Disposables and Nonwovens Association(EDANA) 所定义，"非织造材料"是指已通过除了编织或针织以外的任何方法形成网并通过任何方法 粘结在一起的任何性质或来源的纤维片、连续细丝或短切纱。非织造材料可由合成纤维或 细丝或天然纤维或纤维消费后再回收材料（诸如，聚烯烃（例如，聚乙烯和聚丙烯）、聚酯、 聚酰胺）、合成纤维素（例如，RAYCJNx )以及它们的共混物构成。还可使用天然纤维， 诸如棉花或其共混物。有关如何形成非织造材料的非限制性实例包括熔喷、梳理水刺、梳理 树脂粘合、针刺、湿法成网、气流成网、纺粘、以及它们的组合。非织造材料空气过滤器可具 有约20至约120gsm的基重，其中非织造材料或过滤介质的基重根据沿循修正后的EDANA 40. 390 (1996年2月）方法的以下方法来测量。
[0037] 1.优选地使用预切金属模具和模具压机，将至少3片非织造材料或过滤介质切割 成特定已知尺寸。每个测试片通常具有0.0 lm2的面积。
[0038] 2.使用天平以克为单位测定每个测试片的质量；使用以下方法以克/平方米 ("gsm"）为单位计算基重（每单位面积质量）：
[0040] 3.记录所有测试片的数值平均基重。
[0041] 4.如果仅有限量的非织造材料或过滤介质可用，那么可测量基重并
[0042] 将其记录为一片（可能的最大矩形）的基重。
[0043] 根据本发明的空气过滤器50可根据以下共同转让的美国专利制造：6, 305, 046 ; 6, 484, 346 ；6, 561, 354 ；6, 645, 604 ；6, 651, 290 ；6, 777, 064 ；6, 790, 794 ；6, 797, 357 ； 6, 936, 330 ;D409, 343 ;D423, 742 ;D489, 537 ;D498, 930 ;D499, 887 ;D501, 609 ;D511, 251 和 / 或D615, 378。纤维的疏水性或亲水性程度可依据空气过滤器的期望目标，或者根据待移除 的微粒或恶臭的类型、所提供的添加剂类型、生物降解性、可获得性、以及此类考虑因素的 组合而被优化。
[0044] 在一个实施例中，空气过滤器50是包括预过滤层、功能层以及支撑层的三层非织 造材料。在此方法中，预过滤层在空气过滤器50的上游侧并且充当针对较大微粒（例如，大 于10微米）的筛网。当测量通过空气过滤装置的气流时，如本文所用的"上游"是指气流路 径90中相对于参考位置在时间上较早的位置。预过滤层由包括水刺聚酯、聚丙烯（"PP")、 或它们的混合物的高蓬松结构组成。功能层捕获较小颗粒（例如，小于约2. 5微米）并且 可用作包含任何恶臭处理剂的层。功能层可由熔喷或纺粘非织造材料制成。支撑层可包括 用于空气过滤器收集颗粒的视觉指示的高对比度粘合/未粘合区域。支撑层提供空气过滤 器50所期望的结构/刚度。支撑层可由稀松布或开孔膜制成。
[0045] 所选择的非织造材料和制造方法的类型可对空气过滤器效率和压降并且继而对 风扇40从装置10递送约50至约150CFM的空气所需的压力具有较大影响。具有合适过滤 和低压降的一种材料是由带有10-20gsm纺粘PP层来为水刺PET纤维提供结构/支撑的聚 对苯二甲酸乙二酯（"PET"）纤维组成的60gsm水刺非织造材料（在本文中统称为"60gsm HET"）。在使用水刺方法的情况下，可运用此构造实现Imm到3mm的厚度，这允许针对相同 基重的较低压降。根据沿循修正后的EDANA 30. 5-90 (1996年2月）方法的以下方法来测 量厚度。
[0046] 1.设备设置应包括
[0047] a.底部直径；40. 54mm (1. 596 英寸）
[0048] b.底部面积：12. 90cm2 (2in2)
[0049] c.底部重量：90. 72 克（0· 21bs)
[0050] d.底部压力：7. 03g/cm2(0. lpsi、0. 69kPa)
[0051] e.保压时间：10秒
[0052] 2.测量至少4个位置，理想的是10个位置。全部应为单层并且没有皱褶。不使材 料平滑、不熨烫材料或拉紧材料来移除皱褶。测试片需要大于压力脚的面积。
[0053] 3.将未起皱褶的样本放置在压力脚下持续保压时间并且以mm为单位测量厚度。
[0054] 4.记录所有测试片的数均值。
[0055] 已发现，可期望小于60kg/m3的空气过滤器密度，以提供显著的效率同时还具有低 压降。在使用60gsm HET材料的情况下，可提供约20至约60kg/m3的密度。这导致递送针 对本文中描述的装置10的良好空气过滤器效率和低压降的非织造材料。这是因为，通过厚 度扩展了纤维，从而允许更多的气流路径，从而导致更少的纤维间接触以及更多的可用纤 维表面积来捕获颗粒。针对给定基重实现厚度的其它方式包括但不限于空气粘结、气流成 网、针刺、以及梳理树脂粘合材料。空气过滤器50的密度使用以下公式来计算：
[0057] 具有良好过滤但压降较高的另一种非织造材料是包含IOgsm PP纺粘（粘结到 34gsm PP恪喷、粘结到另一种17gsm PP纺粘非织造材料）的59gsm纺粘/恪喷/纺粘 ("SMS"）层合体（在本文中统称为"59SMS"）。两种材料具有类似的基重但具有非常不同 的厚度和密度，并且因此具有非常不同的压降。60gsm HET材料具有约Imm至约3mm的厚 度，而59SMS结构具有小于约Imm的厚度，从而导致大于60kg/m3的密度。60gsm HET材料 具有较低单程效率而且具有低2到3倍的压降，从而允许较高气流速率、较低噪声或给定风 扇所需要的较少电力。60gsm HET材料或具有小于约60kg/m3的密度的任何材料还具有能 够在开始限制气流之前比密度更高的过滤器（诸如，熔喷或SMS材料）保持更多污垢/微 粒的优点，这同样可影响风扇在空气过滤器的整个寿命期间的气流速率。
