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提供一种制品，包括：纤维网，纤维网包含多根玻璃纤维、交联剂和防水剂，其中多根玻璃纤维的平均直径为0.01～10微米，防水剂包含具有式-CnFmRy的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数，其中制品具有10～1000gsm的总克重，100微米～5000微米的总厚度，5Pa～700Pa的总压降，大于5kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。所述制品可用作过滤介质。

1.  一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维、交联剂和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为0.01～10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数，
其中所述制品具有10～1000gsm的总克重，100微米～5000微米的总厚度，5Pa～700Pa的总压降，大于5kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。

2.  根据权利要求1所述的制品，其中所述含氟物质具有式-C₆F₁₃。

3.  根据权利要求1所述的制品，其中所述纤维网还包含树状聚合物。

4.  根据权利要求3所述的制品，其中所述树状聚合物包含交联基团。

5.  根据权利要求1所述的制品，其中所述纤维网还包含聚硅氧烷。

6.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有8～14的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值。

7.  根据权利要求1所述的制品，其中所述纤维网具有5kPa～20kPa的拒水性。

8.  根据权利要求1所述的制品，其中所述纤维网具有9.5kPa～20kPa的拒水性。

9.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有9.5kPa～20kPa的拒水性。

10.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有8～650Pa的压降。

11.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有10～500Pa的压降。

12.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有60～100gsm的单层的克重。

13.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品为空气过滤介质或元件。

14.  根据权利要求1所述的制品，其中所述多根玻璃纤维具有0.4～6微米的平均直径。

15.  根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有10.5～14的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值。

16.  根据权利要求1所述的制品，包括多于一个纤维网层。

17.  根据权利要求1所述的制品，其中所述纤维网的至少一部分共价键合有表面改性剂。

18.  一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维、交联剂和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为0.01～10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数，
其中所述制品具有10～1000gsm的总克重，100微米～5000微米的总厚度，5Pa～700Pa的总压降，大于5kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约2.5cm/秒的直径约0.18微米的DOP气溶胶粒子测量。

19.  一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为0.01～10微米，所述防水剂包含具有式-C₆F₁₃的含氟物质，
其中所述制品具有10～1000gsm的总克重，100微米～5000微米的总厚度，5Pa～700Pa的总压降，大于5kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。

20.  根据权利要求19所述的制品，其中所述纤维网还包含树状聚合物。

21.  根据权利要求20所述的制品，其中所述纤维网包含交联剂。

22.  根据权利要求19所述的制品，其中所述纤维网还包含聚硅氧烷。

23.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品具有8～14的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值。

24.  根据权利要求19所述的制品，其中所述纤维网具有5kPa～20kPa的拒水性。

25.  根据权利要求19所述的制品，其中所述纤维网具有9.5kPa～20kPa的 拒水性。

26.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品具有9.5kPa～20kPa的拒水性。

27.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品具有8～650Pa的压降。

28.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品具有10～500Pa的压降。

29.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品具有60～100gsm的单层的克重。

30.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品为空气过滤介质或元件。

31.  根据权利要求19所述的制品，其中所述多根玻璃纤维具有0.4～6微米的平均直径。

32.  根据权利要求19所述的制品，其中所述制品具有10.5～14的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值。

33.  根据权利要求19所述的制品，包括多于一个纤维网层。

34.  根据权利要求19所述的制品，其中所述纤维网的至少一部分共价键合有表面改性剂。

35.  一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为0.01～10微米，所述防水剂包括亲氟组分和烃组分，和其中所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数，
其中所述制品具有10～1000gsm的总克重，100微米～5000微米的总厚度，5Pa～700Pa的总压降，大于5kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。

36.  一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为0.01～10微米，所述防水剂包括含氟物质和聚硅氧烷，其中所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或 等于0的整数，
其中所述制品具有10～1000gsm的总克重，100微米～5000微米的总厚度，5Pa～700Pa的总压降，大于5kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。

