CN103492625A

CN103492625A - 高温处理的介质

Info

Publication number: CN103492625A
Application number: CN201280019828.0A
Authority: CN
Inventors: D·利特尔; R·M·罗杰斯
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: US20210362081A1; EP2686473A1; WO2012129094A1; JP6104825B2; PL2686473T3; BR112013023955A2; EP2686473B1; BR112013023955B1; US11821119B2; JP2014513217A; US20120234748A1; US20240133092A1; CN103492625B; US20240229312A9; US11180876B2

Abstract

在此披露了一种热结合过滤介质，该介质可以在高温条件下使用，但不会通过对纤维组分的热效应或机械影响而存在任何纤维损失。该过滤介质可以在过滤器单元或结构中制造并使用，可以放置在可除去的流体的一个流中，并且可以在一个增加的温度范围内从该移动流中除去微粒负载。双组分纤维、其他过滤介质纤维以及其他过滤添加剂的组合提供一种改进的过滤介质，该过滤介质在高温、高性能应用中具有独特的特性。

Description

高温处理的介质

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月18日提交的美国临时专利申请号61/454,171的优先权，并且要求2011年3月18日提交的美国临时专利申请号61/454,172的优先权，该申请的内容是通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本发明涉及一种处于一个网片或层形式的热形成的组合物、一种或多种过滤介质、以及一种具有改进的特性的过滤器结构。由该热形成的组合物可以产生改进的渗透性、高温强度、机械稳定性以及从包括空气、气体或液体流的一个移动流体中除去气溶胶或微粒的高能力。过滤介质可以形成为多种过滤器单元，这些过滤器单元处于过滤板、芯、插入物形式，折叠的形式等。

发明背景

非纺织的纤维层、网片或介质已经制造了很多年，用于包括过滤的许多用途中。可获得具有一组可接受特性的一系列介质。在这些介质的制造中固有的复杂性增加了成本并且降低了产品供应的灵活可变性。

这类非纺织纤维介质在多种应用中是有用的，这些应用包括从空气或液体流中过滤气溶胶或固体微粒，如灰尘和烟雾过滤、曲轴箱通风（CCV）以及开放式曲轴箱通风（OCV）。这类介质还可以形成为分层的介质结构。

非纺织纤维介质可以由天然或合成纤维制成并且可以形成为各种介质类型。一种最近的介质类型被示于美国专利号7,314,497、7,309,372以及5,580,499中，并且总体上包含被热结合成一个网片的一种双组分纤维和多种玻璃纤维。这类介质具有来自所组合的纤维组分的有用的孔径和过滤效率。

许多过滤介质等级（包括双组分纤维介质）在大于约100℃的温度下使用，并且最近在大于约130℃至150℃以及更高的温度下使用。将来的介质将暴露于更高温度以及其他苛刻的工作条件下。在这类温度以及这类条件下，通过热塑性树脂和热塑性双组分介质结合的纤维介质可能软化或失效。这类软化的结构可以具有降低的过滤特性、可以在使用过程中机械失效，或由于软化或减小的拉伸强度，过滤介质的多个部分可以从介质中损失并且可进入到流体流中，从而在下游造成难题。这类问题可以发生在持续经历升高的工作温度或经历周期性温度极端的任何应用中。这类介质需要在维持跨过该介质的低压降的同时足以除去微粒的过滤特性。用于CCV（封闭式曲轴箱通风）或OCV（开放式曲轴箱通风）应用中的介质需要快速排出累积的油液体。

所感兴趣的一种环境是当前正越来越常见的“发动机罩下（under-hood）”过滤。由于环境问题以及其他设计特点，不同类型的发动机过滤器更普遍地用于发动机舱内部并且邻近发动机部件。在现代的发动机中，并且具体地说在柴油发动机中，发动机罩下温度持续对过滤应用造成工作上的挑战，这些应用包括空气过滤、油过滤、液压过滤、曲轴箱通风（OCV和CCV）应用以及其他应用。在这类发动机中，过滤介质可以在高温下工作。此外，在发动机关闭之后，过滤介质被热浸泡在高温发动机流体（空气、润滑剂或燃料）之中。这类发动机必须装备有能够承受实质上更高的热浸泡温度的过滤器和过滤介质。

存在对于如下过滤介质的实质性需求，这些过滤介质能够承受高温而不遭受过滤特性、机械完整性方面的负面性能影响，或不遭受过滤组分的损失。存在对于减少或消除介质中的玻璃纤维的实质性需求。

此外，然而，由玻璃纤维来制作过滤介质可以导致介质使玻璃纤维从网片结构上脱落。离开过滤介质的玻璃纤维可以进入过滤器下游的流体流中。这种流体流可以将玻璃纤维引导至与过滤器结构相关联的一个工作机构或单元中。因此，在工业中有减少或消除过滤介质中的玻璃纤维的需要。

发明简述

我们已经发现一种具有改进的特性的热结合过滤介质。该介质的第一方面可在一种热浸泡模式中、或在正操作的发动机中、或在穿过该过滤介质的一种流体中，在例如大于100℃、大于130℃以及经常最高达并且大于150℃的温度下提供过滤特性。过滤器结构包括一种第一双组分纤维、一种可任选的第二双组分纤维、以及一种切段热塑性纤维或纤维素型纤维，这些纤维可组合具有改进的过滤温度特性和改进的制造特点。此外，这类改进的高温介质可以允许在更高的温度条件下使用元件，并且可以产生更小的、更有效的过滤单元，从而允许发动机设计方面的更大灵活性和延长的过滤器寿命。

该介质的第二方面是基本上不含玻璃纤维，从而能够在包括高温的多种极端条件下实现高效率、机械稳定性、较长使用期限、实质的多用性以及清洁能力（或再生能力）。

我们也已经发现一种在不存在实质量的玻璃纤维的情况下制作热结合过滤介质的方法，该方法使得在快速并且有效形成湿润脱水网片时快速除去工艺用水、将所形成的网片快速干燥并且有效热结合成最终的干燥过滤介质。该工艺涉及将一种第一双组分纤维来源、一种可任选的第二双组分纤维来源以及一种有效的网片形成量的切段纤维相组合以便形成一种水性供料，在一个斜式筛造纸机上由该水性供料来形成一个湿润网片，从该湿润网片上除去工艺用水，干燥湿润网片，并且将所形成的网片热处理成成品介质。我们已经发现这些纤维的组合快速并且有效地形成一种高度有用的过滤介质。

本发明的介质可以用于多种应用中，以便从多种流体材料（包括气体以及液体）中除去固体或液体微粒。此外，本发明的过滤介质可以按多种过滤器元件类型来使用，包括平坦介质、折叠介质、平板过滤器、圆筒形旋入式过滤器、z介质折叠过滤器、以及其中纤维和添加剂组分提供有用特性的其他实施例。

本发明的介质包含有效量的一种双组分纤维。术语“双组分纤维”是指如下的纤维，这种纤维具有具备某一熔点的至少一种热塑性粘合剂聚合物部分和具备与该粘合剂聚合物部分不同并且更高的熔点的一种第二热塑性结构聚合物部分。这些纤维的物理配置典型地是处于一种“并排”或“皮-核”结构中。在并排结构中，这两种热塑性聚合物树脂典型地以一种相连接的形式以一种并排的结构挤出。较低熔点的聚合物充当粘合剂并且较高熔点的聚合物充当结构性材料。还可以使用叶状纤维，其中叶片或尖端由较低熔点的聚合物形成。在皮-核结构中，核含有较高熔点的结构性纤维并且皮含有较低熔点的粘合层。

术语“实质上不存在玻璃纤维”或“实质上不含玻璃纤维”旨在指过滤介质不含有在任何实质性程度上促进过滤器特性的显著量的玻璃纤维。介质的过滤特性是源自双组分纤维、切段纤维以及用于制造过滤介质的其他二次纤维。当然，在不形成依赖于玻璃纤维来实现过滤特性的任何实质性增加的介质的情况下，可将轻微量的玻璃纤维引入到网片之中。

“元件”是包括本发明的网片或介质的过滤器部分。过滤器一般包括处于可以在制造操作中制得的结构中的元件。

如在此所使用，术语“纤维”或“纤维来源”指示大量在组成上相关的纤维，这样使得所有纤维都落入围绕平均或中值纤维大小或特点分布的纤维大小或纤维特点范围内。这类纤维以平均直径和长宽比来表征，并且可作为相异的原材料来获得。一种或多种这类来源的共混物不被认为是单一来源。

“玻璃纤维”是指使用不同类型的玻璃制成的不同直径和长度的纤维。

本发明的介质可以包括“切段纤维”。切段纤维是介质中常见的除了双组分纤维以外的单一组分且非玻璃纤维，它具有用于在过滤应用中使用的合适直径、长度以及长宽比。切段纤维提供孔径控制并且与介质中的其他纤维协作以便产生具有实质性流动速率、较高能力、实质性效率以及较高湿性强度的一种介质。谨慎选择切段纤维还可以改善本发明的材料的制造。本发明的过滤介质中的有用切段纤维的例子是纤维素型纤维和聚酯纤维。纤维素型纤维包括棉纤维，如棉绒纤维。其他有用切段纤维包括合成聚合纤维，如尼龙纤维、聚氨酯纤维以及类似纤维。

如在此所使用，术语“二次纤维”可包括来自天然、合成或特别来源的多种不同的纤维。这类纤维可为热塑性的，并且用于获得热结合介质薄片、介质或过滤器，并且还可以有助于获得适当的孔径、渗透性、效率、拉伸强度、压缩性、以及其他希望的过滤器特性。本发明的介质被工程化以获得适当的固体性、厚度、基本重量、纤维直径、孔径、效率、渗透性、拉伸强度以及压缩性，以便在用于过滤流体流时获得有效过滤特性。

如在此所使用，术语“固体性”是指固体纤维体积除以过滤介质的总体积，通常以百分比来表示。用于从空气流中过滤灰尘的介质的固体性可以不同于用于从空气流中过滤水性或油性气溶胶的介质的固体性。此外，用于从液体流中除去微粒的介质的固体性可以不同于用于从气体流中除去微粒的介质的固体性。本发明的技术的每个应用是针对如下讨论的某一组操作参数。

如在此所使用，术语“网片”涉及具有大于约0.05mm的厚度的片状或平坦结构。这一厚度尺寸可以是例如至少0.05mm、至少0.08mm以及至少0.1mm。这一厚度尺寸可以是例如不超过2cm、不超过1cm或不超过5mm。网片的长度和宽度不受限制并且可为不定的或任意选择。这种网片为柔性的、可加工的、可折叠的过滤介质，它能够以其他方式形成过滤器元件或过滤器结构。该网片可以具有一个梯度区域并且还可以具有一个恒定区域。

如在此所使用，复数术语“过滤介质”或单数术语“过滤介质”涉及至少具有在一个过滤器元件有用的最小渗透性和孔隙率的一个网片，并且不是一个基本上不可渗透的层，如常规纸、涂布纸、或在常规造纸湿法成网工艺中制得的新闻纸。

如在此所使用，术语“纤维形态”是指纤维的形状、形式或结构。具体的纤维形态的例子包括扭绞、卷曲、圆形、带状、直的或盘绕的。例如，具有圆形截面的纤维具有与具有带状形状的纤维不同的形态。

如在此所使用，术语“纤维大小”是形态的子集并且包括“长宽比”，即长度与直径的比率。“直径”是指或者纤维的基本上圆形截面的平均直径，或者非圆形纤维的最大截面尺寸。

如在此所使用，术语“纤维组成”是指纤维、这种或这些纤维材料的化学性质，包括纤维材料的安排。纤维组成可为有机或无机的。有机纤维典型地是天然或合成的，并且在性质上是聚合的或生物聚合的。纤维组合物的例子包括玻璃、纤维素、大麻、蕉麻、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、卤化的聚合物、聚氨酯，或其组合、掺混物或合金。无机纤维是由玻璃、金属以及其他非有机碳源的材料制成的。

如在此所使用，术语“表面负载”、“表面介质”或“表面负载介质”是指基本上在表面上而非在介质厚度或深度上累积其颗粒负载的介质。

如在此所使用，术语“深度介质”，“深度负载层”，或“深度负载介质”是指其中贯穿深度介质的厚度或z尺寸来获得并保持过滤的微粒的一种过滤介质。总体上，一种深度介质安排可以被设计成提供微粒材料基本上穿过其体积或深度的负载。因此，相对于表面负载的系统，当达到完全的过滤器寿命时，这类安排可以被设计成负载有更大量的微粒材料。尽管实际上这些微粒中的一些可能在该深度介质的表面上累积，但深度介质具有在该深度介质的厚度内累积并且保留微粒的能力。在许多应用中，尤其是涉及相对高流速的那些应用中，可以使用深度介质。深度介质一般就其孔隙率、密度或固体含量百分比而加以定义。例如，2%-3%固体性的介质将是一种深度介质纤维毡，它被安排成使得整个体积的约2%-3%包含纤维材料（固体），剩余的是空气或流体空间。用于定义深度介质的另一个有用的参数是纤维直径。如果固体性百分比保持恒定，但纤维直径（大小）减小，则孔径减小，即过滤器变得更有效并且将更有效地截留小颗粒。一种典型的常规的深度介质过滤器是一种密度相对恒定（或均匀）的介质，即，其中深度介质的固体性贯穿其厚度保持基本上恒定的一种系统。然而，在一些深度介质中，可以存在一个或多个梯度。例如，纤维的浓度可从第一上游表面至第二下游表面、即穿过介质的厚度而变化。

如在此所使用，术语“基本上恒定”是指贯穿介质的深度只发现所指示特性如浓度或密度的相对轻微的波动（不超过约5%），如果有波动的话。这类波动（例如）可能起因于一个容器（过滤介质位于其中）对一个外部接合的表面的轻微压缩。这类波动（例如）还可能起因于由制造工艺的变化所引起的网片中的小的但固有的纤维的富集或缺失。一种介质可以具有为纤维浓度基本上恒定区的一个区域。

