專利名稱：：包括細纖維和反應(yīng)、吸附或吸收顆粒的過濾網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及纖維網(wǎng)或纖維結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的過濾器，元件或介質(zhì)結(jié)構(gòu)可用作反應(yīng)、吸附或吸收層或用于過濾模式。所述結(jié)構(gòu)包括收集纖維和反應(yīng)、吸附或吸收顆粒，還用作活性顆粒，活性材料纖維，間隔或分離裝置。所述顆?？捎米魑談?，吸附劑或反應(yīng)劑。
背景技術(shù)：
：聚合物纖維網(wǎng)可以通過擠壓，熔融紡絲，干法工藝或濕法成形工藝等制成。過濾器結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)是多種多樣的，以便獲得可以從運動流體流中分離顆粒載荷的結(jié)構(gòu)。所述過濾介質(zhì)包括表面載荷介質(zhì)和深度介質(zhì)，其中，所述介質(zhì)可以生產(chǎn)成多種幾何結(jié)構(gòu)。關(guān)于所述介質(zhì)使用的原理披露于KaMbaugh等，美國專利號5,082,476;5,238,474;5,364,456和5,672,399。在包括任意選擇的過濾介質(zhì)的任意過濾器結(jié)構(gòu)中，過濾器必須除去特定的粒度，并且同時具有足夠的使用壽命，以便在它的顆粒清除特性方面經(jīng)濟合理。使用壽命一般被認為是從安裝到過濾器獲得足夠的顆粒載荷，使得通過過濾器的壓力降大于預(yù)定水平的時間之間的時間。增大的壓力降可能導(dǎo)致過濾器旁通，機械過濾器故障，流體不足或其他操作問題。過濾效率是過濾介質(zhì)的特征，與從運動流中除去的顆粒的部分相關(guān)。效率通常由下述一組測試協(xié)議來測量。表面載荷過濾介質(zhì)通常包括具有無紡結(jié)構(gòu)的纖維的稠密墊，放置橫跨運動流體流的通道。當運動流體流穿過成形的無紡纖維結(jié)構(gòu)時，顆粒通常以一定效率在過濾器表面從所述流中被除去，并且保留在該表面上。與表面載荷結(jié)構(gòu)相反，深度介質(zhì)通常包括較厚結(jié)構(gòu)的纖維(與表面載荷介質(zhì)比較)，它具有特定的密實度，孔隙度，層厚度和效率。深度介質(zhì)，特別是梯度密度深度介質(zhì)披露于Kahlbaugh等，美國專利號5,082,476;5，238，474和5,364,456。一般，深度介質(zhì)通過阻擋過濾器層內(nèi)運動流體流中的微粒載荷，在過濾作業(yè)中起作用。當顆粒沖擊深度介質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)時，顆粒保留在深度介質(zhì)內(nèi)，并且通常分布到并由內(nèi)部纖維保留和貫穿過濾器空間。相反，表面載荷介質(zhì)通常將顆粒積聚在表面層。Groeger等，美國專利號5,486,410披露了纖維結(jié)構(gòu)，通常由雙組分，核/殼纖維制成，含有顆粒材料。顆粒包括保留在纖維結(jié)構(gòu)中的固定功能材料。所述功能材料被設(shè)計與流體流相互作用并且對它進行改性。通常的材料包括硅石，沸石，氧化鋁，分子篩等，可以或者與流體流中的材料起反應(yīng)或者吸收流體流中的材料。Markell等，美國專利號5，328，758利用熔噴熱塑性纖維網(wǎng)和網(wǎng)中的吸著材料來進行分離處理。Errede等，美國專利號4，460，642披露了PTFE的復(fù)合片材，它是水可膨脹的，并且含有親水性吸收顆粒。該片材可用作創(chuàng)傷敷料，作為吸收和除去無水溶劑的材料，或作為分離層析材料。Kolpin等，美國專利號4,429,001披露了吸附劑片材，包括熔噴纖維，含有超強吸收聚合物顆粒。除臭或空氣凈化過濾器披露于，例如，Mitsutoshi等，JP7265640和Eiichiro等，JP10165731。很多運動流體相，包括氣相和液相，含有不希望的成分，懸浮、溶解、或以其他方式夾帶在運動相中。所述不希望的成分可以是化學(xué)反應(yīng)性的或可以通過利用吸收劑或吸附劑成為可吸收或可吸附。通常，這類物質(zhì)形成相，完全可混合于流體中，并且不能被過濾，但可以只有通過化學(xué)反應(yīng)吸收劑或吸附劑除去。所述材料的例子是酸性或堿性反應(yīng)化合物。酸性化合物包括硫化氫，二氧化硫，而其他此類堿性成分包括氨，胺，四元化合物和其他物質(zhì)。另外，反應(yīng)氣體如Cl2,S02，氰化物，碳酰氯和其他物質(zhì)可能造成危害。最后，多種其他化合物由于氣味，顏色或其他不希望的特性而反對使用。如果可能，從流體相除去所有所述材料可能有助于很多最終用途?，F(xiàn)有系統(tǒng)的活性層遇到與層中顆粒的機械不穩(wěn)定性相關(guān)的問題。在很多結(jié)構(gòu)中，顆粒不是機械固定在層中，并且可被容易地移走。在很多結(jié)構(gòu)中，可用的活性材料量受到基片性質(zhì)和可加載活性材料量的限制。盡管過去已使用了表面載荷介質(zhì)和深度介質(zhì)，并且獲得了一定水平的性能，行業(yè)中仍相當需要能夠提供相對先前所獲得的新的和不同性能特征的流體相處理和過濾介質(zhì)。具體地講，需要改進的效率，低壓力降和極好的吸附、吸收、或反應(yīng)特性，使結(jié)構(gòu)具有高活性和可靠的機械穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的網(wǎng)，過濾器，或其他流通或流過結(jié)構(gòu)可以包括基本連續(xù)的細纖維團或?qū)?，含有本發(fā)明的顆粒。顆粒形式的反應(yīng)、吸收、或吸附纖維間隔或隔離裝置可以與纖維團組合或者以其他方式分散在它里面。本發(fā)明的網(wǎng)包括纖維網(wǎng)或?qū)?，以及粘接到纖維的纖維隔離裝置或纖維間隔裝置，可以反應(yīng)、吸收或吸附結(jié)構(gòu)的形式使用?！矫妫鼍W(wǎng)包括連續(xù)的纖維結(jié)構(gòu)，具有連續(xù)的纖維相，和反應(yīng)、吸收、或吸附活性顆粒，可以處理流體流。流體流可以是具有夾帶材料的氣體或液體。夾帶材料可以溶于或不溶于運動流體中，并且可以是液體或固體雜質(zhì)的顆粒。液體可以通過水溶液，非水流體，水，油，及其混合物來例示。第二方面，類似的結(jié)構(gòu)還可用作過濾器?；钚灶w粒包括顆粒相，分散于纖維。過濾器可用于過濾運動的流體，如氣體流或液體流。過濾器可用于從液體流或從氣體流中除去雜質(zhì)。所述雜質(zhì)可以是夾帶的顆粒。流通或流動繞過結(jié)構(gòu)可用于這樣的結(jié)構(gòu)，它不需要PTFE，拉伸膨脹的Teflon⑧或其他相關(guān)多孔含氟聚合物成分，以便獲得成功活性。分散表示活性顆粒粘附于纖維，保留在網(wǎng)內(nèi)的空隙空間內(nèi)，或在凹穴中，所述凹穴部分穿透所述網(wǎng)，在網(wǎng)表面形成空間。一旦成形，包括含有本發(fā)明活性顆粒的細纖維層的介質(zhì)可以與介質(zhì)層組合。該形式可用于流過處理裝置或用于流通過濾裝置，具有吸附/吸收或反應(yīng)特性。在流過或通過裝置中，介質(zhì)只是被設(shè)置成一形式，其中運動流體可以不受阻礙地經(jīng)過任何過濾層，并且只是接觸形成在靠近流體介質(zhì)流動通道的細纖維層的吸收/吸附或反應(yīng)物質(zhì)。另外，含有活性顆粒的細纖維層和介質(zhì)可以形成為流通過濾結(jié)構(gòu)，它可以從運動流體中除去顆粒，同時在過濾模式，本發(fā)明的介質(zhì)可以，在過濾模式，從運動流體中除去夾帶的顆粒，并且同時吸收、吸附或與流體相中的不希望材料進行化學(xué)反應(yīng)，所述材料可以是或可以不是顆粒形式。術(shù)語過濾器是指實際用于處理運動流體的結(jié)構(gòu)。"過濾器"通常包括外殼，具有入口和出口。術(shù)語"元件"通常是指用于過濾器組件的結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層和其他部分，形成有用的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的裝置，可被插入并從過濾器結(jié)構(gòu)取出。本發(fā)明的元件或網(wǎng)包括介質(zhì)層，它包括顆粒，分散在整個細纖維網(wǎng)。組合的細纖維和顆?？梢孕纬稍诨瑢由希孕纬蛇^濾介質(zhì)。顆粒可以包括一定量的單一類型顆?；虿煌w粒的混合。例如，活性顆?？梢耘c惰性顆?；旌?，用于所述層。惰性顆?？梢园▎蝹€顆?；蚩梢允嵌栊灶w粒的混合，在組成粒度，顆粒形態(tài)或某些其他顆粒方面不同。類似地，活性顆?？梢园ê胁煌钚灶w粒的顆?；旌衔?。例如，碳顆?？梢耘c沸石顆?；旌?。另外，羧甲基纖維素顆粒可以與離子交換樹脂顆粒在活性層混合。另外，所述活性顆?？梢跃哂谢旌系念w粒，即不同大小、形狀或形態(tài)的顆?？梢栽诒景l(fā)明的活性層結(jié)合。術(shù)語"夾帶的顆粒"是指運動流體中的雜質(zhì)，而術(shù)語"分散的顆粒"是指故意包含在本發(fā)明的纖維層中的顆粒。本發(fā)明的元件可用于兩種分離模式之一。所述模式被指定為"流通(flow-through)"或"流過(flow-by)"。在流通模式，運動流體、液體或氣體以流動基本垂直于纖維層的平面的過濾模式通過細纖維層和基片。夾帶的顆?？赡苡龅讲⒂稍?，并且隨著流體通過所述層與顆粒接觸，所述顆粒可以與懸浮或溶解在流體中的吸收或吸附的化學(xué)材料反應(yīng)。在流過模式，流體通道大體平行于細纖維層或元件表面的平面。在流過模式，流體接觸所述層的表面，并且基本不會流動通過元件。盡管根據(jù)黏度，流動速率，溫度，元件結(jié)構(gòu)，流體可以在某種程度上穿透所述層，并且可以從層向?qū)恿鲃?，流體輸送的主要模式是沿基本平行于所述層表面的方向繞過所述層。在所述模式下，液體可以接觸所述層的表面，并且溶解和懸浮在流體中的化學(xué)材料可以與顆粒反應(yīng)，或被所述顆粒吸收或吸附。流通和流過元件可以多種形式使用。流通元件可用于傳統(tǒng)過濾器結(jié)構(gòu)，包括某些其他過濾器結(jié)構(gòu)的濾芯板，元件為折疊或非折疊模式。類似地，流過介質(zhì)可被包括在板和濾芯結(jié)構(gòu)中。使用流過材料的一種優(yōu)選模式是成巻介質(zhì)。成巻介質(zhì)通過以下方法制備通過如果需要對纖維層進行熱處理首先形成細纖維和顆粒層，并然后巻繞元件成為具有2-50層的多層巻。所述巻的厚度，或?qū)又g的間隔，確定流體通過結(jié)構(gòu)的流動速率。流動速率可以通過將通道引入成巻介質(zhì)來改進。所述通道可以在基片上預(yù)成型，在基片上紡絲有細纖維，或者所述通道可以在細纖維層形成在基片上并隨后按需進行熱處理之后形成在元件中?？梢酝ㄟ^加工步驟包括機械形式或隔離物。所述形式或隔離物可將通道引入結(jié)構(gòu)。成巻材料可以包括有至少一個隔離部分，以便在成巻結(jié)構(gòu)的一個部分固有形成通道。另外，可以設(shè)置額外的隔離物，使得成巻結(jié)構(gòu)的每一層具有至少一個通道部分?？梢允褂萌我鈹?shù)量的隔離物?？梢允褂弥辽僖粋€隔離物/每層，直到5，10或20個隔離物/每層。在隔離物層在元件中形成通道之后，隔離物可被移去。隔離物可以一種模式被移去，通過展開元件并從元件物理移去隔離物。不過，在另一種模式，隔離物可以只是利用溶劑從成巻組件洗去，其中隔離物(而不是基片細纖維或顆粒)是可溶的，因此除去了隔離物并留下流通通道結(jié)構(gòu)。隔離物可被設(shè)置成實際上任何形狀或結(jié)構(gòu)，只要隔離物可以提供從所述巻第一端到所述巻第二端的通道，提供流體的流通通道。優(yōu)選的，通道的尺寸在主要尺寸上大于約1mm，并且在主要尺寸上可以在約1-500mm的范圍內(nèi)。通道的外形可以是圓形，橢圓形，環(huán)形，矩形，正方形，三角形，或其他剖面外形。外形可以是規(guī)則的，或者可以是不規(guī)則和無定形的。另外，沿著通道，通道的剖面外形從一端到另一端可以變化。例如，在成巻結(jié)構(gòu)的入口端，通道可以具有較大的截面積，而在相對端，截面積可能小于入口端。另外，入口端的截面積可能小于出口端。隔離物大小的任何其他變化可能增大流動的紊亂，導(dǎo)致改進的流體和顆粒之間接觸。本發(fā)明的過濾器或流通或流過結(jié)構(gòu)獨特地適合提供有用的特性。流通結(jié)構(gòu)可用于吸收/吸附流動通過流通結(jié)構(gòu)的運動流體相或與它化學(xué)反應(yīng)。流通結(jié)構(gòu)內(nèi)的分散顆?？梢耘c運動的流體(液體或氣體)起反應(yīng)，或吸收/吸附流體流內(nèi)的介入材料或與流體流內(nèi)的介入材料起反應(yīng)。流通結(jié)構(gòu)可用作過濾器，并可用作可與流體流中的材料起反應(yīng)、吸收或吸附流體流中的材料的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，雙重功能的流通結(jié)構(gòu)可以除去不希望的顆粒，所述顆粒通常是流體流中的不可溶相。另外，流通結(jié)構(gòu)還可以與流體流中的不溶性和可溶性成分起反應(yīng)，吸收或吸附流體流中的不溶性和可溶性成分。應(yīng)用中尤其重要的流體流包括空氣流，它可能含有污染物，如灰塵顆粒，水，溶劑殘余物，油殘余物，混合的水油殘余物，有害氣體諸如氯、苯、二氧化硫等。其他通常的液體運動相包括燃料，油，溶劑流等。所述流可以與本發(fā)明的流通結(jié)構(gòu)接觸，以便除去水，顆粒污染物，顏色形成物質(zhì)，和微量可溶性雜質(zhì)。在很多情況，所述流(氣體流和液體流)可以被生物制品污染，包括朊病毒，病毒，細菌，孢子，DNA片段和其他潛在有害的生物制品或有害材料。本發(fā)明的活性網(wǎng)或元件可以包括細纖維層，具有顆粒分散在纖維層內(nèi)，以便吸收/吸附運動流體相夾帶的材料或與運動流體相夾帶的材料起反應(yīng)。所述元件或網(wǎng)能夠以多種形式與其他活性或反應(yīng)物質(zhì)結(jié)合。本發(fā)明的顆?？梢允桥c纖維分離的離散顆粒，或者所述顆?？梢哉掣交蚋街诶w維的表面上。顆?？梢员磺度肜w維，并且可以部分或全部被纖維團包圍。為了形成所述結(jié)構(gòu)，顆?？梢栽诩徑z后與纖維結(jié)合，可以在紡絲期間在纖維干燥和凝固時添加至纖維，或者可以在紡絲前添加到紡絲溶液中，使得顆粒部分或全部嵌入纖維。形成活性層的一種方法可以是通過將活性顆粒分散在含有水或非水相成分中，或者使活性顆粒形成在片材層中，或者使活性顆粒粘附至本發(fā)明的網(wǎng)或元件的一種或多種成分。本發(fā)明的任何活性顆?？梢哉先胨蚍撬合?，用于上述目的。在形成非水材料時，非水溶劑，優(yōu)選揮發(fā)性溶劑包括諸如低醇，醚，低沸點烴餾分，氯仿二氯甲垸，二甲亞砜(DMSO)及其他材料，可以通過將材料的活性顆粒與可溶性或可分散的結(jié)合材料結(jié)合來制備。