DE202020103073U1

DE202020103073U1 - Respirator

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Publication number: DE202020103073U1
Application number: DE202020103073.6U
Authority: DE
Original assignee: Eurofilters Holding NV
Current assignee: Eurofilters Holding NV
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2030-05-29

Abstract

Atemschutzmaske umfassend ein Filtermaterialstück aus einem luftdurchlässigen Material und wenigstens ein Befestigungsband,
wobei das luftdurchlässige Material mindestens eine Lage eines Vliesstoffes umfasst, wobei das wenigstens eine Befestigungsband zur Befestigung der Atemschutzmaske am Kopf ausgebildet ist,
wobei das luftdurchlässige Material und das wenigstens eine Befestigungsband aus dem gleichen Kunststoffmaterial gefertigt sind.

Respirator comprising a piece of filter material made of an air-permeable material and at least one fastening strap,
wherein the air-permeable material comprises at least one layer of a nonwoven fabric, wherein the at least one fastening strap is designed for fastening the respirator to the head,
wherein the air-permeable material and the at least one fastening tape are made of the same plastic material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske.The invention relates to a respirator.

Atemschutzmasken bedecken regelmäßig Mund und Nase des Trägers mit einem Filtermaterial und dienen zu dessen Schutz vor in der Luft enthaltenen Schadstoffen und zum Schutz der Umgebung vor ausgeatmeten Bakterien und Viren. Insofern umfasst der Begriff unter anderem insbesondere einen Mund-Nasen-Schutz, medizinische Gesichtsmasken und filtrierende Halbmasken.Respiratory masks regularly cover the wearer's mouth and nose with a filter material and serve to protect the wearer from pollutants contained in the air and to protect the environment from exhaled bacteria and viruses. In this respect, the term includes, among other things, mouth and nose protection, medical face masks and filtering half masks.

Das verwendete Filtermaterial besteht heutzutage im Allgemeinen aus einem Vliesstoff, der aus Kunststoff hergestellt wird. Viele Atemschutzmasken sind für den Einmalgebrauch gedacht und werden danach entsorgt.The filter material used nowadays generally consists of a nonwoven fabric made from plastic. Many respirators are intended for single use and are disposed of afterwards.

Angesichts des immer weiter steigenden Bedarfs an Atemschutzmasken führt dies zu einer großen Menge an Kunststoffabfällen.In view of the ever increasing need for respirators, this leads to a large amount of plastic waste.

Angesichts dessen besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine in ökologischer Hinsicht verbesserte Atemschutzmaske mit guten Filter- bzw. Schutzeigenschaften bereit zu stellen.In view of this, the object on which the invention is based is to provide a respiratory protection mask which is improved from an ecological point of view and has good filter and protective properties.

Diese Aufgabe wird durch eine Atemschutzmaske gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a breathing mask according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird eine Atemschutzmaske umfassend ein Filtermaterialstück aus einem luftdurchlässigen Material und wenigstens ein Befestigungsband bereitgestellt, wobei das luftdurchlässige Material mindestens eine Lage eines Vliesstoffes umfasst, wobei das wenigstens eine Befestigungsband zur Befestigung der Atemschutzmaske am Kopf ausgebildet ist, wobei das luftdurchlässige Material und das wenigstens eine Befestigungsband aus dem gleichen Kunststoffmaterial gefertigt sind.According to the invention, a respiratory mask comprising a piece of filter material made of an air-permeable material and at least one fastening tape is provided, the air-permeable material comprising at least one layer of a nonwoven fabric, the at least one fastening tape being designed for fastening the respiratory mask to the head, the air-permeable material and the at least one Fastening tape are made from the same plastic material.

Der Filterteil der Atemschutzmaske in Form des Filtermaterialstücks ist dementsprechend aus einem luftdurchlässigen Material, das ein- oder mehrlagig aufgebaut sein kann. Mindestens eine dieser Lagen ist dabei ein Vliesstoff. Da das Kunststoffmaterial der luftdurchlässigen Lage und damit des Filterteils das gleiche ist wie das des Befestigungsbands, erlaubt die erfindungsgemäße Atemschutzmaske ein vereinfachtes und damit ökologisch vorteilhaftes Recycling der Maske. Aufgrund des verwendeten sortenreinen Kunststoffs entfällt eine aufwendige Trennung in verschiedene Bestandteile unterschiedlichen Materials.The filter part of the respirator in the form of the piece of filter material is accordingly made of an air-permeable material that can be constructed in one or more layers. At least one of these layers is a nonwoven fabric. Since the plastic material of the air-permeable layer and thus of the filter part is the same as that of the fastening strap, the respirator according to the invention allows a simplified and thus ecologically advantageous recycling of the mask. Due to the pure plastic used, there is no need for a complex separation into different components of different materials.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein „Vliesstoff“ ein Wirrgelege, das einen Verfestigungsschritt (Vliesbindeschritt) durchlaufen hat., so dass es eine ausreichende Festigkeit aufweist, um insbesondere maschinell (also in industriellem Maßstab) zu Rollen auf- bzw. abgewickelt zu werden. Die für ein derartiges Aufwickeln minimal erforderliche Bahnspannung beträgt 0,044 N/mm. Die Bahnspannung sollte nicht höher als 10 % bis 25 % der Mindesthöchstzugkraft (gemäß DIN EN 29073-3:1992-08 ) des aufzuwickelnden Materials betragen. Daraus resultiert eine Mindesthöchstzugkraft für ein aufzuwickelndes Material von 8,8 N pro 5 cm Streifenbreite.In the context of the present invention, a “nonwoven” denotes a random structure that has undergone a consolidation step (fleece binding step), so that it has sufficient strength to be wound or unwound into rolls, in particular by machine (i.e. on an industrial scale). The minimum web tension required for such a winding is 0.044 N / mm. The web tension should not be higher than 10% to 25% of the minimum maximum tensile force (according to DIN EN 29073-3: 1992-08 ) of the material to be wound up. This results in a minimum maximum tensile force for a material to be wound up of 8.8 N per 5 cm strip width.

Ein „Faservlies“ (oder kurz nur „Vlies“ genannt) entspricht einem Wirrgelege, das jedoch keinen Verfestigungsschritt durchlaufen hat, so dass im Gegensatz zu einem Vliesstoff ein derartiges Wirrgelege keine ausreichende Festigkeit aufweist, um zum Beispiel maschinell zu Rollen auf- bzw. abgewickelt zu werden.A “fiber fleece” (or simply “fleece” for short) corresponds to a random structure that has not gone through a solidification step, so that, in contrast to a nonwoven material, such a random structure does not have sufficient strength to be wound or unwound mechanically, for example to become.

Der Begriff Vliesstoff („Nonwoven“) wird in anderen Worten gemäß der Definition nach ISO Standard ISO 9092:1988 bzw. CEN Standard EN 29092 verwendet. Details zur Verwendung der darin beschriebenen Definitionen und/oder Verfahren lassen sich auch dem Lehrbuch „Vliesstoffe“, H. Fuchs, W. Albrecht, WILEY-VCH, 2012 , entnehmen.In other words, the term “nonwoven” is used according to the definition of the ISO standard ISO 9092: 1988 or CEN standard EN 29092 is used. Details on the use of the definitions and / or methods described therein can also be found in the Textbook "Vliesstoffe", H. Fuchs, W. Albrecht, WILEY-VCH, 2012 , remove.

Unter „Fasern“ werden sowohl Fasern endlicher Länge (bspw. Stapelfasern) als auch Fasern theoretisch unendlicher Länge, d.h. Endlosfasern oder Filamente, verstanden."Fibers" are both fibers of finite length (e.g. staple fibers) and fibers of theoretically infinite length, i.e. continuous fibers or filaments.

Das Kunststoffmaterial kann Polypropylen, ein Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat und/oder ein biologisch abbaubares Kunststoffmaterial sein.The plastic material can be polypropylene, a polyester, in particular polyethylene terephthalate and / or a biodegradable plastic material.

Biologisch abbaubare Kunststoffe können durch biologischen Abbau aus der Umwelt entfernt und dem mineralischen Stoffkreislauf zugeführt werden. Insbesondere werden unter „biologisch abbaubare Kunststoffe“ Kunststoffe verstanden, welche die Kriterien der Europäischen Normen EN 13432 und/oder EN 14995 erfüllen.Biodegradable plastics can be removed from the environment through biological degradation and fed into the mineral cycle. In particular, “biodegradable plastics” are understood to mean plastics that meet the criteria of the European Standards EN 13432 and / or EN 14995 fulfill.