如在此所使用，术语“负载介质”、“负载层”、“效率介质”或“效率层”是指具有至少两种不同介质或介质层的组合的过滤器元件，其中一种介质具有较小平均孔径并且被称为效率层，并且具有较大平均孔径的介质被称为负载层、负载介质或深度负载介质。在流体途径中，在负载层之后典型地是效率层。效率层具有合适的孔隙率、效率、渗透性以及其他过滤特点，以便在流体离开负载层时从流体流中除去任何剩余微粒。

出于本披露的目的，术语“孔径”是指在介质中由纤维材料所形成的空间。介质的孔径可以通过评审介质的电子照片来估算。介质的平均孔径还可以使用所具有的型号为APP1200AEXSC、从纽约州伊萨卡市的多孔材料公司（PorousMaterials Inc.）可得的毛细管流动孔隙仪来计算。

出于本披露的目的，术语“结合的纤维”指示在本发明的介质或网片的形成中，纤维材料与相邻纤维材料形成了一种物理或化学结合。这种结合可以利用纤维的固有特性来形成，如通过双组分纤维的较低熔点的组分的熔体融合。可替代地，本发明的网片或介质的纤维材料可以使用单独的树脂性粘合剂来进行结合，该粘合剂在一些情况下是以粘合剂树脂的水性分散液的形式来提供。可替代地，本发明的纤维还可以使用交联剂进行交联，使用电子束或可以引起纤维结合的其他能量辐射、通过高温结合、或通过可以引起一种纤维彼此结合的任何其他结合方法来进行结合。

如在此所使用，术语“来源”是一个起始点，如包含一种纤维的一个流体流动流的起始点。来源的一个例子是喷嘴。另一个例子是流浆箱。

如在此所使用，术语“供料”是指纤维与液体的相对稀的掺混物（小于10wt%的固体；经常小于5wt%的固体并且经常小于1wt%的固体）。在一些实施例中，该液体包含水。在一些实施例中，供料液体是水并且是“水性供料”。

如在此所使用，术语“湿层”是指通过从供料中除去水或水性介质，从而留下出于“湿层”形式的湿纤维，而由供料制得的层。这一湿层被干燥以便形成介质。

“机器方向”是与网片行进穿过一个装置如生产网片的设备的方向相平行的方向。在一些实施例中，机器方向是网片的最长尺寸的方向。

本发明的介质可以用于多种应用中，以便从多种流体材料（包括气体或液体）中除去固体或液体微粒。此外，本发明的过滤介质可以按多种过滤器元件类型来使用，包括平坦介质、包裹材料、折叠介质、平板过滤器、圆筒形旋入式过滤器、z介质折叠过滤器、以及其中甚至在不存在玻璃纤维组分的情况下纤维和添加剂组分也提供有用特性的其他实施例。

我们已经发现谨慎选择由聚酯、棉以及其他来源制成的一种或多种切段纤维可以产生实质性改进的过滤介质特性或改进的制造工艺以及产率。介质还可以包括一种含氟化合物处理。我们已经发现这些含氟化合物介质具有实质性改进的耐久性，并且可以在操作过程中在类似或改进的效率下经历改进的压降，并且在用于曲轴箱通风中时，可以具有减少的由于油保留而引起的质量增加和实质性改进的油排出。

详细说明

介质包括非纺织网片，这些非纺织网片包括一个热结合网片，该热结合网片包含可在高温下起作用的一种第一双组分纤维和一种可任选的第二双组分纤维或切段纤维。本发明的介质包括一种热结合网片并且可基本上不含玻璃纤维，该网片包含一种双组分纤维，该双组分纤维具有高温皮熔融特性、可与切段介质纤维或二次纤维相组合。在一个实施例中，这种或这些双组分纤维与一种切段聚酯纤维相组合。在另一实施例中，这种或这些双组分纤维与一种切段纤维素型纤维、优选地棉绒纤维相组合。在第三实施例中，一种形成热结合网片的方法包括将一种水性供料中的一种双组分纤维与其他切段纤维相组合，并且使用常规的斜式筛造纸机来形成网片。一个最后实施例包括一种过滤移动流体的方法。

在此描述的过滤材料（一种或多种过滤介质）可用于多种过滤器应用，包括但不限于用于集尘的脉冲清洁和非脉冲清洁过滤器、OCV和CCV应用、燃气轮机和发动机空气进气（intake）或进气（induction）系统、燃气轮机进气或进气系统、重型发动机进气或进气系统、轻型车辆发动机进气或进气系统；车辆车内空气；越野车车内空气、磁盘驱动器空气、影印装置调色剂去除；商业或住宅过滤应用中的HVAC过滤器。总体上，这类过滤器元件包括致密的网片或垫，该网片或垫具有双组分纤维与纤维素、合成或横跨携带微粒材料的气流而取向的其他纤维。该网片或元件总体上被构建成对于气流是可渗透的，并且还具有足够细的孔径和适当的孔隙率，以便抑制大于所选定尺寸的颗粒在其中穿过。当气体（流体）穿过该网片或元件时，网片的上游侧通过扩散以及拦截来操作以便从气体或液体（流体）流中捕获并且保留选定大小的液体或固体颗粒。颗粒可以在“表面负载”网片的上游侧收集为滤饼或可以通过过滤介质的“深度负载”方面加以收集。

总体上，在此描述的过滤器材料可以用于过滤经常携带夹带于其中的微粒材料的空气和气体流。在许多情况下，从流中除去一些或所有微粒材料是连续操作、舒适或美观所必需的。例如，进入机动车辆的车内、机动车辆的发动机、或发电设备的空气进气流；引导至燃气轮机的气体流以及进入不同燃烧炉的空气流经常包含微粒材料。在车内空气过滤器的情况下，希望除去微粒物质以用于乘客舒适性和/或美观。关于进入发动机、燃气轮机以及燃烧炉的空气和气体进气流，希望除去微粒材料，因为它可能导致所涉及的设备的实质性损坏。

在其他情况下，来自工业过程或发动机的生产气体或废气可以含有微粒材料。这类气体可以或应通过下游设备的不同位置排放或至大气中之前，可能希望获得微粒材料从那些流中的实质性除去。

总体上，在此描述的过滤器材料可以应用于过滤液体系统。在液体过滤技术中，认为收集机构在颗粒通过尺寸排阻来除去时进行筛分。在单层中，效率是这个层的效率。在液体应用中的复合效率受到具有最高效率的单层的效率的限制。液体可以通过根据本发明的介质来引导，其中的微粒截留于一个筛分机构中。在液体过滤器系统中，即其中有待过滤的微粒材料携带在一种液体中时，这类应用包括水性、非水性以及混合水性/非水性应用，例如像水流、润滑油、液压流体、燃料过滤器系统或除雾器。水性流包括天然和人造流，如流出物、冷却水、工艺用水等。非水性流包括汽油、柴油燃料、石油以及合成润滑剂、液压流体以及其他基于酯的工作流体、切削油、食品级油等。混合流包括包含油包水和水包油组合物的分散液，以及包含水和非水性组分的气溶胶。

流体（液态和气态）流携带实质量的作为固体、作为气溶胶液体或两者的微粒。气溶胶内的大部分液体液滴总体上小于100微米，但是可在0.01至50微米，或0.1-5微米大小内。另外，这类流还携带实质量的细微的微粒污染物，如碳污染物。这类污染物总体上可以大至100微米并且可以具有约0.5-3微米的平均颗粒大小。在此描述的过滤材料被适配成用于以下目的：从以下各物中除去微粒：具有约0.01至100微米的颗粒大小的流体流、含有处于具有约0.01至100微米的液滴大小的薄雾形式的液体的气体流、具有约0.1至100微米的颗粒大小的水性流、具有约0.05至100微米的颗粒大小的非水性流、或具有约0.05至100微米的颗粒大小的燃料、润滑剂或液压流。

多种努力已经针对减少许多过滤系统中的污染物的量。影响除去的变量包括以下：(a)尺寸/效率关注，即希望良好的分离效率，而同时避免需要较大的分离器系统；(b)成本/效率，即希望良好或较高的效率而不需要实质上昂贵的系统；(c)多用性，即开发可适配用于广泛多种应用和用途的系统，而无需进行大量的重新工程化；以及(d)清洁性/可再生性，即开发在长时间使用之后可容易清洁（或再生）的系统，如果这种系统是希望的话。

本发明的另外一个方面包括一种用曲轴箱通风（OCV和CCV）过滤器来过滤的优选方法。也可以在过滤包括曲轴箱气体的发动机气体的安排中使用过滤介质。优选的介质以薄片形式由湿法成网工艺制得，并且以多种方式，例如通过包裹或盘绕方法或通过提供面板构造来并入到过滤器安排中。提供用于优选用途以过滤发动机曲轴箱的漏泄气体的过滤器构造。还提供包含优选类型的介质的优选过滤器元件或芯安排。

我们已经发现通过掺混不同比例的双组分和一种或多种切段或介质纤维，可获得在较高温度下的实质性改进的强度和过滤。此外，避免使用实质量的玻璃纤维并且掺混不同纤维直径也可以产生增强的特性。

可以使用湿法成网或干法成网工艺。在制作过滤介质的一个实施例中，使用湿式或干式工艺来形成纤维垫。将垫加热以便使热塑性材料熔融，从而通过使纤维内部粘附来形成介质。用于介质中的双组分纤维允许纤维融合成机械稳定的薄片、介质或过滤器。具有热结合外皮的双组分纤维（或其他双组分形式）导致双组分纤维与介质层中的其他纤维粘合。在次优选的实施例中，双组分纤维可与基于水或溶剂的树脂和其他粘合剂一起使用以便形成介质。

在湿法成网工艺的优选方法中，介质由包含纤维材料在一种水性介质中的分散液的稀（供料中有0.05至5wt%的固体）水性供料制成。该分散液的水性液体一般是水，但可以包含各种其他材料，如pH调节材料、表面活性剂、消泡剂、阻燃剂、粘度改性剂、介质处理剂、着色剂以及类似物质。该水性液体通常是通过将该分散液引导至一个斜式筛或其他保留所分散的固体并且使液体通过以产生一种湿性纸组合物的穿孔的载体上而从该分散液中排出。一旦在该载体上形成，该湿性组合物通常通过真空或其他压力进一步脱水，并且通过蒸发剩余液体来进一步干燥。在液体被除去后，热结合典型地通过使一些部分的热塑性纤维、树脂或所形成材料的其他部分熔融而发生。所熔融的材料将组分结合成一个层。

在此描述的介质可在从实验室手持筛或手持薄板比例的设备直到商业大小的造纸设备的任何规模的设备上制成。对于商业规模的工艺来说，双组分垫一般通过使用斜式筛造纸类型机器来加工，这些机器如可商购的长网造纸机（Fourdrinier）、金属网筒、斯蒂文思成形机（Stevens Former)、罗特成形机（Roto Former)、英沃成形机（Inver Former)、文贴成形机(Venti Former)以及斜式戴尔特成形机（inclined Delta Former machine）。优选地，使用斜式戴尔特成形机。一般工艺涉及制作双组分纤维、切段或介质纤维或其他介质材料在一种水性液体中的分散液，将液体从所得分散液中排出以便产生湿性组合物，并且添加热量以便形成、结合并且干燥该湿性非纺织组合物，从而形成介质。在形成之后，该湿或干的网片可以用添加剂材料处理以便提供附加特性。

优选地，本发明的过滤介质典型地湿法成网，并且由一种或多种双组分纤维与切段纤维如聚酯或纤维素型纤维的组合的随机取向阵列所组成。这些纤维使用双组分纤维中的可熔聚合物结合在一起，并且在一些实施例中，添加有粘合剂或树脂。优选网片不含树脂粘合剂。

在一个实施例中，可用于在此描述的过滤器和方法中的介质包含一种切段纤维、一种双组分粘合剂纤维、一种粘合剂以及其他组分。切段纤维可包括有机纤维，如天然以及合成纤维，包括聚烯烃、聚酯、尼龙、棉、棉绒（cotton fleece）或棉绒（cotton fleece）、毛绒等纤维。本发明的介质纤维还可以包括少量（经常小于5wt%）的无机纤维，如金属、二氧化硅、硼、碳以及其他相关纤维。

本发明的过滤介质典型地适合于高效率过滤特性，这样使得流体（包括空气和其他气体、水性和非水性燃料、润滑剂、液压或其他这类流体）可被快速过滤以便除去污染微粒。

包括增压式柴油发动机的活塞发动机经常产生“漏泄”气体，即从燃烧室中经过活塞渗漏的空气-燃料混合物流。这类“漏泄气体”一般包括气相，例如空气或燃烧废气，它携带：(a)疏水性流体（例如，油，包括燃料气溶胶），主要包含0.05-10.0微米的液滴（在数量上占主要位置）；和(b)来自燃烧的碳污染物，典型地包含碳颗粒，大部分的碳颗粒在常规上为约0.1-1.0微米大小。这类“漏泄气体”总体上从发动机区块通过一个漏泄出口向外引导。

当关于气流中夹带的液体气溶胶而使用术语“疏水性流体”时，所提及的是指非水性流体，尤其是油类。总体上，这类材料不能混溶于水中。在此，结合载体流体所使用的术语“气体”或其变体是指空气、燃烧废气以及对于气溶胶来说的其他载体气体。