所述溶液可應(yīng)用于纖維顆粒片材狀基片或其他材料，以便形成含有活性顆粒的層，可以該形式用于吸收/吸附運動流體相中夾帶的材料，或與運動流體相中夾帶的材料起反應(yīng)。另外，本發(fā)明的活性顆?？梢苑稚⒃谒芤夯蚪Y(jié)合材料的懸浮液中，可以類似地與纖維顆粒或網(wǎng)片狀基片結(jié)合或涂在它上面，以便形成活性顆粒的活性層。另外，本發(fā)明的活性顆?？梢苑稚⒒驊腋≡诨旌系暮袡C相中，它將含水相與有機相結(jié)合。有機相可以包括其他溶劑或其他有機液體或可以包括含水聚合物相，如丙烯酸聚合物，PTFE聚合物。所述混合的相可以形成層，含有活性顆粒，并且另外可以包含交聯(lián)成分，所述成分可以形成相鄰聚合物之間的接合，進一步固化薄膜涂層?？梢岳脽崽幚砘驘峤Y(jié)合工藝，來形成不同的層，其中沒有完全不同的纖維。熱處理可以將單獨纖維加熱到單獨纖維的熔融或熔點或以上的溫度，并然后使纖維粘接，接合，或形成熔融的網(wǎng)絡(luò)，膜或膜狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)溫度、壓力和熱處理的時間，熱處理可以將纖維從只有表面接觸的中等長度的纖維的隨機分布的層轉(zhuǎn)變成纖維更緊密關(guān)聯(lián)的層。至少，纖維被加熱，使得在纖維的相交處，纖維熔合以形成熔融的網(wǎng)絡(luò)。通過額外的熱壓力，或熱處理時間，纖維可以進一步熔化并且進一步接合成更密切關(guān)聯(lián)的網(wǎng)。通過進一步的溫度，時間和壓力，纖維可以更完全熔化，并且散布成多孔膜狀結(jié)構(gòu)。熱處理還可以改變顆粒的位置。在纖維只是被貫穿分布的情況，顆粒分布在細纖維各處。熱處理可以將顆粒固定在結(jié)構(gòu)中，其中，顆粒被表面結(jié)合到熱處理的纖維網(wǎng)，或膜狀結(jié)構(gòu)；不過，同樣取決于溫度，加熱時間和壓力，顆?？杀唤Y(jié)合在并貫穿多孔膜狀結(jié)構(gòu)。所述熱處理或壓延的結(jié)構(gòu)可以具有的層厚度接近最初細纖維層，或得到的層比最初細纖維層薄。相應(yīng)地，如果最初細纖維層的厚度在大約0.5-200微米的范圍內(nèi)，所得到的層具有的厚度可以在大約0.5-大約150微米的范圍內(nèi)或更小至通常達到100微米并有時達到50微米，取決于纖維紡絲量，顆粒含量，和熱處理程度，包括加熱，壓力和時間。一種形式的所述熱處理工藝是壓延作業(yè)，它可以熱利用。壓延工藝使用輥，輥和壓紋機，或壓紋機，以形成熱處理層。壓紋機可以采用結(jié)合圖案，可以產(chǎn)生規(guī)則的、中間的、或隨機的圖案。當使用圖案時，圖案可以占表面積的50%或更多。通常，結(jié)合的陣列占表面積的大約1-75%，通常為表面積的大約10-50%。根據(jù)用于各層細纖維的性質(zhì)和復(fù)合物的制造速度，壓延工藝參數(shù)如時間，溫度和壓力可以變化，以獲得可接受的結(jié)果。壓延輥的溫度可以在大約25-200"C的范圍內(nèi)。利用壓延輥或輥的組合施加在層上的壓力可以達到500psi，并且復(fù)合物通過熱處理工位的速度可以在大約l-大約500英尺/分鐘的范圍內(nèi)。熱處理工位的操作參數(shù)必須進行調(diào)整，以便適當量的熱量被輸送到纖維，以獲得合適的最終結(jié)構(gòu)。熱量不能過少，以便不能軟化或熔化纖維的某些部分，并且不能使纖維完全熔化和分散在基片中。輸送的總熱量可易于調(diào)節(jié)，以便結(jié)合纖維，軟化整個纖維，或完全使纖維形成為多孔膜。操作參數(shù)的所述微調(diào)是本領(lǐng)域技術(shù)人員己知的。本發(fā)明的網(wǎng)或元件可以由多種不同層構(gòu)成。所述層可以包括活性和非活性層?；钚詫油ǔ０毨w維網(wǎng)，具有顆粒分散在細纖維內(nèi)或其他浸漬層含有吸附劑/吸收劑或反應(yīng)顆?；蚱渌@樣的結(jié)構(gòu)。所述層可以制成本發(fā)明的可用元件，與保護層，空間層，活性層，非活性層，支撐層結(jié)合，并且所有可以被整合或封裝入傳統(tǒng)濾芯板或其他這樣的保護結(jié)構(gòu)?；钚灶w粒的優(yōu)選形式包括吸附碳顆粒。圖1A和1B示出本發(fā)明的元件的端視圖，其中，所述元件包括活性介質(zhì)層與非活性介質(zhì)層結(jié)合，以提供流動通道，用于調(diào)控效率和活性。圖2是螺旋巻繞介質(zhì)的端視圖，所述介質(zhì)具有化學(xué)過濾介質(zhì)，與塑料網(wǎng)篩巻繞，用于間隔所述層。所述結(jié)構(gòu)是流過結(jié)構(gòu)，少有或沒有過濾特性，但具有明顯的反應(yīng)吸附或反應(yīng)能力。圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的組件的剖視圖。所述組件包括化學(xué)過濾介質(zhì)和間隔層?；瘜W(xué)過濾介質(zhì)包括納米纖維層，具有分散的活性顆粒在納米纖維層內(nèi)。間隔介質(zhì)是一層，它在結(jié)構(gòu)內(nèi)提供足夠的開放空間，以確保流體可以少有阻礙地流動通過結(jié)構(gòu)。圖4A和B是用示意性表示裝置，通過將顆粒沉積與電紡絲來自聚合物溶液的細纖維結(jié)合，可用于形成本發(fā)明的細纖維層。圖5和6是利用本發(fā)明的元件除去空氣中甲苯測試污染物的測試裝置和測試結(jié)果。圖7示出在加速穿透測試中設(shè)置在本發(fā)明細纖維基質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的大表面積椰殼碳的性能。具體實施例方式本發(fā)明的顆粒材料具有能夠改進本發(fā)明的介質(zhì)和層的活性特征和過濾特性的尺寸。所述材料可以由多種有用的材料制成，是惰性，反應(yīng)性，吸收性，或吸附性的。所述材料可以對于通過網(wǎng)的運動相和夾帶的顆粒載荷基本是惰性的，或者所述材料可以與流體、流體的溶解部分或流體中的顆粒載荷相互作用。某些或所有顆?？梢允嵌栊缘?。優(yōu)選的顆粒是活性，反應(yīng)性，吸收性或吸附性材料。對于本發(fā)明，術(shù)語"惰性"表示網(wǎng)中的材料或者基本不與流體或顆粒載荷起化學(xué)反應(yīng)，或者基本不以任何明顯的量將流體或顆粒負荷的部分物理吸收或吸附到顆粒上。在該"惰性"模式，顆粒只是改變纖維層的物理參數(shù)而介質(zhì)包括一個或多個纖維層。利用多種添加技術(shù)，本發(fā)明的活性顆?？杀惶砑拥奖景l(fā)明的元件的任意層。本發(fā)明的顆?？梢栽诶w維紡絲期間被結(jié)合入細纖維層，如在本申請其他地方所討論的。另外，本發(fā)明的活性顆?？杀蝗芙饣蚍稚⒃诤蚍撬蚧旌系暮后w中，并且應(yīng)用到本發(fā)明可用元件的任意層。當利用與流體或顆粒載荷相互作用的活性顆粒時，除了改變介質(zhì)或?qū)拥奈锢硖匦灾?，所述顆粒還與運動流體或顆粒載荷的部分起反應(yīng)或吸收或吸附運動流體或顆粒載荷的部分，以便改變通過所述網(wǎng)的材料。本文所披露技術(shù)的主要焦點是改進所述層的處理特性，以增強介質(zhì)或?qū)拥奈锢斫Y(jié)構(gòu)的反應(yīng)性/吸收/吸附能力或壽命，并且在需要時改進過濾性能。在很多所述應(yīng)用中，會使用惰性顆粒和相互作用顆粒的組合。本發(fā)明涉及聚合組合物，以細纖維的形式，如微纖維，納米纖維，以纖維網(wǎng)的形式，或纖維墊，與顆粒一起用在獨特改進的過濾器結(jié)構(gòu)中。本發(fā)明的網(wǎng)包括基本連續(xù)的纖維相和分散在纖維團中的纖維間隔裝置。在本發(fā)明的多個方面，纖維間隔裝置可以包括所述網(wǎng)中的顆粒相。所述顆粒可以在所述網(wǎng)的表面上，表面制品上或貫穿網(wǎng)內(nèi)形成的空隙空間中找到。所述網(wǎng)的纖維相可以形成基本單一的連續(xù)層，可以包含在多個分離限定的層中，或可以形成為無定形的纖維團，具有顆粒包含相任意貫穿所述網(wǎng)，形成包含空間圍繞顆粒和內(nèi)部網(wǎng)表面。顆粒的主要尺寸小于約5000微米。例如，顆粒的主要尺寸可以小于200微米，并且可以通常包括大約0.05-100微米或包括大約0.1-70微米。在基本連續(xù)的細纖維層，所述層的層厚度為大約0.0001-1cm，0.5-500微米，大約1-250微米，或大約2-200微米。在所述層中，分散在纖維中的是包括粒度為大約0.25-200微米，大約0.5-200微米，大約1-200微米，大約10-200，或大約25-200微米顆粒的裝置。顆粒分散貫穿層中的纖維。顆粒的含量為大約0.1-50vol%，大約0.5-50vol%，大約1-50vol%，大約5-50vol。/?；虼蠹s10-50vol%。纖維的直徑為大約0.001-大約2微米，0.001-大約1微米，0.001-大約0.5微米，或0.001-大約5微米，并且所述層的細纖維密實度為大約0.1-65%，大約0.5-50%;大約1-50%;大約1-30%和大約1-20%。顆粒在層中占所述層的含量為大約1-1000gm-m—2，大約5-200gm-n^或大約10-100gm-m-2。本發(fā)明還涉及膜或膜狀層，具有由聚合材料以細纖維形式所得到的結(jié)構(gòu)。所述膜通過對細纖維和顆粒進行熱處理以形成多孔膜而形成。所述膜是基本連續(xù)的膜或薄膜狀層，具有顆粒粘附在膜表面，嵌入膜中，或由膜聚合物體完全環(huán)繞。在本發(fā)明的膜中，顆粒的主要尺寸小于200微米，并且通常的尺寸為大約0.05-100微米或大約0.1-70微米。所述膜的厚度通常在大約0.5-大約5微米的范圍內(nèi)，孔度在大約0.1-5微米范圍內(nèi)，通常為大約l-2微米。優(yōu)選膜的厚度小于約20微米，孔度為大約0.5-3微米。顆粒在膜結(jié)構(gòu)中的含量為大約0.1-50vol%。最后，在膜中，顆粒在膜層中占所述膜的可用量達到大約10kg-m—2，通常為大約0.1-1,000gm-m'2，大約0.5-200gm-m'2或大約1-100gm-m—2。顆?？梢圆捎枚喾N規(guī)則的幾何形狀或無定形結(jié)構(gòu)。所述形狀可以包括無定形或隨機形狀，成團，球體，圓盤，橢圓形，長橢圓形，十字形狀，桿狀，空心桿或圓柱體，條狀，三維十字形狀具有多個顆粒形式伸入空間，空心球體，非規(guī)則形狀，立方體，多個面，角和內(nèi)部空間的實體棱柱。本發(fā)明的非球體顆粒的縱橫比(顆粒的最小尺寸與主要或最大尺寸之比)可以在大約l:2-大約1:10的范圍內(nèi)，優(yōu)選大約1:2-大約1:8。本發(fā)明的顆?？梢杂捎袡C和無機材料及混合物制成。不與運動流體或夾帶的顆粒相相互作用的顆粒包括有機或無機材料。有機顆?？梢杂孟率霾牧现瞥删郾揭蚁┗虮揭蚁┕簿畚锱蛎浀幕蚱渌问降牟牧希猃埢蚰猃埞簿畚?，聚烯烴聚合物，包括聚乙烯，聚丙烯，乙烯，烯烴共聚物，丙烯烯烴共聚物，丙烯酸聚合物和共聚物包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈。另外，顆粒可以包括纖維素材料和纖維素衍生物球。所述球可以由纖維素或由纖維素衍生物如甲基纖維素，乙基纖維素，羥甲基纖維素，羥乙基纖維素及其他材料制成。另外，顆?？梢园ü柙逋粒惺?，滑石，粘土，硅酸鹽，熔合的二氧化硅，玻璃球，陶瓷球，金屬顆粒，金屬氧化物等。本發(fā)明中打算使用的顆粒被表征為平均大小在大約0.01-510微米的范圍內(nèi)。盡管使用了亞微米活性顆粒，本發(fā)明可應(yīng)用平均大小達到100微米的細粒。在任何情況，活性顆粒的平均大小會在顆粒平均大小的大約0.01-0.0001范圍內(nèi)。因此，活性顆粒的較大平均大小需要顆粒具有較大平均大小。顆粒包括碳顆粒，如活性碳，離子交換樹脂/球，沸石顆粒，硅藻土，氧化鋁顆粒如活性氧化鋁，聚合物顆粒，包括例如苯乙烯單體，和吸收顆粒如商用超強吸收顆粒。特別合適的吸收/吸附顆粒是低密度、多孔顆粒，并且具有孔和穴，包括表面穴，直徑范圍從大約碳中的最小孔度是0.00035微米，為碳-碳距離，到100微米，并由較小孔相互連接。所述孔和穴有利于提供沉積的內(nèi)表面，尤其是細粒的單層沉積，所述細粒具有的平均大小在大約0.01-10微米的范圍內(nèi)，并且隨后可進入固定的細粒。lcm3的所述顆粒提供總共大約75-1,500m2的可用表面。碳顆?？梢凿S削分開的活性碳的形式使用。所述活性碳可以與其他反應(yīng)性吸收性或吸附性物質(zhì)結(jié)合，所述物質(zhì)可以混合或吸附到碳表面?？梢允褂闷渌问降幕钚蕴迹ㄌ技{米管，納米顆粒，納米線，納米碳繩或較大格狀或構(gòu)造，其中單獨的元件包括碳納米管。所述納米顆粒，如巴基球(buckyball)，較小的納米管(或其納米管的部分)，納米繩等可以整合在納米管的內(nèi)部空間內(nèi)或整合在納米結(jié)構(gòu)的碳原子晶格內(nèi)。其他原子、分子或成分可以將結(jié)構(gòu)或功能添加到納米顆粒材料。小分子，低聚物和聚合材料可用于本發(fā)明。小分子通常的分子量為小于大約500，通常由單個可識別分子單元構(gòu)成，并且通常所述單元在分子結(jié)構(gòu)中不重復(fù)。低聚物結(jié)構(gòu)通常具有略大一些的分子量，但通常在結(jié)構(gòu)中具有2-10個重復(fù)分子單元。聚合物單元通常具有明顯更大的分子量，并且通常在聚合物結(jié)構(gòu)中具有實際大于IO個重復(fù)單元。低聚物和聚合物結(jié)構(gòu)之間的差異并非總是明確的；不過，隨著結(jié)構(gòu)中重復(fù)單元數(shù)量的增加，材料在性質(zhì)上會變得更趨向聚合。顆?？梢允菃畏稚⒒蚨喾稚⒌?。在單分散顆粒中，大部分顆粒的直徑或主要尺寸類似。例如，單分散顆粒的一個例子具有80%-90%的顆粒在大約0.8±0.5微米或大約1±0.25微米內(nèi)。在多分散材料中，顆粒具有相當大部分的微粒具有不同的直徑。多分散材料可以是兩種單分散材料的混合物或具有相當大量的顆粒材料貫穿一大范圍存在(例如)0.1-10或0.01-100微米。球體或其他形狀可以具有多種不同的物理形式，包括實心和空心形式。顆?？梢跃哂写篌w上球形或略微橢圓形的球形結(jié)構(gòu)。球體可以是實心或者可以具有實質(zhì)內(nèi)部空穴空間。球體的殼厚度可以在大約0.05-大約500微米的范圍內(nèi)，而球體可以在大約0.5-大約5000微米的范圍內(nèi)?？梢允褂玫钠渌麍A形結(jié)構(gòu)包括簡單的螺旋管形結(jié)構(gòu)，螺旋形或螺旋狀結(jié)構(gòu)，或互鎖連接類型的鏈結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的顆粒還可以包括反應(yīng)性吸收或吸附纖維狀結(jié)構(gòu)，具有預(yù)定的長度和直徑。所述纖維的縱橫比通常為約1-約10:1，具有的纖維直徑通常大于結(jié)構(gòu)的細纖維直徑。