有第一边缘和第二边缘，并且所述第一基底层带槽纹以限定槽纹峰和槽纹谷。第二基底层联接到第一基底层上，其中所述第二基底层是平面的。所述第一基底层和所述第二基底层共同限定在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸的多个槽纹。
在一些此类实施例中，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第一基底层限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第二基底层限定第三表面，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
另外地或替代性地，所述第二基底层限定第四表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第四表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，其中所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内、或在80度至90度的范围内。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV处理的表面。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV-氧气处理的表面。
另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种。另外地或替代性地，所述第一基底层具有UV反应性树脂。另外地或替代性地，所述第一表面具有含亲水性基团的聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性侧基。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物不具有氟聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有带电聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有羟基化的甲基丙烯酸酯聚合物。
另外地或替代性地，所述第一基底层具有改性树脂。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径在40μm至50μm范围内的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面具有经UV处理的表面，其中所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一表面具有含亲水性基团的聚合物，其中所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。另外地或替代性地，所述第一表面具有聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。另外地或替代性地，所述第一基底层具有纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。另外地或替代性地，所述第一基底层具有酚醛树脂。
本技术的一些实施例涉及一种具有第一基底层和第二基底层的过滤器介质。所述第一基底层限定第一表面，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。所述第二基底层邻接所述第一基底层并限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
在一些此类实施例中，所述第一基底层和所述第二基底层是不同的材料。另外地或替代性地，所述第一基底具有第一平均孔径并且所述第二基底具有第二平均孔径，并且所述第一平均孔径和第二平均孔径不同。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV处理的表面，并且所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物。另外地或替代性地，所述过滤器介质具有邻接所述第二基底层的第三基底层，其中所述第三基底层限定第三表面，当所述第三表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面层具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第三基底层和所述第二基底层是不同的材料。
另外地或替代性地，所述第一基底层限定第三表面，当所述第三表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第二基底层限定第四表面，当所述第四表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第四表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV处理的表面。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV-氧气处理的表面。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种。另外地或替代性地，所述第一基底层具有UV反应性树脂。
另外地或替代性地，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性侧基。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物不具有氟聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有带电聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有羟基化的甲基丙烯酸酯聚合物。
另外地或替代性地，所述第二基底层具有改性树脂。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径在40μm至50μm范围内的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面具有经UV处理的表面，所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
另外地或替代性地，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。另外地或替代性地，所述第一表面具有聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层各自具有纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
本发明技术的一些实施例涉及一种具有第一基底层和第二基底层的过滤器介质。所述第一基底层具有第一表面，所述第一表面是经UV处理的表面，并且所述第二基底层邻接所述第一基底层。所述第二基底层具有第二表面，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物。
在一些此类实施例中，所述第一表面具有UV反应性树脂。另外地或替代性地，当浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面和所述第二表面各自具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV-氧气处理的表面。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
另外地或替代性地，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性侧基。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物不具有氟聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有带电聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有羟基化的甲基丙烯酸酯聚合物。
另外地或替代性地，所述第二基底层具有改性树脂。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径在40μm至50μm范围内的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面具有经UV处理的表面，其中所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
另外地或替代性地，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。另外地或替代性地，所述第一表面具有聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层各自具有纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
本技术的一些实施例涉及一种过滤器介质，所述过滤器介质具有第一基底以及邻接所述第一基底的第二基底，所述第一基底具有第一孔隙率并限定第一表面。所述第二基底限定第二表面并具有第二孔隙率，其中第所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率。所述第一表面和所述第二表面各自经处理，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述表面的滚落角。
在一些此类实施例中，当浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面和所述第二表面各自的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面和所述第二表面各自具有在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，所述第一基底是筛网。另外地或替代性地，所述第二基底是筛网。另外地或替代性地，所述第一表面具有UV反应性树脂。另外地或替代性地，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。另外地或替代性地，所述第二表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。另外地或替代性地，所述第一表面具有经UV-氧气处理的表面。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
另外地或替代性地，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性侧基。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物不具有氟聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有亲水性聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有带电聚合物。另外地或替代性地，所述含亲水性基团的聚合物具有羟基化的甲基丙烯酸酯聚合物。
另外地或替代性地，所述第二基底层具有改性树脂。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层具有平均直径在40μm至50μm范围内的孔。另外地或替代性地，所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第一基底层具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面具有经UV处理的表面，其中所述第一基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。另外地或替代性地，所述第二表面具有含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层具有平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。另外地或替代性地，所述第一表面具有聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。另外地或替代性地，所述第一基底层和所述第二基底层各自具有纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
术语“包含”及其变体在这些术语出现在说明书和权利要求书中的情况下不具有限制性意义。
术语“由……组成”意指包括并且限于短语“由……组成”之中包含的任何内容。即，“由……组成”表明所列要素是必需的或强制性的，并且可能不存在其他要素。
术语“基本上由……组成”表明包括在所述短语之中列出的任何要素，并且可以包括除列出的那些之外的其他要素，前提是那些要素不干扰或有助于本披露中针对所列要素指定的活性或作用。
除非另有说明，否则“一个/种(a/an)”、“所述”和“至少一个/种”可互换使用，并且意指一个/种或多于一个/种。
此外在本文中，通过端点叙述数值范围包括归入所述范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
对于本文所披露的包括不连续步骤的任何方法，可以按任何可行的顺序来进行所述步骤。此外，在适当时，可以同时进行两个或更多个步骤的任何组合。
本发明技术的以上发明内容不旨在描述所披露的每个实施例或每种实现方式。下面的描述更具体地举例说明说明性实施例。在遍及本申请中的几处，通过实例的列表提供指导，所述实例可以以各种组合来使用。在每个实例中，所列举的列表仅用作代表性组并且不应被解释为排他性列表。
附图说明
通过附图考虑以下对本技术的各实施例的详细说明，可以更完全地理解和领会本技术。
图1是与一些实施例一致的示例性过滤器介质片材。
图2是与一些实施例一致的另一个示例性过滤器介质片材。
图3是与一些实施例一致的另一个示例性过滤器介质片材。
图4是与一些实施例一致的又另一个示例性过滤器介质片材。
图5是与一些实施例一致的又另一个示例性过滤器介质片材。
图6是与一些实施例一致的又另一个示例性过滤器介质片材。
图7是图6中描绘的过滤器介质的一系列截面图。
图8是与一些实施例一致的另一个示例性过滤器介质片材。
图9是图8中描绘的过滤器介质片材的局部截面图。
图10是另一个过滤器介质片材的局部截面图。
图11A示出包括基底的过滤器介质的层的示例性安排。图11B示出包括基底的过滤器介质的层的示例性安排。图11C示出包括基底的过滤器介质的层的示例性安排。图11D示出包括基底的过滤器介质的层的示例性安排。
图12描绘了在0度(0°)旋转(左)和90°旋转(右)下浸入甲苯中的经UV-氧气处理的基底1上的50μL水滴的示例性图像。
图13示出用于液滴尺寸测试的双回路系统的示意图。
图14示出如通过水去除效率测量的未经处理的基底1(对照)和经UV-氧气处理的基底1的性能。
图15示出未浸泡或在泵燃料中浸泡30天之后未经处理的基底1和经UV-氧气处理的基底1的接触角和滚落角。使用甲苯中的50μL水滴测量接触角和滚落角，并且报告的值是在介质的不同区域上进行的三次独立测量的平均值。
图16示出使用50μL水滴测量的浸入甲苯中的经UV/H2O2处理的基底1的经处理侧和未经处理侧的接触角(CA)和滚落角(RO)。
图17示出在0°旋转(左)和60°旋转(右)下浸入甲苯中的经PHPM处理的基底1上的20μL水滴的示例性图像。
图18示出如通过未涂覆(对照)和PEI-10K涂覆的基底1的水去除效率测量的性能。
图19示出未涂覆的基底1和涂覆有2％(w/v)PHEM、4％(w/v)PHEM、6％(w/v)PHEM或8％(w/v)PHEM的基底1的渗透性。
图20示出未浸泡或在泵燃料中浸泡所指示时间段后未涂覆的基底1(对照)、PHPM涂覆的基底1、使用1％(w/v)N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷交联(CL)的PHPM涂覆的基底1以及使用1％(w/v)N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷交联(CL)且退火的PHPM涂覆的基底1上的50μL水滴的接触角和滚落角。
图21示出未浸泡或在泵燃料中浸泡所指示时间段后未涂覆的基底1(对照)、PEI-10K涂覆的基底1、使用1％(w/v)(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷交联(CL)的PEI-10K涂覆的基底1以及使用1％(w/v)(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷)交联(CL)且退火的PEI-10K涂覆的基底1上的50μL水滴的接触角和滚落角。
图22示出有和无交联剂DAMO-T的示例性PHEM纳米纤维涂覆的基底6上的50μL水滴的接触角和滚落角。
图23示出无交联剂或用(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷)(交联剂1)或聚(乙二醇)二丙烯酸酯(交联剂2)交联的示例性PEI纳米纤维涂覆的基底6上的50μL水滴的接触角和滚落角。
图24示出在通过电纺丝形成涂层后1天、6天和32天，示例性PHEM纳米纤维涂覆的、DAMO-T-交联的基底6上的50μL水滴的接触角和滚落角。
图25示出在通过电纺丝形成涂层后1天、6天和32天，示例性PEI-10K纳米纤维涂覆的、交联的基底6上的50μL水滴的接触角和滚落角。使用(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷(交联剂1)或聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)(交联剂2)交联PEI。
图26(A-C)示出未涂覆的基底6(图26A)、通过电纺丝用PHEM涂覆的无交联剂的基底6(图26B)或通过电纺丝用PHEM涂覆的有交联剂DAMO-T的基底6(图26C)的示例性扫描电子显微镜(SEM)图像。所有图像均以1000x放大率示出。
图27(A-C)示出通过电纺丝用PEI-10K涂覆的无交联剂的基底6(图27A)、通过电纺丝用PEI-10K涂覆的有交联剂(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷的基底6(图27B)以及通过电纺丝用PEI-10K涂覆的有交联剂聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)的基底6(图27C)的示例性SEM图像。所有图像均以50x放大率示出。
图28(A-D)示出未涂覆的基底6(图28A)；通过电纺丝用PEI-10K涂覆的无交联剂的基底6(图28B)；通过电纺丝用PEI-10K和交联剂1((3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷)涂覆的基底6(图28C)以及通过电纺丝用PEI-10K和交联剂2(聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA))涂覆的基底6(图28D)的示例性SEM图像。所有图像均以200x放大率示出。
具体实施方式
烃流体-水分离过滤器可以包括过滤器介质，所述过滤器介质包括用于去除颗粒的至少一个层和/或用于从烃流体流中聚结水的至少一个层；所述一个或多个层可以是基底或者可以由基底支撑。在一些实施例中，所述颗粒去除层和水聚结层可以是同一层，并且所述层可以是基底或者可以由基底支撑。本披露描述了一种过滤器介质，所述过滤器介质包括用于烃流体-水分离过滤器的基底；鉴别所述基底的方法；制造所述基底的方法；使用所述基底的方法；以及改进所述基底的滚落角的方法。在过滤器介质或过滤器元件(包括例如烃流体-水分离过滤器元件)中包括所述基底可以提供更有效的过滤器制造和/或所述过滤器介质或过滤器元件的改进的性能特征，包括例如改进的水分离效率。
定义
如本文所用，术语“化学上不同的”意指两种化合物具有不同的化学组成。
如本文所用，术语“亲水性的”是指分子或其他分子实体溶解在水中的能力，并且术语“亲水物”是指为亲水性的和/或被吸引至水并且倾向于可与水混溶或可溶于水的分子或其他分子实体。在一些实施例中，“亲水性的”意指，尚未达到饱和的程度，至少90％的分子或其他分子实体、优选至少95％的分子或其他分子实体、更优选至少97％的分子或其他分子实体且最优选至少99％的分子或其他分子实体在25摄氏度(℃)下溶解于水中。在一些实施例中，“亲水性物”意指，尚未达到饱和的程度，至少90％的分子或其他分子实体、优选至少95％的分子或其他分子实体、更优选至少97％的分子或其他分子实体且最优选至少99％的分子或其他分子实体在25℃下可与水混溶或可溶于水。
“亲水性表面”是指水滴在其上具有小于90度的接触角的表面。在一些实施例中，所述表面优选被浸入甲苯中。
“疏水性表面”是指水滴在其上具有至少90度的接触角的表面。在一些实施例中，所述表面优选被浸入甲苯中。
本文使用的UV反应性树脂意指具有芳族组分和不饱和组分中的至少一种的树脂。
“孔隙率”被定义为材料中空隙空间的量。
“稳定的”或具有“稳定性”的基底或表面是指能够在浸没在至少50℃的温度下的烃流体中至少1小时、至少12小时或至少24小时以及最高达10天、最高达30天或最高达90天之后保留初始滚落角的至少80百分比(％)、优选至少85％、更优选至少90％或甚至优选至少95％的滚落角的基底或表面。在一些实施例中，表面或基底的“初始滚落角”是已浸没在烃流体中少于1小时或更优选少于20分钟的表面基底的滚落角。
“极性官能团”是指由于存在电负性原子(例如，氮、氧、氯、氟等)而具有净偶极子的官能团。
词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本披露的技术的实施例。然而，在相同的或其他情况下，其他实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的列举不暗示其他实施例不是可用的并且不旨在将其他实施例排除在本技术的范围之外。
基底材料
本文披露的基底通常可以适用于构造过滤器介质。在一些实施例中，所述基底优选是适用于烃流体过滤器元件(包括例如燃料过滤器)中的基底。在一些实施例中，所述基底可以包括例如纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合(例如，它们的共混物、混合物或共聚物)。所述基底可以包括例如非织造网、织造网、多孔片材、烧结塑料、筛网、丝网或它们的组合。在一些实施例中，所述基底可以包括合成纤维、天然存在的纤维或它们的组合(例如，它们的共混物或混合物)。所述基底典型地具有多孔性质并且具有指定和可定义的性能特征，如孔径(如平均孔直径)、弗雷泽透气性和/或另一种适合的度量。
在一些实施例中，所述基底可以包括热塑性或热固性聚合物纤维。所述纤维的聚合物可以存在于单一聚合物材料体系中、双组分纤维中或它们的组合中。双组分纤维可以包括例如热塑性聚合物。在一些实施例中，双组分纤维可以具有芯-鞘型结构，包括同心或非同心结构。在一些实施例中，双组分纤维的鞘可以具有低于芯的熔融温度的熔融温度，这样使得当加热时，鞘与层中的其他纤维结合，同时芯维持结构完整性。双组分纤维的示例性实施例包括并列型纤维或海岛型纤维。
在一些实施例中，所述基底可以包括纤维素纤维，包括例如软木纤维(如丝光南方松)、硬木纤维(如桉树纤维)、再生纤维素纤维、机械浆纤维或它们的组合(例如，它们的混合物或共混物)。
在一些实施例中，所述基底可以包括玻璃纤维，包括例如微玻璃、短切玻璃纤维或它们的组合(例如，它们的混合物或共混物)。
在一些实施例中，所述基底包括平均直径为至少0.3微米、至少1微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米的纤维。在一些实施例中，所述基底包括平均直径为最高达50微米、最高达60微米、最高达70微米、最高达75微米、最高达80微米或最高达100微米的纤维。本领域技术人员将认识到，纤维的直径可以根据纤维材料以及用于制造纤维的工艺而变化。这些纤维的长度也可以从几毫米的长度至连续的纤维状结构变化。纤维的截面形状也可以根据所用的材料或制造工艺而变化。
在一些实施例中，所述基底可以包括一种或多种粘合材料。在一些实施例中，粘合材料包括改性树脂，所述改性树脂向所述基底提供额外的刚性和/或硬度。例如，在一些实施例中，所述基底可以用改性树脂饱和。改性树脂可以包括如本文所述的UV反应性树脂，或非UV反应性树脂。在一些实施例中，改性树脂可以包括酚醛树脂和/或丙烯酸树脂。在一些实施例中，非UV反应性树脂可以包括缺乏芳族组分和/或不饱和组分的丙烯酸树脂。
在一些实施例中，包括例如，当通过暴露于UV辐射来制备基底时，所述基底可以包括芳族组分和/或不饱和组分。所述芳族组分和/或不饱和组分可以存在于基底本身中，或者所述芳族/不饱和组分可以存在于添加到基底中的另一种材料(如树脂)中。包含芳族组分和/或不饱和组分的树脂在本文中称为UV-反应性树脂。UV反应性树脂可以包括例如酚醛树脂。在一些实施例中，不饱和组分优选包含双键。
