CN118159348A - 聚结介质 - Google Patents

Abstract

一些实施方式涉及用于将分散相聚结为连续相的过滤材料。该过滤材料具有粘合纤维和分布在粘合纤维之间的不规则人造丝纤维。过滤材料不含非纤维树脂。一些实施方式涉及过滤器组件。过滤器组件具有颗粒过滤层、在颗粒过滤层下游的聚结层、以及在聚结层下游的生长介质。聚结层联接至颗粒过滤层。生长介质具有不规则人造丝纤维和分布在不规则人造丝纤维之间的粘合纤维。生长介质不含非纤维树脂。

Description

聚结介质

优选权

本申请要求2021年10月29日提交的美国临时专利申请序列号63/273,639的权益，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本文公开的技术总体上涉及聚结介质。更具体地，本文公开的技术涉及用于液态烃流的聚结介质。

发明内容

本文公开的技术总体上涉及聚结过滤材料。与其他类型的聚结介质相比，一些实施方式具有液态烃流中的改进的聚结性能。过滤材料的一些实施方式相对坚固并且可以更容易且有利地经历自动化制造工艺以形成过滤器组件。在一些实施方式中，本技术的聚结过滤材料可有利地增加人造丝纤维的暴露表面积并减少过滤材料中非人造丝成分的暴露表面积，以改进聚结性能。在一些实施方式中，聚结过滤材料是湿法人造丝过滤材料。

本文公开的技术的一些实施方式涉及过滤材料。该过滤材料具有粘合纤维和分布在粘合纤维之间的不规则人造丝纤维。过滤材料不含非纤维树脂。

在一些这样的实施方式中，过滤材料在125Pa处具有100ft³-min^-1-ft^-2至500ft³-min^-1-ft^-2之间的透气度。另外或替代地，过滤材料具有原纤化人造丝纤维。另外或替代地，过滤材料具有至少0.25mm的厚度。另外或替代地，过滤材料按重量计达70％是聚酯纤维。另外或替代地，过滤材料按重量计30％至75％是人造丝纤维。另外或替代地，过滤材料没有支撑层。另外或替代地，过滤材料不含玻璃。另外或替代地，过滤材料具有天然纤维素纤维。另外或替代地，不规则人造丝纤维是多叶人造丝纤维。另外或替代地，不规则人造丝纤维具有1旦至7旦的线性质量密度。另外或替代地，过滤材料具有穿过过滤材料的多个低阻力流动路径。

一些实施方式涉及过滤器组件。过滤器组件具有颗粒过滤层和在颗粒过滤层下游的聚结层。聚结层联接至颗粒过滤层。生长介质位于聚结层下游。生长介质具有不规则人造丝纤维和分布在不规则人造丝纤维之间的粘合纤维。生长介质不含非纤维树脂。

在一些这样的实施方式中，颗粒过滤层、聚结层和生长介质是带褶的并且共同限定管状结构。另外或替代地，颗粒过滤层和聚结层是带褶的并且共同限定具有中央开口的管状结构，并且生长介质在中央开口内形成不带褶的管。另外或替代地，颗粒过滤层和聚结层是带褶的并且共同限定具有中央开口的管状结构，并且生长介质是带褶的并且限定管状结构，并且径向间隙限定在生长介质与聚结层之间。另外或替代地，多孔屏障位于生长介质的下游。另外或替代地，多孔屏障形成管状结构。另外或替代地，生长介质在125Pa处具有100ft³-min^-1-ft^-2至500ft³-min^-1-ft^-2之间的透气度。另外或替代地，生长介质具有原纤化人造丝纤维。另外或替代地，生长介质具有至少0.4mm的厚度。

另外或替代地，生长介质按重量计达70％是聚酯纤维。另外或替代地，生长介质按重量计40％至75％是人造丝纤维。另外或替代地，生长介质不含支撑层。另外或替代地，生长介质不含玻璃。另外或替代地，生长介质包含天然纤维素纤维。另外或替代地，不规则人造丝纤维是多叶人造丝纤维。另外或替代地，不规则纤维具有1旦至7旦的线性质量密度。另外或替代地，生长介质限定了穿过生长介质的多个低阻力流动路径。

上述概述并非旨在描述每个实施方式或每一个实施方式。相反，通过参照附图参考以下示例性实施方式和权利要求的详细描述，对示例性实施方式的更完整的理解将变得明显和易于领会。

附图说明

考虑到下面结合附图对各个实施方式的详细描述，可以更完整地理解和领会本技术。

图1是描绘与本文公开的技术一致的过滤介质的纤维的SEM(扫描电子显微镜)图像。

图2A是根据一些实施方式的第一示例性过滤器组件的第一截面图。

图2B是与图1的第一示例性过滤器组件一致的第二截面图。

图3A是根据一些实施方式的第二示例性过滤器组件的第一截面图。

图3B是与图3A的第二示例过滤器组件一致的第二截面图。

图4A是根据一些实施方式的第三示例性过滤器组件的第一截面图。

图4B是与图4A的第三示例性过滤器组件一致的第二截面图。

图5是表示试验结果的图表。

绘制附图主要是为了清楚起见，因此不一定按比例绘制。此外，各种结构/部件，包括但不限于紧固件、电气部件(布线、缆线等)等，可以示意性地示出或者从一些或全部视图中移除，以更好地说明所描绘的实施方式的各方面，或者其中包括这样的结构/部件对于理解本文描述的各种示例性实施方式不是必需的。然而，在特定图中不含对这种结构/部件的图示/描述不应被解释为以任何方式限制各种实施方式的范围。

具体实施方式

本文公开的过滤材料被构造成从连续相(例如液态烃)聚结分散相(例如夹带的空气或水)。本文公开的过滤材料通常构造成用于在液态烃过滤系统中使用。在一些实施方式中，过滤材料被构造为对来自液态烃流、例如燃料流的水进行聚结。在一些实施方式中，过滤材料被构造用于在液态烃流例如油流中脱气。本文公开的过滤材料是生长介质，意味着过滤材料被构造为使分散相的液滴或袋生长。这种生长可以有利于从连续相中去除分散相。

在各种实施方式中，过滤材料构造成定位在液态烃过滤器组件的下游，其中液态烃过滤器组件构造成从液态烃去除污染物。污染物可以包括颗粒、夹带的水和夹带的空气。在各种实施方式中，过滤材料构造成位于包括聚结介质的液态烃过滤器组件的下游。

定义

如本文所用，除非另有说明，孔径(例如P10和P90)和孔径比(例如P90/P10)使用毛细管流孔测定法测定。毛细管流孔测定法可以使用连续压力扫描模式来进行。使用表面张力为20.1达因/厘米且润湿接触角为0的硅油作为润湿液体可能是有用的。可以首先对样品进行干燥测试，将低压改变为高压，然后进行湿测试，再次将低压改变为高压。测试在环境温度条件(例如20℃至25℃)下进行。可以在干曲线和湿曲线的压力扫描范围内收集256个数据点。通常，不使用弯曲因子和/或形状因子(即，为了与使用调节因子的其他测试方法进行比较，可以使用等于1的因子)。

如本文所用，值P(x％)是当湿曲线等于干曲线的(100-x)％时计算的孔径，如使用本文所述的方法测定的。虽然是计算值，但这可以理解为代表通过该层的总流量的x％通过该尺寸或以下尺寸的孔的点。例如，P10表示10％的流体流经该直径或更小直径的孔的孔径，P95表示95％的流体流经该直径或更小直径的孔的孔径。

如本文所用，“粘合纤维”是指构造为具有至少一种热塑性粘合聚合物成分的长丝或线的材料，所述热塑性粘合聚合物成分被配置为对过滤材料中的纤维进行粘合。

“原纤化”纤维在本文中定义为已被加工为形成较小原纤维的分支结构的纤维。

当用于表征纤维时，“不规则”在本文中用于表示每根纤维的横截面(垂直于纤维的长度)沿着纤维的长度具有纤维周缘是凹形的部分。

本文使用的“叶状”纤维是指，在垂直于纤维长度的横截面中，纤维具有从纤维的另一部分向外延伸的突出部(或叶状部)。

“机器方向拉伸强度”是根据TAPPI规范T494os-13切割25.4毫米×152.4毫米的过滤材料样品使得机器方向沿样品的伸长方向延伸而用拉伸测试仪测量的样品材料的峰值强度。拉伸测试仪设置为每分钟移动50.8毫米。拉伸强度以N/cm为单位，N/cm是每单位宽度的力的单位。

样品材料的“破裂强度”是根据TAPPIT403(2015)和ASTMD774(2007)使用来自位于纽卡斯尔特拉华州的Testing Machines,Inc.的TMI13-60-00EC35破裂测试仪来测量的。

“格利刚度”测量弯曲材料片所需的力。Gurley刚度是使用符合行业标准TAPPI#T543OM-16(2016)和ASTMD6125-97(2007)的Gurley刚度测试仪计算的。

本文使用的“天然纤维素纤维”是指从收获时起保持其原始结构的纤维素纤维。天然纤维素纤维是非再生纤维，其中“再生纤维”是指经过化学和/或物理处理以分解原始纤维结构，然后重新构成新的纤维结构的纤维。再生纤维素纤维的示例包括人造丝和粘胶纤维。

“透气度”是指定量在125Pa(约0.5英寸水柱)压降下流过过滤介质的空气量(ft³-min^-1-ft^-2)。一般而言，渗透性，如所使用的术语，通过根据ASTMD737使用可从马里兰州盖瑟斯堡的Frazier Precision Instrument Co.Inc.获得的Frazier Permeability Tester或可从斯帕坦堡，卡罗莱纳州29301的Advanced Testing Instruments Corp(ATI)获得的TexTest3300或TexTest3310通过弗雷泽渗透性测试来评估。

