DE112016002935T5

DE112016002935T5 - Filtermedien und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE112016002935T5
Application number: DE112016002935.7T
Authority: DE
Inventors: Elham Amirnasr
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-03-15
Also published as: EP3313549A1; EP3313549B1; CN107810036A; US20160375384A1; WO2017001457A1

Abstract

In diesem Schriftstück werden Filtermedien, die eine spaltbare Mehrkomponentenfaser und eine Monokomponentenfaser umfassen, wobei mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente und eine zweite aufgespaltene Komponente vorliegt, bereitgestellt. Verfahren zum Herstellen der Filtermedien werden in diesem Schriftstück ebenfalls bereitgestellt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filtermedium, das eine spaltbare Mehrkomponentenfaser und eine Monokomponentenfaser umfasst, und Verfahren zum Herstellen des Filtermediums, das zum Herausfiltern von Partikeln aus Fluiden, wie z. B. Gasen und Flüssigkeiten, verwendet werden kann.
HINTERGRUND
Filtrationsmedien zur Verwendung in Filterstrukturen werden benötigt, um verschiedene partikelförmige Materialien aus Fluidströmen, wie z. B. Gasströmen und Flüssigkeiten, zu entfernen. Die Gasströme können Luft enthalten, und die Flüssigkeiten können wässrig und nicht wässrig, wie z. B. Öl und/oder Kraftstoff, sein. Z. B. erfordern Fahrzeuge die Filtration von Luft, Kraftstoff und Öl. Filtrationsmedien können verschiedene Materialien, wie z. B. natürliche, synthetische, metallische und Glasfasern, umfassen. Ferner kann beim Bilden von Filtermedien ein breiter Bereich von Konstruktionen, einschließlich Gewebe-, Strick- und Vlies-Konstruktionen, verwendet werden.
Es besteht ein Bedarf an Filtermedien, die sowohl eine hohe Filtereffizienz als auch einen hohen Fluiddurchsatz aufweisen. Mit anderen Worten müssen Filtermedien die Fähigkeit haben, Feinpartikel davon abzuhalten, die Filtermedien zu passieren, während sie ebenfalls einen niedrigen Fluiddurchflusswiderstand haben. Typischerweise hindern Filtermedien Feinpartikel am Passieren der Filtermedien, indem sie die Partikel mechanisch innerhalb der Faserstruktur der Filtermedien abfangen. Alternativ können einige Filtermedien elektrostatisch aufgeladen werden, was ebenfalls eine elektrostatische Anziehung zwischen den Filtermedien und Feinpartikeln ermöglicht. Der Durchflusswiderstand wird mittels Druckabfall oder Druckdifferenz über das Filtermaterial hinweg gemessen. Ein hoher Druckabfall zeigt einen hohen Widerstand gegen den Fluiddurchfluss durch die Filtermedien an, und ein niedriger Druckabfall zeigt einen niedrigen Fluiddurchflusswiderstand an. Eine hohe Effizienz und ein niedriger Druckabfall für Filtermedien sind jedoch im Allgemeinen umgekehrt proportional zueinander. Typischerweise erhöht eine Steigerung der Partikelabfangeffizienz durch Vergrößern des Oberflächenbereichs der Filtrationsmedien auch den Druckabfall über die Filtrationsmedien hinweg. Weiterhin führen Filtermedien mit einem hohen Druckabfall zu erhöhten Energiekosten aufgrund der erhöhten Energie, die zum Bewegen des Fluids durch die Filtermedien erforderlich ist. Somit besteht nach dem Stand der Technik ein Bedarf für ein Filtrationsmedium, das eine hohe Filtrationseffizienz, einen niedrigen Druckabfall über die Filtrationsmedien hinweg und eine lange Lebensdauer aufweist.
Es ist bekannt, Nanofasern in Filtermedien zum Filtern kleinerer Partikel zu integrieren. Zusätzlich können Nanofasern mit groben Fasern integriert werden, wobei die groben Fasern größere Partikel filtern können. Zum Beispiel beschreibt U.S.-Patentanmeldung 2011/10114554 von Filtermedien, die eine erste grobe Schicht, eine zweite Nanofaserschicht und eine dritte Nanofaserschicht umfassen, wobei die erste und/oder dritte Schicht eine Mehrkomponentenfaser umfassen können. U.S.-Patentanmeldung 2005/0026526 berichtet ebenfalls von einem Filtermedium, das Nanofasern mit einem Durchmesser von weniger als 1 μm verbunden mit groben Fasern mit einem Durchmesser von mehr als 1 μm aufweist, wobei die Nanofasern aus einer Bikomponentenfaser gebildet werden können, wie z. B. durch Entfernen der anderen Komponente zum Beispiel durch Erhitzen oder Auflösen der anderen Komponente.
Während Nanofasern eine hohe Effizienz haben können, können Nanofasern auch einen hohen Druckabfall verursachen. Ferner können Nanofasern eine niedrige Staubaufnahmekapazität aufweisen. Daher besteht Bedarf, zusätzliche Filtermedien mit hoher Effizienz und einem niedrigeren Druckabfall bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wurde festgestellt, dass Filtermedien mit hoher Effizienz und niedrigem Druckabfall erreicht werden können, indem Filtermedien bereitgestellt werden, die eine spaltbare Mehrkomponentenfaser umfassen, die in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente und eine zweite aufgespaltene Komponente und eine Monokomponentenfaser vorliegt.
Somit stellen Ausführungsformen der Erfindung in einem Aspekt ein Filtermedium bereit, das Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, wobei mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm vorliegt; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.
In einem weiteren Aspekt stellen Ausführungsformen der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen des Filtermediums wie hierin beschrieben bereit, das Folgendes umfasst: Mischen der spaltbaren Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser; und mechanisches Aufspalten der spaltbaren Mehrkomponentenfaser in die erste aufgespaltene Komponente und die zweite aufgespaltene Komponente.
In einem weiteren Aspekt stellen Ausführungsformen der Erfindung eine Vliesmaterialmischung bereit, die Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, die mit einer mechanischen Kraft in mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm aufgespalten werden kann; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.
Weitere Ausführungsformen, die besondere Aspekte der vorstehend zusammengefassten Ausführungsformen beinhalten, werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a, 1b sind schematische Zeichnungen, die eine Querschnittsansicht einer Bikomponentenfaser mit einer Seite-an-Seite-Konfiguration darstellen.
2 ist eine schematische Zeichnung, die eine Querschnittsansicht einer Bikomponentenfaser mit einer Inseln-im-Meer-Konfiguration darstellt.
3 ist ein Bild eines Rasterelektronenmikroskops (scanning electron microscope – SEM) einer Bikomponentenfaser mit einer Inseln-im-Meer-Konfiguration.
4a, 4b sind schematische Zeichnungen, die eine Querschnittsansicht einer Bikomponentenfaser mit einer Tortenstück-Konfiguration oder Keil-Konfiguration darstellen.
5 ist eine schematische Zeichnung, die eine Querschnittsansicht einer Bikomponentenfaser mit einer segmentiertes Kreuz-Konfiguration darstellt.
6 ist eine schematische Zeichnung, die eine Querschnittsansicht einer Bikomponentenfaser mit einer Trilobal-Spitzen-Konfiguration darstellt.
7a, 7b sind schematische Zeichnungen, die eine Querschnittsansicht einer Bikomponentenfaser mit einer Mantel-Kern-Konfiguration darstellen.
8 ist ein SEM-Bild einer Mischung einer Mehrkomponentenfaser sowohl in aufgespaltener als auch nicht aufgespaltener Form und einer Monokomponentenfaser.
9 ist ein Graph, der den Differenzdruck versus (vs.) Zeit während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 1 veranschaulicht.
10 ist ein Graph, der die Filtereffizienz vs. Zeit für jede Partikelgröße während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 1 veranschaulicht.
11 ist ein Graph, der die durchschnittliche Filtereffizienz vs. Partikelgröße während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 1 veranschaulicht.
12 ist ein Graph, der den Differenzdruck vs. Zeit während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 4 veranschaulicht.
13 ist ein Graph, der die Filtereffizienz vs. Zeit für jede Partikelgröße während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 4 veranschaulicht.
14 ist ein Graph, der die durchschnittliche Filtereffizienz vs. Partikelgröße während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 4 veranschaulicht.
15 ist ein Graph, der den Differenzdruck vs. Zeit während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 5 veranschaulicht.
16 ist ein Graph, der die Filtereffizienz vs. Zeit für jede Partikelgröße während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 5 veranschaulicht.
17 ist ein Graph, der die durchschnittliche Filtereffizienz vs. Partikelgröße während der Ölfilterprüfung für Flachbahn Nr. 5 veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In verschiedenen Aspekten der Erfindung werden Filtermedien und Verfahren zum Herstellen und Verwenden der Filtermedien bereitgestellt.
I. Definitionen
Um ein Verständnis für die vorliegende Erfindung zu erleichtern, wird nachstehend eine Anzahl von Begriffen und Ausdrücken definiert.
Wie in der vorliegenden Offenbarung und den Ansprüchen verwendet, beinhalten die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der, die, das” ebenso die jeweiligen Pluralformen, wenn nicht aus dem Kontext eindeutig etwas anderes hervorgeht.
Überall dort, wo Ausführungsformen hierin mit der Aussage ”umfassend” beschrieben werden, werden auch anderweitig analoge Ausführungsformen mit den Begriffen ”bestehend aus” und/oder ”bestehend im Wesentlichen aus” bereitgestellt.
Der Begriff ”und/oder” im Sinne seiner Verwendung in einem Ausdruck wie z. B. ”A und/oder B” hierin soll ”A und B”, ”A oder B”, ”A” und ”B” beinhalten.