37.  根据权利要求1、18、19、35或36中任一项所述的制品，其中所述防水剂为支化聚合物。

包含防水剂的制品和过滤介质
本申请是中国专利申请No.201080062137.X的分案申请，该母案的申请日是2010年12月22日，发明名称为“包含树状聚合物和/或其他组分的过滤介质和制品”。
技术领域
本发明涉及包含可赋予所需性能特点的树状聚合物和/或其他组分的过滤介质和制品。
背景技术
过滤介质可在各种应用中用于移除污染物。在某些情况下，过滤介质由纤维网形成。纤维网提供多孔结构，其允许流体(如气体或液体)流过过滤介质。流体中所含的污染物颗粒可被捕获在纤维网上。根据不同的应用，过滤介质可设计具有不同的特性。过滤介质的特性如拒水性(water repellency)、压降、表面积以及克重影响过滤器的性能，包括过滤效率和流体流过过滤器的阻力。在一般情况下，较高的过滤效率导致较高的流体流动阻力，从而导致在给定的流量下更高的跨过滤器压降。
过滤介质需要具有期望的性能平衡，所述性能包括高拒水性、高效率和流体流过过滤介质的低阻力。
发明内容
本文描述了包含树状聚合物和/或其他组分的过滤介质和制品以及形成这样的介质和制品的方法。
在一组实施方案中，提供一系列的制品。在一个实施方案中，一种制品包括纤维网，所述纤维网包含树状聚合物、含氟聚合物以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米。所述纤维网具有约30～约400gsm(克/平方米)的克重，约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。
在另一个实施方案中，一种制品包括纤维网，所述纤维网包含树状聚合物、防水剂(water repellant)以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，以及约1kPa～约20kPa的拒水性。
在另一个实施方案中，一种制品包括纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，约1kPa～约20kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值利用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。
在另一个实施方案中，一种制品包括纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，约1kPa～约20kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值利用介质面速度为约2.5cm/秒的直径约0.18微米的DOP气溶胶粒子测量。
在另一组实施方案中，提供一系列方法。在一个实施方案中，一种方法包括使流体通过包括纤维网的过滤介质，所述纤维网包含树状聚合物、含氟聚合物以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。
在另一个实施方案中，一种制造过滤介质的方法包括用树状聚合物和含氟聚合物涂覆包含多根玻璃纤维的纤维网的至少一部分，其中所述玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，并且其中所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。
根据以下详细说明，本发明的其他方面、优点和技术特征将变得明显。
附图说明
在附图中：
图1是一类树状聚合物的一个实例的示意图。
具体实施方式
提供诸如过滤介质的制品，其包含树状聚合物和/或其他组分。过滤介质还可包含防水剂(例如，含氟物质)以赋予该介质期望的特性，如高拒水性。过滤介质还可具有高γ值(即，效率和压降之间的关系，如本文中更详细描述的)。在一些实施方案中，过滤介质包括纤维网，所述纤维网可由各种组分如玻璃纤维形成。纤维网也可以包含其他组分，如合成纤维、粘合剂组分以及其他添加剂。该介质可引入到各种过滤元件产品中。
在某些实施方案中，过滤介质或其他制品包括纤维网。该纤维网可以是非织造的。亦即，该纤维网可利用非织造工艺如湿法成网(wet laid)或干法成网(dry laid)工艺织造。下文中更详细地提供纤维网的实例。
应该理解的是，虽然本文描述的主要是过滤介质，但是本文的制品和方法并不受此限制并且可以应用于其他应用中。因此，其他制品可以具有本文所描述的一个或更多个特征。
在一组实施方案中，过滤介质、纤维网或其他合适的制品包括一种或更多种树状聚合物。不希望被任何理论所束缚，树状聚合物可用作表面改性剂，并且在一些实施方案中，可促进其他组分例如防水剂(例如，含氟物质)和/或其他添加剂附着至纤维或纤维网。例如，树状聚合物可形成纤维表面上的第一涂层，并可促进不同组分(例如，防水剂、含氟物质、聚硅氧烷和/或粘合剂)的第二涂层在第一涂层上的附着。也可以有附加涂层，并且该附加涂层可以是组分的单层或多层的形式。在一些实施方案中，由于树状聚合物的高结晶性能，使得树状聚合物形成表面(例如，纤维表面)上的自组织层。这种自组织可以促进其他组分相对于表面以有序方式对齐或定位。例如，在一组实施方案中，树状聚合物可在纤维表面上形成自组织层，该层导致含氟物质对齐，使得该物质的含氟部分延伸离开纤维表面并使纤维具有疏水性。除此之外或作为替代方案，树状聚合物在 与第二组分结合时，可在纤维表面形成包括树状聚合物和第二组分的混合物的单涂层。应当理解的是，本文所描述的涂层和/或层可形成纤维表面的全部或仅一部分，并且在一些实施方案中，不是所有的纤维或纤维网包括涂层和/或层。也可以存在相对于纤维或纤维网的树状聚合物(和任选的第二、第三、第四、第五和/或第六组分)的其他构型。
在其他实施方案中，树状聚合物可以不必促进其他组分的附着，但树状聚合物本身具有能够赋予过滤介质、纤维网或其他制品所需特性的性能。
如本领域技术人员所已知的，树状聚合物(又称“树状分子”或“树状大分子”)是具有从核心呈放射状发出的支化重复单元的分子。因此，树状聚合物的分子结构通常有“树状”的外观。例如，如图1中示意性所示，一类树状聚合物10的实例包括核16和从所述核延伸的多个分支20。通常，从树状聚合物的核发出的分支具有重复的代结构，即，分支由从核发出的以规则方式倍增的各种重复单元构成。树状聚合物可通过“代”数来指代，其中0代树状聚合物就是核，第1代树状聚合物是被一层重复单元(或“分支”)包围的核，并且每一后续代表示在先存在的分支上施加额外的重复单元“层”。在图1中，核16形成0代，分支20形成第1代，分支24形成第2代，并且分支30形成第3代。
通常，树状聚合物中的代数相对较少，例如树状聚合物可具有1、2、3、4、5、6或7代重复单元(即，代数)。然而，也可以存在具有更多代数的树状聚合物。分支通常由每一代远离核的数目倍增的重复单元形成。(重复单元自身可以识别为不能进一步分解成重复单元的部分，如本领域中所公知的。)通常，分支的重复单元是相同的或至少基本相同的，但是在某些情况下，它们不需要是相同或基本相同的。树状聚合物中的重复单元数目不仅通过分支的重复模式确定(即，每一代是前一代的两倍、三倍或四倍)，而且也通过核结构来确定(所述核可支持两个、三个、四个或更多的独立重复单元分支)。支持下一代的多个重复单元的重复单元内的点被称为“分支点”并且可以是单一原子(如，N、P、C或Si)或一组原子(例如，苯环)。例如，图1的树状聚合物10包括多个分支点36，所述多个分支点36可以是相同的或不同的。
树状聚合物可具有任何合适数目的从核或分支点延伸的分支，例如，至少约2、至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约7或至少约8个从核或分支点延伸的分支。高代的分支基团可以与低代的分支基团相 同或不同。例如，第一代分支基团可包括第一结构，第二代分支基团可包括第二结构，其中第一结构和第二结构在某些实施方案中是相同的并且在其他实施方案中是不同的。在某些情况下，一个代的每一分支可以具有基本上相同的结构(例如，第一代的所有分支基团可以具有相同的结构)。
包括一个或更多个分支或重复单元的树状聚合物可以包括任何合适类型的分子。在一些实施方案中，树状聚合物包括聚合的或低聚的基团，例如有机聚合物或低聚物。所述有机聚合物或低聚基团可以是天然的或合成的。合适的有机聚合物的非限制性例子包括：聚氨酯、聚乙二醇、聚乳酸、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚醚、聚丙烯酸或其共聚物，均是任选取代的。在某些实施方案中，树状聚合物包括含氟聚合物或低聚物(例如，氟碳聚合物)，如本文所描述的。在其他实施方案中，树状聚合物可包括无机聚合物，例如硅基聚合物、聚硅氧烷或聚硫化物。分支的聚合物可带电(例如，阴离子或阳离子)或不带电。例如，聚合物的分子量可例如为约200g/mol～约1000000g/mol、约200g/mol～约100000g/mol、约200g/mol～约50000g/mol、约200g/mol约10,000g/mol、或约200g/mol～约5000g/mol。在一些实施方案中，分支基团或端基团可包括聚合基团。
树状聚合物可以适当地官能化以赋予制品所需特性。例如，树状聚合物可官能化或衍生以包含可改变或改善制品性能的化合物、官能团、原子或材料。在一些实施方案中，树状聚合物可包含选择为具有对表面(例如，玻璃纤维表面)的亲和力或与表面的特定相互作用以成键的官能团。例如，树状聚合物可包括带正电或部分正电的官能团以有利于与带有负电或部分负电的表面进行相互作用。在一些实施方案中，树状聚合物可包括能够改变或改善性能例如与介质的相容性或不相容性(例如，拒水性、吸水性、水稳定性)、亲水性、疏水性和/或机械稳定性的化合物、原子或材料。例如，疏水性物质(例如，防水剂)或任何其他合适的组分可以与树状聚合物化学成键(例如，通过共价键或离子键)，吸附到树状聚合物的表面或层或可被树状聚合物物理捕获。
树状聚合物可包括一个或更多个位于或接近树状聚合物外周的端基团(即，端基)，例如图1中的端基团40。树状聚合物可具有任何合适数目的从树状聚合物延伸出的端基团，例如，至少约3、至少约5、至少约10、至少约15、至少约20、至少约30、至少约40个端基团、至少约50个端基团、至少约60个端基团或至少约70个端基团。在其他实施方案中， 树状聚合物可具有大于70个的端基团。在某些情况下，每个端基团可以相同或不同，并且为H、烷基、烯基、炔基、杂烷基、杂烯基、杂炔基、卤素(如氟)、酰基、芳基、杂芳基或胺基，均为任选取代的。在其他情况下，每个端基团可以相同或不同，并且为羧基、羰基、羧酸、羧酸酯、硫代羰基、硫酯、硫醚、硫代羧酸、醛、酮、烷氧基、芳氧基、酰氧基、芳烷基、芳烷基、杂环、氨基、羟甲基、羟烷基、巯烷基、烃、异氰酸酯、硫酸酯、磷酸酯、酯、醚、硅烷、氨酯、碳酸酯、巯基、氢氧基或巯基氨酯，均为任选取代的。端基团可以是带电的(如阴离子或阳离子)或不带电的。
在某些情况下，树状聚合物可具有一个或更多个端基团，以利于其附着至表面，如玻璃或改性玻璃表面。除此之外或作为替代方案，树状聚合物可具有一个或更多个端基团，以利于组分如防水剂(例如，含氟物质)、聚硅氧烷、粘合剂和/或其他组分附着至树状聚合物。树状聚合物可通过任何合适的方法，例如共价键、离子键、范德华相互作用、疏水相互作用、亲水相互作用、化学或物理吸附及其组合来与表面和/或组分相关联。在本文所描述的某些实施方案中，纤维网优选包括可同时与玻璃(或改性玻璃)表面和防水剂(例如，含氟物质或其他疏水物质)关联的树状聚合物。