在如卡车、农业机械、船只、公共汽车的系统以及一般包括活塞（汽油和柴油）发动机、高压柴油发动机的其他系统中操作的发动机经历如上所述被污染的显著空气或CCV或OCV气体流。例如，流动速率可以为约2-50英尺/分钟（fpm）或0.6-15m-min^-1，典型地为5至10fpm或1.6-3.2m-min^-1。在一个涡轮增压柴油发动机中，通过一个空气过滤器将空气纳入发动机中，从而清洁从大气所纳入的空气。涡轮机将清洁空气穿过一个过滤器而推入发动机中。空气通过含入燃烧室内并且与活塞和燃料相接触（engaging）而进行压缩和燃烧。在燃烧过程中，发动机放出漏泄气体。过滤器安排是与发动机处于气流联通并且清洁返回到空气进气、燃料或其他进气系统部件中的漏泄气体。气体和空气再次通过涡轮机牵引并且进入发动机中。用于将一种疏水性液相与一种气态流分离的处于气流联通中的过滤器安排（有时在此称为聚结器/分离器安排）使用在此描述的过滤介质来提供。在操作中，污染的气流被引导至聚结器/分离器安排中。在该安排中，精细油相或气溶胶相（即，疏水性相）聚结。该安排被构造成使得当疏水性相聚结成液滴时，该疏水性相将作为液体排出，这样使得它可容易地收集并且从系统中除去。使用如下在此描述的优选安排，聚结器或聚结器/分离器，尤其在油相部分地负载于其上的情况下，作为用于气流中所携带的其他污染物（如碳污染物）的过滤器来操作。事实上，在一些系统中，当油从系统中排出时，它将提供聚结器的一些自动清洁，因为油携带了其中的一部分截留的碳污染物。

根据本披露的原理可在单级安排或多级安排中实施。我们已经发现，在一个实施例中，两个或更多个层的本说明书的过滤介质可以组合于一个元件中。两种或更多种类似或相同的介质可以组合于一个过滤器结构中以用于过滤的累积的改进。可替代地，可以使用两种实质上不相似的介质来将不同的过滤类型和过滤量加以组合。这些介质可在任何操作特点方面不相似，这些特点包括孔径、渗透性、效率、厚度、材料组成等。在一个实施例中，可使用一个负载层（具有比效率层更大的孔径）和一个效率层，所述层中的每一个层都具有相异的结构和过滤特性，从而形成一个复合层。在一个流体途径中，在负载层之后是一个效率层。效率层是一个高效（与负载层相比）的层，它具有合适的孔隙率、效率、渗透性以及其他过滤特点，以便在流体穿过过滤器结构时从流体流中除去任何剩余的有害微粒。本发明的负载过滤介质具有约30至约100g-m^-2的基本重量。效率层具有约40至约150g-m^-2的基本重量。负载层具有约5至约30微米的平均孔径。效率层具有比负载层更小的、在约0.5至约3微米范围内的孔径。负载层具有在约50至200ft-min^-1或15.2-61m-min^-1范围内的渗透性。效率层具有约5至30ft-min^-1或1.52-9.14m-min^-1的渗透性。本发明的负载层或效率层具有大于约5lb-in^-2，典型地约10至约25lb-in^-2（大于34.4kPa或69-172kPa）的湿耐破强度。组合的过滤层具有约4至20ft-min^-1的渗透性；10至20lb-in^-2（69-138kPa）的湿耐破强度以及100至200g-m^-2的基本重量。

简单地说，纤维可以具有多种组成、直径以及长宽比。在此描述的用于在一种非纺织网片中形成有用介质的概念不依赖于产生该网片所使用的具体的纤维原料。对于纤维的组成身份，业内人士可以找到任何数量的有用的纤维。这类纤维通常从有机或无机产品加工。对于介质的特定应用的要求可以做出更合适的纤维、或纤维组合的选择。介质的纤维可以包含双组分、纤维素、大麻、蕉麻、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、卤化的聚合物、聚氨酯、丙烯酸类或其组合。粘合剂树脂可用于帮助将纤维结合成一种在机械上稳定介质或网片，典型地在不存在双组分纤维的情况下。这类粘合剂树脂材料可以作为一种干的粉末或溶剂系统来使用，但是典型地是乙烯基热塑性树脂的水性分散液（一种胶乳或多种胶乳之一）。上胶添加剂、填充剂、着色剂、助留剂、来自替代来源的循环纤维、粘合剂、胶粘剂、交联剂、颗粒或抗微生物剂可添加至水性分散液之中。

略微更详细地来说，双组分纤维典型地是由两种聚合物组分制成的纤维。这些聚合物组分包括较低熔点的热塑性粘合剂聚合物和较高熔点的结构性聚合物。这类双组分纤维可为“核/壳”纤维或“并排”纤维或“多叶片”纤维。双组分纤维通过提供例如薄片纤维来操作，该薄片纤维具有一定熔点以使得在热成型工艺过程中，纤维被加热至使得较低熔点聚合物可融化并且将纤维结合成一个完整网片的温度。典型地，较高熔点聚合物是如下材料，这种材料为网片提供结构完整性并且在热结合温度或在使用温度下不熔化。在在此描述的网片或介质中，网片包括一种双组分纤维和一种可任选的第二双组分纤维。该双组分纤维优选地具有一种皮-核结构。本发明的优选双组分纤维具有一个较高熔点特点，即双组分纤维的较低熔点聚合物具有至少100℃、120℃，并且更优选地至少约140℃、并且最优选地约140℃至160℃的熔点；而双组分纤维的较高熔点聚合物具有至少235℃或约240℃至260℃的熔点。可任选双组分纤维具有较低熔点特点，其中双组分纤维的粘合剂聚合物的较低熔点小于高温纤维的熔点并且可在约70℃至115℃范围内，并且双组分纤维的较高熔点聚合物具有大于200℃以及约240℃至260℃的熔点。此外，双组分纤维可整体地混合并且与切段纤维、浆料或棉纤维一起均匀地分散。

在优选实施例中，双组分纤维典型地具有约5至50微米、经常约10至20微米的纤维直径，并且典型地在纤维形式下总体上具有0.1至20毫米的长度或经常具有约0.2至约15毫米的长度。这类纤维可由多种热塑性材料制成，这些材料包括聚烯烃（如聚乙烯、聚丙烯）；聚酯（如聚对苯二甲酸乙二酯、PET、聚对苯二甲酸丁二酯、PBT）；尼龙，包括尼龙6、尼龙66、尼龙612等。可具有适当熔点的任何热塑性材料可用于双组分纤维中，而较高熔点聚合物可用于纤维的较高熔点部分中。双组分纤维可具有（例如）PET/PET或尼龙6/尼龙6,6结构，与PET/不同熔点的组分或尼龙。这类纤维的截面结构可以是如以上讨论的“并排”或“皮-核”结构或提供相同热结合功能的其他结构。也可以使用叶状的纤维，其中尖端具有较低熔点的聚合物。双组分纤维的相对低分子量聚合物可在薄片、介质或过滤器成型条件下熔化，从而起作用以便使双组分纤维以及存在于薄片、介质或过滤器制作材料中的其他纤维粘合成在机械上稳定的薄片、介质或过滤器。

双组分（例如，核/壳或皮以及并排）纤维可由类似或不同的热塑性材料制成，这些材料例如像聚烯烃/聚酯（皮/核）双组分纤维，借此聚烯烃（例如聚乙烯皮）在比核（例如聚酯或聚酯/聚酯或尼龙/尼龙材料）低的温度下熔化。典型热塑性聚合物包括聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯以及其共聚物；聚四氟乙烯；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯；醋酸乙烯酯、例如聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯-醋酸乙烯酯；聚乙烯缩丁醛；丙烯酸树脂，例如聚丙烯酸酯以及聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，即尼龙；聚氯乙烯、聚偏氯乙烯；聚苯乙烯；聚乙烯醇；聚氨酯；纤维素树脂，即硝酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素等；任何上述材料的共聚物，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、科藤（Kraton）橡胶以及类似材料。

在此描述的纤维介质中的特别优选的是可从杜邦（DuPont）获得的称为271P的双组分纤维。其它纤维包括FIT201、Kuraray N720以及Nichimen4080以及类似材料。在第一次熔融完成后，这些纤维证明了将皮结合至皮聚合物的特点。一种优选的纤维是PET核/PET皮纤维。典型的CCV操作温度在从约75℃至175℃范围内。

介质纤维是可有助于过滤或有助于形成结构介质层的纤维。这种纤维是由许多均亲水性、疏水性、亲油性以及疏油性纤维制成。这些纤维与粘合剂、二次纤维以及双组分纤维协作以便形成机械稳定，但是较强的渗透性过滤介质，这些介质可承受流体材料通过时的机械应力，并且可在使用过程中保持微粒的负载。二次纤维典型地是单组分纤维，它具有的直径可以在从约0.1至约50微米范围内，并且可以由多种材料制造，这些材料包括天然存在的棉花、亚麻、毛绒、各种纤维素以及蛋白性天然纤维、合成纤维（包括人造丝），丙烯酸类、芳族聚酰胺、尼龙、聚烯烃、聚酯纤维。一种类型的二次纤维是一种粘合剂纤维，该粘合剂纤维与其他组分协作以将这些材料粘合成一个薄片。另一种类型的结构纤维与其他组分协作以便增加材料在干燥和湿润条件下的拉伸和耐破强度。此外，该粘合剂纤维可以包括由如聚氯乙烯以及聚乙烯醇的聚合物制得的纤维。二次纤维还可以包括无机纤维，如碳/石墨纤维、金属纤维、陶瓷纤维以及其组合。取决于应用，这些或这种介质可包括广泛多种量的二次粘合剂纤维。用于不同介质实例中的量可为0.1至10wt%。

棉花是在围绕棉株种子的荚壳中生长的软质、蓬松的切段纤维。棉花基本上是95%纤维素与其他非纤维素组分（包括天然蜡、蛋白质以及其他生物材料）的组合。典型栽培的棉花材料的棉纤维被划分成两个组。棉纤维可被认为是“绒毛”或“一种或多种棉绒”。绒毛、棉花以及棉绒之间的主要区别是长度与着色以及强度。棉绒毛纤维类似于棉绒纤维，除了与棉绒纤维的2.5cm平均长度相比，它们典型地为0.33cm。绒毛纤维倾向于约30-40微米厚，而棉绒纤维倾向于约30微米或更小。棉绒纤维也不同于绒毛纤维，因为棉绒纤维倾向于接近于种子而产生并且典型地在纤维制造工艺中最后除去。棉“绒毛”纤维以及棉“绒”纤维都是棉花制造商的标准商业产品，并且可从多种来源包括巴克耶公司（Buckeye）以及南方纤维素公司（Southern Cellulose）获得。棉绒是在轧棉之后粘附至棉株种子的细微的丝状纤维。这些卷曲的纤维典型地小于3mm长。这个术语也可适用于较长的纺织用纤维切段棉绒以及来自一些山地物种的较短绒毛状纤维。棉绒传统上用于造纸并且作为制造纤维素的原材料。棉绒经常被称为“原棉”。这种棉绒还可以是一种精制产品（在美国使用的脱脂棉），其具有医用、化妆品以及许多其他实际用途。优选的棉绒具有以下特点：小于5mm或为约0.5至4mm的长度，小于80微米或为约15至55微米的直径。

在此描述的包含棉花的介质的一个重要方面是如下特性：在与一种双组分纤维组合时，棉绒实质性改进了湿法成网流动工艺以及湿切段纤维层的制造成功性、速度以及生产力。

切段热塑性纤维包括但不限于聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、共聚醚酯纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维、聚醚酮酮（PEKK）纤维、聚醚酮醚（PEEK）纤维、液晶性聚合物（LCP）纤维以及其混合物。聚酰胺纤维包括但不限于尼龙6、66、11、12、612以及高温“尼龙”（如尼龙46），包括纤维素型纤维、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇纤维（包括不同水解度的聚乙烯醇，如88%水解、95%水解、98%水解以及99.5%水解的聚合物）、棉花、粘胶人造丝、热塑性材料如聚酯、聚丙烯、聚乙烯等、聚醋酸乙烯酯、聚乳酸以及其他常见纤维类型。热塑性纤维总体上是精细的（约0.5-20丹尼尔直径）、较短（约0.1-5cm长）的切段纤维，可能含有预混的常规添加剂，如抗氧化剂、稳定剂、润滑剂、增韧剂等。另外，热塑性纤维可通过分散助剂来进行表面处理。优选的热塑性纤维是聚酰胺以及聚对苯二甲酸乙二酯纤维，其中最优选的是聚对苯二甲酸乙二酯纤维。

粘合剂树脂可用于帮助将纤维结合成机械稳定的介质层。这类热塑性粘合剂树脂材料可以作为一种干的粉末或溶剂系统来使用，但是典型地是乙烯基热塑性树脂的水性分散液（一种胶乳或多种胶乳之一）。树脂性粘合剂组分对于获得介质的足够强度并非必需的，但是可以使用。作为粘合剂使用的树脂可以处于直接加入到介质网片制作分散液中的水溶性或可分散的聚合物的形式，或处于树脂材料的热塑性粘合剂纤维的形式，这些热塑性粘合剂纤维混入了芳族聚酰胺以及切段或介质纤维以在介质网片形成之后通过施加热量而作为一种粘合剂进行活化。树脂包括醋酸乙烯酯材料、氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯基乙酰基树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醋酸乙烯酯共聚物树脂、热固性树脂类，例如脲酚树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、环氧树脂、聚氨酯、可固化不饱和聚酯树脂、多环芳烃树脂（polyaromatic resin）、间苯二酚树脂以及类似的弹性体树脂。用于水溶性或可分散性粘合剂聚合物的优选的材料是水溶性或水可分散性热固性树脂，如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚脲、聚氨酯、三聚氰胺甲醛树脂、聚酯以及醇酸树脂，一般并且确切地讲是水溶性丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂，它们在造纸行业中常用。这类粘合剂树脂典型地涂覆纤维并且在最终的非纺织基质中将纤维与纤维粘附。可以向供料中加入足够的树脂以完全涂覆纤维，而不会在薄片、介质或过滤器材料中所形成的孔上产生膜。树脂可在造纸过程中添加至供料或可在形成之后施加于介质。