顆粒纖維與細纖維的直徑比率通常為大約0.5-大約5000:1?？梢允褂枚喾N其他規(guī)則的形狀，包括圓柱形，空心圓柱形，十字形結(jié)構(gòu)，三維十字形結(jié)構(gòu)，I形梁結(jié)構(gòu)，及其它等。顆粒還可以是不規(guī)則形狀，使得顆粒具有相對明確的主要和次要尺寸，但是具有的外表面在性質(zhì)上實質(zhì)是不規(guī)則的。很多無定形的有機和無機顆粒可以具有不規(guī)則形狀，但是可以具有可提供顆粒材料的間隔特性的尺寸。根據(jù)球體的物理形式和化學(xué)性質(zhì)，球體的尺寸可以通過二次工藝，如超強吸收性，溶劑膨脹，熱膨脹，孔隙度改變等來處理。從Expancel⑧可得的微球體可被熱處理，以便極大地膨脹微球體的體積。細纖維和微球體復(fù)合介質(zhì)可以按照本發(fā)明生產(chǎn)，隨后經(jīng)二次處理-不局限于加熱-，復(fù)合介質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以可控方式進行微調(diào)，例如，對于Expance嚴的情況，根據(jù)所施加的熱和溫度水平，可以控制微球體的膨脹程度。例如，通過膨脹微球體，結(jié)構(gòu)的厚度和松解度可以增加，并從而過濾特性可以希望的方式改變。應(yīng)當理解，所述微球體的物理性質(zhì)的變化應(yīng)當由細纖維的彈性來適應(yīng)，因為細纖維在微球體膨脹的情況會拉伸。根據(jù)微球體變化的可逆性，還可以形成膨松的結(jié)構(gòu)，并然后使結(jié)構(gòu)皺縮/收縮，以形成致密/緊湊的過濾結(jié)構(gòu)。所述網(wǎng)還可以用于過濾用途，因為表面介質(zhì)或深度介質(zhì)具有細纖維的連續(xù)網(wǎng)，由以顆粒形式存在的反應(yīng)、吸收或吸附間隔或隔離裝置改性，與介質(zhì)中的纖維組合，提供品質(zhì)因數(shù)，過濾效率，過濾滲透性，深度載荷和由最小壓力降增加表征的延長的使用壽命。反應(yīng)、吸收、或吸附間隔或隔離裝置導(dǎo)致纖維網(wǎng)獲得一結(jié)構(gòu)，其中，纖維團或網(wǎng)部分具有降低的密實度，結(jié)構(gòu)內(nèi)分離的纖維或分離的網(wǎng)部分，和增加的纖維層厚度，而不需增加聚合物量或網(wǎng)中纖維的數(shù)量。纖維網(wǎng)的反應(yīng)、吸附或吸收部分可以與通過纖維層的運動流體中的反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)，或所述運動流體的化學(xué)成分可以被纖維層的吸收性或吸附性部分吸收或吸附?；钚灶w粒可以與惰性顆粒一起使用，只要顆粒的活性得以保持。所得到的結(jié)構(gòu)獲得改進的過濾特性，結(jié)合對增大壓力降的承受能力，改進的品質(zhì)因數(shù)，改進的滲透性，改進的效率，以及從通過纖維層的運動流體流中除去顆粒非反應(yīng)性載荷和反應(yīng)性氣體或顆粒載荷的能力。本發(fā)明的細纖維可以是上述結(jié)構(gòu)纖維的形式。細纖維可以由反應(yīng)性纖維紡成。所述反應(yīng)性纖維可以由具有反應(yīng)性側(cè)鏈如胺，磺酸，羧酸，或其他側(cè)鏈的官能團的聚合物制成。所述側(cè)鏈可以由聚合物本身衍生。例如，聚胺可以由高度官能化聚胺在取代基的聚合物側(cè)鏈上留下酸和胺和平均官能度構(gòu)成。類似地，形成的聚砜或聚丙烯酸材料可以具有活性或反應(yīng)性酸基團。類似地，可以制備離子交換樹脂材料，它在樹脂顆粒內(nèi)具有酸性，強酸性，堿性，或強堿性官能團，可以為本發(fā)明添加吸收或反應(yīng)特性。所述材料可以溶解或懸浮，并且可以與本發(fā)明的傳統(tǒng)纖維紡絲，或者可以單獨紡成本發(fā)明的含有顆粒網(wǎng)。所述網(wǎng)能夠以這樣的方式紡絲，使得活性顆粒或活性隔離裝置分散到纖維中。優(yōu)選的活性顆粒或間隔裝置包括反應(yīng)、吸收或吸附顆粒。所述顆粒可以分散在含有聚合物的溶液中。顆粒可以在形成期間添加至網(wǎng)或者在形成之后添加。在靜電紡絲時，所述網(wǎng)由大量相互連接的納米纖維或細纖維，與分散在纖維網(wǎng)內(nèi)纖維網(wǎng)表面上的活性隔離或間隔裝置或顆粒表征。在纖維網(wǎng)內(nèi)，隔離顆粒在相互連接的纖維結(jié)構(gòu)中形成空隙空間，降低密實度并增大運動流體流動。本發(fā)明還包括通過形成細纖維團，使隔離顆粒同時添加到纖維層或紡絲后將隔離顆粒添加到纖維層，來形成纖維網(wǎng)。在所述實施例中，顆粒布滿整個纖維材料團。最后，本發(fā)明涉及將紡絲層形成全部完成的網(wǎng)或?qū)?，并隨后在將網(wǎng)整合入有用制品之前，將活性顆粒添加到網(wǎng)表面。隨后的處理包括層壓，壓延，壓縮或其他工藝，可以將顆粒整合入并貫穿纖維網(wǎng)。在網(wǎng)形成時將顆粒同時添加到網(wǎng)或者在網(wǎng)形成之后將顆粒添加到網(wǎng)的一個優(yōu)點，在當顆粒是溶劑可溶性顆粒時可以獲得。將可溶顆粒溶解在溶液中會導(dǎo)致材料整合入纖維中，而不需保持顆粒為網(wǎng)中的獨立相。在形成之后將顆粒添加到網(wǎng)中，保留了溶劑可溶性材料的顆粒形式。材料網(wǎng)還可以具有梯度結(jié)構(gòu)。在本文中，術(shù)語"梯度"表示網(wǎng)的某些組成(密度，密實度，纖維尺寸等)從網(wǎng)的一個表面到網(wǎng)的相對表面有變化。梯度可以由活性顆粒量的變化，活性和惰性顆粒的比例變化，或顆粒中的其他變化來表征。梯度還可以根據(jù)纖維重量或纖維數(shù)量的變化來表征。梯度通過在形成網(wǎng)時在網(wǎng)內(nèi)連續(xù)形成或多或少的纖維或者或多或少的顆粒而形成。另外，間隔裝置或顆粒的濃度可以具有梯度特征，其中，每單位體積顆粒材料的大小、重量或數(shù)量從網(wǎng)的一個表面到另一個表面顯著增加或減少。本發(fā)明的介質(zhì)能夠以過濾器結(jié)構(gòu)中單個細纖維網(wǎng)或系列細纖維網(wǎng)的形式使用。術(shù)語"細纖維"表示纖維的纖維大小或直徑為0.001-小于5微米或大約0.001-小于2微米，并且在某些情況，直徑為0.001-0.5微米。多種方法可用于制造細纖維。Chung等，美國專利號6,743,273;Kahlbaugh等，美國專利號5,423,892;McLead，美國專利號3,878,014;Barris，美國專利號4,650,506;Prentice,美國專利號3，676，242;Lohkamp等，美國專利號3,841,953;和Butin等，美國專利號3,849,241;以上所有文獻在此被結(jié)合入本文參考，這些文獻披露了多種細纖維制造技術(shù)。本發(fā)明的細纖維通常是靜電紡絲到基片上。基片可以是可滲透或不可滲透的材料。在過濾應(yīng)用中，無紡過濾介質(zhì)可用作基片。在其他應(yīng)用中，纖維可以紡絲到不可滲透層上，并可以被取出用于下游加工。在所述應(yīng)用中，纖維可以紡絲到金屬桶或箔上。基片可以包括膨脹的PTFE層或Teflon層。所述層可用于多種應(yīng)用中，可以提供過濾和來自活性顆粒的活性。對于本專利申請，術(shù)語"吸附"表示將來自流體流的材料主動吸附并積聚在顆粒表面上的顆粒。術(shù)語"吸收"表示顆粒具有將來自流體流的材料積聚在顆粒的內(nèi)部或空隙空間或空間中的能力。"化學(xué)反應(yīng)性"表示顆粒具有與流體流中的材料起反應(yīng)并且使顆粒特征和流體流中材料的化學(xué)特征發(fā)生化學(xué)變化的能力。在本申請中，"流體流"表示可能含有顆粒的氣體流或液體流。顆粒可以或者從流體流中被過濾掉或者顆?？梢员槐景l(fā)明的顆粒材料吸附、吸收或與它起反應(yīng)。術(shù)語"活性顆粒"在本文中使用時，是指吸收性、吸附性或反應(yīng)性顆粒。術(shù)語"惰性顆粒"是指沒有實質(zhì)吸收、吸附或反應(yīng)能力的顆粒。所述顆?？捎米鞲綦x裝置或用于占據(jù)空間。對于本發(fā)明，術(shù)語"介質(zhì)"包括一種結(jié)構(gòu)，它包括纖維網(wǎng)，包括基本連續(xù)的細纖維團，以及分散在纖維中的本發(fā)明的隔離或間隔材料。在本文中，術(shù)語"介質(zhì)"表示本發(fā)明的纖維網(wǎng)，包括細纖維和分散的顆粒結(jié)合本文披露的某些活性或惰性類型的基片。術(shù)語"元件"表示本發(fā)明的"介質(zhì)"與其他部件的組合，包括(例如)圓柱體或平板結(jié)構(gòu)形式的濾芯部件。在本文中，術(shù)語"網(wǎng)"包括基本連續(xù)或不間斷的細纖維相與隔離顆粒相。連續(xù)網(wǎng)對于妨礙運動相中顆粒污染物載荷的通過是必要的。單個網(wǎng)，兩個網(wǎng)或多個網(wǎng)可以組合以制成本發(fā)明的過濾介質(zhì)。"品質(zhì)因數(shù)"可以被認為是收益成本比，其中效率是收益，而標準化壓力降(AP)是成本(AP/介質(zhì)速度)。"成本"是標準化的，以便可以由不同速度的測試運行比較品質(zhì)因數(shù)。品質(zhì)因數(shù)只是比較介質(zhì)的指標。較大的品質(zhì)因數(shù)值好于小的品質(zhì)因數(shù)值。計算品質(zhì)因數(shù)的公式如下-^頗教f滲激J/"/v々頗遂度；在上面列出的公式中，AP是跨介質(zhì)的壓力降，而公式中使用的單位是cmHg;介質(zhì)面速度的單位是cm/sec;Ln(滲透性)是滲透性的自然對數(shù)。并且滲透性定義如下,絲=7-褒率報告品質(zhì)因數(shù)的測量值的標準單位如下〃6c附母J/6c/m/mc9或(1cm4ec,/c附母在很多應(yīng)用中，尤其是涉及較大流動速率的應(yīng)用，使用另一類型的過濾介質(zhì)，有時一般稱之為"深度"介質(zhì)。通常的深度介質(zhì)包括較厚纏繞的纖維材料。深度介質(zhì)一般以它的孔隙度，密度或百分比固體含量來定義。例如，2-3%的密實度介質(zhì)是這樣設(shè)置的深度介質(zhì)墊，使得大約2-3%的總體積包括纖維材料(固體)，其余部分是空氣或氣體空間。在本發(fā)明過濾器的基片上形成的細纖維層在顆粒分布、過濾性能和纖維分布上應(yīng)當基本均勻?；揪鶆颍硎纠w維對基片具有足夠的覆蓋率，貫穿所覆蓋的基片具有至少某種可測量的過濾效率。本發(fā)明的介質(zhì)可用于層壓物，在過濾器結(jié)構(gòu)中具有多個網(wǎng)。本發(fā)明的介質(zhì)包括至少一個細纖維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。在其上面可以形成細纖維和活性顆粒的基片可以是活性或非活性基片。所述基片可以將活性材料以涂層，顆粒，或纖維的形式整合入基片層，可以對總體結(jié)構(gòu)添加吸附/吸收或反應(yīng)特性。纖維網(wǎng)的總厚度為纖維直徑的大約1-100倍或大約1-300微米或大約5-200微米。所述纖維網(wǎng)可以包括大約5-95wt,y。纖維和大約95-5wt,n/?；钚灶w粒或大約30-75wt.-。/。纖維和大約70-25wt.-。/。活性顆粒，占據(jù)所述層的大約0.1-50vol。/?；蛩鰧拥拇蠹sl-50vom或2-50vo1。/。。介質(zhì)的整體密實度(包括活性或非活性顆粒的貢獻)為大約0.1-大約50%，優(yōu)選大約1-大約30%。不包括結(jié)構(gòu)中顆粒貢獻的所述網(wǎng)的密實度為大約10-大約80%。本發(fā)明的過濾介質(zhì)可以獲得的過濾效率為大約20-大約99.9999%，這按照本文所述的ASTM-1215-89進行測量，使用0.78p單分散聚苯乙烯球形顆粒，速度為13.21Qmi(4米/分鐘)。當用于HEPA類型的應(yīng)用時，在10.5fpm和0.3微米NaCl或DOP粒度下，過濾器的性能為大約99.97%的效率。對于這種類型效率測試的效率數(shù)字(0.3微米DOP，測試速度為10.5&m),產(chǎn)生的效率在20-99.9999%的范圍內(nèi)。品質(zhì)因數(shù)M可以在10-105的范圍內(nèi)。本發(fā)明的過濾纖維網(wǎng)通常在Frazier滲透性試驗中會表現(xiàn)出的滲透性為至少大約1米-分鐘—1，優(yōu)選大約5-大約50米-分鐘—1。當用作非活性顆?；蚋綦x裝置時，表征本發(fā)明纖維網(wǎng)顆粒相的顆粒是這樣的顆粒，它或者對于運動相和夾帶的污染物載荷呈惰性，或者對于運動流體或載荷具有某種特定的活性。本發(fā)明的顆粒材料具有的尺寸能夠改進介質(zhì)的過濾特性和本發(fā)明結(jié)構(gòu)的活性反應(yīng)，吸收或吸附特征。材料可用多種有用的材料制成。材料可以或者對于通過纖維網(wǎng)的運動相和夾帶的顆粒載荷基本呈惰性，或者材料可以與流體或顆粒載荷相互作用。在"惰性"模式，隔離顆粒只改變纖維層和包括一個或多個纖維層的介質(zhì)的物理參數(shù)。當使用與流體或顆粒載荷相互作用的顆粒時，顆粒除了改變介質(zhì)或?qū)拥奈锢硖匦灾?，還可以與運動流體或顆粒載荷的部分起反應(yīng)或吸收或吸附運動流體或顆粒載荷的部分，以便改變穿過纖維網(wǎng)的材料。本文所述技術(shù)的主要目的是改進介質(zhì)或?qū)拥奈锢斫Y(jié)構(gòu)和吸收、反應(yīng)或吸附特征，并且改進過濾性能。為了上述目的，可以使用活性或惰性顆粒。在某些應(yīng)用中，基本惰性顆?？膳c能夠與運動相或顆粒載荷相互作用的顆粒結(jié)合使用。在所述應(yīng)用中，可以使用惰性顆粒和相互作用顆粒的組合。所述活性顆粒和惰性顆粒的組合可以提供改進的過濾特性和吸收、或吸附特性。優(yōu)選的纖維隔離活性、吸附或吸收裝置包括顆粒。所述顆粒，用于本發(fā)明的獨特過濾器結(jié)構(gòu)中，占據(jù)過濾器層或墊中的空間，降低纖維的有效密度，增加了流體通過過濾器的曲折路徑，并且吸收、吸附流體或溶解或分散在流體中的材料或與它們起反應(yīng)。另外，顆?？梢蕴峁C械空間保持效果，同時另外與運動流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或吸附或吸收運動流體中的氣體、液體或固體成分。本發(fā)明的活性層可以包括納米纖維層和分散納米纖維層中本發(fā)明的反應(yīng)性、吸收性、或吸附顆粒。本發(fā)明的納米纖維層的厚度通常在大約0.5-大約300微米，l-大約250微米或2-大約200微米的范圍內(nèi)，并且在層內(nèi)包含占所述層大約0.1-大約50或10-大約50voin/。的本發(fā)明惰性(如果有的話)和活性顆粒形式的顆粒。在這種情況下，本發(fā)明的活性顆?？梢阅硞€量與惰性隔離顆粒結(jié)合。本發(fā)明的活性顆粒用作吸收、吸附流體流內(nèi)的雜質(zhì)或與它起反應(yīng)，而惰性顆粒只在層內(nèi)提供排除體積，以降低密實度，改進效率和其他過濾特性。