CN116249571A - 用于制造呼吸防护罩的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造呼吸防护罩(1)的方法，该呼吸防护罩包括由透气材料制成的过滤材料件(2)，该方法包括以下步骤：提供第一无纺布材料，局部压实第一无纺布材料，在压实区域中将第一无纺布材料与第二无纺布材料焊接。

Description

用于制造呼吸防护罩的方法
技术领域
本发明涉及一种呼吸防护罩。
背景技术
呼吸防护罩通常用过滤材料遮盖佩戴者的口和鼻并且用于保护佩戴者免受空气中包含的有害物质的影响并且用于保护周围环境免受呼出的细菌和病毒的影响。就此而言，该术语此外特别包括口鼻保护罩、医用面罩和过滤式半面罩。
目前，所应用的过滤材料通常由塑料制成的无纺布构成。许多呼吸防护罩是一次性使用并且然后被丢弃的。
在制造或组装呼吸防护罩时，多个无纺布层有规律地彼此连接、通常是焊接。即使无纺布层的连接没有受到特别高的荷载，它们也必须承受一定的最小断裂力而不被损坏。
同时，由于对呼吸防护罩的需求日益增加，因此需要能够高效地大量制造呼吸防护罩。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于呼吸防护罩的制造方法，该方法能够在保持呼吸防护罩的可靠的稳定性的情况下高效地制造大量呼吸防护罩。
该目的通过权利要求1的主题得以实现。
根据本发明，提供了一种用于制造呼吸防护罩的方法，该呼吸防护罩包括由透气材料制成的过滤材料件，该方法包括以下步骤：
提供第一无纺布材料，
局部压实第一无纺布材料，
在压实区域中将第一无纺布材料与第二无纺布材料焊接。
因此，第一无纺布材料和第二无纺布材料被焊接的区域、即(随后的)焊接区域被预先压实或预压实。已经发现，这种类型的两级连接方法在短焊接时间的情况下实现高的机械强度。因此，该方法在不损失焊接连接部的强度的情况下能够实现制造时的多的循环次数。
通过焊接无纺布材料获得呼吸防护罩的由透气材料制成的过滤材料件。该过滤材料件形成呼吸防护罩的过滤部件，利用该过滤部件过滤吸入和呼出的空气。
在本发明的意义上，“无纺布”表示无序网状织物(Wirrgelege)，其已经经过加固步骤(无纺织物粘合步骤)，使得该无序网状织物具有足以尤其机械地(即以工业尺度)卷绕成卷或退卷的强度。这种类型的卷绕所需的最小幅面张力为0.044N/mm。幅面张力应不高于待卷绕材料的最小峰值拉力(根据DIN EN 29073-3：1992-08)的10％至25％。这导致用于待卷绕材料的最小峰值拉力为每5cm带宽8.8N。
“无纺纤维”(或简称为“无纺织物”)对应于无序网状织物，然而该无序网状织物没有经过加固步骤，从而与无纺布相反，这种类型的无序网状织物不具有足以例如机械地卷绕成卷或退卷的强度。
换言之，术语“无纺布”(“非织造物(Nonwoven)”)根据按照ISO标准ISO 9092：1988或CEN标准EN 29092的定义来应用。也可以在教科书“无纺布(Vliesstoffe)”,H.Fuchs,W.Albrecht,WILEY-VCH,2012中找到关于应用其中描述的定义和/或方法的细节。
“纤维”既指有限长度的纤维(例如短纤维)，也指理论上无限长度的纤维，即连续纤维或长丝。
在焊接两个无纺布材料之前，可以局部地压实第二无纺布材料。原则上，不需要预压实要彼此连接的两个无纺布材料。然而，这导致了强度的进一步提高和焊接时间的进一步可能的减少。于是在焊接时，两个无纺布材料的压实区域优选地彼此重叠放置或彼此叠置。
压实可以通过超声波焊接、热焊接或通过施加压力来实现。在此尤其可以在不需要进一步能量输入、例如形式为超声波能或热能的情况下在室温下施加压力。
无纺布材料可以借助超声波焊接或热焊接来焊接。
局部地进行压实的区域(预压实区域)尤其是在无纺布材料的平面中可以具有与(随后的)焊接区域相同的尺寸。优选地，预压实区域可以大于焊接区域。因此可以确保，尽管在过程参数上存在公差，但焊接仍然在预压实区域中进行，即，例如用于焊接的超声波超声振荡单元撞击预压实的区域。