Die Begriffe ”Filtermedium, ”Filtermedien”, ”Filtrationsmedien” oder ”Filtrationsmedium” können austauschbar verwendet werden.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Faser” sowohl Fasern von endlicher Länge, wie z. B. herkömmliche Stapelfasern, als auch im Wesentlichen kontinuierliche Strukturen, wie z. B. kontinuierliche Filamente, sofern nicht anderweitig angegeben. Die Fasern können hohle oder nicht hohle Fasern sein, und können ferner einen im Wesentlichen runden oder kreisförmigen Querschnitt oder nicht kreisförmige Querschnitte (zum Beispiel oval, rechteckig, mehrlappig, usw.) aufweisen. Die Fasern können schmelzgesponnen oder lösungsgesponnen sein. Die Fasern können auch spinngebunden oder schmelzgeblasen sein und Vliesbahnen bilden.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Nanofaser” eine Faser mit einem durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 1 μm oder weniger.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Mikrofaser” eine Faser mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nicht mehr als ungefähr 75 μm, zum Beispiel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 75 μm, oder insbesondere haben Mikrofasern einen durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 30 μm. Ein weiterer häufig verwendeter Ausdruck für den Faserdurchmesser ist Denier, das als Gramm pro 9000 Meter einer Faser definiert ist. Für eine Faser mit einem kreisförmigen Querschnitt kann der Wert in der Einheit Denier als Faserdurchmesser in Quadratmikrometer, multipliziert mit der Dichte in Gramm/cm³, multipliziert mit 0,00707 berechnet werden. Ein niedrigeres Denier zeigt eine feinere Faser an und ein höheres Denier zeigt eine dickere oder schwerere Faser an. Zum Beispiel kann der als 15 μm vorgegebene Durchmesser einer Polypropylen-Faser in Denier umgerechnet werden, indem man ihn quadriert und das Ergebnis mit 0,89 g/cm³ multipliziert und mit 0,00707 multipliziert. Somit hat eine 15 μm-Polypropylen-Faser ein Denier von ungefähr 1,42 (15² × 0,89 × 0,00707 = 1,415).
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”schmelzgesponnene Fasern” Fasern, die durch ein faserbildendes Extrusionsverfahren aus einem geschmolzenen Material, wie z. B. einem Polymer, gebildet werden.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”spinngebundene Fasern” Fasern mit kleinem Durchmesser, die durch Extrudieren von geschmolzenem thermoplastischem Material als Filamente aus einer Vielzahl von feinen Spinndüsenkapillaren mit einer kreisförmigen oder anderen Konfiguration gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann schnell reduziert wird. Spinnvliesfasern werden abgeschreckt und sind im Allgemeinen nicht klebrig, wenn sie auf einer Sammeloberfläche angelagert werden. Spinngebundene Fasern sind im Allgemeinen kontinuierlich und haben oft durchschnittliche Durchmesser von mehr als 7 Mikrometern, insbesondere zwischen ungefähr 10 und 30 Mikrometern.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”schmelzgeblasene Fasern” Fasern, die durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl von feinen, in der Regel runden Kapillardüsen als geschmolzene Fäden oder Filamente in konvergierende, erhitzte Hochgeschwindigkeits-Gas-(z. B. Luft-)Ströme extrudiert werden, welche die Filamente aus geschmolzenem thermoplastischem Material verdünnen, um ihren Durchmesser zu verringern, möglicherweise bis auf einen Mikrofaser- oder Nanofaser-Durchmesser. Danach werden die schmelzgeblasenen Fasern durch den Gasstrom hoher Geschwindigkeit befördert und auf einer Sammeloberfläche angelagert, um eine Bahn von zufällig ausgelegten schmelzgeblasenen Fasern zu bilden. Schmelzgeblasene Fasern sind Mikrofasern, können kontintiuierlich oder diskontinuierlich sein, und haben im Allgemeinen einen Durchmesser kleiner als 10 μm, und sind im Allgemeinen selbstverbindend, wenn sie auf einer Sammeloberfläche angelagert werden.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”im Wesentlichen kontinuierliche Filamente oder Fasern” Filamente oder Fasern, die durch Extrusion aus einer Spinndüse gewonnen wurden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, spinngebundene und schmelzgeblasene Fasern, die nicht von ihrer ursprünglichen Länge abgeschnitten werden, bevor sie in eine Vliesbahn oder -stoff geformt werden. Im Wesentlichen können kontinuierliche Filamente oder Fasern Durchschnittslängen aufweisen im Bereich von mehr als ungefähr 15 cm bis mehr als einen Meter und bis zur Länge der Bahn oder des Stoffs, der geformt wird. ”Im Wesentlichen kontinuierliche Filamente oder Fasern” beinhalten jene, die nicht abgeschnitten werden, bevor sie in eine Vliesbahn oder -stoff geformt werden, die jedoch später abgeschnitten werden, wenn die Vliesbahn oder -stoff geschnitten wird.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Stapelfaser” eine Faser, die natürlich ist oder von einem hergestellten Filament abgeschnitten wird, bevor sie in eine Bahn geformt wird, und die eine Durchschnittslänge im Bereich von ungefähr 0,1–15 cm, insbesondere ungefähr 0,2–7 cm aufweisen kann.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Mehrkomponentenfaser” eine Faser, die aus mindestens zwei Materialien (z. B. unterschiedlichen Polymeren), oder dem gleichen Material mit unterschiedlichen Eigenschaften oder Additiven gebildet ist. Die Materialien, die die Mehrkomponentenfaser bilden, können von getrennten Extrudern extrudiert, aber zusammen gesponnen werden, um eine Faser zu bilden. Beispiele einer Mehrkomponentenfaser beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Bikomponentenfaser, die aus zwei Materialien gebildet ist, oder eine Trikomponentenfaser, die aus drei Materialien gebildet ist. Die Materialien werden in im Wesentlichen konstant angeordneten getrennten Zonen über den Querschnitt der Mehrkomponentenfasern hinweg angeordnet und verlaufen kontinuierlich entlang der Länge der Mehrkomponentenfasern.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”spaltbare Mehrkomponentenfaser” eine Mehrkomponentenfaser, wie vorstehend beschrieben, die der Länge nach in feinere Fasern des individuellen Materials aufgespalten werden kann, wenn sie einem Stimulus ausgesetzt wird, und somit in aufgespaltener Form vorhanden sein kann.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Spaltungsverhältnis” das Verhältnis, nach dem Aufspalten, von aufgespaltenen Mehrkomponentenfasern zu unaufgespaltenen (d. h. nicht aufgespaltenen) Mehrkomponentenfasern. Erstes Beispiel: im Fall einer Bikomponentenfaser, die in eine aufgespaltene erste Komponentenfaser und eine aufgespaltene zweite Komponentenfaser aufgespalten wurde, ist das Spaltungsverhältnis das Verhältnis von aufgespaltenen ersten Komponenten- und aufgespaltenen zweiten Komponentenfasern zu nicht aufgespaltenen Bikomponentenfasern.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Monokomponentenfaser” eine Faser bezeichnet eine Faser, die aus einem Material (z. B. Polymer) gebildet ist. Ein oder mehrere Extruder können bei der Bildung der Monokomponentenfaser verwendet werden. Dadurch sollen keine Fasern ausgeschlossen werden, die aus einem Polymer gebildet werden, dem geringe Mengen von Additiven für Farbe, antistatische Eigenschaften, Gleitfähigkeit, Hydrophilie usw. zugesetzt wurden. Derartige Additive, z. B. Titandioxid für Farbe, sind herkömmlicherweise in einer Menge von weniger als 5 Gewichtsprozent und noch typischer ungefähr 1–2 Gewichtsprozent, falls überhaupt, vorhanden.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Vliesstoff” ein Material, das einen Innenhohlraum aufweist und im Wesentlichen aus einer Vielzahl von ineinander verschlungenen, übereinander gelegten und/oder verbundenen Fasern gebildet ist, hergestellt durch ein anderes Verfahren als Weben oder Stricken. Vliesstoffe oder -bahnen können durch Verfahren wie zum Beispiel Schmelzblas-Verfahren, Spinnvlies-Verfahren, Luftlege-Verfahren und Bindekardier-Verfahren gebildet werden. Das Basisgewicht eines Vliesstoffs kann in Unzen Material pro Quadrat-Yard (osy) oder Gramm pro Quadratmeter (g/m²) angegeben werden. (Man beachte: für die Umrechnung von osy in g/m² muss osy mit 33,91 multipliziert werden.)
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Substrat” jedes, auf dessen Struktur die Mehrkomponentenfaser und/oder Monokomponentenfaser getragen oder angelagert werden. Das Substrat kann Faserverflechtungen umfassen, die miteinander mechanisch, chemisch und/oder klebend verbunden oder aneinander befestigt sind. ”Substrat” kann auch lockerere Faserverflechtungen beinhalten, die nicht miteinander verbunden oder aneinander befestigt sind.
Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff ”Basisgewicht” das Gewicht des Filtermediums in g/m² (d. h. gsm) oder Unzen Material pro Quadrat-Yard (osy). (Zur Umrechnung von osy in g/m² muss osy mit 33,91 multipliziert werden.) Das Basisgewicht wird durch ASTM D3776/D3776M – 09a (2013) (Standard-Testverfahren für Masse pro Unit-Bereich (Gewicht) Stoff) ermittelt.
II. Filtermedium
In einer ersten Ausführungsform wird ein Filtermedium bereitgestellt, das eine Mehrkomponentenfaser und eine Monokomponentenfaser umfasst.
Die Mehrkomponentenfaser und die Monokomponentenfaser können im Filtermedium als eine Mischung von Fasern vorhanden sein. Zusätzlich oder alternativ können die Mehrkomponentenfaser und die Monokomponentenfaser auf einem Substrat vorhanden oder angelagert sein. Das Substrat kann grobe Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von ≥ ~1 μm, ≥ ~2 μm, ≥ ~3 μm, ≥ ~4 μm, ≥ ~5 μm, ≥ ~6 μm, ≥ ~7 μm, ≥ ~8 μm, ≥ ~9 μm und ≥ ~10 μm enthalten. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Werte, z. B. ~1 μm bis ~10 μm, ~2 μm bis ~6 μm, ~3 μm bis ~9 μm, ~5 μm bis ~8 μm usw. Die Substratfasern können ein Polymermaterial umfassen, einschließlich, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyolefinen, Polyester, Polyamiden, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polyurethanen, Vinylpolymeren, Fluropolymeren, Polystyrolen, thermoplastischen Elastomeren, Polymilchsäure, Polyhydroxyalkanoaten, Cellulose und Mischungen davon. Insbesondere können die Substratfasern Polyester umfassen.