在一些实施方案中，端基团包括选择为能够交联的部分(moiety)，以形成例如具有内交联结构的树状聚合物。内交联可通过例如在稀浓度的树状聚合物下进行交联反应使得反应条件有利于内交联而不是与其他树状聚合物或溶液或悬浮液中的其他组分交联而得到促进。在其他实施方案中，端基团包括选择为能够与其他树状聚合物和/或在溶液或悬浮液中的组分交联的部分。交联量可例如通过控制树状聚合物中可交联基团的数目和/或通过控制时间量或其他导致形成交联键的其他反应系统来控制。例如，在一些实施方案中，端基团可通过双键连接在一起。这种反应为本领域技术人员所已知，并且可以例如利用MALDI-MS来监测以确定发生合适量交联的时间。
具有任何合适尺寸的树状聚合物可用于所述制品。例如，树状聚合物可具有直径为约0.5nm～约20nm(例如，约0.5nm～约15nm、约0.5nm～约10nm、约0.5nm～约5nm)的尺寸。也可存在不同尺寸的树状聚合物。核和重复单元可各自独立地为任何合适的部分。核可以是相对较小的部分，例如分子量小于约100Da或小于约50Da，但是在某些情况下，核可以更大，例如小于1000Da，例如约500Da～约1000Da。核往往选择为可 与一个或更多个重复单元反应以形成树状聚合物的分支的部分。
如本文所述，任何合适类型的树状聚合物可用于本文所提供的制品中。在一些实施方案中，可使用可商购的树状聚合物，例如Dendritic Nanotechnologies，Inc.、Rudolf Gmbh等公司提供的那些。
树状聚合物可通过任何合适的方法被引入过滤介质、纤维网或其他制品中。在一组实施方案中，将树状聚合物添加到粘合剂树脂中。当添加到粘合剂树脂中时，树状聚合物可为粘合剂树脂干重(即在制造过程中所加入的水被基本移除后的粘合剂树脂重量)的约0.01％～约75％(例如，约1％～约50％、约25％～约50％、约1％～约30％、约10％～约25％)。树状聚合物也可以通过其他方法例如喷涂、浸涂、浸渍或本领域已知的其他方法引入过滤介质中。在一些实施方案中，树状聚合物可以在被添加到粘合剂树脂中之前或之后引入到过滤介质中。
无论树状聚合物是如何添加的，通常，如果在过滤介质、纤维网或其他制品中存在，则树状聚合物可为过滤介质或制品总干重(即在制造过程中所加入的水被基本移除后的过滤介质重量)的约0.01％～约10％、约0.01％～约5％、约0.05％～约3％、约0.1％～约2％、或约0.2％～约0.75％。树状聚合物可占过滤介质或制品干重的小于约10％、小于约5％、小于约3％、小于约1.5％、或小于约1.0％。在某些情况下，树状聚合物占过滤介质或制品干重的大于约1.0％、大于约1.5％、大于约3％、大于约5％、或大于约10％。
在一组实施方案中，诸如过滤介质的制品包括一种或更多种含氟物质。含氟物质可在某些实施方案中用作防水剂。含氟物质包括至少一个氟原子，并可以为聚合物或非聚合物的形式。含氟聚合物包括至少一个氟原子和至少两个重复单元。在某些情况下，含氟聚合物的重复单元包括至少一个氟原子。聚合物包括例如线型、支化、环状、饱和和不饱和的聚合物。
在某些情况下，含氟物质是高度氟化的，即该物质的至少约30％、至少约50％、至少约70％或至少约90％的氢原子被氟原子所取代。含氟物质可包括例如至少约0.2∶1、至少约0.5∶1、至少约1∶1、至少约2∶1、至少约5∶1或至少约10∶1的氟氢比。在一些这样的实施方案中，该含氟物质的至少约30％、至少约50％、至少约70％或至少约90％但小于100％的氢原子被氟原子取代。在其他情况下，含氟物质是全氟代的，即该物质含有氟原子，但不包含氢原子。在本文所述的一些实施方案中，纤维网优选包括全含氟物质，如本文所述。
在一些实施方案中，含氟物质包括两种低聚物(或聚合物)组分，其包括亲氟组分(例如，组分“A”)和烃组分(例如，组分“B”)。这些组分可形成二嵌段共聚物(例如，“A-B”结构)或其他合适的结构。例如，亲氟组分可以是本文所述的，烃组分可包括例如含烷基或含芳族的组分(包括丙烯酸酯基或氨酯基组分)。这些组分为本领域所已知并且可以是本文所述的含氟物质的一部分。
在一些实施方案中，含氟物质的亲氟组分或含氟物质本身是含氟低聚物或聚合物。含氟聚合物可以是氟碳聚合物。在一些实施方案中，含氟物质的亲氟组分包括一种或更多种含氟聚合物，其中形成含氟聚合物的单体单元的数目小于或等于10、小于或等于8、小于或等于6、小于或等于4或小于或等于2。在某些实施方案中，亲氟组分是其中亲氟组分的氢原子的至少约30％、至少约50％、至少约70％或至少约90％被氟原子取代的组分。亲氟组分可包括例如至少约0.2∶1、至少约0.5∶1、至少约1∶1、至少约2∶1、至少约5∶1或至少约10∶1的氟氢比。在某些情况下，亲氟组分是全氟化的。
可包括在含氟物质中(例如，在亲氟链中和/或作为侧链)的含氟聚合物或低聚物类型的非限制性实例包括偏二氟乙烯(VDF)；(全)氟代烯烃(例如，四氟乙烯(TFE))；三氟氯乙烯(CTFE)；(全)氟代烷基乙烯基醚(PAVE)，例如CF₂＝CFOR_f，其中R_f为(全)氟代醚或C_n(全)氟代烷基，例如三氟甲基或五氟丙基，其中n是整数；以及全氟代氧烷基乙烯基醚CF₂＝CFOR_x，其中x是具有一个或更多个醚基的C₁-C₁₂全氟代氧烷基，例如全氟-2-丙氧基丙基。在含氟物质中存在的单体的其他实例包括氟代丙烯酸酯和氟代甲基丙烯酸酯。
在一些实施方案中，含氟聚合物可包括(全)氟代聚醚链。(全)氟代聚醚链可包括重复单元，所述重复单元包括但不限于-(C_nF_2nO)_x-，其中n为整数，例如-(C₃F₆0)_x-、-(C₄F₈O)_x-、-(C₅F₁₀O)_x-；-(CF(CF₃)CF₂O)_x-；-(CF₂CF₂O)_x-；-(CF(CF₃)CF₂O)_x-CF(CF₃)CONH-；-(CF₂(CF₂)_z’CF₂O)_x-，其中z’为整数；-(CFLO)_x-，其中L＝-F或-CF₃；以及-(CH₂CF₂CF₂O)_x-。在某些情况下，(C_nF_2n+1O)_x-，其中n为整数(例如，-(CF₃O)_x-、-(C₂F₅O)_x-、-(C₃F₇O)_x-等)被用作端基团并且可以不是可聚合的。在某些情况下，(全)氟代聚醚链可具有(C_nF_mO)_x-的结构，其中n和m是适当选择以形成有效结构的整数。在一些实施方案中，含氟聚合物包括聚((全)氟甲醛)、聚(氧化(全)氟乙烯)、聚(氧化(全)氟丙烯)和/或聚(氧化(全)氟丁烯)。在一些实施 方案中，在上述结构中的x小于或等于10。例如，x可等于8、6、4或2。应该理解的是，任何其他合适的含氟聚合物和/或其组合可以适当地用于本文提供的制品和方法中。
在一些实施方案中，含氟物质是氟碳聚合物(也称为氟碳)。在一个实施方案中，使用的氟碳聚合物是氟代丙烯酸酯共聚物乳液，其包括二丙二醇单甲醚。合适的氟碳的实例为来自LJ Specialties Limited(Enterprise Drive，Holmewood Industrial Park，Holmewood，Chesterfield，Derbyshire，S42 5UW United Kingdom)的Asahi Guard AG 955(产品代码#930078)。合适的氟碳的另一实例是来自MIC Specialty Chemicals，Inc.(134Mill Street，Tiverton，RI 02878)的Repearl F-35Fluorochemical。合适的氟碳的另一实例是来自Huntsman International，Textile Effects(4050 Premier Drive，High Point，NC 27265)的Phobol 8195。应该理解的是，任何其他合适的氟碳聚合物和/或其组合可被适当用于本文提供的制品和方法中。
在一些实施方案中，含氟物质包括具有式-C_nF_mR_y的链，其中n是大于1的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子(例如，氢、氧、硫、氮、碳或本文所述的端基团)，并且y是大于或等于0的整数。在某些情况下，n是小于或等于8的整数，m是大于1的整数(例如，-C₈F₁₅H₂、-C₈F₁₆H₁、-C₈F₁₇)。在其他情况下，n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数。例如，在一个特定的实施方案中，链包括式-C₆F₁₂H₁。在另一个例子中，链包括式-C₆F₁₃。在一些实施方案中，n是小于或等于4的整数，m是大于1的整数(例如，-C₄F₇H₂、-C₄F₈H₁、-C₄F₉)。在一些实施方案中，链可包括式-C_nF_2n+1。但在其他实施方案中，n是大于或等于6的整数，m是大于1的整数。具有式-C_nF_mR_y的链可以是例如氟代丙烯酸酯聚合物或其他合适的聚合物的一部分。
在一些实施方案中，含氟物质(例如，含氟聚合物，或在某些情况下，氟碳聚合物)为过滤介质或制品的总干重的约0.01％～约10％、约0.01％～约5％、约0.05％～约3％、约0.1％～约2％或约0.2％～约0.75％。一种或更多种含氟物质可占过滤介质或制品的总干重的小于约10％、小于约5％、小于约3％、小于约1.5％或小于约1.0％。在其他实施方案中，一种或更多种含氟物质可占过滤介质或制品的总干重的大于约1.0％、大于约1.5％、大于约3％、大于约5％或大于约10％。
当将含氟物质添加到粘合剂树脂中时，所述含氟物质可为粘合剂树脂总干重的约0.01％～约40％(例如，约1％～约30％、约10％～约25％)。 然而，应当理解的是，含氟物质不必添加到粘合剂树脂中，但可以通过其他方法引入过滤介质中。例如，含氟物质也可以通过例如喷涂、浸涂、浸渍的方法或本领域已知的其他方法被引入过滤介质中。在一些实施方案中，含氟物质可在添加到粘合剂树脂中之前或之后被引入过滤介质中。
如上所述，诸如过滤介质的制品可包含一种或更多种防水剂。防水剂可具有任何合适的形式，并可包括本文所述的含氟或非含氟物质。防水剂可用作纤维表面改性剂，用以降低纤维的表面张力和增加纤维和水滴之间的接触角。
防水剂在添加到粘合剂树脂时可为粘合剂树脂干重的约0.01％～约40％(例如，约1％～约30％、约10％～约25％)。然而，应当理解的是，防水剂不必添加到粘合剂树脂中，但可以通过其他方法被引入过滤介质中。例如，防水剂也可以通过例如喷涂、浸涂、浸渍的方法或本领域已知的其他方法被引入过滤介质中。在一些实施方案中，防水剂可在添加到粘合剂树脂中之前或之后被引入过滤介质中。
无论防水剂如何添加，通常，防水剂如果在过滤介质、纤维网或其他制品中存在，则其可为过滤介质或制品总干重的约0.01％～约10％、约0.01％～约5％、约0.05％～约3％、约0.1％～约2％或约0.2％～约0.75％。防水剂可占过滤介质或制品总干重的小于约10％、小于约5％、小于约3％、小于约1.5％或小于约1.0％。在某些情况下，防水剂可占过滤介质或制品总干重的大于约1.0％、大于约1.5％、大于约3％、大于约5％或大于约10％。
在本文所述的制品中可使用各种防水剂。合适的防水剂的非限制性实例包括硅烷、硅氧烷、硅酮、烷基烯酮二聚体(AKD)以及含氟物质例如本文所述的那些，例如聚四氟乙烯(PTFE)、略为阳离子的全氟烷基丙烯酸酯聚合物骨架(polymer lattice)，例如FC-280、FC-6101或FC-5102(Commercial Chemical Division，3M，223-6SE，3M Center，St.Paul，Minn.，55144)、Aquafilm T(C.N.C.International，Inc.，20Privilege Street，Woonsocket，R.I.，02895)或非离子的全氟烷基丙烯酸酯聚合物骨架，例如Zonyl NWA(DuPont Performance Chemicals，Chamber Works Deepwater，N.J.，02895)及其衍生物。