两个无纺布材料可以构造为接续的。在此，它们可以被构造为共同的无纺布材料件。在这种情况下，在将共同的无纺布材料件折叠或集拢之后进行焊接。在此如果两种无纺布材料局部地被压实，则压实区域彼此叠置或彼此重叠放置。
根据替选方案，两个无纺布材料可以构造为单独的或分开的材料件。
在形式为接续的无纺布材料件的构造中，可以在折叠或集拢所述一个无纺布材料件之前或之后局部地压实两个无纺布材料。
第一无纺布材料和/或第二无纺布材料可以构造为一层的或多层的。
第一无纺布材料或第二无纺布材料的每个层可以是无纺布或无纺纤维。无纺纤维通常与多层复合材料或层压件中的一个或多个无纺布层一起使用。然而，多层无纺布材料也可以仅包括无纺布层。
在无纺布材料的多层结构的情况下，这些层可以沿着无纺布材料(为过滤材料件的被剪裁的形式)的棱边环绕地彼此焊接。
无纺布可以是干铺的无纺布、湿铺的无纺布或挤出无纺布。因此，无纺布的纤维可以具有有限的长度(短纤维)，但也可以具有理论上无限的长度(长丝)。无纺布层例如可以是熔喷无纺布、纺粘型无纺布或纺喷型无纺布。也可以是纳米纤维无纺布(例如静电纺丝或挤出)。对各个无纺布及其参数的特定选择能够实现以受控的方式设定呼吸防护罩的过滤性能。
根据DIN SPEC 1121：2010-02(CEN ISO/TS 27687：2009)的术语应用术语“纳米纤维”。
第一无纺布材料和/或第二无纺布材料可以是由在两个纺粘型无纺布层之间设有熔喷无纺布制成的三层层压件。这种类型的SMS层压件在高稳定性的情况下具有出色的过滤性能。
第一无纺布材料和/或第二无纺布材料可以包括由新的塑料和/或再生塑料制成的纤维或由新的塑料和/或再生塑料制成的纤维构成。
除了(也称作纯的或原生的)塑料材料(初级材料)、例如原生PP之外，无纺布或无纺纤维的纤维也可以由再生塑料、例如rPP形成或制造。在后一种情况下，纤维由再生塑料纺制。
再生塑料是已经应用过的并通过相应的再循环工艺重新获得的塑料(次级材料)。所得到的呼吸防护罩在生态方面是有利的，因为它们可以以在很大程度上不依赖于原料(rohstoffneutral)的方式来制造。
在此，再生塑料可以选自由再生的聚酯，尤其是再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)、再生的聚对苯二甲酸丁二醇酯(rPBT)、再生的聚乳酸(rPLA)、再生的聚乙交酯和/或再生的聚己内酯；再生的聚烯烃，尤其是再生的聚丙烯(rPP)、再生的聚乙烯和/或再生的聚苯乙烯(rPS)；再生的聚氯乙烯(rPVC)、再生的聚酰胺及它们的混合物和组合组成的组。
对于许多塑料回收物存在相关的国际标准。对于PET塑料回收物而言相关的是例如DIN EN 15353：2007。在DIN EN 15342：2008中更详细地描述了PS回收物。在DIN EN15344：2008中讨论PE回收物。在DIN EN 15345：2008中描述PP回收物的特征。在DIN EN15346：2015中更详细地描述PVC回收物。为了相应的专门的塑料回收物的目的，本专利申请采用这些国际标准的定义。在此可以由金属化的或非金属化的原料获得塑料回收物。非金属化的原料的示例是从PET饮料瓶回收利用的塑料片或碎片。例如当从金属塑料薄膜、尤其是金属化PET薄膜(MPET)中获得原料时，原料同样可以是金属化的。
再生塑料尤其是再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)，其例如由饮料瓶、尤其是由所谓的瓶片、即磨碎的饮料瓶块获得。
替选地，再生塑料可以是再生的聚丙烯(rPP)。rPP可以是以物理和化学的方式再生的rPP材料。以物理的方式再生的rPP材料例如通过以物理的方式分离来自废弃物、例如家庭废弃物的PP材料获得。尤其地，然而优选的是，rPP材料是以化学的方式再生的材料。在此在该实施方式中，rPP通过将“原生”PP解聚成丙烷、将丙烷脱氢成丙烯、并且然后聚合如此制造的丙烷来制造。以化学的方式再生的rPP材料与以物理的方式制造的rPP材料相比优点在于，能有针对性地调节如在“原生”PP时的化学和机械性能。尤其是在以化学的方式再生的rPP材料的情况下获得的性能与“原生”PP的性能相似。与以物理的方式再生的rPP相比还可以避免材料污物。