Das biologisch abbaubare Kunststoffmaterial kann insbesondere ein Polylactid (PLA), ein Polyhydroxyalkanoat (PHA), ein Polycaprolacton (PCL), einen Celluloseester, insbesondere Celluloseacetat, Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) oder Polybutylensuccinat (PBS) umfassen.The biodegradable plastic material can in particular comprise a polylactide (PLA), a polyhydroxyalkanoate (PHA), a polycaprolactone (PCL), a cellulose ester, in particular cellulose acetate, polybutylene adipate terephthalate (PBAT) or polybutylene succinate (PBS).

Der Vliesstoff kann ein trocken- oder nassgelegter Vliesstoff oder ein Extrusionsvliesstoff, insbesondere ein Meltblown-, Spunbond- (Spinnvlies) oder Spunblown-Vliesstoff sein.The nonwoven fabric can be a dry or wet laid nonwoven fabric or an extrusion nonwoven fabric, in particular a meltblown, spunbond (spunbond nonwoven) or spunblown nonwoven.

Der mindestens eine Vliesstoff kann Stapelfasern oder Endlosfasern umfassen. Fertigungstechnisch können auch mehrere Schichten an Stapelfasern oder Endlosfasern vorgesehen werden, die zu genau einer Lage Vliesstoff verfestigt werden.The at least one nonwoven fabric can comprise staple fibers or continuous fibers. In terms of production technology, several layers can also be used Staple fibers or continuous fibers are provided, which are consolidated into exactly one layer of nonwoven fabric.

Das luftdurchlässige Material kann insbesondere genau eine filteraktive Lage umfassen, wobei die genau eine filteraktive Lage der mindestens einen Vliesstofflage entspricht. Als filteraktive Lage wird hier eine für die Filterung des zu filternden Luftstromes relevante Lage bezeichnet. Das luftdurchlässige Material kann außerdem ein Netz umfassen. Das Netz kann zur ästhetischen Gestaltung, beispielsweise zur farblichen Gestaltung, der Atemschutzmaske dienen. Das Netz kann auch zur Verbesserung der Stabilität des Filtermaterialstücks der Atemschutzmaske dienen. Das Netz kann beispielsweise ein extrudiertes Netz oder ein gewebtes Netz sein. Das Netz kann eine Maschenweite von wenigstens 1 mm, insbesondere wenigstens 3 mm, aufweisen. Das Netz kann aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie die Vliesstofflage bestehen.The air-permeable material can in particular comprise exactly one filter-active layer, the precisely one filter-active layer corresponding to the at least one nonwoven layer. A position relevant for filtering the air flow to be filtered is referred to here as a filter-active position. The air-permeable material can also comprise a mesh. The network can be used for aesthetic design, for example for color design, the respiratory protection mask. The network can also serve to improve the stability of the piece of filter material of the respiratory protection mask. The mesh can be, for example, an extruded mesh or a woven mesh. The mesh can have a mesh size of at least 1 mm, in particular at least 3 mm. The net can consist of the same plastic material as the nonwoven layer.

Das luftdurchlässige Material kann einlagig oder mehrlagig aufgebaut sein, wobei mindestens eine, mehrere oder sämtliche der Lagen ein Vliesstoff sind.The air-permeable material can be constructed in one or more layers, with at least one, several or all of the layers being a nonwoven fabric.

Das Filtermaterialstück bzw. das luftdurchlässige Material kann aus einer Vliesstofflage bestehen. Mit anderen Worten kann das Filtermaterialstück einlagig sein, wobei die einzige Lage der Vliesstofflage entspricht. In diesem Fall kann die Vliesstofflage insbesondere in Form einer Meltblownlage oder Spun-blown-Lage ausgebildet sein. Insbesondere ist in diesem Fall keine Stützlage oder Verstärkungslage für die Vliesstofflage vorgesehen. Mit anderen Worten kann die Vliesstofflage derart ausgebildet sein, dass sie den üblichen Beanspruchungen bei Herstellung und Gebrauch standhält.The piece of filter material or the air-permeable material can consist of a nonwoven layer. In other words, the piece of filter material can be a single layer, the single layer corresponding to the nonwoven layer. In this case, the nonwoven layer can in particular be designed in the form of a meltblown layer or spun-blown layer. In particular, no support layer or reinforcement layer is provided for the nonwoven layer in this case. In other words, the nonwoven layer can be designed in such a way that it withstands the usual stresses during manufacture and use.

Der mindestens eine Vliesstoff kann ein kalandrierter Vliesstoff sein, insbesondere ein thermisch oder mittels Ultraschall kalandrierter Vliesstoff. Zum thermischen Kalandrieren kann das zunächst unverfestigte Vlies zwischen zwei Walzen hindurchgeführt werden, von welchen wenigstens eine auf die Schmelztemperatur der das Vlies bildenden Fasern erhitzt ist. Wenigstens eine der Kalandrierwalzen kann Erhebungen aufweisen. Dadurch können Schmelzzonenbereiche oder Schweißpunkte gebildet werden.The at least one non-woven fabric can be a calendered non-woven fabric, in particular a non-woven fabric calendered thermally or by means of ultrasound. For thermal calendering, the initially unconsolidated fleece can be passed between two rollers, at least one of which is heated to the melting temperature of the fibers forming the fleece. At least one of the calendering rolls can have elevations. This allows melting zone areas or welding points to be formed.

Ultraschallkalandrierung oder Ultraschallverfestigung beruht auf der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Vibrationsenergie. Dabei werden Verfestigungshörner in Vibration versetzt, wobei an den Vibrationsstellen die Fasern an ihren Kreuzungsstellen im Vlies erweicht und miteinander verschweißt werden. Dadurch können Schweißpunkte gebildet werden.Ultrasonic calendering, or ultrasonic consolidation, relies on the conversion of electrical energy into mechanical vibration energy. The hardening horns are set in vibration, the fibers being softened at the points of intersection in the fleece at the points of vibration and being welded to one another. This allows welding points to be formed.

Das luftdurchlässige Material kann mehrlagig aufgebaut sein, wobei mindestens eine, mehrere oder sämtliche der Lagen einen Vliesstoff umfassen oder hieraus gebildet sind.The air-permeable material can be constructed in several layers, at least one, several or all of the layers comprising or being formed from a nonwoven fabric.

Das luftdurchlässige Material kann auch eine oder mehrere zusätzliche Lagen umfassen, welche keinen Vliesstoff umfassen, beispielsweise ein Netz. In diesem Fall können auch die zusätzlichen Lagen aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie die Vliesstofflage bestehen.The air-permeable material can also comprise one or more additional layers which do not comprise a nonwoven, for example a net. In this case, the additional layers can also consist of the same plastic material as the nonwoven layer.

Die mindestens eine Vliesstofflage kann ein Flächengewicht von 20 g/m² bis 200 g/m², insbesondere 40 g/m² bis 150 g/m², insbesondere 80 g/m², aufweisen.The at least one nonwoven layer can have a weight per unit area of 20 g / m ² to 200 g / m ² , in particular 40 g / m ² to 150 g / m ² , in particular 80 g / m ² .

Die mindestens eine Vliesstofflage kann eine Höchstzugkraft in Maschinenrichtung von mehr als 20 N, insbesondere von mehr als 40 N, und/oder in Querrichtung von mehr als 20 N, insbesondere mehr als 40 N, aufweisen.The at least one nonwoven layer can have a maximum tensile force in the machine direction of more than 20 N, in particular more than 40 N, and / or in the transverse direction of more than 20 N, in particular more than 40 N.

Die mindestens eine Vliesstofflage kann eine Luftdurchlässigkeit von 100 l/(m²s) bis 1000 l/(m²s), insbesondere von 300 l/(m²s) bis 600 l/(m²s), insbesondere von 400 l/(m²s) bis 500 l/(m²s), aufweisen.The at least one nonwoven layer can have an air permeability of 100 l / (m ² s) to 1000 l / (m ² s), in particular 300 l / (m ² s) to 600 l / (m ² s), in particular 400 l / (m ² s) to 500 l / (m ² s).

Das luftdurchlässige Material kann mindestens eine Feinfilterlage und/oder mindestens eine Stützlage umfassen, wobei mindestens eine, mehrere oder sämtliche der Feinfilterlagen und/oder mindestens eine, mehrere oder sämtliche der Stützlagen Vliesstoffe sind.The air-permeable material can comprise at least one fine filter layer and / or at least one support layer, at least one, several or all of the fine filter layers and / or at least one, several or all of the support layers being nonwovens.

Eine oder beide Trägerlagen können ein Vliesstoff, insbesondere ein Spunbond oder ein Spunblown sein. Alternativ können eine oder beide Trägerlagen ein Netz (Netting) sein. Das Netz kann dabei Eigenschaften aufweisen, wie sie in der EP 2 011 556 A1 beschrieben sind, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.One or both carrier layers can be a nonwoven fabric, in particular a spunbond or a spunblown. Alternatively, one or both carrier layers can be a network (netting). The network can have properties as they are in the EP 2 011 556 A1 which is hereby incorporated by reference.