在某些实施方案中，过滤介质、纤维网或其他制品包含附加添加剂，如聚硅氧烷。例如，当与含氟物质和/或树状聚合物组合使用时，聚硅氧烷或其他添加剂可有助于赋予过滤介质或制品期望的特性(例如，作为压 降的函数的高效率)。在一些实施方案中，聚硅氧烷是多官能团的氨基硅氧烷，但是也可以使用其他合适的硅氧烷组合物。合适的聚硅氧烷的一个例子是来自Hexion Specialty Chemicals(200Railroad St.Roebuck，SC 29376)的Synthebond SF-30。合适的聚硅氧烷的另一个例子是来自Huntsman International，Textile Effects的Ultratex FMW Silicone Softener。
在一些实施方案中，聚硅氧烷可占过滤介质干重的小于约1.5％、小于约1.2％或小于约1.0％。在一些实施方案中，聚硅氧烷可占过滤介质干重的大于约0.1％。例如，聚硅氧烷可占过滤介质干重的约0.1％～约1.0％或过滤介质干重的约0.1％～约0.5％。聚硅氧烷在添加到粘合剂树脂中时，可为粘合剂树脂干重的约0.01％～约40％(例如，约0.5％～约30％、约0.5％～约20％或约10％～约25％)。在某些实施方案中，聚硅氧烷在粘合剂已被添加之后添加以形成制品，下面更详细地描述。
过滤介质可包括粘合剂树脂，其可包括粘合剂和任选的一种或更多种本文所述的添加剂或其他组分。在某些实施方案中，粘合剂形成粘合剂树脂总干重的至少60％、至少70％或至少80％，其余部分由一种或更多种添加剂或其他组分形成。
粘合剂，如果在过滤介质中存在的话，通常占过滤介质的小重量百分数。例如，粘合剂可占过滤介质总干重的小于约20％(例如，2％和20％、10％和20％)，小于约10％(例如，2％～10％、5％～10％)，或小于约5％(例如，2％～5％)。如下文所述，粘合剂可在湿纤维网状态下添加到纤维中。在一些实施方案中，粘合剂涂覆纤维并且用于使纤维彼此附着以促进纤维之间的粘附。
通常，粘合剂可具有任何合适的组成。在一些实施方案中，粘合剂是树脂基的。在其他实施方案中，粘合剂是粘合剂纤维的形式。但在其他实施方案中，粘合剂包括粘合剂树脂和粘合剂纤维的组合。粘合剂纤维可形成粘合剂的任何合适量。例如，粘合剂纤维可形成粘合剂总干重的大于约10％、大于约20％、大于约40％、大于约60％或大于约80％。在某些情况下，纤维粘合剂形成粘合剂总干重的约10％～约90％、约20％～约80％或约20％～约60％。其他的百分数和范围也是可以的。
粘合剂可以是一种或更多种组分的形式。在一些实施方案中，粘合剂包括软粘合剂和硬粘合剂。虽然，应该理解并非所有的实施方案均包括所有这些组分(例如，硬粘合剂)，但可使用其他适当的粘合剂。
软粘合剂为本领域技术人员所已知，并且一般是指具有相对低的玻璃化转变温度的粘合剂。在一些实施方案中，软粘合剂可具有小于约15℃的玻璃化转变温度。在一些实施方案中，软粘合剂将具有约0℃～约2℃的玻璃化转变温度。一种合适的软粘合剂是丙烯酸酯，但是应该理解的是，其他组合物也可能是合适的，例如，聚酯、聚烯烃和聚氨酯。如果存在的话，软粘合剂可为粘合剂的较大组分之一。例如，软粘合剂可占粘合剂总重的大于约40％或大于约50％。在一些实施方案中，软粘合剂可占粘合剂总重的约50％～约80％或约50％～约55％。在某些情况下，软粘合剂可以构成全部粘合剂。在其他实施方案中，不存在软粘合剂。
硬粘合剂为本领域技术人员所已知，一般是指具有相对高的玻璃化转变温度的粘合剂。在粘合剂树脂中一起使用时，硬粘合剂将具有大于软粘合剂的玻璃化转变温度。在某些情况下，硬粘合剂将具有约25℃～约35℃的玻璃化转变温度范围。在一个实施方案中，硬粘合剂将具有约30℃的玻璃化转变温度。例如，硬粘合剂可以是聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、丙烯酸类、苯乙烯、苯乙烯丙烯酸类和/或其组合。其他组合物也可能是合适的。
如果存在的话，硬粘合剂在纤维网内的百分数可小于软粘合剂在纤维网内的百分数。然而，在其他情况下，硬粘合剂的百分数可高于或约等于软粘合剂的百分数。例如，硬粘合剂可占粘合剂总重的小于约40％或小于约30％。例如，硬粘合剂可占粘合剂总重的约25％～约35％。在一些实施方案中，硬粘合剂在粘合剂中的百分数为约8wt％～约10wt％。在一些实施方案中，不存在硬粘合剂。
除了本文所述的粘合剂、附加组分和/或玻璃纤维以外，过滤介质、纤维网或其他制品可包括各种其他合适的添加剂(通常，为小重量百分数)，例如，表面活性剂、偶联剂、交联剂等。
在一些实施方案中，过滤介质、纤维网或其他制品包括一种或更多种表面活性剂。合适的表面活性剂包括本领域技术人员所熟知的非离子、两性离子、阴离子和阳离子表面活性剂。合适的表面活性剂的示例性实例包括氟代脂肪族表面活性剂，例如全氟烷基聚环氧烷(perfluoroalkyl polyalkylene oxides)；和其他表面活性剂，例如，乙酰苯氧基聚乙氧基乙醇非离子表面活性剂、烷芳基聚醚醇和聚环氧化乙烯。可适合本发明的市售表面活性剂可包括各种聚(氧化乙烯)基表面活性剂，其可以商品名Triton得到，例如，牌号X-102，来自Rohm and Haas Corp；各种聚乙 二醇基的表面活性剂，可以商品名Emerest得到，例如，牌号2620和2650，来自Emery Industries；聚环氧烷脂肪酸衍生物，可以商品名PEG得到，例如，PEG 400，可得自ICI；山梨醇单油酸酯，例如，Span 80，可得自ICI；乙氧基羟基蓖麻油，如G1292，可得自ICI；山梨醇单油酸酯和乙氧基羟基蓖麻油的混合物，如Ahcovel Base N62，可得自ICI；聚氧亚烷基改性氟代脂肪族表面活性剂，可得自例如Minnesota Mining and Manufacturing Co.；两性改性的乙氧基烷基胺，如Schercopol DS-120(Scher Chemicals，Inc.，P.O.Box 4317，Clifton，N.J.，07012)；非离子聚亚乙氧基(2)山梨醇单油酸酯，例如Alkonal 6112(DuPont，Chemicals and Pigments Division，Performance Products，Wilmington，Del.，19898)，及其混合物。
表面活性剂可用于改善纤维在水中的分散性和/或改善树脂配方的稳定性。通常，表面活性剂，如果在过滤介质中存在的话，为过滤介质总干重的约1×10^-5～1.0％，优选约5.0×10^-5～约0.1％，最优选约1×10^-4～约0.005％。
偶联剂也可添加到过滤介质中。合适的偶联剂包括有机官能团硅烷、例如氨基官能团硅烷，Z-6020、Z-6026、Z-6030和Z-6032，羧基官能团硅烷，如Z-6030，或环氧官能团硅烷，如Z-6040(Dow Corning Corporation，Midland，Mich.，48686-0994)。通常，如果存在偶联剂的话，其添加量为过滤介质总干重的约0.01％～约1.0％。偶联剂可以用来加强过滤介质。
交联树脂可任选地添加到过滤介质中。典型的交联树脂是三聚氰胺-甲醛，如Berset 2003(Bercen，Inc.，Cranston Street，Cranston，R.I.，02920-6789)。交联剂，如果存在的话，在过滤介质中的含量范围为过滤介质总干重的约0.01％～约2.0％。交联剂可用于加强过滤介质。
应该理解的是，过滤介质或其他制品不限于上述组分和重量百分数。其他的粘合剂组分、附加组分和重量百分数也是可能的。
如上所述，在一些实施方案中，本文所述的过滤介质或其他制品可包括纤维网。过滤介质的纤维网可包括大百分数的玻璃纤维。例如，玻璃纤维可占过滤介质总干重的至少约70％、至少约80％或至少约90％。在一些实施方案中，纤维网包括约90wt％～约95wt％的玻璃纤维。应该理解的是，在某些实施方案中，纤维网可不包括上述范围内的玻璃纤维或完全不包括玻璃纤维。
纤维网的玻璃纤维可具有任何合适的平均纤维直径并且可取决于使用的玻璃纤维类型。在一些实施方案中，玻璃纤维的平均纤维直径为至少5.0微米、至少10.0微米或至少15.0微米。在某些情况下，平均纤维直径可多至约30.0微米。在某些实施方案中，玻璃纤维的平均纤维直径为约0.1微米～约30.0微米(例如，约1.0微米～约20.0微米、约5.0微米～约15.0微米、或约6.0微米～约12.0微米)。在某些情况下，玻璃纤维可具有较小的平均直径，如小于约10.0微米。例如，平均直径可为约0.01微米～约10.0微米；在某些实施方案中，为约0.4微米～约8.0微米；在某些实施方案中，为约0.3微米～约6.5微米(例如，约1.0微米～约5.0微米，约0.4微米～约4.0微米，约0.3微米～约3.0微米或约0.2微米～约2.0微米)。其他的直径和范围也是可能的。
玻璃纤维的平均直径可具有有任何合适的分布。在一些实施方案中，纤维的直径基本相同。在其他实施方案中，玻璃纤维的平均直径分布可为对数正态分布(log-normal)。然而，应该认识到，玻璃纤维可以任何其他适当的平均直径分布(例如，高斯分布、双峰分布)提供。
玻璃纤维的长度可由于工艺变化而显著变化。例如，玻璃纤维的长度可为约0.125英寸～约1英寸(例如，约0.25英寸或约0.5英寸)。玻璃纤维的长径比(长度与直径比)一般可在约100～约10000的范围内。在一些实施方案中，玻璃纤维的长径比可为约200～约2500；或约300～约600。在一些实施方案中，玻璃纤维的平均长径比可为约1000；或约300。应当认识到，上述尺寸不是限制性的，微玻璃纤维也可具有其他的尺寸。
玻璃纤维的平均长度可具有任何合适的分布。在一些实施方案中，纤维的长度基本相同。在其他实施方案中，玻璃纤维的平均长度分布可以是对数正态分布。然而，应该认识到，玻璃纤维可以任何其他适当的平均长度分布(例如，高斯分布、双峰分布)提供。
可具有上述性质的玻璃纤维的例子包括短切玻璃纤维和微玻璃纤维。在一些实施方案中，纤维网具有短切玻璃纤维和微玻璃纤维的组合。短切玻璃纤维和微玻璃纤维为本领域技术人员所已知。本领域技术人员能够通过观察(例如，光学显微镜、电子显微镜)确定玻璃纤维是否是短切玻璃纤维或微玻璃纤维。短切玻璃纤维与微玻璃纤维也可能具有化学差异。在某些情况下，虽然不是必需的，短切玻璃纤维可含有高于微玻璃纤维的钙或钠含量。例如，短切玻璃纤维可接近于不含碱但具有高含量的氧化钙和氧化铝。微玻璃纤维可含有10-15％的碱(例如，氧化钠、氧化镁)并有 相对较低的熔点和加工温度。这些术语是指用于制造玻璃纤维的技术。这种技术赋予玻璃纤维某些特性。在一般情况下，短切玻璃纤维从漏板喷丝孔(bushing tips)牵引并切成纤维。微玻璃纤维从漏板喷丝孔牵引并进一步经过火焰喷吹或旋转纺丝过程。在某些情况下，微细的微玻璃纤维可利用重熔过程制造。就此而言，微玻璃纤维可以是细或粗的。短切玻璃纤维以比微玻璃纤维更受控的方式生产，因此，短切玻璃纤维通常在纤维直径和长度方面的变化小于微玻璃纤维。
在一些实施方案中，微玻璃纤维可具有小直径，如小于约10.0微米。例如，直径可为约0.1微米～约9.0微米；在一些实施方案中，为约0.3微米～约6.5微米；在一些实施方案中，为约0.3微米～约3.0微米。在一些实施方案中，微玻璃纤维的平均直径分布可以是对数正态分布。然而，应该认识到，微玻璃纤维可以任何其他适当的平均直径分布(例如，高斯分布、双峰分布)提供。
如上所述，微玻璃纤维可以是细或粗的。如本文所用，细的微玻璃纤维的直径小于约1微米，粗的微玻璃纤维的直径大于或等于约1微米。
微玻璃纤维可由于工艺变化而具有显著的长度变化。微玻璃纤维的长径比(长度与直径比)通常可为约100～约10000。在一些实施方案中，微玻璃纤维的长径比可为约200～约2500；或约300～约600。在一些实施方案中，微玻璃纤维的平均长径比可为约1000；或约300。应当认识到，上述尺寸不是限制性的，微玻璃纤维也可具有其他的尺寸。在一些实施方案中，微玻璃纤维的平均长度分布可以是对数正态分布的。然而，应该认识到，微玻璃纤维可以任何其他适当的平均长度分布(例如，高斯分布、双峰分布)提供。