过滤材料配置

本文公开的过滤材料通常是混合且粘合的纤维的片材。在各种实施方式中，过滤材料具有粘合纤维和人造丝纤维。在一些实施方式中，过滤材料限于粘合纤维和人造丝纤维并且不含任何其他成分。在一些实施方式中，过滤材料限于粘合纤维、人造丝纤维和天然纤维素纤维并且不含任何其他成分。在示例中，粘合纤维是双组分纤维。双组分纤维可以是聚酯双组分纤维。在示例中，人造丝纤维包括不规则人造丝纤维。在示例中，人造丝纤维包括原纤化人造丝纤维。下面更详细地描述过滤材料中的纤维。

在各种实施方式中，过滤材料不含玻璃纤维，意味着玻璃纤维按重量计小于过滤材料的3％、小于1％、或小于0.5％、或0％。在过滤材料是过滤系统中最下游的过滤介质并且玻璃纤维可能与下游系统部件产生负面相互作用的实施方式中，这种构造可能是理想的。在一些实施方式中，过滤材料是单层材料。然而，在过滤材料的一些实施方式中，可能期望在过滤组件中层叠多层过滤材料。

在一些实施方式中，过滤材料通常不含支撑层，例如稀松布层。“支撑层”在本文中被定义为被配置为联接到过滤材料的单独的材料层，其中支撑层的主要功能是赋予过滤材料结构完整性而不是过滤(包括聚结)功能。支撑层的特征通常在于相对于聚结层具有高透气性。支撑层通常具有大于或等于200ft³-min^-1-ft^-2的透气度。在各种示例中，支撑层具有大于或等于400ft³-min^-1-ft^-2的透气度。一些支撑层具有小于或等于1000ft³-min^-1-ft^-2的透气度。

在各种实施方式中，过滤材料片材在穿过片材表面区域的流阻方面具有变化。片材可限定穿过片材的多个离散的相对低阻力流动路径，其中流动路径中的纤维密度与穿过片材的相邻位置相比较低。相对低阻力的流动路径通常各自具有延伸穿过介质厚度的长度和垂直于该长度的横向尺寸(例如直径或对角线测量值)。这种低阻力流动路径可以至少部分地在过滤材料片材本身的形成过程中通过使用下面更详细地描述的特定类型的纤维来形成。低阻力流动路径可以根据孔径分布来量化，例如，其中大的孔径分布代表穿过介质的流动阻力的相对较高的变化。下面更详细地描述孔径分布。

在一些实施方式中，穿过过滤材料片的相对低阻力流动路径的存在可以有利地促进分散相(例如水或空气)的聚结和生长。在一些示例中，流动路径可以以横跨过滤材料片材的至少一部分的图案形成。在一些实施方式中，流动路径通常肉眼不可见。

在一些实施方式中，低阻力流动路径至少部分地由穿过介质的狭窄穿孔或切口形成的穿孔限定，例如通过将针刺穿介质。形成穿孔可以在穿孔位置处切断或撕裂一根或更多根纤维。这样，一根或更多根纤维端部可定位在刺穿位置处或邻近刺穿位置。形成低阻力流动路径的过滤材料的区域通常是不规则且不平坦的。在各种实施方式中，形成低阻力流动路径的过滤材料的区域不是平滑的，例如如果流动路径是通过诸如激光烧蚀等的熔融/燃烧操作形成的。限定穿孔位置的纤维端部和纤维可以有利地增加纤维与流体之间的相互作用并限定用于聚结分散相的流动路径。

过滤材料特性

本文公开的过滤材料可以具有通常范围为40g/m²至150g/m²的基重，并且在一些实施方式中范围为100g/m²至150g/m²的基重。过滤材料的基重可取决于在特定过滤元件中实施时材料的具体构造。例如，如果过滤材料被构造成以盘绕构造包裹在芯周围以形成围绕芯的多个层，则单层过滤材料的基重可接近40g/m²至70g/m²，而设置在芯周围的过滤材料层的组合可以具有范围为100g/m²至150g/m²的组合基重。在过滤材料与其他介质层共同进行打褶的一些实施方式中，还可能期望过滤材料具有范围从40g/m²到70g/m²的相对较低的基重。相对较低的基重可以增加过滤材料的柔韧性，这对于各种过滤器组件制造工艺(包括例如共同进行打褶或包裹)可能是有利的。

在各种实施方式中，过滤材料的透气度在100ft³-min^-1-ft^-2至500ft³-min^-1-ft^-2的范围内，其中透气度是弗雷泽(Frazier)渗透率。在一些实施方式中，透气度范围为130ft³-min^-1-ft^-2至300ft³-min^-1-ft^-2或130ft³-min^-1-ft^-2至200ft³-min^-1-ft^-2。

过滤材料可以具有0.2mm至2.0mm或0.5mm至1.8mm范围内的厚度，其中厚度在1.5psi(10.3kPa)下测量。在一些实施方式中，过滤材料具有至少0.25mm的厚度。在一些实施方式中，过滤材料具有至少0.4mm的厚度。

过滤材料的另一特征是过滤材料可以具有相对低的密实度。如本文所用，“密实度”是固体纤维体积除以所讨论的过滤材料的总体积，通常表示为百分比。在典型的实施方式中，颗粒过滤层的密实度小于15％，更典型地小于12％，更经常地小于10％。在各种实施方式中，过滤材料的密实度范围为5％至9％。

过滤材料可以具有5.0μm至20.0μm范围内的P10值，其中P10值反映孔的直径，在该孔处10％的流体流过该直径或更小直径的孔。过滤材料的P95值范围为75.0μm至200.0μm。P95的值反映了95％的流体流经该直径或更小直径的孔的孔径。P95/P10比率可以在5至10的范围内，其中较大的P95/P10比率通常反映较大的孔径范围，并且存在相对较大的孔。在一些实施方式中，具有相对较大范围的孔径的过滤材料可以具有改进的聚结性能。

在一些实施方式中，符合本文公开的技术的过滤材料是相对坚固的。这样的配置可以有利地简化介质的制造。这种构造可以有利地允许省略可能对过滤材料的性能产生负面影响的支撑层。例如，在一些实施方式中，过滤材料具有范围从10.0N/cm至40.0N/cm的机器方向拉伸强度。在一些具体示例中，机器方向拉伸强度在15N/cm至30N/cm的范围内。作为另一个示例，在一些实施方式中，过滤材料具有范围从150kPa至600kPa的破裂强度。在一些具体示例中，破裂强度范围为400kPa至600kPa。作为另一个示例，在一些实施方式中，过滤材料通常具有在600mg至2500mg范围内的机器方向上的Gurley刚度。在一些具体实施方式中，Gurley刚度的范围可以是1000mg至2500mg或1400mg至2300mg。

粘合纤维

粘合纤维通常构造成为过滤材料中的其他纤维提供支撑，并且还可以为过滤材料增加改进的处理性、强度和抗压性。在某些实施方式中，粘合纤维还在配料配制、片材或层形成以及下游加工、包括厚度调节、干燥、切割和过滤元件形成期间提供改进的可加工性。过滤材料可以部分地通过加热过程形成，其中热塑性粘合聚合物至少部分地熔融并粘合至纤维混合物中的抵接纤维。在各种实施方式中，粘合纤维可以包括热固性聚合物。

本文使用的粘合纤维通常具有高于所得过滤材料的预期操作环境的最低熔点。在一些实施方式中，所有形成的过滤材料中的粘合纤维具有至少80℃、至少90℃或至少100℃的熔点。

如本文所公开的粘合纤维的使用可以有利地允许省略非纤维树脂作为过滤材料中的粘合剂。非纤维树脂可能具有与当前技术的一些实施相关的一些缺点。例如，非纤维树脂可能不利地在纤维表面上形成膜，这可能干扰纤维的性能并减少过滤材料内纤维的功能表面积。非纤维树脂可部分或完全填充过滤材料中的孔，这可通过例如降低过滤材料的渗透性来干扰过滤材料的性能。此外，由于树脂迁移到介质层的特定位置，非纤维树脂可能导致过滤材料上缺乏均匀性。在各种实施方式中，符合本文公开的技术的过滤材料不含非纤维树脂，非纤维树脂在本文中用于表示按重量计过滤介质小于过滤材料的3％、小于1％、小于0.5％或0％。

粘合纤维的使用可以有利地允许在符合本公开的过滤材料中省略支撑层，例如稀松布层。特别地，粘合纤维可构造成赋予过滤材料足够的强度和刚性，使得支撑层将是不必要的。与具有支撑层的过滤材料相比，不含支撑层的过滤材料可有利地具有改善的聚结。在后一种情况下，支撑层可能通过减少分散相的生长或干扰分散相从过滤材料的干净释放而对聚结产生负面影响。此外，向过滤材料添加支撑层增加了与至少将支撑层联接至过滤材料的其他层相关联的制造步骤。因此，省略支撑层可以有利地简化过滤器组件的制造。

粘合纤维通常可以小于过滤材料重量的70％。在一些实施方式中，过滤材料具有按重量计超过0％的粘合纤维。在一些实施方式中，过滤材料具有15％至45％、20％至50％、或25％至45％的粘合纤维。在一些实施方式中，粘合纤维可以包括单组分粘合纤维，例如尼龙或聚酯纤维。在一些其他实施方式中，粘合纤维可以包括双组分纤维，现在将对双组分纤维进行讨论。

