DE102007011365A1

DE102007011365A1 - Lage zur Verwendung in einem HEPA-Filterelement

Info

Publication number: DE102007011365A1
Application number: DE102007011365A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Veeser; Armin Dr. Greiner; Harald Von Schischka; Jürgen Adolph; Toan-Hieu Dr. Giang
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2027-03-08
Also published as: CN101622047B; AU2007348647B2; US8709139B2; EP2131941A1; CN101622047A; US20100101199A1; DE102007011365B4; WO2008107006A1; AU2007348647A1

Abstract

Eine Lage zur Verwendung in einem HEPA-Filterelement, umfassend eine erste Polypropylenfasern enthaltende Trägerschicht (1) zur Stabilisierung und eine zweite Polypropylenfasern enthaltende Abscheideschicht (2), wobei die Polypropylenfasern der Abscheideschicht (2) zumindest teilweise elektrostatisch geladen sind und wobei die Tägerschicht (1) und die Abscheideschicht (2) als zumindest bereichsweise glasfaserfreie Vliesstoffe ausgestaltet sind, löst die Aufgabe, ein Filterelement anzugeben, welches HEPA-Anforderungen genügt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Lage zur Verwendung in einem HEPA-Filterelement.
Stand der Technik
Filterelemente, die HEPA-Anforderungen genügen, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. HEPA-Filterelemente können als Schwebstofffilter ausgebildet sein, die dazu dienen, über 99,9% aller Partikel, welche größer als 0,1 bis 0,3 μm sind, aus der Luft zu filtern.
Diese Partikel können Viren, lungengängige Stäube, Milbeneier und -ausscheidungen, Pollen, Rauchpartikel, Asbest, Bakterien, diverse toxische Stäube und Aerosole umfassen.
HEPA-Filterelemente werden unter anderem im medizinischen Bereich, insbesondere in Operationsräumen, Intensivstationen und Laboratorien verwendet. Des Weiteren sind Verwendungen in Reinräumen und in der Kerntechnik bekannt.
Die europäische Norm für die Klassifizierung eines HEPA-Filterelements ist die DIN EN 1822 mit den Filterklassen H10 bis H14 (HEPA). Es ist bekannt, dass Partikel mit einer Größe von 0,1 bis 0,3 μm am schwersten abzuscheiden sind. Die Partikelgröße der bei bestimmten Bedingungen jeweils am schwersten abzuscheidenden Partikel wird mit der Bezeichnung MPPS („most penetrating particle size") klassifiziert. Daher werden HEPA-Filterelemente hinsichtlich ihrer Effektivität bezüglich dieser Partikelgröße mittels eines Prüfaerosols klassifiziert. Bei dem Prüfaerosol handelt es sich um das so genannte DEHS (Di-2-Ethylhexyl-Sebacat).
Die aus dem Stand der Technik bekannten Filterelemente zeigen zwar häufig eine gute bis sehr gute Filtereffizienz, sind jedoch aus Materialien gefertigt, welche für den Menschen gesundheitsgefährdend sein können. Beispielsweise sind HEPA-Filterelemente bekannt, die in erheblichem Maße Glasfasern aufweisen. Glasfasern können aus der Lage, aus dem das Filterelement gefertigt ist, austreten und den menschlichen Organismus schädigen.