在一些实施方案中，短切玻璃纤维的平均纤维直径可大于微玻璃纤维的直径。在一些实施方案中，短切玻璃纤维的直径大于约5微米。例如，直径范围可为高达约30微米。在一些实施方案中，短切玻璃纤维的纤维直径可为约5微米～约12微米。在一个实施方案中，短切玻璃纤维的纤维平均直径可为约6.5微米。在一些实施方案中，短切玻璃纤维的直径基本相同。
在一些实施方案中，短切玻璃纤维的长度可为约0.125英寸～约1英寸(例如，约0.25英寸或约0.5英寸)。在一些实施方案中，短切玻璃纤维的长度基本相同。
应当认识到，上文提到的尺寸不是限制性的，并且微玻璃纤维和短切玻璃纤维也可具有其他尺寸。
在一些实施方案中，短切玻璃纤维可具有有机表面修饰(surface finish)。这种表面保护层可例如提高纤维在加工过程中的分散性。在不同的实施方案中，表面保护层可包括淀粉、聚乙烯醇或其他合适的保护层。在某些情况下，表面保护层可在短切玻璃纤维在生产过程中被挤出时作为涂层施用。
短切玻璃纤维与微玻璃纤维的重量百分数之比提供过滤介质中的不同特性。通常，增加细玻璃纤维的百分比会增加过滤介质的总表面积；并且降低粗玻璃纤维的百分比会降低过滤介质的总表面积。因此，在一般情况下，相比于微玻璃纤维量而增加短切玻璃纤维量降低过滤介质的总表面积，相比于短切玻璃纤维量而增加微玻璃纤维量增加过滤介质的表面积。增加过滤介质内的短切玻璃纤维量也提高过滤介质的成褶性(pleatability)(例如，过滤器褶皱的能力)。
短切玻璃纤维和微玻璃纤维(例如，粗和/或细的)在过滤介质中的比例选择为提供所需的特性。
纤维网的玻璃纤维中可包含各种百分比的短切玻璃纤维。在一些实施方案中，短切玻璃纤维可小于纤维网中玻璃纤维重量的约80％、小于纤维网中玻璃纤维重量的约75％、小于纤维网中玻璃纤维重量的约55％、小于纤维网中玻璃纤维重量的约40％、或小于纤维网中玻璃纤维重量的约20％。在某些情况下，短切玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约0％～约80％。例如，短切玻璃纤维可以构成玻璃纤维重量的约1％～约50％、玻璃纤维重量的约3％～约35％、或玻璃纤维重量的约3％～25％。在某些实施方案中，纤维网中玻璃纤维基本全部都是短切玻璃纤维。
此外，纤维网的玻璃纤维中可包含不同百分比的微玻璃纤维。在一些实施方案中，微玻璃纤维可大于玻璃纤维重量的约45％、大于玻璃纤维重量的约60％、或大于玻璃纤维重量的约80％。在某些情况下，微玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约45％～约97％。例如，微玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约85％～约95％、玻璃纤维重量的约88％～约92％、玻璃纤维重量的约65％～约97％、或玻璃纤维重量的约65％～约75％。
纤维网的玻璃纤维中可包含粗微玻璃纤维、细微玻璃纤维或所述微玻璃纤维的组合。对于粗微玻璃纤维而言，在一些实施方案中，粗微玻璃纤 维可构成纤维网的纤维总重量的约40％～约90％。在某些情况下，粗微玻璃纤维可构成纤维总重量的约75％～约90％、或纤维总重量的约60％～约70％。对于细微玻璃纤维而言，在一些实施方案中，细微玻璃纤维构成纤维网的纤维总重量的约0％～约25％。例如，在某些情况下，细微玻璃纤维构成纤维总重量的约5％～约10％，或约2％～约12％。
在一些实施方案中，纤维直径大于或等于6微米的玻璃纤维可小于玻璃纤维重量的约55％、小于玻璃纤维重量的约40％、或小于玻璃纤维重量的约20％。在某些情况下，纤维直径大于或等于约6微米的玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约5％～约55％。例如，纤维直径大于或等于6微米的玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约5％～约15％、玻璃纤维重量的约8％～约12％、或玻璃纤维重量的约25％～约35％。
在一些实施方案中，纤维直径小于约6微米的玻璃纤维可大于玻璃纤维重量的约45％、大于玻璃纤维重量的约60％、或大于玻璃纤维重量的约80％。在某些情况下，纤维直径小于约6微米的玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约45％～约95％。例如，纤维直径小于约6微米的玻璃纤维可构成玻璃纤维重量的约85％～约95％、玻璃纤维重量的约88％～约92％，或玻璃纤维重量的约65％～约75％。
除玻璃纤维外，过滤介质还可包括其他组分，所述其他组分包括合成纤维。在某些实施方案中，合成纤维可占过滤介质的小重量百分比。例如，合成纤维可占过滤介质总干重的小于约50％、小于约40％、小于约25％、小于约15％、或小于约5％(例如，2％、3％)。应该理解的是，引入过滤介质内的合成纤维也可以在所公开范围以外。合成纤维可提高纤维网内玻璃纤维在加工过程中的粘附。合成纤维可以是例如粘合剂纤维和/或短纤维。
通常，合成纤维可具有任何合适的组成。可用于形成合成纤维的材料的非限制性例子包括人造丝、芳纶、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯及其共聚物)、聚四氟乙烯、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醋酸乙烯酯、聚醋酸氯乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛)、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、尼龙、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、纤维素或再生纤维素树脂(例如，硝酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素)以及上述材料的共聚物。应该认识到，其他合适的合成纤维也可使用。在某些情况下，合成纤维包括热塑性聚合物。
应该认识到，过滤介质、纤维网或其他制品可包括多于一个层，例如，至少2层、至少3层、至少4层或至少6层。还可包括附加层。此外，全部或部分层可以是相同或不同的。
具有本文所述的一个或更多个特征的过滤介质、纤维网或其他制品(包括其一个或更多个层)可通过诸如表面积、克重和厚度的性质进行表征。
过滤介质、纤维网或其他制品的表面积可根据介质或制品的具体应用和使用方法而不同。该表面积可小于约1.8m²/g。在一些实施方案中，该表面积可小于约1.6m²/g、小于约1.4m²/g、小于约1.2m²/g、小于约1.1m²/g、小于约1.0m²/g、小于约0.8m²/g、小于约0.6m²/g、小于约0.5m²/g、小于约0.4m²/g、或小于约0.2m²/g。在一个实施方案中，表面积可为约0.1m²/g以上。应该理解的是，该表面积可为上述的上限和下限之间的任意值。例如，该表面积可为约0.2m²/g～约1.8m²/g、约0.1m²/g～约0.5m²/g、约0.2m²/g～约0.8m²/g、约0.5m²/g～约1.2m²/g、或约1.0m²/g～约1.8m²/g。如本文所确定的，表面积是通过使用标准BET表面积测量技术来测量的。BET表面积是根据电池会议国际标准BCIS-03A“Recommended Battery Materials Specifications Valve Regulated Recombinant Batteries”的第10节“Standard Test Method for Surface Area of Recombinant Battery Separator Mat”来测量的。根据该技术，BET表面积通过利用BET表面分析仪(例如，Micromeritics Gemini II 2370 Surface Area Analyzer)进行氮气吸附分析来测量的；样品量为在3/4”管中的0.5～0.6g；并且样品被允许在75℃下脱气至少3小时。
在一些实施方案中，过滤介质、纤维网或其他制品的总克重范围可以为约10g/m²(gsm)～约1000gsm、约25gsm～约500gsm、约30gsm～约400gsm、约25gsm～约150gsm、或约55gsm～约85gsm。过滤介质、纤维网或其他制品的单层的克重可为例如约10gsm～约150gsm、约50gsm～约150gsm、约60gsm～约100gsm。如本文所确定的，过滤介质、纤维网或其层的克重是根据TAPPI标准T410测量的。该值以克/平方米或磅/3000平方英尺表示。克重一般利用实验室天平测量，精确到0.1克。优选尺寸为95平方英寸的面积。
在一些实施方案中，过滤介质、纤维网或制品的总厚度可为约100微米～约5000微米(例如，约100微米～约2000微米、约350微米～约1000微米)。过滤介质或纤维网的单层厚度可为例如约100微米～约1000微米 (例如，约400微米～约700微米)。如本文所确定的，厚度是根据TAPPI标准T411测量的。根据该技术，可使用电动游标卡尺计TMI量规49-70，其具有0.63英寸(16.0毫米)直径的压脚并施加0.3psi(2kPa)的负载。
过滤介质或纤维网可以进一步通过其他性质进行表征。一般表示为百分数的渗透率定义如下：
渗透率(Pen)＝C/C₀
其中，C是通过过滤器后的颗粒浓度，C₀是通过过滤器之前的颗粒浓度。典型的渗透率测试涉及将邻苯二甲酸二辛酯(DOP)颗粒吹过过滤介质或纤维网并测量渗透通过过滤介质或纤维网的颗粒百分数。在一些实施方案中，DOP渗透率测试涉及将过滤介质或纤维网暴露于介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶颗粒。介质面速度是空气冲击过滤介质的上游侧的速度。这些测试条件下测得的DOP渗透率可使用任何合适的仪器如TDA 100P渗透计测定。这些测试条件可适合某些ASHRAE和HEPA过滤应用。在其他实施方案中，DOP渗透率测试涉及将过滤介质或纤维网暴露于介质面速度为约2.5cm/秒的直径约0.18微米的DOP气溶胶颗粒。这些测试条件下测得的DOP渗透率可使用任何合适的仪器如TSI 8140渗透计测定。这些测试条件可适合于某些HEPA和ULPA过滤应用。除非另有说明，本文所述的DOP渗透率值(和γ值)是使用涉及将过滤介质或纤维网暴露于介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶颗粒的DOP渗透率测试来测定的。
跨过滤介质或纤维网的压降也称为流动阻力，是基于上述DOP渗透率测试来测量的。跨过滤介质或纤维网的压降可根据过滤介质的具体应用而变化。例如，在一些实施方案中，跨过滤介质或纤维网的总压降可为约5～约700Pa、约8～约650Pa、约10～约500Pa、或约10～约400Pa。压降测量为暴露于约5.3cm/秒的介质面速度或约2.5cm/秒的介质面速度(针对温度和压力的标准条件进行修正)时跨过滤介质的压力差。如上所述，介质面速度是空气撞击过滤介质的上游侧的速度。压降值通常记录为毫米水柱或帕斯卡。本文所述的压降值是根据英国标准6410测定的。该测量涉及在5.3cm/秒的给定介质面速度下，使过滤介质的上游侧在100cm²的过滤介质表面积上经受32L/分钟的空气流。除非另有说明，本文所述的压降值使用约5.3cm/秒的介质面速度测定。
过滤效率定义为：
100-渗透率％
因为可能需要基于渗透率与跨介质的压降之间的关系或作为跨介质或纤维网的压降的函数的效率来标定过滤介质或纤维网，所以过滤器可根据称为γ值的值来标定。通常，γ值越高表示过滤性能越好，即作为压降的函数的效率高。γ值根据下列公式表示：