用于制造以化学的方式再生的rPP的方法通常大规模地实施并且在现有技术中已知。在一些实施方式中，在解聚工艺中，来自塑料废料(例如包装材料)或废油的“原生”PP被热处理和/或化学处理并且转化成丙烷。尤其地，通过解聚制造的丙烷可以通过Neste公司的NEXBTLTM技术来制造。在随后的脱氢工艺中，所获得的丙烷被催化脱水并且转化成丙烯。例如在一些实施方式中，脱氢可以通过UOP公司的Oleflex工艺来实现。在此，含丙烷的气体被预加热至600-700℃并且在流动床脱氢反应器中在具有作为载体的氧化铝的铂催化剂处脱氢。在聚合步骤中，丙烯被聚合成聚丙烯，即rPP。在此，可以使用常规的催化工艺、例如齐格勒-纳塔法(Ziegler-Natta-Verfahren)或茂金属催化法(Metallocen-katalysierteVerfahren)。尤其优选的是，rPP是从商业获得的根据Borealis公司的Ever MindsTM技术生产的聚丙烯。
再生塑料、尤其是再生的PET和再生的PP无论是金属化的还是非金属化的都可以纺成相应的纤维，由该纤维可以制造用于本发明目的的相应的短纤维或者熔喷无纺布或纺粘型无纺布。使用以化学的方式再生的rPP的优点尤其是在于，其可以被加工成具有卓越的性能的熔喷无纺布或纺粘型无纺布。在这方面例如非常有利的是，可以由rPP材料制造的熔喷无纺布或纺粘型无纺布特别有益地进行静电充电。如此获得的rPP材料在电晕处理后卓越地附着于本发明的所有其他的层/材料。这尤其是可以通过下述方式来解释，即这种基于rPP的材料的可充电性和电荷持久性是优良的并且可以与由“原生”PP制造的材料的性能相似。
在一个实施方式中，包含在一种或两种无纺布材料中的一种或多种无纺布或无纺纤维的纤维由唯一一种(原生或再生的)塑料材料形成。
然而替选地同样可能的是，一种或多种无纺布或无纺纤维的纤维由不同的塑料形成。在此该塑料可以是原生的和/或再生的塑料。此处可以实现各种实施方式：
一方面，无纺布或无纺纤维的层可以是由不同塑料制成的至少两种纤维类型的混合物，例如由至少两种不同的(原生的和/或再生的)塑料形成的纤维混合物。
另一方面同样可能的是，无纺布或无纺纤维包含双组分纤维(BiKo纤维)或由其形成。它们可以由芯以及包围芯的包套构成。在此，芯和包套由不同的塑料形成。除了芯/包套双组分纤维之外，也可以考虑双组分纤维的其他常用的变型方案(例如并列型)。
双组分纤维可以作为短纤维存在或者构造为挤出无纺布(例如构造为熔喷无纺布、纺粘型无纺布或纺喷型无纺布)，从而双组分纤维具有理论上无限的长度并且构成所谓的长丝。在这种类型的双组分纤维中可能的是，芯由再生塑料形成，对于包套而言例如也可以采用原生塑料，但替选地同样可以采用其他再生塑料。替选地，芯和包套也可以由一种原生塑料构成。
一个选择是双组分纤维，其芯由再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)或再生的聚丙烯(rPP)构成，在此外套由聚丙烯构成，聚丙烯可以是“原生的”或同样可以是再生的材料。
如果双组分纤维存在于熔喷物中，则包套优选地由原生材料制成，以便能够可靠地持久地带有静电。
一种或两种无纺布材料的无纺布层中的一个或两个可以带有静电。可以通过电晕充电或水驻极(Hydrocharging)而使无纺布层带有静电。尤其地，由上述以化学的方式再生的rPP材料形成的、即熔纺的纤维因此能在出色的过滤性能的情况下实现了生态方面有利的实施方式。
在所述的制造方法中，可以用超声振荡单元和铁砧进行局部压实和/或焊接，其中超声振荡单元和/或铁砧具有平滑的或结构化的表面。对于焊接步骤而言，尤其是超声振荡单元和/或铁砧的结构化(高低结构)因此使得表面起伏(reliefiert)已经被证实是有利的。超声振荡单元和铁砧上的平滑表面对于局部压实是特别有利的。
在焊接之前，可以局部地、尤其是在压实区域上涂覆可热活化的粘合剂。可热活化的粘合剂可以是热熔胶或焊接漆。在此，局部涂覆的区域也对应于(随后的)焊接区域。