Das Filtermedium hat ein Basisgewicht von ≥ ~20 g/m², ≥ ~30 g/m², ≥ ~40 g/m², ≥ ~50 g/m², ≥ ~60 g/m², ≥ ~70 g/m², ≥ ~80 g/m², ≥ ~90 g/m², ≥ ~100 g/m², ≥ ~110 g/m², ≥ ~120 g/m², ≥ ~130 g/m², ≥ ~140 g/m², ≥ ~150 g/m², ≥ ~160 g/m², ≥ ~170 g/m², ≥ ~180 g/m², ≥ ~190 g/m², ≥ ~200 g/m², ≥ ~210 g/m², ≥ ~220 g/m², ≥ ~230 g/m², ≥ ~240 g/m², ≥ ~250 g/m², ≥ ~260 g/m², ≥ ~270 g/m², ≥ ~280 g/m², ≥ ~290 g/m², ≥ ~300 g/m², ≥ ~310 g/m², ≥ ~320 g/m², ≥ ~330 g/m², ≥ ~340 g/m², ≥ ~350 g/m², ≥ ~360 g/m², ≥ ~370 g/m², ≥ ~380 g/m², ≥ ~390 g/m², ≥ ~400 g/m², ≥ ~410 g/m², ≥ ~420 g/m², ≥ ~430 g/m², ≥ ~440 g/m², ≥ ~450 g/m², ≥ ~460 g/m², ≥ ~470 g/m², ≥ ~480 g/m², ≥ ~490 g/m² und ≥ ~500 g/m². Insbesondere hat das Filtermedium ein Basisgewicht von ~50 g/m², ≥ ~80 g/m², ≥ ~200 g/m² oder ≥ ~300 g/m². Zusätzlich oder alternativ hat das Filtermedium ein Basisgewicht von ≥ ~20 g/m², ≥ ~30 g/m², ≥ ~40 g/m², ≥ ~50 g/m², ≥ ~60 g/m², ≥ ~70 g/m², ≥ ~80 g/m², ≥ ~90 g/m², ≥ ~100 g/m², ≥ ~110 g/m², ≥ ~120 g/m², ≥ ~130 g/m², ≥ ~140 g/m², ≥ ~150 g/m², ≥ ~160 g/m², ≥ ~170 g/m², ≥ ~180 g/m², ≥ ~190 g/m², ≥ ~200 g/m², ≥ ~210 g/m², ≥ ~220 g/m², ≥ ~230 g/m², ≥ ~240 g/m², ≥ ~250 g/m², ≥ ~260 g/m², ≥ ~270 g/m², ≥ ~280 g/m², ≥ ~290 g/m², ≥ ~300 g/m², ≥ ~310 g/m², ≥ ~320 g/m², ≥ ~330 g/m², ≥ ~340 g/m², ≥ ~350 g/m², ≥ ~360 g/m², ≥ ~370 g/m², ≥ ~380 g/m², ≥ ~390 g/m², ≥ ~400 g/m², ≥ ~410 g/m², ≥ ~420 g/m², ≥ ~430 g/m², ≥ ~440 g/m², ≥ ~450 g/m², ≥ ~460 g/m², ≥ ~470 g/m², ≥ ~480 g/m², ≥ ~490 g/m² und ≥ ~500 g/m². Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~20 g/m² bis ~500 g/m², ~80 g/m² bis ~200 g/m², ~50 g/m² bis ~300 g/m² usw. Insbesondere hat das Filtermedium ein Basisgewicht von ~50 g/m² bis ~300 g/m².
Zusätzlich oder alternativ kann das Filtermedium eine Filtereffizienz von ≥ ~10%, ≥ ~20%, ≥ ~30%, ~40%, ≥ ~50%, ≥ ~60%, ≥ ~70%, ≥ ~80%, ≥ ~81%, ≥ ~82%, ≥ ~83%, ≥ ~84%, ≥ ~85%, ≥ ~86%, ≥ ~87%, ≥ ~88%, ≥ ~89%, ≥ ~90%, ≥ ~91%, ≥ ~92%, ≥ ~93%, ≥ ~94%, ≥ ~95%, ≥ ~96%, ≥ ~97%, ≥ ~98%, ≥ ~99%, ≥ ~99,1%, ≥ ~99,2%, ≥ ~99,3%, ≥ ~99,4%, ≥ ~99,5%, ≥ ~99,6%, ≥ ~99,7%, ≥ ~99,8%, ≥ ~99,9% und ~100% aufweisen. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten eine Filtereffizienz von ≥ ~80%, ≥ ~85%, ≥ ~90%, ≥ ~95%. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Werte, z. B. ~10% bis ~100%, ~50% bis 99%, ~80% bis 100% usw. Die Filtereffizienz ist durch die Internationale Norm ISO 4548-12 bestimmt. Das Filtermedium kann die vorstehend beschriebenen Filtereffizienzen für jede der folgenden Partikelgrößen aufweisen: ≥ ~2 μm, ≥ ~4 μm, ≥ ~5 μm, ≥ ~6 μm, ≥ ~7 μm, ≥ ~8 μm, ≥ ~10 μm, ≥ ~12 μm, ≥ ~14 μm, ≥ ~15 μm, ≥ ~16 μm, ≥ ~18 μm, ≥ ~20 μm, ≥ ~25 μm ≥ ~30 μm, ≥ ~35 μm, ≥ ~40 μm, ≥ ~45 μm, ≥ ~50 μm, ≥ ~55 μm, ≥ ~60 μm, ≥ ~65 μm, ≥ ~70 μm, ≥ ~75 μm, ≥ ~85 μm, ≥ ~90 μm, ≥ ~95 μm und ≥ ~100 μm. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Werte, z. B. ~2 μm bis ~100 μm, ~4 μm bis ~40 μm, ~5 μm bis ~20 μm usw.
A. Multikomponentenfaser
Die Mehrkomponentenfaser kann mindestens zwei Komponenten, mindestens drei Komponenten, mindestens vier Komponenten, mindestens fünf Komponenten, mindestens sechs Komponenten, mindestens sieben Komponenten, mindestens acht Komponenten, mindestens neun Komponenten oder mindestens zehn Komponenten umfassen. Insbesondere umfasst die Mehrkomponentenfaser zwei Komponenten (d. h., eine Bikomponentenfaser oder drei Komponenten (d. h. eine Trikomponentenfaser). Mit anderen Worten kann eine Bikomponentenfaser eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen; eine Trikomponentenfaser kann eine erste Komponente, eine zweite Komponente und dritte Komponente umfassen; und so weiter.
Die Mehrkomponentenfaser kann verschiedene Konfigurationen haben, wie z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Seite-an-Seite, Inseln-im-Meer, Tortenstück, segmentiertes Kreuz, Multilobal-Spitzen und Mantel-Kern. Beispiele für Seite-an-Seite-Konfigurationen der Mehrkomponentenfaser sind in 1a und 1b dargestellt. Ein Beispiel für eine Inseln-im Meer-Konfiguration der Mehrkomponentenfaser ist in 2 dargestellt. Ferner ist ein SEM-Bild einer Bikomponentenfaser mit einer Inseln-im-Meer-Konfiguration in 3 dargestellt. Bei einer derartigen Konfiguration umgibt die ”Meer”-Komponente (d. h. eine erste Komponente) eine Vielzahl von individuellen ”Insel”-Komponenten (z. B. eine zweite Komponente). Zusätzlich oder alternativ können die Inseln unabhängig eine dritte Komponente, eine vierte Komponente, eine fünfte Komponente, eine sechste Komponente und/oder eine Kombination davon enthalten. Allgemein umgibt und kapselt die Meer-Komponente im Wesentlichen die Insel-Komponenten, aber das ist nicht erforderlich. Ferner kann die Meer-Komponente im Allgemeinen die gesamte äußere freiliegende Oberfläche der Fasern ausmachen, obwohl das nicht erforderlich ist. Beispiele einer Tortenstück-Konfiguration der Mehrkomponentenfaser sind in 4a und 4b dargestellt. Die Tortenstück-Konfiguration kann eine symmetrische oder asymmetrische Geometrie aufweisen. Ein Beispiel für eine segmentierte Kreuz-Konfiguration der Mehrkomponentenfaser ist in 5 dargestellt. Ein Beispiel für eine Multilobal-Spitzen-Konfiguration ist in 6 dargestellt. Die Multilobal-Spitzen-Konfiguration kann 3 bis 8 Arme aufweisen, insbesondere 3 Arme (d. h. trilobal), wie in 6 dargestellt. Ein Beispiel für eine Mantel-Kern-Konfiguration der Mehrkomponentenfaser ist in 7a und 7b dargestellt. In einer derartigen Konfiguration umgibt eine ”Mantel”-Komponente (d. h. eine erste Komponente) eine ”Kern”-Komponente (d. h. eine zweite Komponente. Allgemein umgibt und kapselt die Mantel-Komponente im Wesentlichen die Kern-Komponente, aber das ist nicht erforderlich. Ferner kann die Mantel-Komponente im Allgemeinen die gesamte äußere freiliegende Oberfläche der Fasern ausmachen, obwohl das nicht erforderlich ist. Insbesondere weist die Mehrkomponentenfaser eine Inseln-im-Meer-Konfiguration auf. Während 1a, 1b, 3, 4a, 4b, 5 und 6 Konfigurationen für Bikomponentenfasern darstellen, sind derartige hierin beschriebene Konfigurationen nicht nur auf Bikomponentenfasern beschränkt, sondern können auch mindestens drei Komponenten, mindestens vier Komponenten, mindestens fünf Komponenten, mindestens sechs Komponenten, mindestens sieben Komponenten, mindestens acht Komponenten, mindestens neun Komponenten oder mindestens zehn Komponenten enthalten.
Die hierin beschriebenen Mehrkomponentenkonfigurationen können unterschiedliche Gewichtsverhältnisse von Komponenten aufweisen. Zum Beispiel kann eine Bikomponentenfaser in den hierin beschriebenen Konfigurationen mindestens eine erste Komponente und eine zweite Komponenten in den folgenden Verhältnissen enthalten: ~5/95, ~10/90, ~15/85, ~20/80, ~25/75, ~30/70, ~35/65, ~40/60, ~45/55, ~50/50, ~55/45, ~60/40, ~65/35, ~70/30, ~75/25, ~80/20, ~85/15, ~90/10, ~95/5 usw. 1a stellt eine Seite-an-Seite-Konfiguration mit einem 50/50-Verhältnis von erster Komponente und zweiter Komponente dar und 1b stellt eine Seite-an-Seite-Konfiguration mit einem 20/80-Verhältnis von erster Komponente und zweiter Komponente dar.
Zusätzlich oder alternativ hat die Mehrkomponentenfaser eine Länge von ≥ ~0,2 Zoll, ≥ ~0,4 Zoll, ~0,6 Zoll, ≥ ~0,8 Zoll, ≥ ~1,0 Zoll, ≥ ~1,1 Zoll, ≥ ~1,2 Zoll, ≥ ~1,3 Zoll, ≥ ~1,4 Zoll, ≥ ~1,5 Zoll, ≥ ~1,6 Zoll, ≥ ~1,7 Zoll, ≥ ~1,8 Zoll, ≥ ~1,9 Zoll, ≥ ~2,0 Zoll, ≥ ~2,1 Zoll, ≥ ~2,2 Zoll, ≥ ~2,3 Zoll, ≥ ~2,4 Zoll, ≥ ~2,5 Zoll, ≥ ~2,6 Zoll, ≥ ~2,7 Zoll, ≥ ~2,8 Zoll, ≥ ~2,9 Zoll, ≥ ~3,0 Zoll, ≥ ~3,1 Zoll, ≥ ~3,2 Zoll, ≥ ~3,4 Zoll, ≥ ~3,5 Zoll, ≥ ~3,6 Zoll, ≥ ~3,7 Zoll, ≥ ~3,8 Zoll, ≥ ~3,9 Zoll, ≥ ~4,0 Zoll, ≥ ~4,2 Zoll, ≥ ~4,4 Zoll, ≥ ~4,6 Zoll, ≥ ~4,8 Zoll, ≥ ~5,0 Zoll, ≥ ~5,2 Zoll, ≥ ~5,4 Zoll, ≥ ~5,6 Zoll, ≥ ~5,8 Zoll und ≥ ~6,0 Zoll. Insbesondere hat die Mehrkomponentenfaser eine Länge von ≥ ~1,5 Zoll. Zusätzlich oder alternativ hat die Mehrkomponentenfaser eine Länge von ≤ ~0,2 Zoll, ≤ ~0,4 Zoll, ≤ ~0,6 Zoll, ≤ ~0,8 Zoll, ≤ ~1,0 Zoll, ≤ ~1,1 Zoll, ≤ ~1,2 Zoll, ≤ ~1,3 Zoll, ≤ ~1,4 Zoll, ≤ ~1,5 Zoll, ≤ ~1,6 Zoll, ≤ ~1,7 Zoll, ≤ ~1,8 Zoll, ≤ ~1,9 Zoll, ≤ ~2,0 Zoll, ≤ ~2,1 Zoll, ≤ ~2,2 Zoll, ≤ ~2,3 Zoll, ≤ ~2,4 Zoll, ≤ ~2,5 Zoll, ≤ ~2,6 Zoll, ≤ ~2,7 Zoll, ≤ ~2,8 Zoll, ≤ ~2,9 Zoll, ≤ ~3,0 Zoll, ≤ ~3,1 Zoll, ≤ ~3,2 Zoll, ≤ ~3,4 Zoll, ≤ ~3,5 Zoll, ≤ ~3,6 Zoll, ≤ ~3,7 Zoll, ≤ ~3,8 Zoll, ≤ ~3,9 Zoll, ≤ ~4,0 Zoll, ≤ ~4,2 Zoll, ≤ ~4,4 Zoll, ≤ ~4,6 Zoll, ≤ ~4,8 Zoll, ≤ ~5,0 Zoll, ≤ ~5,2 Zoll, ≤ ~5,4 Zoll, ≤ ~5,6 Zoll, ≤ ~5,8 Zoll und ≤ ~6,0 Zoll. Insbesondere hat die Mehrkomponentenfaser eine Länge von ≤ ~3,0 Zoll. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~0,2 Zoll bis ~6,0 Zoll, ~0,8 Zoll bis ~4,0 Zoll, ~1,5 bis ~3,0 Zoll, ~2,0 bis ~5,4 Zoll usw.
Zusätzlich oder alternativ ist die Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ≥ ~5 Gew.-%, ≥ ~10 Gew.-%, ≥ ~15 Gew.-%, ≥ ~20 Gew.-%, ≥ ~25 Gew.-%, ≥ ~30 Gew.-%, ≥ ~35 Gew.-%, ≥ ~40 Gew.-%, ≥ ~45 Gew.-%, ≥ ~50 Gew.-%, ≥ ~55 Gew.-%, ≥ ~60 Gew.-%, ≥ ~65 Gew.-%, ≥ ~70 Gew.-%, ≥ ~75 Gew.-%, ≥ ~80 Gew.-%, ≥ ~85 Gew.-%, ≥ ~90 Gew.-% und ≥ ~95 Gew.-% vorhanden. Insbesondere ist die Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ≥ ~70 Gew.-%, ≥ ~75 Gew.-%, ≥ ~80 Gew.-%, ~85 Gew.-% oder ≥ ~90 Gew.-% vorhanden. Zusätzlich oder alternativ ist die Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ≤ ~5 Gew.-%, ≤ ~10 Gew.-%, ≤ ~15 Gew.-%, ≤ ~20 Gew.-%, ≤ ~25 Gew.-%, ≤ ~30 Gew.-%, ≤ ~35 Gew.-%, ≤ ~40 Gew.-%, ≤ ~45 Gew.-%, ≤ ~50 Gew.-%, ≤ ~55 Gew.-%, ≤ ~60 Gew.-%, ≤ ~65 Gew.-%, ≤ ~70 Gew.-%, ≤ ~75 Gew.-%, ≤ ~80 Gew.-%, ≤ ~85 Gew.-%, ≤ ~90 Gew.-% und ≤ ~95 Gew.-% vorhanden. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~5 Gew.-% bis ~95 Gew.-%, ~10 Gew.-% bis ~90 Gew.-%, ~50 Gew.-% bis ~95 Gew.-%, ~70 Gew.-% bis ~90 Gew.-% usw. Insbesondere ist die Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ~10 Gew.-% bis ~90 Gew.-% vorhanden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Mehrkomponentenfaser in verschiedene aufgespaltene Komponenten aufgespalten werden (d. h. als eine spaltbare Mehrkomponentenfaser). Die spaltbare Mehrkomponentenfaser kann auf mechanisches Aufspalten (z. B. Kardieren, Wasserstrahlverfestigung, Vernadeln usw.), chemisches Aufspalten, Lösemittel-Aufspalten und/oder thermisches Aufspalten reagieren. Insbesondere reagiert die spaltbare Mehrkomponentenfaser auf mechanisches Aufspalten. Somit kann mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in aufgespaltener Form als verschiedene aufgespaltene Komponenten vorhanden sein, wie z. B. eine erste aufgespaltene Komponente, eine zweite aufgespaltene Komponente, eine dritte aufgespaltene Komponente, eine vierte aufgespaltene Komponente, eine fünfte aufgespaltene Komponente, eine sechste aufgespaltene Komponente, eine siebte aufgespaltene Komponente, eine achte aufgespaltene Komponente, eine neunte aufgespaltene Komponente und/oder eine zehnte aufgespaltene Komponente. Insbesondere ist mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente und eine zweite aufgespaltene Komponente vorhanden. Ein SEM-Bild, das die Mehrkomponentenfaser in aufgespaltener und nicht aufgespaltener Form veranschaulicht und die Monokomponentenfaser enthält, ist in 8 dargestellt.