γ＝(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8，这相当于：
γ＝(-log(DOP渗透率％/100)/压降，mm H₂O)×100
如上所述，DOP渗透率是基于颗粒渗透穿过过滤介质或纤维网的百分比。随着DOP渗透率百分比下降(即，效率增加)，即颗粒较不易渗透穿过过滤介质或纤维网时，γ增加。随着压降下降(即，流体流过过滤器的流动阻力低)，γ增加。这些DOP渗透率、压降和/或γ之间的一般关系是在假定其他性质保持不变的前提下做出的。
本文所述的过滤介质或纤维网可具有高(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，即高γ值。在一些实施方案中，过滤介质或纤维网的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值大于约10.5、大于约11.5、大于约12、大于约13、大于约14或大于约15。例如，在一些实施方案中，例如(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值可为约1～约30、约8～约20、约8～约16、或约10.5～约14。γ是基于使过滤介质进行本文所述的DOP渗透和压降测试的测量来计算的。
过滤介质、纤维网或其他制品可具有不同的拒水性。例如，过滤介质的拒水性可为约1～约20kPa、约1～约17kPa、约1～约15kPa、约1～约7kPa、约5kPa～约10kPa、约9.5～约20kPa、或约12～约17kPa。在一些实施方案中，拒水性大于约1.5kPa、大于约5kPa、大于约9.5kPa、大于约10kPa、大于约12kPa、或大于约15kPa。如本文所使用的，拒水性是采用静水压试验(HHT)来测量的，其确定在预定量的液体穿过之前介质支承的水柱高度。较高静水压头读数的介质表示其对液体渗透的阻力大于较低静水压头的介质。根据标准BS EN 20811：1992(英国)，EN20811：1992和ISO 811：1981(国际)进行静水压力测试以确定水渗透阻力。
在某些实施方案中，过滤介质或纤维网具有上述范围内的拒水性，但不具有防油性或只是略为疏水(例如，过滤介质或纤维网可具有相对低的拒水性，例如小于约7kPa、小于约5Kpa、小于约3kPa)。这种过滤介质可用于某些液体过滤(例如，液压)应用。
过滤介质、纤维网或其他制品的水吸收性也可不同。在一些实施方案中，水吸收性为约5～约500％、约10～约400％、约25～约300％、约5～约200％、约5～约100％、约100～约300％、或约200～约500％。水吸收性(又称吸水性)是通过样品在25℃下在水中浸渍24小时前后的重量增益的百分数差值来确定的。在浸渍后，将样品用毛巾轻拍以移除样品表面上的任何水，然后称重。
应当认识到，过滤介质、纤维网或其他制品可具有不同的拒水性、水吸收性、压降、γ值、克重、厚度和表面积的值或范围，如本文所述的值或范围，这取决于所需应用的要求。此外，粘合剂、树状聚合物、防水剂(例如，含氟物质)、聚硅氧烷(例如本文所述的那些)中的一种或更多种可以不同的组合和用量(如本文所述的用量或范围)包含在过滤介质或制品中，以调节过滤介质或制品的性质或性能特征。
例如，一种制品可包括纤维网，所述纤维网包含树状聚合物、含氟聚合物以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重、约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。
在另一个实施方案中，一种制品包括纤维网，所述纤维网包含树状聚合物、防水剂以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，以及约1kPa～约20kPa的拒水性。
在另一个实施方案中，一种制品包括纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子(例如，氢、氧、硫、氮、碳或本文所述的端基团)，并且y是大于或等于0的整数。所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，约1kPa～约20kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。
在一些实施方案中，上述或本文的制品可以是空气过滤介质或元件。在其他情况下，该制品可以是液体过滤介质或元件。纤维网可具有例如约8～约650Pa或在本文所述的另一范围内的压降。纤维网可具有约1～约 15kPa或在本文所述的另一范围内的拒水性。在某些情况下，拒水性大于约1.5kPa、大于约5kPa、或大于约9.5kPa。在某些情况下，纤维网可具有约60～约100gsm或在本文所述的另一范围内的克重。
如本文所述，如果纤维网包括树状聚合物，则树状聚合物可与纤维网以任何合适的配置相关联。在一些实施方案中，树状聚合物被涂覆在多根玻璃纤维的一部分上。在一些情况下，树状聚合物包含交联基团。
所述多根玻璃纤维可具有在任何合适范围内的平均直径，在一些实施方案中，为约0.4～约6微米。在某些情况下，约3％～约35％的所述多根玻璃纤维是短切玻璃纤维。
在一些实施方案中，纤维网包括含氟物质。含氟物质可以是例如含氟聚合物。在某些情况下，含氟聚合物包含具有至少一个氟原子的重复单元。含氟聚合物可以是例如含氟共聚物，例如氟代丙烯酸酯。在某些实施方案，含氟聚合物包含全氟烷基。在某些特定的实施方案中，含氟聚合物包含式-C_nF_mR_y，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数。例如，含氟聚合物可包含式-C₆F₁₃。
有利的是，在本文所述的某些过滤介质、纤维网或制品中使用具有式-C_nF_mR_y(其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子)的某些含氟物质，可比具有相同的化学式但其中n为大于或等于8的整数的某些含氟物质更加环境友好。此外，包括具有式-C_nF_mR_y(其中n是小于或等于6的整数)的含氟物质的过滤介质、纤维网或制品可具有与包括具有相同的化学式但其中n为大于或等于8的整数的含氟物质的过滤介质、纤维网或制品相当的γ值(即(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值)。
在某些特定实施方案中，使用具有式-C_nF_mR_y(其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子)的含氟物质可导致第一过滤介质、纤维网或制品具有与包括具有相同的化学式但其中n为大于或等于8的整数的含氟物质的第二过滤介质、纤维网或制品相比更低的γ值和/或更低的拒水性。随着在第一过滤介质、纤维网或制品中添加树状聚合物或其他合适的添加剂，拒水性可增加。然而，在某些情况下，第一过滤介质、纤维网或制品的γ值在添加树状聚合物或其他合适的添加剂后可能不会改善，甚至可能降低。为了改善γ值，可将聚硅氧烷加入第一过滤介质、纤维网或制品中。因此，在一些实施方案中，聚硅氧 烷或其他合适的添加剂和树状聚合物可同时添加到本文所述的某些过滤介质、纤维网或制品中，以同时获得较高的γ值和良好的拒水性能。这些组分可允许第一过滤介质、纤维网或制品(包括具有式-C_nF_mR_y(其中n是小于或等于6的整数)的含氟物质)具有相当于或大于第二过滤介质、纤维网或制品(包括具有式-C_nF_mR_y(其中n是大于或等于8的整数)的含氟物质)的γ值和/或拒水性。在某些情况下，第一过滤介质、纤维网或制品的γ值和防水值相当于或大于第二过滤介质、纤维网或制品的这些值。但是，应该理解的是，高γ值和拒水性可以通过添加本文所述的组分的其他组合而获得，而无需在所有实施方案中同时包括树状聚合物和聚硅氧烷。
过滤介质、纤维网或其他制品可使用基于已知技术的方法来生产。如上所述，过滤介质或纤维网可以利用非织造生产技术来生产。因此，在一些实施方案中，过滤介质或纤维网可包括非织造网。在某些情况下，过滤介质或纤维网利用湿法成网处理技术生产。通常，当过滤介质包含玻璃纤维网时，玻璃纤维(例如，短切玻璃纤维和/或微玻璃纤维)可混合在一起，任选与任何合成纤维混合，以提供玻璃纤维浆。例如，所述浆可以是水基浆。在一些实施方案中，每种不同类型的纤维(例如，短切玻璃纤维、微玻璃纤维和/或合成纤维)在混合到一起之前分别贮存在不同的贮槽中。在一些实施方案中，这些纤维在混合到一起之前通过碎浆机进行处理。在一些实施方案中，短切玻璃纤维、微玻璃纤维和/或合成纤维的组合在混合到一起之前通过碎浆机和/或贮槽进行处理。如上所述，微玻璃纤维可包括细微玻璃纤维和粗微玻璃纤维。
应当认识到，可以使用任何合适的方法产生玻璃纤维浆。在某些情况下，如本文所述的一种或更多种添加剂被加入到浆料中。例如，可将树状聚合物、防水剂(例如，含氟物质)和其他添加剂中的一种或更多种添加到所述浆料中。温度也可被调节到合适的范围，例如，33°F～100°F(例如，50°F～85°F)。在一些实施方案中，浆料的温度保持不变。在某些情况下，不主动调节温度。在其他实施方案中，可将树状聚合物、防水剂(例如，含氟物质)和其他添加剂中的一种或更多种添加到玻璃纤维板材中。
在一些实施方案中，湿法成网工艺使用于常规造纸工艺类似的设备，包括水力碎纸机、成型器(former)或成浆箱(headbox)、干燥机和任选的转换器。例如，浆料可在一个或更多个碎浆机中制备。在碎浆机适当搅拌浆料后，可将浆料泵入成浆箱中，其中浆料可以与其他浆料合并或可以 不合并或者可以添加或可以不添加添加剂。浆料也可以用额外的水稀释，使得纤维的最终浓度在合适的范围内，例如约0.1wt％～0.5wt％。
在某些情况下，玻璃纤维浆的pH值可根据需要进行调节。在一些实施方案中，玻璃纤维浆的pH值范围可为约2～约4，或约2.5～约3.5。在一些实施方案中，玻璃纤维浆的pH值一般为约2.7或约2.8。在某些情况下，玻璃纤维浆的酸度可提供浆料内的玻璃纤维之间增加的范德华相互作用。如果需要，可提供较低的玻璃纤维浆的pH值以相比于在更加中性的pH下的玻璃纤维增加的玻璃纤维间的范德华相互作用。
在浆料输送至成浆箱之前，浆料可通过离心脱尘器以移除未成纤的玻璃或丸粒。浆料可以通过或可以不通过附加设备例如匀浆机(refiners)或疏解机(deflakers)以进一步提高纤维的分散性。纤维可随后以合适的速率被收集在筛网上或金属丝上。
在一些实施方案中，该工艺随后涉及将粘合剂树脂引入预成型的玻璃纤维网中。在一些实施方案中，当玻璃纤维网沿适当的筛网或金属丝穿过时，将可为单独乳液形式的包含在粘合剂中的不同组分(例如，任选的软粘合剂、任选的硬粘合剂、任选的树状聚合物、任选的防水剂、任选的聚硅氧烷)利用合适的技术添加到玻璃纤维网中。如本文所述，这样的任选组分可伴随粘合剂或独立于粘合剂适当地添加到玻璃纤维网中。在某些情况下，粘合剂树脂的每种组分在与其他组分和/或玻璃纤维网组合之前混合成乳液。例如，含氟物质如氟碳可在与粘合剂混合并引入玻璃纤维网之前被提供为乳液或其他合适的基质。在某些情况下，含氟物质(如果添加的话)可与树状聚合物一起添加。在一些实施方案中，包含在粘合剂中的组分与含氟物质和/或树状聚合物一起可利用例如重力和/或真空被牵引通过玻璃纤维网。除此之外或作为替代方案，包含在粘合剂树脂中的一种或更多种组分、含氟物质和/或树状聚合物可用软化水稀释并泵入玻璃纤维网。
在一些使用聚硅氧烷的实施方案中，聚硅氧烷可在已添加粘合剂和任选的含氟物质和任选的树状聚合物之后添加。例如，可在粘合剂、任选的含氟物质和任选的树状聚合物已被引入纤维网之后的后续步骤中将聚硅氧烷引入玻璃纤维网。在另一个例子中，可将聚硅氧烷与粘合剂和任选的含氟物质和任选的树状聚合物一起引入玻璃纤维网，其中在工艺过程中最后即刚好在添加点之前将聚硅氧烷加入纤维网。