Eine Stützlage (manchmal auch „Trägerlage“ oder „Verstärkungslage“ genannt) im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei eine Lage, die dem mehrlagigen Verbund des Filtermaterialstücks die notwendige mechanische Festigkeit verleiht. Hierunter wird ein offener, poröser Vliesstoff bzw. ein Nonwoven mit leichtem Flächengewicht bezeichnet. Eine Stützlage dient unter anderem dazu, andere Lagen oder Schichten zu stützen. Die Stützlage, wie auch jede andere Lage des Filtermaterials kann gegebenenfalls auch elektrostatisch aufgeladen sein, unter der Voraussetzung, dass das Material geeignete dielektrische Eigenschaften aufweist.A support layer (sometimes also called “carrier layer” or “reinforcement layer”) in the sense of the present invention is a layer which gives the multilayer composite of the piece of filter material the necessary mechanical strength. This refers to an open, porous nonwoven fabric or a nonwoven with a light weight per unit area. A support layer is used, among other things, to support other layers or layers. The support layer, like any other layer of the filter material, can optionally also be electrostatically charged, provided that the material has suitable dielectric properties.

Eine Feinfilterlage dient der Erhöhung der Filtrationsleistung des mehrlagigen Filtermaterialstücks durch Einfangen von Partikeln, die beispielsweise durch die Stützlage hindurch gelangen. Zur weiteren Erhöhung der Abscheideleistung kann die Feinfilterlage bevorzugt elektrostatisch (z.B. durch Coronaentladung oder Hydrocharging) aufgeladen werden.A fine filter layer is used to increase the filtration performance of the multi-layer filter material piece by trapping particles, for example get through the support layer. To further increase the separation efficiency, the fine filter layer can preferably be charged electrostatically (eg by corona discharge or hydrocharging).

Bei den Atemschutzmasken kann jede Stützlage ein Spinnvlies (Spunbond) oder ein Spun-Blown sein, vorzugsweise mit einer Grammatur von 5 bis 80 g/m², weiter bevorzugt von 10 bis 50 g/m², weiter bevorzugt von 15 bis 30 g/m² und/oder vorzugsweise mit einem Titer der das Spinnvlies bildenden Fasern im Bereich von 0,5 dtex bis 15 dtex.In the case of respiratory masks, each support layer can be a spunbond or a spun-blown, preferably with a grammage of 5 to 80 g / m ² , more preferably 10 to 50 g / m ² , more preferably 15 to 30 g / m ² and / or preferably with a titer of the fibers forming the spunbonded nonwoven in the range from 0.5 dtex to 15 dtex.

Das luftdurchlässige Material kann dabei vorzugsweise ein bis drei Stützlagen umfassen.The air-permeable material can preferably comprise one to three support layers.

Im Falle des Vorhandenseins zweier Stützlagen beträgt die Gesamtgrammatur der Summe aller Stützlagen vorzugsweise 10 bis 200 g/m², weiter bevorzugt 15 bis 150 g/m², weiter bevorzugt 20 bis 100 g/m², weiter bevorzugt 30 bis 90 g/m², insbesondere 40 bis 70 g/m².If two support layers are present, the total grammage of the sum of all support layers is preferably 10 to 200 g / m ² , more preferably 15 to 150 g / m ² , more preferably 20 to 100 g / m ² , more preferably 30 to 90 g / m ² , in particular 40 to 70 g / m ² .

Eine Stützlage in Form eines Spunbonds oder eines Spun-blowns kann insbesondere aus PBAT (bspw. Ecoflex von BASF) einem anderen biologisch abbaubaren Polyester wie Duvaltex bestehen.A support layer in the form of a spun bond or a spun blown can in particular consist of PBAT (for example Ecoflex from BASF) another biodegradable polyester such as Duvaltex.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist jede Feinfilterlage ein Extrusionsvliesstoff, insbesondere ein Meltblown- oder ein Spun-Blown-Vliesstoff. Der Extrusionsvliesstoff hat vorzugsweise eine Grammatur von 10 bis 80 g/m², weiter bevorzugt 15 bis 50 g/m², insbesondere 20 bis 40 g/m².According to a further embodiment, each fine filter layer is an extrusion nonwoven, in particular a meltblown or a spun-blown nonwoven. The extrusion nonwoven preferably has a grammage of 10 to 80 g / m ² , more preferably 15 to 50 g / m ² , in particular 20 to 40 g / m ² .

Hierbei ist es möglich, dass das luftdurchlässige Material 1 bis 5 Feinfilterlagen umfasst.It is possible here for the air-permeable material to comprise 1 to 5 fine filter layers.

Im Falle des Vorhandenseins mindestens zweier Feinfilterlagen beträgt die Gesamtgrammatur der Summe aller Feinfilterlagen vorzugsweise 10 bis 80 g/m², weiter bevorzugt 15 bis 50 g/m², insbesondere 20 bis 40 g/m².If at least two fine filter layers are present, the total grammage of the sum of all fine filter layers is preferably 10 to 80 g / m ² , more preferably 15 to 50 g / m ² , in particular 20 to 40 g / m ² .

Eine Ausführungsform des Aufbaus des luftdurchlässigen Materials für die erfindungsgemäße Atemschutzmaske sieht den nachfolgend beschriebenen mehrlagigen Aufbau mit einer Lagenfolge vor:

eine Stützlage, eine oder zwei Feinfilterlagen sowie eine weitere Stützlage.

One embodiment of the structure of the air-permeable material for the respirator according to the invention provides the multilayer structure described below with a sequence of layers:

a support layer, one or two fine filter layers and another support layer.

Insbesondere wenn die Stützlage als Spunbond-Vliesstoff und die Feinfilterlage als Meltblown-Vliesstoff aufgebaut sind, liegt dann ein SMS- bzw. SMMS-Aufbau vor. Statt des Spunbonds können in diesem Aufbau auch Spun-Blown-Lagen eingesetzt werden.In particular, if the support layer is constructed as a spunbond nonwoven and the fine filter layer as a meltblown nonwoven, then there is an SMS or SMMS structure. Instead of the spun bond, spun-blown layers can also be used in this structure.

Die mindestens eine Vliesstofflage kann elektrostatisch aufgeladen sein. Bei einem mehrlagigen Aufbau können eine, mehrere oder alle Vliesstofflagen elektrostatisch aufgeladen sein. Insbesondere kann eine Meltblownlage oder eine Spun-Blown-Lage elektrostatisch aufgeladen sein.The at least one nonwoven layer can be electrostatically charged. In the case of a multi-layer structure, one, several or all nonwoven layers can be electrostatically charged. In particular, a meltblown layer or a spun-blown layer can be electrostatically charged.

Es können die Fasern vor dem Verfestigen und/oder der Vliesstoff, also nach dem Verfestigen, elektrostatisch aufgeladen werden. Für ein elektrostatisches Aufladen haben sich insbesondere PP, PET oder PLA als vorteilhaft erwiesen.The fibers can be electrostatically charged before consolidation and / or the nonwoven fabric, ie after consolidation. PP, PET or PLA in particular have proven to be advantageous for electrostatic charging.

Die Vliesstofflage kann durch ein Koronaverfahren elektrostatisch aufgeladen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Vliesstofflage durch ein Verfahren gemäß der Lehre der US 5,401,446 elektrostatisch aufgeladen werden. Eine weitere Variante besteht in einem Zusatz von Additiven und einer Wasserstrahlbehandlung (Hydrocharging), wie sie beispielsweise in der WO 97/07272 beschrieben ist.The nonwoven layer can be electrostatically charged by a corona process. Alternatively or additionally, the nonwoven fabric layer can be produced by a method according to the teaching of U.S. 5,401,446 electrostatically charged. Another variant consists in the addition of additives and a water jet treatment (hydrocharging), as is the case, for example, in the WO 97/07272 is described.

Bei den beschriebenen Atemschutzmasken können mindestens eine, mehrere oder sämtliche der Vliesstofflage gekreppt sein.In the case of the breathing masks described, at least one, several or all of the nonwoven layers can be creped.

Die Kreppung der Vliesstofflage führt zu einer Vergrößerung der durchströmbaren Fläche und damit zu einer entsprechenden Verringerung des Atemwiderstands. Für das Kreppen der Vliesstofflage kann insbesondere das Micrex-Mikro-Krepp-Verfahren eingesetzt werden. Rein beispielhaft wird auf die WO 2007/079502 verwiesen.The creping of the nonwoven layer leads to an increase in the area that can be flowed through and thus to a corresponding reduction in breathing resistance. In particular, the Micrex micro-crepe process can be used for creping the nonwoven layer. Purely by way of example, the WO 2007/079502 referenced.