低壓力降活性顆粒，化學(xué)反應(yīng)，吸收，或吸附基片用于從空氣流中除去氣相雜質(zhì)，是由吸收/吸附/反應(yīng)介質(zhì)的扁平片材巻，與隔離介質(zhì)層疊或巻繞在一起，以形成具有開口的通道和吸收性/吸附性/反應(yīng)性壁的吸附/反應(yīng)性基片而形成。另夕卜，隔離介質(zhì)可以制成是吸收性/吸附性/反應(yīng)性的，以便對最終化學(xué)裝置的總體壽命/性能作出貢獻。形成開口通道的隔離介質(zhì)可以用篩網(wǎng)，聚合物球的單線，膠點，金屬肋，波紋狀金屬絲/聚合物/紙篩網(wǎng)，波紋狀金屬/紙/聚合物片材，聚合物條，黏合劑條，金屬條，陶瓷條，紙條，或者甚至由設(shè)置在介質(zhì)表面的凹痕形成。通過由吸收性/吸附性/反應(yīng)性材料涂敷它們或擠壓/形成它們，這些隔離介質(zhì)可被制成吸收性/吸附性/反應(yīng)性的。污染的空氣流主要沿由隔離介質(zhì)形成的通道引導(dǎo)。空氣與吸附性/反應(yīng)性介質(zhì)壁和/或隔離介質(zhì)相接觸，并隨后被吸附或被起反應(yīng)。通道的大小和形狀由隔離介質(zhì)的形狀和大小控制。示例包括正方形，矩形，三角形，和不確定形狀，可由聚合物/黏合劑的點陣圖形形成。壁和隔離介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)可以特定以吸附酸性，堿性，以及有機和水蒸氣，以及若干特定類的化合物，包括反應(yīng)性羰基化合物，包括甲醛，乙醛和丙酮。反應(yīng)性材料可以多種形式或功能開始。這些形式包括反應(yīng)性顆粒層連接至基片。反應(yīng)性材料可以通過黏合劑或纖維固定在一起，以便封裝，或只是固定，顆粒和/或其他纖維織物材料被附加，以將反應(yīng)性材料固定在位，并使顆粒的脫落減到最小。反應(yīng)性材料還可以夾在纖維織物層之間。所述纖維織物有助于在層之間產(chǎn)生通道或空間。這可以通過高松解度的纖維織物材料實現(xiàn)，所述材料會給予i適當?shù)拈g隔，以及將所有反應(yīng)性顆粒固定在介質(zhì)中的能力。反應(yīng)性或吸附性顆粒可以固定在一起或散布在纖維。顆粒和纖維(還有納米纖維)的組合得到一材料，它具有若干優(yōu)點增強的擴散；允許使用更小的顆粒，從而增加外表面積，并因此提高反應(yīng)速率；增強的滲入反應(yīng)層的滲透力；將顆粒和化學(xué)過濾組合成為單一層；以及將反應(yīng)物直接應(yīng)用于過濾用途，而不需要基片或載體(即浸漬的吸附劑)。除了使用已被浸漬或涂有反應(yīng)物質(zhì)的顆粒之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在形成纖維網(wǎng)和結(jié)構(gòu)之后可以進行上述改性。在形成纖維網(wǎng)和結(jié)構(gòu)之后對顆粒和纖維網(wǎng)賦予反應(yīng)活性可以利用多種不同的涂層工藝實現(xiàn)。例如，噴霧涂層，浸漬涂層，氣溶膠沉積，化學(xué)氣相沉積，吻合涂層，和真空涂層。最后步驟可能涉及干燥工藝，可能包括或不包括熱處理，氣體凈化，或真空方法。特定方面本發(fā)明的第一方面涉及活性顆粒的成巻基片的使用，所述活性顆粒如來自KXIndustries(商品名PLEXX)的活性碳，與尼龍篩網(wǎng)巻繞，以形成低壓力降揮發(fā)性有機化學(xué)過濾器。扁平片材或成巻良好形式的類似活性碳基片可從其他供應(yīng)商處獲得，并且能夠以類似的方式應(yīng)用。材料需要能夠保持形狀和柔性，以能夠形成不同過濾器元件，并且減少顆粒的脫落。本發(fā)明的另一方面涉及使用納米纖維和活性顆粒，如活性碳粉末，同分散到空氣流，或腔室，并且沉積在基片上，所述基片可以是任何薄的、柔性的多孔基片(例如，纖維織物，紙，網(wǎng)狀織物等)。納米纖維捕獲，或固定，吸附性顆粒在薄層上，并因此減少顆粒的脫落。該基片層和納米纖維/吸附層的整個組合隨后與隔離層巻繞，提供非限制性通道，用于空氣流動或傳輸。所述層可以包括顆粒的混合，所述顆粒各自與不同的化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)。例如，活性碳還可以包括浸漬劑，它特定用于酸性，堿性或反應(yīng)性有機雜質(zhì)。示例包括，用于除去胺和氨的檸檬酸，用于除去二氧化硫和其他酸性氣體的氫氧化鉀，和用于除去含有羰基化合物的2，4-二硝基苯肼。本發(fā)明的第三方面是使用納米纖維和檸檬酸粉末，或小顆粒，同分散到空氣流，或腔室，并且沉積在基片上，所述基片可以是任何薄的、柔性的多孔基片(例如，纖維織物，紙，網(wǎng)狀織物等)。本發(fā)明的另一方面涉及在本發(fā)明的元件中使用催化Ti02顆粒，纖維或?qū)印Ｋ龃呋瘜?，當受到UV光照射時，可以在催化劑和落入運動相的材料之間引起化學(xué)反應(yīng)，并且可以除去材料或者將所述材料從有毒或有害的材料轉(zhuǎn)變成良性材料。具有某種比例的UV(小于350nm)和可見光輻射(約350-700nm)的環(huán)境光照通?？梢允浅浞州椛淠芰吭?，為元件中的Ti02獲得催化效果。如果環(huán)境條件不足以獲得活性，元件可以利用單獨的UV源。熒光UV源是己知的，并且可以用作單獨的照射源，或可以整合入元件，以提供大量的UV輻射到Ti02上。納米纖維捕獲，或固定反應(yīng)性顆粒在薄層上，并因此減少顆粒的脫落。該基片層和納米纖維/吸附層的整個組合隨后與隔離層巻繞，提供非限制性通道，用于空氣流動或傳輸。含有分散在層中的活性顆粒的細纖維層可以由多種聚合物種類制成。因為聚合物種類包括一系列聚合物材料，聚合物可以是單一聚合物種類或聚合物種類的混合或兩種或兩種以上聚合物種類的聚合物合金。纖維可以利用任何已知的細纖維制造技術(shù)制成，所述技術(shù)涉及在必要時將聚合物與其他聚合物或添加劑組合，并然后使用成型技術(shù)使聚合物成形為希望的細纖維聚合物。分別使用了混合比例為48%-52wt。/。的例1中的聚合物和例2中的聚合物。本發(fā)明的另一方面是使用納米纖維和離子交換樹脂，或小顆粒，同分散到空氣流，或腔室，并且沉積在基片上，所述基片可以是任何薄的、柔性的多孔基片(例如，纖維織物，紙，網(wǎng)狀織物等)。納米纖維捕獲，或固定反應(yīng)性顆粒在薄層中，并因此減少顆粒的脫落。該基片層和納米纖維/吸附層的整個組合隨后與隔離層巻繞，提供非限制性通道，用于空氣流動或傳輸?？捎米鞅景l(fā)明纖維聚合物組合物的聚合物材料包括加聚物和縮聚物材料，如聚烯經(jīng)，聚甲醛，聚酰胺，聚酯，纖維素醚和酯，聚亞烴化硫，聚芳撐氧，聚砜，改性的聚砜聚合物及其混合物。屬于上述屬類的優(yōu)選材料包括聚乙烯，聚丙烯，聚(氯乙烯)，聚甲基丙烯酸甲酯(和其他丙烯酸樹脂)，聚苯乙烯，及其共聚物(包括ABA型嵌段共聚物)，聚(偏氟乙烯)，聚(偏氯乙烯)，交聯(lián)和非交聯(lián)形式的各種水解度(87%-99.5%)的聚乙烯醇。優(yōu)選的加聚物傾向于玻璃狀的(Tg大于室溫)。對于聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯聚合物組合物或合金或低結(jié)晶度的聚偏氟乙烯和聚乙烯醇材料來說，是這種情況。一類的聚酰胺縮聚物是尼龍材料。術(shù)語"尼龍"是屬名，用于所有長鏈合成聚酰胺。通常，尼龍命名包括一系列數(shù)字，如在尼龍-6,6中，表示原材料是C6二胺和C6二酸(第一個數(shù)字表示C6二胺，而第二個數(shù)字表示Q二羧酸化合物)。尼龍可以由在存在少量水的情況下s已內(nèi)酰胺的縮聚作用制成。該反應(yīng)形成尼龍-6(由環(huán)內(nèi)酰胺制成-又被稱作s-氨基已酸)，它是線性聚酰胺。另外，還涉及尼龍共聚物。共聚物可以通過將不同二胺化合物，不同二酸化合物和不同環(huán)內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)結(jié)合成反應(yīng)混合物，然后形成在聚酰胺結(jié)構(gòu)上具有隨機定位的單體材料的尼龍，來制備。例如，尼龍6，6-6,10材料是用環(huán)己二胺和二酸的C6和do混合物制造的尼龍。尼龍6,6-6,6,10是由s氨基已酸，環(huán)己二胺和C6和do二酸材料的混合物的共聚作用制造的尼龍。嵌段共聚物也可用于本發(fā)明的方法中。對于所述共聚物，溶劑溶脹劑的選擇是重要的。所選擇的溶劑是這樣的，使得兩種嵌段均可溶解在溶劑中。一個例子是二氯甲烷溶劑中的ABA(苯乙烯-EP-苯乙烯)或AB(苯乙烯-EP)聚合物。如果一種成分不可溶于溶劑中，它會形成凝膠。所述嵌段共聚物的例子是Kraton類型的苯乙烯-b-丁二烯和苯乙烯-b-氫化丁二烯(乙烯丙烯)，？凸狀《類型的6-已內(nèi)酰胺-b-環(huán)氧乙烷，Sympatex聚酯-b-環(huán)氧乙烷和環(huán)氧乙烷和異氰酸酯的聚氨酯。加聚物如聚偏氟乙烯，間規(guī)聚苯乙烯，偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，聚乙烯醇，聚醋酸乙烯酯，非晶形加聚物，如聚(丙烯腈)及其與丙烯酸和甲基丙烯酸酯的共聚物，聚苯乙烯，聚(氯乙烯)及其各種共聚物，聚(甲基丙烯酸甲酯)及其各種共聚物，可以相對容易地溶液紡絲，因為它們在低壓和溫度下可溶解。不過，高度結(jié)晶的聚合物，如聚乙烯和聚丙烯需要高溫、高壓溶劑，如果它們要進行溶液紡絲的話。因此，聚乙烯和聚丙烯的溶液紡絲是非常困難的。靜電溶液紡絲是制備納米纖維和微纖維的一種方法。用于本發(fā)明該層的聚氨酯(PU)聚醚可以是脂族或芳族聚氨酯，這取決于所用的異氰酸酯，并且可以是聚醚型聚氨酯或聚酯聚氨酯。具有良好物理特性的聚醚氨基甲酸乙酯可以通過羥基封端的聚醚或聚酯中間體和具有脂族或芳族(MDI)二異氰酸酯的增鏈劑的熔融聚合來制備。羥基封端的聚醚具有環(huán)氧烷烴重復(fù)單元，包含2-10個碳原子，并且重量平均分子量為至少1000。增鏈劑是基本不分支的二醇，具有2-20個碳原子。增鏈劑的用量從0.5-小于2摩爾/每摩爾羥基封端的聚醚。優(yōu)選的，聚醚聚氨酯是熱塑性的并且具有的熔點為大約140°C-250°C或以上(例如，150。C-25(TC)，優(yōu)選180。C或以上。在第一種模式，本發(fā)明的聚氨酯聚合物可以只是通過將二-，三-或更高官能度的芳族或脂族異氰酸酯化合物與可以包括聚酯多元醇或聚醚多元醇的多元醇化合物結(jié)合來制備。多元醇中活性氫原子與異氰酸酯基團之間的反應(yīng)以直截了當?shù)姆绞叫纬闪思映删郯滨ゾ酆衔锊牧?。OH:NCO比率通常為大約1:1，在完成的聚合物中留下很少或沒有未反應(yīng)的異氰酸酯。在任何未反應(yīng)的異氰酸酯化合物中，利用異氰酸酯反應(yīng)化合物可以清除反應(yīng)性。在第二種模式，聚氨酯聚合物能夠以逐步方式由異氰酸酯封端的預(yù)聚物材料合成。聚氨酯可以由異氰酸酯封端的聚醚或聚酯制成。異氰酸酯封端的多元醇預(yù)聚物可以用芳族或脂族二羥基化合物進行擴鏈。術(shù)語"異氰酸酯封端的聚醚或聚氨酯"一般是指預(yù)聚物，它包括多元醇，已經(jīng)與二異氰酸酯化合物(即，包含至少兩個異氰酸酯(-NCO)基團的化合物)起反應(yīng)。在優(yōu)選的形式中，預(yù)聚物的官能度為2.0或以上，平均分子量為大約250-10,000或600-5000，并且被制備成基本不含未反應(yīng)的單體異氰酸酯化合物。術(shù)語"未反應(yīng)的異氰酸酯化合物"是指含有游離單體的脂族或芳族異氰酸酯化合物，即，結(jié)合預(yù)聚物的制備用作原材料，并且在預(yù)聚物組合物中保持不反應(yīng)的二異氰酸酯化合物。本文中所用的術(shù)語"多元醇"，一般是指聚合化合物，具有過于一個的羥基(-OH)基團，優(yōu)選脂族聚合(聚醚或聚酯)化合物，它用羥基基團在每一端封端。擴鏈劑是雙官能和/或三官能化合物，具有的分子量為62-500，優(yōu)選脂族二醇具有2-14個碳原子，例如，乙二醇，1，6-己二醇，二乙二醇，二丙二醇，禾B，特別是l,4-丁二醇。不過，同樣合適的是對苯二酸的二酯，乙二醇具有2-4個碳原子，例如，對苯二酸二-乙二醇或1，4-丁二醇，氫醌的羥基亞垸基醚，例如，1，4-二(B-羥乙基)-氫醌，(環(huán))脂族二胺，例如，異佛樂酮-二胺，乙二胺，1,2-，1,3-丙烯-二胺，N-甲基-l，3-丙烯-二胺，N，N'-二甲基-乙烯-二胺，和芳族二胺，例如，2,4-和2，6-二苯乙烯-二胺，3，5-二乙基-2,4-和域-2，6-二苯乙烯-二胺，和第一鄰-二-，三-和/或四-烷基-取代的4,4'-二氨基二苯甲烷。還可以使用上述擴鏈劑的混合物。優(yōu)選的多元醇是聚酯，聚醚，聚碳酸酯或其混合物。多種多元醇化合物可用于制備預(yù)聚物。在優(yōu)選實施例中，多元醇可以包括聚合二醇，包括例如，聚醚二醇和聚酯二醇及其混合物或共聚物。優(yōu)選的聚合二醇是聚醚二醇，更優(yōu)選是聚垸撐醚二醇。示例的聚垸撐聚醚二醇包括，例如，聚乙烯醚二醇，聚丙烯醚二醇，聚四甲基醚二醇(PTMEG)和聚六亞甲基醚二醇及其混合物或共聚物。所述聚垸撐醚二醇中優(yōu)選的是PTMEG。聚酯二醇中優(yōu)選的是，例如，聚己二酸丁二醇酯二醇和聚己二酸乙二醇酯二醇及其混合物或共聚物。其他聚醚多元醇可以通過使在烷撐基中具有2-4個碳原子的一種或多種環(huán)氧烷烴與其內(nèi)包含兩個結(jié)合的活性氫原子的起始分子起反應(yīng)來制備。下面提到的是環(huán)氧垸烴的例子環(huán)氧乙烷，1,2-環(huán)氧丙烷，表氯醇和l,2-和2，3-環(huán)氧丁垸。優(yōu)選使用環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙垸和1，2-環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的混合物。環(huán)氧烷烴可以單獨使用，交替連續(xù)或以混合物的形式使用。起始分子包括，例如水，氨基醇，如N-烷基二乙醇胺，例如N-甲基-二乙醇胺，和二醇，如乙二醇，1,3-丙二醇，1，4-丁二醇和1,6-己二醇。還可以使用起始分子的混合物。合適的聚醚多元醇還是四氫呋喃的含有羥基基團的聚合產(chǎn)物。合適的聚酯多元醇可以由，例如，具有2-12個碳原子，優(yōu)選4-6個碳原子的二羧酸，和多元醇制備。合適的二羧酸包括，例如脂族二羧酸，如丁二酸，戊二酸，己二酸，辛二酸，壬二酸和癸二酸，以及芳族二羧酸，如鄰苯二甲酸，間苯二甲酸和對苯二甲酸。二羧酸可以單獨使用或以混合物形式使用，例如，以丁二酸，戊二酸和己二酸混合物的形式。制備聚酯多元醇，使用相應(yīng)的二羧酸衍生物，如在醇基中具有l(wèi)-4個碳原子的羧酸二酯，羧酸酐或羧酸氯化物，來取代二羧酸，可能是有利的。多元醇的例子是具有2-10，優(yōu)選2-6個碳原子的二醇，如乙二醇，二乙二醇，1，4-丁二醇，1，5-戊二醇，1,6-己二醇，1,10-癸二醇，2，2-二甲基-1,3-丙二醇，1，3-丙二醇和二丙二醇。根據(jù)需要的特性，多元醇可以單獨使用，或者可選地彼此混合使用。