Zusätzlich oder alternativ kann die spaltbare Mehrkomponentenfaser ein Spaltungsverhältnis von ≥ ~5%, ≥ ~10%, ≥ ~15%, ≥ ~20%, ≥ ~25%, ≥ ~30%, ≥ ~35%, ≥ ~40%, ≥ ~45%, ≥ ~50%, ≥ ~55%, ≥ ~60%, ≥ ~65%, ≥ ~70%, ≥ ~85%, ≥ ~90% und ≥ ~95% aufweisen. Insbesondere kann die spaltbare Mehrkomponentenfaser ein Spaltungsverhältnis von ≥ ~10%, ≥ ~25%, ≥ ~50% oder ≥ ~80% aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die spaltbare Mehrkomponentenfaser ein Spaltungsverhältnis von ≤ ~5%, ≤ ~10%, ≤ ~15%, ≤ ~20%, ≤ ~25%, ≤ ~30%, ≤ ~35%, ≤ ~40%, ≤ ~45%, ≤ ~50%, ≤ ~55%, ≤ ~60%, ≤ ~65%, ≤ ~70%, ≤ ~85%, ≤ ~90% und ≤ ~95% aufweisen. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~5% bis ~95%, ~10% bis ~90%, ~20% bis ~75%, ~50% bis ~80% usw.
Zusätzlich oder alternativ kann jede der Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponentenfaser dieselben oder unterschiedliche durchschnittliche Durchmesser aufweisen, insbesondere unterschiedliche durchschnittliche Durchmesser. Jede der Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponentenfaser kann unabhängig einen durchschnittlichen Durchmesser von ≤ ~0,1 μm, ≤ ~0,2 um, ≤ ~0,3 μm, ≤ ~0,4 μm, ≤ ~0,5 μm, ≤ ~0,6 μm, ≤ ~0,7 μm, ≤ ~0,8 μm, ≤ ~0,9 μm, ≤ ~1,0 μm, ≤ ~1,2 μm, ≤ ~1,4 μm, ≤ ~1,6 μm, ≤ ~1,8 μm, ≤ ~2,0 μm, ≤ ~2,2 μm, ≤ ~2,4 μm, ≤ ~2,6 μm, ≤ ~2,8 μm, ≤ ~3,0 μm, ≤ ~3,2 μm, ≤ ~3,4 μm, ≤ ~3,6 μm, ≤ ~3,8 μm, ≤ ~4,0 μm, ≤ ~4,2 μm, ≤ ~4,4 μm, ≤ ~4,6 μm, ≤ ~4,8 μm, ≤ ~5,0 μm, ≤ ~5,2 μm, ≤ ~5,4 μm, ≤ ~5,6 μm, ≤ ~5,8 μm ≤ ~6,0 μm, ≤ ~6,2 μm, ≤ ~6,4 μm, ≤ ~6,6 μm, ≤ ~6,8 μm ≤ ~7,0 μm, ≤ ~7,2 μm, ≤ ~7,4 μm ≤ ~7,6 μm, ≤ ~7,8 μm, ≤ ~8,0 μm, ≤ ~8,2 μm, ≤ ~8,4 μm, ≤ ~8,6 μm, ≤ ~8,8 μm, ≤ ~9,0 μm, ≤ ~9,2 μm, ≤ ~9,4 μm, ≤ ~9,6 μm, ≤ ~9,8 μm und ≤ ~10,0 μm aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann jede der Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponentenfaser unabhängig einen durchschnittlichen Durchmesser von ≥ ~0,1 μm, ≥ ~0,2 μm, ≥ ~0,3 μm, ≥ ~0,4 μm, ≥ ~0,5 μm, ≥ ~0,6 μm, ≥ ~0,7 μm, ≥ ~0,8 μm, ≥ ~0,9 μm, ≥ ~1,0 μm, ≥ ~1,2 μm, ≥ ~1,4 μm, ≥ ~1,6 μm, ≥ ~1,8 μm, ≥ ~2,0 μm, ≥ ~2,2 μm, ≥ ~2,4 μm, ≥ ~2,6 μm, ≥ ~2,8 μm, ≥ ~3,0 μm, ≥ ~3,2 μm, ≥ ~3,4 μm, ≥ ~3,6 μm, ≥ ~3,8 μm, ≥ ~4,0 μm, ≥ ~4,2 μm, ≥ ~4,4 μm, ≥ ~4,6 μm, ≥ ~4,8 μm, ≥ ~5,0 μm, ≥ ~5,2 μm, ≥ ~5,4 μm, ≥ ~5,6 μm, ≥ ~5,8 μm, ≥ ~6,0 μm, ≥ ~6,2 μm, ≥ ~6,4 μm, ≥ ~6,6 μm, ≥ ~6,8 μm, ≥ ~7,0 μm, ≥ ~7,2 μm, ≥ ~7,4 μm, ≥ ~7,6 μm, ≥ ~7,8 μm, ≥ ~8,0 μm, ≥ ~8,2 μm ≥ ~8,4 μm, ≥ ~8,6 μm, ≥ ~8,8 μm, ≥ ~9,0 μm, ≥ ~9,2 μm, ≥ ~9,4 μm, ≥ ~9,6 μm, ≥ ~9,8 μm und ≥ ~10,0 μm aufweisen. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~0,1 μm bis ~10,0 μm, ~0,8 μm bis ~6,6 μm, ~0,1 μm bis ~2,0 μm, ~1,0 μm bis ~5,0 μm, ~5,0 μm bis ~10,0 μm usw. Insbesondere ist mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem durchschnittlichen Durchmesser ≤ ~2,0 μm oder ≤ ~1,0 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem durchschnittlichen Durchmesser von ~1,0 μm bis ~5,0 μm vorhanden.
Zusätzlich oder alternativ kann jede der Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponentenfaser unabhängig in einem Gewichtsverhältnis der Mehrkomponentenfaser von ≤ ~5%, ≤ ~10%, ≤ ~15%, ≤ ~20%, ≤ ~25%, ≤ ~30%, ≤ ~35%, ≤ ~40%, ≤ ~45%, ≤ ~50%, ≤ ~55%, ≤ ~60%, ≤ ~65%, ≤ ~70%, ≤ ~75%, ≤ ~80%, ≤ ~85%, ≤ ~90% und ≤ ~95% vorhanden sein. Zusätzlich oder alternativ kann jede der Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponentenfaser unabhängig in einem Gewichtsverhältnis der Mehrkomponentenfaser von ≥ ~5%, ≥ ~10%, ≥ ~15%, ≥ ~20%, ≥ ~25%, ≥ ~30%, ≥ ~35%, ≥ ~40%, ≥ ~45%, ≥ ~50%, ≥ ~55%, ≥ ~60%, ≥ ~65%, ≥ ~70%, ≥ ~75%, ≥ ~80%, ≥ ~85%, ≥ ~90% und ~95% vorhanden sein. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~5% bis ~95%, ~10% bis ~90%, ~25% bis ~80%, ~40% bis ~70% usw. Insbesondere kann die erste aufgespaltene Komponente im Filtermedium in einem Gewichtsverhältnis von ~10% bis ~90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorhanden sein und die zweite aufgespaltene Komponente im Filtermedium kann in einem Gewichtsverhältnis von ~10% bis ~90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorhanden sein. Daher ist zum Beispiel, falls die erste aufgespaltene Komponente im Filtermedium in einem Gewichtsverhältnis von 10% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt, die zweite aufgespaltene Komponente im Filtermedium in einem Gewichtsverhältnis von 90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorhanden.
Zusätzlich oder alternativ können die Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponentenfaser Materialien, wie z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Polymermaterial, ein keramisches Material, Titandioxid, Glas, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid, insbesondere ein Polymermaterial, umfassen. Geeignete Beispiele von Polymermaterial beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyolefine, Polyester, Polyamide, Polyacrylate, Polyurethane, Vinylpolymer, Fluoropolymere, Polystyrol, thermoplastische Elastomere, Polymilchsäure, Polyhydroxyalkanate, Cellulose und Mischungen davon.
Beispiele von geeigneten Polyolefinen beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyethylen, z. B. Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte und lineares Polyethylen niedriger Dichte; Polypropylen, z. B. isotaktisches Polypropylen, syndiotaktisches Polypropylen und Mischungen von isotaktischem Polypropylen und ataktischem Polypropylen; Polybuten, z. B. Poly(1-buten) und Poly(2-buten); Polypenten, z. B. Poly(1-penten), Poly(2-penten), Poly(3-methyl-1-penten) und Poly(4-methyl-1-penten); Copolymere davon, z. B. Ethylen-propylen-Copolymere; und Mischungen davon. Geeignete Copolymere beinhalten statistische und Block-Copolymere, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen ungesättigten Olefinmonomeren hergestellt wurden, wie z. B. Ethylen/Propylen und Ethylen/Butylen-Copolymere. Polyolefine, die Single-Site-Katalysatoren verwenden, die manchmal als Metallocen-Katalysatoren bezeichnet werden, können ebenfalls verwendet werden. Beispiele von Polyacrylaten beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polymethacrylat, Polymethylmethacrylat usw. Beispiele von Cellulose-Materialien beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Ethylcellulose usw.
Beispiele von geeigneten Polyestern beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Polycyclohexylen-1,4-dimethylenterephthalat und Isophthalat-Copolymers davon, sowie Mischungen davon. Biologisch abbaubare Polyester, wie z. B. Polymilchsäure und Copolymere und Mischungen davon können ebenfalls verwendet werden. Geeignete Polyamide beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Nylon, wie z. B. Nylon 6, Nylon 6/6, Nylon 4/6, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 6/10, Nylon 6/12, Nylon 12/12, Copolymere von Caprolactam und Alkylenoxiddiamin und dergleichen, sowie Mischungen und Copolymere davon. Beispiele von geeigneten Vinylpolymeren sind Polyvinylchlorid und Polyvinylalkohol. Insbesondere umfassen die Komponenten (aufgespalten oder nicht aufgespalten) der Mehrkomponenenfaser Nylon und/oder Polyester, insbesondere umfasst die erste aufgespaltene Komponente Nylon und die zweite aufgespaltene Komponente umfasst Polyester.
Zusätzlich oder alternativ kann das Polymermaterial ferner andere zusätzliche Komponenten enthalten, die die gewünschten Eigenschaften davon nicht negativ beeinflussen. Zusätzliche Komponentenbeispiele beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Antioxidantien, Stabilisatoren, Tenside, Wachse, Fließhilfsmittel, Feststofflösemittel, Feststoffpartikel und andere Materialien, die zugesetzt wurden, um die Verarbeitbarkeit und End-Verwendungszweckeigenschaften der Polymerkomponenten zu verbessern. Derartige Additive können in herkömmlichen Mengen verwendet werden.
B. Monokomponentenfaser
Die Monokomponentenfaser weist eine Länge von ≥ ~0,2 Zoll, ≥ ~0,4 Zoll, ≥ ~0,6 Zoll, ≥ ~0,8 Zoll, ≥ ~1,0 Zoll, ≥ ~1,1 Zoll, ≥ ~1,2 Zoll, ≥ ~1,3 Zoll, ≥ ~1,4 Zoll, ≥ ~1,5 Zoll, ≥ ~1,6 Zoll, ≥ ~1,7 Zoll, ≥ ~1,8 Zoll, ≥ ~1,9 Zoll, ≥ ~2,0 Zoll, ≥ ~2,1 Zoll, ≥ ~2,2 Zoll, ≥ ~2,3 Zoll, ≥ ~2,4 Zoll, ≥ ~2,5 Zoll, ≥ ~2,6 Zoll, ≥ ~2,7 Zoll, ≥ ~2,8 Zoll, ~2,9 Zoll, ≥ ~3,0 Zoll, ≥ ~3,1 Zoll, ≥ ~3,2 Zoll, ≥ ~3,4 Zoll, ≥ ~3,5 Zoll, ≥ ~3,6 Zoll, ≥ ~3,7 Zoll, ≥ ~3,8 Zoll, ≥ ~3,9 Zoll, ≥ ~4,0 Zoll, ≥ ~4,2 Zoll, ≥ ~4,4 Zoll, ≥ ~4,6 Zoll, ≥ ~4,8 Zoll, ≥ ~5,0 Zoll, ≥ ~5,2 Zoll, ≥ ~5,4 Zoll, ≥ ~5,6 Zoll, ≥ ~5,8 Zoll und ≥ ~6,0 Zoll auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Monokomponentenfaser eine Länge von ≤ ~0,2 Zoll, ≤ ~0,4 Zoll, ≤ ~0,6 Zoll, ≤ ~0,8 Zoll, ≤ ~1,0 Zoll, ≤ ~1,1 Zoll, ≤ ~1,2 Zoll, ≤ ~1,3 Zoll, ≤ ~1,4 Zoll, ≤ ~1,5 Zoll, ≤ ~1,6 Zoll, ≤ ~1,7 Zoll, ≤ ~1,8 Zoll, ≤ ~1,9 Zoll, ≤ ~2,0 Zoll, ≤ ~2,1 Zoll, ≤ ~2,2 Zoll, ≤ ~2,3 Zoll, ≤ ~2,4 Zoll, ≤ ~2,5 Zoll, ≤ ~2,6 Zoll, ≤ ~2,7 Zoll, ≤ ~2,8 Zoll, ≤ ~2,9 Zoll, ≤ ~3,0 Zoll, ≤ ~3,1 Zoll, ≤ ~3,2 Zoll, ≤ ~3,4 Zoll, ≤ ~3,5 Zoll, ≤ ~3,6 Zoll, ≤ ~3,7 Zoll, ≤ ~3,8 Zoll, ≤ ~3,9 Zoll, ≤ ~4,0 Zoll, ≤ ~4,2 Zoll, ≤ ~4,4 Zoll, ≤ ~4,6 Zoll, ≤ ~4,8 Zoll, ≤ ~5,0 Zoll, ≤ ~5,2 Zoll, ≤ ~5,4 Zoll, ≤ ~5,6 Zoll, ≤ ~5,8 Zoll und ≤ ~6,0 Zoll auf. Insbesondere hat die Monokomponentenfaser eine Länge von ≤ ~3,0 Zoll. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~0,2 bis ~6,0, ~0,8 bis ~4,0, ~1,5 bis ~3,0, ~2,0 bis ~5,4 usw.