在一些实施例中，所述基底包括平均直径为最高达10微米(μm)、最高达20μm、最高达30μm、最高达40μm、最高达45μm、最高达50μm、最高达60μm、最高达70μm、最高达80μm、最高达90μm、最高达100μm、最高达200μm、最高达300μm、最高达400μm、最高达500μm、最高达600μm、最高达700μm、最高达800μm、最高达900μm、最高达1毫米(mm)、最高达1.5mm、最高达2mm、最高达2.5mm或最高达3mm的孔。在一些实施例中，所述基底包括平均直径为至少2μm、至少5μm、至少10μm、至少20μm、至少30μm、至少40μm、至少50μm、至少60μm、至少70μm、至少80μm、至少90μm、至少100μm、至少200μm、至少300μm、至少400μm、至少500μm、至少600μm、至少700μm、至少800μm、至少900μm或至少1mm的孔。在一些实施例中，所述基底包括平均直径在5μm至100μm范围内的孔。在一些实施例中，所述基底包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。在一些实施例中，可以使用毛细管流动孔隙度测量法来测量孔径。在一些实施例中，优选地通过如美国专利公开号2011/0198280中所描述的液体挤出孔隙度测量法来测量孔径。
在一些实施例中，所述基底是至少15％多孔的、至少20％多孔的、至少25％多孔的、至少30％多孔的、至少35％多孔的、至少40％多孔的、至少45％多孔的、至少50％多孔的、至少55％多孔的、至少55％多孔的、至少60％多孔的、至少65％多孔的、至少70％多孔的、至少75％多孔的或至少80％多孔的。在一些实施例中，所述基底是最高达75％多孔的、最高达80％多孔的、最高达85％多孔的、最高达90％多孔的、最高达95％多孔的、最高达96％多孔的、最高达97％多孔的、最高达98％多孔的或最高达99％多孔的。例如，所述基底可以是至少15％多孔的且最高达99％多孔的、至少50％多孔的且最高达99％多孔的或至少80％多孔的且最高达95％多孔的。
基底表面特性
在一个方面，本披露描述了一种过滤器介质，所述过滤器介质包括适用于烃流体-水分离的基底。所述基底具有表面。在一些实施例中，所述基底或基底的表面优选是稳定的。
在一些实施例中，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有至少30度、至少35度、至少40度、至少45度、至少50度、至少55度、至少60度、至少65度、至少70度、至少75度或至少80度的滚落角。在一些实施例中，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有至少30度、至少35度、至少40度、至少45度、至少50度、至少55度、至少60度、至少65度、至少70度、至少75度或至少80度的滚落角。
在一些实施例中，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有最高达60度、最高达65度、最高达70度、最高达75度、最高达80度、最高达85度或最高达90度的滚落角。在一些实施例中，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有最高达60度、最高达65度、最高达70度、最高达75度、最高达80度、最高达85度或最高达90度的滚落角。
在一些实施例中，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在50度至90度范围内的滚落角。在一些实施例中，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在40度至90度范围内的滚落角。
在一些实施例中，所述基底的表面优选是疏水性的，即所述表面具有至少90度的接触角。在一些实施例中，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有至少90度、至少100度、至少110度、至少120度、至少130度或至少140度的接触角。在一些实施例中，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有至少90度、至少100度、至少110度、至少120度、至少130度或至少140度的接触角。
在一些实施例中，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有最高达150度、最高达160度、最高达170度或最高达180度的接触角。在一些实施例中，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有最高达150度、最高达160度、最高达170度或最高达180度的接触角。
在一些实施例中，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在90度至150度范围内或在90度至180度范围内的接触角。
在一些实施例中，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在90度至150度范围内或在90度至180度范围内的接触角。
如下文进一步描述的，在烃流体中基底的疏水性表面(即，具有至少90度的接触角的表面)上的水滴的滚落角(即粘附)与可以在烃流体中在所述基底的表面上聚结或生长的水滴的尺寸相关。可以聚结或生长的水滴的尺寸与基底从烃流体中去除水的能力相关。因此，通过测定烃流体中基底的表面上的水滴的滚落角和接触角，可以精确地预测所述基底从烃流体中去除水的能力。
通过本文披露的方法生产和/或鉴别的基底具有高接触角和高滚落角。高接触角指示水滴上的低表观阻力，而高滚落角指示液滴被保留在基底表面上的能力。不希望受理论束缚，据信这种特征组合允许更大的液滴通过聚结形成，从而使得液滴更容易与烃流体流分离，并且改进从烃流体流中分离水的总体效率。
使用本文披露的方法，包括例如通过使基底表面改性以增加其滚落角，可实现高接触角和高滚落角的平衡。通常，这些方法对接触角几乎没有不利影响。因此，在一些实施例中，可以使具有高接触角的基底改性以提供具有所要求的接触角和滚落角组合的基底。
典型地，在任何表面改性或处理之前，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有小于50度、小于40度或小于30度的滚落角。典型地，在任何表面改性或处理之前，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有小于30度、小于20度、小于15度或小于12度的滚落角。
例如，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面的滚落角可以在0度至50度的范围内。
在一些实施例中，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面的滚落角可以优选地在0度至40度的范围内。
例如，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面的滚落角可以在0度至20度的范围内。
典型地，在任何表面改性或处理之前，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有至少90度、至少100度或至少110度的接触角。典型地，在任何表面改性或处理之前，当所述基底的表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有至少90度、至少100度或至少110度的接触角。
例如，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面的接触角可以在90度至180度的范围内。
在一些实施例中，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面的接触角可以优选地在100度至150度的范围内。
例如，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面的接触角可以在90度至180度的范围内。
在一些实施例中，在任何表面改性或处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面的接触角可以优选地在100度至150度的范围内。
在一些实施例中，在任何表面改性或处理之前，所述表面可以具有0度的接触角，即，液滴将在所述表面上完全展开。在一些实施例中，包括当表面在任何表面改性或处理之前具有0度的接触角时，在任何表面改性或处理之前的滚落角将是不确定的。
提供具有包括适合的接触角的表面的材料(包括例如基底)在本领域技术人员的职权范围内。典型地，包括总体上疏水性的材料通常将产生更高的接触角。
影响表面的接触角的其他因素可以包括孔径和孔隙率。例如，特定尺寸的孔可以促进疏水性的烃流体被捕获在过滤器中。此外，水的高界面张力阻止它有效地穿透低于特定尺寸的孔。
制造所述基底的方法
可以通过任何适合的方法处理本文披露的基底，以获得所希望的滚落角和所希望的接触角。在一些实施例中，处理基底包括仅处理基底的一部分，如基底的表面。
在一些实施例中，用于获得所希望的滚落角和所希望的接触角的处理不会改变基底的结构。例如，在一些实施例中，所述处理不会改变基底的孔的平均直径和基底的渗透性中的至少一者。在一些实施例中，当在500x放大率下观察时，所述处理不会改变介质的外观。
固化
在一些实施例中，所述基底包括树脂(例如，改性树脂)。树脂是众所周知的并且典型地用于改进基底的内部粘结。
可以使用任何适合的树脂，包括例如UV反应性树脂或非UV反应性树脂。树脂可以包括例如部分固化的树脂(例如，部分固化的酚醛树脂)，并且可以进行树脂的固化以增加基底的刚性和/或防止基底在使用期间崩解。可以在进行处理之前进行固化以获得所希望的滚落角和所希望的接触角，或者在进行处理之后进行固化以获得所希望的滚落角和所希望的接触角。例如，如果基底包括存在于与树脂分开的层中的含亲水性基团的聚合物，则可以在形成包括含亲水性基团的聚合物的层之前或者在形成包括含亲水性基团的聚合物的层之后进行树脂的固化。在一些实施例中，树脂优选地浸渍到基底中。
树脂可以包括可聚合单体、可聚合低聚物、可聚合聚合物或它们的组合(例如，它们的共混物、混合物或共聚物)。如本文所用，固化是指树脂的硬化，并且可以包括使树脂的组分交联和/或聚合。在一些实施例中，树脂包括聚合物，并且在固化期间，由于聚合物的交联，所述聚合物的分子量增加。
固化可以通过任何适合的方法(包括例如通过加热基底)而进行。在一些实施例中，优选地通过在足以使树脂(包括例如酚醛树脂)固化的温度和时间下加热基底来进行固化。在一些实施例中，可以在至少50℃、至少75℃、至少100℃或至少125℃的温度下加热基底。在一些实施例中，可以在最高达125℃、最高达150℃、最高达175℃或最高达200℃的温度下加热基底。在一些实施例中，可以将基底加热至范围为50℃至200℃的温度。在一些实施例中，可以将基底加热至少1分钟、至少2分钟、至少5分钟、至少7分钟、至少10分钟或至少15分钟。在一些实施例中，可以将基底加热最高达8分钟、最高达10分钟、最高达12分钟、最高达15分钟、最高达20分钟或最高达25分钟。在一些实施例中，可能优选在150℃下加热基底10分钟。
处理基底以增加滚落角的方法
在一些实施例中，本披露涉及处理基底以增加表面的滚落角的方法。不希望受理论束缚，据信所披露的各种方法通过使基底的表面特性改性以使得表面的微结构更亲水性、同时保留表面对水滴的总体疏水特性来增加滚落角。
各种不同的方法包括下文列出的方法。
UV
在一些实施例中，所述基底包括经UV处理的表面，即已经暴露于UV辐射的表面。在此类实施例中，所述基底可以包括芳族和/或不饱和组分。
例如，所述基底可以包括具有芳族和/或不饱和组分的纤维性材料。在一些实施例中，所述基底可以包括UV反应性树脂，即具有芳族和/或不饱和组分的树脂。这种UV反应性树脂可以除具有芳族和/或不饱和组分的纤维性材料之外存在，或者可以与不具有芳族和/或不饱和组分的纤维性材料组合使用。
在一些实施例中，所述基底优选地包括芳族树脂(即，含有芳族基团的树脂)，包括例如酚醛树脂。
在一些实施例中，UV辐射在距离源至少0.25厘米(cm)、至少0.5cm、至少0.75cm、至少1cm、至少1.25cm、至少2cm或至少5cm的距离处施加到基底上。在一些实施例中，UV辐射在距离源最高达0.5cm、最高达1cm、最高达2cm、最高达3cm、最高达5cm或最高达10cm的距离处施加到基底上。
在一些实施例中，将所述基底暴露于至少250微瓦/平方厘米(μW/cm2)、至少300μW/cm2、至少500μW/cm2、至少1毫瓦/平方厘米(mW/cm2)、至少5mW/cm2、至少10mW/cm2、至少15mW/cm2、至少20mW/cm2、至少21mW/cm2或至少25mW/cm2的UV辐射。在一些实施例中，将所述基底暴露于最高达20mW/cm2、最高达21mW/cm2、最高达22mW/cm2、最高达25mW/cm2、最高达30mW/cm2、最高达40mW/cm2、最高达50mW/cm2、最高达60mW/cm2、最高达70mW/cm2、最高达80mW/cm2、最高达90mW/cm2、最高达100mW/cm2、最高达150mW/cm2或最高达200mW/cm2的UV辐射。
在一些实施例中，例如，将所述基底暴露于在300μW/cm2至100mW/cm2范围内的UV辐射。
在一些实施例中，例如，将所述基底暴露于在300μW/cm2至200mW/cm2范围内的UV辐射。
在一些实施例中，将所述基底暴露于UV辐射(即，用UV辐射处理)至少1秒、至少2秒、至少3秒、至少5秒、至少10秒、至少30秒、至少1分钟、至少2分钟、至少3分钟、至少4分钟、至少5分钟、至少7分钟、至少9分钟、至少10分钟、至少11分钟、至少13分钟、至少15分钟、至少17分钟或至少20分钟。在一些实施例中，将所述基底暴露于UV辐射最高达5秒、最高达10秒、最高达30秒、最高达1分钟、最高达2分钟、最高达4分钟、最高达5分钟、最高达6分钟、最高达8分钟、最高达10分钟、最高达12分钟、最高达14分钟、最高达15分钟、最高达16分钟、最高达18分钟、最高达20分钟、最高达22分钟、最高达24分钟、最高达25分钟、最高达26分钟、最高达28分钟或最高达30分钟。
在一些实施例中，施加UV辐射持续在2秒至20分钟范围内的时间。
在一些实施例中，可以顺序地施加不同波长的UV辐射。在一些实施例中，可能优选同时施加不同波长的UV辐射。
不希望受理论束缚，据信UV辐射引起芳族和/或不饱和组分反应并且变成化学改性的。这种反应增加表面的滚落角，同时基本上保留接触角特性。
已经发现，另外的试剂(如下文列出的那些)可以促进存在于基底中和/或基底上的芳族和/或不饱和组分的化学反应。在用UV处理基底期间，这些另外的试剂可以单独地、顺序地和/或同时使用。
UV+氧气
在一些实施例中，所述基底优选包括经UV-氧气处理的表面，即在氧气存在下暴露于UV辐射的表面。在氧气存在下的处理可以包括例如在包括氧气的大气中的处理、在含氧气的环境中的处理、在富含氧气的环境中的处理或者在基底中或基底上包括氧气的基底的处理中的至少一者。
在一些实施例中，优选在足以产生臭氧和氧自由基的条件和UV辐射波长下处理基底。在一些实施例中，UV辐射源优选地是低压汞灯。可以使用上文关于用UV辐射处理描述的参数(包括距离、强度和时间)的任何组合来施加UV辐射，并且可以使用顺序或同时施加来施加多个波长。
在一些实施例中，UV辐射包括能够由O2形成两个氧自由基(O·)的波长。氧自由基可以与O2反应形成臭氧(O3)。在一些实施例中，UV辐射包括至少165纳米(nm)、至少170nm、至少175nm、至少180nm或至少185nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括最高达190nm、最高达195nm、最高达200nm、最高达205nm、最高达210nm、最高达215nm、最高达220nm、最高达230nm或最高达240nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在180nm至210nm范围内的波长。在一些实施例中，UV辐射包括185nm的波长。
在一些实施例中，UV辐射包括能够分裂臭氧(O3)以形成O2和氧自由基(O·)的波长。在一些实施例中，UV辐射包括至少200nm、至少205nm、至少210nm、至少215nm、至少220nm、至少225nm、至少230nm、至少235nm、至少240nm、至少245nm或至少250nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括最高达260nm、最高达265nm、最高达270nm、最高达275nm、最高达280nm、最高达285nm、最高达290nm、最高达295nm、最高达300nm、最高达310nm或最高达320nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在210nm至280nm范围内的波长。在一些实施例中，UV辐射包括254nm的波长。
UV+臭氧
在一些实施例中，所述基底包括经UV-臭氧处理的表面，即在臭氧(O3)存在下用UV辐射处理的表面。可以使用上文关于用UV辐射处理描述的参数(包括距离、强度和时间)的任何组合来施加UV辐射，并且可以使用顺序或同时施加来施加多个波长。
在臭氧存在下的处理可以包括，例如，在含臭氧环境中的处理或在环境内产生臭氧期间的处理(例如，通过电晕放电)。在一些实施例中，含臭氧环境包括O2。在其他实施例中，含臭氧环境包括小于10体积％(vol.-％)的O2、小于5vol.-％的O2、小于2vol.-％的O2或小于1vol.-％的O2。在一些实施例中，含臭氧环境包括惰性气体，如氮气、氦气、氩气或它们的混合物。
在一些实施例中，含臭氧环境包括至少0.005vol.-％的O3、至少0.01vol.-％的O3、至少0.05vol.-％的O3、至少0.1vol.-％的O3、至少0.5vol.-％的O3、至少1vol.-％的O3、至少2vol.-％的O3、至少5vol.-％的O3、至少10vol.-％的O3或至少15vol.-％的O3。在一些实施例中，含臭氧环境在基底表面处包括较高浓度的臭氧。这种浓度可以通过例如在基底表面处引入臭氧(例如，通过允许臭氧从介质的背侧扩散)来实现。在一些实施例中，臭氧在所述基底表面处或附近的浓度优选足以在UV辐射存在下由存在的臭氧产生氧自由基。
在一些实施例中，UV辐射包括能够分裂臭氧(O3)以形成O2和氧自由基(O·)的波长。在实施例中，包括例如，当含臭氧环境包括小于10vol.-％的O2、小于5vol.-％的O2、小于2vol.-％的O2或小于1vol.-％的O2时，UV辐射可以包括至少165nm、至少170nm、至少175nm、至少180nm或至少185nm且最高达260nm、最高达265nm、最高达270nm、最高达275nm、最高达280nm、最高达285nm或最高达290nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在180nm至280nm范围内的波长。
在实施例中，当含臭氧环境包括将吸收在180nm至210nm范围内的UV辐射的O2时，所述UV辐射优选地包括至少210nm、至少215nm、至少220nm、至少225nm、至少230nm、至少235nm、至少240nm、至少245nm或至少250nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括最高达260nm、最高达265nm、最高达270nm、最高达275nm、最高达280nm、最高达285nm、最高达290nm、最高达295nm、最高达300nm、最高达310nm或最高达320nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在210nm至280nm范围内的波长。在一些实施例中，UV辐射包括254nm的波长。
UV+H2O2
在一些实施例中，所述基底包括经UV-H2O2处理的表面，即，用UV辐射和H2O2处理的表面。在一些实施例中，所述基底的表面和/或整个基底可以被放置成与包含H2O2的溶液接触(例如，涂覆有包含H2O2的溶液和/或浸没于包含H2O2的溶液中)。在一些实施例中，所述溶液可以包含至少20重量％(wt.-％)的H2O2、至少25wt.-％的H2O2、至少30wt.-％的H2O2、至少40wt.-％的H2O2、至少50wt.-％的H2O2、至少60wt.-％的H2O2、至少70wt.-％的H2O2、至少80wt.-％的H2O2或至少90wt.-％的H2O2。在一些实施例中，所述溶液可以含有最高达30wt.-％的H2O2、最高达40wt.-％的H2O2、最高达50wt.-％的H2O2、最高达60wt.-％的H2O2、最高达70wt.-％的H2O2、最高达80wt.-％的H2O2、最高达90wt.-％的H2O2或最高达100wt.-％的H2O2。
在一些实施例中，所述基底可以被放置成与包含H2O2的溶液接触至少10秒、至少30秒、至少45秒、至少1分钟、至少2分钟、至少4分钟、至少6分钟或至少8分钟。在一些实施例中，所述基底可以与包含H2O2的溶液接触30秒、最高达45秒、最高达1分钟、最高达2分钟、最高达4分钟、最高达6分钟、最高达8分钟、最高达10分钟或最高达30分钟。
在一些实施例中，可以在与包含H2O2的溶液接触同时用UV辐射处理基底。在一些实施例中，可以在与包含H2O2的溶液接触之后用UV辐射处理基底。可以使用上文关于用UV辐射处理描述的参数(包括距离、强度和时间)的任何组合来施加UV辐射，并且可以使用顺序或同时施加来施加多个波长。
可以用足以产生羟基自由基(·OH)的UV辐射处理基底。在表面与H2O2接触同时、在表面已经与H2O2接触之后或者在与H2O2接触期间和接触之后两者，可以用UV辐射处理基底。
在一些实施例中，UV辐射包括能够由O2形成两个氧自由基(O·)的波长。氧自由基可以与O2反应形成臭氧(O3)。在一些实施例中，UV辐射包括至少165nm、至少170nm、至少175nm、至少180nm或至少185nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括最高达190nm、最高达195nm、最高达200nm、最高达205nm、最高达210nm、最高达215nm、最高达220nm、最高达230nm或最高达240nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在180nm至210nm范围内的波长。在一些实施例中，UV辐射包括185nm的波长。
在一些实施例中，UV辐射包括能够分裂臭氧(O3)以形成O2和氧自由基(O·)的波长。在一些实施例中，UV辐射包括至少200nm、至少205nm、至少210nm、至少215nm、至少220nm、至少225nm、至少230nm、至少235nm、至少240nm、至少245nm或至少250nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括最高达260nm、最高达265nm、最高达270nm、最高达275nm、最高达280nm、最高达285nm、最高达290nm、最高达295nm、最高达300nm、最高达310nm或最高达320nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在210nm至280nm范围内的波长。在一些实施例中，UV辐射包括254nm的波长。
在一些实施例中，UV辐射包括至少200nm、至少250nm、至少300nm、至少330nm、至少340nm、至少350nm、至少355nm、至少360nm或至少370nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括最高达350nm、最高达360nm、最高达370nm、最高达375nm、最高达380nm、最高达385nm、最高达390nm、最高达395nm、最高达400nm、最高达410nm或最高达420nm的波长。在一些实施例中，UV辐射包括在350nm至370nm范围内的波长。在一些实施例中，UV辐射包括360nm的波长。
在一些实施例中，可以在放置成与包含H2O2的溶液接触之后并且在用UV处理之前干燥基底。在一些实施例中，可以在放置成与包含H2O2的溶液接触之后并且在用UV处理之后干燥基底。在一些实施例中，所述基底可以烘箱干燥。
当基底包含芳族和/或不饱和组分时，包括例如当基底包括UV反应性树脂，包括例如芳族树脂(例如，含芳族基团的树脂)，包括例如酚醛树脂时，UV处理(无论是单独UV还是UV与氧气、臭氧和/或过氧化氢)更有效。
包括含亲水性基团的聚合物的基底
作为UV处理的替代方案或除UV处理外，可以通过在基底中和/或基底上包括含亲水性基团的聚合物来使基底的表面特性改性。在一些实施例中，当使用UV处理和包括含亲水性基团的聚合物两者时，可能优选在基底中包括含亲水性基团的聚合物或在UV处理之前将基底改性为包括含亲水性基团的聚合物。