双组分纤维

在一些实施方式中，粘合纤维可掺入一种或多种类型的双组分纤维。双组分纤维可以包括任何合适的双组分纤维或双组分纤维的组合。术语“双组分纤维”是指具有至少一种具有熔点的热塑性粘合聚合物部分和具有与粘合聚合物部分不同且熔点更高的第二热塑性结构聚合物部分的纤维。这些纤维的物理配置通常为“并排”或“皮芯”结构。在并列结构中，两种热塑性聚合物树脂通常以并列结构中的连接形式挤出。其他纤维形态包括叶状双组分纤维，其中纤维的稍端具有由比纤维的其余部分熔点更低的聚合物形成的叶状部。熔点较低的聚合物充当粘合剂，熔点较高的聚合物充当结构材料。在皮芯结构中，芯含有较高的结构纤维熔点，而皮含有较低的粘合层熔点。在一些实施方式中，双组分纤维优选具有皮芯结构。

在一些实施方式中，符合本文公开的技术的过滤材料可以具有按重量计达70％的双组分纤维。在一些实施方式中，过滤材料具有超过0％的双组分纤维。在一些实施方式中，过滤材料具有15％至45％、20％至50％、或25％至45％的双组分纤维。

双组分纤维的较低熔点聚合物可以具有这样的熔点，使得在热成形过程期间，纤维被加热到使得较低熔点聚合物能够将纤维熔合并粘合成完整纤维网的温度。通常，双组分纤维的较高熔点聚合物是为网提供结构完整性并且在热粘合温度或使用温度下不熔融的材料。因此，将纤维网加热至高于较低熔点聚合物的熔点或玻璃化转变温度且低于较高熔点聚合物的熔点或玻璃化转变温度的温度。在实施方式中，当熔融或软化的纤维组分接触其他双组分纤维以及形成的过滤材料内的任何其他纤维和添加剂时，完成熔融熔合。

例如，在一个实施方式中，双组分纤维可以包括熔点为至少100℃、至少120℃或至少140℃的较低熔点聚合物。在一些实施方式中，较低熔点聚合物的熔点在140℃至160℃范围内。双组分纤维还可包含熔点为至少235℃或至少240℃的较高熔点聚合物。在一些实施方式中，较高熔点聚合物具有240℃至260℃范围内的熔点。

不希望受理论束缚，据信虽然双组分纤维的相对低熔点重量聚合物在片材、介质或过滤器形成条件下熔融以粘合双组分纤维和存在的其他纤维在将介质加工成机械稳定的片材、介质或过滤器时，双组分纤维的较高熔点聚合物有助于在热成型过程中保持介质的低密实度结构，因为较高熔点聚合物不会熔融，因此，将纤维网中的其他纤维分开。

在一些实施方式中，介质可以包括第一双组分纤维和第二双组分纤维。包含具有与第一双组分纤维不同的特征的第二双组分纤维可以改进将纤维形成为片材、层和/或过滤介质的容易性。

例如，第一双组分纤维可以包括熔点为至少100℃、至少120℃或至少140℃的较低熔点聚合物。在一些实施方式中，较低熔点聚合物的熔点在140℃至160℃范围内。第一双组分纤维还可包含熔点为至少235℃或至少240℃的较高熔点聚合物。在一些实施方式中，较低熔点聚合物的熔点在235℃至260℃范围内。按重量计，第一双组分纤维可以占过滤材料的0％至30％。在一些实施方式中，按重量计，第一双组分纤维可以占过滤材料的10％至20％。

在这样的示例中，第二双组分纤维可以包括熔点为至少80℃、至少90℃或至少100℃的较低熔点聚合物。在一些实施方式中，较低熔点聚合物的熔点在90℃至120℃或105℃至115℃范围内。第二双组分纤维还可包含熔点为至少200℃、至少220℃或至少240℃的较高熔点聚合物。在一些实施方式中，较高熔点聚合物的熔点在235℃至260℃范围内。按重量计，第二双组分纤维可以占过滤材料的0％至40％。在一些实施方式中，按重量计，第二双组分纤维可以占过滤材料的10％至20％。在又一个示例中，按重量计，第二双组分纤维可以占过滤材料的30％至45％。

双组分纤维通常具有在5μm至50μm范围内、通常在10μm至20μm范围内的纤维直径。双组分纤维通常具有在0.1毫米(mm)至20mm范围内的长度，通常具有约0.2mm至约15mm的长度。双组分纤维可以具有范围为约1分特(dtex)至5分特或2分特至4分特的线密度。

双组分纤维可以由任何合适的材料制成，包括例如多种热塑性材料，包括聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯等)；聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯、PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯、PBT等)；尼龙(如尼龙6、尼龙6,6、尼龙6,12等)。任何具有适当熔点的热塑性塑料均可用于双组分纤维，而较高熔点聚合物可用于纤维的较高熔点部分。双组分纤维可以具有例如PET/PET或尼龙6/尼龙6,6结构，具有不同熔点的组分/PET或尼龙。

示例性的双组分纤维可以包括聚烯烃/聚酯(皮/芯)双组分纤维，其中聚烯烃例如聚乙烯护套，在低于芯的温度下熔融，例如聚酯或聚酯/聚酯或尼龙/尼龙材料。典型的热塑性聚合物包括聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯及其共聚物；聚四氟乙烯；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯；乙酸乙烯酯，例如聚乙酸乙烯酯、聚乙酸氯乙烯酯；聚乙烯醇缩丁醛；丙烯酸树脂，例如聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，例如尼龙；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯；聚苯乙烯；聚乙烯醇；聚氨酯；纤维素树脂例如，硝酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素等；上述材料的共聚物，例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、科腾橡胶等。

不规则人造丝纤维

在各种实施方式中，符合本文公开的技术的过滤材料具有分布在粘合纤维中的不规则人造丝纤维。人造丝的表面特性可以有利地改善液态烃过滤中的聚结。此外，人造丝纤维的不规则形状可以使介质的密实度相对降低，并且可以使过滤材料的平均孔径相对增大，这可以有利地提高过滤材料聚结的能力。人造丝纤维的不规则形状还可增加纤维表面的相对粗糙度，这可有利地增强纤维的聚结性能。

过滤材料通常按重量计至少35％、40％或50％可以是不规则人造丝纤维。过滤材料通常具有按重量计小于或等于65％或60％的不规则人造丝纤维。在一些实施方式中，过滤材料具有按重量计50％至60％的不规则人造丝纤维。不规则人造丝纤维可以具有1旦(旦尼尔)至7旦或2旦至5旦的线性质量密度。在实施方式中，不规则人造丝纤维可以具有1mm至10mm、3mm至8mm、或5mm至7mm范围内的长度。

不规则人造丝纤维通常不是原纤化的并且与原纤化纤维相比可以具有相对大的横截面。在一些实施方式中，不规则人造丝纤维是叶状人造丝纤维。不规则人造丝纤维可以是多叶人造丝纤维，例如双叶、三叶、四叶、四叶、六叶、甚至八叶人造丝纤维。在一具体示例中，不规则人造丝纤维为三叶人造丝纤维。然而，当然可以考虑其他不规则的纤维横截面形状，例如深槽纤维。

原纤化人造丝纤维

在各种实施方式中，过滤材料包括原纤化人造丝纤维。如上所述，人造丝的表面特性可有利地改善液态烃过滤中的聚结，例如通过促进介质内分散相的生长和分散相从介质中的释放。原纤化人造丝纤维通常可以具有相对高的表面积，相对高的表面积用作液态烃流(例如燃料或油)内的分散相(例如水或空气)的聚结器。原纤化人造丝纤维与不规则人造丝纤维组合可以有利地在过滤材料中产生具有相对宽的孔径分布的孔，这可以改善分散相的聚结。另外，在制造过程中，原纤化纤维可能会缠结，这可以有利地有助于增加过滤材料的强度。

在一些实施方式中，原纤化人造丝纤维可对粘合纤维的外表面具有亲和力，并因此覆盖粘合纤维的暴露表面。这种构造可以限制粘合纤维的表面和待过滤的液体之间的接触，这可以有利地限制粘合纤维干扰人造丝聚结的能力。图1是显示具有聚酯外表面的粘合纤维10热粘合至原纤化人造丝纤维12(Lyocell)的一个示例的SEM图像。原纤化人造丝纤维12围绕粘合纤维10包裹并缠结，使得燃料16中的水滴14与粘合纤维10有限接触或不接触。在该实施方式中，粘合纤维是具有带有聚酯内芯和聚酯外皮的皮芯结构的双组分粘合纤维。

原纤化人造丝纤维可以是过滤材料重量的5％至15％。在一些实施方式中，原纤化人造丝纤维可以是过滤材料重量的5％至10％。在一些实施方式中，原纤化人造丝纤维具有50纳米至1000纳米或50纳米至500纳米范围内的纤维直径。原纤化人造丝纤维可以具有0.0001旦-0.0007旦的线性质量密度。在一种示例性实施方式中，原纤化人造丝纤维是源自康涅狄格州谢尔顿的Engineered Fibers Technology，LLC的原纤化莱赛尔纤维(Lyocellfibers)。

天然纤维素纤维

在一些实施方式中，过滤材料具有相对少量的天然纤维素纤维。天然纤维素纤维可以有利地提高用于过滤材料的湿法成网制造工艺步骤的湿纤维浆料的强度。一般来说，按重量计，过滤材料低于天然纤维素纤维的10％。在一些实施方式中，按重量计，过滤材料是天然纤维素纤维的的6％或更少。然而，在一些实施方式中，过滤材料不含天然纤维素纤维，这意味着过滤材料含有按重量计小于3％、小于1％、小于0.5％或0％的天然纤维素纤维。在一些实施方式中，可能期望过滤材料具有0％的天然纤维素纤维，例如在天然纤维素纤维可能干扰过滤材料的性能的实施方式中。