Zusätzlich oder alternativ ist die Monokomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ≥ ~5 Gew.-%, ≥ ~10 Gew.-%, ≥ ~15 Gew.-%, ≥ ~20 Gew.-%, ≥ ~25 Gew.-%, ≥ ~30 Gew.-%, ≥ ~35 Gew.-%, ≥ ~40 Gew.-%, ≥ ~45 Gew.-%, ≥ ~50 Gew.-%, ≥ ~55 Gew.-%, ≥ ~60 Gew.-%, ≥ ~65 Gew.-%, ≥ ~70 Gew.-%, ≥ ~75 Gew.-%, ≥ ~80 Gew.-%, ≥ ~85 Gew.-%, ≥ ~90 Gew.-% und ≥ ~95 Gew.-% vorhanden. Zusätzlich oder alternativ ist die Monokomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ≤ ~5 Gew.-%, ≤ ~10 Gew.-%, ≤ ~15 Gew.-%, ≤ ~20 Gew.-%, ≤ ~25 Gew.-%, ≤ ~30 Gew.-%, ≤ ~35 Gew.-%, ≤ ~40 Gew.-%, ≤ ~45 Gew.-%, ≤ ~50 Gew.-%, ≤ ~55 Gew.-%, ≤ ~60 Gew.-%, ≤ ~65 Gew.-%, ≤ ~70 Gew.-%, ≤ ~75 Gew.-%, ≤ ~80 Gew.-%, ≤ ~85 Gew.-%, ≤ ~90 Gew.-% und ≤ ~95 Gew.-% vorhanden. Insbesondere ist die Monokomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ≤ ~50 Gew.-% vorhanden. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~5 Gew.-% bis ~95 Gew.-%, ~10 Gew.-% bis ~90 Gew.-%, ~50 Gew.-% bis ~95 Gew.-%, ~70 Gew.-% bis ~90 Gew.-% usw. Insbesondere ist die Monokomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ~10 Gew.-% bis ~90 Gew.-% vorhanden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Monokomponentenfaser einen durchschnittlichen Durchmesser von ≤ ~0,1 μm, ≤ ~0,2 μm, ≤ ~0,3 μm, ≤ ~0,4 μm, ≤ ~0,5 μm, ≤ ~0,6 μm, ≤ ~0,7 μm, ≤ ~0,8 μm, ≤ ~0,9 μm, ≤ ~1,0 μm, ≤ ~1,2 μm, ≤ ~1,4 μm, ≤ ~1,6 μm, ≤ ~1,8 μm, ≤ ~2,0 μm, ≤ ~2,2 μm, ≤ ~2,4 μm, ≤ ~2,6 μm, ≤ ~2,8 μm, ≤ ~3,0 μm, ≤ ~3,2 μm, ≤ ~3,4 μm, ≤ ~3,6 μm, ≤ ~3,8 μm, ≤ ~4,0 μm, ≤ ~4,2 μm, ≤ ~4,4 μm, ≤ ~4,6 μm, ≤ ~4,8 μm, ≤ ~5,0 μm, ≤ ~5,2 μm, ≤ ~5,4 μm, ≤ ~5,6 μm, ≤ ~5,8 μm, ≤ ~6,0 μm, ≤ ~6,2 μm, ≤ ~6,4 μm, ≤ ~6,6 μm, ≤ ~6,8 μm, ≤ ~7,0 μm, ≤ ~7,2 μm, ≤ ~7,4 μm, ≤ ~7,6 μm, ≤ ~7,8 μm, ≤ ~8,0 μm, ≤ ~8,2 μm, ≤ ~8,4 μm, ≤ ~8,6 μm, ≤ ~8,8 μm, ≤ ~9,0 μm, ≤ ~9,2 μm, ≤ ~9,4 μm, ≤ ~9,6 μm, ≤ ~9,8 μm, ≤ ~10,0 μm, ≤ ~11,0 μm, ≤ ~12,0 μm, ≤ ~13,0 μm, ≤ ~14,0 μm, ≤ ~15,0 μm, ≤ ~16,0 μm, ≤ ~17,0 μm, ≤ ~18,0 μm, ≤ ~19,0 μm und ≤ ~20,0 μm aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Monokomponentenfaser einen durchschnittlichen Durchmesser von ≥ ~0,1 μm, ≥ ~0,2 μm, ≥ ~0,3 μm, ≥ ~0,4 μm, ≥ ~0,5 μm, ≥ ~0,6 μm, ≥ ~0,7 μm, ≥ ~0,8 μm, ≥ ~0,9 μm, ≥ ~1,0 μm, ≥ ~1,2 μm, ≥ ~1,4 μm, ≥ ~1,6 μm, ≥ ~1,8 μm, ≥ ~2,0 μm, ≥ ~2,2 μm, ≥ ~2,4 μm, ≥ ~2,6 μm, ≥ ~2,8 μm, ≥ ~3,0 μm, ≥ ~3,2 μm, ≥ ~3,4 μm, ≥ ~3,6 μm, ≥ ~3,8 μm, ≥ ~4,0 μm, ≥ ~4,2 μm, ≥ ~4,4 μm, ≥ ~4,6 μm, ≥ ~4,8 μm, ≥ ~5,0 μm, ≥ ~5,2 μm, ≥ ~5,4 μm, ≥ ~5,6 μm, ≥ ~5,8 μm, ≥ ~6,0 μm, ≥ ~6,2 μm, ≥ ~6,4 μm, ≥ ~6,6 μm, ≥ ~6,8 μm, ≥ ~7,0 μm, ≥ ~7,2 μm, ≥ ~7,4 μm, ≥ ~7,6 μm, ≥ ~7,8 μm, ≥ ~8,0 μm, > ~8,2 μm, ≥ ~8,4 μm, ≥ ~8,6 μm, ≥ ~8,8 μm, ≥ ~9,0 μm, ≥ ~9,2 μm, ≥ ~9,4 μm, ≥ ~9,6 μm, ≥ ~9,8 μm ≥ ~10,0 μm, ≥ ~11,0 μm, ≥ ~12,0 μm, ≥ ~13,0 μm, ≥ ~14,0 μm, ≥ ~15,0 μm, ≥ ~16,0 μm, ≥ ~17,0 μm, ≥ ~18,0 μm, ≥ ~19,0 μm und ≥ ~20,0 μm aufweisen. Insbesondere weist die Monokomponentenfaser einen durchschnittlichen Durchmesser von ≥ ~5,0 μm auf. Die ausdrücklich offengelegten Bereiche beinhalten Kombinationen der vorstehend aufgelisteten Ober- und Untergrenzen, z. B. ~0,1 μm bis ~10,0 μm, ~0,8 μm bis ~6,6 μm, ~0,1 μm bis ~2,0 μm, ~1,0 μm bis ~5,0 μm, ~5,0 μm bis ~10,0 μm usw.
Zusätzlich oder alternativ kann die Monokomponentenfaser Materialien, wie z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Polymermaterial, ein keramisches Material, Titandioxid, Glas, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid umfassen, wie vorstehend beschrieben. Insbesondere umfasst die Monokomponentenfaser ein Polymermaterial, wie z. B. Polyester.
C. Bindemittel
Zusätzlich oder alternativ können die Mehrkomponentenfaser und die Monokomponentenfaser mit einem Klebstoff verklebt oder miteinander verbunden werden, durch thermisches Verbinden oder Ultraschallverbinden, durch die Verwendung von Bindefasern, Harzen oder mittels einer Kombination derartiger Techniken. Ein Klebstoff (z. B. druckempfindliche Klebstoffe, Heißschmelzklebstoffe) kann in einer Vielzahl von Techniken aufgetragen werden, einschließlich zum Beispiel Pulverbeschichtung, Spühbeschichtung oder der Verwendung einer vorgeformten Klebstoffbahn. Klebstoffbeispiele beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Heißschmelzklebstoffe, wie z. B. Polyester, Polyamide, Acrylate oder Kombinationen davon (Mischungen oder Copolymere).
Bindefasern können Polyester (z. B. niedrig schmelzendes Polyethylenterephthalat (PET), Copolyester, PET, unverstrecktes PET, coPET), Vinyl-Verbindungen (z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Vinylacetat, Polyvinylacetat, Ethylenvinylacetat), Polyolefine (z. B. PE, PP), Polyurethane und Polyamide (z. B. Copolyamid)-Materialien umfassen. Insbesondere umfasst die Bindefaser niedrig schmelzendes PET. Die Bindefasern können Monokomponenten- oder in Mehrkomponentenfasern sein. Beispiele von geeigneten Mehrkomponentenfasern beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyolefin (z. B. Polyethylen (HDPE, LLDPE), Polypropylen/Polyester, coPET (z. B. amorph geschmolzen, kristallin geschmolzen)/Polyester, coPET/Nylon und PET/PPS.
Beispiele von geeigneten Harzen beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Polyester, Polyolefine, Vinyl-Verbindungen (z. B. Acrylharze, Styrol-Acrylharze, Vinylacetate, Vinyl-Acrylharze, Polystyrolacrylat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Polyethylenvinylacetat, Polyethylenvinylchlorid, Styrolbutadien-Kautschuk, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol-Derivative), auf phenolischer Basis, Polyurethan, Polyamide, Polynitrile, Elastomere, Naturkautschuk, Harnstoff-Formaldehyd, Melamin-Formaldehyd, Phenol-Formaldehyd, Stärkepolymere, ein duroplastisches Polymer, Thermoplast und Kombinationen davon. Insbesondere ist das Harz eine Acrylverbindung.
Das hierin beschriebene Filtermedium kann in Filterstrukturen zum Entfernen verschiedener partikelförmiger Materialien, wie z. B. Staub und Ruß, aus Fluidströmen, wie z. B. Gasströmen und Flüssigkeiten, verwendet werden. Die Gasströme können Luft enthalten, und die Flüssigkeiten können wässrig und nicht wässrig, wie z. B. Öl und/oder Kraftstoff, sein. Die Filterstrukturen können auch einen Vorfilter zum Abfangen größerer Partikel (z. B. ~10 μm bis ~100 μm) enthalten.
D. Mischungszusammensetzung
In verschiedenen Aspekten wird hierin eine Vliesmaterialmischung bereitgestellt. Die Vliesmaterialmischung umfasst die spaltbare Mehrkomponentenfaser wie hierin beschrieben, die mit einer mechanischen Kraft (z. B. Kardieren, Wasserstrahlverfestigung, Vernadeln usw.) in mindestens eine erste aufgespaltene Komponente, eine zweite aufgespaltene Komponente, eine dritte aufgespaltene Komponente, eine vierte aufgespaltene Komponente, eine fünfte aufgespaltene Komponente, eine sechste aufgespaltene Komponente, eine siebte aufgespaltene Komponente, eine achte aufgespaltene Komponente, eine neunte aufgespaltene Komponente und/oder eine zehnte aufgespaltene Komponente aufgespalten werden kann. Insbesondere kann die spaltbare Mehrkomponentenfaser mit einer mechanischen Kraft in eine erste aufgespaltene Komponente wie hierin beschrieben und eine zweite aufgespaltene Komponente wie hierin beschrieben aufgespalten werden.
III. Verfahren zum Herstellen des Filtermediums
In verschiedenen Aspekten wird ein Verfahren zum Herstellen des Filtermediums wie hierin beschrieben bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Mischen der spaltbaren Mehrkomponentenfaser wie hierin beschrieben mit der Monokomponentenfaser wie hierin beschrieben, und das Aufspalten der spaltbaren Mehrkomponentenfaser in die aufgespaltenen Komponenten wie vorstehend beschrieben. Insbesondere wird die spaltbare Mehrkomponentenfaser in die erste aufgespaltene Komponente und die zweite aufgespaltene Komponente wie hierin beschrieben aufgespalten.
Geeignete Verfahren zum Aufspalten der spaltbaren Mehrkomponentenfaser beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, mechanisches Aufspalten, chemisches Aufspalten, Lösemittel-Aufspalten und/oder thermisches Aufspalten. Insbesondere wird die spaltbare Mehrkomponentenfaser mechanisch aufgespalten. Mechanisches Aufspalten kann durch Kardieren, Wasserstrahlverfestigung und/oder Vernadeln erreicht werden. Thermisches Aufspalten kann durch Anlegen von thermischen Kräften auf die Mehrkomponentenfaser, um die Komponenten aufzuspalten oder zu dissoziieren, erreicht werden.
Wie nach dem Stand der Technik bekannt ist, beinhaltet das Kardieren im Allgemeinen den Schritt des Führen der Fasern durch eine Kardiermaschine, um die Fasern wie gewünscht auszurichten, typischerweise, um die Fasern in annähernd parallele Reihen zu legen, obwohl die Fasern anders ausgerichtet werden können. Die Kardiermaschine umfasst im Allgemeinen eine Reihe von sich drehenden Zylindern mit mit Zähnen bedeckten Oberflächen. Diese Zähne laufen durch die Fasern, was ein Aufspalten verursachen kann, während sie durch die Kardiermaschine auf einer sich bewegenden Fläche, wie z. B. einer Trommel, transportiert werden.
Beim Wasserstrahlverfestigen werden die Fasern typischerweise in Längsrichtung zu einer Wasserstrahlverfestigungsvorrichtung transportiert, wobei eine Vielzahl von Verteilern, von denen jeder ein oder mehrere Reihen von feinen Öffnungen aufweist, Hochdruckwasserstrahlen auf die Fasern richten, um die Fasern zu verfestigen und einen zusammenhängenden Stoff zu bilden, wodurch ebenfalls Aufspalten der Fasern auftreten kann. Die Wasserstrahlverfestigungsvorrichtung kann in einer Weise konstruiert sein, die nach dem Stand der Technik bekannt ist und zum Beispiel wie beschrieben in U.S.-Pat. 3,485,706 , das hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Faser-Wasserstrahlverfestigung kann erreicht werden durch Ausstoßen von Flüssigkeit (z. B. Wasser), die mit einem Druck von ungefähr 200 psig bis ungefähr 1800 psig oder mehr zugeführt wird, um feine, im Wesentlichen säulenförmige, flüssige Ströme zu bilden. Die Hochdruckströme werden auf mindestens eine Oberfläche der Fasern gerichtet. Die Fasern laufen durch die Wasserverfestigungsvorrichtung ein- oder mehrmals zur hydraulischen Verfestigung auf einer oder beiden Seiten der Fasern oder zum Bereitstellen eines gewünschten Grads an Wasserverfestigung.