在一些实施例中，所述基底包括含亲水性基团的聚合物。含亲水性基团的聚合物的亲水性基团可以包括在聚合物主链内重复的亲水性侧基或亲水性基团或两者。如本文所用，“侧基”与聚合物主链共价结合、但不形成聚合物主链的一部分。在一些实施例中，亲水性基团包括羟基、酰胺、醇、丙烯酸、吡咯烷酮、甲基醚、乙二醇、丙二醇、多巴胺和乙烯亚胺中的至少一种。在一些实施例中，亲水性侧基包括羟基、酰胺、醇、丙烯酸、吡咯烷酮、甲醚和多巴胺中的至少一种。在一些实施例中，在聚合物主链内重复的亲水性基团包括乙二醇、丙二醇、多巴胺和乙烯亚胺中的至少一种。
在一些实施例中，包括含亲水性基团的聚合物的基底可以包括其上布置有含亲水性基团的聚合物的表面。在一些实施例中，所述基底优选地包括含有含亲水性基团的聚合物的层。在一些实施例中，其上布置有含亲水性基团的聚合物的表面，或者在一些实施例中，含有含亲水性基团的聚合物的层，优选形成具有所希望的特性(包括滚落角和接触角)的基底的表面，如本文所述。
可以使用任何适合的方法形成所述层。例如，所述层可以通过施加聚合物，包括例如预聚合的聚合物而形成。另外地或替代性地，所述层可以通过施加单体、低聚物、聚合物或它们的组合(例如，它们的共混物、混合物或共聚物)并且然后使所述单体、低聚物、聚合物或它们的组合聚合以形成聚合物、共聚物或它们的组合来形成。在一些实施例中，可以使用氧化或还原聚合从溶液沉积聚合物。
在一些实施例中，所述层可以使用任何适合的涂覆方法形成，所述涂覆方法包括例如等离子体沉积涂覆、卷到卷涂覆、浸涂和/或喷涂。喷涂可以包括例如气压喷涂、静电喷涂等。在一些实施例中，表面可以是层压的。在一些实施例中，可以通过将聚合物旋涂到基底上来形成所述层。将聚合物纺丝到基底上可以包括，例如，将聚合物电纺丝到基底上或者通过湿法纺丝、干法纺丝、熔融纺丝、凝胶纺丝、喷射纺丝、磁电纺丝等将聚合物沉积在基底上。将聚合物纺丝到基底上在一些实施例中可以形成聚合物纳米纤维。另外地或替代性地，将聚合物旋涂到基底上可以涂覆已经存在于基底中的纤维。在一些实施例中，包括其中通过将聚合物溶液干法纺丝到基底上来将聚合物沉积到基底上，可以单独或组合使用包括空气、电场、离心力、磁场等的一种或多种驱动力。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物包括极性官能团。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物是亲水性聚合物。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物不能溶解于水中(例如，它不是亲水性聚合物)，而是包括能够溶解于水中的侧基(例如，亲水性侧基)或在聚合物主链内重复的能够溶解于水中的基团(例如，在聚合物主链内重复的亲水性基团)中的至少一种。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物不包括氟基团。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物不包括含氟聚合物。如本文所用，含氟聚合物是指包含至少5％氟、至少10％氟，至少15％氟或至少20％氟的聚合物。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可以包括，例如，聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)，包括聚(甲基丙烯酸2-羟丙酯、聚(甲基丙烯酸3-羟丙酯，或它们的混合物；聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)；聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)；聚乙烯亚胺(PEI)；季化的聚乙烯亚胺；或聚(多巴胺)；或它们的组合(例如，它们的共混物、混合物或共聚物)。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可以在层形成期间分散和/或溶解在溶剂中。在一些实施例中，所述溶剂优选地溶解含亲水性基团的聚合物，但不会溶解基底或基底的任何组分。在一些实施例中，所述溶剂优选是无毒的。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物优选不溶于烃流体中。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物优选不溶于甲苯中。
在一些实施例中，所述溶剂是具有高介电常数的溶剂。所述溶剂可包括，例如，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇(isopropanol)(也称为异丙醇(isopropyl alcohol)(IPA)、丁醇(包括其异构结构中的每一种)、丁酮(包括其异构结构中的每一种)、丙酮、乙二醇、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、水等。
可以基于聚合物的分子量来选择溶剂中含亲水性基团的聚合物的浓度。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可以至少0.25％(％)重量/体积(w/v)、至少0.5％(w/v)、至少0.75％(w/v)、至少1.0％(w/v)、至少1.25％(w/v)、至少1.5％(w/v)、至少1.75％(w/v)、至少2.0％(w/v)、至少3％(w/v)、至少5％(w/v)、至少10％(w/v)、至少20％(w/v)、至少30％(w/v)、至少40％(w/v)或至少50％(w/v)的浓度存在于溶剂中。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可以最高达0.5％(w/v)、最高达0.75％(w/v)、最高达1.0％(w/v)、最高达1.25％(w/v)、最高达1.5％(w/v)、最高达1.75％(w/v)、最高达2.0％(w/v)、最高达3％(w/v)、最高达4％(w/v)、最高达5％(w/v)、最高达10％(w/v)、最高达15％(w/v)、最高达20％(w/v)、最高达30％(w/v)、最高达40％(w/v)、最高达50％(w/v)或最高达60％(w/v)的浓度存在于溶剂中。
在一些实施例中，包括例如通过浸涂沉积含亲水性基团的聚合物，所述聚合物可以在0.5％(w/v)至4％(w/v)范围内的浓度存在于溶剂中。
在一些实施例中，包括例如通过浸涂沉积含亲水性基团的聚合物，所述聚合物可以在0.5％(w/v)至1％(w/v)范围内的浓度存在于溶剂中。
在一些实施例中，包括例如通过电纺丝沉积含亲水性基团的聚合物，所述聚合物可以在5％(w/v)至30％(w/v)范围内的浓度存在于溶剂中。
在一些实施例中，可以使用浸涂形成所述层。浸涂可以通过使用例如ChematDipMaster 50浸涂机来完成。在一些实施例中，可以通过将基底浸涂一次、两次、三次或更多次来形成所述层。在一些实施例中，可以将基底浸涂、旋转180度并再次浸涂。在一些实施例中，可以将基底浸没在包括含亲水性基团的聚合物的分散体中，并以50毫米/分钟(mm/min)的速率取出。在一些实施例中，分散体优选是溶液。
在一些实施例中，可以使用电纺丝来形成所述层。电纺丝可以如，例如US20160047062 A1中所描述来完成。
在一些实施例中，包括例如，当含亲水性基团的聚合物包括聚(多巴胺)时，可以使用氧化或还原聚合从溶液中沉积含亲水性基团的聚合物。例如，可以由多巴胺的氧化聚合来制备包括聚(多巴胺)的层。
在一些实施例中，包括含亲水性基团的聚合物的层具有至少0.5埃
至少
至少
至少
至少
至少
至少
至少
至少
至少
至少
至少
或至少
的厚度。
在一些实施例中，可以在层形成之后，包括例如在浸涂程序之后去除溶剂。可以例如通过蒸发，包括例如通过使用烘箱干燥来去除溶剂。
在一些实施例中，可以形成带电涂层(例如，经由季铵化、电化学氧化或还原)和/或涂层可以包括带电聚合物。在一些实施例中，可以在形成层之后改变包括含亲水性基团的聚合物的层。例如，含亲水性基团的聚合物可以被季化。在一些实施例中，通过用酸处理聚合物层，可以使含亲水性基团的聚合物季化。在一些实施例中，通过将包括含亲水性基团的聚合物层的基底浸入包含酸的溶液中，可以使含亲水性基团的聚合物季化。在一些实施例中，酸可以是HCl。
在一些实施例中，可以用马来酸酐处理含亲水性基团的聚合物和/或涂层。
在一些实施例中，基底可以包括布置在其中的含亲水性基团的聚合物。如果基底包括改性树脂，则聚合物在化学上不同于改性树脂。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可与改性树脂同时施加。例如，在将改性树脂施加到基底上之前，可以将含亲水性基团的聚合物与改性树脂混合。
在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可以是交联的。在一些实施例中，包括例如，当聚合物在基底上形成含亲水性基团的聚合物形成层时，可以通过在用于涂覆或电纺丝的聚合物分散体中包含交联剂来交联聚合物。在一些实施例中，包括例如，当聚合物被布置在基底内时，含亲水性基团的聚合物可以通过在用于引入含亲水性基团的聚合物的分散体中包含交联剂而交联。在一些实施例中，分散体优选是溶液。
可以选择用于与含亲水性基团的聚合物一起使用的任何适合的交联剂。例如，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAMO-T)可用作PHEM的交联剂。例如，(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷或聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)可用作聚乙烯亚胺(PEI)的交联剂。包含伯胺或仲胺基团的含亲水性基团的聚合物可以通过例如包括羧酸(己二酸)、醛(例如，戊二醛)、酮、三聚氰胺-甲醛树脂、苯酚-甲醛树脂等的化合物交联。在另一个实例中，含有伯醇或仲醇基团的含亲水性基团的聚合物可以通过例如包括羧酸(己二酸)、异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯)、有机硅烷(四甲氧基硅烷)、钛(IV)络合物(钛酸四丁酯)、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂等的化合物交联。
在一些实施例中，通过使含亲水性基团的聚合物和交联剂暴露于热量，可以加速含亲水性基团的聚合物的交联。可以通过任何适合的方法施加热量，包括例如通过在烘箱中加热基底、将基底暴露于红外光、将基底暴露于蒸汽或者用加热辊处理基底。可以使用适合与含亲水性基团的聚合物、交联剂和基底一起使用的时间和温度的任何组合。在一些实施例中，可以使含亲水性基团的聚合物和交联剂暴露于至少80℃、至少90℃、至少100℃、至少110℃、至少120℃、至少130℃、至少140℃、至少150℃、至少160℃、至少170℃、至少180℃或至少190℃的温度。在一些实施例中，可以使含亲水性基团的聚合物和交联剂暴露于最高达140℃、最高达150℃、最高达160℃、最高达170℃、最高达180℃、最高达190℃、最高达200℃、最高达210℃、最高达220℃、最高达230℃、最高达240℃、最高达260℃、最高达280℃或最高达300℃的温度。在一些实施例中，可以使含亲水性基团的聚合物和交联剂暴露于热处理至少15秒、至少30秒、至少60秒、至少120秒、至少2分钟、至少5分钟、至少10分钟或至少1小时。在一些实施例中，使介质暴露于热量最高达2分钟、最高达3分钟、最高达5分钟、最高达10分钟、最高达15分钟、最高达20分钟、最高达1小时、最高达2小时、最高达24小时或最高达2天。例如，在一些实施例中，可以通过在至少100℃且最高达150℃的温度下加热含亲水性基团的聚合物和交联剂15秒与15分钟之间来使含亲水性基团的聚合物交联。在另一个实例中，在一些实施例中，可以通过在至少80℃且最高达200℃的温度下加热含亲水性基团的聚合物和交联剂15秒与15分钟之间来使含亲水性基团的聚合物交联。
在一些实施例中，可以使含亲水性基团的聚合物退火。如本文所用，“退火”包括将含亲水性基团的聚合物暴露于环境，目的是在含亲水性基团的聚合物内重新定向官能团和/或增加含亲水性基团的聚合物的结晶度。如果通过使含亲水性基团的聚合物和交联剂暴露于热量来加速含亲水性基团的聚合物的交联，则含亲水性基团的聚合物可以在交联之前、在交联期间或在交联之后退火。在一些实施例中，如果通过使含亲水性基团的聚合物和交联剂暴露于热量来加速含亲水性基团的聚合物的交联，则含亲水性基团的聚合物可以优选在交联期间或交联之后退火。在一些实施例中，含亲水性基团的聚合物可以优选在交联后退火。
在一些实施例中，退火包括在极性溶剂存在下加热包括含亲水性基团的聚合物的基底。例如，退火可以包括将含有含亲水性基团的聚合物的基底和/或含亲水性基团的聚合物涂覆的基底浸没在极性溶剂中。另外地或替代性地，退火可以包括将含有含亲水性基团的聚合物的基底和/或含亲水性基团的聚合物涂覆的基底暴露于蒸汽形式的极性溶剂。在一些实施例中，包括例如，当通过在聚合物溶液中浸涂基底来施加含亲水性基团的聚合物层时，聚合物溶液可以包括极性溶剂，并且加热和随后从基底中蒸发极性溶剂可以使聚合物层退火。
适用于退火的极性溶剂可以包括例如水或醇。醇可以包括例如甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等。其他适合的极性溶剂可以包括例如丙酮、乙酸乙酯、甲基乙基酮(MEK)、二甲基甲酰胺(DMF)等。
在一些实施例中，退火包括将基底暴露于至少为含亲水性基团的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的温度。在一些实施例中，退火包括将基底暴露于温度至少为含亲水性基团的聚合物的Tg的溶剂。
在一些实施例中，包括例如，当退火包括将含亲水性基团的聚合物涂覆的基底浸没在极性溶剂中时，极性溶剂是至少50℃、至少55℃、至少60℃、至少65℃、至少70℃、至少75℃、至少80℃、至少85℃、至少90℃、至少95℃、至少100℃、至少110℃、至少120℃、至少130℃、至少140℃或至少150℃。在一些实施例中，极性溶剂是最高达90℃、最高达95℃、最高达100℃、最高达105℃、最高达110℃、最高达115℃、最高达120℃、最高达130℃、最高达140℃、最高达150℃或最高达200℃。在一些实施例中，将介质浸没在极性溶剂中至少10秒、至少30秒、至少60秒、至少90秒、至少120秒、至少150秒或至少180秒。在一些实施例中，将介质浸没在极性溶剂中最高达60秒、最高达120秒、最高达150秒、最高达180秒、最高达3分钟或最高达5分钟。在一些实施例中，极性溶剂可以优选为水。例如，在一些实施例中，退火包括将含亲水性基团的聚合物涂覆的介质浸没在90℃的水中至少10秒并且最高达5分钟。
不希望受理论束缚，据信其上布置有含亲水性基团的聚合物或包括布置在其中的含亲水性基团的聚合物的基底的表面由于基底表面上的不连续性而可以具有如上所述的所希望的特性(包括滚落角和接触角)。因此，在一些实施例中，基底可以包括纤维的混合物。在一些实施例中，基底可以包括非聚合物纤维和聚合物纤维和/或两种不同类型的聚合物纤维。例如，基底可以包括不连续地用尼龙包裹的聚酯纤维和/或不连续地用聚酯包裹的尼龙纤维。另外地或替代性地，基底可以包括纤维，所述纤维如果形成整个表面，则将形成亲水性表面；以及纤维，所述纤维如果形成整个表面，则将形成疏水性表面。
在一些实施例中，包括含亲水性基团的聚合物的基底-包括含有含亲水性基团的聚合物涂层的基底或包括布置在其中的含亲水性基团的聚合物的基底-优选是稳定的。在一些实施例中，通过用马来酸酐处理、使含亲水性基团的聚合物退火和/或交联含亲水性基团的聚合物，可以提高包括含亲水性基团的聚合物的基底的稳定性。不希望受理论束缚，在一些实施例中，据信包括含亲水性基团的聚合物的基底的稳定性通过降低含亲水性基团的聚合物的溶解度-包括例如通过交联而增加。再次，不希望受理论束缚，在一些实施例中，据信可以通过增加聚合物的亲水性侧基(例如，羟基)在基底的表面上的可及性-包括例如通过退火来提高基底的稳定性。
包括基底的过滤器介质
在一些实施例中，包括基底的过滤器介质优选用于烃-水分离，或者更优选地燃料-水分离，并且最优选地柴油燃料-水分离。在一些实施例中，过滤器介质可以用于其他类型的流体过滤。
所述过滤器介质可以包括一个层、两个层或多个层。在一些实施例中，所述过滤器介质的一个或多个层可以由基底支撑，可以包括基底，或者可以是基底。
在一些实施例中，并且如例如在图11A-D中所示出，所述过滤器介质可以包括用于从烃液体流中去除颗粒的层20和/或用于从烃液体流中聚结水的层(也称为聚结层)30。在一些实施例中，用于从烃液体流中去除颗粒的层和/或聚结层可以由基底10支撑，如图11A和图11B中的说明性实施例中所示出。在一些实施例中，包括例如，当过滤器介质被设计成容纳在使用过滤器介质期间从上游传到下游的流时，用于从烃液体流中去除颗粒的层和/或聚结层可以位于基底的上游。在一些实施例中，用于从烃液体流中去除颗粒的层和基底是同一层40，如图11C中的一个实施例中所示出。在一些实施例中，所述聚结层和基底是同一层50，如图11D中的一个实施例中所示出。当基底和用于从烃液体流中去除颗粒的层是同一层时或者当基底和用于从烃液体流中聚结水的层是同一层时，过滤器介质制造可能更有效，因为过滤器介质可以包括减少的总层数。
在一些实施例中，基底的表面优选地形成所述基底的下游侧。在一些实施例中，基底的表面可以形成过滤器介质的下游侧或层或者过滤器介质的下游侧。
在一些实施例中，包括例如，当基底的表面形成过滤器介质的下游侧或层或者过滤器介质的下游侧时，所述基底可优选地与另一个层间隔足够的空间以允许水滴形成和/或水滴滚动。在一些实施例中，基底可以与另一个层间隔至少10μm、至少20μm、至少30μm、至少40μm、至少50μm、至少100μm、至少200μm、至少500μm或至少1mm。在一些实施例中，所述基底可以与另一个层间隔最高达40μm、最高达50μm、最高达100μm、最高达200μm、最高达500μm、最高达1mm、最高达2mm、最高达3mm、最高达4mm或最高达5mm。
在一些实施例中，被构造成用于去除微粒污染物的层20位于聚结层30的上游，并且所述聚结层位于基底10的上游，如图11A中的一个实施例中所示出。在一些实施例中，聚结层位于所述基底的下游。在一些实施例中，所述过滤器介质可以包括至少两个聚结层，其中所述聚结层中的一个位于所述基底的下游。
在一些实施例中，所述基底可以包括在流经式结构中，包括例如2017年8月10日提交且名称为：Fluid Filtration Apparatuses,Systems,and Methods[流体过滤设备、系统和方法]的共同未决的美国专利申请号62/543,456中描述的结构，所述专利申请关于它的介质结构的描述通过引用特此结合。
在一些实施例中，所述过滤器介质可以包括在过滤器元件中。所述过滤器介质可以具有任何适合的构造。在一些实施例中，所述过滤器元件可以包括筛网。在一些实施例中，所述筛网可以位于所述基底的下游。
所述过滤器介质可以具有任何适合的构造。例如，所述过滤器介质可以具有管状构造。在一些实施例中，所述过滤器介质可以包括褶皱。
在一些实施例中，过滤器介质可以被设计用于在过滤器介质的使用过程中从上游传到下游的流。在一些实施例中，包括例如当过滤器介质包括位于上游层下游的基底时，所述基底可以包括平均直径大于所述上游层的孔的平均直径的孔。另外地或替代性地，所述基底可以包括平均直径大于在上游层的下游侧上形成的液滴的平均直径的孔。例如，当过滤器介质包括上游层(所述上游层为包括具有平均直径的孔的聚结层)时，所述基底可以包括平均直径大于所述聚结层的孔的平均直径的孔。
过滤器介质
与本文披露的技术一致的过滤器介质可以具有各种构造。过滤器介质可以被构造用于结合到过滤元件中。在一些实施例中，过滤器介质可以由一个或多个材料层构成，其中至少一个材料层是与本文披露的技术一致的基底。在各种实施例中，多个材料层是与本文披露的技术一致的基底。
图1描绘了与一些实施例一致的示例性过滤器介质100。过滤器介质100具有第一基底层110和邻接所述第一基底层110的第二基底层120。第一基底层110具有经处理的第一表面112，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面112的滚落角。第二基底层120可以具有第二表面122，所述第二表面经过处理，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面112的滚落角。当第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面可以具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面122可以具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
虽然图1将所述第一表面112和所述第二表面122描绘为相应基底的“上”表面(相对于附图)，将理解的是，所述第一表面112和所述第二表面122中的一个或两个可以是相应基底的相对表面。如图2所描绘的，在一些过滤器介质100a的实施例中，第一基底层110a的第一表面112a和第二基底层120a的第二表面122a邻接。作为图3中的另一个实例，在一些过滤器介质100b的实施例中，第一基底层110b的第一表面112b和第二基底层120b的第二表面122b是相对面向的。
返回图1，在各种实施例中，所述第一基底层110是与所述第二基底层120不同的材料，其中“不同的材料”意指所述基底层110、120在其化学组成、物理构造和/或物理特性上具有差异。然而，在一些其他实施例中，所述第一基底层110是与所述第二基底层120相同的材料。
作为其中所述第一基底层110是与所述第二基底层120不同的材料的实例，所述第一基底层110可以具有第一孔隙率，并且所述第二基底层120可以具有第二孔隙率，其中所述第一孔隙率和所述第二孔隙率不同。所述第一孔隙率可以大于所述第二孔隙率，反之亦然。作为另一个实例，在一些实施例中，所述第一基底具有第一平均孔径(如平均孔直径)，并且所述第二基底具有第二平均孔径，并且所述第一平均孔径和所述第二平均孔径不同。作为另一个实例，在一些实施例中，所述第一基底由纤维的第一组合物构成，并且所述第二基底由不同于所述纤维的第一组合物的纤维的第二组合物构成。作为又另一个实例，所述第一基底的滚落角可以不同于所述第二基底的滚落角。作为又另一个实例，所述第一表面112和所述第二表面122可以具有不同的表面处理。在一些实施例中，所述第一表面112是经UV处理的表面，并且所述第二表面122具有含亲水性基团的聚合物。在此类实施例中，所述第一表面112可以具有UV反应的树脂，如丙烯酸树脂和/或酚醛树脂。
在一些实施例中，当与所述第一基底层110的第一表面112相对的表面(可以称为第三表面114)浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面114也可以具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。另外地或替代性地，当与所述第二表面122相对的表面(可以称为第四表面124)浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面124可以具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
图4描绘了具有第一基底层110c、第二基底层120c和第三基底层130c的过滤器介质的另一个示例性实施例。第一基底层110c具有第一表面112c，当所述第一表面112c浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。第二基底层120c具有第二表面122c，当所述表面122c浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。第三基底层130c具有第三表面132c，当所述表面132c浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
类似于上述实例和实施例，所述第三基底层130c可以由与所述第一基底层110c和所述第二基底层120c中的每一个相同或不同的材料构成。
图1-4的示例性过滤器介质可以结合包括支撑层、过滤层、聚结层、吸附剂层等的另外的材料层。在实施例中，包括基底层的每个材料层可以联接到邻接的材料层上。这些层可以通过包括例如粘合剂粘结或热粘结的各种方法来联接。每个基底层可以与本文以上披露的基底层一致。在一些实例中，一个或多个基底层是筛网，并且在一些特定实例中，所述基底层是一系列筛网。
图5描绘了与本技术的一些实施例一致的另一个示例性过滤器介质。过滤器介质200具有基底层210，所述基底层具有第一表面212、第二表面214、第一边缘202和第二边缘204。多个槽纹220在所述第一边缘202与所述第二边缘204之间延伸，其中如本文所使用的术语“槽纹”涵盖波纹。
基底层210与遍及本文所讨论的基底层一致。所述基底层的第一表面212经过处理，当所述第一表面212浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面212的滚落角。在各种实施例中，当所述第一表面212浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。过滤器介质200可以具有另外的层，如另外的基底层(与图1-5一致)、支撑层、过滤层等。在与本发明实施例一致的实例中，所述槽纹限定槽纹峰222和槽纹谷224，其各自从所述第一边缘202延伸到所述第二边缘204。槽纹峰222和槽纹谷224通常限定正弦形状。在下面的讨论中描述了交替的槽纹构造。