胶乳粘合剂可用于改进模量或硬度，但是并非优选的，因为它在供料中的使用可降低渗透性。胶乳粘合剂如果用来将该三维非纺织纤维网片在每个非纺织层中粘合在一起或用作另外的胶粘剂的话，可以是选自本领域中已知的各种胶乳胶粘剂。熟练的业内人士可以选择具体的胶乳胶粘剂，这取决于有待粘合的纤维素型纤维的类型。胶乳胶粘剂可以通过已知的技术如喷雾或发泡来施加。总体上，在使用胶乳粘合剂时，选择具有从15至25%固体的胶乳胶粘剂。该分散液可以通过将纤维分散并且然后加入粘合剂材料或将粘合剂材料分散并且然后加入纤维而制成。该分散液还可以通过将纤维的分散液与粘合剂材料的分散液进行组合而制成。在此描述的非纺织介质可以含有从多种亲水的、疏水的、亲油的以及疏油的纤维制成的二次纤维。这些纤维与切段或介质纤维以及双组分纤维协作以便形成机械稳定，但是较强的渗透性过滤介质，这些介质可承受流体材料通过时的机械应力并且可在使用过程中保持微粒的负载。二次纤维典型地是单组分纤维，它具有的直径可以是在从约0.1至约50微米范围内并且可以由多种材料制成，这些材料包括天然存在的棉花、亚麻、毛绒、各种纤维素以及蛋白性天然纤维和合成纤维，包括人造丝、丙烯酸类、芳族聚酰胺、尼龙、聚烯烃和聚酯纤维。一种类型的二次纤维是一种粘合剂纤维，该纤维与其他组分协作以将这些材料粘合成一个薄片。另一种类型的二次纤维是一种结构纤维，该纤维与其他组分协作以增加这些材料在干以及湿条件下的拉伸以及耐破强度。此外，该粘合剂纤维可以包括从如聚氯乙烯、聚乙烯醇的聚合物制得的纤维。二次纤维还可以包括无机纤维，如碳/石墨纤维、金属纤维、陶瓷纤维以及其组合。

在本发明中有用的含氟有机化合物处理是较小或聚合型有机分子，它具有一个或多个C_2-7含氟脂肪族基团。该基团是含有至少两个碳原子的氟化、一价、脂肪族有机基团。优选地，它为饱和的全氟脂肪族一价有机基团。然而，氢或氯原子可作为骨架链上的取代基而存在。虽然含有大量碳原子的基团可充分地发挥作用，但是含有不超过约20个碳原子的化合物是优选的，因为与较短骨架链的可能情况相比，较大基团通常代表氟的不太有效的利用。处理组合物可以包含小分子或聚合型组合物与典型添加剂材料的组合。处理组合物可用于制备供料或在形成之后处理湿或干的网片。

可用于在本发明中使用的含氟有机处理中的阳离子基团可包括胺或季铵阳离子基团，它可为无氧的（例如，-NH₂）或含有氧的（例如，胺氧化物）。这类胺以及季铵阳离子亲水性基团可具有化学式如-NH₂、-(NH₃)X、NH(R²)₂)X、NH(R²)₃)X或-N(R₂)₂→O，其中x是阴离子抗衡离子如卤化物、氢氧化物、硫酸盐、硫酸氢盐或羧酸盐，R²是H或C_1-18烷基基团，并且每个R²可与其他R²基团相同或不同。优选地，R²是H或C_1-16烷基基团并且X是卤化物、氢氧化物或硫酸氢盐。

可用于在本发明中使用的含氟有机处理中的阴离子基团包括通过电离可变成阴离子基团的基团。阴离子基团可具有化学式，如-COOM、-SO₃M，-OSO₃M、-PO₃HM、-OPO₃M₂或-OPO₃HM，其中M是H、金属离子、(NR¹ ₄)⁺或(SR¹ ₄)⁺、其中每个R¹独立地为H或取代或未取代的C₁-C₆烷基。优选地，M是Na⁺或K⁺。用于本发明中的含氟有机处理的优选阴离子基团具有化学式-COOM或-SO₃M。阴离子含氟有机处理的组中包括阴离子聚合材料，它典型地由烯系不饱和的羧基一元酸以及二元酸单体制造，这些单体具有与其附接的氟碳侧基。这类材料包括从3M公司获得的被称为FC-430以及FC-431的表面活性剂。

含氟有机处理可用于介质中。可用于在本发明中使用的含氟有机处理中的两性基团包括如下基团，这些基团含有至少一个如上文所定义的阳离子基团以及至少一个如上文所定义的阴离子基团。

可用于在本发明中使用的含氟有机处理中的非离子基团包含如下基团，这些基团是亲水性的但是在正常农艺学使用的pH条件下不电离。非离子基团可具有化学式，如-O(CH₂CH₂)xOH，其中x大于1、-SO₂NH₂、-SO₂NHCH₂CH₂OH、-SO₂N(CH₂CH₂H)₂、-CONH₂、-CONHCH₂CH₂OH或-CON(CH₂CH₂OH)₂。这类材料的例子包括具有以下结构的材料：

F(CF₂CF₂)_n-CH₂CH₂O-(CH₂CH₂O)_m-H

其中n为2至8并且m为0至20。

其他含氟有机处理包括在例如美国专利号2,764,602、2,764,603、3,147,064以及4,069,158中描述的那些阳离子含氟化合物。这类两性含氟有机处理包括在例如美国专利号2,764,602、4,042,522、4,069,158、4,069,244、4,090,967、4,161,590以及4,161,602中描述的那些两性含氟化合物。这类阴离子含氟有机处理包括在例如美国专利号2,803,656、3,255,131、3,450,755以及4,090,967中描述的那些阴离子含氟化合物。

在本发明中有用以便添加至纤维层的含氟有机剂是C_2-7含氟有机分子。优选地，它是具有饱和全氟脂肪族有机基团的化学品。然而，氢或氯原子可作为骨架链上的取代基而存在。

这类材料的例子是duPont Zonyl FSN以及duPont Zonyl FSO非离子表面活性剂。可用于本发明的聚合物中的添加剂的另一个方面包括低分子量氟碳丙烯酸酯材料，如3M的Scotchgard材料，它具有一般结构：

CF₃(CX₂)_n-丙烯酸酯

其中X为-F或-CF₃并且n为1至7。

本发明的优选含氟聚合物是一种聚合物组合物，它包含具有包含化学式I的残基的重复单元的聚合物：

其中S是：

；或

其中Q是间隔基，如-(CH₂)_x-、-Y-、-Y(CH₂)x-、-(CH₂)_xY-，或

-(CH₂)_xY(CH₂)_x'-，其中Y是芳基（优选地为苯基）；

R为H或甲基；

本发明的氟烷基基团A_f优选地为C_2-6氟烷基，并且更优选地为C_4-6氟烷基。氟烷基基团是可任选地，但优选地是全氟烷基（即所有氢均被氟替换）。氟烷基基团可含有一个或两个选自N以及O的杂原子，例子包括但不限于：-A_f ¹；-O-A_f ²；-A_f ¹-NA _f ²A _f ³；-A_f ¹-O-A_f ²(-A_f ³)_m-NA_f ⁴A_f ⁵，其中A_f ¹、A_f ²、A_f ³、A_f ⁴以及A_f ⁵独立地各自为全氟烷基；其中A可为-(CF₂)_x-CF₃，其中m如以上所定义。

R₁分别独立地为H或卤基（优选为氟-）；

T为-O-或共价键；

n为丙烯酸类聚合物的数目特点；

m为0或1或2；

x为1至5

x+x'为2至10；并且

x+x'+m不大于10。

聚合物可具有丙烯酸类聚合物的n特点，并且可具有任何合适的分子量，例如从1,000或2,000直至5,000，或在一些实施例中1000直至50,000或100,000或更多。

可用于含有疏水性基团的共聚单体或含有附接基团的共聚单体的合适共聚单体（总体上为烯系不饱和化合物）包括能够与(甲基)丙烯酸共聚的烯系不饱和化合物。例子包括乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、偏卤乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、羟丙基三甲基氯化铵甲基丙烯酸酯、乙基三甲基氯化铵甲基丙烯酸酯、乙烯基烷基醚、烷基乙烯基醚卤化物、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、顺丁烯二酸酐。(甲基)丙烯酸酯，不具有含氟基团，由通式（化学式4）表示：

CH₂=CA¹CO₂-烷基（化学式4）

[其中A¹代表氢原子或甲基基团，并且烷基代表由C_mH_2m+1表示的烷基基团（m代表1至30的整数）]；氟代磺酸酯化合物（含有磺酸的单体）

本发明的一个实施例将含氟化合物与氨基甲酸酯化合物相组合。本发明的这些材料可以通过使(a)二、三或更高级异氰酸酯与一种反应性含氟单官能化合物，并且(b)可任选地与有限数量的脂肪族单官能化合物进行反应来形成。反应可根据熟知技术来进行，例如像通过在合适的溶剂如甲基异丁基酮（MIBK）中使用少量二月桂酸二丁基锡催化剂来缩合。按这种方式形成的氨基甲酸酯化合物可在水中乳化或溶解于有机溶剂中，并且可任选地与一种或多种合适的表面活性剂进行组合，该一种或多种表面活性剂可用于使乳液稳定。

具有至少三个异氰酸酯官能性的优选的脂肪族异氰酸酯可用于制备含氟化合物聚合物。合适多官能异氰酸酯化合物的代表性例子包括在此定义的多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯官能衍生物。衍生物的例子包括但不限于选自下组的那些，该组由以下各项组成：脲、缩二脲、脲基甲酸酯、异氰酸酯化合物的二聚物以及三聚物（如脲二酮以及异氰脲酸酯），以及其混合物。任何合适的有机聚异氰酸酯，如脂肪族、脂环族、芳脂族或芳香族聚异氰酸酯可或者单独或者以两种或更多种物质的混合物形式来使用。脂肪族多官能异氰酸酯化合物总体上提供比芳香族化合物更好的光稳定性。

有用的环脂族多官能异氰酸酯化合物的例子包括但不限于选自下组的那些，该组由以下各项组成：二环己基甲烷二异氰酸酯（H₁₂MDI，可作为Desmodur^TMW商购，可获自宾夕法尼亚州匹兹堡市的拜耳公司）、4,4'-异丙基-双(环己基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、环丁烷-1,3-二异氰酸酯、环已烷1,3-二异氰酸酯、环已烷1,4-二异氰酸酯（CHDI），1,4-环己烷双(亚甲基异氰酸酯)（BDI）、1,3-双(异氰酸根合甲基)环已烷（H₆XDI）、3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯以及其混合物。

有用的脂肪族多官能异氰酸酯化合物的例子包括但不限于选自下组的那些，该组由以下各项组成：1,4-二异氰酸四亚甲基酯、1,4-二异氰酸六亚甲基酯、1,6-二异氰酸六亚甲基酯（HDI）、1,12-十二烷二异氰酸酯、二异氰酸2,2,4-三甲基-六亚甲基酯（TMDI）、二异氰酸2,4,4-三甲基-六亚甲基酯（TMDI）、二异氰酸2-甲基-1,5-五亚甲基酯、二异氰酸酯的二聚物、二异氰酸六亚甲基酯的脲、1,6-二异氰酸六亚甲基酯（HDI）的缩二脲（可作为Desmodur^TM N-100和N-3200从宾夕法尼亚州匹兹堡市的拜耳公司获得）、HDI的异氰脲酸酯（可作为Demodur^TM N-3300和Desmodur^TM N-3600从宾夕法尼亚州匹兹堡市的拜耳公司获得）、HDI的异氰脲酸酯与HDI的脲二酮的掺混物（可作为Desmodur^TM N-3400获得，可从宾夕法尼亚州匹兹堡市的拜耳公司获得），以及其混合物。

合适的可商购的多官能异氰酸酯通过以下各物来例示：Desmodur^TM N-3200、Desmodur^TM N-3300、Desmodur^TM N-3400、Desmodur^TM N-3600、Desmodur^TM H（HDI）以及Desmodur^TM N-100，各自可从宾夕法尼亚州匹兹堡市的拜耳公司获得。

其他有用的三异氰酸酯是通过使三摩尔的二异氰酸酯与一摩尔的三元醇反应所获得的那些。例如，甲苯二异氰酸酯、3-异氰酸根合甲基-3,4,4-三甲基环己基异氰酸酯或间四甲基二甲苯二异氰酸酯可与1,1,1-三(羟甲基)丙烷进行反应来形成三异氰酸酯。与间四甲基二甲苯二异氰酸酯反应的产物可作为CYTHANE3160（康涅狄格州斯坦福市的美国氰胺公司（American Cyanamid）商购。

因为他们的普遍可商购性，由二异氰酸六亚甲基酯的均聚而衍生的聚异氰酸酯官能缩二脲和异氰脲酸酯被优选根据本发明来使用。这类化合物例如在Desmodur商标下出售，产品可从迈尔斯公司（Miles Corp.）商购。

在与一种或多种含氟单官能化合物以及一种或多种脂肪族单官能化合物反应之后保留的异氰酸酯基团可任选地为阻断的异氰酸酯基团。术语“阻断的异氰酸酯”是指异氰酸酯基团已经与阻断剂反应的(聚)异氰酸酯。异氰酸酯阻断剂是如下化合物，这些化合物在与异氰酸酯基团反应时产生一种基团，该基团在室温下与通常在室温下与异氰酸酯反应的化合物不反应，但是该基团在高温下与异氰酸酯反应性化合物起反应。总体上，在高温下，阻断基团将从阻断的(聚)异氰酸酯化合物上释放，从而再次产生异氰酸酯基团，该基团然后可与异氰酸酯反应性基团进行反应。阻断剂以及其机制已经详细描述于“阻断的异氰酸酯III：部分A，机制以及化学”道格拉斯·威克斯&齐诺W.小威克斯著，有机涂料的研究进展（“Blocked isocyanates III.:Part.A,Mechanisms and chemistry”by Douglas Wicksand Zeno W.Wicks Jr.,Progress in Organic Coatings），36（1999），第14172页。