Des Weiteren sind die bekannten Lagen für HEPA-Filterelemente nicht problemlos plissierfähig, da Glasfasern bei Plissierprozessen mechanisch stark beansprucht werden und leicht brechen. Die plissierten Filterelemente sind wenig elastisch und neigen zu Bruchstellen. Die Bruchstellen bilden Löcher oder Perforierungen aus, welche die Filtereffizienz negativ beeinträchtigen. Ein solcher Filter kann keine HEPA-Anforderungen mehr erfüllen, da durch die entstandenen Schadstellen unerwünschte Partikel hindurch treten können.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lage zur Verwendung in einem HEPA-Filterelement zu schaffen, welche bei hoher Filtereffizienz problemlos plissierfähig ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Lage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach umfasst die Lage eine erste Polypropylenfasern enthaltende Trägerschicht zur Stabilisierung und eine zweite Polypropylenfasern enthaltende Abscheideschicht, wobei die Polypropylenfasern der Abscheideschicht zumindest teilweise elektrostatisch geladen sind und wobei die Trägerschicht und die Abscheideschicht als zumindest bereichsweise glasfaserfreie Vliesstoffe ausgestaltet sind.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die Verwendung von Vliesstoffen aus Polypropylenfasern die Ausbildung einer sehr elastischen und plissierfähigen Lage mit geeigneter Porosität ermöglicht. Des Weiteren ist erkannt worden, dass die Reduktion von oder der Verzicht auf Glasfasern die Elastizität der Lage erhöht und Schadstellen vermeidet. Bruchstellen aufgrund zu hoher Brüchigkeit der Lage werden erfindungsgemäß vermieden. Schließlich ist erkannt worden, dass Vliesstoffe aus Polypropylenfasern problemlos derart thermisch miteinander verbunden werden können, dass eine Plissierung der miteinander verbundenen Trägerschicht und Abscheideschicht nahezu ohne Verschiebung der Schichten relativ zueinander möglich ist. Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Vor diesem Hintergrund ist konkret denkbar, dass weder die Trägerschicht noch die Abscheideschicht Glasfasern aufweisen, nämlich dass die Trägerschicht und die Abscheideschicht glasfaserfrei ausgebildet sind. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann eine Lage erzeugt werden, welche keine den Menschen gefährdende Materialien enthält.
Die Trägerschicht könnte ein Flächengewicht von 70 bis 200 g/m² aufweisen. Die Wahl dieses Flächengewichts erlaubt eine hinreichende Stabilisierung der Lage, um diese zu plissieren. Des Weiteren ermöglicht die Wahl dieses Flächengewichts den Auftrag einer sehr dünnen und hochporösen Abscheideschicht, welche selbst eine nur geringe Steifigkeit aufweist und keinen Beitrag zur Gesamtsteifigkeit der Lage leistet.
Die Polypropylenfasern der Trägerschicht könnten elektrostatisch aufgeladen sein. Diese konkrete Ausgestaltung erlaubt die Verwendung der Trägerschicht als Vorabscheider oder Vorfilter.
Die Abscheideschicht könnte ein Flächengewicht von 10 bis 80 g/m² aufweisen. Dieser Bereich hat sich überraschenderweise als besonders geeignet erwiesen, um HEPA-Anforderungen zu erfüllen. Dabei kann die Porosität in Abhängigkeit von der Feinheit der Fasern eingestellt werden. Je feiner die verwendeten Fasern sind, desto geringer kann das Flächengewicht gewählt werden, um die Anforderungen der jeweiligen Filterklasse zu erfüllen.
Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die Abscheideschicht Nanofasern aufweist, die aus Polyamid, Polyacrylnitril oder Polycarbonat gefertigt sind. Des Weiteren ist denkbar, dass auf die Abscheideschicht eine Schicht aus Nanofasern aus den genannten Materialien aufgebracht ist. Nanofasern erlauben die Abscheidung feinster Partikel und können die Filtereffizienz der hier beschriebenen Lage erheblich steigern.
Die Lage könnte eine dritte Polypropylenfasern enthaltende Schicht aufweisen, die ein Flächengewicht von mindestens 8 g/m² aufweist und zusammen mit der Trägerschicht die Abscheideschicht sandwichartig einschließt. Diese konkrete Ausgestaltung eignet sich zur Fertigung der Lage in einem Melt-Blown-Prozess. Die dritte Schicht stellt außerdem eine Schutzschicht für die Abscheideschicht gegen Abrieb und elektrische Entladung dar. Die dritte Schicht erlaubt den Hindurchtritt von Luft ohne erheblichen Widerstand, so dass sie als Unterlage beim Aufbringen der Abscheideschicht durch einen Melt-Blown-Prozess besonders geeignet ist. Dabei gehen die durch den Melt-Blown-Prozess aufgetragenen Polypropylenfasern der Abscheideschicht mit der dritten Schicht einen stoffschlüssigen Verbund ein, in dem sie mit den Fasern der dritten Schicht verkleben.
Vor diesem Hintergrund könnten die Polypropylenfasern der Trägerschicht Kern-Mantel-Fasern mit einem Mantel aus Metallocen-Polypropylen und einem Kern aus reinem Polypropylen enthalten. Diese konkrete Ausgestaltung erlaubt ein Aufschmelzen des Mantels, wobei der Kern in seiner Polymerstruktur nicht beeinträchtigt wird. Durch das Aufschmelzen des Mantels können die einzelnen Kern-Mantel-Fasern sowohl miteinander als auch mit den Polypropylenfasern der Abscheideschicht einen Verbund eingehen. Ganz konkret ist denkbar, dass die Trägerschicht vorgefertigt mit der Abscheideschicht und der dritten Schicht durch Ultraschallschweißen verbunden wird.