Bei der Atemschutzmaske kann das luftdurchlässige Material gekreppt sein. Wenn das gesamte luftdurchlässige Material, also alle Lagen, gekreppt sind, wird eine erhöhte Dehnbarkeit des Filtermaterialstücks erzielt, die zu einer verbesserten Passform der Atemschutzmaske führt. Die Erhöhung der Oberfläche durch das Kreppen kann weiteren zu einer weicheren Anmutung, wodurch die Hautfreundlichkeit verbessert wird, und einer besseren Feuchtigkeitsaufnahme führen.In the case of the respirator, the air-permeable material can be creped. If the entire air-permeable material, that is to say all the layers, are creped, the piece of filter material can be stretched more, which leads to an improved fit of the breathing mask. The increase in the surface area through creping can lead to a softer appearance, which improves skin friendliness and better moisture absorption.

Die Krepprichtung, also die Richtung der Kreppfalten, kann derart ausgestaltet sein, dass die Kreppfalten im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Atemschutzmaske im Wesentlichen horizontal oder im Wesentlichen vertikal verlaufen.The creping direction, that is to say the direction of the crepe folds, can be configured in such a way that the crepe folds run essentially horizontally or essentially vertically when the breathing mask is used as intended.

Die beschriebenen Atemschutzmasken können ein weiteres Filtermaterialstück aus einem luftdurchlässigen Material umfassen, wobei das weitere Filtermaterialstück mindestens eine Lage eines Vliesstoffs umfasst, das aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie die Vliesstofflage des ersten Filtermaterialstücks gefertigt ist.The respiratory masks described can comprise a further piece of filter material made of an air-permeable material, the further piece of filter material comprising at least one layer of a nonwoven fabric which is made of the same plastic material as the nonwoven layer of the first piece of filter material.

Dies erlaubt insbesondere die Herstellung einer filtrierenden Halbmaske. Die beiden Filtermaterialstücke, durch die hier der Filterteil gebildet werden, liegen dabei aufeinander.This allows in particular the production of a filtering half mask. The two pieces of filter material, through which the filter part is formed here, lie on top of one another.

Bei der Atemschutzmaske können die zwei Filtermaterialstücke eine polygonale Form aufweisen, wobei die Filtermaterialstücke entlang einer Kante nicht miteinander verschweißt sind. Die Form der Filtermaterialstücke kann insbesondere rechteckig oder sechseckig sein. Beide Filtermaterialstücke können die gleiche Form und Dimensionierung aufweisen; sie können insbesondere passgenau aufeinanderliegen.In the case of the respirator, the two pieces of filter material can have a polygonal shape, the pieces of filter material not being welded to one another along one edge. The shape of the filter material pieces can in particular be rectangular or hexagonal. Both pieces of filter material can have the same shape and dimensions; in particular, they can lie precisely on top of one another.

Die Verschweißung der Filtermaterialstücke miteinander ist ein von der Verschweißung mehrerer Lagen eines Filtermaterialstücks unabhängiger Aspekt. So können entlang einer Kante der beiden Filtermaterialstücke diese beiden miteinander verschweißt sein und jedes Filtermaterialstück für sich aus mehreren (zuvor) verschweißten Lagen bestehen; letztere Lagenverschweißung, die zu einem entsprechenden Laminat führt, muss aber nicht sein oder kann auch nur an einzelnen Kanten der Lagen eines Filtermaterialstücks gegeben sein.The welding of the pieces of filter material to one another is an aspect that is independent of the welding of several layers of a piece of filter material. Thus, along one edge of the two pieces of filter material, these two can be welded to one another and each piece of filter material can consist of several (previously) welded layers; However, the latter layer welding, which leads to a corresponding laminate, does not have to be or can only be given at individual edges of the layers of a piece of filter material.

Jedes Filtermaterialstück und/oder der Filterteil der (fertigen, aber unbenutzten) Atemschutzmaske kann (in Draufsicht) eine polygonale, insbesondere rechteckige oder sechseckige Form haben. Bei der sechseckigen Form können zwei benachbarte rechte Winkel vorgesehen sein.Each piece of filter material and / or the filter part of the (finished but unused) respiratory protection mask can (in plan view) have a polygonal, in particular rectangular or hexagonal shape. In the hexagonal shape, two adjacent right angles can be provided.

Die beiden Filtermaterialstücke können entlang aller übrigen Kanten miteinander verschweißt sein. Damit verbleibt genau eine nicht verschweißte Kante des Polygons. Durch die nicht miteinander verschweißte Kante entsteht die Öffnung der Atemschutzmaske für das Gesicht des Trägers/Nutzers. Bei zwei Filtermaterialstücken oder einem Filterteil mit rechteckiger Form kann die nicht verschweißte Kante insbesondere eine Kante zwischen zwei rechten Winkeln sein.The two pieces of filter material can be welded to one another along all other edges. This leaves exactly one unsealed edge of the polygon. The opening of the respirator for the face of the wearer / user is created by the edge that is not welded to one another. In the case of two pieces of filter material or a filter part with a rectangular shape, the non-welded edge can in particular be an edge between two right angles.

Diese Merkmale erlauben eine sehr einfache Herstellung der Atemschutzmaske.These features allow the breathing mask to be manufactured very easily.

Die oben und nachfolgend beschriebenen Merkmale und Eigenschaften einer luftdurchlässigen Lage bzw. eines Filtermaterialstücks können insbesondere bei einer Atemschutzmaske umfassend zwei Filtermaterialstücke bei jedem der Filtermaterialstücke bzw. deren luftdurchlässigen Lage in gleicher Weise gegeben und erfüllt sein.The features and properties of an air-permeable layer or of a piece of filter material described above and below can be given and fulfilled in the same way in each of the pieces of filter material or their air-permeable layer, in particular in the case of a respiratory mask comprising two pieces of filter material.

Der Filterteil bzw. jedes Filtermaterialstück kann eine dreidimensional geformte Form, beispielsweise aufgrund räumlicher Umformung, aufweisen. Insbesondere letzteres erlaubt eine genauere Anpassung an die Gesichtsform, was zu einem geringeren Leckvolumenstrom führt.The filter part or each piece of filter material can have a three-dimensional shape, for example due to spatial deformation. The latter in particular allows a more precise adaptation to the shape of the face, which leads to a lower leakage volume flow.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann ein- oder mehrlagig aufgebaut sein.The at least one fastening tape can be constructed in one or more layers.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann ein thermoplastisches Polymer, insbesondere ein biologisch abbaubares thermoplastisches Polymer, umfassen oder hieraus gebildet sein. Das thermoplastische Polymer kann insbesondere ein thermoplastisches Elastomer sein. Es kann sich beispielsweise um thermoplastisches Polyurethan (TPU) oder um Vistamaxx handeln. So ist auf diese Weise eine sortenreine Atemschutzmaske möglich, indem die luftdurchlässige Lage ebenfalls aus einem Polyester gefertigt wird.The at least one fastening tape can comprise a thermoplastic polymer, in particular a biodegradable thermoplastic polymer, or be formed therefrom. The thermoplastic polymer can in particular be a thermoplastic elastomer. For example, it can be thermoplastic polyurethane (TPU) or Vistamaxx. In this way, a single-variety respiratory protection mask is possible in that the air-permeable layer is also made from a polyester.

Alternativ kann - wie schon erwähnt - insbesondere PP oder PLA für das ein- oder mehrlagige Befestigungsband eingesetzt werden.Alternatively - as already mentioned - in particular PP or PLA can be used for the single or multi-layer fastening tape.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann eine Lage aus einer Folie und/oder eine Lage eines Vliesstoffs, beispielsweise eines Meltblowns, umfassen oder hieraus bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann als Material für den Vliesstoff Vistamaxx (Hersteller: ExxonMobil Chemical) verwendet werden.The at least one fastening tape can comprise or consist of a layer made of a film and / or a layer of a nonwoven material, for example a meltblown. Alternatively or additionally, Vistamaxx (manufacturer: ExxonMobil Chemical) can be used as the material for the nonwoven.

Wenigstens eine Lage des mindestens einen Befestigungsbands kann gekreppt sein. Die gekreppte Lage kann z.B. mittels des Micrex-Mikro-Krepp-Verfahrens erhalten sein. Bei einem mehrlagigen Befestigungsband kann das Laminat aus den mehreren Lagen ein gekrepptes Material sein.At least one layer of the at least one fastening tape can be creped. The creped layer can be obtained, for example, by means of the Micrex micro-crepe process. In the case of a multi-layer fastening tape, the laminate of the several layers can be a creped material.