阻断的异氰酸酯总体上是阻断的二或三异氰酸酯或其混合物，并且可通过使异氰酸酯与阻断剂反应来获得，该阻断剂具有至少一种能够与异氰酸酯基团反应的官能团。优选的阻断的异氰酸酯是阻断的聚异氰酸酯，它在小于150℃的温度下能够与异氰酸酯反应性基团进行反应，优选地通过在用于阻断材料的已知高温下使阻断剂解除阻断。优选的阻断剂包括芳基醇如酚类，内酰胺类如ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺，肟类如甲醛肟、乙醛肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟、苯乙酮肟、苯甲酮肟、2-丁酮肟或二乙基乙二肟。另外的合适的阻断剂包括亚硫酸氢盐以及三唑。

在此描述的薄片介质典型地使用造纸工艺来制成。这类湿法成网工艺是特别有用的，并且许多纤维组分针对水性分散工艺来进行设计。然而，介质可通过空气成网工艺来制成，这些工艺使用被适配成用于空气成网工艺的类似组分。

用于湿法成网薄片制造的机器包括手持成网薄片设备、长网造纸机、圆筒形造纸机、斜式造纸机、组合式造纸机以及可采用适当混合的纸、形成供料组分的一个或多个层、除去流体的水性组分以便形成湿润薄片的其他机器。含有这些材料的纤维浆液典型地被混合以便形成稀（0.05至5wt.%）的相对均匀的纤维浆液。纤维浆液然后经受湿法成网造纸工艺。一旦浆液形成为一个湿法成网薄片，该湿法成网薄片然后可以被干燥、固化或以其他方式加工以便形成干的渗透性的但真正的薄片、介质或过滤器。一旦充分干燥并且加工成过滤介质，该薄片典型地是约0.25至2毫米厚，具有约20至200或30至150g-m^-2的基本重量。对于一种商业规模的工艺来说，双组分垫一般通过使用斜式金属网造纸类型的机器来加工，如可购的长网造纸机、金属网筒、斯蒂文思成形机、罗特成形机、英沃成形机、文贴成形机以及斜式戴尔特成形机。优选地，使用斜式戴尔特成形机。

用于制作层或网片的双组分供料可通过形成浆料以及切段纤维或介质纤维浆液并且将这些浆液在例如混合槽中组合来制备。用于该工艺中的水的量可取决于所使用的设备的大小而变化。然而，供料典型地是相当稀的并且可具有大于约90、95或99.5至99.9wt%的水。供料可传递至一个常规流浆箱中，在该流浆箱中它被脱水并且沉积到移动的金属网筛上，其中它通过抽吸或真空来脱水以便形成一个非纺织双组分网片。然后，该网片可以通过常规手段、例如通过淹浸以及提取方法来用粘合剂涂布，并且穿过一个干燥区段（该干燥区段使该垫干燥并且将粘合剂固化），并且热结合该薄片、介质或过滤器。所得垫可收集于一个大滚筒中。

这种或这些介质可形成为基本上平坦的薄片或形成为多种几何形状，在热结合过程中使用多种模版（form）来保持湿的组合物。本发明的介质纤维可包括金属、聚合物以及其他相关纤维。在形成成形的介质的过程中，每个层或过滤器是通过以下来形成：将纤维分散于一种水性系统中，并且在一个芯上借助于真空来形成过滤器。然后，将所形成的结构干燥并且在一个烘箱中结合。通过使用一种浆液来形成过滤器，这一工艺提供了形成若干结构的灵活性，这些结构如管状、圆锥形以及椭圆形圆柱体。

某些优选安排包括处于总体过滤器构造中的如一般所定义的过滤介质。用于这种用途的一些优选安排包含以圆筒形折叠的配置来安排的介质，该配置的折褶总体上纵向、即在与圆筒形图案的纵轴相同的方向上延伸。对于这类安排来说，如同常规过滤器一样，介质可包埋入端盖中。这类安排可包括用于典型的常规目的的上游衬垫以及下游衬垫，如果需要的话。

渗透性涉及在0.5英寸的水的压降下流经一个过滤介质的空气的量（ft³-min^-1-ft^-2）ft-min^-1。总体上，如所使用的术语渗透性是通过弗雷泽渗透性测试根据ASTM D737使用可从马里兰州盖瑟斯堡市的弗雷泽精密仪器有限公司（FrazierPrecision Instrument Co.Inc.,）获得的弗雷泽渗透性测试仪或可从南卡罗来纳州斯巴达堡市布雷史托路243号2单元（243East Black Stock Rd.,Suite2,Spartanburg,S.C.）的先进测试仪器公司（Advanced Testing Instruments Corp）（ATI），29301，(864)989-0566，www.aticorporation.com获得的TexTest3300或TexTest3310来评估。在本披露中提及的孔径是指平均流动孔径，它使用毛细管流动孔隙仪、像由纽约州伊萨卡市布朗路康奈尔大学研究园4.83号楼（Cornell UniversityResearch Park,Bldg.4.83Brown Road,Ithaca,N.Y.）的多孔材料公司（PorusMaterials,Inc.）出售的Model APP1200AEXSC来测定。

优选的曲轴箱通风过滤器典型地使处于至少一个介质级中的湿法成网介质薄片加以堆叠、包裹或盘绕，通常处于多个层中，例如处于管状形式、处于可用的芯中。在使用中，可用的芯将被定位成使介质级针对方便竖直排放而加以取向。例如，如果介质处于管状形式，那么介质将典型地取向成中心纵轴总体上竖直地延伸。

如所指示，可使用来自多次包裹或盘绕的多个层。可通过以下在一个介质级中提供梯度：首先施加第一种类型的湿法成网介质的一个或多个层，并且然后施加第二可任选地不同类型的介质（典型地湿法成网介质）的一个或多个层。典型地，在提供梯度时，梯度涉及使用两种介质类型，这些介质类型是针对效率差异来加以选择。这在以下进一步讨论。

在上述实例安排中，描述一个可任选的第一级和一个第二级。根据本说明书的湿法成网介质可用于任一级中。然而，典型地，介质将在形成管状介质级的一个级中使用。在使用根据本披露的材料的一些情况下，可有利地完全避免在上文中表征为可任选第一级的介质的第一级。

用于形成过滤器中的一个级的湿法成网薄片的介质组合物以具有至少10微米、通常至少12微米的计算孔径的形式来提供。孔径典型地不大于60微米，例如在12-50微米、典型地15-45微米范围内。介质被配制成具有3%-18%、典型地5%-15%范围内的DOP%效率（对于0.3微米颗粒来说，在10.5fpm下）。

基于薄片内的过滤材料的总重量，介质可包含按重量计至少30%，典型地按重量计至少40%，经常按重量计至少45%并且通常按重量计在45%-70%范围内的根据在此提供的一般描述的双组分纤维材料。基于薄片内的纤维材料的总重量，介质包含按重量计30%至70%（典型地30%-55%）的切段或二次纤维材料，该材料具有至少1微米、例如1至20微米范围内的平均最大截面尺寸（平均直径经过四舍五入）。在一些情况下，直径将为8-15微米。平均长度典型地为1至20mm，经常为1-10mm，如所定义。这种二次纤维材料可为纤维的混合物。典型地，使用聚酯和/或切段或介质纤维，但替代方案也是可能的。

典型地并且优选地，除了双组分纤维内包含的粘合剂材料以外，纤维薄片（和所得的介质级）不包含添加的粘合剂。如果存在添加的树脂或粘合剂，优选地它按总纤维重量的重量计不超过约7%、并且更优选地按总纤维重量的重量计不超过3%存在。

典型地并且优选地，使湿法成网介质的基本重量为至少20磅/3,000平方英尺（33gm-m^-2；9kg/278.7m²）并且典型地不超过120磅/3,000平方英尺（195gm-m^-2；54.5kg/278.7m².）。通常它的选择范围将为30-100磅/3,000平方英尺（49-163gm-m^-2；14kg-45.4kg/278.7m²）。典型地并且优选地，使湿法成网介质的弗雷泽渗透性（英尺/分钟）为40-500英尺/分钟（12-153米/分钟），典型地为100英尺/分钟（30米/分钟）。对于相当于约40磅/3,000平方英尺-100磅/3,000平方英尺（18-45.4千克/278.7平方米）的基本重量，典型渗透性将为约300-600英尺/分钟（92-184米/分钟）。用于稍后在0.125psi（8.6毫巴）下形成过滤器中的所述介质级的湿法成网介质薄片的厚度典型地将为至少0.01英寸（0.25mm），经常相当于约0.018英寸至0.06英寸（0.45-1.53mm）；典型地为0.018-0.03英寸（0.45-0.76mm）。

根据在此提供的一般定义的介质，包括一种或多种双组分纤维与一种或多种切段或介质纤维的混合物，可用作总体上如上所述的过滤器中的任何介质级。典型地并且优选地，它将用于形成管状级。当以这种方式使用时，它典型地将包裹在过滤器结构的中央芯的周围，处于多个层中，例如经常至少5-20层，并且典型地20-70层，但替代方案也是可能的。典型地，包裹的总深度将为约0.25-2英寸（6-51mm）、通常0.5-1.5英寸（12.7-38.1mm），这取决于所希望的总效率。典型地，在最终介质级中将使用足够的介质薄片以便提供以下介质级：它具有以这种方式测量的至少70%、至少85%并且典型地90%或更大的总效率。在一些情况下，优选具有95%或更大的效率。在该背景下，术语“最终介质级”是指通过湿法成网介质的一个或多个薄片的多次包裹或盘绕所产生的级。

在曲轴箱通风过滤器中，12至80微米范围内的计算孔径总体上是有用的。典型地，孔径在15至45微米范围内。首先接收夹带有液体的气流的、用于图中所表征的设计的介质部分，即相邻于管状介质构造的内表面的那部分，在穿过至少0.25英寸（6.4mm）的深度内，具有至少20微米的平均孔径。这是因为在这个区域中将发生较大第一比例的聚结/排出。在发生较少聚结排出的多个外部层中，用于固体颗粒的更有效过滤的较小孔径在一些情况下可以是希望的。在此使用的术语X-Y孔径和其变体是指过滤介质中的纤维之间的理论距离。X-Y是指表面方向，而Z方向是介质厚度。计算假定介质中的所有纤维都平行于介质表面而排列、均等地间隔开，并且当在垂直于纤维长度的截面中观察时排序为一个正方形。X-Y孔径是正方形的相对角上的纤维表面之间的距离。如果介质由不同直径的纤维组成，那么纤维的d²平均值用作直径。d²平均值是直径的平方的平均值的平方根。已经发现当所争论的介质级在曲轴箱通风过滤器中具有小于7英寸（178mm）的总竖直高度时，具有优选范围的较高端、典型地30至50微米的计算孔径是有用的；并且当过滤器芯具有较大端、典型地7-12英寸（178-305mm）的高度时，位于较小端、约15至30微米的孔径有时是有用的。较高的过滤器级可在聚结过程中提供较高液体压力，从而可在排出过程中迫使聚结的液流在重力下向下穿过较小孔。较小孔允许较高的效率以及较少的层。在相同介质级被构造用于在多种过滤器大小中使用的典型操作中，典型地对于在初始分离中用于聚结/排出的湿法成网介质的至少一部分来说，约30-50微米的平均孔径将是有用的。

固体性是以体积百分比（%）表示的、由纤维占据的介质的体积分率。它是每单位质量的纤维体积除以每单位质量的介质体积的比率。优选用于在根据本披露的介质级中使用，尤其是作为（如以上相关描述的那些的安排中的）管状介质级的典型湿法成网材料在0.125psi（8.6毫巴）下具有10%以下，并且典型地8%以下，例如6%-7%的固体性百分比。用于制作根据本披露的介质包的介质的厚度典型地是使用标度盘比较仪如装备有一平方英寸的圆压脚的Ames#3W（马萨诸塞州梅尔罗斯的BCA）来测量。跨过压力脚施加总共2盎司（56.7g）的重量。可用于包裹或堆叠以便形成根据本披露的介质安排的典型湿法成网介质薄片在0.125psi（8.6毫巴）下具有至少0.01英寸（0.25mm）、同样在0.125psi（8.6毫巴）下直至约0.06英寸（1.53mm）的厚度。通常，在类似条件下，厚度将为0.018-0.03英寸（0.44-0.76mm）。

对于湿法成网介质的多个层或薄片来说，针对0.3微米的颗粒，在此描述的介质具有10.5英尺/分钟（3.2m-min^-1）的优选DOP效率。这一要求指示典型地将需要湿法成网介质的许多层，以便产生介质级的典型地至少70%、至少85%或经常90%或更大，在一些情况下95%或更大的总希望效率。总体上，DOP效率是在10.5fpm下对抗介质的0.3微米DOP颗粒（苯二甲酸二辛酯）的分级效率。TSI3160型工作台（明尼苏达州圣保罗市的TSI公司）可用于评估此特性。DOP的模型分散颗粒在对抗介质之前设定大小并且加以中和。湿法成网过滤介质通过利用添加的粘合剂来实现强度。然而，这样可能损害效率和渗透性，并且增加固体性。因此，如上所述，根据在此的优选实施例的湿法成网介质薄片和级典型地不包含添加的粘合剂，或如果存在粘合剂，它的水平不大于总纤维重量的7%，典型地不大于总纤维重量的3%。

总体上限定介质等级的强度特性包括硬度、拉伸以及抗压缩性。总体上，双组分纤维的利用和聚合型粘合剂的避免导致较低硬度与给定或类似抗压缩性并且还导致良好拉伸性。机器方向拉伸是在机器方向（MD）上评估的介质的细条带的断裂强度。提及Tappi494使用以下试验条件：样品宽度，1英寸（25.4mm）；样品长度，4英寸间隙（101.6mm）；牵引速率，2英寸/分钟（50.8毫米/分钟）。

介质中的纤维的表面特点的改性，如增加与水的接触角，应增强过滤介质的排出能力并且因而增强过滤器的性能（压降减小并且质量效率改善）。在本发明中适用于添加至纤维层的含氟有机润湿剂是C_2-12含氟有机分子。优选地，使用具有化学稳定的饱和全氟脂肪族有机基团的化学品。然而，氢或氯原子可作为骨架链上的取代基而存在。各种纤维用于设计例如用于低压过滤器如薄雾过滤器或其他过滤器（小于1psi的终端压降）的过滤介质。