Die Polypropylenfasern der Abscheideschicht könnten als Melt-Blown-Fasern mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 2 μm ausgebildet sein. Diese konkrete Ausgestaltung erlaubt die Schaffung eines Vliesstoffs mit sehr kleinen Poren. Aufgrund der feinen Porosität können sehr feine Partikel abgeschieden werden, so dass die Lage HEPA-Anforderungen genügt.
Die Polypropylenfasern der dritten Schicht könnten punktuell miteinander thermisch verbunden sein. Die Polypropylenfasern der dritten Schicht könnten konkret durch ein „Point Seal"-Verfahren miteinander verbunden sein. Dabei werden einzelne punktuelle Bereiche der Polypropylenfasern angeschmolzen und hinsichtlich ihrer Polymerstruktur derart verändert, dass diese brüchig sind. Die miteinander verschmolzenen, brüchigen Bereiche verschiedener Polypropylenfasern liegen jedoch nur punktuell vor, so dass die dritte Schicht als flächiges Gebilde in seiner Gesamtheit bewegbar und deformierbar ist, ohne zu zerbrechen.
Die Trägerschicht, die Abscheideschicht und die dritte Schicht könnten durch ultraschallverschweißte oder laserverschweißte Bereiche derart miteinander thermisch verbunden sein, dass die Lage plissierbar ist. Die ultraschallverschweißten oder laserverschweißten Bereiche könnten in Form von Linienmustern oder Punktmustern vorgesehen sein. Hierdurch ist sichergestellt, dass zwischen den verschweißten Bereichen unverschweißte Bereiche vorliegen, die zerstörungsfrei verbiegbar oder faltbar sind. Die verschweißten Bereiche sind durch die thermische Beaufschlagung häufig brüchig. Vor diesem Hintergrund ist konkret denkbar, dass die verschweißten Bereiche alle drei Schichten dadurch miteinander verbinden, dass die Polypropylenfasern in den jeweiligen Schichten aufgeschmolzen und miteinander zu einem die Schichten durchgreifenden Verbund zusammengeschmolzen werden.
Die Lage könnte ein Flächengewicht von 160 g/m², eine Dicke von 0,92 mm und eine Luftdurchlässigkeit von 315 dm³/m²s bei einer Druckdifferenz von 200 Pa aufweisen, wobei die Druckdifferenz zwischen Anströmseite und Abströmseite der Lage herrscht. Auf überraschende Weise hat sich gezeigt, dass eine Lage mit dieser Dicke und diesem Flächengewicht die genannte Luftdurchlässigkeit bei der genannten Druckdifferenz zeigt. Eine solche Lage ist besonders für den Einsatz in Raumluftreinigern geeignet, da der Raumluftreiniger mit einer geringen elektrischen Leistungsaufnahme arbeiten kann. Insoweit ist ein schonender und kostengünstiger Betrieb eines Raumluftreinigers ermöglicht.
Die Lage könnte einen Druckabfall von Anströmseite zu Abströmseite von höchstens 100 Pa bei einer Anströmgeschwindigkeit eines zu filternden gasförmigen Mediums von 15 cm/s bewirken. Eine solche Lage eignet sich in besonderer Weise für den Einsatz in Geräten, welche Luft von einem ersten Raum in einen zweiten Raum saugen. Der geringe Druckabfall von Anströmseite zu Abströmseite erlaubt einen schonenden Betrieb des Saugaggregats, da dieses wenig Arbeit verrichten muss, um ein zu filterndes gasförmiges Medium durch die Lage hindurch zu saugen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass der Druckabfall bei einer Anströmgeschwindigkeit von 5 cm/s geringer als 40 Pa und bei einer Anströmgeschwindigkeit von 10 cm/s geringer als 80 Pa ist. Eine Lage, welche diese Eigenschaften zeigt, eignet sich im besonderen Masse für den Einsatz in elektrisch betriebenen Filteranordnungen, insbesondere in Raumluftreinigern.