粘合剂可以在压实后或焊接前冷却。然后通过熔化粘合剂，将通过焊接使粘合剂活化。应用可活化的粘合剂使得可以选择较低的所需焊接温度，因为可能只需要达到粘合剂的熔点，其典型地低于纤维的熔点。
粘合剂可以借助辊或喷嘴涂覆。
制造方法还可以包括紧固带在过滤材料件处的安装，其中安装包括将紧固带与过滤材料件焊接。
紧固带的安装可以包括紧固带和/或过滤材料件的局部压实，并且将紧固带在压实区域中与过滤材料件焊接。由此两级的方法在此也可以在具有良好强度的情况下实现循环次数的增加。
至少一个紧固带可以包括由薄膜制成的层和/或无纺布层、例如熔喷物层，或者由其构成。由两个层构成的层压件和/或无纺布可以是卷曲材料(例如借助Micrex微起皱方法获得)。替选地或附加地，可以将Vistamaxx(制造商：ExxonMobil Chemical)用作用于无纺布的材料。
至少一个紧固带可以构造为多层的，其中该紧固带包括由薄膜制成的层和无纺布层、尤其是熔喷物层，或者由其构成。
在形式为包括薄膜和无纺布的层压件的紧固带中，可以将形式尤其为注塑薄膜的薄膜直接层压到无纺布上。因此，不需要附加的粘合剂。
至少一个紧固带可以包括热塑性聚合物、尤其是原生的或再生的热塑性聚合物，或者由其形成。热塑性聚合物尤其可以是热塑性弹性体。其例如可以是热塑性聚氨酯(TPU)或Vistamaxx。因此，紧固带可以以由TPU薄膜和TPU熔喷物、TPU纺粘物或TPU纺喷物制成的层压件的形式构造。该结构在紧固带的高稳定性的情况下获得了良好的弹性。此外，这种紧固带可以以有利的方式与过滤材料件焊接。
紧固带可以被扭转或扭绞成绳索。这提高了佩戴舒适性。在此可能的是，通过热固定(例如超声波焊接)防止扭绞又被倒转。
所描述的呼吸防护罩可以包括(恰好)两个紧固带。
一个或多个紧固带可以被构造成被引导至佩戴者(用户)的头后部。替选地，一个或多个紧固带可以被构造成被引导至佩戴者(用户)的耳朵。
至少一个紧固带可以被实施为闭合的带。这意味着，相应的紧固带并不具有松脱的或开放的端部。这例如可以通过如下方式得以实现，即紧固带的两个端部与过滤部件或过滤材料件连接。替选地，例如相应的带本身可以实施为闭合的；因此，其可以具有环形形状或套圈形状。
根据一个替选方案，呼吸防护罩可以具有至少两个、尤其是四个紧固带，其具有开放的或松脱的端部。这意味着，每个紧固带的分别(仅)一个端部被紧固在过滤部件或无纺布材料处。每两个紧固带的开放的/松脱的端部可以打结。
要用该方法制造的呼吸防护罩可以是半面罩。因此使用时，其遮盖佩戴者的鼻子、嘴和下巴。呼吸防护罩可以是根据DIN EN 14683：2019+AC：2019的医用面罩或作为根据DINEN 149的过滤式半面罩。
本发明还提供一种通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的呼吸防护罩。
附图说明
根据以下示例性的实施方式参照附图对本发明进行详细阐述，而本发明并不限于专门示出的实施方式。在此：
图1示意性地示出了呼吸防护罩，
图2是呼吸防护罩的过滤材料件的结构的示意性剖视图，
图3是呼吸防护罩的示意性俯视图，
图4是呼吸防护罩的过滤部件的示意性侧视图。
具体实施方式
图1示出了半面罩形式的呼吸防护罩1的示意图。这是医用面罩的示例。所示的呼吸防护罩1包括过滤材料件或过滤部件2。过滤材料件剪裁成基本上矩形的，但是也可以采用其他形状、尤其是多边形。
在所示的示例中，在过滤材料件2处紧固有两个紧固带3。在图示的实施方式中，紧固带被设置为紧固在佩戴者的耳朵处。
为了更好地适配面部形状，呼吸防护罩具有鼻处夹片4，该鼻处夹片以可无损或非无损地拆卸的方式与过滤材料件连接。其尤其可以是嵌入塑料材料中的线材。
非无损的连接例如是焊接。这可以在鼻处夹片的整个长度上连续地或者在各个不连续的点处进行。替选地，鼻处夹片可以与过滤材料件粘接。为此，例如可以应用热熔胶，这典型地同样导致非无损的连接。
在该实施例中，在过滤部件或透气材料2中引入三个褶皱5。