在将粘合剂和任何附加组分引入玻璃纤维网之后，可将湿法成网的纤 维网适当干燥。在一些实施方案中，可将湿法成网的纤维网排水。在一些实施方案中，可将湿法成网的纤维网穿过一系列滚筒干燥机以在适当的温度(例如，约275°F～325°F，或任何其他适合干燥的温度)下干燥。在某些情况下，典型的干燥时间可变化，直到复合纤维网中的水分含量如所需为止。在一些实施方案中，湿法成网的纤维网的干燥可使用红外加热器进行。在某些情况下，干燥有助于纤维网的固化。此外，干燥的纤维网可适当卷绕用于下游过滤介质加工。
玻璃纤维网的不同层可组合以生产基于所需性质的过滤介质。例如，在一些实施方案中，可在相对较细的玻璃纤维网的旁边建立相对较粗的预过滤玻璃纤维网，以形成多相(如两相)过滤介质。多相纤维介质可以适当的方式形成。作为一个例子，过滤介质可通过湿法成网工艺制备，其中将含玻璃纤维浆(例如，玻璃纤维在水溶剂例如水中)的第一分散体(例如，纸浆)施加到造纸机(例如，长网造纸机或真空圆网造纸机)的线输送器上，形成第一相。然后，将含另一玻璃纤维浆(例如，玻璃纤维在水溶剂例如水中)的第二分散体(例如，其他纸浆)施加到第一相上。在上述过程中对第一和第二纤维分散体持续施加真空，以移除纤维中的溶剂，得到具有第一相和第二相的过滤介质，然后干燥所形成的过滤介质。能够认识到，过滤介质可不仅基于每个玻璃纤维网的组分，而且还根据适当组合使用的多个不同特性的玻璃纤维网的效果进行适当调节。此外，应该理解的是，两个以上的层可利用其他工艺如层合、共同打褶或整理(即，将两个层直接彼此相邻放置并通过压力将所述层保持在一起)而叠加在一起。
可利用本文所述的方法和/或本领域技术人员已知的方法形成具有至少2个、至少3个、至少4个、至少5个或至少6个层的过滤介质、纤维网或其他制品。在一些实施方案中，过滤介质或制品的至少一个层包括树状聚合物、防水剂(例如，含氟物质)、聚硅氧烷或其组合。在某些情况下，过滤介质的至少2个、至少3个、至少4个、至少5个或至少6个层包括树状聚合物、防水剂(例如，含氟物质)、聚硅氧烷或其组合。
在成型之后，可根据各种已知技术进一步加工过滤介质。例如，过滤介质可打褶并用于打褶的过滤介质中。在一些实施方案中，过滤介质或其各个层可通过形成彼此间距适当间隙的划线进行适当打褶，以允许过滤介质折叠。应当认识到，可以使用任何合适的打褶技术。
应当认识到，过滤介质可包括除玻璃纤维网以外的其他部分。在一些 实施方案中，过滤介质可包括多于一个的玻璃纤维网，例如，至少2个、至少3个、至少4个、至少5个或至少6个层的玻璃纤维网。任选地，至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个或至少6个层可以是防水的。在一些实施方案中，进一步的加工包括引入一个或更多个结构特征物和/或强化元件。一个或多个玻璃纤维网可结合附加的结构特征物，如聚合物和/或金属网格。例如，可在过滤介质上设置筛网背衬以提供进一步的刚度。在某些情况下，筛网背衬可有助于保持褶皱构型。例如，筛网背衬可以是延伸的金属丝网或挤出的塑料网格。
过滤介质可被引入各种合适的过滤元件中，以用于包括气体和液体过滤的各种应用中。适合气体过滤的过滤介质可用于ASHRAE、HEPA和ULPA过滤应用中。例如，过滤介质可用于加热和空调管道。在另一个例子中，过滤介质可用于呼吸器和口罩应用(如外科口罩、工业口罩和工业呼吸器)。在一些实施方案中，本文所述的某些过滤介质用于需要高拒水性的应用中。过滤介质也可与作为预过滤器的其他过滤器组合使用，例如，用作高效过滤应用(如HEPA)的预过滤器。过滤元件可具有本领域已知的合适配置，包括袋式过滤器和板式过滤器。
在某些情况下，过滤介质包括可设置在过滤介质周围的壳体。壳体可以具有不同的构造，该构造基于预期应用而不同。在一些实施方案中，壳体可由设置在过滤介质外周周围的框架形成。例如，框架可以是围绕外周热密封的。在某些情况下，框架具有围绕一般矩形的过滤介质的所有四个侧边的一般矩形构造。框架可由各种材料包括例如纸板、金属、聚合物或合适材料的任何组合形成。过滤元件也可包括本领域已知的各种其他特征物，如用于使过滤介质相对于框架稳定的稳定化特征物、间隔物或任何其他合适的特征物。
如上所述，在一些实施方案中，过滤介质可被引入袋式(或口袋式)过滤元件中。袋式过滤元件可以通过任何合适的方法形成，例如将两个过滤介质放置在一起(或将单个过滤介质对半折叠)和将三个侧面(或在折叠的情况下为两个侧面)彼此匹配使得只有一个侧面保持开放，从而形成内有口袋的过滤器。在一些实施方案中，可将多个过滤器口袋附着至框架以形成过滤元件。应该认识到，过滤介质和过滤元件可具有多种不同的结构，具体建构取决于使用过滤介质和元件的应用。在某些情况下，可在过滤介质上添加衬底。
过滤元件可具有与上述涉及过滤介质的特性值相同的特性值。例如， 在过滤元件中也可以发现上文提到的γ值、压降、拒水性、水吸收性、厚度和/或克重。
在使用过程中，在流体(如空气)流过过滤介质时，过滤介质将污染物颗粒机械捕获在纤维网上。过滤介质不需要带电以加强对污染物的捕获。因此，在一些实施方案中，过滤介质不带电。然而，在一些实施方案中，过滤介质可带电。
实施例
以下非限制性实施例描述根据本文讨论的方面制备的过滤介质。
实施例1
该实施例描述根据一组实施方案形成具有改善的拒水性和γ值的过滤介质(包括具有式-C₈F₁₇的C₈氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。
将短切玻璃纤维(平均纤维直径6微米，纤维网干重的6％)和微玻璃纤维(平均纤维直径0.8微米，纤维网干重的89％)与水一起进料到分离的碎浆机中并转移到各自的贮槽中。随后将短切玻璃纤维和微玻璃纤维混合在一起以形成玻璃纤维浆。形成被软化水稀释的粘合剂(包括来自Rohm and Haas的占总粘合剂树脂干重的47％的软粘合剂Eco32S和来自Rohm and Haas的占总粘合剂树脂干重的15％的硬粘合剂HF-05A)、树状聚合物(RucoDry DHY，在具有10％活性固体的烃基质乳液中的阳离子树状聚合物，占总粘合剂树脂干重的15％)、含氟丙烯酸酯共聚物(来自Repearl的C₈含氟丙烯酸酯共聚物，F-35氟碳，占总粘合剂树脂干重的23％)各自的乳液并保持在贮槽中。将玻璃纤维浆放置在载体线网(carrier wire)上，随后经受重力和真空从浆料中排水，形成玻璃纤维网。随后，将玻璃纤维网朝向泵送粘合剂、树状聚合物和含氟丙烯酸酯共聚物乳液通过玻璃纤维网的区域移动。粘合剂、树状聚合物和含氟丙烯酸酯共聚物乳液中的每一个在相同的进料线上被过滤并泵送向玻璃纤维网。粘合剂、树状聚合物和含氟丙烯酸酯共聚物随后利用重力和真空被牵引通过玻璃纤维网，从而形成在整个玻璃纤维网上的分布相对均匀的粘合剂树脂和其他组分。然后将玻璃纤维网用干燥器滚筒和红外加热器干燥，并卷绕用以进行进一步的测试和加工。粘合剂树脂作为整体占纤维网干重的5％。
从玻璃纤维网上切下5个样品并且测量这5个样品的平均值。测量得 到327Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.0089％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为12.2。平均拒水性测量得到为13.5kPa，根据标准BS EN 20811：1992(英国)进行测量。平均％吸水率测量得到为161％。平均克重测量得到为83.3g/m²。
该实施例表明，通过在纤维网中加入树状聚合物，过滤介质的拒水性和γ值相对于实施例2得到提高。
实施例2
以与实施例1所述相同的方式生产作为对照样品的过滤介质，只是没有添加树状聚合物。还使用了不同比例的软、硬粘合剂(来自Rohm and Haas的占总粘合剂树脂干重的58％的软粘合剂Ec032S和来自Rohm and Haas的占总粘合剂树脂干重的19％的硬粘合剂HF-05A)以及占总粘合剂树脂干重的23％的氟碳。
测量得到315Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.016％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为11.8。平均拒水性测量得到为10kPa，根据标准BS EN 20811：1992(英国)进行测量。平均％吸水率测量得到为150％。平均克重测量得到为81g/m²。
实施例3
该实施例描述根据一组实施方案形成具有改善的γ值的过滤介质(包括C₈氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。
以与实施例1相同的方式生产过滤介质，只是在与粘合剂、树状聚合物和氟代丙烯酸酯共聚物相同的进料线上加入用水稀释的聚硅氧烷(来自Hexion Specialty Chemicals的Synthebond SF-30，占总粘合剂树脂干重的6％)但在其他组分之后再下线。考虑到添加聚硅氧烷而减少粘合剂量，使得粘合剂树脂在网中的总干重保持在5％。
从玻璃纤维网上切下5个样品并且测量这5个样品的平均值。测量得到319Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.0032％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行 测量。平均γ值测量得到为13.8。平均拒水性测量得到为11.9kPa。平均％吸水率测量得到为160％。平均克重测量得到为82.3g/m²。
该实施例表明，通过在纤维网中加入树状聚合物和聚硅氧烷，过滤介质的拒水性和γ值相对于实施例2得到提高。
实施例4
该实施例描述根据一组实施方案形成具有良好的拒水性和高γ值的过滤介质(包括C₈氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。该实施例用作实施例5的对照实施例，用以比较在使用不同方法将粘合剂树脂加入纤维网时过滤介质性能特征之间的差异。
过滤介质利用实施例1中所述的方法生产，只是使用以下组分：来自Craymul的软粘合剂1222S与来自Rohm and Haas的硬粘合剂HF-05A的2∶1混合物(占总粘合剂树脂干重的85％)，和C8氟代丙烯酸酯共聚物(来自Mitsubishi的Repearl F35，占总粘合剂树脂干重的15％)。过滤介质不包括任何树状聚合物或聚硅氧烷。
测量得到305Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.015％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为12.3。平均拒水性测量得到为7.6kPa。平均克重测量得到为78g/m²。
实施例5
该实施例描述根据一组实施方案形成具有良好的拒水性和高γ值的过滤介质(包括C₈氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。
为了形成玻璃纤维网，将短切玻璃纤维(平均纤维直径6微米，纤维网干重的6％)和微玻璃纤维(平均纤维直径0.8微米，纤维网干重的89％)与水一起进料到分离的碎浆机中并转移到各自的贮槽中。随后将短切玻璃纤维和微玻璃纤维混合在一起以形成玻璃纤维浆。将玻璃纤维浆放置在载体线网上，随后经受重力和真空从浆料中排水，形成玻璃纤维网。然后将玻璃纤维网用干燥器滚筒和红外加热器干燥，并卷绕用以进行进一步的测试和加工。
为了形成粘合剂树脂，将粘合剂(包括来自Craymul的软粘合剂 1222S与来自Rohm and Haas的硬粘合剂HF-05A的2∶1混合物，占总粘合剂树脂干重的85％)和氟代丙烯酸酯共聚物(来自Mitsubishi的Repearl F-35的C₈含氟丙烯酸酯共聚物AG955，占总粘合剂树脂干重的23％)各自的乳液在1L水中混合在一起。将所得混合物加入到约50cm长，40cm宽和15cm深的托盘中。