Die Lage könnte eine Filtereffizienz von mindestens 85% bei einer Anströmgeschwindigkeit eines gasförmigen Mediums von höchstens 8 cm/s aufweisen. Ganz konkret ist denkbar, dass als gasförmiges Medium das Prüfaerosol DEHS nach der europäischen Norm DIN EN 1822 verwendet wird. Wenn dieses Prüfaerosol mit 8 cm/s auf die Anströmseite der Lage trifft, werden mindestens 85% der am schwersten abzuscheidenden Partikel abgeschieden. Diese am schwersten abzuscheidenden Partikel weisen eine bestimmte Partikelgröße, nämlich die MPPS („most penetrating particle size"), auf. Eine Lage, welche diese Eigenschaften zeigt, eignet sich zur Verwendung in einem HEPA-Filterelement, da sie den Anforderungen an Filter der Filterklasse H10 genügt.
Ein Filterelement könnte einen Faltenbalg umfassen, wobei der Faltenbalg aus einer plissierten Lage gefertigt ist, und wobei der Faltenbalg in einer Filtertür eingesetzt ist. Ein solches Filterelement eignet sich als Modul für einen Raumluftreiniger, da das Filterelement gemeinsam mit der Filtertür in eine bestehende Anordnung einsetzbar ist. Wenn der Faltenbalg aus einer hier beschriebenen Lage gefertigt ist, ist das Filterelement als HEPA-Filterelement ausgestaltet.
Die Filtertür könnte einen perforierten Boden aufweisen, welchem ein zumindest teilweise umlaufender Rahmen zugeordnet ist, der den Faltenbalg umfängt. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann der Faltenbalg in den Rahmen eingeklebt werden, wodurch Ritzen und Spalten im Rahmenbereich vermieden werden. Durch die Perforationen im Boden ist sichergestellt, dass das zu filternde Medium durch die Perforationen eindringt und durch die plissierte Lage des Faltenbalgs hindurch tritt. Ein Vorbeiströmen des zu filternden Mediums durch Spalten oder Ritzen zwischen dem Faltenbalg und dem Rahmen wird durch Einkleben des Faltenbalgs verhindert.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen
1 in schematischer Ansicht eine Lage, welche drei Schichten aufweist,
2 eine Schnittansicht eines Faltenbalgs, der aus einer plissierten Lage gemäß 1 gefertigt ist,
3 eine Draufsicht auf den Faltenbalg gemäß 2,
4 eine Draufsicht auf die Filtertür, in welche der Faltenbalg gemäß 3 eingesetzt ist,
5 ein Diagramm, welches den Druckabfall zwischen Anstömseite und Abströmseite einer Lage in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit zeigt, und
6 ein Diagramm, welches die Penetration der abzuscheidenden Partikel in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit in doppelt logarithmischer Darstellung zeigt.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt eine Lage zur Verwendung in einem Filterelement umfassend eine erste Polypropylenfasern enthaltende Trägerschicht 1 zur Stabilisierung und eine zweite Polypropylenfasern enthaltende Abscheideschicht 2. Die Polypropylenfasern der Abscheideschicht 2 sind zumindest teilweise elektrostatisch geladen. Die Trägerschicht 1 kann ebenfalls elektrostatisch aufgeladen sein und als Vorabscheider oder Vorfilter dienen. Die Trägerschicht 1 und die Abscheideschicht 2 sind als glasfaserfreie Vliesstoffe ausgestaltet.
Die Trägerschicht 1 weist ein Flächengewicht von 110 g/m² auf und ist aus Polypropylenfasern gefertigt. Die Polypropylenfasern der Trägerschicht 1 sind als Kern-Mantel-Fasern mit einem Mantel aus Metallocen-Polypropylen und einem Kern aus reinem Polypropylen ausgestaltet.
Die Abscheideschicht weist ein Flächengewicht von 36 g/m² auf und ist aus Polypropylenfasern gefertigt. Die Polypropylenfasern sind als Elektret-Mikrofasern ausgestaltet. Die Polypropylenfasern der Abscheideschicht 2 wurden durch einen Melt-Blown-Prozess auf die dritte Schicht 3 aufgetragen, welche ein Flächengewicht von 14 g/m² aufweist. Die dritte Schicht 3 besteht ebenfalls aus Polypropylenfasern und fungiert als Schutz für eine Unterlage, auf welcher die Polypropylenfasern der Abscheideschicht 2 während eines Melt-Blown-Prozesses aufgebracht werden.
Die dritte Schicht 3 weist Polypropylenfasern auf, die durch ein „Point Seal"-Verfahren punktuell miteinander thermisch verbunden sind. Die dritte Schicht 3 und die Trägerschicht 1 schließen die Abscheideschicht 2 sandwichartig zwischen sich ein.