同樣合適的是碳酸與上述二醇的酯，特別是具有4-6個碳原子的二醇，如1，4-丁二醇和/或1，6-己二醇，w-羥基羧酸的縮聚產(chǎn)物，例如"-羥基己酸，和優(yōu)選內(nèi)酯的聚合產(chǎn)物，例如，可選替代的"己內(nèi)酯。上述優(yōu)選用作聚酯多元醇乙二醇聚己二酸，1，4-丁二醇聚己二酸，乙二醇-l,4-丁二醇聚己二酸，1,6-己二醇新戊二醇聚己二酸，1,6-己二醇-1，4-丁二醇聚己二酸和聚己酸內(nèi)酯。聚酯多元醇的分子量為600-5000。用于獲得聚合物或預(yù)聚物的多元醇的平均分子量數(shù)量在大約800-大約3500的范圍內(nèi)，以及其內(nèi)所有的組合和亞組合。更優(yōu)選的，多元醇的平均分子量數(shù)量在大約1500-大約2500的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是數(shù)量平均分子量為大約2000。預(yù)聚物中的多元醇可以用異氰酸酯化合物封端或可以完全與熱塑性聚氨酯(TPU)反應(yīng)。多種二異氰酸酯化合物可用于制備本發(fā)明的預(yù)聚物。一般來說，二異氰酸酯化合物可以是芳族或脂族，優(yōu)選芳族二異氰酸酯化合物。包括在合適有機二異氰酸酯的是，例如，脂族，環(huán)脂族，芳脂族，雜環(huán)和芳族二異氰酸酯，如披露于，例如，JustusLiebigsAnnalenderChemie，562，75-136頁。合適的芳族二異氰酸酯化合物的例子包括二苯甲烷二異氰酸酯，二甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯，亞苯基二異氰酸酯，和萘二異氰酸酯及其混合物。合適的脂族二異氰酸酯化合物的例子包括二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯和環(huán)己垸二異氰酸酯及其混合物。二異氰酸酯化合物中優(yōu)選的是MDI，至少部分是由于它的一般商業(yè)可用性，和高度安全性，以及它的一般理想的與增鏈劑的反應(yīng)性(下文將更全面地討論)。除了上述示例的以外，其他二異氰酸酯化合物對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說在掌握了本發(fā)明后是顯而易見的。下述是具體例子脂族二異氰酸酯，如環(huán)己垸二異氰酸酯，環(huán)脂族二異氰酸酯，如異佛樂酮二異氰酸酯，1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯，1-甲基-2,4-和-2,6-環(huán)己烷二異氰酸酯以及相應(yīng)的同質(zhì)異構(gòu)混合物，4,4'-，2,4'-和2,2'-雙環(huán)己基甲垸二異氰酸酯以及相應(yīng)的同質(zhì)異構(gòu)混合物，和優(yōu)選的芳族二異氰酸酯，如2，4-二苯乙烯二異氰酸酯，2，4-和2，6-二苯乙烯二異氰酸酯的混合物，4,4'-，2,4'-和2，2'-二苯基甲烷二異氰酸酯，2，4'-和4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物，氨基甲酸乙酯改性的液體4,4'-和域2,4'-二苯基甲垸二異氰酸酯，4，4'-二異氰酸二苯乙烷-(l，2)和1,5-亞萘基二異氰酸酯。優(yōu)選使用1，6-環(huán)己垸二異氰酸酯，異佛樂酮二異氰酸酯，二甲基環(huán)己垸二異氰酸酯，二苯甲烷二異氰酸酯同質(zhì)異構(gòu)混合物，具有4，4'-二苯甲烷二異氰酸酯的含量大于96wt.%，尤其是4,4'-二苯甲垸二異氰酸酯和1,5-亞萘基二異氰酸酯。為了制備TPU，鏈延長成分可選地在存在催化劑，輔助物質(zhì)和/或添加劑的條件下起反應(yīng)，用量是NCO基團對所有NCO-反應(yīng)基團總和的當量比，特別是低分子量二醇/三醇和多元醇的OH基團，為0.9:1.0-1.2:1.0，優(yōu)選0.95:1.0-1.10:1.0。合適的催化劑，尤其是加速二異氰酸酯的NCO基團和二醇成分的羥基基團之間的反應(yīng)的催化劑，是現(xiàn)有技術(shù)己知的傳統(tǒng)叔胺，例如，三乙胺，二甲基環(huán)己胺，N-甲基嗎啡啉，N，N'-二甲基-哌嗪，2-(二甲氨基乙氧基)-乙醇，和二氮雜二環(huán)-(2，2，2)-辛烷等，以及尤其是有機金屬化合物，如鈦酸酯，鐵化合物，錫化合物，例如，二乙酸錫，二異辛酸錫，二月桂酸錫或脂族羧酸的錫二垸基鹽，如二乙酸二丁基錫，或二丁基二月桂酸錫等。催化劑通常的用量為0.0005-0.1份/100份多羥基化合物。除了催化劑之外，還可以將輔助物質(zhì)和/或添加劑整合入鏈延長成分?？赡芴岬降睦影櫥瑒?，防結(jié)塊劑，抑制劑，抗水解、光、熱和變色的穩(wěn)定劑，防火劑，著色劑，色素，無機和/或有機填料和增強劑。增強劑特別是纖維增強材料，例如，無機纖維，是按照現(xiàn)有技術(shù)制備的并且還能夠以一定大小提供。可以結(jié)合入PU的其他成分是熱塑性材料，例如聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，尤其是ABS。其他彈性體，例如，橡膠，乙烯-乙酸乙烯聚合物，苯乙烯丁二烯共聚物和其他PU，同樣可以使用。同樣適合結(jié)合的是商用的增塑劑，例如，磷酸鹽，鄰苯二甲酸酯，己二酸，癸二酸酯。本發(fā)明的PU是連續(xù)生產(chǎn)的?？梢允褂靡阎膸焦に嚮驍D壓工藝。成分可以同時，即一次注射，或連續(xù)，即通過預(yù)聚物工藝進行計量。在這種情況下，預(yù)聚物可以分批或連續(xù)導(dǎo)入擠壓機的第一部分，或者它可以在設(shè)置在上游的單獨預(yù)聚物裝置中制備。優(yōu)選使用擠壓工藝，可選地結(jié)合預(yù)聚物反應(yīng)器。纖維可以通過傳統(tǒng)方法制成，并且可以通過對聚氨酯PU或混合的聚醚氨基甲酸乙酯和添加劑進行熔融紡絲制成。熔融紡絲是公知的工藝，其中，聚合物通過受擠壓熔化，通過紡絲頭進入空氣，通過冷卻固化，并通過將纖維巻繞在收集裝置上進行收集。通常，在聚合物溫度為大約15(TC-大約30(TC下熔融紡絲纖維。聚合材料已經(jīng)被制作成無紡織物和紡織物，纖維和微纖維。聚合材料提供產(chǎn)品穩(wěn)定性所需的物理特性。所述材料不應(yīng)當在光照、潮濕、高溫或其他不利環(huán)境影響下在尺寸上顯著變化，發(fā)生分子量下降，變得少柔性或發(fā)生應(yīng)力斷裂，或物理損傷。本發(fā)明涉及改進的聚合材料，它可以在面對諸如環(huán)境光照的入射電磁輻射、熱、潮濕和其他物理挑戰(zhàn)時保持物理特性。我們業(yè)已發(fā)現(xiàn)，以聚合物混合物、合金形式或交聯(lián)化學(xué)結(jié)合的結(jié)構(gòu)形成包括兩種或兩種以上聚合材料的聚合物組合物是相當有利的。我們相信，所述聚合物組合物通過改變聚合物屬性，如改進聚合物鏈的柔性或鏈活動性，增加總體分子量和通過形成聚合材料的網(wǎng)絡(luò)提供強化，來改進物理特性。在這種構(gòu)思的一種實施例中，兩種相關(guān)或不相關(guān)的聚合材料可以混合，用于獲得有利的特性。例如，高分子量聚氯乙烯可以與低分子量聚氯乙烯混合。類似地，高分子量尼龍材料可以與低分子量尼龍材料混合。另外，總聚合屬類的不同物類可以混合。例如，高分子量苯乙烯材料可以與低分子量、高沖擊強度聚苯乙烯混合。尼龍-6材料可以與尼龍共聚物，如尼龍-6,6-6，6，10共聚物混合。另外，具有低水解度的聚乙烯醇，如80%-87%水解的聚乙烯醇可以與水解度為98-99.9%和以上的完全或超強水解的聚乙烯醇混合。所有這些混合的材料可以利用合適的交聯(lián)機理進行交聯(lián)。尼龍可以利用可與酰胺鍵中的氮原子反應(yīng)的交聯(lián)劑交聯(lián)。聚乙烯醇材料可以利用羥基反應(yīng)性材料，如單醛，如甲醛，尿素，三聚氰胺-甲醛樹脂及其相似物，硼酸和其他無機化合物，二醛，二酸，氨基甲酸乙酯，環(huán)氧樹脂和其他已知的交聯(lián)劑進行交聯(lián)。交聯(lián)技術(shù)是公知和理解的現(xiàn)象，其中，交聯(lián)試劑反應(yīng)并形成聚合物鏈之間的共價鍵，以顯著改進分子量，耐化學(xué)性，總體強度和對機械降解的抗性。我們業(yè)已發(fā)現(xiàn)，添加材料可以顯著改進細纖維形式的聚合材料的特性。通過使用添加材料，可以明顯改進對熱，潮濕，沖擊，機械應(yīng)力和其他負面環(huán)境影響的耐受性。我們業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在處理本發(fā)明的微纖維材料時，添加材料可以改進疏油特征，疏水特征，并且表現(xiàn)出有助于改進材料的化學(xué)穩(wěn)定性。我們相信，微纖維形式的本發(fā)明的細纖維通過使用這些疏油和疏水添加劑得以改進，因為這些添加劑形成保護性涂層，燒蝕表面或滲透表面至某種深度，以改進聚合材料的性質(zhì)。我們相信，所述材料的重要特征是存在強疏水性基團，它優(yōu)選還具有疏油特征。強疏水性基團包括碳氟化合物基團，疏水性碳氫化合物表面活性劑或塊和實質(zhì)碳氫化合物低聚組合物。所述材料以組合物制造，具有部分分子傾向于與聚合材料相容，通常提供與聚合物的物理鍵或結(jié)合，而強疏水性或疏油性基團，由于添加劑與聚合物的結(jié)合，形成位于表面上的保護性表面層或與聚合物表面層形成合金或混合。對于具有10%添加劑含量的0.2-微米纖維，計算的表面厚度為大約50A，如果添加劑已朝向表面移動的話。相信會發(fā)生移動，這是由于塊體材料中疏油或疏水基團的不相容性質(zhì)。50A的厚度似乎是保護性涂層的合理厚度。對于0.05-微米直徑的纖維，50A的厚度對應(yīng)20%的質(zhì)量。對于2微米厚的纖維，50A的厚度對應(yīng)2%的質(zhì)量。優(yōu)選添加材料的用量為大約2-25wt，。?？梢耘c本發(fā)明的聚合材料結(jié)合使用的低聚物添加劑包括分子量為大約500-大約5000，優(yōu)選大約500-大約3000的低聚物，包括氟化物，非離子表面活性劑和低分子量樹脂或低聚物?？捎玫谋椒犹砑硬牧系氖纠‥nzo-BPA，Enzo-BPA/苯酚，Enzo-TBP，Enzo-COP和其他相關(guān)的酚醛塑料，這些材料從EnzymolInternationalInc.，Columbus,Ohio獲得?，F(xiàn)有很多種纖維過濾介質(zhì)用于不同的用途。本發(fā)明所述的耐用納米纖維和微纖維可以添加到任何介質(zhì)中。本文所披露的纖維還可用于替代這些現(xiàn)有介質(zhì)的纖維成分，獲得改進性能(改進的效率和/或降低的壓力降)的顯著優(yōu)點，這是由于它們具有小的直徑，同時表現(xiàn)出更大的耐用性。聚合物納米纖維和微纖維是已知的，不過，它們的使用非常有限，這是因為它們對機械應(yīng)力的脆弱性，以及由于它們非常高的表面積與體積之比，它們對化學(xué)降解的敏感性。本發(fā)明所述的纖維解決了上述局限性，并因此可應(yīng)用于很多種過濾，紡織品，薄膜和其他多種用途。本發(fā)明的介質(zhì)結(jié)構(gòu)包括具有第一表面的第一層可滲透粗纖維介質(zhì)或基片。第一層細纖維介質(zhì)固定至第一層可滲透粗纖維介質(zhì)的第一表面。優(yōu)選地，第一層可滲透粗纖維材料包括平均直徑為至少10微米，通常并優(yōu)選為大約12(或14)-30微米的纖維。同樣優(yōu)選地，第一層可滲透粗纖維材料包括基重不大于大約200g/m2，優(yōu)選大約0.50-150g/m2，最優(yōu)選至少8g/m2的介質(zhì)。優(yōu)選的，第一層可滲透粗纖維介質(zhì)為至少0.0005英寸(12微米)厚，并通常和優(yōu)選為大約0.001-0.030英寸(25-800微米)厚。本發(fā)明的元件，包括細纖維和分散的顆粒層，可以與本說明書其他部分所討論的多種其他層結(jié)合。所述層可以制成本發(fā)明的扁平或共平面片材形式的層或可以是折疊的，波紋狀的或形成構(gòu)成本發(fā)明的低壓力降流通元件所需的實際上任何其他截面形狀。基片可以包括膨脹的聚PTFE層或Teflon層?；€可以基本不含特氟綸(Teflon)，膨脹的聚PTFE層，或拉伸的PTFE纖維或?qū)印Ｋ鰧涌捎糜诙喾N應(yīng)用中，可以提供過濾和來自活性顆粒的活性。所述層還可以幫助限制顆粒進入元件。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，第一層可滲透粗纖維材料包括這樣的材料，如果通過Frazier滲透性試驗獨立于結(jié)構(gòu)的其余部分進行評估，所表現(xiàn)出的滲透性為至少1米/分鐘，并通常和優(yōu)選為大約2-900米/分鐘。在本文中，當提到效率時，除非另有說明，效率是指按照ASTM-1215-89進行測量，使用0.78u單分散聚苯乙烯球形顆粒，速度為20f^m(6.1米/分鐘)，如本文所述。優(yōu)選地，固定至可滲透粗纖維介質(zhì)層的第一表面的細纖維材料層是一層納米和微纖維介質(zhì)，其中，纖維的平均纖維直徑不大于大約2微米，一般并優(yōu)選不大于大約1微米，并通常和優(yōu)選的纖維直徑小于0.5微米，并在大約0.05-0.5微米的范圍內(nèi)。另外，優(yōu)選固定至第一層可滲透粗纖維材料的第一表面的第一層細纖維材料的總厚度不大于大約30微米，更優(yōu)選不大于20微米，最優(yōu)選不大于大約IO微米，并且通常和優(yōu)選是厚度為所述層的細纖維平均直徑的大約l-8倍內(nèi)(并更優(yōu)選不大于5倍)。靜電紡絲工藝可以形成單位的微纖維或納米纖維。用于形成纖維的合適裝置在Barris，美國專利號4,650,506中示出。該裝置包括容器，其中容納有形成細纖維的聚合物溶液，泵和旋轉(zhuǎn)型噴射裝置或噴射器，聚合物溶液被泵送到該噴射器。噴射器一般由旋轉(zhuǎn)接頭，包括多個偏置孔的旋轉(zhuǎn)部分和連接向前部分和旋轉(zhuǎn)接頭的軸組成。旋轉(zhuǎn)接頭通過空心軸將聚合物溶液導(dǎo)向向前部分。另外，旋轉(zhuǎn)部分可以浸入聚合物的容器中，由容器和泵輸送。旋轉(zhuǎn)部分隨后從容器獲得聚合物溶液，并且當它在靜電場旋轉(zhuǎn)時，對準收集介質(zhì)的靜電場加速溶液的液滴，正如下文所討論的。面向噴射器，但與其間隔的是大體平面的柵格60，在它上面設(shè)置有收集介質(zhì)(即基片或組合基片)?？諝饪梢酝ㄟ^柵格抽吸。收集介質(zhì)繞輥通過，所述輥靠近柵格的相對端設(shè)置。通過合適的靜電電壓源和連接并分別連接至柵格和噴射器在噴射器和柵格之間保持高電壓靜電勢。在使用時，聚合物溶液從容器被泵送到旋轉(zhuǎn)接頭或容器。向前部分旋轉(zhuǎn)，而液體從孔排出，或者從容器中獲得，并且從噴射器的外緣朝向位于柵格上的收集介質(zhì)運動。具體地講，柵格和噴射器之間的靜電勢對材料施加電荷，導(dǎo)致要從那里噴射的液體作為細纖維，被吸向柵格，它們到達那里并被收集在基片或效率層上。