制造过程

在制造过滤材料时，在某些实施方式中，使用湿法加工形成纤维垫。加热垫以熔融粘合纤维，从而通过内部粘合纤维来形成介质。粘合纤维彼此粘合并与纤维垫中的其余纤维粘合以熔合成机械稳定的介质。

过滤材料通常使用造纸工艺制成。然而，在一些其他实施方式中，介质可以通过使用适合于气流成网加工的类似部件的气流成网工艺来制造。湿法成网片材所用的机器包括手抄片材设备、长网抄纸机、圆筒抄纸机、倾斜抄纸机、组合抄纸机和其他能够将适当混合的纸张形成一层或更多层配料组分的机器，以及除去流体水性成分，形成湿片材。

在示例湿法成网加工中，介质由包含纤维材料在水性介质中的分散体的水性配料制成。分散体的水性液体通常是水，但可以包括各种其他材料，例如pH调节材料、表面活性剂、消泡剂、阻燃剂、粘度调节剂、介质处理剂、着色剂等。通常通过将分散体放置在保留分散固体的筛网或其他穿孔支撑物上，并排出液体以产生湿纸组合物，而从分散体中排出水性液体。湿组合物一旦在支撑物上形成，通常通过真空或其他压力进一步脱水，并通过蒸发剩余液体进一步干燥。除去液体后，通常通过熔融粘合纤维、树脂的某些部分或成形材料的其他部分来进行热粘合。熔融的材料将成分粘合成层。

通常将含有这些材料的纤维浆料混合以形成相对均匀的纤维浆料。然后将纤维浆料进行湿法造纸工艺。一旦浆料形成湿法成网片材，则可将湿法成网片材干燥、固化或以其他方式加工以形成干燥的可渗透的但真实的片材、介质或过滤器。对于商业规模的工艺，双组分垫通常通过使用造纸型机器来加工，例如市售的长网造纸机、网筒、史蒂文斯造纸机、旋转造纸机、反转造纸机、Venti造纸机和倾斜Delta造纸机。

在一些实施方式中，使用倾斜的Delta成型机。例如，双组分垫可以通过形成纸浆和玻璃纤维浆料并在混合罐中混合浆料来制备。该过程中使用的水量可能会根据所使用设备的大小而变化。配料可以进入传统的流浆箱，在其中脱水并沉积到移动的丝网上，在移动的丝网上通过抽吸或真空脱水以形成非织造双组分网。然后可以使网穿过干燥部分，该干燥部分对垫进行干燥并固化任何添加剂并加热粘合纤维以对过滤材料进行热粘合。所得垫可以收集在大卷中以供将来处理、层压到其他介质层或形成过滤元件。

检测结果

燃料-水分离效率测试

测试样品过滤材料的燃料-水分离效率。将每个过滤材料样品(180毫米x150毫米)包裹在穿孔铝筒(直径59毫米x150毫米高)周围以形成过滤器。铝筒用作刚性芯，赋予过滤材料结构完整性。使用两部分环氧树脂胶将过滤材料的端部密封至芯和边缘缝。然后用两部分环氧树脂胶将包裹物和芯附接并密封到塑料过滤器端盖上。两个端盖都有中央孔以允许流体流动。底部端盖允许密度更大的聚结水相通过重力沉降到可排水的收集碗中。顶部端盖允许燃料流流出过滤器。

为了测量燃料水分离效率，原型过滤器在根据ISO16332:2018规范构建的工作台上进行测试。此处列出了与标准测试程序的偏差。通过测试过滤器的流量设置为4.0升每分钟(L/min)。使用带有可调节针阀的孔板，将挑战液滴尺寸调节至所需的平均乳液直径(90μm、75μm和45μm)。上游自由水的液滴尺寸分布使用商业Malvern Instruments(Malvern马尔文，英国)Insitec SX液滴尺寸分析仪和附加的湿流通池测定。使用商用Litronic-FMS/RMH12传感器(Liebherr-Mischtechnik GmbH，德国)测量过滤器上游和下游的自由水含量。使用可调节蠕动泵注入水。调节注水流量以达到1500ppm自由水的目标。从90μm挑战直径开始，然后是75μm，然后是45μm，在每个目标平均液滴直径下对包裹样品进行30分钟测试。报告的水分离效率是在每个挑战直径的30分钟测试中的平均效率[(上游自由水-下游自由水)/上游自由水]。

来自Chevron Phillips Chemical(TheWoodlands,TX)的超低硫柴油用作基础燃料。将10％(按体积计)的大豆生物柴油(爱荷华州梅森市Renewable Energy Group(REG),Inc)添加到基础燃料中以形成燃料混合物。通过悬滴法测定，燃料混合物的界面张力为21.0+-.2达因/厘米。所有测试均使用同一批次的燃料混合物。

对于每个过滤材料样品测试在每个平均液滴尺寸下的燃料水分离效率，这示于下表1中。每个样品都是不含非纤维树脂的热粘合湿法成网介质。测试的过滤材料的每个样品具有不同重量百分比的三叶人造丝纤维(“TL Rayon”)、具有圆形横截面的0.8旦人造丝纤维(“0.8dReg.Rayon”)、原纤化人造丝纤维(“Fibr.Rayon”)”)、聚酯(“PET”)和天然纤维素(“Nat.Cell”)。每个测试的过滤材料样品具有不同的基重(“Basis Wt.”)和渗透率(“Perm.”)。

表1

表1中引用的每个样品在每个平均液滴尺寸下的燃料水分离效率描绘在图5的图表中。虽然通常预期具有较多人造丝纤维的过滤材料将比具有较少人造丝纤维的过滤材料具有更高的燃料水分离效率，但令人惊讶的是，人造丝纤维类型的组合似乎影响燃料水分离效率。例如，比较样品5和样品6，其中样品5的人造丝纤维比样品6少1.4％，聚酯纤维多1.4％，但样品5的燃料水分离效率明显较低。据信，与样品5相比，由于用样品6的三叶形(不规则)和原纤化人造丝纤维替换样品5的非不规则和非原纤化人造丝纤维而导致样品6的渗透性显着增加，这可以有利地从而提高水分离效率。据信，与其他样品相比，样品6的人造丝纤维的表面积增加(通过原纤化纤维和三叶形纤维的相对高的百分比和组合)可以有利地导致过滤材料的水分离效率提高。

样品的燃料水分离效率也与图5中市售的过滤材料产品(产品1)进行了比较。产品1是气流成网介质，由按重量计30％聚酯纤维和70％非不规则、非原纤化人造丝纤维构成。产品1不含非纤维树脂粘合剂。此外，产品1的聚酯纤维不是粘合纤维，并且产品1不含粘合纤维，特别是具有按重量计0％的粘合纤维。相反，聚酯纤维和人造丝纤维通过针刺工艺粘合，使组成纤维缠结在一起。产品1的基重为102+/-10g/m²，厚度为1.4+/-0.14mm，机器方向拉伸强度为0.72N/cm-7.2N/cm。机器方向拉伸强度的测量与上面“定义”部分中定义的程序一致，除了样品在横向上的宽度为约50.8毫米(上述程序的两倍)以允许考虑到材料的相对弱点成功执行测试程序。产品1的爆破强度和Gurley刚度都太低而无法用本文公开的测试程序进行测量。

据信，相对较低产品1的密实度和低压降对于聚结性能来说可能是理想的，因为介质中纤维之间的开口可以促进分散相的生长。然而，不希望受理论束缚，据信产品1的相对弱点可能允许介质随着流体流量的增加而塌陷，导致使用过程中密实度增加、孔径减小以及压力限制增加，这与符合本文公开的技术的过滤材料相比，可能会限制聚结性能。此外，产品1的材料的相对低的强度在许多自动制造工艺中可能是不期望的，其中弱且可压缩的介质可能对将介质形成过滤元件提出挑战。

过滤材料在负载下的性能

构建了一系列原型过滤器组件并将过滤器组件安装到8级公路柴油发动机卡车上。过滤器组件具有相同的过滤器，但出于比较目的，位于过滤器下游的是不同的聚结生长包裹物。对比包裹物是由上述产品1构造的相同包裹物。示例包裹物是与本文公开的技术一致的相同的湿法成网人造丝/粘合纤维过滤材料。示例包裹物具有38％PET纤维、7％原纤化莱赛尔纤维和55％三叶人造丝纤维。对比包裹物和示例包裹物安装在具有相同结构的过滤器组件中并且用于相同类型的卡车中。然而，卡车的运行环境不同，因此过滤器组件暴露在不同的条件下。

安装有过滤器组件的卡车行驶了3,000至65,000英里。以不同的里程间隔从卡车上拆下过滤器组件，并测试燃料水分离效率。测试协议遵循ISO16332:2018，平均挑战液滴直径设置为150μm。在测试之前，测量每个过滤器组件的压差，其中过滤器组件上相对较高的污染物负载导致较高的压差。在测量到5kPa至15kPa压差之间的过滤器组件中，压差与载有污染物但仍在其使用寿命内的过滤器组件相关，具有对比包裹物的过滤器组件的平均燃料水去除效率为80.8％，而具有示例包裹物的过滤器组件的平均燃料水去除效率为91.2％。