Im konkreten zuvor genannten konkreten Ausführungsbeispiel enthalten die Trägerschicht 1, die Abscheideschicht 2 und die dritte Schicht 3 ausschließlich Polypropylenfasern und sind völlig glasfaserfrei. Daher ist die hier konkret beschriebene Lage nahezu vollständig veraschbar und leicht zu entsorgen.
Die im konkreten Ausführungsbeispiel beschriebene Lage weist ein Flächengewicht von 160 g/m² und eine Dicke von 0,92 mm auf. Bei einer Druckdifferenz von 200 Pa, die sich zwischen Anströmseite und Abströmseite der Lage einstellt, zeigt die Lage eine Luftdurchlässigkeit von 315 dm³/m² s.

In der nachfolgenden Tabelle sind Anströmgeschwindigkeiten, Druckabfälle, Effizienzen für die jeweilige MPPS, Penetrationen sowie die Partikelgrößen MPPS dargestellt. Diese Messergebnisse wurden durch Messungen gemäß DIN EN 1822 an der im konkreten Ausführungsbeispiel beschriebenen Lage ermittelt.

Anströmgeschwindigkeit	Druckabfall	Effizienz für MPPS	Penetration	MPPS
[cm/s]	[Pa]	[%]	[%]	[μm]
1,3	10	98,8	1,2	0,071
2,6	19	97,2	2,8	0,069
5,3	38	89,5	10,5	0,055
14,0	101	79,9	20,1	0,059
30,0	181	77,9	22,1	0,057

Tabelle

5 zeigt den Druckabfall von Anströmseite zur Abströmseite der Lage in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit. Man erkennt aus 5 deutlich, dass bei einer Anströmgeschwindigkeit von 15 cm/sec der Druckabfall höchstens 110 Pa beträgt. Insoweit zeigt die erfindungsgemäße Lage eine hervorragende Durchlässigkeit für ein zu filterndes Medium, wodurch elektrische Motoren von Saugaggregaten kostengünstig und schonend betrieben werden können. In 5 ist eine Regressionsgerade eingezeichnet, welche aus den Messungen ermittelt wurde. Man erkennt aus 5 deutlich eine lineare Abhängigkeit des Druckabfalls von der Anströmgeschwindigkeit zumindest bis zu einer Anströmgeschwindigkeit von 15 cm/s.
6 zeigt die Penetration der am schwersten abzuscheidenden Partikel in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit. Der Tabelle entnimmt man bei einer Anströmgeschwindigkeit von 1,3 cm/sec einen Durchmesser der am schwersten abzuscheidenden Partikel von 0,071 μm. Diese zeigen eine Penetration von 1,2%. Das heißt, 98,8% der bei der Anströmgeschwindigkeit von 1,3 cm/sec am schwersten abzuscheidenden Partikel werden durch die erfindungsgemäße Lage abgeschieden. Bei einer Anströmgeschwindigkeit von 5,3 cm/sec werden 89,5% der am schwersten abzuscheidenden Partikel abgeschieden. Insoweit zeigt die erfindungsgemäße Lage Filtereigenschaften, die sie für eine Verwendung in HEPA-Filterelementen eignen.
2 zeigt einen Faltenbalg 4, der aus einer Lage der hier beschriebenen Art gefertigt ist. Die Lage ist plissiert und weist 70 Doppelfalten auf.
3 zeigt den Faltenbalg 4 in einer Draufsicht. Dem Faltenbalg 4 sind streifenförmige Elemente 5 zugeordnet, die mit den Faltenrücken verbunden sind. Die streifenförmigen Elemente 5 beabstanden die Faltenrücken und damit die Falten. Hierdurch wird ein Verkleben oder Zusammenhängen der Falten insbesondere beim Durchströmen verhindert.
4 zeigt eine Filtertür 6, in welche der Faltenbalg 4 gemäß 3 eingeklebt ist. Die Filtertür 6 umfängt den Faltenbalg 4 mit einem Rahmen 7, wobei zwischen dem Rahmen 7 und dem Faltenbalg 4 Klebstoff eingebracht ist, um die Ausbildung von Schlitzen oder Spalten zu verhindern.