Beim Vernadeln werden die Fasern zu einer Vernadelungsvorrichtung geführt, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt ist, die typischerweise eine Reihe von parallelen Nadelbrettern umfasst, die oberhalb und unterhalb der Fasern angeordnet sind. Nadeln mit Widerhaken sind in einer senkrechten Form auf die Nadelbrettern gesetzt. Während des Betriebs bewegen sich die Nadelbretter zyklisch aufeinander zu und voneinander weg, und zwingen dadurch die Nadeln mit Widerhaken in die Fasern einzudringen und sich aus ihnen zurückzuziehen, was dazu führt, dass sich die Fasern in Bezug zueinander bewegen und verschränken, wodurch Aufspalten auftreten kann.
Ferner kann das Mischen der Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser Kardieren wie vorstehend beschrieben, Luftlegen und/oder Nasslegen umfassen. Typischerweise umfasst das Luftlegeverfahren (auch als Trockenlegen bekannt) das Dispergieren der Fasern in einen sich schnell bewegenden Luftstrom und das Kondensieren von ihnen auf einem sich bewegenden Sieb mittels Druck oder Vakuum. Beim Nasslegeverfahren können die Fasern in Wasser suspendiert werden, um eine gleichmäßige Verteilung zu erhalten. Während die Faser- und Wassersuspension, oder ”Aufschlämmung”, auf ein sich bewegendes Drahtsieb fließt, passiert das Wasser dieses und hinterlässt die Fasern in einer gleichmäßigen Bahn nach dem Zufallsprinzip gelegt. Zusätzliches Wasser wird dann aus der Bahn gedrückt und das restliche Wasser wird durch Trocknen entfernt.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren zum Herstellen des Filtermediums ferner das Verbinden der Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser umfassen. Geeignete Verfahren zum Verbinden beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, mechanisches Verbinden, thermisches Verbinden und chemisches Verbinden. Beispiele für mechanisches Verbinden beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Wasserstrahlverfestigung und Vernadelung, wie vorstehend beschrieben. Beim thermischen Verbinden werden Hitze und/oder Druck auf die Fasern angelegt. Beispiele für thermisches Verbinden beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Lufterwärmung und Kalandrieren.
Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren zum Herstellen des Filtermediums ferner das Zusetzen von Klebstoffen, Bindefasern und/oder Harzen, beides wie vorstehend beschrieben, umfassen. Das Hinzufügen von Klebstoffen, Bindefasern und/oder Harzen kann basierend auf dem durch das Filtermedium zu filternden Typ von Fluid bestimmt werden. Zum Beispiel sind, falls das Filtermedium für Öl- oder Luft-Filtration bestimmt ist, eventuell keine zusätzlichen Bindefasern und/oder Harze erforderlich. Andererseits können, falls das Filtermedium für Kraftstoff-Filtration bestimmt ist, zusätzliche Klebstoffe, Bindefasern und/oder Harz je nach Bedarf einbezogen werden.
IV. Weitere Ausführungsformen
Die Erfindung kann zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere der folgenden Ausführungsformen beinhalten.
Ausführungsform 1: Filtermedium, das Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, wobei mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser (z. B. einer Bikomponentenfaser) im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm oder weniger als oder ungefähr gleich 1 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm vorliegt; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.
Ausführungsform 2: Filtermedium nach Ausführungsform 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser eine Konfiguration aufweist, die aus der Gruppe bestehend aus Seite-an-Seite, Inseln-im-Meer, Tortenstück, segmentiertes Kreuz und Multilobal-Spitzen ausgewählt wurde.
Ausführungsform 3: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser und/oder die Monokomponentenfaser eine Länge von weniger als oder ungefähr gleich 3 Zoll aufweist.
Ausführungsform 4: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ungefähr 10–90 Gew.-% vorliegt und/oder die Monokomponentenfaser in einer Menge von ungefähr 10–90 Gew.-% vorliegt.
Ausführungsform 5: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die erste aufgespaltene Komponente in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 10–90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt und/oder die zweite aufgespaltene Komponente in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 10–90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt.
Ausführungsform 6: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die erste aufgespaltene Komponente, die zweite aufgespaltene Komponente und/oder die Monokomponentenfaser ein Material umfassen, das unabhängig aus der Gruppe bestehend aus einem Polymermaterial (z. B. einem Polyolefin, einem Polyester, einem Polyamid, einem Polyacrylat und einem Vinylpolymer), einem keramischen Material, Titandioxid, Glas, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid ausgewählt wurde.
Ausführungsform 7: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die erste aufgespaltene Komponente Nylon umfasst, die zweite aufgespaltene Komponente Polyester umfasst und/oder die Monokomponentenfaser Polyester umfasst.
Die Erfindung kann zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere der folgenden Ausführungsformen beinhalten.
Ausführungsform 1: Filtermedium, das Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, wobei mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser (z. B. einer Bikomponentenfaser) im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm oder weniger als oder ungefähr gleich 1 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm vorliegt; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.
Ausführungsform 2: Filtermedium nach Ausführungsform 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser eine Konfiguration aufweist, die aus der Gruppe bestehend aus Seite-an-Seite, Inseln-im-Meer, Tortenstück, segmentiertes Kreuz und Multilobal-Spitzen ausgewählt wurde.
Ausführungsform 3: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser und/oder die Monokomponentenfaser eine Länge von weniger als oder ungefähr gleich 3 Zoll aufweist.
Ausführungsform 4: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ungefähr 10–90 Gew.-% vorliegt und/oder die Monokomponentenfaser in einer Menge von ungefähr 10–90 Gew.-% vorliegt.
Ausführungsform 5: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die erste aufgespaltene Komponente in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 10–90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt und/oder die zweite aufgespaltene Komponente in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 10–90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt.
Ausführungsform 6: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die erste aufgespaltene Komponente, die zweite aufgespaltene Komponente und/oder die Monokomponentenfaser ein Material umfassen, das unabhängig aus der Gruppe bestehend aus einem Polymermaterial (z. B. einem Polyolefin, einem Polyester, einem Polyamid, einem Polyacrylat und einem Vinylpolymer), einem keramischen Material, Titandioxid, Glas, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid ausgewählt wurde.
Ausführungsform 7: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die erste aufgespaltene Komponente Nylon umfasst, die zweite aufgespaltene Komponente Polyester umfasst und/oder die Monokomponentenfaser Polyester umfasst.
Ausführungsform 8: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Filtermedium eine Gewichtsbasis von ungefähr 50 g/m² bis ungefähr 300 g/m² hat.
Ausführungsform 9: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser ein Spaltungsverhältnis von mindestens ungefähr 10% aufweist.
Ausführungsform 10: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser auf mechanisches Aufspalten reagiert.
Ausführungsform 11: Filtermedium nach einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser und die Monokomponentenfaser als eine Mischung vorliegen.
Ausführungsform 12: Verfahren zum Herstellen des Filtermediums nach einer der vorstehenden Ausführungsformen umfassend: Mischen (z. B. Kardieren, Luftlegen und/oder Nasslegen) der spaltbaren Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser, und mechanisches Aufspalten (z. B. Wasserstrahlverfestigung, Vernadeln und/oder Kardieren) der spaltbaren Mehrkomponentenfaser in die erste aufgespaltene Komponente und die zweite aufgespaltene Komponente.
Ausführungsform 13: Verfahren nach Ausführungsform 12, ferner umfassend das Verbinden (z. B. Vernadeln und/oder Wasserstrahlverfestigung) der Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser.
Ausführungsform 14: Verfahren nach Ausführungsform 12 oder 13, ferner umfassend das Hinzufügen einer Bindefaser und/oder eines Harzes.
Ausführungsform 15: Vliesmaterialmischung, die Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, die mit einer mechanischen Kraft in mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm aufgespalten werden kann; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.
BEISPIELE
Die nachstehenden Beispiele dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und schränken diese Offenbarung in keiner Weise ein.
Beispiel 1 – Schmierölfiltertest
Die Filtrationseffizienz für jede der folgenden Filtermediumzusammensetzungen in der nachstehenden Tabelle 1 wurde nach der internationalen Norm ISO 4548-12 ermittelt, wobei das Testfluid Öl mit einer Menge von hinzugefügtem Staub war. Tabelle 1