对于燃料水去除效率测试，使用来自Corrigan Oil(Brighton,MI)的高电导率超低硫柴油作为基础燃料。将来自Corrigan Oil(密歇根州布莱顿)的10％(按体积计)大豆生物柴油添加到基础燃料中以形成燃料混合物。通过悬滴法测定，燃料混合物的界面张力为14.0+-.5达因/厘米。所有测试均使用同一批次的燃料混合物。

过滤器组件

符合本文所公开的技术的过滤器组件通常结合有本文上述的过滤材料。过滤材料通常构造成定位在过滤器组件内的其他介质的下游。在一些实施方式中，过滤器组件可以是包含上述过滤材料的单个过滤器元件。在这样的示例中，过滤材料相对于过滤器组件内的其他介质定位在最下游位置。在一些其他实施方式中，过滤器组件可以是多个过滤器元件，其中符合本公开的过滤材料被并入第二过滤器元件中，第二过滤器元件被配置为定位在第一过滤器元件的下游。在这样的示例中，第一过滤元件可以具有颗粒过滤层和聚结层。

符合本文公开的技术的过滤器组件通常具有过滤材料、过滤材料下游的聚结层、以及在聚结层下游的生长介质。生长介质与上述过滤材料一致。

过滤器组件配置

图2A和图2B描绘了符合各种实施方式的示例过滤器组件100。过滤器组件100通常具有颗粒过滤层110、聚结层120和生长介质130。在当前示例中，过滤器组件100是构造成安装在过滤系统中的过滤器元件。

颗粒过滤层110通常构造成从液体流(例如液体烃流，包括例如燃料和油的示例)过滤颗粒。在各种实施方式中，颗粒过滤层110位于聚结层120的上游。在各种实施方式中，颗粒过滤层110位于生长介质的上游。下面更详细地描述颗粒过滤层110中的具体示例纤维和其他材料以及颗粒过滤层110的具体性质。

聚结层120相对于穿过过滤器组件100的流体流定位在颗粒过滤层110的下游。聚结层120可以具有一层或更多层聚结介质，聚结介质通常被配置成将分散相聚结在液态烃流中。在一些实施方式中，聚结介质被配置为聚结燃料流中的水。在一些实施方式中，聚结介质构造成聚结液压油流中的空气。在各种实施方式中，聚结层120联接至颗粒过滤层110。下面更详细地描述聚结层120中的具体示例纤维和其他材料以及聚结层120的具体性质。

生长介质130是位于聚结层120下游的层。在一些实施方式中，生长介质130直接联接到聚结层120。在一些其他实施方式中，例如所描绘的实施方式，生长介质130可以直接连接至聚结层120。在一些其他实施方式中，如上所述的一个实施方式，介质130直接联接到支撑层122，支撑层122直接联接到聚结层120。下面更详细地描述包括用于构造示例支撑层的材料的示例支撑层。在一些其他实施方式中，附加的支撑层可以联接至颗粒过滤层110。支撑层可以联接至颗粒过滤层110的上游侧或颗粒过滤层110的下游侧，并且可以是除此以外或者替代地，支撑层122连接至聚结层120的下游侧。

在当前示例中，为了讨论该图而统称为“过滤器介质组件”104的颗粒过滤层110、聚结层120和生长介质130是穿过流体流动路径102的成系列的层。在过滤器介质组件104中的各层共同进行打褶以共同限定在第一组褶皱折叠部142与第二组褶皱折叠部144之间延伸的多个褶皱140。第一组褶皱折叠部142限定第一面(也由元件编号142表示)并且第二组褶皱折叠部144限定第二面(也由元件编号144表示)。第一面142和第二面144是过滤元件的流动面，这意味着流体流被引导穿过其中以用于过滤目的。在一些其他实施方式中，过滤器介质组件是围绕纵向轴线x以螺旋构造包裹的介质片材。

颗粒过滤层110、聚结层120和生长介质130共同限定管状结构。具体地，第一组褶皱折叠部142累积地限定过滤器介质组件104的外周向限界111a，并且第二组褶皱折叠部144累积地限定过滤器介质组件104的内周向限界111b。在当前示例中，过滤器介质组件104的内周向限界111b是过滤器介质组件104的内径向边界119(内径向边界119也是第二组褶皱折叠部144)。外周向限界111a是外径向边界117(外径向边界117也是第一组褶皱折叠部142)。

在各种示例中，过滤器组件100具有中央通道106、联接到过滤器介质组件104的第一介质端部112的第一端盖150、以及联接到过滤器介质组件104的第二介质端部114的第二端盖152。过滤器组件100限定流体流动路径102，其中流体流动路径102延伸穿过过滤器介质组件104。过滤器介质组件104和中央通道106共享中央轴线x，其中中央轴线x沿纵向方向延伸(图2A中可见)。

在一些实施方式中，结构支撑件154(例如第一结构支撑件154)可沿着过滤器介质组件104的内周向限界111b抵接过滤器介质组件104。实际上，在一些实施方式中，结构支撑件156(例如第二结构支撑件156)围绕过滤器介质组件104的外周向限界111a。结构支撑件154、156通常构造成向过滤器介质组件104提供机械支撑，以例如在过滤器介质组件104受到液体流过所产生的力时，防止过滤器介质组件104塌陷。结构支撑件154、156通常不表现出颗粒过滤效率并且比过滤器介质组件104更具渗透性。结构支撑件154、156可以是抵接过滤器介质组件104的内周向限界111b/外周向限界111a的管状金属或塑料支撑筛网。在一些实施方式中，可以省略结构支撑件154、156中的一个或两个结构支撑件。

如图2A所示，过滤器介质组件104的第一介质端部112联接至第一端盖150，并且过滤器介质组件104的第二介质端部114联接至第二端盖152。过滤器介质组件104限定从第一介质端部112延伸到第二介质端部114的中央通道106。在当前示例中，中央通道106限定流体流动路径102的一部分。在当前示例中，流体流动路径102延伸穿过第二端盖152并且穿过过滤器介质组件104的第二介质端部114。

第一端盖150一般构造成保持过滤器介质组件104的第一介质端部112并且对穿过过滤器介质组件104的流体流动路径102的一部分进行限定。第一端盖150联接到第一介质端部112。第一端盖150具有第一介质灌封结构件123，第一介质灌封结构件123构造成接收过滤器介质组件104的第一介质端部112。在一些实施方式中，第一端盖150的第一介质灌封结构件123还构造成接收任何结构支撑件154、156。第一介质灌封结构件123由抵接过滤器介质组件104的第一介质端部112的环形表面124、内管状凸缘125和外管状凸缘126限定。内部管状凸缘125从环形表面124纵向延伸到中央通道106中。内部管状凸缘125抵接过滤器介质组件104的第一结构支撑件154。外部管状凸缘126从抵接第二结构支撑件156的环形表面124纵向延伸。在各种实施方式中，第一介质灌封结构件123和过滤器介质组件104的第一介质端部112用设置在第一介质灌封结构件123中的粘合剂/密封剂结合。

第一端盖150具有围绕纵向轴线x的外周向密封表面128，外周向密封表面128被配置为与过滤系统部件形成密封部，这将在下面更详细地描述。外周向密封表面128共享过滤器介质组件104和中央通道106的中央轴线x。外周向密封表面128可以是构造成接收弹性体部件(例如O形环127)的周向腔。在一些实施方式中，周向腔是不连续的，而在其他实施方式中，周向腔是连续的。

第二端盖152一般构造成保持过滤器介质组件104的第二介质端部114并限定穿过过滤器介质组件104的流体流动路径102的一部分。在当前示例中，第二端盖152限定流体流动路径102的过滤器元件出口151。第二端盖152具有第二介质灌封结构件134，第二介质灌封结构件134构造成以可密封的方式接收过滤器介质组件104的第二介质端部114。第二介质灌封结构件134由抵接过滤器介质组件104的第二介质端部114的环形表面132和外管状凸缘133限定。外管状凸缘133在过滤器介质组件104的第二介质端部114的外径向边界117上从环形表面132纵向延伸。在各种实施方式中，第二介质灌封结构件134和过滤器介质组件104的第二介质端部114用设置在第二介质灌封结构件134中的粘合剂/密封剂结合。

应当注意的是，本文公开的技术不受过滤器组件的端盖的具体构造的限制。此外，还可以使用各种其他过滤器组件构造。例如，虽然本文公开的柱形过滤器元件被描绘和描述为具有由外向内的流动方向，但在一些其他示例中，过滤器组件可被配置为具有由内向外的流动方向。

图3A是与示例性实施方式一致的过滤器组件200的另一示例性构造的第一截面图，并且图3B是与图3A的过滤器组件200一致的第二截面图。除非与当前描述或对应的附图相矛盾，否则过滤器组件200是与上面参考图2A-图2B讨论的过滤器组件的讨论大体一致的过滤器元件。在当前示例中，颗粒过滤层210和聚结层220串联分层并且共同进行打褶。颗粒过滤层210和聚结层220共同限定具有中央开口206的管状结构，类似于上面的示例。然而，生长介质230在中央开口206内形成非褶皱管。在一些示例中，生长介质230可以围绕内部结构支撑件254包裹或盘绕。在该示例中，生长介质230、颗粒过滤层210和聚结层220共同封装在第一端盖250和第二端盖252(图3A中可见)中以形成过滤器组件，然而在一些其他实施方式中生长介质230可以与端盖分离。

图4A是与示例性实施方式一致的过滤器组件300的又一示例性构造的第一截面图。图4B是与图4A一致的示例过滤器组件300的第二横截面。过滤器组件300通常具有颗粒过滤层310、聚结层320和生长介质330。过滤器组件300可与被配置为安装在过滤系统中的过滤器元件一致。