[0058] 非织造材料的孔体积分布通过非织造材料的孔隙率来表征。已发现，具有优选孔 体积分布的非织造材料在半径小于约50 μm的孔中具有至少约15%的总体积、在半径在约 50 μπι至约100 μπι之间的孔中具有至少约40%的总体积并且在半径大于约200 μπι的孔中 具有至少约10%的总体积，其中使用来自下文示出的累积孔体积测试方法的测量值来计算 孔体积分布。
[0059] 累积孔体积测试方法
[0060] 对已在测试之前在23°C ±2. (TC的温度下并在45% ±10%的相对湿度下调理最 少12个小时的样本执行以下测试方法。所有测试均在相同的环境条件下并在此类调理室 中进行。丢弃任何损坏的产品。不测试具有诸如皱纹、撕裂处、洞等缺陷的样本。根据制造 商的说明书校准所有仪器。为了本发明的目的，按本文所述进行调理的样本被认为是干样 本（如"干纤维薄片"）。针对被测试的给定材料测量至少四个样本，并且求出来自那四个 平行测定的结果的平均值以给出最终记录值。四个平行测定样本中的每个具有55mmX55mm 的尺寸。
[0061] 孔体积测量是在 TRI/Autoporosimeter (Textile Research Institute) (TRI)/ Princeton Inc. of Princeton, N. J. , U. S. A.上进行的。TRI/Autoporosimeter 是自动的计 算机控制的仪器，其用于测量多孔材料中的孔体积分布（例如，在I到1000 μm的有效孔 半径范围内不同尺寸的孔体积）。使用计算机程序诸如Automated Instrument Software Releases 2000. 1 或 2003. 1/2005.I ;或 Data Treatment Software Release 2000. 1(购 自TRI Princeton Inc.)以及电子表格程序来捕获并分析所测量的数据。关于TRI/ Autoporosimeter、其操作以及数据处理的更多信息可见于以下论文中：在The Journal of Colloid and Interface Science (1994)中公开的由 B. Miller 和 I. Tyomkin 所著的 "Liquid Porosimetry:New Methodology and Applications"，卷 162,第 163-170 页，其以 引用方式并入本文中。
[0062] 如本申请中所用，孔隙率测定涉及记录在周围气压改变时进入或离开多孔材料的 液体的增量。使测试室中的样本暴露于精确控制的气压改变。当气压增加或降低时，不同 大小的孔组排出或吸收液体。孔大小分布或孔体积分布可进一步测定为如由仪器在对应压 力下测量的各孔大小组的摄入体积的分布。各组的孔体积等于该液体的量，如在对应气压 下由仪器所测。总累积流体摄入测定为所吸收流体的总累积体积。通过以下关系将孔的有 效半径与压差联系起来：
[0063] 压差=[⑵ycos?]/有效半径
[0064] 其中γ =液体表面张力，并且θ =接触角。
[0065] 此方法使用上述公式基于常数和设备控制的压力来计算有效孔半径。
[0066] 通过以用户指定的增量来改变测试室气压来运转自动设备，或通过降低压力（增 加孔径）来吸收液体，或增加压力（降低孔径）来排出液体。在每次压力递增时所吸收 或排出的液体体积为之前压力设定和目前压力设定之间的所有孔组的累积体积。TRI/ Autoporosimeter记录孔体积分布对标本的总孔体积的贡献，并且还记录在给定压力和有 效半径下的体积和重量。压力-体积曲线可直接从这些数据构造并且曲线还常常用于描述 或表征多孔介质。
[0067] 在TRI/Autoporosimeter的这种应用中，液体为辛基苯氧基聚乙氧基乙醇 (Triton X-100,购自 Danbury, CT.的Union Carbide Chemical and Plastics Co.，在99. 8 重量％蒸馏水中的〇. 2重量％溶液（溶液的比重为约I. 0)。仪器计算常数如下：P (密度） =lg/cm3; γ (表面张力）=31达因 /cm ;cos? = 1。在测试室的多孔板上使用1. 2 μπι MiIlipore 混合纤维素酯膜（Millipore Corporation，Bedford，MA);目录号 #RAWP09025)。 将重约32g的树脂玻璃板（与仪器一起供应）放置在样本上，以确保样本平坦地静置在 Millipore过滤器上。不在样本上放置附加的砝码。
[0068] 运行空白条件（在树脂玻璃板和Millipore过滤器之间没有样本）来考虑测试室 内的任何表面和/或边缘效应。从测试样本的可应用孔分组减去为该空白运行测定的任何 孔体积。针对测试样本，将重约32g的4cmX4cm树脂玻璃板（与仪器一起供应）放置在样 本上，以确保样本在测量期间平坦地静置在Millipore过滤器上。不在样本上放置附加的 破码。
[0069] 用于该应用的孔径（压力）序列如下（以ym表示的有效孔半径）：10、20、30、40、 50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、350、400、450、500、 550、600、650、700、750、800。
[0070] 这些压力值用于产生前进1和后退1曲线。该序列在样本干燥的情况下开始，在 压力下降（即，前进1曲线）时浸透样本，并且接着随后在压力再次增加时（即，后退1曲 线）排出流体。
[0071] TRI/Autoporosime