Die Kreppung der gekreppten Lage des mindestens einen Befestigungsbands kann mittels eines aufgebrachten Klebstoffs, insbesondere eines im ausgehärteten Zustand elastischen Klebstoffs, stabilisiert sein. Als Klebstoff kommt insbesondere ein Hotmelt in Frage. Der Klebstoff kann auf der gekreppten Lage in Form eines oder mehrerer Streifen, insbesondere in Längsrichtung des Befestigungsbands, aufgebracht sein. Dies führt zu einer vorteilhaften Stabilisierung bzw. Fixierung der Kreppung, ohne die Gesamtelastizität des Befestigungsbands allzu sehr zu beinträchtigen.The creping of the creped layer of the at least one fastening tape can be stabilized by means of an applied adhesive, in particular an adhesive that is elastic in the cured state. A hotmelt is particularly suitable as an adhesive. The adhesive can be applied to the creped layer in the form of one or more strips, in particular in the longitudinal direction of the fastening tape. This leads to an advantageous stabilization or fixation of the creping without impairing the overall elasticity of the fastening tape too much.

Das Befestigungsband kann in Form eines Laminats aus einer TPU-Folie und einem TPU-Meltblown, TPU-Spunbond oder TPU Spun-blown ausgebildet sein. Dieser Aufbau ergibt eine gute Elastizität bei hoher Stabilität des Befestigungsbands. Außerdem kann ein solches Befestigungsband in vorteilhafter Weise mit dem Filtermaterialstück verschweißt werden.The fastening tape can be designed in the form of a laminate of a TPU film and a TPU meltblown, TPU spunbond or TPU spunblown. This structure results in good elasticity and high stability of the fastening tape. In addition, such a fastening tape can advantageously be welded to the piece of filter material.

Bei einem Befestigungsband in Form eines Laminats umfassend eine Folie und einen Vliesstoff kann die Folie, insbesondere in Form einer Gießfolie, direkt auf den Vliesstoff auflaminiert sein. Damit ist kein zusätzlicher Klebstoff erforderlich.In the case of a fastening tape in the form of a laminate comprising a film and a nonwoven fabric the film, in particular in the form of a cast film, can be laminated directly onto the nonwoven fabric. This means that no additional adhesive is required.

Das Befestigungsband kann zu einer Kordel gedreht oder verdrillt ausgebildet sein. Dies erhöht den Tragekomfort. Dabei ist es möglich, die Verdrillung durch eine thermische Fixierung (z. B. Ultraschallschweißung) daran zu hindern, sich wieder zurückzudrehen.The fastening tape can be twisted or twisted to form a cord. This increases the wearing comfort. It is possible to prevent the twisting from turning back again by means of thermal fixation (e.g. ultrasonic welding).

Die beschriebenen Atemschutzmasken können (genau) zwei Befestigungsbänder umfassen.The respiratory protection masks described can (precisely) comprise two fastening straps.

Ein oder mehrere Befestigungsbänder können derart ausgebildet sein, um den Hinterkopf eines Trägers (Nutzers) geführt zu werden. Alternativ können ein oder mehrere Befestigungsbänder derart ausgebildet sein, um ein Ohr eines Trägers (Nutzers) geführt zu werden.One or more fastening straps can be designed in such a way that they can be guided around the back of the head of a wearer (user). Alternatively, one or more fastening straps can be designed in such a way that an ear of a wearer (user) can be guided.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann als geschlossenes Band ausgeführt sein. Dies bedeutet, dass das entsprechende Befestigungsband kein loses oder offenes Ende aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass beide Enden eines Befestigungsbands mit dem Filterteil bzw. dem Filtermaterialstück verbunden sind. Alternativ kann beispielsweise das entsprechende Band als solches geschlossen ausgeführt sein; es kann also eine Ring- oder Schlaufenform aufweisen.The at least one fastening strap can be designed as a closed strap. This means that the corresponding fastening tape does not have a loose or open end. This can be achieved, for example, in that both ends of a fastening strap are connected to the filter part or the piece of filter material. Alternatively, for example, the corresponding band can be designed as such closed; it can therefore have a ring or loop shape.

Gemäß einer Alternative kann die Atemschutzmaske wenigstens zwei, insbesondere vier Befestigungsbänder mit offenem bzw. losem Ende aufweisen. Dies bedeutet, dass jeweils (nur) ein Ende jedes Befestigungsbands an dem Filterteil bzw. einer Vliesstoffbahn befestigt ist. Die offenen/losen Enden von jeweils zwei Befestigungsbändern lassen sich verknoten.According to an alternative, the breathing mask can have at least two, in particular four, fastening straps with an open or loose end. This means that (only) one end of each fastening band is fastened to the filter part or a nonwoven web. The open / loose ends of two fastening straps can be knotted.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann sich über eine gesamte Länge des Filtermaterialstücks bzw. des Filterteils erstrecken. Dies erlaubt, das wenigstens eine Befestigungsband während der Fertigung mit dem luftdurchlässigen Material mitlaufen zu lassen und gemeinsam mit diesem (an den Enden des Filtermaterialstücks) zu schneiden.The at least one fastening band can extend over an entire length of the piece of filter material or of the filter part. This allows the at least one fastening tape to run along with the air-permeable material during manufacture and to cut together with it (at the ends of the piece of filter material).

Insbesondere können zwei Befestigungsbänder vorgesehen sein, die sich über eine gesamte Länge des Filtermaterialstücks bzw. Filterteils erstrecken. Vorzugsweise sind diese zwei Befestigungsbänder auf der gleichen Seite des luftdurchlässigen Materials bzw. Filtermaterialstücks und entlang zweier gegenüberliegender Kanten des Filtermaterialstücks angeordnet.In particular, two fastening straps can be provided which extend over an entire length of the piece of filter material or filter part. These two fastening straps are preferably arranged on the same side of the air-permeable material or piece of filter material and along two opposite edges of the piece of filter material.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann an seinen zwei Endbereichen mit dem luftdurchlässigen Material verbunden, insbesondere verschweißt sein.The at least one fastening strap can be connected, in particular welded, to the air-permeable material at its two end regions.

Die zuvor beschriebenen Atemschutzmasken können einen biegbaren Nasensteg umfassen. Dies erlaubt eine Optimierung der Passform, insbesondere einen besseren Abschluss der Atemschutzmaske im Augen- und Nasenbereich, sowie einen verbesserten Halt.The respiratory masks described above can comprise a bendable nose bridge. This allows an optimization of the fit, in particular a better closure of the respirator in the eye and nose area, as well as an improved hold.

In diesem Fall kann die Atemschutzmaske aus dem luftdurchlässigen Material (bzw. einem oder mehreren Filtermaterialstücken), dem wenigstens einen Befestigungsband und dem Nasensteg bestehen.In this case, the breathing mask can consist of the air-permeable material (or one or more pieces of filter material), the at least one fastening strap and the nose bridge.

Der Nasensteg kann aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das luftdurchlässige Material und das Befestigungsband sein. Er kann quer zu seiner Längsrichtung einen oder mehrere Vorbrüche aufweisen. Diese ermöglichen eine vorteilhafte Anpassung des Nasenstegs an die Gesichtsform.The nose bridge can be made of the same plastic material as the air-permeable material and the fastening tape. It can have one or more pre-breaks transversely to its longitudinal direction. These allow an advantageous adaptation of the nose bridge to the shape of the face.

Der Nasensteg kann parallel zur nicht verschweißten Kante angeordnet sein. Er kann außen auf der Atemschutzmaske oder in eine der beiden Vliesstoffbahnen eingebettet angeordnet sein.The nose bridge can be arranged parallel to the non-welded edge. It can be arranged on the outside of the breathing mask or embedded in one of the two nonwoven webs.

Die Breite des Nasenstegs kann 1 bis 10 mm betragen. Die Länge des Nasenstegs kann 2 cm bis 25 cm, insbesondere mehr als 4 cm und/oder weniger als 10 cm betragen. Der Nasensteg kann auch sich über die gesamte Länge einer Kante des Filtermaterialstücks erstrecken. Letzteres erlaubt eine vereinfachte Herstellung, da der Nasensteg gemeinsam mit Filtermaterialstück während der Herstellung geschnitten werden kann.The width of the nasal bridge can be 1 to 10 mm. The length of the nasal bridge can be 2 cm to 25 cm, in particular more than 4 cm and / or less than 10 cm. The nose bridge can also extend over the entire length of an edge of the piece of filter material. The latter allows a simplified production, since the nose bridge can be cut together with the piece of filter material during production.