對于溶液中的聚合物，在纖維飛向柵格期間溶劑從纖維上蒸發(fā)；因此，纖維到達基片或效率層，而不需要大量溶劑。細纖維結(jié)合到柵格處首先遇到的基片纖維上。選擇靜電場強度，以確保隨著聚合材料從噴射器向收集介質(zhì)加速，加速度足以使材料形成非常細的微纖維或納米纖維結(jié)構(gòu)。加大或減慢收集介質(zhì)的前進速度可以將或多或少的噴射纖維沉積在成形介質(zhì)上，從而允許控制沉積在其上的每一層的厚度。旋轉(zhuǎn)部分可以具有多種有利的位置。旋轉(zhuǎn)部分可以設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平面上，使得該平面垂直于收集介質(zhì)的表面或以任意角度設(shè)置。旋轉(zhuǎn)介質(zhì)可以設(shè)置平行于或略微從平行方向偏離。片材狀基片在工位展開。片材狀基片隨后被導(dǎo)向拼接工位，其中，多個長度的基片可被拼接，用于連續(xù)作業(yè)。連續(xù)長度的片材狀基片被導(dǎo)向細纖維技術(shù)工位，它包括上述的紡絲技術(shù)，其中，紡絲裝置形成細纖維，并且放置細纖維在片材狀基片上的過濾層。細纖維層在片材狀基片上在形成區(qū)形成之后，所述細纖維層和基片被導(dǎo)向熱處理工位，以便進行合適的處理。片材狀基片和細纖維層然后在效率監(jiān)測儀中進行測試，并且必要時在嚙合工位嚙合。片材狀基片和纖維層隨后轉(zhuǎn)向合適的巻繞工位，以便巻繞在合適的心軸上，供進一步處理。本發(fā)明的元件當使用過濾模式時，應(yīng)當具有最小的壓力降，以便作為過濾器具有可接受的功能，并且獲得活性顆粒的活性。所述壓力降信息對于本發(fā)明過濾裝置的類型是已知的。所述壓力降參數(shù)定義本發(fā)明過濾元件的使用壽命。本發(fā)明的元件，當使用流通模式而沒有居間過濾器層時，應(yīng)當少有或沒有對運動流流動通過元件的阻力(例如，小于0.1英寸或小于1-5英寸的水)。流動不應(yīng)受約束，不過，流體在元件內(nèi)的停留時間必須足以獲得元件中所需的足夠的接觸和吸收/吸附/反應(yīng)，以獲得來自元件內(nèi)活性顆粒的需要活性。根據(jù)活性顆粒，可用的停留時間可以從大約O.Ol到只要實現(xiàn)除去某些夾帶材料所需要的時間。停留時間可以為0.02秒至長達5分鐘，并且通常在大約0.01-60秒，0.01-1秒或少到0.02-0.5秒的范圍內(nèi)。所述裝置的壽命由活性顆粒的載荷和裝置中的殘留活性量定義。一些少量的壓力降可以被設(shè)計入元件中，以減緩流動，并且延長停留時間，而又不會明顯阻礙流動。本發(fā)明的介質(zhì)，網(wǎng)，層或元件可以再生。就本發(fā)明反應(yīng)顆粒來說，顆粒可以通過對顆粒進行化學(xué)處理來再生。就吸收性或吸附性顆粒來說，顆?？梢酝ㄟ^加熱元件到一溫度，該溫度足以從顆粒表面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)驅(qū)動吸收或吸附材料來生成。元件還可以被抽真空，使得降低壓力的影響可以從吸附性顆粒的表面或從吸收性顆粒的內(nèi)部除去揮發(fā)性材料。反應(yīng)物質(zhì)可以通過首先從活性物質(zhì)與流體相中進入材料的反應(yīng)物中除去任何反應(yīng)副產(chǎn)品來再生。在一個所述反應(yīng)中，除去了副產(chǎn)品，保留在元件內(nèi)的顆粒通過使活性材料的溶液或懸浮液通過元件來強化，導(dǎo)致包括細纖維層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)積聚額外量的反應(yīng)材料。示例部分例1使用由Noveon生產(chǎn)的熱塑性脂族聚氨酯化合物TECOPHILICSP-80A-150TPU。聚合物是聚醚聚氨酯，通過將二環(huán)己基甲垸4,4'-二異氰酸酯與多元醇反應(yīng)而制成。聚合物例2通過端基滴定分析尼龍6,6，6-6，10尼龍共聚物樹脂(SVP-651)的共聚物的分子量(J.E.Walz和G.B.Taylor，確定尼龍的分子量，Anal.Chem.Vol.19，Number7，pp448-450(1947)。平均分子量數(shù)量為21,500和24,800之間。組合物通過三種成分的尼龍，尼龍6約45%，尼龍66約20%和尼龍610約25%的熔點溫度的相圖來估算。(286頁，NylonPlasticsHandbook,MelvinKohaned.HanserPublisher,NewYork(1995))。報導(dǎo)的SVP651樹脂的物理特性如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>聚合物例3將前述聚合物例2中的共聚酰胺(尼龍6,6-6,6,10)與酚醛樹脂混合，稱之為GeorgiaPacific5137?；旌衔锏哪猃埛尤渲谋嚷始捌淙埸c如下_M_熔點溫度(°F)聚酰胺酚醛樹脂=100:0150聚酰胺酚醛樹脂=80:20110聚酰胺酚醛樹脂=65:3594聚酰胺酚醛樹脂=50:5065該新型纖維化學(xué)物的彈性優(yōu)點來自聚合物與聚氨酯的混合。本發(fā)明使用的聚氨酯是聚合物Ex.l，從Noveon,Inc.獲得，并被命名為TECOPHILICSP-80A-150熱塑性聚氨酯。這是一種醇可溶性聚合物，并通過劇烈攪拌4小時在60'C下溶解在乙醇中。在四小時結(jié)束后，溶液被冷卻到室溫，通常冷卻過夜。聚合物溶液的固體含量為大約13%wt，盡管建議也可以使用不同的聚合物固體含量是合理的。在冷卻到室溫后，在25'C下測量粘度，并且發(fā)現(xiàn)大約為340cP。該溶液在不同條件下成功地電紡絲。圖1A和1B示出一系列掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，示出了初紡纖維連同某些官能性顆粒(SEM圖像)。在化學(xué)過濾領(lǐng)域，上述SEM圖像1(圖1)中示出的顆粒是活性碳顆粒，用于除去氣相中的某些化學(xué)物。所述顆粒的吸附能力與它們的處理后條件有密切的關(guān)系。在電紡絲中，在電紡絲纖維形成和干燥時從電紡絲纖維離開的溶劑蒸氣易于被碳顆粒吸附，因而限制了它們的總體能力。為了從活性碳顆粒"沖洗"溶劑分子，因此有必要在超過溶劑沸點的溫度下對結(jié)構(gòu)進行加熱，在這里是溫度78-79°C，持續(xù)較長的時間，以便使任何殘余的溶劑離開碳顆粒。因此，所述纖維在上述所示示例中在后處理工藝期間應(yīng)當能夠承受上述極端溫度。為了改進所述纖維的耐溫性，同時從它們的高彈性和粘著性中獲益(希望粘接活性和/或非活性顆粒等)，我們將基于聚氨酯的聚合物溶液與聚合物溶液聚合物示例2混合，其中聚合物示例2是基于聚酰胺的溶液。最后，我們使用了聚合物示例1和聚合物示例2之間的混合比率為48/52%wt;所得到的溶液的粘度為大約210cP?；旌贤ㄟ^在室溫下只是劇烈攪拌混合物若干分鐘來完成?；旌衔锏碾娂徑z利用通常工藝完成。初紡纖維然后經(jīng)過加熱；在這里加熱是在11(TC下進行2分鐘。由該聚合物溶液混合物聚合物示例1和聚合物示例2電紡絲的纖維具有極好的溫度穩(wěn)定性和良好的彈性和粘著性，這些性能在溶液的任何成分，聚合物示例1和聚合物示例2中是不可能全部出現(xiàn)的。纖維的平均直徑為聚合物示例2纖維的平均纖維直徑的大約2-3倍(聚合物示例2的平均纖維直徑在0.25微米的范圍內(nèi))。盡管該聚氨酯具有極好的彈性，優(yōu)選它還具有耐溫性。如果有需要高溫處理的后續(xù)下游加工時，這是特別重要的。聚合物溶液如下在180^C下測定的聚合物具有的熔融指數(shù)為18.1g/10分鐘。溶液粘度利用粘度計在25°C下測量為210cP。Reemay2011聚酯基片用于沉積納米纖維/活性碳顆粒復(fù)合物?；浅ｉ_放，基片纖維平放，沒有從網(wǎng)中突出的纖維，并且具有非常低的基重，25g/m2?？梢杂卸喾N可選擇的不同基片材料，適用于生產(chǎn)這種納米纖維/活性碳復(fù)合物。利用反絮凝離心機系統(tǒng)將活性碳顆粒分散到納米纖維基質(zhì)，其中，利用干燥顆粒進料機(螺旋進料機)將顆粒送入反絮凝離心機，用電子裝置控制顆粒輸出速率?；惭b在連續(xù)帶(圖4a和4b)上，這樣，利用具有有限纖維紡絲能力的試驗裝置生成復(fù)合物。下述表總結(jié)了運行周期:<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>1290秒僅電紡絲纖維1260-1290秒/電紡絲終止用于生成納米纖維/活性碳顆粒復(fù)合物的運行周期的說明。對復(fù)合物內(nèi)碳的精確含量進行定量。為此，以相同的處理參數(shù)在相同的Reemay2011基片上用相同的持續(xù)時間(1290秒)電紡絲相同的聚合物溶液。隨后，通過切割相同的樣品大小(直徑4英寸)，兩個樣品(一個具有顆粒而另一個沒有顆粒)被稱重，兩者重量之間的差異為我們提供了給定表面積樣品(lm2)上的活性碳載荷，我們計算出了復(fù)合物內(nèi)部的活性碳含量為56.04g/m2。換句話說，從進料機排出的60g顆粒中，56g能夠組成復(fù)合物，而4g以不同方式流失，包括沉積到用于偏轉(zhuǎn)顆粒軌道的噴頭的內(nèi)表面。總之，納米纖維/活性碳顆粒復(fù)合物由91.4wtc/。的碳顆粒和8.6wt。/。的聚合納米纖維組成。通過在該干燥方法中應(yīng)用顆粒，我們使用了復(fù)合物內(nèi)的大部分顆粒，另外，應(yīng)用的干燥方法使得我們不會堵塞顆粒表面區(qū)域到影響挑戰(zhàn)氣體擴散進入它們的程度。有兩種在納米纖維基質(zhì)中捕獲活性碳顆粒的不同機制-在納米纖維基質(zhì)內(nèi)機械纏繞顆粒，抑制顆粒在組合物內(nèi)部自由移動。其結(jié)果是納米纖維網(wǎng)絡(luò)，作用像蜘蛛網(wǎng)，捕獲并固定顆粒在其上。隨著更多層的沉積，網(wǎng)絡(luò)變成納米纖維和顆粒的納米纖維基質(zhì)。顆粒和納米纖維之間的粘接，是納米纖維的溶液紡絲的直接結(jié)果。因為納米纖維是利用電紡絲工藝由聚合物溶液形成，隨著納米纖維落在目標上，它們可能保留極少量的溶劑在它們的結(jié)構(gòu)中，并因此它們具有熔合到活性碳顆粒上的能力。因為纖維具有非常小的纖維直徑，并且只有一些納米纖維接觸顆粒，用于化學(xué)吸附的活性碳的可用表面積非常大，足以以積極的方式影響介質(zhì)的性能。在230QF下進行熱處理5分鐘，因為在電紡絲幾乎任何聚合物溶液期間，只有極少量的殘留溶劑留在納米纖維結(jié)構(gòu)中。為了消除所有殘留溶劑，所述殘留溶劑可能影響活性碳顆粒的吸附能力，我們將復(fù)合物加熱到超過用于制備聚合物溶液的溶劑的沸點。在這里，溶劑的沸點在760mmHg下為大約176°F。因此，在230QF下加熱5分鐘，確保了從納米纖維和/或活性碳顆粒中徹底清除任何殘留溶劑。下面的表格列出了使用TSI3160分級效率試驗臺進行的顆粒效率測試的結(jié)果，使用的鄰苯二甲酸二辛酯顆粒的直徑范圍為0.02-0.4微米，面速度為10.5ft/min。效率、滲透率和阻力是測試的輸出結(jié)果。該樣品是在實驗室烤箱中在230￥下被加熱5分鐘之后進行測試的。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>碳載荷g/m256.04碳濃度％91.40總纖維和碳復(fù)合物g/m261.31FOM(品質(zhì)因數(shù))是利用上述輸出結(jié)果和測試的面速度通過以下公式計算的/7^臓f滲透舉J/"醋頗遂度)FOM的測量結(jié)果的標準單位是1/(cmHg)/(cm/sec)或(cm/sec)/cmHg。FOM越高，介質(zhì)的質(zhì)量越好；換句話說，更高的FOM表示對于相同壓力降具有更高的效率，或者對于相同的效率具有較低的壓力降。從上述示出的表格可以看出，該樣品的顆粒效率在90%高范圍內(nèi)。很明顯，通過若干方式生成具有更高顆粒效率的復(fù)合物-增加總體復(fù)合物的厚度-保持總體復(fù)合物的厚度相同，不過，添加由非常細(大約0.25微米)的納米纖維制成的高效率層，涂在納米纖維/活性碳顆粒復(fù)合物的底部和頂部。第二種方法是優(yōu)選的，只是因為它允許保持復(fù)合物的化學(xué)吸附特性相同，同時顆粒效率可以單獨調(diào)整。本發(fā)明的應(yīng)用是凈化流體流，包括液體流和氣體流。本發(fā)明的過濾元件設(shè)置在適于具體應(yīng)用的位置或環(huán)境，以便載有雜質(zhì)的流體流可以通過或繞過元件，并且雜質(zhì)可以被除去。適用應(yīng)用的流體流包括液體或氣體流，可以含有雜質(zhì)，如粉塵顆粒，水，溶劑殘余物，油殘余物，混合的水油殘余物，有害氣體。運動液體流包括燃料，油，溶劑流等。所述流與本發(fā)明的流通或流過結(jié)構(gòu)接觸，以便除去液體或顆粒雜質(zhì)，顏色形成物質(zhì)，和可溶性雜質(zhì)。要通過本發(fā)明的應(yīng)用除去的雜質(zhì)還包括生物制品，例如，朊病毒，病毒，細菌，孢子，核酸；其他潛在的有害生物制品或有害材料。在各個方面，本發(fā)明可用于凈化流體流，具有某些其他額外的液體過濾，包括燃料和潤滑油，水過濾，任何用途中的空氣流需要以相對低的氣體濃度(<100ppm)進行空氣中酸性、堿性和揮發(fā)性有機氣體過濾。應(yīng)用環(huán)境可能由停滯或流動的氣體流組成，所述氣體流是干的或含有大量水分。本發(fā)明的主要用途之一是具有輕量、低的壓力降吸附介質(zhì)，用于半導(dǎo)體應(yīng)用，它需要將凈化的空氣提供給工藝，工具，測試或外殼。這可能包括需要凈化的空氣，氮或其他處理氣體流的其他用途。吸附介質(zhì)能夠在無塵室內(nèi)，半導(dǎo)體工業(yè)或亞加工系統(tǒng)，加工工具，以及通過單次通過、再循環(huán)、或靜態(tài)過濾外殼除去氣態(tài)雜質(zhì)。另外，介質(zhì)可以凈化從一個位置流向另一個位置的空氣。所述空氣轉(zhuǎn)移可以從亞加工到主加工，或從外部環(huán)境到噴射測試系統(tǒng)?！矫?，本發(fā)明的過濾元件可以設(shè)置在外殼的通風孔中，以便外殼的內(nèi)部相對于外殼的外部保持明顯較低的水分含量，因為吸附介質(zhì)從外殼的內(nèi)部除去水分。其內(nèi)設(shè)置有過濾元件的外殼包括含有電子電路或裝置的外殼，其中電子電路或裝置包括，但不限于，有機發(fā)光二極管，硬盤驅(qū)動器，顯示器，或它們的某種組合。例如，本發(fā)明的過濾元件可用作電子裝置的水分吸收柔性顯示器。柔性顯示器包括發(fā)光顯示器(包括利用發(fā)光二極管形成的顯示器)，與過濾元件組合，吸收其中使用柔性顯示器的環(huán)境或外殼中的水分。根據(jù)需要的性能量，該介質(zhì)可用于不同用途，并且以不同形式，包括在相同層或有限空間的顆粒過濾和化學(xué)過濾，用于燃氣輪機用途的組合顆粒過濾器和化學(xué)過濾器，作為氣輪機系統(tǒng)唯一選項的化學(xué)過濾器，半導(dǎo)體工業(yè)的高流動用途，用于風扇組件，使用點，和全部的過濾器加工位置或?qū)嶒炇?