改性纤维表面的一种方法是施加表面处理如含有氟化物或硅酮的材料，该材料按介质的重量计为0.001%至5%或约0.01%至2.5%。纤维的表面特点可在湿法成网层中加以改性，该湿法成网层可包含双组分纤维、其他二次纤维（如合成、陶瓷或金属纤维），具有与不具有另外的树脂粘合剂。所得介质可并入过滤器元件结构，这些介质具有总体上大于0.05英寸、经常约0.1至0.25英寸的厚度。介质将具有比常规空气介质更大、总体上大于10、经常为约15至100微米的XY孔径，并且将由总体上大于6微米的更大大小的纤维组成，但在某些情况下较小纤维可用来增强效率。使用表面改性剂可允许构造具有比未处理介质更小的XY孔径的介质，从而使用小纤维来增加效率，减少介质厚度以用于更致密的元件，并且减少元件的平衡压降。

在薄雾过滤的情况下，系统可被设计成排出所收集的液体。排出的对立面是在过滤过程中质量增加或重量增大。最大排出与最小重量增大两者是使用在此描述的介质和过滤器安排的所希望结果。预过滤器与主要元件两者中的介质被定位成使得液体可从介质中排出。这两种元件的重要性能特性是：初始与平衡分级效率、压降以及排出能力。介质的重要物理特性是厚度、固体性以及强度。

这些元件典型地垂直对准，以便增强过滤器的排出能力。在此取向中，任何给定的介质组成将展现一种平衡液体高度，该高度将随着以下各项而变化：XY孔径、纤维取向以及作为接触角来测量的液体与纤维表面的相互作用。液体在介质中的收集将高度增加至与液体从介质中的排出速率相平衡的一个点。随着排出液体而堵塞的介质的任何部分将不可用于过滤，因而增加压降并且减小过滤器的效率。因此，将保留液体的元件的那部分最小化是有利的。

影响排放速率的三种介质因素，即XY孔径、纤维取向以及排出的液体与纤维表面的相互作用都可加以改进以便将被液体堵塞的介质的那部分最小化。可增加元件的XY孔径，以便增强介质的排出能力，但是应相对于减少可用于过滤的纤维的数量、并且由此减少过滤器的潜在效率所产生的影响来加以平衡。由于需要相对大的XY孔径，因此为了实现目标效率，可能需要相对厚的，典型地大于0.125英寸的元件结构。纤维可取向成介质的垂直方向。所排出的液体与表面纤维的相互作用可加以改进以便增强排出速率。

在一个应用，即曲轴箱过滤应用中，较小的油颗粒薄雾被捕获，收集于元件中并且最终从元件排出回到发动机的油槽中。安装于柴油发动机的曲轴箱通气装置上的过滤系统可由多个元件组成，即除去总体上大于5微米的较大颗粒的一个预过滤器和除去大量残余污染物的一个主要过滤器。该主要元件可由单一或多个介质层的组成。可改变每个层的组成以便优化效率、压降以及排出性能。

由于过滤系统的大小限制，预元件和主要元件必须针对平衡分级效率或平均质量增加来设计。平衡分级效率被定义为在元件以与收集速率相等的速率来排出液体时的元件效率。三个性能特点，即初始和平衡分级效率、压降以及排出能力相对于实现最佳性能的元件设计来加以平衡。因此，例如，在高液体负载环境中必须设计较短元件以便以相对快的速率来排出。

在本发明的一个优选实施例中，这种或这些过滤介质包括热结合薄片。薄片包含约20至80wt%的一种第一皮-核双组分粘合剂纤维和约5至20wt%的一种可任选的第二双组分纤维。第一双组分纤维具有一种所具有的熔点为约240℃至260℃的核聚合物和一种熔点为约140℃至160℃的皮。可任选的第二双组分纤维具有一种所具有的熔点为240℃至260℃的核聚合物和所具有逇熔点比第一双组分纤维小至少10℃并且可在从约70℃至140℃，75℃至120℃，或75℃至110℃范围内的一种皮聚合物。介质或网片还包含约20至80wt%的一种切段或介质纤维。每种双组分粘合剂纤维都具有约5至50微米的直径和约0.1至15cm的长度。切段或介质纤维具有约0.1至30微米的直径和约10至10,000的长宽比。介质具有约0.2至50mm的厚度、约2%至25%的固体性、约10至1000g-m^-2的基本重量、约0.5至100微米的孔径以及约5至500ft-min^-1的渗透性。介质包含约0.5至15wt%的一种二次纤维。介质包括单层或两个或更多个层。介质包含约0.01至10wt%的含氟有机剂。不同介质组成的示例性实施例展示于表1和表2中：

表1

组分	有用纤维的实例	Wt%	Wt%	Wt%Wt%
					BICO	271P	0-40	0-35	2-305-25
BICO	TJ04BN	20-80	25-75	20-6525-60
					切段纤维	棉花或PET	20-80	20-80	25-7530-70
可任选的含氟化合物	含氟丙烯酸酯	0.0	0.05-10	0.10-80.2-5

表2

组分	有用纤维的实例	Wt%	Wt%	Wt%	Wt%
						BICO	271P	0-40	0-35	2-30	5-25
BICO	TJ04BN	20-80	25-75	20-65	25-60
						切段纤维	纤维素纤维或棉绒纤维	10-40	10-40	12-38	15-35
切段纤维	PET单丝	10-40	10-40	12-38	15-35

本发明的一种方法体现为过滤液体流，其中该方法包括：将一个过滤器单元放置于流中并且使用该过滤器单元内的过滤介质来将流中夹带的固体微粒保留于过滤器表面上。过滤介质包含热结合薄片。热结合薄片由约10至90wt%总量的一种第一和一种可任选的第二双组分粘合剂纤维以及约10至90wt%的一种介质纤维。可任选的纤维以约0-40wt%、2至30wt%或5-25wt%来使用。双组分粘合剂纤维具有约5至50微米的直径和约0.1至15cm的长度。介质纤维具有约0.1至5微米的直径和约10至10,000的长宽比。介质具有约0.1至2mm的厚度、约2%至25%的固体性、约2至200g-m^-2的基本重量、约0.2至50微米的孔径以及约2至200ft-min^-1（0.6-60m-min^-1）的渗透性。有待过滤的液体可为或者一种水性液体或者一种非水性液体。介质包括单层或两个或更多个层。介质包含约0.01至10wt%的含氟有机剂。

本发明的另一种方法体现为过滤一种气态流体。这种方法包括：使含有液体气溶胶污染物（还可能含有固体微粒）的气态移动流体相穿过一种过滤介质，该介质具有约0.2至50mm的厚度，该介质包含一个热结合薄片；并且除去污染物。该薄片包含约10至80wt%的一种第一和一种可任选的第二双组分粘合剂纤维、以及约20至80wt%的一种切段或介质纤维。该可任选的纤维为约0-40wt%、2至30wt%或5-25wt%。双组分粘合剂纤维具有约5至50微米的直径和约0.1至15cm的长度。切段或介质纤维具有约0.1至30微米的直径。介质具有约2%至25%的固体性、约10至1000g-m^-2的基本重量、约0.5至100微米的孔径以及约5至500ft-min^-1（1.5-152m-min^-1）的渗透性，该移动流体相具有大于第二组分的熔点的温度。在所述方法的一个实施例中，流体是气体或液体。在所述方法的一个实施例中，液体是水性液体、燃料、润滑油或液压流体。在所述方法的一个实施例中，污染物是液体或固体。

本发明的另一种方法体现为过滤热的气体或液体流体。该方法包括：使含有污染物的移动流体相穿过过滤介质，该介质具有约0.2至50mm的厚度，该介质包括一个热结合薄片；并且除去污染物。该薄片包含约20至80wt%的一种双组分粘合剂纤维和约20至80wt%的一种切段或介质纤维。该双组分粘合剂纤维具有包括某一熔点的第一组分和具备较低熔点的第二组分。双组分粘合剂纤维具有约5至50微米的直径和约0.1至15cm的长度。切段或介质纤维具有约0.1至30微米的直径。介质具有约2%至25%的固体性、约10至1000g-m^-2的基本重量、约0.5至100微米的孔径以及约5至500ft-min^-1（1.5-152m-min^-1）的渗透性，移动流体相具有大于第二组分的熔点的温度。在所述方法的一个实施例中，流体是气体或液体。在所述方法的一个实施例中，液体是水性液体、燃料、润滑油或液压流体。在所述方法的一个实施例中，污染物是液体或固体。

在此描述的介质可与其他常规过滤器结构一起组装以便制作过滤器复合层或过滤器单元。该介质可以与一个基础层一起组装，该基础层可以是一种膜、纤维素介质、合成介质、粗布或多孔金属网载体。该介质可以与许多其他类型的介质（如常规的介质）结合使用以改进过滤器的性能或寿命。

可以使用一种穿孔结构而在穿过该介质的压力下、在流体的影响下支撑该介质。本发明的过滤器结构还可以与另外的穿孔结构、粗布（如一种高渗透性、机械稳定的粗布）的层以及另外的过滤层（如单独的负载层）相组合。在一个实施例中，这样一种多区域介质的组合被容纳于在非水性液体的过滤中常用的一个过滤芯（filter cartridge）中。

在一个实施例中，一种制作非纺织网片的方法包括从第一来源分散流体流，其中该流体流包括纤维。该方法进一步包括在一个位于该来源的附近和下游的接收区域上收集纤维。该接收区域被设计来接收从该来源分散的流动流并且通过收集纤维形成一个湿层。本方法的另一个步骤是干燥该湿层以形成该非纺织的网片。

在另一个实施例中，一种制作非纺织网片的方法包括：提供来自一个来源的一种供料，该供料包含至少一种第一纤维，并且从一个用于制作非纺织网片的装置分散一个供料流。该方法进一步包括在位于该来源下游的一个接收区域上收集穿过开口的纤维、在该收集区域上在混合分区的一个下游部分处收集剩余部分的纤维、并且干燥该湿层以形成该非纺织网片。

在一个湿法成网工艺实施例中，该介质是从一种水性供料制得的，该水性供料包括纤维材料与如在一种水性介质中所需的其他组分的一种分散液。该分散液的水性液体一般是水，但是可以包括各种其他材料，如pH调节材料、表面活性剂、消泡剂、阻燃剂、粘度改性剂、介质处理剂、着色剂以及类似物质。该水性液体通常是通过将该分散液引导至一个筛（斜式筛）或其他保留所分散的固体并且使液体通过以产生一种湿介质组合物的穿孔载体上而从该分散液中排出。一旦在该载体上形成该湿的组合物，通常将它通过真空或其他压力进一步脱水，并且通过蒸发剩余液体来进一步干燥。用于除去液体的选择项包括重力排出器具、一个或多个真空器具、一个或多个案辊、真空箔片、真空辊、或其组合。该装置可以包括在该接收区域附近并且在其下游的一个干燥区段。该干燥区段的选择项包括干燥筒区段、一个或多个IR加热器、一个或多个UV加热器、通风干燥器、传递金属网（transfer wire）、输送器、或其组合。

在液体被除去后，加热以便诱导也结合在适当时可以通过使一些部分的热塑性纤维、树脂或所形成材料的其他部分熔融而发生。在不同的实施例中，其他后处理程序也是可能的，包括化学处理、树脂固化步骤。压制、热处理和添加剂处理是可以在从金属网收集之前发生的后处理的实例。在从该金属网收集之后，在最终处理工艺中可以进行进一步处理，如纤维垫的干燥和压延。

可以如在此所述使用的一台特定的机器是Deltaformer^TM机器（可从纽约州南格伦斯福尔斯市的格伦斯福尔斯互联网片公司（Glens Falls Interweb Inc.）获得），它是一种被设计来形成非常稀的纤维浆而进入纤维介质的机器。这样一台机器在例如使用用于湿法成网工艺的具有相对较长纤维长度的无机或有机纤维时是有用的，因为必须使用大量的水来分散这些纤维并且保持它们在供料中不会彼此缠绕。在湿法成网工艺中的长纤维典型地是指具有大于4mm的长度的纤维，范围可以是从5至10mm以及更大。尼龙纤维、双组分纤维、棉绒、聚酯纤维（如

）、再生纤维素（人造丝）纤维、丙烯酸类纤维（如

）、棉绒毛纤维、聚烯烃纤维（即聚丙烯、聚乙烯、其共聚物以及类似纤维）以及蕉麻（大麻）纤维是使用这类改进的斜式造纸机来有利地形成为纤维介质的纤维的例子。

Deltaformer^TM机不同于传统的长网成型机之处在于该金属网区段以一个倾斜度设定，迫使浆料在它们离开流浆箱时对抗重力向上流动。该倾斜度稳定了该稀溶液的流动模式并且帮助控制稀溶液的排出。具有多个区室的一个真空形成箱有助于控制排出。这些修改提供了一种与传统长网造纸机设计相比时跨越该网片使稀浆料形成具有改进的特性均一性的纤维介质的手段。

在湿区段的一个实施例中，在一个单独的供料制造过程之后，纤维与流体的混合物被作为一种供料而提供。在介质形成过程中，在传送至下一步骤之前，可以使该供料与添加剂混合。在另一个实施例中，可以通过将干的纤维和流体输送通过一个精制机（它可以是该湿区段的一部分）而使用干纤维来制造该供料。在该精制机中，使纤维在旋转的精制上的多个棒之间经受高压脉冲。这将干燥后的纤维打碎并且进一步将它们分散到提供给该精制机的流体（如水）中。在这一阶段还可以执行洗涤和除气。