除非与当前描述或相应附图相矛盾，颗粒过滤层310和聚结层320具有与上面参见图2A-图3B讨论中讨论的那些构造类似的构造。具体地，聚结层320位于颗粒过滤层310的下游。聚结层320和颗粒过滤层310是带褶的并且共同限定具有中央开口306的管状结构。在一些实施方式中，支撑层332可以联接至聚结层320或颗粒过滤层310之一或聚结层320和颗粒过滤层310二者。在这样的实施方式中，支撑层332可以用颗粒过滤层310和聚结层320进行打褶。颗粒过滤层310、聚结层320和任何支撑层332可限定过滤器组件的过滤器介质组件。在当前示例中，支撑层332联接到聚结层320并且定位在聚结层320的下游。

在一些实施方式中，内部结构支撑件354可定位成抵接对过滤器介质组件304的第一流动面进行限定的内周向边界319。然而，内部结构支撑件354可被省略。在一些实施方式中，外部结构支撑件(当前未描绘)可定位成抵接对过滤器介质组件304的第二流动面进行限定的外周向边界317。

与上面讨论的示例类似，生长介质330定位在聚结层320的下游。生长介质330具体定位在由过滤器介质组件304限定的中央开口306内，并且在一些实施方式中，在内部结构支撑件354内。然而，与上述实施方式不同，在当前示例中，径向间隙305被限定在聚结层320与生长介质330之间的中央开口306中。

过滤器组件300可以具有设置在中央开口306内的内芯360。内芯360可围绕中央轴线x限定。内芯360可以是固定到端盖350、352中的一者或两者的可渗透结构特征部。内芯360限定流体流动路径302的一部分。内芯360可特别地构造成接收流体，该流体已经穿过过滤介质层(例如，颗粒过滤层310、聚结层320和生长介质330)。因此，内芯360位于颗粒过滤层310、聚结层320和生长介质330的下游。

在当前示例中，生长介质330是过滤材料片材，过滤材料片材以螺旋构造包裹在内芯360周围以形成横跨流体流动路径302串联布置的多层生长介质330。这样，生长介质330具有管状结构。生长介质330可以联接至内芯360，例如沿着生长介质330的端部粘合至内芯360的长度，然后围绕内芯360盘绕。

在各种示例中，过滤器组件300具有中央开口306、联接到过滤器介质组件304的第一介质端部312的第一端盖350、以及联接到过滤器介质组件304(图4A中可见)的第二介质端部314的第二端盖352。过滤器组件300限定流体流动路径302，其中流体流动路径302延伸穿过过滤器介质组件304。过滤器介质组件304和中央开口306共享中央轴线x，其中中央轴线x沿纵向方向延伸。

在一些实施方式中，过滤器组件300被构造成在过滤后维持聚结的分散相与液态烃之间的分离。在这样的实施方式中，过滤器组件300限定生长介质330下游的流体流动路径302的两个分支：聚结路径302a和分离的烃路径302b。在该示例中，多孔屏障370跨过生长介质330下游的流体流动路径302设置在过滤器组件300中。多孔屏障370通常构造成阻碍具有最小尺寸的聚结的分散相(例如水滴或气穴)的通过，同时允许连续相(例如液态烃)通过。聚结路径302a从多孔屏障370上游和生长介质330下游的间隙区域362延伸出过滤器组件300。分离的烃路径302b从多孔屏障370下游延伸出过滤器组件300。

在当前示例中，多孔屏障370是管状筛网结构件，管状筛网结构件具有联接到第一端盖350的第一端部和联接到第二端盖352的第二端部。在一些实施方式中，多孔屏障370具有带褶的管状结构结构。下面更详细地描述多孔屏障370的示例构造以及多孔屏障370的具体性质。

虽然本文描述和讨论的示例过滤器组件是柱形过滤器元件，但是应当理解，本文讨论的生长介质可以并入具有多种不同构造的过滤器组件中。例如，符合本文公开的技术的过滤器组件可以包括板式过滤器。多个板式过滤器可以并入这样的过滤器组件中，其中每个板式过滤器与相邻的板式过滤器串联布置。在另一个示例中，单板式过滤器可用于这样的过滤器组件中，其中颗粒过滤层、聚结层和生长介质跨由板式过滤器限定的流体流动路径以分层系列布置。

颗粒过滤层

颗粒过滤层可由本领域已知的多种材料和材料的组合构成。颗粒过滤层可以是单层或多层过滤介质。

颗粒过滤层通常可以由介质纤维和粘合剂构成。“介质纤维”在本文中定义为向层提供功能性过滤特性的纤维。介质纤维可以是例如玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、聚酯或天然纤维素。大部分玻璃纤维可用于颗粒过滤层的一些示例性实施方式中。除了玻璃纤维之外，在一些实施方式中适用于介质纤维的替代纤维包括碳纤维、天然纤维素纤维和/或聚酯纤维。在一些实施方式中，介质纤维是短纤维。通常合适的碳纤维应当具有小于25微米、更理想地小于15微米、并且优选地小于10微米的平均直径。合适的碳材料的商业来源包括：Unitika、Kynol等。

在实施方式中，颗粒过滤层包含玻璃纤维，玻璃纤维的量相当于颗粒过滤层中总固体重量的约10％至90％，或相当于颗粒过滤层中总固体重量的约20％至80％，或相当于颗粒过滤层中的总固体重量的约25％至75％，或相当于颗粒过滤层中总固体重量的约50％。在一些实施方式中，采用多于一种玻璃纤维源的共混物，其中采用多于一种玻璃纤维源的共混物以形成颗粒过滤层中玻璃纤维的总重量百分比。在一些这样的实施方式中，选择玻璃纤维源的共混物以控制颗粒过滤层的渗透性。例如，在一些实施方式中，将来自如下多于一个玻璃纤维源的玻璃纤维组合增加了颗粒过滤层的渗透性：所述玻璃纤维具有约0.3微米至0.5微米的平均纤维直径、所述玻璃纤维具有约1微米至2微米的平均纤维直径、所述玻璃纤维具有约3至6微米的平均纤维直径、所述玻璃纤维具有约6至10微米的平均纤维直径、以及所述玻璃纤维具有约10至100微米的平均纤维直径，包括上述玻璃纤维的两种或更多种的共混物。在一些这样的实施方式中，选择玻璃纤维共混物以赋予颗粒过滤层受控的孔径，从而产生限定的渗透性。

颗粒过滤层通常还具有粘合剂。在一些实施方式中，粘合剂可以是非纤维树脂。通常，粘合剂是粘合纤维，例如双组分纤维，双组分纤维已经在上面参考过滤材料进行了讨论。在这样的实施方式中，颗粒过滤层可以不含非纤维树脂。

颗粒过滤层的性能特性受到控制与颗粒过滤层的纤维尺寸、孔结构、密实度和可压缩性相关的属性的影响。一般而言，使用具有相对低的密实度和低压缩性、同时还具有相对小的平均流动孔径但相对大的最大流动孔径的介质，产生可以去除颗粒而不会过早堵塞的示例性介质构造。在一些实施方式中，颗粒过滤层在空气中是亲水的，这意味着当使用标准接触角测量装置(例如，第一个十埃接触角仪器)测量时，空气中的水滴具有小于90度的与过滤层表面的接触角。颗粒过滤层110的亲水性可区别于可用于燃料中的颗粒过滤的传统熔喷材料，传统熔喷材料在空气中往往是疏水性的。“空气中疏水”通常是指空气中的水滴与介质表面的接触角大于90度。

在一些实施方式中，颗粒过滤层具有相对低的密实度水平。在典型的实施方式中，颗粒过滤层的密实度小于15％，更典型地小于12％，更经常地小于10％。在某些实施方式中，密实度小于9％、小于8％或小于7％。颗粒过滤层通常具有范围为约45ft³-min^-1-ft^-2至约200ft³-min^-1-ft^-2的透气度。

在一些实施方式中，非纤维粘合剂树脂可用于帮助将介质纤维和任选的粘合纤维粘合成机械稳定的颗粒过滤层。这种热塑性粘合剂树脂材料可以以干粉或溶剂体系的形式使用，但通常是乙烯基热塑性树脂的水分散体。为了使颗粒过滤层获得足够的强度，非纤维树脂不是必需的，但可以使用。

聚结层

聚结层通常位于生长介质的上游并且位于颗粒过滤层下游。聚结层可以与本领域通常已知的聚结层一致地构造。聚结层可以包含介质纤维和粘合剂。在一些实施方式中，聚结层不含双组分纤维。

聚结层可以具有范围从约0.3μm至约10μm、或从约0.69μm至约7.5μm的平均纤维直径。当在8psi(55.1kPa)下测量时，聚结层通常可以具有范围从约0.3mm至约1.0mm的厚度。在一些实施方式中，当在8psi(55.1kPa)下测量时，聚结层可以具有范围从约0.4mm至约0.7mm的厚度。聚结层通常构造成具有约50g/m²至约150g/m²、或约80g/m²至约115g/m²的基重。在一些实施方式中，聚结层的基重可高于颗粒过滤层的基重。聚结层的透气度可以小于颗粒过滤层的透气度。在一些实施方式中，聚结层的透气度范围为约3ft³-min^-1-ft^-2至约70ft³-min^-1-ft^-2。在一些具体实施方式中，聚结层的透气度范围为10ft³-min^-1-ft^-2至40ft³-min^-1-ft^-2。