，需?吸氣"型過濾器的用途，無塵室內(nèi)對半導(dǎo)體的使用點過濾，具有最小的空間和最大的效率，無塵室內(nèi)對半導(dǎo)體應(yīng)用的工具安裝過濾器，具有最小的空間和最大的效率，用于無塵室用途的頂板格柵的高流動用途，需要減小的重量但類似效率的用途，需要降低的壓力降但類似效率的用途，要求較少顆粒脫落的部位，或可以使用多層化學(xué)過濾器。呼吸器，防塵口罩，外科口罩和長衫，外科大褂，HEPA置換包括用于半導(dǎo)體加工設(shè)備和無塵室的過濾器，用于汽油、天然氣或柴油動力發(fā)動機的空氣過濾，空氣壓縮機的入口過濾，集塵設(shè)備的入口過濾，真空凈化過濾器，從空氣中除去酸性氣體，干燥器的濾芯，CBRN保護材料，傷口護理，HVAC用途，駕駛室空氣過濾，室內(nèi)空氣凈化器，燃料過濾器，潤滑油過濾器，濾油器，液體過濾器，燃料電池用途的空氣過濾器，處理過濾器，絕緣材料，磁盤驅(qū)動器的過濾器，電子裝置外殼的過濾器，色譜分離，生物分離都可以用本發(fā)明的材料制成。通過交替疊放扁平片材化學(xué)過濾和間隔介質(zhì)，可以在元件內(nèi)形成流動通道。這些通道允許待過濾的氣體流以這樣的方式通過介質(zhì)，以便進行需要的反應(yīng)，同時保持比化學(xué)過濾介質(zhì)自身允許更低的壓力降。間隔介質(zhì)可以進行化學(xué)處理，以便幫助過濾，或者可以是惰性的。類似地，過濾元件中的流通通道可以通過將間隔介質(zhì)和化學(xué)過濾介質(zhì)共同圍繞化學(xué)活性或惰性內(nèi)芯巻繞而形成。這可以參見圖3?！┲苽淞撕斜景l(fā)明的活性或惰性顆粒的細纖維層，所述層必須被機械組合到可用的活性或吸附或吸收結(jié)構(gòu)。納米纖維層通常紡在基片材料上，所述材料可以是纖維織物，纖維素基片，混合的合成纖維素基片或純的纖維素基片。含有活性或惰性顆粒的納米纖維層被電紡絲到所述基片上，所述基片然后可以巻成吸收結(jié)構(gòu)。另外，所述層可以被切割成相似的部分，并且堆疊以形成吸收層。重要的是，納米纖維層任何組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有足夠的空氣流動，以確?？諝饪梢苑奖愕赝ㄟ^組件。在這里，組件不用作過濾器，而純粹作為吸收組件結(jié)構(gòu)。在另一結(jié)構(gòu)中，細纖維和反應(yīng)或活性顆粒層可被組裝入結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)過濾并反應(yīng)，吸附，或吸收。所述不同的結(jié)構(gòu)具有不同最終用途。前一種結(jié)構(gòu)少有或沒有過濾特性，并且可以只是利用流通機構(gòu)從流體流，如空氣流或液體流中除去反應(yīng)性雜質(zhì)物質(zhì)。后一種結(jié)構(gòu)可以除去顆粒，并且可以從流體諸如空氣中除去化學(xué)物質(zhì)，同時具有過濾作業(yè)。在本發(fā)明的巻繞或?qū)盈B層的某些優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，介質(zhì)可被設(shè)置用于直通流動，或者是沒有過濾特性的流動，或者是通過過濾器層的流動。在所述流體流動中，流體會沿一個方向進入通過第一流動面，并且沿相同方向從第二流動面排出。在過濾器結(jié)構(gòu)內(nèi)，流體可能不與用作過濾器的表面相互作用，或它可能與流體相互作用，可能接觸獲得過濾特性的表面。一般，優(yōu)選的過濾器結(jié)構(gòu)是巻繞結(jié)構(gòu)，包括一層介質(zhì)，繞中心點重復(fù)轉(zhuǎn)動形成巻，以便過濾介質(zhì)被巻起，巻繞或纏繞。一種優(yōu)選可用的結(jié)構(gòu)是波紋結(jié)構(gòu)，其中材料具有槽紋結(jié)構(gòu)。所述槽紋可以與表面片材構(gòu)成和組合。一旦波紋介質(zhì)與以表面片材形式的非波紋介質(zhì)組合，所得到的結(jié)構(gòu)可以巻繞并且形成可用的組件。當使用這種類型的介質(zhì)結(jié)構(gòu)時，槽紋在波紋結(jié)構(gòu)上形成交替的波峰和波谷。在某些結(jié)構(gòu)中，上槽紋形成槽紋腔，它可以在下游閉合，而槽紋腔具有上游端，閉合以形成其他行的槽紋。在所述結(jié)構(gòu)中，開口和閉合的區(qū)域?qū)е铝黧w穿過至少一個波紋壁，以獲得來自波紋層的過濾特性。在使用時，所述巻繞組件形式的波紋介質(zhì)提供入口區(qū)域，用于流體流，如空氣。空氣從開口的上游端進入槽紋腔，未經(jīng)過濾的流體流不允許通過閉合的下游端，但被強制通過波紋層或槽紋片材，以接觸波紋層的纖維或活性顆粒，以便從流體流中過濾顆粒，或確保分散或溶解在流體流中的材料與活性顆粒起反應(yīng)，被顆粒吸收或吸附。用于穿透臺系統(tǒng)的實驗在所有元件上進行有機氣體穿透試驗，甲苯污染度為50ppm。圖5示出了我們的穿透試驗臺設(shè)計的總體框圖。進行了停留時間為0.12秒的穿透試驗，以測試吸附甲苯的能力。所述示例的碳介質(zhì)在柱(1.5英寸ID)內(nèi)進行調(diào)整，直到相對濕度達到50%，而溫度達到25。C。然后含有甲苯的空氣(由容積生成系統(tǒng)產(chǎn)生)以30Lpm的流速流過樣品臺，開始穿透試驗。雜質(zhì)由認證過的氣體標準物通過質(zhì)量流量控制器(Aalborg;Orangeburg,NY;或Brooks/EmersonProcessManagement,Hatfield,PA)輸送到試驗空氣流中。相對濕度利用流量-溫度-濕度控制器(Miller-NelsonResearch,Inc.;Monterey,CA)進行控制；型號HCS-401。將50%RH的相對濕度用于本文的研究。吸附床上游和下游的空氣流的溫度和相對濕度利用校準的溫度和濕度傳感器(Vaisala;Wobum，MA;型號HMP233)進行測量。吸附床的溫度利用水套樣品固定器和水浴被控制在25°C。上游和下游雜質(zhì)濃度的檢測利用JUM火焰離子化檢測器(FID)監(jiān)控。圖6是試驗過的所有細纖維截留元件的穿透曲線。對于某些有機氣體，非浸漬和浸漬的活性碳具有極好的清除效率和壽命。由于顆粒和纖維沉積彼此獨立，我們可以制備出具有不同的顆粒與纖維比率的復(fù)合物。我們已經(jīng)在過去制備了納米纖維載荷量為8-15%wt的復(fù)合物，盡管對于上述用量不存在理論上的限制。因此，在所述結(jié)構(gòu)上，活性碳載荷在92-85。/。wt的范圍內(nèi)。通常，所述方法涉及將非常輕的一層納米纖維沉積在纖維織物上，用于處理和一體性目的，隨后施加納米纖維/活性碳復(fù)合物，它構(gòu)成了總體復(fù)合物的主體。在最后階段，另一層僅有納米纖維的層沉積在復(fù)合物的上面。僅有納米纖維層在上表面和下表面上，有助于使顆粒脫落幾乎為沒有，我們在過去沒有看到這方面的證據(jù)。它們還有助于提高復(fù)合物的顆粒效率。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括納米纖維層，納米纖維/碳復(fù)合物層，僅有納米纖維層，和纖維織物。顆粒效率是關(guān)鍵參數(shù)之一，它產(chǎn)生為這種類型的介質(zhì)形成的邊緣。下面是兩種納米纖維/活性碳復(fù)合物的顆粒效率數(shù)據(jù)，不同之處是它們的基重。利用TSI3160自動過濾器測試儀，使用不同大小的DOP顆粒在扁平片材樣品上以10.5ft/min的表面速度操作，來記錄測量結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>該表格示出了具有不同厚度的兩種納米纖維復(fù)合物的顆粒效率。從上面的表格可以看出，通過改變復(fù)合物厚度，我們成功地改變了復(fù)合物的顆粒效率。通過改變在復(fù)合物上表面和下表面的納米纖維層的量，而不影響中間的納米纖維/碳復(fù)合物，來改變顆粒效率也是可能的。另外，可以在中間復(fù)合物內(nèi)部引入一層或多層僅有納米纖維的層，以試圖使顆粒效率提高到需要的目標水平。其他結(jié)構(gòu)可以包括納米纖維層，納米纖維/碳復(fù)合物層，僅有納米纖維的層和纖維織物。該納米纖維復(fù)合物與上述類似，差別是在納米纖維-碳復(fù)合物中間的僅有納米纖維層，起著顆粒效率增強級的作用。盡管顆粒效率是本發(fā)明特有的一個方面，另一方面是從氣相中化學(xué)吸附和除去雜質(zhì)。為了理解不同水平的碳載荷的影響，用于測試顆粒效率的介質(zhì)A和介質(zhì)B也用于測試化學(xué)吸附能力。在這里，用甲苯挑戰(zhàn)這些介質(zhì)。結(jié)果顯示，改變碳載荷的程度，影響了這些介質(zhì)的穿透時間和總體能力，如圖6所示。應(yīng)當指出，所述介質(zhì)不是以折疊形式測試的，而是以螺旋巻繞的形式測試，因此，只是用于試圖表示而不是用于呼吸器用途的實際性能時應(yīng)當考慮曲線。由于顆粒和纖維沉積是彼此獨立的，我們可制備具有不同的顆粒與纖維比率的復(fù)合物。我們在過去已經(jīng)制備了納米纖維載荷為8-15n/。wt的復(fù)合物，盡管對上述用量沒有理論上的限制。因此，在所述結(jié)構(gòu)上，活性碳載荷在92-85%wt范圍內(nèi)。通常，所述方法涉及將非常輕的一層納米纖維沉積在纖維織物上，用于處理和一體性目的，然后添加納米纖維/活性碳復(fù)合物，它構(gòu)成了總體復(fù)合物的主體。在最后階段，將另一層僅有納米纖維的層沉積在復(fù)合物的上面。該僅有納米纖維的層在上表面和下表面上，有助于使顆粒脫落幾乎沒有，我們在過去沒有看到這方面的證據(jù)。它們還有助于提高復(fù)合物的顆粒效率。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括，納米纖維層，納米纖維/碳復(fù)合物層，僅有納米纖維的層，和纖維織物。顆粒效率是關(guān)鍵參數(shù)之一，它產(chǎn)生為這種類型的介質(zhì)形成的邊緣。下面是兩種納米纖維/活性碳復(fù)合物的顆粒效率數(shù)據(jù)，不同之處是它們的基重。利用TSI3160自動過濾器測試儀，使用不同大小的DOP顆粒，在扁平片材樣品上以10.5ft/min的表面速度操作，來記錄測量結(jié)果。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage45</formula>該表格示出了具有不同厚度的兩種納米纖維復(fù)合物的顆粒效率。從上面的表格可以看出，通過改變復(fù)合物厚度，我們成功地改變了復(fù)合物的顆粒效率。通過改變在復(fù)合物上表面和下表面的納米纖維層的數(shù)量，而不影響中間的納米纖維/碳復(fù)合物，來改變顆粒效率也是可能的。另外，可以在中間復(fù)合物內(nèi)部引入一層或多層僅有納米纖維的層，以便使顆粒效率提高到需要的目標水平。其他結(jié)構(gòu)可以包括納米纖維層，納米纖維/碳復(fù)合物層，僅有納米纖維的層和纖維織物。該納米纖維復(fù)合物與上述類似，差別是在納米纖維-碳復(fù)合物中間的僅有納米纖維的層，起著顆粒效率增強級的作用。盡管顆粒效率是本發(fā)明所特有的一個方面，另一方面是從氣相中化學(xué)吸附和除去雜質(zhì)。為了理解不同水平的碳載荷的影響，用于測試顆粒效率的介質(zhì)A和介質(zhì)B也用于測試化學(xué)吸附能力。在這里，用甲苯挑戰(zhàn)所述介質(zhì)。結(jié)果顯示，改變碳載荷的程度，影響了所述介質(zhì)的穿透時間和總體能力，如圖6所示。應(yīng)當指出，所述介質(zhì)不是以折疊形式測試的，而是以螺旋巻繞的形式測試的，因此，只是用于試圖表示而不是用于呼吸器用途的實際性能時考慮曲線。圖7示出了在甲苯的加速穿透試驗中，設(shè)置在我們的細纖維基質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的大表面積椰子殼碳的性能。盡管該材料的對50ppm甲苯的效率穿透曲線表明，它具有某些起始效率和壽命問題；我們認為，我們可以通過增大通道的總體長度以及新的設(shè)計來克服這些問題。上述說明書，示例和數(shù)據(jù)提供了對本發(fā)明組合物的生產(chǎn)和用途的全面說明。由于在不超出本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下可以提出本發(fā)明的很多實施例，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書確定。權(quán)利要求1.一種過濾介質(zhì)，包括過濾基片和纖維層或纖維網(wǎng)，它包括基本連續(xù)的細纖維層，所述纖維具有大約0.001-5微米的直徑，和分散在纖維層或纖維網(wǎng)中的活性顆粒，所述顆粒構(gòu)成所述層或網(wǎng)的0.1-50vol％，所述層或網(wǎng)的厚度為大約0.0001-1cm，密實度為大約0.1-70％；其中，所述活性顆粒構(gòu)成大約0.001-10kg/每平方米的所述層或網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，細纖維層被熱處理，形成多孔膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，密實度為大約1-50%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述過濾介質(zhì)包括流過方向，使得流體可以平行于基片的通道流動，而沒有通過介質(zhì)的過濾通道。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述纖維的直徑為大約0.001-0.5微米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元件，其中，所述網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)達到10,000。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)為大約10-1,000。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述纖維網(wǎng)的厚度是纖維直徑的大約1-100倍。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述層包括大約5-95wtM的纖維和大約95-5wt。/。的顆粒，所述顆粒包括活性和惰性顆粒，所述層包括l-1000g的活性顆粒/平方米。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述層包括大約30-75城％的纖維和大約70-25wt"/。的活性顆粒，所述層包括1-1000g的活性顆粒/平方米。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述活性顆粒的主要尺寸小于大約5000微米。