Der Nasensteg kann nicht-zerstörungsfrei lösbar oder zerstörungsfrei lösbar an dem Filtermaterialstück befestigt sein. Der Nasensteg kann mit dem Filtermaterialstück verklebt oder verschweißt sein. Die Befestigung mittels Klebstoffs kann durch ein Hotmelt erfolgen. Der Nasensteg kann entlang seiner gesamten Länge kontinuierlich oder nur an einzelnen diskreten Punkten mit dem Filtermaterialstück verbunden sein.The nose bridge can be attached non-destructively detachable or non-destructively detachable to the piece of filter material. The nose bridge can be glued or welded to the piece of filter material. The attachment by means of adhesive can be done using a hotmelt. The nose bridge can be connected to the piece of filter material continuously along its entire length or only at individual discrete points.

Die zuvor beschriebenen Atemschutzmasken können als Halbmaske ausgebildet sein. Damit bedecken sie im Gebrauch Nase, Mund und Kinn des Trägers. Die zuvor beschriebenen Atemschutzmasken können als medizinische Gesichtsmasken gemäß der DIN EN 14683:2019+AC:2019 oder als filtrierende Halbmaske gemäß der DIN EN 149 ausgebildet sein.The respiratory masks described above can be designed as half masks. They thus cover the wearer's nose, mouth and chin when in use. The respiratory masks described above can be designed as medical face masks in accordance with DIN EN 14683: 2019 + AC: 2019 or as a filtering half mask in accordance with DIN EN 149.

Die Erfindung stellt weiterhin ein System (Kit-of-Parts) umfassend eine wie zuvor beschriebene Atemschutzmaske und eine Schutzhülle für die Atemschutzmaske bereit, wobei die Schutzhülle aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das luftdurchlässige Material und das Befestigungsband gefertigt ist.The invention further provides a system (kit-of-parts) comprising a breathing mask as described above and a protective cover for the Respirator ready, the protective cover being made of the same plastic material as the air-permeable material and the fastening tape.

Dies ermöglicht einen optimierten Recycling-Prozess für die erfindungsgemäße Atemschutzmaske, inklusive deren Vertriebs und/oder Rücknahme. Die Schutzhülle kann als Verpackung beim Vertrieb (bspw. Verkauf oder Versand) und/oder beim Rücknahmeprozess (bspw. bei entsprechenden Sammelstellen oder einem Rückversand) dienen.This enables an optimized recycling process for the respiratory protection mask according to the invention, including its distribution and / or return. The protective cover can be used as packaging for distribution (e.g. sales or shipping) and / or during the return process (e.g. at appropriate collection points or a return shipment).

Dabei kann die Schutzhülle eine Kodierung, beispielweise eine Farbkodierung, zur Identifizierung des verwendeten Kunststoffmaterials aufweisen. Eine entsprechende Kodierung kann auch an der Atemschutzmaske vorgesehen sein.The protective cover can have a coding, for example a color coding, for identifying the plastic material used. A corresponding coding can also be provided on the respiratory protection mask.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden beispielhaften Ausführungen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beleuchtet, ohne die Erfindung auf die speziellen dargestellten Ausführungen zu beschränken. Dabei zeigen

1 schematisch eine Atemschutzmaske,
2 eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus eines Filtermaterialstücks einer Atemschutzmaske,
3 eine schematische Draufsicht auf eine Atemschutzmaske,
4 eine schematische Seitenansicht eines Filterteils einer Atemschutzmaske.

The present invention is explained in more detail on the basis of the following exemplary embodiments with reference to the figures, without restricting the invention to the specific embodiments shown. Show it

1 schematically a respirator,
2 a schematic cross-sectional view of the structure of a piece of filter material of a respirator,
3 a schematic top view of a breathing mask,
4th a schematic side view of a filter part of a respirator.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Atemschutzmaske 1 in Form einer Halbmaske. Es handelt sich hierbei um ein Beispiel einer medizinischen Gesichtsmaske. Die dargestellte Atemschutzmaske 1 umfasst genau ein Filtermaterialstück bzw. ein Filterteil 2. Der Zuschnitt des Filtermaterialstücks ist grundsätzlich rechteckig, kann aber auch andere insbesondere polygonale Formen annehmen. 1 shows a schematic view of a breathing mask 1 in the form of a half mask. It is an example of a medical face mask. The illustrated respirator 1 includes exactly one piece of filter material or one filter part 2 . The cut of the piece of filter material is basically rectangular, but can also assume other, in particular polygonal, shapes.

An dem Filtermaterialstück 2 sind in dem gezeigten Beispiel zwei Befestigungsbänder 3 befestigt. Bei der Illustrierten Ausführungsform sind die Befestigungsbänder zur Befestigung an den Ohren des Trägers vorgesehen.On the piece of filter material 2 are two fastening straps in the example shown 3 attached. In the illustrated embodiment, the fastening straps are intended for attachment to the ears of the wearer.

Zur besseren Anpassung an die Gesichtsform weist die Atemschutzmaske einen Nasensteg 4 auf, der nicht-zerstörungsfrei oder zerstörungsfrei lösbar mit dem Filtermaterialstück verbunden ist. Es kann sich insbesondere um einen Streifen eines Kunststoffmaterials handeln, der quer zur Längsrichtung mit Vorbrüchen ähnlich zu Filmscharnieren versehen ist, um eine einfache Biegung zu ermöglichen.The respirator has a nose bridge for better adaptation to the shape of the face 4th on, which is non-destructively or non-destructively detachable connected to the piece of filter material. In particular, it can be a strip of a plastic material which is provided with pre-breaks, similar to film hinges, transversely to the longitudinal direction, in order to enable simple bending.

Eine nicht-zerstörungsfreie Verbindung besteht beispielsweise in einem Verschweißen. Dies kann entweder kontinuierlich über die gesamte Länge des Nasenstegs oder an einzelnen diskreten Punkten sein. Alternativ kann der Nasensteg mit dem Filtermaterialstück verklebt sein. Hierfür kann beispielsweise ein Hotmelt verwendet werden, was typischerweise ebenfalls zu einer nicht-zerstörungsfreien Verbindung führt.A non-destructive connection consists, for example, in welding. This can either be continuous over the entire length of the nasal bridge or at individual discrete points. Alternatively, the nose bridge can be glued to the piece of filter material. For example, a hotmelt can be used for this, which typically also leads to a non-destructive connection.

Alternativ wird der Nasensteg als separates Element dem Nutzer zur Verfügung gestellt. In diesem Fall weist der Nasensteg eine selbstklebende Oberfläche auf, die anfänglich mit einem Schutzfilm abgedeckt ist. Nach Entfernung des Schutzfilms klebt der Benutzer den Nasensteg auf den Vliesstoff auf. Je nach eingesetztem Klebematerial lässt sich ein derartiger Nasensteg auch für andere Atemschutzfilterteile wiederverwenden.Alternatively, the nose bridge is made available to the user as a separate element. In this case, the nose bridge has a self-adhesive surface that is initially covered with a protective film. After removing the protective film, the user glues the nose bridge onto the nonwoven fabric. Depending on the adhesive material used, such a nose bridge can also be reused for other respiratory protection filter parts.

In dem Ausführungsbeispiel sind in den Filterteil bzw. das luftdurchlässige Material 2 drei Falten 5 eingebracht.In the exemplary embodiment, the filter part or the air-permeable material are in the filter part 2 three folds 5 brought in.

In der schematischen Querschnittsansicht der 2 ist der Aufbau eines Filtermaterialstücks für eine Atemschutzmaske illustriert. Zwischen zwei Stützlagen 6 ist eine Feinfilterlage 7 angeordnet. Die drei Lagen können insbesondere entlang der Kanten, also des Umfangs, des Filterteils 2, wie es in 1 illustriert ist, miteinander verschweißt sein.In the schematic cross-sectional view of the 2 the structure of a piece of filter material for a respirator is illustrated. Between two support layers 6th is a fine filter layer 7th arranged. The three layers can in particular along the edges, that is to say the circumference, of the filter part 2 as it is in 1 is illustrated, be welded together.

Alternativ zu dem in 2 gezeigten Aufbau kann das luftdurchlässige Material der Atemschutzmaske auch weniger oder mehr Lagen umfassen. So können beispielsweise nur eine Feinfilterlage oder nur eine Stützlage mit einer Feinfilterlage vorgesehen sein.As an alternative to the in 2 The structure shown can also include fewer or more layers of the air-permeable material of the respiratory protection mask. For example, only one fine filter layer or only one support layer with a fine filter layer can be provided.

Das Filtermaterialstück 2, die Befestigungsbänder 3 und der Nasensteg 4 sind alle aus dem gleichen Kunststoffmaterial gefertigt, so dass eine sortenreine Atemschutzmaske vorliegt. Insbesondere kann PP, PET oder PLA verwendet werden.The piece of filter material 2 who have favourited fastening straps 3 and the nasal bridge 4th are all made of the same plastic material, so that a single-origin respirator is available. In particular, PP, PET or PLA can be used.