在图2的示意性剖视图中示出了用于呼吸防护罩的过滤材料件的结构。精滤层7布置在两个支撑层6之间。无纺布材料的这三个层尤其可以沿着过滤部件2的棱边、即周边如在图1中图示的那样相互焊接。
替选于图2所示的结构，呼吸防护罩的透气材料也可以包括更少或更多的层。因此，例如可以仅设置一个支撑层和一个精滤层。
在一个实施方式中，呼吸防护罩具有一层或多层的原生或再生的PET长丝或PP长丝或者原生或再生的PET短纤维或PP短纤维。对于各个过滤层：
作为支撑层6尤其可以考虑由(原生或再生的)PET或PP制成的纺黏型无纺布层，该纺黏型无纺布层具有5至50g/m2的单位面积重量和1dtex至15dtex的纤度。例如将PET废料(例如冲裁废料)和所谓的瓶片、即磨碎的饮料瓶块用作用于rPET的原料。为了掩盖废料的不同颜色，可以对回收物进行染色。作为用于加固纺粘型无纺布的热粘合方法，尤其
Figure BDA0004113340200000101
(Comerio Ercole)方法是有利的。
将由(原生或再生的)PET或PP制成的一个或多个熔喷物层用作精滤层7，该熔喷物层分别具有5至30g/m2的单位面积重量。使该这些层中的一些或全部带有静电。由rPET或rPP制成的层同样可以带有静电。在此仅需注意，在这种情况下并不将金属化的PET废料用于制造。替选地，熔喷长丝也可以由双组分纤维构成，其中芯例如由rPET或rPP制成，并且外壳由可以特别好地带有静电的塑料(例如原生PP、PC、PET或rPP，尤其是以化学的方式再生的PP、PC、PET或rPP)形成。
长丝或短纤维也可以由双组分材料构成，其中芯由rPET或rPP制成，并且外壳由可以特别好地带有静电的塑料(例如原生PP、PC、PET或rPP)形成。
具体地，过滤材料件可以由三层透气材料制成。在此，在具有20g/m2的克重的原生PET或rPET制成的两个纺粘型无纺布层之间布置有具有20g/m2的克重的熔喷无纺布层。如此获得的SMS可以通过沿着棱边环绕的焊缝进行超声波焊接。
熔喷物可以通过添加添加剂和水射流处理(水驻极)而带有静电，如其例如在WO97/07272中所描述的那样。
替选地，熔喷物可以具有25g/m2的克重并且借助电晕处理而带有静电。
熔喷物可以由双组分纤维构成，其具有由rPP制成的芯和由原生的PP制成的包套。替选地，包套也可以具有rPP。在此，例如可以利用美国佛罗里达州西墨尔本的Hills Inc.公司的熔喷机来生产熔喷物。因此，尽管带有静电，仍能实现高的回收物份额。
SMS可以是起皱的。为此，尤其可以使用Micrex微起皱方法。纯示例性地参考WO2007/079502。由此实现的表面增大不仅实现了更柔软的质感，也可以更好地适配面部形状并更好地吸收湿气。
如上所述，多层透气材料可以借助两级的方法连接。在此，局部地(在随后的焊接区域中)预压实一个、多个或全部无纺布层，然后进行焊接。
可以通过超声波焊接、热焊接或施加压力来实现压实。可以借助超声波焊接或热焊接来实现无纺布层的焊接。
图3示出了透气材料8的示意性俯视图，该透气材料对应于图1的过滤部件2。然而，与图1相比，图3示出了过滤部件的背侧，即朝向使用者的一侧。
在图示的示例中，在透气材料8的相反设置的棱边处分别布置有紧固带9，该紧固带在整个棱边长度上延伸。因此，紧固带可以在制造过滤部件时与透气材料一同行进并且与该材料一起被切割。在所示的示例中通过在各紧固带9的彼此相反设置的端部区域处的相应的焊点10实现紧固带与透气材料的连接。
对于紧固带来说例如应用由具有20μm至100μm的厚度的TPU薄膜和TPU熔喷物(克重：20至80g/m2)制成的TPU层压件，其与过滤材料件焊接。在此相应地以塑料回收物的形式应用所采用的TPU。
在上述两级工艺中，同样将紧固带的端部与过滤材料件紧固。首先，在随后要焊接的区域中尤其预压实过滤材料件、必要时也预压实紧固带。为此，对相应的材料施加压力或进行超声波处理。接下来进行实际的焊接步骤。
根据Vistamaxx方法制造的PP材料可以通过熔喷法或薄膜注塑法或薄膜吹塑法来制造并且如在TPU层压件的情况下所描述的那样进行层压。
图4示出了呼吸防护罩的过滤部件的示意性侧视图。过滤部件包括两个过滤材料件11，在图4中只能看到其中一个。