在一些实施例中，第二表面214也经过处理，当所述第二表面214浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第二表面214的滚落角。在特定实施例中，当所述第二表面214浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。所述第二表面可以经过与所述第一表面相同的处理或不同的处理。例如，在一些实例中，所述第一表面可以进行UV处理，并且所述第二表面可以包含含亲水性基团的聚合物。
图6和图7描绘了与本技术的一些实施例一致的另一个示例性过滤器介质。图7是沿着图6中描绘的槽纹L的长度的一系列截面图。类似于图5，过滤器介质300具有基底层310，所述基底层具有第一表面312、第二表面314、第一边缘302和第二边缘304。多个槽纹320在所述第一边缘302与所述第二边缘304之间延伸。
基底层310与遍及本文所讨论的基底层一致。所述基底层的第一表面312经过处理，当所述第一表面312浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角。特别地，当第一表面312浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。过滤器介质300可以包括另外的层，如另外的基底层(与图1-5一致)、支撑层、过滤层等。在与本发明实施例一致的实例中，所述槽纹限定槽纹峰322和槽纹谷324，其各自从所述第一边缘302延伸到所述第二边缘304。槽纹峰322和槽纹谷324通常跨介质的宽度W限定重复图案。尽管在本发明实例中槽纹峰322和槽纹谷324通常限定曲率，但是在一些其他实施例中，所述槽纹峰和/或所述槽纹谷可以由沿着基底的折叠线或折痕限定。
多个槽纹320限定槽纹峰322和槽纹谷324，其各自从第一边缘302延伸到第二边缘304。多个槽纹320还限定第一对脊328和第二对脊329。脊328、329在槽纹峰322与槽纹谷324的中间。脊可以被认为是沿着槽纹长度L的至少一部分延伸的不同倾斜介质部分之间的交线。脊可以通过过滤器介质的变形来形成。由于向介质施加压力，所述介质可以变形以限定脊。形成脊的技术包括压印、起褶痕、弯曲和折叠。
不同于图5中描绘的多个槽纹(它们是非渐缩的)，在本发明实例中，多个槽纹320为渐缩构造，这意味着槽纹形状沿着槽纹的长度L逐渐变化。图7展示了从过滤器介质300的第一边缘302-构造320a-到所述过滤器介质的第二边缘304-构造320d-的由所述过滤器介质300的渐缩构造产生的槽纹轮廓的变化。作为渐缩的结果，过滤器介质300限定了在沿着槽纹长度L的中间位置处的槽纹轮廓(如320b和320c所描绘)。随着过滤器介质300从320a向320d渐缩，第一对脊328和第二对脊329接近槽纹谷324并背离槽纹峰322。因此，随着过滤器介质300所限定的多个槽纹320从320a向320d渐缩，每个槽纹的截面面积减小。另外观察到，随着槽纹渐缩从320a至320d向第二边缘前进，脊328、329趋于合并在一起或变得彼此难以区分。另外，随着过滤器介质300从第二边缘304(槽纹轮廓320d)向第一边缘302(槽纹轮廓320a)渐缩，第一对脊328和第二对脊329逐渐接近槽纹峰322。过滤器介质300的特征可以在于在槽纹长度L的至少30％、并且优选至少50％上，在相邻峰之间具有多个脊。
过滤器介质300可以具有渐缩的槽纹，而不会在介质中产生应变。特别地，从过滤器介质300的第一边缘302到第二边缘304，跨所述过滤器介质300的宽度W延伸的基底层310的长度l相等。同样地，在截面A-A’、B-B’、C-C’和D-D’处，跨介质宽度W延伸的基底层310的长度是相等的。
图6和图7描绘了具有特定槽纹形状的一个示例性过滤器介质，但是当然可以设想其他槽纹形状。在一些替代性实施例中，槽纹可以具有脊但不是渐缩的，而是槽纹从介质的第一边缘到第二边缘具有相同的截面形状。
图8和图9分别描绘了与本文披露的一些实施例一致的单面层介质片材400的透视图和截面图。单面层介质400具有限定带槽纹片材的第一基底层410和限定表面片材的第二基底层420。第二基底层420联接到第一基底层410上。第一基底层410限定槽纹峰412和槽纹谷414，其各自从所述第一基底层410的第一边缘402延伸到第二边缘404。所述第二基底层420是平面的。所述第一基底层410和所述第二基底层420共同限定在所述第一边缘402与所述第二边缘404之间延伸的多个槽纹430。
如本文披露的，第一基底层410具有经处理的第一表面416，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角。在本发明实施例中，第一表面416背向第二基底层420，但是在一些其他实施例中，第一表面416邻接第二基底层420。在多个实施例中，当所述第一表面416浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面416具有在90度至180度范围内的接触角。
第一基底层410还具有第二表面418。在一些实施例中，如本文披露的，所述第二表面418经过处理，当所述第二表面418浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第二表面418的滚落角。当所述第二表面418浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面可以具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
类似于所述第一基底层410，第二基底层420具有第一表面426和第二表面428。在各种实施例中，所述第一表面426和所述第二表面428中的一个或多个可以经过处理，当所述相应表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了特定表面的滚落角。当所述第一表面426和所述第二表面428中的一个或多个浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述相应表面可以具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
第二基底层420可以通过各种方法联接到第一基底层410上。例如，可以在第一基底层410与第二基底层420之间设置不连续的粘合剂线，使得所述层在槽纹谷414与第二基底层420的第一表面426之间的离散点处粘结。
具体地参考图9，距离D1定义了槽纹的周期长度或间隔。长度D2限定在槽纹周期D1上介质的长度。长度D2与D1的比率可以在1.2-2.0的范围内，包括端值。在本文中，比率D2/D1有时将被表征为介质的槽纹/平面比率或介质拉伸度。在一些实施例中，从第一边缘402延伸到第二边缘404的槽纹的至少一部分的D2/D1值大于1.0、经常为至少1.05、并且时常为至少1.1。在一些实现方式中，D2/D1为至少1.15，并且在其他实现方式中为至少1.20。较高的D2/D1值指示沿给定的槽纹宽度所提供的介质量增加，并且还可能导致所述槽纹高度J增加。在一些实现方式中，D2/D1大于1.30、1.40或1.50。D2/D1的典型范围包括例如从1.05至2.0；从1.10至1.75；以及从1.20至1.50。
所述槽纹高度J是从表面片材或第二基底层420到带槽纹片材的最高点(换句话说，第一基底层410的槽纹峰412)的距离。替代性地说明，所述槽纹高度J是第一基底层410的槽纹峰412与槽纹谷414之间的外部高度差。所述槽纹高度J考虑了第一基底层410的厚度。尽管将距离D1、D2和J应用于图9示出的特定带槽纹的介质组件，但是这些距离可以应用于本文披露的带槽纹介质的其他构造，其中D1是指槽纹的周期长度或给定槽纹下方的平坦介质的距离，D2是指从一个槽纹谷414到相邻的槽纹谷414的带槽纹介质的长度，并且J是指槽纹高度。在一些实施例中，J可以具有从0.03英寸至0.08英寸的典型尺寸。在一些其他实施例中，J可以在从0.010英寸至0.300英寸的范围内。在另外的实施例中，J可以小于0.5英寸。槽纹高度通常可以根据应用而变化。还将理解的是，在一些实现方式中，J可以沿着槽纹的长度变化。
在本技术的一些实现方式中，还调整了槽纹宽度与高度的比率。槽纹的宽高比是槽纹宽度D1与槽纹高度J的比率。所述槽纹的宽高比可以通过以下公式表示：
槽纹的宽高比＝D1/J
对于过滤介质，所测量的距离(如槽纹宽度D1和槽纹高度J)可以表征为平均值。此类测量可以沿着槽纹长度进行，但不包括一定量(例如20％)的各端处的槽纹长度(由于可能发生变形)。槽纹的宽高比可以在槽纹的长度上变化或保持恒定。提供渐缩槽纹(其中槽纹高度或槽纹宽度在槽纹长度上变化)的优点是能够减少相邻介质表面之间的潜在接触并从而减少遮蔽。
通常适合的D1/J比率将小于10、更典型地小于8、并且经常小于6。由于槽纹相对短(尽管相当宽)，如果D1/J太高，则通过所述槽纹的流量可能受到很大限制。同样，槽纹在压力载荷下更可能发生显著的结构变形，这可能导致下游槽纹的塌陷。适合的D1/J比率包括大于1、更经常大于1.5、并且通常大于2。在大多数实现方式中，所述宽高比为至少约2.0、通常至少2.1、更典型地至少2.2、经常至少2.3、任选地至少2.5、并且任选地至少3.0。
在示例性实现方式中，其他适合的D1/J比率包括大于4、大于6、或大于8。因此，适合的范围包括但不限于2至10、4至8、以及5至7的D1/J比率。然而，在一些实现方式中，可以使用具有极低D1/J比率的槽纹(尽管此类槽纹通常更难制造)。例如，小于1.0、小于0.75、以及小于.50的D1/J比率是可能的。在一些实现方式中，含有相对高或低的D1/J值的槽纹比含有接近0.5至2.0的D1/J值的槽纹具有更好的性能。D1/J的此类比率的适合范围包括2至8和0.075至0.500。
图10描绘了单面层介质500的替代性构造的截面图。介质500包括带槽纹片材，所述带槽纹片材是联接到表面片材上的第一基底层510，所述表面片材是第二基底层520。第一基底层510和第二基底层520共同限定在介质的第一边缘与第二边缘之间延伸的多个槽纹530(类似于图8中描绘的)。所述第一基底层510限定槽纹峰512和槽纹谷514。所述第二基底层520是平面的。与上述类似，每个基底层的一个或两个表面可以用本文所述的处理一致地处理，以在当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加相应表面的滚落角。
在本发明实例中，第一基底层510还在槽纹峰512与槽纹谷514之间限定脊518。在一些实施例中，槽纹在介质的两个边缘之间渐缩，类似于图6中描绘的。在此类实施例中，如上所述，槽纹高度J和槽纹宽度D1可以从介质片材的一个边缘到介质片材的相对边缘保持恒定。在与本发明附图一致的一些其他实施例中，所述槽纹不会在介质的两个边缘之间渐缩。
实例
材料
所有购买的材料均按原样使用(即无需进一步纯化)。除非另有说明，否则材料购自西格玛奥德里奇(Sigma Aldrich)(密苏里州圣路易斯(St.Louis,MO))。
·CHROMASOLV异丙醇(IPA)-99.9％
·CHROMASOLV甲苯-99.9％
·CHROMASOLV乙酸乙酯-99.9％
·甲醇-ACS试剂-99.8％
·乙醇(EtOH)
·马来酸酐-99％
·H2O2-30％或50％
·NH4OH-ACS试剂-50％
·N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(也称为DYNASYLAN DAMO-T或DAMO-T)-赢创工业集团(Evonik Industries AG)(德国埃森(Essen,Germany))
·DYNASYLAN SIVO 203-赢创工业集团(德国埃森)
·Tyzor 131(Tyzor)
·异丙醇(IPA)中的HCl-0.05M
·聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)-科学聚合物产品公司(Scientific PolymerProducts)(纽约州安大略(Ontario,NY))-Mw＝20,000
·聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)-Mw＝50,000
·聚乙烯亚胺，支化的(PEI-10K或PEI 10000)-Mw＝25,000-Mn＝10,000
·聚乙烯亚胺，支化的(PEI-600)-Mw＝600
·聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)-科学聚合物产品公司(纽约州安大略)-粒状
·聚(环氧乙烷)二胺封端的(PEO-NH2)-科学聚合物产品公司(纽约州安大略)-Mw＝2000
·聚苯乙烯-共-烯丙醇(PS-co-AA)-40mol％
·聚(丙烯酸)(PAA)
·Acrodur 950L-巴斯夫公司(BASF Corporation)(新泽西州弗洛勒姆公园(Florham Park,NJ))
·3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷
·聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)
·用Millipore Elix 10UV和Millipore Milli-Q A10模块处理自来水而产生超纯水，并且电阻为18.2MΩ*cm
·柴油燃料或泵燃料＝符合ASTM-D975的超低硫柴油(ULSD)。“泵燃料”表示来源的ULSD按来自燃料泵的原样使用。
·生物柴油＝符合ASTM-D6751的基于大豆的生物柴油(可再生能源集团(REG)公司(Renewable Energy Group(REG),Inc.)，爱荷华州梅森城(Mason City，IA))。
测试程序
接触角和滚落角
使用配备有倾斜平台(协和界面科学股份有限公司(Kyowa Interface ScienceCo.,Ltd.)；日本新座市(Niiza-City,Japan))的DropMaster DM-701接触角测量仪测量基底的接触角和滚落角。使用宽相机镜头设置进行测量，并使用6毫米(mm)校准标准品和FAMAS软件包(协和界面科学股份有限公司；日本新座市)进行校准。仅在液滴在表面上达到平衡(即，接触角和暴露的液滴体积恒定一分钟)之后进行测量。取得仅与基底接触的液滴的测量值，即，液滴不与支撑基底的任何表面接触。
使用沉积在浸没于甲苯中的基底样品上的20μL超纯水滴或50μL超纯水滴测量在甲苯中的水接触角。使用切线拟合测量接触角，并且从在基底的不同区域上进行的五次独立测量的平均值计算。
使用沉积在浸没于甲苯中的基底样品上的20μL超纯水滴或50μL超纯水滴测量在甲苯中的水滚落角。将平台设定为以2度/秒(°/秒)的旋转速度旋转至90°。在水滴自由地滚离或者后接触线相对于介质表面移动至少0.4毫米(mm)时，旋转停止。测量旋转停止时的角度；此角度被定义为滚落角。如果液滴在90度(°)之前未滚动，则所述值报告为90°。如果在沉积过程中液滴滚离，则所述值报告为1°。浸入甲苯中的基底样品上的水滴的示例性图像在图12中示出。报告的值是根据在介质的不同区域上进行的五次独立测量的平均值计算的。避免了基底中的故意凹陷(例如，点粘结凹陷)。如果基底具有定向宏观结构(例如，波纹)，则在最小化宏观结构效果的方向上测量滚落角。
液滴尺寸分布测试
为了确定液滴尺寸分布，使用了ISO 16332的修改版本。采用了提供多通道的双回路系统的10升(L)罐，如图12中所示出。主回路处理大部分流量，并且包括介质固持器的测试回路提供离开主回路的滑流。在整个测试持续时间期间，使用手动背压阀将流量调节至通过测试介质的0.07英尺/分钟(ft/min)的面速度。此面速度是现场应用的值的典型特征。
切割每层的2英寸×2英寸的正方形样品，并且然后将其包装到多层介质复合材料中，所述复合材料包括：负载层、效率层和基底样品。将待测试的基底样品放置在效率层的下游，并将效率层置于负载层的下游。负载层和效率层是热粘结片材，所述热粘结片材包括20％至80％的纤维直径为5μm至50μm且纤维长度为0.1cm至15cm的双组分粘结纤维，纤维直径为0.1微米至30微米且纵横比为10至10,000的玻璃纤维，并且具有0.5μm至100μm的孔径。
一旦包装到多层介质复合材料中，就将介质层保持在定制的透明丙烯酸固持器中。使用连接有国家管螺纹锥度(NPT)配件的不锈钢1/4英寸外径(OD)管来将燃料递送进出测试回路。固持器是6英寸×4英寸，在介质的下游侧上具有1英寸×1英寸样品窗口和1英寸×4英寸×3/4英寸通道，以允许聚结的液滴离开燃料流。当液滴离开燃料流时，它们通过电荷耦合装置(CCD)相机捕获液滴图像的区。使用图像分析软件(Image J 1.47T，可在万维网上在imagej.nih.gov获得)来分析捕获的图像以确定液滴尺寸。测量的液滴尺寸用于统计分析。报告的平均液滴尺寸是体积加权的：D10表示10％的液滴包括小于D10的总水体积且90％的液滴包括大于D10的总水体积时的直径；D50表示50％的液滴包括小于D50的总水体积且50％的液滴包括大于D50的总水体积时的中值直径；D90表示90％的液滴包括小于D90的总水体积且10％的液滴包括大于D90的总水体积时的直径。
来自雪佛龙菲利普斯化学公司(Chevron Phillips Chemical)(德克萨斯州伍德兰兹(The Woodlands，TX))的超低硫柴油用作基础燃料。将5％(按体积计)的大豆生物柴油(可再生能源集团(REG)公司，爱荷华州梅森城)添加至基础燃料中以形成燃料混合物。如通过垂悬液滴法所测定，燃料混合物的界面张力是21±2达因/厘米。同一批燃料混合物用于所有测试。
为了测试，将多层介质复合材料放置在固持架中，并且用燃料混合物填充固持器。设定0.07ft/min的面速度并在引入水之前手动保持10分钟。
通过将水注入主燃料回路并迫使其通过孔板来产生燃料包水乳液。为了获得所希望的平均20μm乳液，使用1.8mm的板。调节主回路中的流速以实现5.0磅/平方英寸(psi)(大约1.2升/分钟(Lpm))的跨孔板的压差。以0.3毫升/分钟(mL/min)的速率注入水，初始目标挑战是2500百万分率(ppm)水。未被带入测试回路的燃料通过净化过滤器传送，然后被送回主罐，在那里它可以再次通过孔口。所述系统在20分钟测试的持续时间期间为多层介质复合材料提供一致的乳液挑战。
燃油-水分离效率测试
使用ISO/TS 16332实验室测试方法进行燃料-水分离效率测试，如本文所述进行修改。
为了测试介质的平坦片材，使用了固持7英寸×7英寸过滤器介质片材(有效尺寸为6英寸×6英寸)的铝固持器。在过滤器介质的下游侧，放置100μm聚酯筛网(有效尺寸为6英寸×6英寸)以确保直径大于100μm的聚结水滴不随燃料流向下游运送。
燃料中的上游水浓度被设定在5000ppm，并且在整个测试持续时间期间被认为是恒定的。通过测量注水泵的已知流速和燃料流速来确定此水浓度。以预定间隔记录下游水浓度。使用商业Metrohm AG(瑞士黑里绍(Herisau，Switzerland))841Titrando滴定仪，使用卡尔费休(Karl-Fisher)体积滴定法测量水浓度。
使用商业马尔文仪器公司(Malvern Instruments)(英国马尔文(Malvern，UnitedKingdom))Insitec SX液滴尺寸分析仪与附带的湿式流动池测定上游游离水的液滴尺寸分布。对于乳化水测试，液滴尺寸分布典型地具有10μm±1μm的D50，并且D10和D90分别为3μm和25μm。
除非另有说明，所有测试中跨介质的面速度固定在0.05英尺/分钟(fpm或ft/min)。除非另有说明，总测试时间是15分钟。
测试期间介质的分离效率百分比被计算为下游水浓度与上游水浓度的比率。
渗透性测试
从待测试的介质上切割至少38cm2的样品。将样品安装在
FX 3310(获自Textest AG，施韦岑巴赫(Schwerzenbach)，瑞士)上。使用空气测量通过介质的渗透性，其中每分钟每平方英尺介质的立方英尺空气(ft3空气/ft2介质/min)或每分钟每平方米介质的立方米空气(m3空气/m2介质/min)在0.5英寸(1.27cm)水的压降下测量。
制备方法
实施例1–UV处理
通过将基底的下游(反面)表面暴露于UV辐射来制造经UV处理的介质层。UV源是低压汞灯(4英寸×4英寸标准汞栅格灯，BHK公司(BHK,Inc.)，加拿大安大略省(Ontario,Canada))。低压汞灯产生以下离散波长的UV光：185nm、254nm、297nm、302nm、313nm、365nm和366nm。将4英寸×4英寸样品暴露于灯持续1与20分钟之间。将图11中示出的样品暴露于所述灯持续20分钟；将用于水滴尺寸分布实验的样品处理8分钟。在处理期间将样品放置在灯下方大约1cm处。
将表1中列出的每种基底的样品在大气氧存在下用低压汞灯进行UV处理。使用同一批次的燃料，测量在处理之前和之后每种基底的D10、D50和D90；结果在表2中示出。表3中示出在处理之前和之后每种基底(在甲苯中)的接触角和滚落角(对于20μL液滴和50μL液滴)。
与未经处理的基底相比，用低压汞灯进行的UV-氧气处理产生表现出增加的滚落角的基底。如表2中所示出，除了基底6之外，还观察到D50平均液滴尺寸增强至少2倍。使用沉积在浸没于甲苯中的基底样品上的水滴测量的较高滚落角(表3)与柴油燃料中基底的较大液滴的聚结(D50增强)相关(表2和3)。因为滚落角与在基底表面上聚结的液滴的尺寸相关，所以滚落角可以用于鉴别具有聚结能够离开燃料流的较大液滴的能力的基底。
不希望受理论束缚，据信基底6的基于丙烯酸的树脂体系在暴露于UV辐射期间不允许对表面进行一次或多次必要改性。鉴于UV-氧气处理能够增强含100％聚酯和酚醛树脂的介质(分别为基底7和基底1-5)的粘附和液滴生长，因此据信芳族组分或另一种形式的碳-碳键不饱和度可以增强UV-氧气处理基底的效果。
相比之下，当低压汞灯配备有阻挡小于大约220nm且大于大约400nm的波长的UV带通滤波器(FSQ-UG5，理波公司(Newport Corp.)，加利福尼亚州欧文市(Irving,CA))时，与未经处理的介质相比，经处理的基底1显示出很少或没有滚落角或平均液滴尺寸的变化。
类似地，当用发射波长大于360nm的UV的灯(型号F300S，贺利氏特种光源融合UV股份有限公司(Heraeus Noblelight Fusion UV Inc.)，马里兰州盖瑟斯堡(Gaithersburg,MD))处理基底1和7时，经处理的基底与未经处理的基底相比显示出很少或没有平均液滴尺寸的变化，并且与未经处理的基底相比滚落角仅略微增加。
表1
表2
表3
通过在15分钟后测量下游水含量来确定基底1样品(未经处理和经UV-氧气处理的)从燃料中去除水的能力(即，介质的性能)；结果在图13中示出。如可在图14中观察到，与未经处理的基底1相比，经UV-氧气处理的基底1样品表现出显著改进的从燃料中去除水并保持低下游水含量的能力，与未经处理的基底相比观察到的增加的滚落角和D50增强一致。
将基底1样品(未经处理和经UV-氧气处理的)在200毫升(mL)泵燃料中在55℃下浸泡30天。在测试之前，将对照样品(未浸泡)和经处理的样品用己烷洗涤，并且然后在80℃烘箱中加热5分钟以蒸发己烷。使用沉积在浸没于甲苯中的基底样品上的50μL超纯水滴测量甲苯中的接触角和甲苯中的滚落角。如上所述进行测量。结果在图15和表4中示出。平均滚落角和接触角-以及从燃料中去除水的相应能力-即使在55℃下在燃料中浸泡30天(存在于一些现场应用中并可加速基底的老化的条件)后仍在经UV-氧气处理的基底中保持。
表4
实例2-UV/H2O2处理
将基底1通过在150℃下将介质加热10分钟而固化。然后将基底浸没在浅培养皿(1cm深)中的50％H2O2溶液中，并用低压汞灯(4英寸×4英寸标准汞格栅灯，BHK公司，加拿大安大略省)进行UV处理0分钟、2分钟、4分钟、6分钟或8分钟。然后将基底在80℃下烘箱干燥5分钟。
使用甲苯中的50μL超纯水滴测量每种基底在甲苯中的接触角(CA)以及处理侧和未经处理侧的水滚落角(RO)。结果在表4和图16中示出。
实例3-对比实例
使用20μL水滴测试Cummins MO-608燃料-水分离过滤器在甲苯中的接触角和滚落角。过滤器介质的上游侧具有143°的接触角和19°的滚落角。过滤器介质的下游侧具有146°的接触角和24°的滚落角。
使用20μL水滴测试ACDelco TP3018燃料-水分离过滤器在甲苯中的接触角和滚落角。过滤器介质的上游侧具有146°的接触角和28°的滚落角。过滤器介质的下游侧报告了滚落角为1°(即，在沉积过程期间液滴滚离)。
使用20μL水滴测试Ford F150 FD4615燃料-水分离过滤器在甲苯中的接触角和滚落角。过滤器介质的上游侧具有149°的接触角和10°的滚落角。过滤器介质的下游侧具有137°的接触角和9°的滚落角。
使用20μL水滴测试Donaldson P551063燃料-水分离过滤器在甲苯中的接触角和滚落角。过滤器介质的上游侧具有157°的接触角和22°的滚落角。过滤器介质的下游侧具有125°的接触角和11°的滚落角。
使用50μL水滴测试聚四氟乙烯(PTFE)膜在甲苯中的接触角和滚落角。据报告，所述膜的滚落角为1°(即，在沉积过程期间液滴滚离)，从而使得不可能使液滴稳定来测量接触角。近似接触角是至少165°。