在供料制作完成后，该供料可以进入为该流动流的来源的结构（如流浆箱）中。该来源结构跨越一个宽度来分散该供料，用来自一个开口的射流将它加载到一个移动的金属丝网输送器上。在在此描述的一些实施例中，在本装置中包括了两个来源或两个流浆箱。不同的流浆箱配置对于提供梯度介质是有用的。在一个配置中，顶部和底部流浆箱恰在彼此的顶部上堆叠。在其他配置中，顶部和底部流浆箱多少有些交错。该顶部流浆箱可以沿机器方向进一步向下，而该底部流浆箱处在上游。

在一个实施例中，该射流是推动、移动或推进一种供料（例如水或空气）的一种流体。在该射流中的流可以产生某种纤维排列，这可以通过调整该射流和该金属丝网输送器之间的速度差来部分地进行控制。该金属网围绕一个前驱动辊或一个机架辊而旋转，从该流浆箱下方、越过供料施加处的流浆箱而到达通常所称的成型板上。

成型板对经过平整的供料进行加工，并且纤维的排列可加以调整以便准备除去水。进一步沿该工艺生产线下行，排出箱（也被称为排出区段）使用或不使用真空从该介质中将液体除去。在该金属丝网输送器的接近末端，另一个辊（经常称为伏辊）使用比之前存在于该生产线中更高的真空力的一个真空来除去残余液体。

在此描述的介质可与其他常规过滤器结构组装以便制作过滤器复合层或过滤器单元。该介质可以与一个基础层一起组装，该基础层可以是一种膜、纤维素介质、合成介质、粗布或多孔金属网载体。该介质可以与许多其他类型的介质（如常规的介质）结合使用以改进过滤器的性能或寿命。

可以使用一种穿孔结构而在穿过该介质的压力下、在流体的影响下支撑该介质。本发明的过滤器结构还可以与另外的穿孔结构、粗布（如一种高渗透性、机械稳定的粗布）的层以及另外的过滤层（例如单独的负载层）相组合。在一个实施例中，这样一种多区域介质的组合被容纳于在非水性液体的过滤中常用的一个过滤芯中。

本发明的非纺织网片包含处于一个热结合网片中的多种纤维，其中该网片包含：具有一种核聚合物和一种壳聚合物的一种双组分纤维，该壳具有大于约115℃的熔点，其中该双组分纤维具有约5至25μm的直径和约2至15μm的长度；以及一种纤维素或合成聚合物纤维；其中该网片基本上不含玻璃纤维。壳聚合物熔点可在120℃与180℃之间，并且在优选实施例中为约140℃至160℃。在核/壳实施例中，核聚合物熔点温度高于壳的熔点。在一些实施例中，第二或核聚合物熔点为至少约240℃。双组分纤维直径为约5至50微米，经常为约10至20微米，并且典型地在纤维形式下总体上具有0.1至20毫米的长度或经常具有约0.2至约15毫米的长度。

在如上所述的本发明的非纺织网片的一些实施例中，热结合网片具有约1至30wt%的双组分纤维和70至99wt%的切段纤维，并且网片具有约0.2至2mm的厚度、约1%至20%或约2%至10%的固体性、约45至150g-m^-2的基本重量、约12至50微米的孔径，以及约1.5至3m/sec的渗透性。在一些实施例中，热结合网片具有约0.1至50wt%的双组分纤维和约50至99.9wt%的切段纤维。在一些实施例中，网片具有约0.1mm至2cm的厚度。在一些实施例中，网片具有约1%至20%的固体性。在一些实施例中，网片具有约20至300g-m^-2或约50至130g-m^-2的基本重量。在一些实施例中，网片具有约5至150微米的孔径。在一些实施例中，网片具有约0.5至10m/sec的渗透性。在一些实施例中，切段纤维为约1至20wt%的纤维素型纤维或约10至约50wt%的聚酯纤维。

在以上所述的非纺织网片的一些实施例中，切段纤维是纤维素型纤维与聚酯纤维两者的掺混物，其中掺混物由相对于网片的重量约1至20wt%的一种纤维素型纤维和约10至约50wt%的一种聚酯纤维组成。在一些实施例中，切段纤维为约5至15wt%的棉绒纤维或约10至约50wt%的聚酯纤维。在一些实施例中，切段纤维是棉绒纤维与聚酯纤维两者的掺合物，其中掺混物由相对于网片的重量约5至15wt%的棉绒纤维和约10至约50wt%的聚酯纤维组成。在一些实施例中，该网片具有约1至30wt%的双组分纤维和70至99wt%的切段纤维，并且网片具有约0.2至2mm的厚度、约1%至20%或约2%至10%的固体性、约45至150g-m^-2的基本重量、约12至50微米的孔径，以及约1.5至3m/sec的渗透性。在一些实施例中，热结合网片具有约0.1至50wt%的双组分纤维和约50至99.9wt%的切段纤维。在一些实施例中，网片具有约0.1mm至2cm的厚度。在一些实施例中，网片具有约1%至20%的固体性。在一些实施例中，网片具有约20至300g-m^-2或约50至130g-m^-2的基本重量。在一些实施例中，网片具有约5至150微米的孔径。在一些实施例中，网片具有约0.5至10m/sec的渗透性。在一些实施例中，切段纤维为约1至20wt%的纤维素型纤维或约10至约50wt%的聚酯纤维。

在多个实施例中，本发明的非纺织网片包含处于一个热结合网片中的多钟纤维，其中该网片包含

(a)基于网片的重量约1至30wt%的一种第一双组分纤维，该第一双组分纤维具有一种第一核聚合物和一种第一壳聚合物的，其中该第一壳聚合物具有最高达115℃的熔点，并且该第一双组分纤维具有约5至25μm的直径和约2至15mm的长度；

(b)基于网片的重量约5至50wt%的一种第二双组分纤维，该第二双组分纤维具有一种第二核聚合物和一种第二壳聚合物，其中该第二壳聚合物具有约120℃至170℃的熔点；并且该第二双组分纤维具有约5至25微米的纤维直径和约2至15mm的纤维长度；以及

(c)基于网片的重量约10至80wt%的一种切段纤维；

其中网片具有约0.25至2mm的厚度、约5%-10%的固体性、约45至150g-m^-2的基本重量、约12至约50微米的孔径，以及约1.5至3m/sec的渗透性。在一些这类实施例中，第二壳聚合物的熔点为约140℃至160℃。在一些这类实施例中，第一双组分纤维和第二双组分纤维是核/壳纤维，具有所具有的熔点为240℃至260℃的第一和第二核聚合物。在一些这类实施例中，网片具有的基本重量为约50至约130g-m^-2。在一些这类实施例中，网片基本上不含玻璃。在一些这类实施例中，切段纤维包括约1至20wt%的纤维素型纤维和约10至50wt%的聚酯纤维。在一些这类实施例中，切段纤维包括约5至15wt%的棉绒纤维和约10至50wt%的聚酯纤维。

在多个实施例中，本发明的非纺织网片包含处于基本上不含玻璃纤维的热结合网片中的多种纤维，其中该网片包含

(a)约1至15wt%的一种第一双组分纤维，它具有一种所具有的熔点为240℃至260℃的第一核聚合物和一种所具有的熔点为100℃至115℃的第一壳聚合物；其中该第一双组分纤维具有约10至15μm的直径和约0.3至0.9cm的纤维长度；

(b)约5至50wt%的一种第二双组分纤维，它具有一种所具有的熔点为240℃至260℃的第二核聚合物和一种所具有的熔点为120℃至160℃的第二壳聚合物；其中该第二双组分纤维具有约10至15微米的直径和约0.3至0.9厘米的纤维长度；

(c)约1至20wt%的一种棉绒纤维；以及

(d)约10至50wt%的一种聚酯纤维。

在一些这类实施例中，第二壳聚合物的熔点为约140℃至160℃。在一些这类实施例中，聚酯纤维包含约1至20wt%的所具有的直径为7至15μm的切段纤维和所具有的直径为15至55μm的纤维素或棉纤维，并且第一聚酯纤维与第二聚酯纤维的直径比为约1:1.2至5。

本发明的实施例包括制作包括热结合网片的非纺织网片的方法，该方法涉及：

(a)形成一种供料，该供料包含约0.005至5或0.005至7wt%的固体的水性浓度，这些固体包括约20至约60wt%的一种双组分纤维、约5至约25wt%的一种棉绒纤维，以及约10至50wt%的一种切段聚酯纤维，该切段聚酯纤维具有的直径为约7至约15μm并且纤维长度为约3至约10mm；

(b)将该供料与一个斜式筛相接触以便形成一个湿层；并且

(c)将湿层干燥以便形成一个网片。

在一些这类实施例中，聚酯纤维包含约1至20wt%的所具有的直径为7至15μm的一种切段纤维和所具有的直径为15至55μm的一种纤维素或棉纤维，并且第一聚酯纤维与第二聚酯纤维的直径比为约1:1.2至1:5。

供料被配制成生产具有改进的特性的非纺织网片。实例1-3展示关于供料制剂的组成信息。在表1所列出的供料实例中使用了以下不同的纤维，其中在括号内提供了每种纤维的缩写：

1.可从德拉威州威明顿的杜邦公司（E.I.DuPont Nemours）获得的被称为271P的聚酯双组分纤维，它具有约73℃的皮熔融温度。271P的平均纤维直径为约13微米并且长度为6mm。

2.被称为短切纤维的双组分纤维，它由聚酯/共聚酯混合物制成，该混合物由49.5%的聚对苯二甲酸乙二酯、47%的共聚酯以及2.5%的聚乙烯共聚物组成（BI-CO）。这种纤维的一个实例是可从日本大阪的帝人纤维株式会社（Teijin Fibers Limited）获得的TJ04BN SD2.2X5，它具有约155℃的皮熔融温度。平均纤维直径为13微米并且长度为6mm。

3.纤维素棉绒纤维，巴克耶公司来源的纤维。

4.可从南卡罗莱纳州阿卡迪亚的百莱特美国公司（Barnet USA）获得的聚酯纤维（P20FM）或Invista205WSD。

在这些实例中，加入硫酸以将pH调节到近似3.0，从而将这些纤维分散在水性悬浮液中。在用于制作实例中的介质的供料的水性悬浮液中的纤维含量为近似0.03%（wt%）。将含有分散的纤维的供料储存在它们相应的用于随后使用的成浆池（储槽）中。在介质制造的过程中，将这些供料流在适当的稀释之后进料到它们相应的流浆箱中。

表3-示例性材料

实例1

实例2

功能	纤维身份	%
			粘合剂纤维	TJ04BN	40
粘合剂纤维	271P	10
			切段纤维1-巴克耶512	512棉绒	7.5
切段纤维2-Invista PET	205WSD	42.5

实例3

功能	纤维身份	%
			粘合剂纤维	TJ04BN	40
粘合剂纤维	271P	10
			切段纤维1-巴克耶512	512棉绒	10
切段纤维2-Invista PET	205WSD	17.5
			切段纤维3-百莱特	P30FM切段纤维PET	22.5

表4

比较材料

比较实例1

功能	纤维身份	%
			双组分粘合剂纤维	271P	50
切段PET	205WSD	40
			玻璃纤维，欧文斯科宁	11μm玻璃	10

比较实例2

功能	纤维身份	%
			双组分粘合剂纤维	TJ04BN	40
粘合剂纤维	玻璃271P	10
			切段玻璃	11μm	10

切段PET	205WSD	7

在介质的形成过程中调整的其他机器的变量包括打浆机稠度、初始混合分区的倾斜角、机器的倾斜角、延伸的混合分区的倾斜角、基本重量、机器速度、唇根高度（heel height）、供料流动、流浆箱流动、流浆箱稠度、以及排出箱收集。所产生的介质可被后处理，典型地使用单一网片处理工艺步骤，例如使用化学处理、添加剂、压延、加热或其他方法以及在本领域中熟悉的设备，以便提供成品梯度纤维垫。

测试样品条带的拉伸断裂强度，和断裂负载以及伸展率是遵循TAPPI T404中的程序来测量。用于测试浆料手持薄片的另外要求在标准TAPPI220中详述。这些要求包括评估耐破强度、拉伸断裂负载、断裂长度以及抗裂系数。拉伸能量吸收——纸的拉伸能量吸收（TEA）被定义为与夹具之间的纸表面积相关的负载-伸长曲线（即，能量）下方的面积。这一结果典型地用于表征纸的能量吸收能力（参见TAPPI T494），并且使用微处理器或计算机来计算能量可极大地简化数据简缩。测量伸展率——纸和板的伸展量是质量的关键度量，因为它是薄片折叠良好并且在用于包装、瓦楞纸板以及组织中时抵抗局部应力的必需要求。我们建议在最初将样品在上部夹具中夹紧之后，应施加小的应力以便消除起伏。然后将样品在指定的时间内拉至破裂，如T457中所详述。当需要进行TEA测量时，使用根据TAAPPI规范T494-os的具有绘图器的伸长率测试仪的恒定速率。样品使用1×6"冲压裁剪机来制成。如果需要，将样品在能够维持149℃的烘箱中固化。在测试中，获得具有178×178mm尺寸的两个代表性样品。谨慎地确保样品在麦克风纤维的熔点下或熔点以上来固化。从样品中，获得所具有的尺寸为25.4×152mm的处于机器和横过机器方向的每一个上的三个样本。将样本干燥24小时。如果样本将要在白色条件下测试，将样本浸没于含有1%Triton-100表面活性剂的蒸馏水中。一旦饱和，将样品取出、吸干以便除去过量液体并且进行测试。在设定为4英寸间隔的上部以及下部钳口中，将样品夹紧于测试仪中。将测试仪设定为在2英寸/分钟下对样品施压。对测试仪进行操作并且记录任何样本失效。如果未注意到失效，就记录拉伸断裂强度和磅或公斤力。使用平均拉伸断裂强度或TE数据，报告来自三个成功试验的结果连同样品在机器方向上的湿润或干燥性质以及任何其他相关注释。