Die Filtertür 6 weist einen Boden 8 auf, der hier durch einen teilweisen Durchbruch des Faltenbalgs 4 freigelegt ist. Der Boden 8 weist Perforierungen 9 auf, durch die das zu filternde Medium einströmen kann. Die Filtertür 6 weist des Weiteren Rastnasen 10 auf, welche mit einer Aufnahme eines Raumluftreinigers verrastet werden können. Hierdurch ist die Filtertür 6 zusammen mit dem Faltenbalg 4 als Modul einsetzbar.
Die hier beschriebene Lage bzw. das hier beschriebene Filterelement kann als Luftfilter dienen, um Mikroorganismen aus kontaminierter Luft zu filtern. Hierbei zeigt die Lage bzw. das Filterelement ein besonders günstiges Verhältnis von Filtereffizienz und Druckabfall.
Die hier beschriebene Lage und das hier beschriebene Filterelement zeigen keine Abgabe von Mikrofasern aus der Lage an die Umgebungsluft. Insofern können die Lage und das Filterelement in Bereichen eingesetzt werden, in denen sich Allergiker bewegen.
Die Verwendung von hydrophoben Fasern, nämlich Polypropylenfasern, verhindert das Wachstum von Bakterien, Pilzen und ähnlichen Schadstoffen auf der Oberfläche der Lage bzw. des Filterelements. Des Weiteren ist die Lage voll veraschbar.
Aufgrund der hier beschriebenen Eigenschaften eignet sich die Lage besonders für die Verwendung in Luftfilterelementen für Raumluftreiniger oder für Luftfilterelemente in Krankenhäusern.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ausdrücklich hervorgehoben, dass das zuvor rein willkürlich gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims

Lage zur Verwendung in einem HEPA-Filterelement, umfassend eine erste Polypropylenfasern enthaltende Trägerschicht (1) zur Stabilisierung und eine zweite Polypropylenfasern enthaltende Abscheideschicht (2), wobei die Polypropylenfasern der Abscheideschicht (2) zumindest teilweise elektrostatisch geladen sind und wobei die Trägerschicht (1) und die Abscheideschicht (2) als zumindest bereichsweise glasfaserfreie Vliesstoffe ausgestaltet sind.
Lage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (1) ein Flächengewicht von 70 bis 200 g/m² aufweist.
Lage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polypropylenfasern der Trägerschicht (1) elektrostatisch aufgeladen sind.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideschicht (2) ein Flächengewicht von 10 bis 80 g/m² aufweist.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine dritte Polypropylenfasern enthaltende Schicht (3), die ein Flächengewicht von mindestens 8 g/m² aufweist und zusammen mit der Trägerschicht (1) die Abscheideschicht (2) sandwichartig einschließt.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polypropylenfasern der Trägerschicht (1) Kern-Mantel-Fasern mit einem Mantel aus Metallocen-Polypropylen und einem Kern aus reinem Polypropylen enthalten.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polypropylenfasern der Abscheideschicht (2) als Melt-Blown-Fasern mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 2 μm ausgebildet sind.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polypropylenfasern der dritten Schicht (3) punktuell miteinander thermisch verbunden sind.
Lage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (1), die Abscheideschicht (2) und die dritte Schicht (3) ausschließlich Polypropylenfasern enthalten.
Lage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (1), die Abscheideschicht (2) und die dritte Schicht (3) durch ultraschallverschweißte oder laserverschweißte Bereiche derart miteinander thermisch verbunden sind, dass die Lage plissierbar ist.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Flächengewicht von 160 g/m², eine Dicke von 0,92 mm und eine Luftdurchlässigkeit von 315 dm³/m²s bei einer Druckdifferenz von 200 Pa, die zwischen Anströmseite und Abströmseite der Lage herrscht.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Druckabfall von Anströmseite zu Abströmseite von höchstens 100 Pa bei einer Anströmgeschwindigkeit eines zu filternden gasförmigen Mediums von 15 cm/s.
Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Filtereffizienz von mindestens 85% bei einer Anströmgeschwindigkeit eines gasförmigen Mediums von höchstens 8 cm/s.
Filterelement, umfassend einen Faltenbalg (4), wobei der Faltenbalg (4) aus einer plissierten Lage nach einem der voranstehenden Ansprüche gefertigt ist, und wobei der Faltenbalg (4) in einer Filtertür (6) eingesetzt ist.
Filterelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtertür (6) einen perforierten Boden (8) aufweist, welchem ein zumindest teilweise umlaufender Rahmen (7) zugeordnet ist, der den Faltenbalg (4) umfängt.