Filtermedium Monokomponentenfaserverhältnis (Gew.-%) Bikomponentenfaserverhältnis (Gew.-%) Basisgewicht (g/m²)

Flachbahn Nr. 1 50 50 80

Flachbahn Nr. 4 25 75 100

Flachbahn Nr. 5 25 75 200
Für alle Filtermediumzusammensetzungen in Tabelle 1 umfassten die Monokomponentenfasern PET und die Bikomponentenfaser umfasst PET und Nylon. Die Monokomponentenfasern wurden von Barnet bezogen. Die Bikomponentenfasern umfassten ~45 Gew.-% Nylon und ~55 Gew.-% PET und hatten eine Inseln-im-Meer-Konfiguration. Die Monokomponenten- und Bikomponentenfasern hatten eine Länge von ~1–3 Zoll, insbesondere ~51 mm. Die Monokomponentenfasern hatten einen Durchmesser von ~10 μm. Die Bikomponentenfasern wurden in erste Komponenten- und zweite Komponentenfasern mit Durchmessern von ~1 μm bis ~3 μm aufgespalten. Die Filtermediumzusammensetzungen wurden durch Mischen der Monokomponenten- und Bikomponentenfasern in den in Tabelle 1 angegebenen Verhältnissen und anschließendem Zuführen dieser Mischungen zu einer Kardiermaschine zur Bahnbildung der Filtermediumzusammensetzungen hergestellt.
Während der Bahnbildung wurde ein unterschiedliches Basisgewicht für jede Zusammensetzung durch Ändern der Maschineneinstellung und Bahnsammelvorrichtungsgeschwindigkeit erreicht.
Beispiel 1a – Flachbahn Nr. 1

Die Betriebsbedingungen für Flachbahn Nr. 1 sind nachstehend in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2