使用20μL水滴测试Komatsu 600-319-5611燃料过滤器在甲苯中的接触角和滚落角。过滤器介质的上游侧具有150°的接触角和3°的滚落角。过滤器介质的下游侧具有145°的接触角和32°的滚落角。
实例4-通过浸涂产生的聚合物涂层
使用表5中示出的聚合物、浓度和溶剂，用聚合物涂覆基底1(20％聚酯/80％纤维素介质与部分固化的酚醛树脂组分)。使用Chemat DipMaster 50浸涂机(凯美特技术公司(Chemat Technology,Inc.)，加利福利亚州北岭市(Northridge,CA))浸涂样品。将介质完全浸没在包含聚合物的溶液中，并以50mm/min的速率取出。为确保涂层均匀性，将介质浸涂，旋转180度，并且再次浸涂(总计两次浸涂)。通过在80℃下烘箱干燥5分钟去除非水性溶剂，并通过烘箱在100℃下烘箱干燥5分钟去除水。
为了形成PEI-600的带电涂层(通过季铵化)(参见表5(PEI-600HCl))，使用上述浸涂程序将先前涂覆有PEI-600的基底1在HCl(在IPA中0.05M)中浸涂。为了制备PEI-10K+马来酸酐涂层(参见表5)，使用上述浸涂方法将先前涂覆有PEI-10K的基底1在马来酸酐中浸涂。
在浸涂程序完成后，为了增加介质的刚性并固化部分固化的酚醛树脂，在80℃下干燥5分钟后，在150℃下施加固化处理10分钟。
结果在表5和图18中示出。图221中示出在0°旋转(左)和60°旋转(右)下浸入甲苯中的经PHPM处理的基底(参见表5)上的20μL水滴的示例性图像。
如表4中所示出，使用沉积在浸没于甲苯中的基底样品上的水滴测量的较高滚落角与柴油燃料中基底的较大液滴的聚结(D50增强)相关。因为滚落角与在基底表面上聚结的液滴的尺寸相关，所以滚落角可以用于鉴别具有聚结能够离开燃料流的较大液滴的能力的基底。如图18中所示出，与未经处理的基底相比，对于PEI-10K涂覆的基底观察到燃料-水分离效率提高，与观察到的增加的滚落角和D50增强一致。
表5
表5(续)
实例5-聚合物涂层对渗透性的影响
使用Chemat DipMaster 50浸涂机(凯美特技术公司，加利福利亚州北岭市)用甲醇中的2％(w/v)PHEM、4％(w/v)PHEM、6％(w/v)PHEM或8％(w/v)PHEM浸涂基底1(20％聚酯/80％纤维素介质与部分固化的酚醛树脂组分)。将介质完全浸没在包含聚合物的溶液中，并以50mm/min的速率取出。为确保涂层均匀性，将介质浸涂，旋转180度，并且再次浸涂(总计两次浸涂)。通过在80℃下烘箱干燥5分钟去除非水性溶剂，并通过烘箱在100℃下烘箱干燥5分钟去除水。
在浸涂程序完成后并在80℃下干燥5分钟后，在150℃下进行固化处理10分钟。
如上所述测试渗透性。结果在图19中示出。
实例6-通过浸涂、交联和退火产生的聚合物涂层
使用表6和7中示出的聚合物、交联剂、浓度和溶剂，用聚合物涂覆基底1(20％聚酯/80％纤维素介质与部分固化的酚醛树脂组分；参见表1)。使用Chemat DipMaster 50浸涂机(凯美特技术公司，加利福利亚州北岭市)浸涂样品。将介质完全浸没在包含聚合物的溶液中，并以50mm/min的速率取出。为确保涂层均匀性，将介质浸涂，旋转180度，并且再次浸涂(总计两次浸涂)。通过在80℃下烘箱干燥5分钟去除非水性溶剂，并通过烘箱在100℃下烘箱干燥5分钟去除水。
在浸涂之后和/或在退火之前，如果进行，则将介质在80℃下烘箱干燥5分钟，并且然后暴露于150℃持续5分钟。据信加热可提高介质的刚性，以固化部分固化的酚醛树脂并且加速交联剂(如果存在的话)的交联。
如果使聚合物涂层退火，则在浸涂程序和加热完成后，将介质浸没在热(90℃)水中1-2分钟。在退火后，将介质在100℃下烘箱干燥5分钟。
将基底1样品(未经处理的和聚合物涂覆的)在200毫升(mL)泵燃料中在55℃下浸泡13天、30天或39天(如图20或图21中所示)。在测试之前，将对照样品(未浸泡)和经处理的样品用己烷洗涤，并且然后在80℃烘箱中加热5分钟以蒸发己烷。使用沉积在浸没于甲苯中的基底样品上的50μL超纯水滴测量甲苯中的接触角和甲苯中的滚落角。如上所述进行测量。
结果在图19和图1220中示出。平均滚落角和接触角-以及从燃料中去除水的相应能力-即使在55℃下在燃料中浸泡39天(存在于一些现场应用中并可加速基底的老化的条件)后仍在交联聚合物涂覆的基底和交联且退火的聚合物涂覆的基底中保持。
表6
表7
实例7-通过电纺丝产生的聚合物涂层
使用表8中示出的条件，通过用10％聚合物(w/v)溶液电纺丝在基底6(参见表1)上形成涂层。甲醇溶液用于聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)，并且异丙醇(IPA)溶液用于PEI-10K。在纺丝溶液中存在和不存在交联剂的情况下形成涂层。使用0.5％(w/v)N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(在本文中也称为DAMO-T)用作PHEM的交联剂；0.5％(w/v)(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷(在本文中也称为交联剂1)或0.5％(w/v)聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)(在本文中也称为交联剂2)用作PEI-10K的交联剂。
结果在图1321至图1624中示出。在电纺丝后立即测量在有和无交联剂的PHEM涂覆的基底上的50μL水滴的接触角和滚落角，并在图1321中示出。在电纺丝后立即测量在有和无交联剂的PEI涂覆的基底上的50μL水滴的接触角和滚落角，并在图1422中示出。
图1523示出在通过电纺丝形成涂层后1天、6天和32天，示例性PHEM纳米纤维涂覆的、DAMO-T-交联的基底6上的50μL水滴的接触角和滚落角。在通过电纺丝形成涂层后52天的接触角和滚落角与通过电纺丝形成涂层后32天观察到的接触角和滚落角相似。
图1624示出在通过电纺丝形成涂层后1天、6天和32天，示例性PEI-10K纳米纤维涂覆的、交联的基底6上的50μL水滴的接触角和滚落角。使用(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷(交联剂1)或聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)(交联剂2)交联PEI。在通过电纺丝形成涂层后52天的接触角和滚落角与通过电纺丝形成涂层后32天观察到的接触角和滚落角相似。
通过电纺丝涂覆有聚合物的基底6的扫描电子显微镜(SEM)图像在图17、图18和图19中示出。如图17中所示出，PHEM的电纺丝形成涂覆纤维素基底的PHEM纳米纤维。相比之下，如图18和图19中所示出，PEI-10K不在基底上形成纳米纤维，而是直接涂覆存在于基底中的纤维素纤维。这些结果表明，使用电纺丝技术产生的聚合物涂层可以纳米纤维的形式存在，或者它可以作为固体聚合物涂层存在于基底上。
表8
鉴别适用于烃流体-水分离的材料的方法
在一个方面，本披露描述了一种鉴别材料的方法，所述材料包括例如具有特定特性的过滤器介质。所述材料优选地适用于烃流体-水分离。
在一些实施例中，所述方法包括测定在所述材料浸入包括烃的流体中时，所述材料的表面上的液滴的滚落角和任选的接触角。在一些实施例中，所述方法包括鉴别具有适用于烃流体-水分离的基底的特性的材料，所述特性包括下文描述的滚落角和/或接触角。
在一些实施例中，所述液滴包括亲水物。在一些实施例中，所述液滴优选地包括水。在一些实施例中，所述液滴基本上由水组成。在一些实施例中，所述液滴由水组成。在一些实施例中，所述液滴是至少5μL、至少10μL、至少15μL、至少20μL、至少25μL、至少30μL、至少35μL、至少40μL、至少45μL或至少50μL。在一些实施例中，所述液滴是最高达10μL、最高达15μL、最高达20μL、最高达25μL、最高达30μL、最高达35μL、最高达40μL、最高达45μL、最高达50μL、最高达60μL、最高达70μL或最高达100μL。在一些实施例中，所述液滴优选地是20μL液滴或50μL液滴。
在一些实施例中，所述包括烃的流体包括甲苯。在一些实施例中，所述包括烃的流体基本上由甲苯组成。在一些实施例中，所述包括烃的流体由甲苯组成。不希望受理论束缚，据信由于其与水的界面张力，甲苯充当其他烃流体(包括例如柴油燃料)的替代物。
与用于鉴别适用于烃流体-水分离的材料的先前方法相比，本文描述的方法不依赖于平坦表面(例如，无孔的表面)的特性。而是，本文描述的方法提供了用于测试多孔材料(包括例如多孔基底)或具有多孔表面的材料的特性的方法。此外，本文描述的方法不依赖于所述材料在空气中的特性。而是，所述材料通过所述材料在包括烃(包括例如甲苯)的流体中的特性来鉴别。
例如，WO 2015/175877说明，被设计用于增强流体分离效率的过滤器介质可以包括具有经改性以润湿有待分离的流体的表面的一个或多个层以及具有经改性以排斥有待分离的流体的一个或多个层。并且WO 2015/175877指出“亲水性表面”可以指具有小于90度的水接触角的表面，并且“疏水性表面”可以指具有大于90度的水接触角的表面。但是WO2015/175877没有说明接触角应该在流体中而不是空气中计算。并且，实际上，表面在空气中的疏水性不能预测表面在烃流体中的疏水性。
此外，WO 2015/175877并未说明表面的滚落角是重要的，并且并未说明如何选择改变滚落角的材料。而是，WO 2015/175877说明，粗糙度或涂层可以用于使层相对于特定流体的润湿性改性，术语“湿”和“润湿”是指流体与表面相互作用以使得所述流体相对于所述表面的接触角小于90度的能力。
但是仅表面的润湿性或接触角-无论是在空气中还是在烃流体中测量-不能预测所述表面在烃流体中的烃-水分离能力。相比之下，并且如下文进一步描述的，烃流体中表面上的水滴的粘附或滚落角任选地与烃流体中所述表面上的液滴的接触角组合可以用于预测基底从烃流体中去除水的能力。
经处理的基底和用途
在一些实施例中，本披露涉及一种过滤器介质，所述过滤器介质包括通过包括将基底的表面暴露于UV辐射的方法可获得的基底。所述基底包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
在一些实施例中，所述基底的表面在处理之前优选具有至少90度的接触角，如本文进一步描述的。
在一些实施例中，将基底的表面暴露于UV辐射包括在氧气存在下将所述表面暴露于UV辐射，如本文进一步描述的。在一些实施例中，将基底的表面暴露于UV辐射包括将所述表面暴露于UV辐射以及H2O2和臭氧中的至少一种，如本文进一步描述的。在一些实施例中，所述基底包括UV反应性树脂，即包含芳族组分和不饱和组分中的至少一种的树脂。在一些实施例中，UV反应性树脂包括酚醛树脂。
在一些实施例中，本披露涉及一种过滤器介质，所述过滤器介质包括通过方法可获得的基底，所述方法包括将含亲水性基团的聚合物布置在所述基底的表面上。
在一些实施例中，所述基底的表面在处理之前优选具有至少90度的接触角，如本文进一步描述的。
在一些实施例中，本披露涉及使用UV辐射来改进基底的表面的滚落角，所述基底包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
在一些实施例中，所述用途的特征在于所述基底包括芳族树脂。
在一些实施例中，所述用途的特征在于所述基底包括酚醛树脂。
在一些实施例中，所述用途的特征在于在氧气、臭氧和H2O2中的至少一种存在下使用UV辐射。
在一些实施例中，本披露涉及通过将芳族组分和不饱和组分中的至少一种暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
在一些实施例中，所述用途涉及通过将UV反应性树脂暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
在一些实施例中，所述用途涉及通过将芳族树脂暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
在一些实施例中，所述用途涉及通过将酚醛树脂暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
在一些实施例中，所述用途的特征在于在氧气、臭氧和H2O2中的至少一种存在下暴露于UV辐射。
本披露还涉及含亲水性基团的聚合物用于改进基底的滚落角的用途。
本披露进一步涉及亲水性聚合物用于改进基底的滚落角的用途。
在这些用途的一些实施例中，所述基底优选是过滤器基底，包括例如，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，接触角在90度至180度范围内的过滤器基底，如本文进一步描述的。
在这些用途的一些实施例中，所述基底优选是过滤器基底，包括例如，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，接触角在90度至180度范围内的过滤器基底，如本文进一步描述的。
示例性过滤器介质实施例
实施例1.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括基底，其中所述基底包括：
表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在20度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例2.如实施例1所述的过滤器介质，其中所述表面具有在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例3.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括基底，其中所述基底包括：
表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在40度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例4.如实施例3所述的过滤器介质，其中所述表面具有在50度至90度范围内、在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例5.如实施例1至4中任一项所述的过滤器介质，其中所述表面包括经UV处理的表面。
实施例6.如实施例1至5中任一项所述的过滤器介质，其中所述表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例7.如实施例1至6中任一项所述的过滤器介质，其中所述表面包括经UV-臭氧处理的表面。
实施例8.如实施例1至7中任一项所述的过滤器介质，其中所述表面包括经UV-H2O2处理的表面。
实施例9.如实施例1至8中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括含亲水性基团的聚合物。
实施例10.如实施例1至9中任一项所述的过滤器介质，其中所述表面包括布置在其上的含亲水性基团的聚合物。
实施例11.如实施例9或10中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例12.如实施例9至11中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例13.如实施例9至12中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例14.如实施例9至13中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例15.如实施例9至14中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例16.如实施例9至15中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括含氟聚合物。
实施例17.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括基底，
其中所述基底包括表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角；以及
其中所述表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例18.如实施例17所述的过滤器介质，其中所述表面具有在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例19.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括基底，
其中所述基底包括表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在40度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角；并且
其中所述表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例20.如实施例19所述的过滤器介质，其中所述表面具有在50度至90度范围内、在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例21.如实施例1至20中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
实施例22.如实施例1至21中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例23.如实施例1至22中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括改性树脂。
实施例24.如实施例1至23中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括UV反应性树脂。
实施例25.如实施例1至24中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括酚醛树脂。
实施例26.如实施例1至25中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例27.如实施例1至26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例28.如实施例1至27中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例29.如实施例1至28中任一项所述的过滤器介质，其中所述过滤器介质进一步包括位于所述基底上游的聚结层。
实施例30.如实施例29所述的过滤器介质，其中所述聚结层包括具有平均直径的孔，且所述基底包括具有平均直径的孔，并且所述基底的所述孔的所述平均直径大于所述聚结层的所述孔的所述平均直径。
实施例31.如实施例29或30中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括具有平均直径的孔，且其中具有平均直径的液滴在所述聚结层的下游侧上形成，并且进一步其中所述基底的所述孔的所述平均直径大于所述液滴的所述平均直径。
实施例32.如实施例1至31中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底是稳定的。
实施例33.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
限定第一表面的第一基底层，所述第一表面经过处理，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角；以及
邻接所述第一基底层的第二基底层，所述第二基底层经过处理，当第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角。
实施例34.如实施例33所述的过滤器介质，其中当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内，并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例35.如实施例33或34所述的过滤器介质，其中当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面的滚落角在50度至90度的范围内，并且所述第二表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例36.如实施例33-35中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层是不同的材料。
实施例37.如实施例33-36中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底具有第一平均孔径并且所述第二基底具有第二平均孔径，并且所述第一平均孔径和第二平均孔径不同。
实施例38.如实施例33-37中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV处理的表面。
实施例39.如实施例38所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例40.如实施例33-39中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括UV反应性树脂。
实施例41.如实施例33-40中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例42.如实施例41所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例43.如实施例41所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例44.如实施例41所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例45.如实施例33-44中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层包括UV反应性树脂。
实施例46.如实施例33-45中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例47.如实施例33-46中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
示例性处理方法实施例
实施例1.一种处理包括表面的材料的方法，所述方法包括：
处理所述表面以形成经处理的表面，
其中当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述经处理的表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例2.如实施例1所述的方法，其中所述经处理的表面具有在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例3.一种处理包括表面的材料的方法，所述方法包括：
处理所述表面以形成经处理的表面，
其中当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述经处理的表面具有在40度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例4.如实施例3所述的方法，其中所述经处理的表面具有在50度至90度范围内、在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例5.如实施例1至4中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括将所述表面暴露于紫外线(UV)辐射。
实施例6.如实施例5所述的方法，其中处理所述表面包括在氧气存在下将所述表面暴露于紫外线(UV)辐射，并且其中所述UV辐射包括在180nm至210nm范围内的第一波长和在210nm至280nm范围内的第二波长。
实施例7.如实施例1至6中任一项所述的方法，其中所述UV辐射包括185nm的波长。
实施例8.如实施例1至7中任一项所述的方法，其中所述UV辐射包括254nm的波长。
实施例9.如实施例1至8中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括将所述表面暴露于H2O2。
实施例10.如实施例1至9中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括将所述表面暴露于紫外线(UV)辐射，所述紫外线辐射包括在350nm至370nm范围内的波长。
实施例11.如实施例1至10中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括在臭氧存在下将所述表面暴露于紫外线(UV)辐射。
实施例12.如实施例1至11中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括将所述表面暴露于在300μW/cm2至200mW/cm2范围内的UV辐射。
实施例13.如实施例1至12中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括将所述表面暴露于UV辐射持续在2秒至20分钟范围内的时间。