Die Atemschutzmasken weisen in einer Ausführungsform eine oder mehrere Lagen PET-, PP-oder PLA-Filamente oder PET-, PP-oder PLA-Stapelfasern auf. Zu den einzelnen Filterlagen:

Als Stützlagen 6 kommen insbesondere Spinnvlieslagen mit einem Flächengewicht von 5 bis 50 g/m² und einem Titer von 1 dtex bis 15 dtex in Frage.
Als Feinfilterlagen 7 werden eine oder mehrere Vliesstofflagen Meltblown oder Spun-Blown mit einem Flächengewicht von jeweils 5 bis 30 g/m² eingesetzt. Zumindest diese Lage(n) werden elektrostatisch aufgeladen.

In one embodiment, the respiratory masks have one or more layers of PET, PP or PLA filaments or PET, PP or PLA staple fibers. To the individual filter layers:

As support layers 6th Spunbond layers with a weight per unit area of 5 to 50 g / m ² and a titer of 1 dtex to 15 dtex are particularly suitable.
As fine filter layers 7th one or more nonwoven layers of meltblown or spun-blown with a weight per unit area of 5 to 30 g / m ² are used. At least this layer (s) are electrostatically charged.

Die Filamente oder Stapelfasern können auch aus Bikomponentenmaterialien bestehen.The filaments or staple fibers can also consist of bicomponent materials.

Konkret kann das Filtermaterialstück aus einem dreilagigen luftdurchlässigen Material bestehen. Dabei ist zwischen zwei Spunbondvliesstofflagen aus PP, PET oder PLA mit einer Grammatur von 20 g/m² eine Meltblownvliesstofflage mit einer Grammatur von 20 g/m² angeordnet. Das so erhaltene SMS kann durch eine entlang der Kanten umlaufende Schweißnaht ultraschallverschweißt sein.Specifically, the piece of filter material can consist of a three-layer air-permeable material. A meltblown nonwoven layer with a grammage of 20 g / m ^{2 is} arranged between two spunbond nonwoven layers made of PP, PET or PLA with a grammage of 20 g / m ^2. The SMS obtained in this way can be ultrasonically welded by means of a weld seam running around the edges.

Das Meltblown oder Spun-Blown kann durch Zusatz von Additiven und einer Wasserstrahlbehandlung (Hydrocharging), wie sie beispielsweise in der WO 97/07272 beschrieben ist, elektrostatisch geladen werden.The meltblown or spun-blown can be achieved through the addition of additives and a water jet treatment (hydrocharging), as for example in the WO 97/07272 is described, be electrostatically charged.

Alternativ kann das Meltblown oder Spun-Blown eine Grammatur von 25 g/m² aufweisen und mittels einer Corona-Behandlung elektrostatisch geladen worden sein.Alternatively, the meltblown or spunblown can have a grammage of 25 g / m ² and have been electrostatically charged by means of a corona treatment.

Das illustrierte SMS wurde einem Micrex-Mikro-Krepp-Verfahren unterworfen. Mit anderen Worten ist das gesamte Laminat gekreppt. In einer alternativen Ausführung können auch nur einzelne Lagen gekreppt sein. So kann beispielsweise das zentral angeordnete Meltblown 7 gekreppt sein, die Spunbond-Stützlagen 6 hingegen nicht. Die Stützlagen dienen dann u.a. auch dazu, die Kreppung des Meltblowns zu stabilisieren. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das für das Meltblown verwendete Material per se die Kreppung nicht ohne weiteres hält, wie dies beispielsweise für Polypropylen der Fall ist.The illustrated SMS was subjected to a Micrex micro-crepe process. In other words, the entire laminate is creped. In an alternative embodiment, it is also possible for only individual layers to be creped. For example, the centrally arranged meltblown 7th be creped, the spunbond support layers 6th however not. The support layers then also serve, among other things, to stabilize the creping of the meltblown. This is particularly advantageous if the material used for the meltblown per se does not readily hold the creping, as is the case, for example, with polypropylene.

Rein beispielhaft wird für die Kreppung auf die WO 2007/079502 verwiesen. Die damit erzielt Erhöhung der Oberfläche führt zu einer besseren Anpassung der daraus hergestellten Atemschutzmaske an die Kopf- und Gesichtsform des Trägers. Außerdem ergibt sich eine weichere Anmutung und eine verbesserte Feuchtigkeitsaufnahme.Purely by way of example is the creping on the WO 2007/079502 referenced. The increase in surface area achieved in this way leads to a better adaptation of the respiratory protection mask made from it to the shape of the head and face of the wearer. In addition, the result is a softer appearance and improved moisture absorption.

3 zeigt eine schematische Draufsicht eines luftdurchlässigen Materials 8, das dem Filterteil 2 der 1 entspricht. Im Vergleich mit der 1 zeigt 3 jedoch die Rückseite des Filterteils, also die einem Benutzer zugewandte Seite. 3 shows a schematic plan view of an air-permeable material 8th that the filter part 2 the 1 is equivalent to. Compared to the 1 shows 3 however, the back of the filter part, so the side facing a user.

In dem illustrierten Beispiel sind an gegenüberliegenden Kanten des luftdurchlässigen Materials 8 jeweils ein Befestigungsband 9 angeordnet, dass sich über die gesamte Kantenlänge erstreckt. Die Befestigungsbänder können somit bei der Fertigung des Filterteils mit dem luftdurchlässigen Material mitlaufen und gemeinsam mit diesem geschnitten werden. Die Verbindung von Befestigungsband und luftdurchlässigem Material erfolgt in dem gezeigten Beispiel über jeweils einen Schweißpunkt 10 an den einander gegenüberliegenden Endbereichen jedes Befestigungsbands 9.In the illustrated example are on opposite edges of the air-permeable material 8th one fastening strap each 9 arranged that extends over the entire edge length. The fastening straps can thus run along with the air-permeable material during the manufacture of the filter part and can be cut together with it. In the example shown, the fastening tape and the air-permeable material are connected via one welding point in each case 10 at the opposite end regions of each fastening tape 9 .

Für das Befestigungsband wird beispielsweise ein TPU-Laminat aus einer TPU-Folie mit einer Dicke von 20 µm bis 100 µm und einem TPU-Meltblown (Grammatur: 20 bis 80 g/m²) verwendet, das mit dem Filtermaterialstück verschweißt ist. Für das Verschweißen lässt sich für die Erzielung einer hohen Festigkeit das in den europäischen Patentanmeldungen EP 18213001.3 und EP 19180533.2 in einem anderen technischen Gebiet offenbarte Verfahren einsetzen.For example, a TPU laminate made of a TPU film with a thickness of 20 μm to 100 μm and a TPU meltblown (grammage: 20 to 80 g / m ² ), which is welded to the piece of filter material, is used for the fastening tape. The European patent applications can be used for welding to achieve high strength EP 18213001.3 and EP 19180533.2 use methods disclosed in another technical field.

Das nach dem Vistamaxx-Verfahren hergestellte PP-Material kann im Meltblown- oder Foliengieß- oder Blasfolien-Verfahren hergestellt sein und - wie beim TPU-Laminat beschrieben - laminiert worden sein.The PP material produced according to the Vistamaxx process can be produced using the meltblown or film casting or blown film process and - as described for the TPU laminate - have been laminated.

In dem illustrierten Beispiel gemäß 3 ist das luftdurchlässige Material wieder als Ganzes gekreppt. Die durch die Schraffur angedeutete Krepprichtung, also die Richtung der Kreppfalten, ist im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Atemschutzmaske vertikal. In diesem Beispiel ist die Krepprichtung quer zur Maschinenrichtung der Fertigungsmaschine, die in der Zeichnung von links nach rechts verläuft.In the illustrated example according to 3 the air-permeable material is creped again as a whole. The creping direction indicated by the hatching, that is to say the direction of the crepe folds, is vertical when the breathing mask is used as intended. In this example, the creping direction is transverse to the machine direction of the production machine, which runs from left to right in the drawing.

Vorzugsweise erfolgt die Kreppung bei der Herstellung vor der Verschweißung der Lagen des Filtermaterialstücks. Auf diese Weise wird die Kreppung stabilisiert.The creping is preferably carried out during production before the layers of the piece of filter material are welded together. In this way the creping is stabilized.

In das Filtermaterialstück 8 können parallel zu den Befestigungsbändern 9, quer zu den Kreppfalten, (makroskopische) Querfalten - wie die Falten 5 in 1 - eingebracht werden. Diese Falten werden durch ein (Ein-)Falten des luftdurchlässigen Materials erhalten, so dass in dem Bereich der Falten bzw. Querfalten in fertigem, unbenutzten Zustand des Filtermaterialstücks Bereiche des luftdurchlässigen Materials übereinander liegen.In the piece of filter material 8th can be parallel to the fastening straps 9 , across the crepe folds, (macroscopic) transverse folds - like the folds 5 in 1 - be introduced. These folds are obtained by folding the air-permeable material, so that areas of the air-permeable material lie one above the other in the area of the folds or transverse folds in the finished, unused state of the piece of filter material.