Betriebsbedingungen
Testfluid	Typ:	Mil-H-5606	Viskosität:	15 (mm²/s)
Testfluid	Leitfähigkeit:	1880 (pS/m)	Durchschnittstemperatur:	102,8 (°F)
Teststaub	Typ:	ISOMTD
Injektionssystem	Zugesetzter Staub:	8,59 (g)	Injektion, gravimetrisch, am Anfang:	63,6 (mg/l)
	Volumen:	135 (l)	Injektion, gravimetrisch, am Ende:	63,6 (mg/l)
	Injektionsdurchflussrate:	250 (ml/Minute)	Injektion, gravimetrisch, Durchschnittswert:	63,6 (mg/l)
Testsystem	Durchflussrate:	0,42 (GPM)	Anfängliche Sauberkeit:	0,8 (# > 10 μm/ml)
	Volumen:	6,0 (l)	BUGL*:	10,0 (mg/l)
	Endvolumen:	6,0 (l)	Endkonzentrationspegel:	18,2 (mg/l)
Messwerterfassungssystem	Sensortyp:	online	Samplezeit:	60 (s)
	Durchflussrate:	25 (ml/Minute)	Haltezeit:	0 (s)
	Zählmethode:	optisch	Probenahmedauer:	1,00 (Minute)
	Verdünnungsverhältnis stromaufwärts:	9	Ausgelesene Datensätze insgesamt:	70
	Verdünnungsverhältnis stromabwärts:	9	Anzahl der zu mittelnden Datensätze:	68

(BUGL* steht für gravimetrischer Basisfüllstand stromaufwärts)

Die Testergebnisse für Flachbahn Nr. 1 sind nachstehend in den Tabellen 3 und 4 dargestellt. Tabelle 3
Tabelle 4

Tabelle 4 – Fortsetzung
Ein Graph, der den Differenzdruck vs. Zeit während Prüfung veranschaulicht, ist in 9 dargestellt. Ein Graph, der die Filtereffizienz vs. Zeit für jede Partikelgröße veranschaulicht, ist in 10 dargestellt. Ein Graph, der die durchschnittliche Filtereffizienz vs. Zeit veranschaulicht, ist in 11 dargestellt.
Beispiel 1b – Flachbahn Nr. 4

Die Betriebsbedingungen für Flachbahn Nr. 4 sind in der nachstehenden Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5

Betriebsbedingungen
Testflüssigkeit	Typ:	Mil-H-5606	Viskosität:	15 (mm²/s)
Testflüssigkeit	Leitfähigkeit:	1370 (pS/m)	Durchschnittstemperatur:	102,9 (°F)
Teststaub	Typ:	ISOMTD
Injektionssystem	Zugesetzter Staub:	7,63 (g)	Injektion, gravimetrisch, am Anfang:	63,6 (mg/l)
	Volumen:	120 (l)	Injektion, gravimetrisch, am Ende:	63,6 (mg/l)
	Injektionsdurchflussrate:	250 (ml/Minute)	Injektion, gravimetrisch, Durchschnittswert:	63,6 (mg/l)
Testsystem	Durchflussrate:	0,42 (GPM)	Anfängliche Sauberkeit:	2,6 (# > 10 μm/ml)
	Volumen:	6,0 (l)	BUGL*:	10,0 (mg/l)
	Endvolumen:	6,0 (l)	Endkonzentrationspegel:	16,9 (mg/l)
Messwerterfassungssystem	Sensortyp:	online	Probenahmeintervall:	60 (s)
	Durchflussrate:	25 (ml/Minute)	Haltezeit:	0 (s)
	Zählmethode:	optisch	Probenahmedauer:	1,00 (Minute)
	Verdünnungsverhältnis stromaufwärts:	9	Ausgelesene Datensätze insgesamt:	60
	Verdünnungsverhältnis stromabwärts:	9	Anzahl der zu mittelnden Datensätze:	57

Die Testergebnisse für Flachbahn Nr. 4 sind nachstehend in den Tabellen 6 und 7 dargestellt. Tabelle 6
Tabelle 7

Tabelle 7 – Fortsetzung
Ein Graph, der den Differenzdruck vs. Zeit während Prüfung veranschaulicht, ist in 12 dargestellt. Ein Graph, der die Filtereffizienz vs. Zeit für jede Partikelgröße veranschaulicht, ist in 13 dargestellt. Ein Graph, der die durchschnittliche Filtereffizienz vs. Zeit veranschaulicht, ist in 14 dargestellt.
Beispiel 1c – Flachbahn Nr. 5

Die Betriebsbedingungen für Flachbahn Nr. 5 sind in der nachstehenden Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8

Betriebsbedingungen
Testflüssigkeit	Typ:	Mil-H-5606	Viskosität:	15 (mm²/s)
Testflüssigkeit	Leitfähigkeit:	1750 (pS/m)	Durchschnittstemperatur:	102,9 (°F)
Teststaub	Typ:	ISOMTD
Injektionssystem	Zugesetzter Staub:	8,59 (g)	Injektion, gravimetrisch, am Anfang:	63,6 (mg/l)
	Volumen:	135 (l)	Injektion, gravimetrisch, am Ende:	63,6 (mg/l)
	Injektionsdurchflussrate:	250 (ml/Minute)	Injektion, gravimetrisch, Durchschnittswert:	63,6 (mg/l)
Testsystem	Durchflussrate:	0,42 (GPM)	Anfängliche Sauberkeit:	2,8 (# > 10 μm/ml)
	Volumen:	6,0 (l)	BUGL*:	10,0 (mg/l)
	Endvolumen:	6,0 (l)	Endkonzentrationspegel:	8,4 (mg/l)
Messwerterfassungssystem	Sensortyp:	online	Probenahmeintervall:	60 (s)
	Durchflussrate:	25 (ml/Minute)	Haltezeit:	0 (s)
	Zählmethode:	optisch	Probenahmedauer:	1,00 (Minute)
	Verdünnungsverhältnis stromaufwärts:	9	Ausgelesene Datensätze insgesamt:	76
	Verdünnungsverhältnis stromabwärts:	9	Anzahl der zu mittelnden Datensätze:	73

Die Testergebnisse für Flachbahn Nr. 5 sind nachstehend in den Tabellen 9 und 10 dargestellt. Tabelle 9
Tabelle 10

Tabelle 10 – Fortsetzung
Ein Graph, der den Differenzdruck vs. Zeit während der Prüfung veranschaulicht, ist in 15 dargestellt. Ein Graph, der die Filtereffizienz vs. Zeit für jede Partikelgröße veranschaulicht, ist in 16 dargestellt. Ein Graph, der die durchschnittliche Filtereffizienz vs. Zeit veranschaulicht, ist in 17 dargestellt.
Eine Zusammenfassung der Testergebnisse wird nachstehend in Tabelle 11 bereitgestellt. Tabelle 11
In Tabelle 11 entspricht die Proben-ID 1 einer vergleichenden Glasmedienzusammensetzung, die von Hollingsworth & Vose bezogen wurde; die Proben-IDs 2 und 3 entsprechen Flachbahn Nr. 4; und die Proben-IDs 4 und 5 entsprechen Flachbahn Nr. 5. Wie oben in Tabelle 11 gezeigt, zeigten die Filtermediumzusammensetzungen überraschenderweise eine hohe Filtereffizienz bei Partikeln verschiedener Größe. Derartige Ergebnisse weisen darauf hin dass die Filtermediumzusammensetzungen beim Vergleich mit Proben-ID 1 vergleichbare oder bessere Leistungen als traditionelle Glasmedien bringen können. Die Filtermediumzusammensetzungen weisen auch nicht den Nachteil der Faserabgabe auf, was in verschiedenen Industrien, wie z. B. der Automobilindustrie, vorteilhaft ist.

Claims

Filtermedium, das Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, wobei mindestens ein Anteil der spaltbaren Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in aufgespaltener Form als mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm vorliegt; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser eine Konfiguration aufweist, die aus der Gruppe bestehend aus Seite-an-Seite, Inseln-im-Meer, Tortenstück, segmentiertes Kreuz und Multilobal-Spitzen ausgewählt wurde.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser eine Bikomponentenfaser ist.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser eine Länge von weniger als oder ungefähr gleich 3 Zoll aufweist.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ungefähr 10–90 Gew.-% vorliegt.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die Monokomponentenfaser im Filtermedium in einer Menge von ungefähr 10–90 Gew.-% vorliegt.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die erste aufgespaltene Komponente in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 10–90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die zweite aufgespaltene Komponente in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 10–90% der spaltbaren Mehrkomponentenfaser vorliegt.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die erste aufgespaltene Komponente einen Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 1 μm aufweist.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die erste aufgespaltene Komponente und die zweite aufgespaltene Komponente ein Material umfassen, das unabhängig aus der Gruppe bestehend aus einem Polymermaterial, einem keramischen Material, Titandioxid, Glas, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid ausgewählt wurde.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die erste aufgespaltene Komponente und die zweite aufgespaltene Komponente ein Polymermaterial umfassen, das aus der Gruppe bestehend aus einem Polyolefin, einem Polyester, einem Polyamid, einem Polyacrylat und einem Vinylpolymer ausgewählt wurde.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die erste aufgespaltene Komponente Nylon umfasst.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die zweite aufgespaltene Komponente Polyester umfasst.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die Monokomponentenfaser ein Material umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus einem Polymermaterial, einem keramischen Material, Titandioxid, Glas, Aluminiumoxid und Siliziumdioxid ausgewählt wurde.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die Monokomponentenfaser Polyester umfasst.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die Monokomponentenfaser eine Länge von weniger als oder ungefähr gleich 3 Zoll aufweist.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei das Filtermedium eine Gewichtsbasis von ungefähr 50 g/m² bis ungefähr 300 g/m² hat.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser ein Spaltungsverhältnis von mindestens ungefähr 10% aufweist.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser auf mechanisches Aufspalten reagiert.
Filtermedium nach Anspruch 1, wobei die spaltbare Mehrkomponentenfaser und die Monokomponentenfaser als eine Mischung vorliegen.
Verfahren zum Herstellen des Filtermediums nach Anspruch 1, das Folgendes umfasst: Mischen der spaltbaren Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser; und mechanisches Aufspalten der spaltbaren Mehrkomponentenfaser in die erste aufgespaltene Komponente und die zweite aufgespaltene Komponente.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das mechanische Aufspalten der Mehrkomponentenfaser Wasserstrahlverfestigung, Vernadeln und/oder Kardieren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Mischen der Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser Kardieren, Luftlegen und/oder Nasslegen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend das Verbinden der Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Verbinden der Mehrkomponentenfaser mit der Monokomponentenfaser Vernadeln und/oder Wasserstrahlverfestigung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend das Hinzufügen einer Bindefaser und/oder eines Harzes.
Vliesmaterialmischung, die Folgendes umfasst: eine spaltbare Mehrkomponentenfaser, die mit einer mechanischen Kraft in mindestens eine erste aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von weniger als oder ungefähr gleich 2 μm und eine zweite aufgespaltene Komponente mit einem Durchmesser von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm aufgespalten werden kann; und eine Monokomponentenfaser mit einem Durchmesser von mehr als oder ungefähr gleich 5 μm.