表5–拉伸数据

TEA拉伸测试

介质比较	参数	比较实例1	实例4
				破裂	kPa	175	208
破裂	psi	25.4	30.2

热拉伸测试

测试温度	参数	比较实例1	实例4
				22℃	磅/英寸	4.52	8.02
80℃	磅/英寸	2.9	4.3
				100℃	磅/英寸	1.42	2.6
110℃	磅/英寸	0.79	2.1
				120℃	磅/英寸	0.07	2
130℃	磅/英寸	0	1.2
				135℃	磅/英寸	0	1
140℃	磅/英寸	0	0.67

在这些表中，要求保护的材料的耐破强度和热拉伸强度优于比较实例并且在温度增加时还观察到强度改进。

虽然本发明已经结合其具体实施例来描述，但是应理解它能够进一步改进并且本申请旨在涵盖本发明的任何变化、用途或适配，这些变化、用途或是撇总体上遵循本发明的原则并且包括偏离本披露的内容，这些偏离内容来自于本发明所属领域的已知或惯常实践并且可应用于在此以上阐明的基本特征并且出现于以下附加权利要求范围中。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种非纺织网片，包含处于一个热结合网片中的多种纤维，该网片包含：

(a)一种双组分纤维，该双组分纤维具有一种结构性聚合物部分和一种热塑性粘合剂聚合物部分，该粘合剂聚合物具有大于115℃的熔点；该双组分纤维具有约5至25μm的直径和约2至15mm的长度；以及

(b)一种切段纤维；

其中该网片基本上不含玻璃纤维；该网片包含：

约1至30wt%的该双组分纤维，该双组分纤维具有一种所具有的熔点大于120℃的粘合剂聚合物部分；和

约70至99wt%的该切段纤维，该切段纤维包含纤维素型的或合成的聚合物纤维；

其中该网片具有的厚度为约0.1至2mm。

2.如权利要求1所述的网片，其中该粘合剂聚合物部分的熔点为约140℃-160℃，并且该结构性聚合物部分的熔点为至少240℃。

3.如权利要求1所述的网片，包含：

约2%至10%的固体性、约45至150g-m^-2的基本重量以及约1.5至3m-sec^-1的渗透性。

4.如权利要求1所述的网片，其中该网片具有的基本重量为约50至约130克/平方米并且孔径为约12至50微米。

5.如权利要求1所述的网片，其中该切段纤维包含约1至约20wt%的一种纤维素型纤维与约10至约50wt%的一种聚酯纤维的组合。

6.如权利要求1所述的网片，其中该切段纤维包含约5至15wt%的一种棉绒纤维与约10至约50wt%的一种聚酯纤维的组合。

7.如权利要求1所述的非纺织网片，包含处于一个热结合网片中的多种纤维，该网片包含：

(a)基于该网片的重量约1至30wt%的一种双组分纤维，该双组分纤维具有一种核聚合物和一种壳聚合物，其中该核聚合物具有的熔点为至少240℃、并且该壳聚合物具有的熔点为最高达115℃；并且该双组分纤维具有的直径为约5至约25μm并且长度为约2至约15mm；

(b)基于该网片的重量约5至50wt%的一种双组分纤维，该双组分纤维具有一种核聚合物和一种壳聚合物，其中该核聚合物具有的熔点为至少240℃、并且该壳聚合物具有的熔点为120℃至170℃；并且该双组分纤维具有的直径为约5至约25微米并且长度为约2至约15mm；以及

(c)基于该网片的重量约10至80wt%的一种切段纤维；

其中该网片具有约0.25至约2mm的厚度、约5%至约10%的固体性、约45至约150克/平方米的基本重量、约12至约50微米的孔径、以及约1.5至约3m/sec的渗透性。

8.如权利要求7所述的网片，包括约0.5至约5wt%的一种C₂至C₉含氟化合物的处理，该wt%是基于该网片；其中该网片基本上不含玻璃纤维。

9.如权利要求8所述的网片，其中这些纤维具有约0.1至5wt%的一种C₆氟烷基丙烯酸类聚合物对这些纤维的一种处理。

10.如权利要求7所述的网片，其中部分(a)和部分(b)的这些核聚合物具有的熔点为240℃至约260℃。

11.如权利要求7所述的网片，其中该切段纤维构成该网片的约1至50wt%，并且包含一种纤维素型纤维、或一种聚酯纤维、或其混合物。

12.如权利要求7所述的网片，其中该切段纤维包含约5至15wt%的一种棉绒纤维与约10至50wt%的一种聚酯纤维的组合。

13.如权利要求1所述的非纺织网片，包含处于一个热结合薄片中的多种纤维，该薄片基本上不含玻璃纤维，该网片包含：

(a)约1至约15wt%的一种双组分纤维，该双组分纤维具有一种所具有的熔点为240℃至260℃的第一核聚合物、和一种所具有的熔点为100℃至115℃的壳聚合物；其中该双组分纤维具有约10至约15μm的直径和约0.3至0.9cm的长度；

(b)约5至约50wt%的一种双组分纤维，该双组分纤维具有一种所具有的熔点为240℃至260℃的核聚合物、和一种所具有的熔点为120℃至160℃的壳聚合物；其中该双组分纤维具有约10至15微米的直径和约0.3至0.9厘米的长度；

(c)一种棉绒纤维；以及

(d)一种聚酯纤维。

14.如权利要求13所述的网片，其中聚酯纤维包含约1至20wt%的、所具有的直径为7至15μm的一种切段聚酯纤维，和约10至50wt%的、所具有的直径为15至55μm的该棉绒纤维，并且该第一聚酯纤维与该第二聚酯纤维的直径的比率为约1:1.2至1:5。

15.一种制作非纺织网片的方法，该非纺织网片包含热结合网片，该方法包括：

(a)形成一种供料，该供料包含约0.005至约5wt%的固体水性浓度；这些固体包含约20至约60wt%的一种双组分纤维；约5至约25wt%的包含一种棉绒纤维的一种切段纤维；并且该棉纤维具有小于约80μm的直径和小于约4mm的纤维长度；

(b)将该供料与一个斜式筛相接触以便形成一个湿层；并且

(c)由该湿层来形成一个网片。

16.如权利要求15所述的方法，其中该切段纤维包含约1至20wt%的所具有的直径为7至15μm的一种切段聚酯纤维，和所具有的直径为15至55μm的一种棉纤维，

其中该第一聚酯纤维与该第二聚酯纤维的直径的比率为约1:1.2至1:5。

17.一种水性供料，适合于形成包括热结合薄片的非纺织网片，该水性供料包含一种水性介质，该水性介质包含：

(a)约1至30wt%的一种第一双组分纤维，该第一双组分纤维具有一种核聚合物和所具有的熔点最高达115℃的一种壳聚合物；并且在约0.6cm的纤维长度中，所具有的直径为约13μm；

(b)约20至50wt%的一种第二双组分纤维，该第二双组分纤维具有一种核聚合物和所具有的熔点为115℃至170℃的一种壳聚合物；并且具有约13微米的纤维直径和约0.6厘米的纤维长度；

(c)约20至50wt%的一种切段非双组份聚酯纤维，该切段非双组份聚酯纤维具有约10微米的纤维直径和约0.6厘米的纤维长度，具有大于约250摄氏度的熔点；

(d)约7.5wt%的一种切段纤维素型棉绒纤维，该切段纤维素型棉绒纤维具有约29微米的纤维直径和约0.3厘米的纤维长度；以及

(e)该网片包括约0.5至5wt%的一种C_2-6含氟化合物对这些纤维的一种处理；

其中wt%是基于固体含量并且该网片具有约0.7毫米的厚度、约8%的固体性、约65g-m^-2的基本重量、约30微米的孔径、以及2米/秒的渗透性，其中该供料基本上不含纤维。

Claims

(a)一种双组分纤维，该双组分纤维具有一个结构性聚合物部分和一个热塑性粘合剂聚合物部分，该粘合剂聚合物具有大于115℃的熔点；该双组分纤维具有约5至25μm的直径和约2至15mm的长度；以及

(b)一种切段纤维；

其中该网片基本上不含玻璃纤维。

2.如权利要求1所述的网片，包含：

其中该网片具有的厚度为约0.1至2mm。

3.如权利要求1所述的网片，其中该粘合剂聚合物部分的熔点为约140℃-160℃，并且该结构性聚合物部分的熔点为至少240℃。

4.如权利要求1所述的网片，包含：

约2%至10%的固体性、约45至150g-m^-2的基本重量。

5.如权利要求1所述的网片，其中该网片具有的基本重量为约50至约130克/平方米。

6.如权利要求1所述的网片，包含：

约12至50微米的孔径。

7.如权利要求1所述的网片，包含：

约1.5至3m-sec^-1的渗透性。

8.如权利要求1所述的网片，其中该切段纤维包含约1至约20wt%的一种纤维素型纤维与约10至约50wt%的一种聚酯纤维的组合。

9.如权利要求1所述的网片，其中该切段纤维包含约5至约15wt%的一种棉绒纤维与约10至约50wt%的一种聚酯纤维的组合。

10.一种非纺织网片，包含处于一个热结合网片中的多种纤维，该网片包含：

(c)基于该网片的重量约10至80wt%的一种切段纤维；

11.如权利要求10所述的网片，其中部分(b)的该壳聚合物的熔点为约140℃至约160℃。

12.如权利要求10所述的网片，其中部分(a)和部分(b)的这些核聚合物具有的熔点为240℃至约260℃。

13.如权利要求10所述的网片，其中该网片具有的基本重量为约50至130克/平方米。

14.如权利要求10所述的网片，其中该网片基本上不含玻璃。

15.如权利要求10所述的网片，其中该切段纤维构成该网片的约1至50wt%，并且包含一种纤维素型纤维、或一种聚酯纤维、或其混合物。

16.如权利要求10所述的网片，其中该切段纤维包含约5至15wt%的一种棉绒纤维与约10至50wt%的一种聚酯纤维的组合。

17.一种非纺织网片，包含处于一个热结合薄片中的多种纤维，该薄片基本上不含玻璃纤维，该网片包含：

(c)一种棉绒纤维；以及

(d)一种聚酯纤维。

18.如权利要求17所述的网片，其中部分(b)的该双组分壳聚合物的熔点为约140℃-160℃。

19.如权利要求17所述的网片，其中聚酯纤维包含约1至20wt%的、所具有的直径为7至15μm的一种切段聚酯纤维，和约10至50wt%的、所具有的直径为15至55μm的该棉绒纤维，并且该第一聚酯纤维与该第二聚酯纤维的直径的比率为约1:1.2至1:5。

20.一种制作非纺织网片的方法，该非纺织网片包含热结合网片，该方法包括：

(b)将该供料与一个斜式筛相接触以便形成一个湿层；并且

(c)由该湿层来形成一个网片。

21.如权利要求20所述的方法，其中该切段纤维包含约1至20wt%的一种所具有的直径为7至15μm的切段聚酯纤维，和一种所具有的直径为15至55μm的棉纤维，

22.一种过滤介质，包含两个或更多个如权利要求20所述的介质的层。

23.如权利要求22所述的过滤介质，其中这些层的过滤特性是不同的。

24.如权利要求23所述的过滤介质，其中这些层包括一个效率层和一个负载层。

25.如权利要求10所述的网片，包括约0.5至约5wt%的一种C₂至C₉含氟化合物的处理，该wt%是基于该网片，其中该网片基本上不含玻璃纤维。

26.如权利要求25所述的网片，其中这些纤维具有约0.1至5wt%的一种C₆氟烷基丙烯酸类聚合物对这些纤维的一种处理。

27.如权利要求25所述的网片，其中这些纤维具有约2wt%的一种C₆氟烷基丙烯酸类聚合物对这些纤维的一种处理。

28.一种水性供料，适合于形成包括热结合薄片的非纺织网片，该水性供料包含一种水性介质，该水性介质包含：

(a)约1至30wt%的一种第一双组分纤维，该第一双组分纤维具有一种核聚合物和一种所具有的熔点最高达115℃的壳聚合物；并且在约0.6cm的纤维长度中，所具有的直径为约13μm；

(b)约20至50wt%的一种第二双组分纤维，该第二双组分纤维具有一种核聚合物和一种所具有的熔点为115℃至170℃的壳聚合物；并且具有约13微米的纤维直径和约0.6厘米的纤维长度；

(d)约7.5wt%的一种切段纤维素型纤维，该切段纤维素型纤维具有约29微米的纤维直径和约0.3厘米的纤维长度；以及

其中wt%是基于固体含量并且该网片具有约0.7毫米的厚度、约8%的固体性、约65g-m^-2的基本重量、约30微米的孔径、以及2米/秒的渗透性。

29.如权利要求28所述的供料，其中该网片基本上不含玻璃纤维。

30.如权利要求28所述的供料，其中该含氟化合物包括一种C_2-6氟烷基丙烯酸类聚合物。

31.如权利要求28所述的供料，其中该含氟化合物包括一种C₆氟烷基丙烯酸类聚合物。

32.如权利要求28所述的供料，其中该纤维素型纤维为一种棉绒纤维。

33.如权利要求28所述的供料，其中该第一双组分纤维和该第二双组分纤维是核/壳纤维，其中一种核聚合物具有的熔点为240℃至260℃。

34.一种制作非纺织网片的方法，该非纺织网片包括一个热结合薄片，该薄片基本上不含玻璃纤维，该方法包括在一个斜式金属网造纸机中：

(i)形成一种水性供料，该供料具有约0.005至5wt.%的固体的浓度，这些固体包含：

(a)约20至70wt%的一种双组分纤维，该纤维在约0.6cm的纤维长度中具有约13μm的纤维直径；

(b)约30至70wt%的一种切段纤维，该切段纤维包含一种聚酯纤维、一种纤维素型纤维或两者的组合，该纤维具有约10微米的直径和约0.6cm的纤维长度；并且

(ii)通过除去水而由该供料来形成一个层；并且

(iii)用约2wt%的一种C2-7含氟化合物处理来处理该层。

35.如权利要求34所述的网片，其中该第一双组分纤维和该第二双组分纤维是核/壳纤维，其中一种核聚合物具有的熔点为240℃至260℃。