实施例14.如实施例1至13中任一项所述的方法，其中处理所述表面包括在所述表面上形成层，所述层包括含亲水性基团的聚合物。
实施例15.如实施例14所述的方法，其中所述含亲水性基团的聚合物包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例16.如实施例14或15中任一项所述的方法，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例17.如实施例14至16中任一项所述的方法，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例18.如实施例14至17中任一项所述的方法，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例19.如实施例14至18中任一项所述的方法，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括含氟聚合物。
实施例20.如实施例14至19中任一项所述的方法，其中所述层包括带电层。
实施例21.如实施例14至20中任一项所述的方法，其中形成包括含亲水性基团的聚合物的层包括将材料在包含所述含亲水性基团的聚合物的溶液中浸涂。
实施例22.如实施例21所述的方法，其中包含所述含亲水性基团的聚合物的所述溶液进一步包含交联剂。
实施例23.如实施例22所述的方法，其中所述交联剂包括N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAMO-T)、3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷和聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)中的至少一种。
实施例24.如实施例14至20中任一项所述的方法，其中在所述表面上形成包括含亲水性基团的聚合物的层包括将包含含亲水性基团的聚合物的溶液电纺丝到所述表面上。
实施例25.如实施例24所述的方法，所述方法进一步包括在所述表面上形成纳米纤维，所述纳米纤维包括所述含亲水性基团的聚合物。
实施例26.如实施例24或25中任一项所述的方法，其中所述包含含亲水性基团的聚合物的溶液进一步包含交联剂。
实施例27.如实施例26所述的方法，其中所述交联剂包括N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAMO-T)、3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷和聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)中的至少一种。
实施例28.如实施例14至27中任一项所述的方法，所述方法进一步包括使所述含亲水性基团的聚合物交联。
实施例29.如实施例28所述的方法，其中使所述含亲水性基团的聚合物交联包括在80℃至200℃范围内的温度下加热所述含亲水性基团的聚合物涂覆的材料30秒至15分钟。
实施例30.如实施例14至29中任一项所述的方法，所述方法进一步包括使所述含亲水性基团的聚合物退火。
实施例31.如实施例30所述的方法，其中使所述含亲水性基团的聚合物退火包括将所述含亲水性基团的聚合物涂覆的材料浸没在溶剂中至少10秒，其中所述溶剂的温度至少是所述含亲水性基团的聚合物的玻璃化转变温度。
实施例32.如实施例1至31中任一项所述的方法，其中所述材料包括过滤器介质。
实施例33.如实施例32所述的方法，其中所述过滤器介质包括基底。
实施例34.如实施例1至33中任一项所述的方法，其中所述材料包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
实施例35.如实施例1至34中任一项所述的方法，其中所述材料包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例36.如实施例1至35中任一项所述的方法，其中所述材料包括改性树脂。
实施例37.如实施例1至36中任一项所述的方法，其中所述材料包括UV反应性树脂。
实施例38.如实施例1至37中任一项所述的方法，其中所述材料包括酚醛树脂。
实施例39.如实施例1至38中任一项所述的方法，其中所述材料包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例40.如实施例1至39中任一项所述的方法，其中所述材料包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例41.如实施例1至40中任一项所述的方法，其中所述材料是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例42.如实施例1至41中任一项所述的方法，其中所述经处理的表面是稳定的。
实施例43.如实施例1至42中任一项所述的方法，其中在处理之前，当所述材料的表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例44.如实施例1至43中任一项所述的方法，其中在处理之前，当所述材料的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例45.如实施例1至44中任一项所述的方法，其中在处理之前，当所述材料的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在0度至50度范围内的滚落角。
实施例46.如实施例1至42中任一项所述的方法，其中在处理之前，当所述材料的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例47.如实施例1至42或46中任一项所述的方法，其中在处理之前，当所述材料的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例48.如实施例1至42、46或47中任一项所述的方法，其中在处理之前，当所述材料的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在0度至40度范围内的滚落角。
示例性过滤器元件实施例
实施例1.一种过滤器元件，所述过滤器元件包括：
过滤器介质，所述过滤器介质包括基底，其中所述基底包括表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例2.如实施例1所述的过滤器元件，其中所述表面具有在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例3.一种过滤器元件，所述过滤器元件包括：
过滤器介质，所述过滤器介质包括基底，其中所述基底包括表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在40度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例4.如实施例3所述的过滤器元件，其中所述表面具有在50度至90度范围内、在60度至90度范围内、在70度至90度范围内或在80度至90度范围内的滚落角。
实施例5.如实施例1至4中任一项所述的过滤器元件，其中所述表面限定所述过滤器介质的下游侧。
实施例6.如实施例1至5中任一项所述的过滤器元件，其中所述过滤器介质包括被构造成用于去除微粒污染物的层。
实施例7.如实施例6所述的过滤器元件，其中所述被构造成用于去除微粒污染物的层位于所述基底的上游。
实施例8.如实施例1至7中任一项所述的过滤器元件，其中所述过滤器介质包括聚结层。
实施例9.如实施例8所述的过滤器元件，其中所述聚结层在所述基底的上游。
实施例10.如实施例1至9中任一项所述的过滤器元件，其中所述过滤器介质包括被构造成用于去除微粒污染物的层和聚结层，并且所述被构造成用于去除微粒污染物的层位于所述聚结层的上游，并且所述聚结层位于所述基底的上游。
实施例11.如实施例1至10中任一项所述的过滤器元件，所述过滤器元件进一步包括筛网。
实施例12.如实施例11所述的过滤器元件，其中所述筛网位于所述基底的下游。
实施例13.如实施例1至12中任一项所述的过滤器元件，所述过滤器元件进一步包括在所述基底的下游的第二聚结层。
实施例14.如实施例1至13中任一项所述的过滤器元件，其中所述过滤器介质具有管状构造。
实施例15.如实施例1至14中任一项所述的过滤器元件，其中所述过滤器介质包括褶皱。
实施例16.如实施例1至15中任一项所述的过滤器元件，其中所述过滤器元件被构造成用于从烃流体中去除水。
实施例17.如实施例16所述的过滤器元件，其中所述烃流体包括柴油燃料。
实施例18.如实施例1至17中任一项所述的过滤器元件，其中所述表面是稳定的。
鉴别适合于烃流体-水分离的材料的示例性方法
实施例1.一种用于鉴别适用于烃流体-水分离的材料的方法，所述方法包括测定所述材料的表面上的液滴的滚落角，其中所述材料被浸入包括烃的流体中，并且其中所述滚落角在40度至90度的范围内。
实施例2.如实施例1所述的方法，其中所述液滴包括亲水物。
实施例3.如实施例1或2中任一项所述的方法，其中所述液滴包括水。
实施例4.如实施例1至3中任一项所述的方法，其中所述包括烃的流体包括甲苯。
实施例5.如实施例1至4中任一项所述的方法，其中所述液滴是20μL液滴。
实施例6.如实施例1至4中任一项所述的方法，其中所述液滴是50μL液滴。
实施例7.如实施例1至6中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括测定所述材料的所述表面上的所述液滴的接触角。
实施例8.如实施例7所述的方法，其中所述接触角在90度至180度的范围内。
实施例9.如实施例1至8中任一项所述的方法，其中所述材料包括布置在其上的含亲水性基团的聚合物。
实施例10.如实施例10所述的方法，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例11.如实施例1至10中任一项所述的方法，其中所述材料的所述表面是稳定的。
实施例12.如实施例1至11中任一项所述的方法，其中所述材料包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例13.如实施例1至12中任一项所述的方法，其中所述材料包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例14.如实施例1至13中任一项所述的方法，其中所述材料是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
示例性经UV辐射处理的基底实施例
实施例1.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括通过下述方法可获得的基底，所述方法包括：
将所述基底的表面暴露于紫外线(UV)辐射，其中所述基底包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例2.如实施例1所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例3.如实施例1或2中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例4.如实施例1所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例5.如实施例1或4中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例6.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括通过下述方法可获得的基底，所述方法包括：
提供包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种的基底，所述基底具有表面，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角，以及
将所述基底的表面暴露于紫外线(UV)辐射。
实施例7.如实施例6所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例8.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括通过下述方法可获得的基底，所述方法包括：
提供包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种的基底，所述基底具有表面，在处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角，以及
将所述基底的表面暴露于紫外线(UV)辐射。
实施例9.如实施例8所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例10.如实施例1至9中任一项所述的过滤器介质，其中将所述基底的所述表面暴露于UV辐射包括在氧气存在下将所述表面暴露于UV辐射，并且其中所述UV辐射包括在180nm至210nm范围内的第一波长和在210nm至280nm范围内的第二波长。
实施例11.如实施例1至10中任一项所述的过滤器介质，其中所述UV辐射包括185nm的波长。
实施例12.如实施例1至11中任一项所述的过滤器介质，其中所述UV辐射包括254nm的波长。
实施例13.如实施例1至12中任一项所述的过滤器介质，其中暴露所述表面包括将所述表面暴露于H2O2。
实施例14.如实施例1至13中任一项所述的过滤器介质，其中暴露所述表面包括将所述表面暴露于UV辐射，所述UV辐射包括在350nm至370nm范围内的波长。
实施例15.如实施例1至14中任一项所述的过滤器介质，其中暴露所述表面包括在臭氧存在下将所述表面暴露于UV辐射。
实施例16.如实施例1至15中任一项所述的过滤器介质，其中暴露所述表面包括将所述表面暴露于在300μW/cm2至200mW/cm2范围内的UV辐射。
实施例17.如实施例1至16中任一项所述的过滤器介质，其中暴露所述表面包括将所述表面暴露于UV辐射持续在2秒至20分钟范围内的时间。
实施例18.如实施例1至17中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括芳族组分和不饱和组分。
实施例19.如实施例18所述的过滤器介质，其中所述基底包括UV反应性树脂。
实施例20.如实施例18或19中任一项所述的过滤器介质，所述UV反应性树脂包括酚醛树脂。
实施例21.如实施例1至20中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例22.如实施例1至21中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例23.如实施例1至22中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例24.如实施例1至22中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述基底具有在0度至50度范围内的滚落角。
实施例25.如实施例1至22中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述基底具有在0度至40度范围内的滚落角。
示例性经含亲水性基团的聚合物处理的基底实施例
实施例1.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括通过下述方法可获得的基底，所述方法包括：
将含亲水性基团的聚合物布置在所述基底的表面上。
实施例2.如实施例1所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例3.如实施例1或2中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例4.如实施例1所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例5.如实施例1或4中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述基底的所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述表面具有在100度至150度范围内的接触角。
实施例6.如实施例1至5中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例7.如实施例1至6中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例8.如实施例1至7中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例9.如实施例1至8中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例10.如实施例1至9中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括含氟聚合物。
实施例11.如实施例1至10中任一项所述的过滤器介质，其中将含亲水性基团的聚合物布置在所述基底的所述表面上包括在所述表面上形成层，所述层包括含亲水性基团的聚合物。
实施例12.如实施例11所述的过滤器介质，其中所述层包括带电层。
实施例13.如实施例1至12中任一项所述的过滤器介质，其中将含亲水性基团的聚合物布置在所述基底的所述表面上包括将所述基底在包含所述含亲水性基团的聚合物的溶液中浸涂。
实施例14.如实施例13所述的过滤器介质，其中包含所述含亲水性基团的聚合物的所述溶液进一步包含交联剂。
实施例15.如实施例14所述的过滤器介质，其中所述交联剂包括N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAMO-T)、3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷和聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)中的至少一种。
实施例16.如实施例1至12中任一项所述的过滤器介质，其中将含亲水性基团的聚合物布置在所述基底的所述表面上包括将包含含亲水性基团的聚合物的溶液电纺丝到所述表面上。
实施例17.如实施例16所述的过滤器介质，其中将包含含亲水性基团的聚合物的溶液电纺丝到所述表面上包括在所述表面上形成纳米纤维，所述纳米纤维包括所述含亲水性基团的聚合物。
实施例18.如实施例16或17中任一项所述的过滤器介质，其中所述包含含亲水性基团的聚合物的溶液进一步包含交联剂。
实施例19.如实施例18所述的过滤器介质，其中所述交联剂包括N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAMO-T)、3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷和聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)中的至少一种。
实施例20.如实施例1至20中任一项所述的过滤器介质，所述方法进一步包括使所述含亲水性基团的聚合物交联。
实施例21.如实施例20所述的过滤器介质，其中使所述含亲水性基团的聚合物交联包括在80℃至200℃范围内的温度下加热所述含亲水性基团的聚合物涂覆的材料30秒至15分钟。
实施例22.如实施例1至21中任一项所述的过滤器介质，所述方法进一步包括使所述含亲水性基团的聚合物退火。
实施例23.如实施例22所述的过滤器介质，其中使所述含亲水性基团的聚合物退火包括将所述含亲水性基团的聚合物涂覆的材料浸没在溶剂中至少10秒，其中所述溶剂的温度至少是所述含亲水性基团的聚合物的玻璃化转变温度。
实施例24.如实施例1至23中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例25.如实施例1至24中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例26.如实施例1至25中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例27.如实施例1至26中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述基底具有在0度至50度范围内的滚落角。
实施例28.如实施例1至26中任一项所述的过滤器介质，其中在处理之前，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述基底具有在0度至40度范围内的滚落角。
示例性用途实施例
实施例1.紫外线(UV)辐射用于改进基底的表面的滚落角的用途，所述基底包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例2.如实施例1所述的用途，所述用途的特征在于所述基底包括芳族树脂。
实施例3.如实施例1或2中任一项所述的用途，所述用途的特征在于所述基底包括酚醛树脂。
实施例4.如实施例1至3中任一项所述的用途，所述用途的特征在于UV辐射在氧气存在下用于改进所述滚落角的用途。
实施例5.如实施例1至4中任一项所述的用途，所述用途的特征在于UV辐射在臭氧存在下用于改进所述滚落角的用途。
实施例6.如实施例1至5中任一项所述的用途，所述用途的特征在于UV辐射在H2O2存在下用于改进所述滚落角的用途。
实施例7.通过将芳族组分和不饱和组分中的至少一种暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
实施例8.如实施例7所述的用途，其中所述用途涉及通过将UV反应性树脂暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
实施例9.如实施例7或8中任一项所述的用途，其中所述用途涉及通过将酚醛树脂暴露于UV辐射可获得的物质用于改进基底的滚落角的用途。
实施例10.如实施例7至9中任一项所述的用途，所述用途的特征在于在氧气存在下将芳族组分和不饱和组分中的至少一种暴露于UV辐射。
实施例11.如实施例7至9中任一项所述的用途，所述用途的特征在于在臭氧存在下将芳族组分和不饱和组分中的至少一种暴露于UV辐射。
实施例12.如实施例7至9中任一项所述的用途，所述用途的特征在于在H2O2存在下将芳族组分和不饱和组分中的至少一种暴露于UV辐射。
实施例13.含亲水性基团的聚合物用于改进基底的滚落角的用途。
实施例14.亲水性聚合物用于改进基底的滚落角的用途。
实施例15.如实施例1至14中任一项所述的用途，其中所述基底是过滤器基底。
实施例16.如实施例15所述的用途，其中当所述表面浸入甲苯中时，对于20μL水滴，所述过滤器基底具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例17.如实施例15所述的用途，其中当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述过滤器基底具有在90度至180度范围内的接触角。
另外的示例性实施例
实施例1.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一表面的基底层，所述第一表面经过处理，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角，其中，所述基底层具有第一边缘和第二边缘，并且所述基底层限定在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸的多个槽纹。
实施例2.如实施例1和3-26中任一项所述的过滤器介质，其中当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内，并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例3.如实施例1-2和4-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层进一步限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例4.如实施例1-3和5-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述槽纹是渐缩的。
实施例5.如实施例1-4和6-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述槽纹限定脊。
实施例6.如实施例1-5和7-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
实施例7.如实施例1-6和8-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV处理的表面。