在各种实施方式中，聚结层是湿法成网介质。聚结层可基本上由纤维、表面处理剂和粘合剂材料构成，这意味着聚结层按重量计至少95％、98％或100％由纤维、表面处理剂和粘合剂材料构成。在一些实施方式中，聚结层是涂覆有表面处理剂的非织造纤维垫，其中纤维用粘合剂材料粘合。表面处理剂通常被配置为改变其中纤维的表面能，并且粘合剂材料通常被配置为对聚结层的纤维进行粘合。

聚结层的纤维可以是多种类型的纤维和纤维的组合，并且通常是非织造的。聚结层的纤维可以是玻璃纤维、天然纤维、合成纤维、聚合物纤维、陶瓷纤维、金属纤维、碳纤维及其组合。当然也可以考虑其他类型的纤维。在一些实施方式中，聚结层具有玻璃纤维和聚酯纤维。按重量计，纤维可以占聚结层的50％至95％。在一些实施方式中，按重量计，聚结层至少70％是玻璃纤维。在一些实施方式中，按重量计，聚结层的至少85％玻璃纤维。

表面处理剂通常被配置为改变聚结层内的纤维的表面性质。表面处理剂可以具有多种构造和组成，并且在一些实施方式中，表面处理剂是含氟化合物。可用于聚结层的纤维上的一种示例性表面处理剂是聚四氟乙烯分散体。一些其他示例性表面处理剂是丙烯酸氟烷基酯聚合物、甲基丙烯酸全氟烷基酯共聚物、氟化烃、氟丙烯酸酯聚合物、甲基丙烯酸氟烷基酯聚合物、全氟烷氧基聚合物(PFA)、氟化乙烯-丙烯(FEP)。表面处理剂的范围可以是聚结层重量的0.01％至25％。在一些实施方式中，表面处理剂占聚结层重量的5％-20％或10％-15％。

粘合剂材料通常构造成粘合聚结层中的纤维。作为示例，粘合剂材料可以是丙烯酸树脂或环氧树脂。在一些具体示例中，粘合剂材料是丙烯酸乳胶粘合剂。在一些示例中，粘合剂材料是苯乙烯/丙烯腈共聚物树脂。粘合剂材料可以是乳液聚合物、树脂、环氧树脂、溶液聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯、丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯、丙烯腈、聚氨酯、脲甲醛、三聚氰胺甲醛、酸化丙烯酸酯、聚乙烯醇及其组合。在一个实施方式中，粘合剂材料可以具有已被改性以包含一个或更多个官能团的聚合物。例如，聚合物可以被官能化以包含另外的羧酸盐。聚结层按重量计3％至约40％可以是粘合剂材料，或者按重量计约5％至约25％可以是粘合剂材料，或按重量计约10％至约20％可以是粘合剂材料。

支撑层

本文公开的过滤元件的一些实施方式具有支撑层。支撑层可联接至颗粒过滤层、聚结层之一或两者。在一些实施方式中，支撑层位于颗粒过滤层的上游并且联接至颗粒过滤层。在一些实施方式中，支撑层位于聚结层下游并且联接至聚结层。在又一些实施方式中，支撑层定位在颗粒过滤层和聚结层之间并且联接至颗粒过滤层和聚结层两者。支撑层可由多种材料和材料的组合构成，但通常被配置为向颗粒过滤层和聚结层提供结构支撑。在支撑层位于聚结层下游的一些实施方式中，支撑层可构造成允许聚结的分散相相对完整地离开过滤材料并防止聚结的分散相从聚结层乳化。

在一些实施方式中，支撑层是双组分纤维。在一些这样的实施方式中，双组分纤维是具有尼龙外皮的基本上连续的聚酯纤维，例如由位于北卡罗来纳州阿什维尔的BonarInc.提供的在一些其他实施方式中，支撑层是纤维素材料。在一些实施方式中，支撑层是稀松布，例如非织造聚酯稀松布。在一些实施方式中，聚酯稀松布是由位于北卡罗来纳州夏洛特市的Polymer Group,Inc.提供的Reemay。支撑层可以是天然纤维素和聚酯等材料的组合。在一些实施方式中，支撑层是金属丝网。当然也可以考虑其他材料用于支撑层。

支撑层还可以具有一种或更多种粘合材料。例如，在一些实施方式中，支撑层被酚醛树脂或任何其他类型的粘合剂饱和。还可以用一种或更多种组合物处理支撑层以调节支撑层的性质。在一些实施方式中，支撑层的基重范围为从约17g/m²至约200g/m²。支撑层通常具有范围从200ft³-min^-1-ft^-2至约1000ft³-min^-1-ft^-2的透气度。

应当理解，支撑层可含有平均直径或其他平均最大横截面尺寸(例如对角线)大于颗粒过滤层中介质纤维的平均直径的纤维。

多孔屏障

如上所述，多孔屏障被配置为阻碍最小尺寸的聚结的分散相(例如水滴或气穴)的通过，同时允许连续相(例如液态烃)的通过。例如，多孔屏障可由一层或更多层可编织、模制和/或湿法成网的材料形成。在一些实施方式中，多孔屏障是限定开口的筛网材料，与多孔屏障被配置为阻塞部的最小尺寸的聚结分散相(水滴或气穴)相比，该开口具有更小的尺寸。筛网的表面可以是疏水性的，例如在使用多孔屏障来阻挡聚结的水的实施方式中。

开口可以是均匀尺寸或不均匀尺寸的，包括各种尺寸的开口。多孔屏障的孔也可以称为筛孔并且被理解为是指屏障中的孔(例如通孔)。孔径可以通过ASTME11或通过光学成像来确定。多孔屏障可以包括尺寸为5μm或更大、10μm或更大、15μm或更大、或者20μm或更大的开口。多孔屏障可以包括尺寸为1mm或更小、750μm或更小、500μm或更小、250μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、或者100μm或更小的开口。在一个示例中，多孔屏障包括尺寸为10μm至250μm、15μm至200μm、或20μm至150μm的开口。在一个示例中，多孔屏障是100μm筛网，筛网被配置为阻挡直径大于100μm的聚结水滴。在一些实施方式中，多孔屏障的开口尺寸均匀(例如，具有窄的孔径分布)。例如，在一些实施方式中，多孔屏障的至少一些开口、大部分开口、至少90％的开口、至少95％的开口或至少99％的开口在本文指定的尺寸范围内，由多孔屏障的总开口面积确定。此处列出的值是通过光学成像确定的。在一种实施方式中，多孔屏障的基本上所有开口都在此处指定的尺寸范围内。

多孔屏障的开口可以具有任何合适的形状。例如，开口可以是矩形、正方形、圆形、椭圆形或任何其他合适的形状。该形状可以通过从垂直于多孔屏障的平面的方向观察多孔屏障来确定。在一些实施方式中，多孔屏障的开口形状均匀。例如，在一些实施方式中，多孔屏障的至少一些开口、大部分开口、至少90％的开口、至少95％的开口或至少99％的开口具有相同的形状(例如，为长方形、正方形、圆形、椭圆形等)。

多孔屏障可由织造或非织造材料制成。例如，多孔屏障可由编织网制成。编织网可以具有0.01mm或更大、0.05mm或更大、或者0.1mm或更大的纤维或线直径(或非圆形纤维或线的最大横截尺寸)。编织网可以具有10mm或更小、2mm或更小、1mm或更小、或者0.5mm或更小的线直径(或最大横截尺寸)。例如，编织网可以具有0.05mm至2mm的线直径(或横截面尺寸)。在一个实施方式中，多孔屏障包括带褶的材料，例如带褶的编织网。

多孔屏障可由任何合适的材料构造。例如，多孔屏障可由具有合适的亲油性/疏油性的材料构成，以促进气腔的进一步生长并允许气腔穿过屏障。在一些实施方式中，多孔屏障或多孔屏障的一部分是疏油的。根据一些实施方式，多孔屏障的至少一侧是亲油的。在一些实施方式中，多孔屏障表现出疏油性梯度，其中屏障的上游侧比下游侧更疏油。材料的疏油性可以表示为根据AATCC方法118测量的疏油等级。多孔屏障可以具有1或更大、1.5或更大、或者2或更大的疏油等级。多孔屏障可以具有8或更小或者6或更小的油等级。多孔屏障可由复合材料构造。多孔屏障可以是亲油和疏油组分的复合材料。疏油成分的疏油等级为1或更大。

多孔屏障可以由金属(例如不锈钢)构造。多孔屏障可以由如下各者制成的织造或非织造介质构成；一种或更多种天然纤维素；再生纤维素(例如人造丝)；合成材料，例如聚酰胺、聚酯、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)；玻璃；陶瓷；或碳纤维。在实施方式中，多孔屏障包括编织金属网，例如不锈钢网。在一些实施方式中，纤维(例如金属纤维)被涂覆。可以使用聚合物或非聚合物涂层，例如树脂。

多孔屏障可以以柱形形状布置在生长介质的下游。在一些实施方式中在某些情况下，多孔屏障至少部分地包围(例如，嵌套有)生长介质。在一些实施方式中，生长介质至少部分地围绕多孔屏障。在一些实施方式中，多孔屏障具有另一种几何构造，例如平面或基本上平面的片材或褶皱片材，或者由两个或更多个平面片材或褶皱片材构造。片材或褶皱片材可以被构造为板。这种板构造可以布置在例如罐内部。