4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Filterteils einer Atemschutzmaske. Der Filterteil umfasst zwei Filtermaterialstücke 11, von denen in 4 nur eine zu sehen ist. 4th shows a schematic side view of a filter part of a respiratory protection mask. The filter part comprises two pieces of filter material 11 , of which in 4th only one can be seen.

Beide Filtermaterialstücke haben eine sechseckige Form und liegen passgenau aufeinander. Somit hat auch der durch die miteinander verschweißten Filtermaterialstücke 11 gebildete Filterteil als solches (in fertigem, aber unbenutztem Zustand) eine sechseckige Form.Both pieces of filter material have a hexagonal shape and fit perfectly on top of one another. Thus, also has the filter material pieces welded to one another 11 formed filter part as such (in the finished, but unused state) a hexagonal shape.

Die Kante auf der linken Seite liegt zwischen zwei rechten Winkeln, wird also durch zwei zueinander parallele Kanten begrenzt, die auf der dazwischenliegenden Kante senkrecht stehen.The edge on the left lies between two right angles, so it is limited by two mutually parallel edges that are perpendicular to the edge in between.

Das luftdurchlässige Material beider Filtermaterialstücke ist gekreppt. Die Krepprichtung ist auch hier durch die Schraffur angedeutet; die Kreppfalten verlaufen im bestimmungsgemäßen Gebrauch der aus dem Filterteil gefertigten Atemschutzmaske im Wesentlichen waagrecht.The air-permeable material of both pieces of filter material is creped. The creping direction is also indicated here by the hatching; the crepe folds run essentially horizontally when the respiratory protection mask made from the filter part is used as intended.

Jedes der beiden Filtermaterialstücke 11 ist in Form eines SMS aufgebaut, wie es beispielsweise in Zusammenhang mit 2 erläutert wurde. Die drei Lagen eines Filtermaterialstücks sind dabei zunächst entlang der Kante zwischen den beiden rechten Winkeln, auf der linken Seite in der Figur, miteinander verschweißt worden. Die entsprechende Schweißnaht 12 des gezeigten Filtermaterialstücks 11 verläuft parallel zur linken Kante.Each of the two pieces of filter material 11 is structured in the form of an SMS, for example in connection with 2 was explained. The three layers of a piece of filter material are initially welded to one another along the edge between the two right angles, on the left in the figure. The corresponding weld 12th of the piece of filter material shown 11 runs parallel to the left edge.

Die Schweißnaht 13 entlang der übrigen fünf Kanten ist eine Verschweißung der beiden Filtermaterialstücke miteinander. An diesen Kanten liegt keine separate Verschweißung der SMS-Lagen eines Filtermaterialstücks als solches vor. Auf der Seite der Schweißnaht 12 hingegen sind die beiden Filtermaterialstücke nicht miteinander verschweißt. Dies bildet die offene Seite der Atemschutzmaske, die dem Gesicht des Trägers zugewandt sein wird.The weld 13th The two pieces of filter material are welded to one another along the remaining five edges. There is no separate welding of the SMS layers of a piece of filter material as such at these edges. On the side of the weld 12th however, the two pieces of filter material are not welded to one another. This forms the open side of the respirator that will face the wearer's face.

Bei der Herstellung werden also zunächst die drei Lagen SMS in Form von Vliesstoffbahnen lose aufeinander gelegt und mittels der Schweißnaht 12 entlang der einen Kante verschweißt. Die übrigen fünf Kanten bleiben offen, die Lagen mithin lose. Maschinenrichtung der Fertigungsmaschine verläuft in der Anordnung der 4 von oben nach unten, parallel zur Schweißnaht 12. Die nur auf einer Seite verschweißte SMS-Filtermaterialbahn wird dann gesamthaft gekreppt, wobei die Krepprichtung, also die Richtung der Kreppfalten, quer, d.h. im Wesentlichen senkrecht zur Maschinenrichtung bzw. der Schweißnaht 12, liegt. During production, the three layers of SMS are first placed loosely on top of one another in the form of nonwoven webs and by means of the weld seam 12th welded along one edge. The other five edges remain open, so the layers are loose. Machine direction of the production machine runs in the arrangement of 4th from top to bottom, parallel to the weld seam 12th . The SMS filter material web, which is only welded on one side, is then creped in its entirety, the creping direction, that is to say the direction of the creping folds, being transverse, that is to say essentially perpendicular to the machine direction or the weld seam 12th , lies.

Anschließend werden zwei derartige gekreppte SMS-Filtermaterialbahnen in Maschinenrichtung, d.h. in Richtung der bzw. parallel zur Schweißnaht 12, übereinander geführt, so dass sie aufeinander zu liegen kommen. Es erfolgt eine Verschweißung der beiden SMS-Filtermaterialbahnen, also der insgesamt sechs Lagen aus zwei SMS, entlang der Schweißnaht 13, durch die fünf Kanten der zwei übereinander liegenden Filtermaterialstücke gebildet werden. Entlang dieser Kanten werden die beiden Filtermaterialbahnen gestanzt, so dass dann ein Filterteil 11 wie in 4 gezeigt erhalten wird.Then two such creped SMS filter material webs are made in the machine direction, ie in the direction of or parallel to the weld seam 12th , placed on top of each other so that they come to rest on top of each other. The two SMS filter material webs, i.e. the total of six layers of two SMS, are welded along the weld seam 13th , formed by the five edges of the two stacked pieces of filter material. The two filter material webs are punched along these edges, so that a filter part is then formed 11 as in 4th shown is obtained.

Die daraus resultierende Atemschutzmaske ist insbesondere auf ihrer offenen Seite, d.h. im Bereich der Schweißnaht 12 in vorteilhafter Weise dehnbar, was eine gute Gesichtsanpassung erlaubt. Daneben ist aufgrund der Kreppung auch die Luftdurchlässigkeit hoch und der Atemwiderstand niedrig.The respiratory protection mask resulting therefrom is in particular on its open side, ie in the area of the weld seam 12th advantageously stretchable, which allows a good facial fit. In addition, due to the creping, the air permeability is high and the breathing resistance is low.

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EP 19180533 [0102]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

DIN EN 29073-3: 1992-08 [0009]
ISO 9092: 1988 [0011]
Textbook "Vliesstoffe", H. Fuchs, W. Albrecht, WILEY-VCH, 2012 [0011]
Standards EN 13432 and / or EN 14995 [0014]

Claims

Respirator after Claim 1 , wherein the plastic material is polypropylene, a polyester, in particular polyethylene terephthalate and / or a biodegradable plastic material.

Respirator after Claim 2 , wherein the biodegradable plastic material is a polylactide (PLA), a polyhydroxyalkanoate (PHA), a polycaprolactone (PCL), a cellulose ester, in particular cellulose acetate, polybutylene adipate terephthalate (PBAT) or polybutylene succinate (PBS).

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the biodegradable non-woven fabric is a dry-laid or wet-laid non-woven fabric or an extrusion non-woven fabric.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the air-permeable material has a single-layer or multi-layer structure, with at least one, several or all of the layers being a nonwoven fabric.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the air-permeable material comprises at least one fine filter layer and / or at least one support layer, at least one, several or all of the fine filter layers and / or at least one, several or all of the support layers being nonwovens.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein at least one, several or all of the nonwoven fabric layer are electrostatically charged.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the air-permeable material is formed in several layers with a layer sequence: a support layer, one or two fine filter layers and another support layer, in particular wherein the support layers and / or the one or two fine filter layers are each a nonwoven layer.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein at least one, several or all of the nonwoven fabric layer is creped.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the at least one fastening tape has a multi-layer structure, the fastening tape comprising or consisting of a layer made of a film and a layer of a nonwoven fabric

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the fastening tape comprises or is formed from a thermoplastic polymer, in particular a biodegradable thermoplastic polymer.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein at least one layer of the fastening tape is creped.

Respiratory protection mask according to the preceding claim, wherein the creping of the creped layer is stabilized by means of an applied adhesive, in particular an adhesive that is elastic in the cured state.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, comprising a bendable nose bridge, in particular made of the same plastic material as the air-permeable material and the fastening tape.

Respiratory protection mask according to one of the preceding claims, wherein the respiratory protection mask is designed as a half mask, in particular as a medical face mask according to DIN EN 14683: 2019 + AC: 2019 or as a filtering half mask according to DIN EN 149.

System comprising a respiratory protection mask according to one of the preceding claims and a protective cover for the respiratory protection mask, wherein the protective cover is made of the same plastic material as the air-permeable material and the fastening tape.