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是吸收顆粒，吸附顆粒，反應(yīng)顆粒，或其混合物。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒的主要尺寸小于大約200微米。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約5-200微米。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約0.05-100微米。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約0.1-70微米。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，在ASTM1215-89下使用單分散的0.78微米聚苯乙烯顆粒以6.1m-min"或20ft-min"的速度，所述網(wǎng)的Frazier滲透性為大約1-大約50米-分鐘"，并且效率為大約40-大約99.9999%。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述過濾器結(jié)構(gòu)包括一層或多層細纖維，它的厚度為至少大約0.5微米，至少一層是不含顆粒，并且至少一層具有顆粒分散貫穿各細纖維層。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是吸收劑。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是吸附劑。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是惰性顆粒和活性顆粒間隔裝置的組合。22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是大體上球形的。23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是無定形的。24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是單分散的。25.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾介質(zhì)，其中，所述顆粒是多分散的。26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述網(wǎng)在活性顆粒間隔裝置的分布上具有梯度。27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾介質(zhì)，其中，所述網(wǎng)在纖維的分布上具有梯度。28.—種元件，包括過濾介質(zhì)，所述介質(zhì)包括網(wǎng)，具有第一和第二相對的流動面；和多個槽紋；(i)所述槽紋的每一個具有第一開口端部分，靠近所述第一流動面；和第二開口端部分，靠近所述第二流動面；(ii)所述介質(zhì)包括基片，至少部分由細纖維層覆蓋，所述細纖維層包括細纖維層和分散在纖維層中的活性顆粒裝置，所述顆粒構(gòu)成所述層的0.1-50vo1。/。，所述纖維的直徑為大約0.001-大約5微米，所述層的厚度為0.5-500微米，并且密實度為大約0.1-65%;其中，元件包括流過通道，使得流體可以按平行于基片的通道流動。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，細纖維層被熱處理，形成多孔膜。30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，選定的一些所述槽紋在所述第一端部分開口，而在所述第二端部分閉合；和，選定的一些所述槽紋在所述第一端部分閉合，而在所述第二端部分開口，提供通過槽紋層的流體通道。31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述纖維的直徑為大約0.001-0.5微米。32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)為100-10,000。33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述纖維網(wǎng)的厚度是纖維直徑的大約1-100倍。34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述網(wǎng)包括大約5-95wt。/。的纖維和大約95-5wt。/。的活性顆粒裝置，所述顆粒裝置包括活性和惰性顆粒。35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述網(wǎng)包括大約30-75wt。/。的纖維和大約70-25wto/。的活性顆粒裝置。36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述活性顆粒裝置的主要尺寸小于大約5000微米。37.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒的主要尺寸小于大約200微米。38.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約5-200微米。39.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約0.05-100微米。40.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約0.1-70微米。41.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，在ASTM1215-89下使用單分散的0.78微米聚苯乙烯膠乳顆粒以6.1m-min"或20ft-min"的速度，所述網(wǎng)的Frazier滲透性為大約1-大約50米-分鐘"，并且效率為大約40-大約99.9999%。42.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述過濾器結(jié)構(gòu)包括一層或多層細纖維，它的厚度為至少大約0.5微米，至少一層是不含顆粒的，并且至少一層具有顆粒分散貫穿各細纖維層。43.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是吸收劑。44.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是吸附劑。45.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是惰性顆粒和活性顆粒間隔裝置的組合。46.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是大體上球形的。47.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是無定形的。48.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是單分散的。49.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述顆粒是多分散的。50.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述網(wǎng)在活性顆粒間隔裝置的分布上具有梯度。51.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述網(wǎng)在惰性顆粒間隔裝置的分布上具有梯度。52.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，其中，所述網(wǎng)在纖維的分布上具有梯度。53.根據(jù)權(quán)利要求25所述的元件，其中，所述介質(zhì)和所述多個槽紋形成框架結(jié)構(gòu)，并且其中所述介質(zhì)和框架結(jié)構(gòu)具有圓形截面。54.根據(jù)權(quán)利要求28所述的元件，還包括平板結(jié)構(gòu)；所述介質(zhì)通過支撐裝置安裝在所述平板結(jié)構(gòu)內(nèi)。55.—種過濾流體的方法，所述方法包括(a)引導(dǎo)流體通過過濾介質(zhì)，所述介質(zhì)具有第一和第二相對的流動面；和多個槽紋；所述介質(zhì)包括(0每個槽紋具有第一端部分，靠近所述第一流動面；和第二端部分，靠近所述第二流動面；(ii)選定的一些所述槽紋在第一端部分開口，而在第二端部分閉合；并且選定的一些所述槽紋在第一端部分閉合，而在第二端部分開口；(iii)所述介質(zhì)包括基片，至少部分由細纖維的層覆蓋；所述細纖維的層包括細纖維層和分散在纖維層中的活性顆粒裝置，所述顆粒構(gòu)成所述層的0.1-50vol%，所述纖維的直徑為大約0.001-大約5微米，所述層的厚度為0.5-500微米，密實度為大約0.1-65%。56.—種過濾元件，包括通過熱處理基本連續(xù)的細纖維層而形成的熔融纖維網(wǎng)或多孔膜，所述元件的厚度為大約0.1-20微米，孔度為大約0.01-2微米，分散的活性顆粒構(gòu)成所述膜的大約0.1-50vol%，所述顆粒包含大約0.001-10kg/每平方米的所述膜。57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述元件包括流過方向，使得流體可以沿平行于所述膜的通道流動，而沒有實質(zhì)過濾通道通過所述膜。58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述膜包括通過所述膜的流通通道。59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述膜的厚度為初始熱處理的纖維直徑的大約1-100倍。60.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述元件包括大約5-95wt。/。的細纖維層質(zhì)量，和大約95-5wtM的顆粒，所述顆粒包括活性顆粒，惰性顆粒，及其混合物，所述層包含1-100g-m'2的顆粒。61.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述元件包括大約30-75wtn/。的細纖維層質(zhì)量，和大約70-25wt。/。的活性顆粒，其中，所述層包含1-1,000g-rr^的活性顆粒。62.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述活性顆粒的主要尺寸小于500微米。63.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述顆粒包括吸收顆粒，和吸附顆粒，反應(yīng)顆?；蚱浠旌衔?。64.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述顆粒的主要尺寸小于大約200微米。65.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述顆粒的主要尺寸為大約5-200微米。66.根據(jù)權(quán)利要求52所述的元件，其中，所述顆粒是無定形或非球形的顆粒。67.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述元件包括兩個或兩個以上的層，包括所述膜的一層和第二層，所述第二層基本不含顆粒。68.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述第二層包括過濾基片。69.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述顆粒是單分散的。70.根據(jù)權(quán)利要求56所述的元件，其中，所述顆粒是多分散的。71.—種從空氣流中除去水分的方法，所述方法包括將過濾元件設(shè)置在使含有水分的空氣流可以穿過或繞過元件的位置，所述元件包括基片和包含基本連續(xù)細纖維層的一層，所述纖維的直徑為大約0.001-大約5微米，并且包括活性顆粒在纖維層中，所述顆粒構(gòu)成所述層的0.1-50vol%，并且所述層的厚度為大約0.0001-1cm，密實度為大約0.1-70%;其中，所述活性顆粒占所述層的大約0.001-10kg-nT2。72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述元件設(shè)置在外殼的通風孔內(nèi)，使得外殼的內(nèi)部相對于外殼的外部保持明顯降低的水分含量。73.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述外殼包括含有電子電路或裝置的外殼。74.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述電子電路或裝置包括有機發(fā)光二極管。75.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述電子電路或裝置包括硬盤驅(qū)動器。76.根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述電子電路或裝置包括顯示器。77.—種用于電子裝置的柔性顯示器，所述顯示器包括發(fā)光顯示器和水分吸收層；其中，所述水分吸收層包括基片和包括基本連續(xù)的細纖維層的一層，所述纖維具有大約0.001-5微米的直徑，和分散在纖維層中的活性水分吸收顆粒，所述顆粒構(gòu)成所述層的0.1-65vol%，所述層的厚度為大約0.0001-1cm，密實度為大約0.1-70%，其中，所述活性顆粒水分吸收顆粒占所述層的大約0.001-10kg-m—2。全文摘要本發(fā)明的組件可以包括具有分散在細纖維層中的活性顆粒材料的細纖維層。流過本發(fā)明組件的流體可以具有分散或溶解在流體中的任何材料，與納米纖維層中的活性顆粒起反應(yīng)，被活性顆粒吸收或吸附。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以只是用作反應(yīng)、吸收、或吸附層，而沒有過濾特性，或者本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以組裝入過濾器，它能從運動流體中過濾出顆粒，同時與來自運動流體的材料起反應(yīng)，吸收、或吸附來自運動流體的材料。文檔編號B01D39/00GK101421014SQ200780013314公開日2009年4月29日申請日期2007年2月13日優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日發(fā)明者A·J·達拉斯,D·桑斯特,J·D·喬瑞曼,J·R·吉茨,L·丁,V·E·卡雷西申請人:唐納森公司