多孔屏障可表现出微观纹理和宏观纹理。这里使用的微观纹理是指在构成屏障的单个纤维或线水平上的屏障的表面纹理(例如，指尺寸小于1毫米的变化)。微观纹理也可称为表面粗糙度。此处使用的宏观纹理是指整个屏障的表面纹理(例如，指尺寸大于1毫米的变化)。多孔屏障可表现出表面粗糙度。例如，多孔阻挡层可以具有1nm或更大、10nm或更大、25nm或更大、50nm或更大、或者100nm或更大的表面粗糙度。多孔屏障可以具有1000nm或更小、500nm或更小、或者200nm或更小的表面粗糙度。例如，多孔屏障可以具有10nm至500nm的表面粗糙度。在一些实施方式中，多孔屏障具有很少或不具有宏观纹理，即，多孔屏障是“光滑的”，除了多孔屏障可以是带褶的之外。

多孔屏障表面的附加特征包括偏度、峰度和曲率半径。纤维的偏度可以是至少-10或更大、-8或更大、或者-6或更大。纤维的偏度可以为6或更小、8或更小、或者10或更小。多孔屏障的纤维可以具有-10或更大、-8或更大、或者-6或更大的峰度。多孔屏障的纤维可以具有6或更小、8或更小、或者10或更小的峰度。某些表面粗糙度、偏度和峰度的组合可能会产生有利的捕获特性。例如，高粗糙度和高峰度可能有利于捕获。多孔屏障的纤维可以具有高达2nm、高达5nm、高达10、高达50、高达100或高达500nm的曲率半径。

根据ISO16889在合适的面速度，例如0.5厘米/秒下运行，多孔屏障可以具有0.01psi(68.9Pa)或更小、1psi(6.89kPa)或更小、或100psi(689.5kPa)或更小的初始清洁压差。

示例性实施方式

实施方式1.一种过滤材料，所述过滤材料包含：粘合纤维；以及分布在粘合纤维之间的不规则人造丝纤维，其中过滤材料不含非纤维树脂。

实施方式2.根据实施方式1和3-12中的任一项所述的过滤材料，所述过滤材料在125Pa处具有100ft³-min^-1-ft^-2至500ft³-min^-1-ft^-2之间的透气度。

实施方式3.根据实施方式1-2和4-12中的任一项所述的过滤材料，还包含原纤化人造丝纤维。

实施方式4.根据实施方式1-3和5-12中的任一项所述的过滤材料，所述过滤材料具有至少0.25mm的厚度。

实施方式5.根据实施方式1-4和6-12中的任一项所述的过滤材料，其中所述过滤材料按重量计达70％是聚酯纤维。

实施方式6.根据实施方式1-5和7-12中的任一项所述的过滤材料，其中所述过滤材料按重量计30％至75％是人造丝纤维。

实施方式7.根据实施方式1-6和8-12中的任一项所述的过滤材料，其中所述过滤材料不含支撑层。

实施方式8.根据实施方式1-7和9-12中的任一项所述的过滤材料，其中所述过滤材料不含玻璃。

实施方式9.根据实施方式1-8和10-12中的任一项所述的过滤材料，其中所述过滤材料包含天然纤维素纤维。

实施方式10.根据实施方式1-9和11-12中的任一项所述的过滤材料，其中所述不规则人造丝纤维是多叶人造丝纤维。

实施方式11.根据实施方式1-10和12中的任一项所述的过滤材料，其中所述不规则人造丝纤维具有1旦至7旦的线性质量密度。

实施方式12.根据实施方式1-11中的任一项所述的过滤材料，所述过滤材料具有穿过所述过滤材料的多个低阻力流动路径。

实施方式13.一种过滤器组件，过滤器组件包括：颗粒过滤层；在颗粒过滤层下游的聚结层，其中聚结层联接至颗粒过滤层；以及在聚结层下游的生长介质，生长介质包括：不规则的人造丝纤维；以及分布在不规则人造丝纤维之间的粘合纤维，其中生长介质不含非纤维树脂。

实施方式14.根据实施方式13和15-29中的任一项所述的过滤器组件，其中颗粒过滤层、聚结层和生长介质是带褶的并且共同限定管状结构。

实施方式15.根据实施方式13-14和16-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述颗粒过滤层和聚结层是带褶的并且共同限定具有中央开口的管状结构，并且其中所述生长介质形成中央开口内的非褶皱管。

实施方式16.根据实施方式13-15和17-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述颗粒过滤层和聚结层是带褶的并且共同限定具有中央开口的管状结构，并且所述生长介质是带褶的并且限定了管状结构，并且其中在生长介质和聚结层之间限定了径向间隙。

实施方式17.根据实施方式13-16和18-29中的任一项所述的过滤器组件，还包括生长介质下游的多孔屏障。

实施方式18.根据实施方式17所述的过滤器组件，其中多孔屏障形成管状结构。

实施方式19.根据实施方式13-18和20-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述生长介质在125Pa处具有在100ft³-min^-1-ft^-2至500ft³-min^-1-ft^-2之间的透气度。

实施方式20.根据实施方式13-19和21-29中的任一项所述的过滤器组件，所述生长介质还包含原纤化人造丝纤维。

实施方式21.根据实施方式13-20和22-29中的任一项所述的过滤器组件，所述生长介质具有至少0.4mm的厚度。

实施方式22.根据实施方式13-21和23-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述生长介质按重量计达70％是聚酯纤维。

实施方式23.根据实施方式13-22和24-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述生长介质按重量计40％至75％是人造丝纤维。

实施方式24.根据实施方式13-23和25-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述生长介质不含支撑层。

实施方式25.根据实施方式13-24和26-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述生长介质不含玻璃。

实施方式26.根据实施方式13-25和27-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述生长介质包含天然纤维素纤维。

实施方式27.根据实施方式13-26和28-29中的任一项所述的过滤器组件，其中所述不规则人造丝纤维是多叶人造丝纤维。

实施方式28.根据实施方式13-27和29中的任一项所述的过滤器组件，其中不规则纤维具有1旦至7旦的线性质量密度。

实施方式29.根据实施方式13-28中的任一项所述的过滤器组件，所述生长介质限定穿过所述生长介质的多个低阻力流动路径。

还应当注意，如本说明书和所附权利要求中所使用的，短语“配置”描述了被构造为执行特定任务或采用特定配置的系统、设备或其他结构。词语“配置”可以与诸如“布置”、“构造”、“制造”等类似词语互换使用。

本说明书中的所有出版物和专利申请表明了本技术所属领域的普通技术水平。所有出版物和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请通过引用具体且单独地指出一样。如果本申请的公开内容与通过引用并入本文的任何文件的公开内容之间存在任何不一致，则以本申请的公开内容为准。

本申请旨在覆盖本主题的修改或变化。应当理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的，并且权利要求不限于本文中阐述的说明性实施方式。

Claims (20)

1.一种过滤材料，所述过滤材料包括：

粘合纤维；以及

不规则人造丝纤维，所述不规则人造丝纤维分布在所述粘合纤维之间，其中所述过滤材料不含非纤维树脂。

2.根据权利要求1和3至11中的任一项所述的过滤材料，所述过滤材料在125Pa处具有介于100ft³-min^-1-ft^-2至500ft³-min^-1-ft^-2之间的透气度。

3.根据权利要求1至2和4至11中的任一项所述的过滤材料，所述过滤材料还包含原纤化人造丝纤维。

4.根据权利要求1至3和5至11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述过滤材料按重量计达70％是聚酯纤维。

5.根据权利要求1至4和6至11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述过滤材料按重量计30％至75％是人造丝纤维。

6.根据权利要求1至5和7至11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述过滤材料不含支撑层。

7.根据权利要求1至6和8至11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述过滤材料不含玻璃。

8.根据权利要求1至7和9至11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述过滤材料包含天然纤维素纤维。

9.根据权利要求1至8和10至11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述不规则人造丝纤维是多叶人造丝纤维。

10.根据权利要求1至9和11中的任一项所述的过滤材料，其中，所述不规则人造丝纤维具有1旦至7旦的线性质量密度。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的过滤材料，所述过滤材料具有穿过所述过滤材料的多个低阻力流动路径。

12.一种过滤器组件，所述过滤器组件包括：

颗粒过滤层；

聚结层，所述聚结层位于所述颗粒过滤层下游，其中所述聚结层联接至所述颗粒过滤层；以及

生长介质，所述生长介质位于所述聚结层下游，所述生长介质包括：

不规则人造丝纤维；以及

粘合纤维，所述粘合纤维分布在所述不规则人造丝纤维之间，其中所述生长介质不含非纤维树脂。

13.根据权利要求12和14至20中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述颗粒过滤层、所述聚结层和所述生长介质是带褶的并且共同限定管状结构。

14.根据权利要求12至13和15至20中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述颗粒过滤层和所述聚结层是带褶的并且共同限定具有中央开口的管状结构，并且其中所述生长介质在所述中央开口内形成不带褶的管。

15.根据权利要求12至14和16至20中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述颗粒过滤层和所述聚结层是带褶的并且共同限定具有中央开口的管状结构，并且所述生长介质是带褶的并且限定管状结构，并且其中在所述生长介质与所述聚结层之间限定有径向间隙。

16.根据权利要求12至15和17至20中的任一项所述的过滤器组件，所述生长介质还包括原纤化人造丝纤维。

17.根据权利要求12至16和18至20中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述生长介质按重量计40％至75％是人造丝纤维。

18.根据权利要求12至17和19至20中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述生长介质包含天然纤维素纤维。

19.根据权利要求12至18和20中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述不规则人造丝纤维是多叶人造丝纤维。

20.根据权利要求12至19中的任一项所述的过滤器组件，其中，所述不规则人造丝纤维具有1旦至7旦的线性质量密度。