实施例8.如实施例1-7和9-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例9.如实施例1-8和10-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例10.如实施例1-9和11-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括UV反应性树脂。
实施例11.如实施例1-10和12-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例12.如实施例1-11和13-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例13.如实施例1-12和14-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
实施例14.如实施例1-13和15-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例15.如实施例1-14和16-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例16.如实施例1-15和17-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例17.如实施例1-16和18-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括改性树脂。
实施例18.如实施例1-17和19-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例19.如实施例1-18和20-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例20.如实施例1-19和21-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例21.如实施例1-20和22-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述表面包括经UV处理的表面，其中所述基底包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例22.如实施例1-21和23-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述基底包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述基底是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例23.如实施例1-22和24-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层是稳定的。
实施例24.如实施例1-23和25-26中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例25.如实施例1-24和26中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
实施例26.如实施例1-25中任一项所述的过滤器介质，其中所述基底层包括酚醛树脂。
实施例27.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一表面的第一基底层，所述第一表面经过处理，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角，其中所述第一基底层具有第一边缘和第二边缘，并且所述第一基底层带槽纹以限定槽纹峰和槽纹谷；以及
联接到所述第一基底层上的第二基底层，其中所述第二基底层是平面的，并且所述第一基底层和所述第二基底层共同限定在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸的多个槽纹。
实施例28.如实施例27和29-52中任一项所述的过滤器介质，其中当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角
实施例29.如实施例27-28和30-52中任一项所述的过滤器介质，所述第一基底层限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例30.如实施例27-29和31-52中任一项所述的过滤器介质，所述第二基底层限定第三表面，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例.如实施例27-30和32-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层限定第四表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第四表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例32.如实施例27-31和33-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
实施例33.如实施例27-32和34-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV处理的表面。
实施例34.如实施例27-33和35-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例35.如实施例27-34和36-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例36.如实施例27-35和37-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括UV反应性树脂。
实施例37.如实施例27-36和38-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例38.如实施例27-37和39-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例39.如实施例27-38和40-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
实施例40.如实施例27-39和41-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例41.如实施例27-40和42-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例42.如实施例27-41和43-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例43.如实施例27-42和44-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括改性树脂。
实施例44.如实施例27-43和45-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例45.如实施例27-44和46-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例46.如实施例27-45和47-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例47.如实施例27-46和48-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例48.如实施例27-47和49-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例49.如实施例27-48和50-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
实施例50.如实施例27-49和51-52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例51.如实施例27-50和52中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
实施例52.如实施例27-51中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括酚醛树脂。
实施例53.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
限定第一表面的第一基底层，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角；以及
邻接所述第一基底层的第二基底层，所述第二基底层限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例54.如实施例53和55-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层是相同的材料。
实施例55.如实施例53-54和56-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底具有第一平均孔径并且所述第二基底具有第二平均孔径，并且所述第一平均孔径和第二平均孔径不同。
实施例56.如实施例53-55和57-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV处理的表面并且所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例57.如实施例53-56和58-80中任一项所述的过滤器介质，所述过滤器介质进一步包括邻接所述第二基底层的第三基底层，所述第三基底层限定第三表面，当所述第三表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例58.如实施例53-57和59-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第三基底层和所述第二基底层是不同的材料。
实施例59.如实施例53-58和60-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层限定第三表面，当所述第三表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例60.如权利要求53-59和61-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层限定第四表面，当所述第四表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第四表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例61.如实施例53-60和62-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
实施例62.如实施例53-61和63-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV处理的表面。
实施例63.如实施例53-62和64-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例64.如实施例53-63和65-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例65.如实施例53-64和66-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括UV反应性树脂。
实施例66.如实施例53-65和67-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例67.如实施例53-66和68-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例68.如实施例53-67和69-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
实施例69.如实施例53-68和70-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例70.如实施例53-69和71-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例71.如实施例53-70和72-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例72.如实施例53-71和73-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层包括改性树脂。
实施例73.如实施例53-72和74-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例74.如实施例53-73和75-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例75.如实施例53-74和76-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例76.如实施例53-75和77-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例77.如实施例53-76和78-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例78.如实施例53-77和79-80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
实施例79.如实施例53-78和80中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例80.如实施例53-79中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层各自包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
实施例81.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一表面的第一基底层，所述第一表面是经UV处理的表面；以及
邻接所述第一基底层的第二基底层，所述第二基底层包括具有含亲水性基团的聚合物的第二表面。
实施例82.如实施例81和83-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括UV反应性树脂。
实施例83.如实施例81-82和84-101中任一项所述的过滤器介质，其中当浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面和所述第二表面各自具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
实施例84.如实施例81-83和85-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内、或在80度至90度的范围内。
实施例85.如实施例81-84和86-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例86.如实施例81-85和87-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例87.如实施例81-86和88-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例88.如实施例81-87和89-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例89.如实施例81-88和90-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
实施例90.如实施例81-89和91-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例91.如实施例81-90和92-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例92.如实施例81-91和93-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例93.如实施例81-92和94-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层包括改性树脂。
实施例94.如实施例81-93和95-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例95.如实施例81-94和96-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例96.如实施例81-95和97-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例97.如实施例81-96和98-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例98.如实施例81-97和99-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例99.如实施例81-98和100-101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
实施例100.如实施例81-99和101中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例101.如实施例81-100中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层各自包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
实施例102.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一孔隙率并限定第一表面的第一基底；以及
邻接所述第一基底的第二基底，所述第二基底具有第二孔隙率并限定第二表面，其中所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率，并且其中所述第一表面和所述第二表面各自经过处理，当所述表面浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述处理增加了所述表面的滚落角。
实施例103.如实施例102和104-125中任一项所述的过滤器介质，当浸入甲苯中时，对于50μL水滴，所述第一表面和所述第二表面各自的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面和所述第二表面各自具有在90度至180度范围内的接触角。
实施例104.如实施例102-103和105-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底是筛网。
实施例105.如实施例102-104和106-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层是筛网。
实施例106.如实施例102-105和107-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括UV反应性树脂。
实施例107.如实施例102-106和108-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内、或在80度至90度的范围内。
实施例108.如实施例102-107和109-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内、或在80度至90度的范围内。
实施例109.如实施例102-108和110-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
实施例110.如实施例102-109和111-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
实施例111.如实施例102-110和112-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
实施例112.如实施例102-111和113-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
实施例113.如实施例102-112和114-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
实施例114.如实施例102-113和115-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
实施例115.如实施例102-114和116-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
实施例116.如实施例102-115和117-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
实施例117.如实施例102-116和118-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二基底层包括改性树脂。
实施例118.如实施例102-117和119-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔。
实施例119.如实施例102-118和120-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括平均直径在40μm至50μm范围内的孔。
实施例120.如实施例102-119和121-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例121.如实施例102-120和122-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例122.如实施例102-121和123-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15％多孔的且最高达99％多孔的。
实施例123.如实施例102-122和124-125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
实施例124.如实施例102-123和125中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)(PHPM)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(PHEM)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(P2E2O)、聚乙烯亚胺(PEI)、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
实施例125.如实施例102-124中任一项所述的过滤器介质，其中所述第一基底层和所述第二基底层各自包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
本发明技术通过以上实例进行说明。应理解，具体实例、材料、量以及程序应根据如在此所阐述的本发明技术的范围和精神广义地解释。
本文引用的所有专利、专利申请和出版物以及可以电子方式获得的材料的全部披露内容以引用的方式结合。在本申请的披露内容和通过引用结合在此的任何文献的一项或多项披露内容之间存在任何不一致的情况下，应以本申请的披露内容为准。上述详细说明和实例仅是为了获得清楚的理解而给出。不应由此理解为不必要的限制。本技术不限于示出和所描述的准确细节，对本领域技术人员显而易见的变型将包括在由权利要求书所限定的技术内。
除非另外指明，本说明书和权利要求书中所用的表达组分、分子量等的量的全部数字应当理解为在全部情况下受术语“约”修饰。因此，除非另外相反地指明，否则在本说明书和权利要求书中阐述的数值参数是近似值，这些近似值可以取决于本发明技术所寻求获得的所希望的特性而不同。至少，并且不是试图限制权利要求的范围的等效物的原则，每个数值参数至少应根据所报导的有效位的数值并且通过应用一般舍入方法被解释。
虽然阐述本技术的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实例中阐述的数值是尽可能精确报导的。然而，所有数值固有地含有必然由其对应的测试测量中所发现的标准偏差所产生的范围。
所有的标题是为了方便阅读者，而不应当用于限制所述标题后面的正文的含义，除非如此规定。
Claims (124)