两个过滤材料件具有六边形形状并且以精确配合的方式彼此叠置。因此，由彼此焊接在一起的过滤材料件11形成的过滤部件本身(在完成但未使用的状态下)也具有六边形形状。
位于左侧的棱边位于两个直角之间，即被两个彼此平行的棱边限定，该彼此平行的棱边垂直于位于其间的棱边。
两个过滤材料件的透气材料是起皱的。起皱方向在此也通过阴影线表示；在由过滤部件制成的呼吸防护罩的常规使用中，起皱褶皱基本上水平地延伸。
两个过滤材料件11中的每一个都以SMS的形式构造，如例如结合图2所阐述的那样。在此，过滤材料件的三个层首先沿着在两个直角之间的棱边(在图中位于左侧)彼此焊接。所示的过滤材料件11的相应的焊缝12平行于左侧棱边延伸。
沿着其余五个棱边的焊缝13是两个过滤材料件彼此间的焊接部。在这些棱边处不存在过滤材料件的SMS层本身的单独的焊接。相反地，在焊缝12的一侧，两个过滤材料件并不彼此焊接。这形成呼吸防护罩的开放侧，该侧朝向佩戴者的面部。
因此在制造时，首先将形式为无纺布幅面的三层SMS松弛地彼此叠置并且借助焊缝12沿着该一个棱边焊接。其余的五个棱边保持开放，因此所述层是松弛的。制造机器的加工方向在图4的布置中从上向下平行于焊缝12延伸。仅在一侧焊接的SMS过滤材料幅面然后整体被起皱，其中起皱方向、即起皱褶皱的方向横向于、也就是基本上垂直于加工方向或焊缝12。
接下来，两个这种类型的起皱的SMS过滤材料幅面在加工方向上、也就是在焊缝12的方向上或平行于焊缝12的方向上彼此重叠地被引导，使得它们彼此叠置。对两个SMS过滤材料幅面、即由两个SMS制成的总共六个层沿着焊缝13进行焊接，通过其形成两个彼此重叠的过滤材料件的五个棱边。沿着这些棱边冲裁两个过滤材料幅面，从而由此获得如图4所示的过滤部件11。
通过两级的工艺焊接两个SMS过滤材料幅面、即两个无纺布材料。首先预压实具有附图标记13的区域。在该示例中，通过在室温下施加压力而进行预压实。为此，可以应用热焊接设备或超声波焊接设备，其中利用该设备在室温下仅将无纺布材料压合在一起，而不导入热能或超声波能。同样在预压实时能附加地引入热能或超声波能，其中通过预压实和焊接的相应的总能量输入的总和仍然低于针对相同强度的焊缝的单级纯焊接。因此，例如预压实时间和焊接时间之和小于用单级纯焊接步骤获得相同强度所需的时间。
此后可在该区域中涂覆可选的热熔胶层，然后使其冷却。冷却后进行热焊接，其中在此仅需达到热熔胶的熔化温度。替选地，也可以仅进行一个超声波焊接步骤来替代施用热熔胶。
预压实区域在无纺布材料的平面中大于随后的焊接区域。尤其地，该预压实区域沿着和/或横向于加工方向可以具有较大的尺寸。通过较大的预压实区域确保了，即使在过程参数存在公差(例如在预压实工位和焊接工位之间的输送路径中的波动、超声振荡单元的角度偏移等)的情况下，热能或超声波能的随后的应用也能落入预压实区域中。
例如通过显微镜可以证实制造工艺的两级性。在实践中几乎不能实现预压实区域和焊接区域之间的完全匹配，因此在剖视图中可以规律地看到在仅预压实的部分区域与焊接区域之间的厚度跃变。
由此得到的呼吸防护罩可以以有利的方式尤其在其开口侧、即在焊缝12的区域中可拉伸，这实现了良好的面部适配。此外，由于起皱，透气性高且呼吸阻力小。
即使在描述的示例中过滤材料件由两种无纺布材料构成，替选地也可以应用为共同的无纺布材料件的形式的两个接续的无纺布材料。其在图中右侧的垂直的棱边处折叠，然后使得两个接续的六边形区域彼此重叠。其余的两级焊接工艺如上所述进行。
对比试验示出了这种类型的两级连接的优点。在此应用三层材料，在该三层材料中在两个单位面积重量为35g/m2的纺粘型无纺布层之间布置有单位面积重量为33g/m2的熔喷无纺布层。将三层材料用作用于制造面罩的唯一的无纺布材料件；因此不应用两种单独的无纺布材料。
在该对比试验中，所有层都由原生PP构成，但这也适用于再生材料。首先在随后的焊接区域中借助压力将这三层预压实，其中仅要在接下来折叠并彼此重叠放置的材料件的一侧上进行预压实。