将玻璃纤维网切割成约8.5×11英寸尺寸的手抄纸(handsheet)，然后放置到线网上并两次牵引通过含有粘合剂树脂混合物的托盘。随后将过量液体从纤维网上排干。将纤维网在Werner Mathis烘箱中于150℃下干燥5分钟。目标添加粘合剂是纤维网总重量的5％。
测量得到286Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.027％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为12.2。平均拒水性测量得到为4.7kPa。平均克重测量得到为78g/m²。
该实施例表明，通过在粘合剂树脂中添加C₈氟碳可以实现过滤介质的高γ值和良好的拒水性。观察到，该实施例的防水值小于实施例1-4中得到的值，这是由于将粘合剂树脂加入纤维网所用的特定工艺所致。具体而言，用于该实施例的粘合剂树脂中的组分的类型和用量与实施例4中使用的相同，但将粘合剂树脂加入过滤介质的方法不同，并且在该实施例中测量得到的防水值小于实施例4中测量得到的。不希望收到任何理论的束缚，本发明人认为这种拒水性差异可能两种工艺之间不同的干燥和固化条件所致。因此，认为如果实施例6-9中的粘合剂树脂组分利用实施例1中所述的方法添加到过滤介质中，则将实现防水值的增加。
实施例6
该实施例描述根据一组实施方案形成具有中等γ值和中等拒水性的过滤介质(包括具有式-C₆F₁₃的C₆氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。过滤介质以与实施例5中所述相同的方式生产，只是所用的氟碳是来自Unidyne的TG5601的C₆氟代丙烯酸酯共聚物(占总粘合剂树脂干重的15％)。
测量得到302Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.036％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为11.2。平均拒水性测量得到为 3.2kPa。平均克重测量得到为78g/m²。
实施例7
该实施例描述根据一组实施方案形成具有改善的拒水性的过滤介质(包括C₆氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。过滤介质以与实施例6中所述相同的方式生产，但添加树状聚合物(RucoDry DHY，在具有10％活性固体的烃基质乳液中的阳离子树状聚合物，占总粘合剂树脂干重的15％)和减少量的粘合剂(总粘合剂树脂干重的75％)。
测量得到299Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.041％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为11.1。平均拒水性测量得到为4.9kPa。平均克重测量得到为78g/m²。
该实施例表明，在纤维网中添加树状聚合物时，与不含树状聚合物的样品(实施例6)相比，过滤介质的拒水性得到改善。
实施例8
该实施例描述根据一组实施方案形成具有改善的拒水性的过滤介质(包括C6氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。过滤介质以与实施例7中所述相同的方式生产，只是添加聚硅氧烷(来自Hexion Specialty Chemicals的Synthebond SF-30，占总粘合剂树脂干重的10％)和减少量的粘合剂(总粘合剂树脂干重的65％)。
测量得到305Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.017％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为12.1。平均拒水性测量得到为2.8kPa。平均克重测量得到为78g/m²。
该实施例表明，在纤维网中添加聚硅氧烷时，与不含聚硅氧烷的样品(实施例6和7)相比，过滤介质的γ值得到改善。该实施例还表明，使用包括C₆含氟聚合物可得到与包括C₈含氟聚合物的特定过滤介质(实施例5)相当的γ值。
实施例9
该实施例描述根据一组实施方案形成具有改善的拒水性的过滤介质(包括C₆氟代丙烯酸酯共聚物)的方法。过滤介质以与实施例8中所述相同的方式生产，只是使用更多的聚硅氧烷(总粘合剂树脂干重的15％)、使用更多的树状聚合物(总粘合剂树脂干重的45％)和使用减少量的粘合剂(总粘合剂树脂干重的25％)。氟代丙烯酸酯共聚物的百分比仍然保持与实施例8相同。
测量得到303Pa的跨过滤介质平均压降。平均％DOP测量得到为0.018％，利用介质面速度为约5.3厘米/秒的约0.3微米直径的DOP气溶胶粒子进行测量。平均γ值测量得到为12.1。平均拒水性测量得到为6.5kPa。平均克重测量得到为78g/m²。
该实施例表明，在纤维网中添加聚硅氧烷时，与不含聚硅氧烷的样品(实施例6和7)相比，过滤介质的γ值得到改善。此外，该实施例表明，可通过调节树状聚合物、聚硅氧烷、氟碳和粘合剂的相对用量来改善过滤介质的拒水性。具体而言，当使用更多量的树状聚合物和聚硅氧烷时，与在实施例8中形成的过滤介质相比，拒水性得到改善。该实施例还表明，相对于包括C₈含氟聚合物的特定过滤介质(实施例5)，使用包括C₆含氟聚合物可得到相当的γ值和提高的拒水性。
这样已经描述了本发明的至少一个实施方案的多个方面，应该认识到本领域技术人员易于做出各种变动、修改和改进。这种变动、修改和改进意在成为本公开的一部分，并且意在落入本发明的实质和范围内。因此，上述说明和附图只是示例性的。
以下内容对应于母案申请的原始权利要求书：
1.一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含树状聚合物、含氟聚合物以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，
其中所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。
2.根据项1所述的制品，其中所述含氟聚合物包括具有至少一个氟原子的重复单元。
3.根据项1所述的制品，其中所述含氟聚合物为含氟共聚物。
4.根据项1所述的制品，其中所述含氟聚合物为氟代丙烯酸酯。
5.根据项1所述的制品，其中所述含氟聚合物包含全氟烷基。
6.根据项1所述的制品，其中所述含氟聚合物具有式-C_nF_mR_y，其中n为小于或等于6的整数，m为大于1的整数，R为零、一个原子或一组原子，并且y为大于或等于0的整数。
7.根据项6所述的制品，其中所述含氟聚合物具有式-C₆F₁₃。
8.根据项1所述的制品，其中所述树状聚合物被涂覆在所述多根玻璃纤维的至少一部分上。
9.根据项1所述的制品，其中所述树状聚合物包含交联基团。
10.根据项1所述的制品，其中所述纤维网具有约8～约650Pa的压降。
11.根据项1所述的制品，其中所述纤维网具有约1～约15kPa的拒水性。
12.根据项1所述的制品，其中所述纤维网具有大于约9.5kPa的拒水性。
13.根据项1所述的制品，其中所述纤维网具有大于约5kPa的拒水性。
14.根据项1所述的制品，其中所述纤维网具有大于约1.5kPa的拒水性。
15.根据项1所述的制品，其中所述纤维网具有约60～约100gsm的克重。
16.根据项1所述的制品，其中所述多根玻璃纤维具有约0.4～约6微米的平均直径。
17.根据项1所述的制品，其中约3％～约35％的所述多根玻璃纤维为短切玻璃纤维。
18.根据项1所述的制品，其中所述制品为空气过滤介质或元件。
19.根据项1所述的制品，其中所述纤维网还包含聚硅氧烷。
20.一种方法，包括：
使流体通过包括纤维网的过滤介质，所述纤维网包含树状聚合物、含氟聚合物以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，
其中所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。
21.一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含树状聚合物、防水剂以及多根玻璃纤维，所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，其中所述纤维网具有约 30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，以及约1kPa～约20kPa的拒水性。
22.根据项21所述的制品，其中所述防水剂包含至少一个氟原子。
23.根据项21所述的制品，其中所述防水剂包含含氟聚合物，所述含氟聚合物具有包含至少一个氟原子的重复单元。
24.根据项21所述的制品，其中所述防水剂包含含氟共聚物。
25.根据项21所述的制品，其中所述多根玻璃纤维具有约0.4～约6微米的平均直径。
26.根据项21所述的制品，其中所述树状聚合物包含交联基团。
27.根据项21所述的制品，其中所述纤维网还包含聚硅氧烷。
28.根据项21所述的制品，其中所述纤维网具有大于约9.5kPa的拒水性。
29.根据项21所述的制品，其中所述纤维网具有大于约5kPa的拒水性。
30.根据项21所述的制品，其中所述纤维网具有大于约1.5kPa的拒水性。
31.一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数，
其中所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，约1kPa～约20kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值使用介质面速度为约5.3cm/秒的直径约0.3微米的DOP气溶胶粒子测量。
32.根据项31所述的制品，其中所述含氟物质具有式-C₆F₁₃。
33.根据项31所述的制品，其中所述纤维网包含树状聚合物。
34.根据项31所述的制品，其中所述树状聚合物包含交联基团。
35.根据项31所述的制品，其中所述纤维网还包含聚硅氧烷。
36.根据项31所述的制品，其中所述纤维网具有约8～约14的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值。
37.根据项31所述的制品，其中所述纤维网具有大于约9.5kPa的拒水性。
38.根据项31所述的制品，其中所述纤维网具有大于约5kPa的拒水性。
39.根据项31所述的制品，其中所述纤维网具有大于约1.SkPa的拒水性。
40.一种制品，包括：
纤维网，所述纤维网包含多根玻璃纤维和防水剂，其中所述多根玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，所述防水剂包含具有式-C_nF_mR_y的含氟物质，其中n是小于或等于6的整数，m是大于1的整数，R是零、一个原子或一组原子，并且y是大于或等于0的整数，
其中所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度，约5Pa～约700Pa的总压降，约1kPa～约20kPa的拒水性，以及至少为8的(-log(DOP渗透率％/100)/压降，Pa)×100×9.8值，该值利用介质面速度为约2.5cm/秒的直径约0.18微米的DOP气溶胶粒子测量。
41.一种用于制造过滤介质的方法，包括：
用树状聚合物和含氟聚合物涂覆包含多根玻璃纤维的纤维网的至少一部分，其中所述玻璃纤维的平均直径为约0.01～约10微米，和
其中所述纤维网具有约30～约400gsm的克重，约100微米～约5000微米的总厚度和约5Pa～约700Pa的总压降。