1.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一表面的基底层，所述第一表面经过处理，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角，其中，所述基底层具有第一边缘和第二边缘，并且所述基底层限定在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸的多个槽纹。
2.如权利要求1所述的过滤器介质，其中，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角。
3. 如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层进一步限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
4.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述槽纹是渐缩的。
5.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述槽纹限定脊。
6.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
7.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV处理的表面。
8.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
9.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
10.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括UV反应性树脂。
11.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括含亲水性基团的聚合物。
12.如权利要求11所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
13.如权利要求11所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
14.如权利要求11所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
15.如权利要求11所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
16.如权利要求11所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
17.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括改性树脂。
18. 如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔。
19. 如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括平均直径在40µm至50 µm范围内的孔。
20.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
21. 如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述表面包括经UV处理的表面，其中所述基底包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述基底是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
22. 如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述基底包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述基底是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
23.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层是稳定的。
24.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)（PHPM）、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)（PHEM）、聚(2-乙基-2-噁唑啉)（P2E2O）、聚乙烯亚胺（PEI）、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
25.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
26.如权利要求1-2中任一项所述的过滤器介质，其中，所述基底层包括酚醛树脂。
27.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一表面的第一基底层，所述第一表面经过处理，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述处理增加了所述第一表面的滚落角，其中所述第一基底层具有第一边缘和第二边缘，并且所述第一基底层带槽纹以限定槽纹峰和槽纹谷；以及
联接到所述第一基底层上的第二基底层，其中所述第二基底层是平面的，并且所述第一基底层和所述第二基底层共同限定在所述第一边缘与所述第二边缘之间延伸的多个槽纹。
28. 如权利要求27所述的过滤器介质，其中，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第一表面的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面具有在90度至180度范围内的接触角。
29. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，所述第一基底层限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
30. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，所述第二基底层限定第三表面，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
31. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，所述第二基底层限定第四表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第四表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
32.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
33.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV处理的表面。
34.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
35.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
36.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括UV反应性树脂。
37.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括含亲水性基团的聚合物。
38.如权利要求37所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
39.如权利要求37所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
40.如权利要求37所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
41.如权利要求37所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
42.如权利要求37所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
43.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括改性树脂。
44. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔。
45. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径在40 µm至50 µm范围内的孔。
46.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
47. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
48. 如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
49.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
50.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)（PHPM）、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)（PHEM）、聚(2-乙基-2-噁唑啉)（P2E2O）、聚乙烯亚胺（PEI）、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
51.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
52.如权利要求27-28中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括酚醛树脂。
53. 一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
限定第一表面的第一基底层，当所述第一表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第一表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角；以及
邻接所述第一基底层的第二基底层，所述第二基底层限定第二表面，当所述第二表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第二表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
54.如权利要求53所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层是不同的材料。
55.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底具有第一平均孔径并且所述第二基底具有第二平均孔径，并且所述第一平均孔径和第二平均孔径不同。
56.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV处理的表面，并且所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
57. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其进一步包括邻接所述第二基底层的第三基底层，所述第三基底层限定第三表面，当所述第三表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
58.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第三基底层和所述第二基底层是不同的材料。
59. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层限定第三表面，当所述第三表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第三表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
60. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二基底层限定第四表面，当所述第四表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第四表面具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
61.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
62.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV处理的表面。
63.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
64.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
65.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括UV反应性树脂。
66.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
67.如权利要求66所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
68.如权利要求66所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
69.如权利要求66所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
70.如权利要求66所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
71.如权利要求66所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
72.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二基底层包括改性树脂。
73. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔。
74. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径在40 µm至50 µm范围内的孔。
75.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
76. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
77. 如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
78.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
79.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)（PHPM）、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)（PHEM）、聚(2-乙基-2-噁唑啉)（P2E2O）、聚乙烯亚胺（PEI）、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
80.如权利要求53-54中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层各自包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
81. 一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一表面的第一基底层，所述第一表面是经UV处理的表面；以及
邻接所述第一基底层的第二基底层，所述第二基底层包括具有含亲水性基团的聚合物的第二表面；其中，当浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，第一表面和第二表面各自具有在50度至90度范围内的滚落角和在90度至180度范围内的接触角。
82.如权利要求81所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括UV反应性树脂。
83.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
84.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
85.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
86.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
87.如权利要求86所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
88.如权利要求86所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
89.如权利要求86所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
90.如权利要求86所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
91.如权利要求86所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
92.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二基底层包括改性树脂。
93. 如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔。
94. 如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径在40 µm至50 µm范围内的孔。
95.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
96. 如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种，其中所述第一表面包括经UV处理的表面，其中所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
97. 如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
98.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
99.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)（PHPM）、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)（PHEM）、聚(2-乙基-2-噁唑啉)（P2E2O）、聚乙烯亚胺（PEI）、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
100.如权利要求81-82中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层各自包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
101.一种过滤器介质，所述过滤器介质包括：
具有第一孔隙率并限定第一表面的第一基底；以及
邻接所述第一基底的第二基底，所述第二基底具有第二孔隙率并限定第二表面，其中所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率，并且其中所述第一表面和所述第二表面各自经过处理，当所述表面浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述处理增加了所述表面的滚落角。
102.如权利要求101所述的过滤器介质，其中，当浸入甲苯中时，对于50 µL水滴，所述第一表面和所述第二表面各自的滚落角在50度至90度的范围内并且所述第一表面和第二表面各自具有在90度至180度范围内的接触角。
103.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底是筛网。
104.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二基底是筛网。
105.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括UV反应性树脂。
106.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
107.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面的滚落角在60度至90度的范围内、在70度至90度的范围内或在80度至90度的范围内。
108.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括经UV-氧气处理的表面。
109.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括芳族组分和不饱和组分中的至少一种。
110.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物。
111.如权利要求110所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包含亲水性侧基。
112.如权利要求110所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物不包括氟聚合物。
113.如权利要求110所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括亲水性聚合物。
114.如权利要求110所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括带电聚合物。
115.如权利要求110所述的过滤器介质，其中，所述含亲水性基团的聚合物包括羟基化甲基丙烯酸酯聚合物。
116.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二基底层包括改性树脂。
117.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔。
118.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层包括平均直径在40 µm至50 µm范围内的孔。
119.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
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121.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第二表面包括含亲水性基团的聚合物，其中所述第二基底层包括平均直径为最高达2 mm的孔，并且其中所述第二基底层是至少15%多孔的且最高达99%多孔的。
122.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层中的至少一个是稳定的。
123.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一表面包括聚(甲基丙烯酸羟丙酯)（PHPM）、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)（PHEM）、聚(2-乙基-2-噁唑啉)（P2E2O）、聚乙烯亚胺（PEI）、季化的聚乙烯亚胺、聚(多巴胺)或它们的组合。
124.如权利要求101-102中任一项所述的过滤器介质，其中，所述第一基底层和所述第二基底层各自包括纤维素、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃或它们的组合。
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