此后用下面给出的参数进行实际的焊接。在焊接时，接续的无纺布材料的两个部分区域彼此重叠，其中在位于上部或位于下部的部分区域(无纺布材料)中预压实一个区域，相反在位于其下或位于其上的部分、即第二无纺布材料中不被预压实。
焊接时间[ms] 53 60 70 80
能量输入[J] 30 40 50 60
压力[bar] 1.8 1.8 1.8 1.8
强度[N] 14.2 18.1 27.8 54.4
压力数据所涉及的超声振荡单元的进给筒体的直径在此为80mm。
可以看出，在焊接时间为53ms的情况下，焊接连接部的抗断裂强度为14.2N，这几乎相当于呼吸防护罩典型所需的15N。如果焊接时间为60ms并且相应的能量输入为40J，则抗断裂强度超过18N。
相比而言，在没有预压实的情况下，用较高能量输入进行的用于层压件的焊接时间为320ms：
焊接时间[ms] 320
能量输入[J] 140
压力[bar] 2
强度[N] 18.2

Claims (15)

1.一种用于制造呼吸防护罩的方法，所述呼吸防护罩包括由透气材料制成的过滤材料件，所述方法包括以下步骤：
提供第一无纺布材料，
局部压实所述第一无纺布材料，
在压实区域中将所述第一无纺布材料与第二无纺布材料焊接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在焊接所述第一无纺布材料和所述第二无纺布材料之前，局部压实所述第二无纺布材料。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压实通过超声波焊接、热焊接或通过施加压力来实现。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助超声波焊接或热焊接来实现所述无纺布材料的焊接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一无纺布材料和所述第二无纺布材料构造为接续的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一无纺布材料和/或所述第二无纺布材料构造为一层的或多层的。
7.根据权利要求6所述的方法，其中第一无纺布材料或第二无纺布材料的每个层是无纺布或无纺纤维。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一无纺布材料和/或所述第二无纺布材料是三层层压件，该三层层压件由在两个纺粘型无纺布层之间设有熔喷无纺布制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一无纺布材料和/或所述第二无纺布材料包括由新的塑料和/或再生塑料制成的纤维或者由由新的塑料和/或再生塑料制成的纤维构成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用超声振荡单元和铁砧进行所述局部压实和/或所述焊接，其中所述超声振荡单元和/或所述铁砧具有平滑的或结构化的表面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述焊接之前，局部地、尤其是在所述压实区域上涂覆可热活化的粘合剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述粘合剂借助辊或喷嘴涂覆。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括紧固带在所述过滤材料件处的安装，其中所述安装包括将所述紧固带与所述过滤材料件焊接。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述紧固带的安装包括所述紧固带和/或所述过滤材料件的局部压实，以及将所述紧固带在所述压实区域中与所述过滤材料件焊接。
15.一种通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的呼吸防护罩。
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