DE69810317T2

DE69810317T2 - Filteratemmasken mit bequemen innenabdeckvlies

Info

Publication number: DE69810317T2
Application number: DE69810317T
Authority: DE
Inventors: A. Angadjivand; J. Bostock; M. Chalmers; F. Dyrud; A. Mortimer; Y. Tamaki; J. Tuman
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: EP1285594A2; TW537912B; EP1285594A3; US6041782A; BR9810319A; EP1285594B1; JP4304322B2; WO1998058558A1; EP1014816B1; JP2002505607A; EP1014816A1; DE69810317D1; ES2189187T3; KR20010014130A; KR100491398B1; DE69841276D1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine geformte Faseratemmaske, die komfortabel zu tragen ist.

HINTERGRUND

Atemmasken (auch "Gesichtsmasken" und "Filtergesichtsmasken" genannt) trägt man aus zwei gängigen Gründen: (1) um zu verhindern, daß Schadstoffe in das Atemsystem des Trägers eindringen; und (2) um andere vor Krankheitserregern und anderen Schadstoffen zu schützen, die der Träger ausatmet. Im ersten Fall wird die Atemmaske in einer Umgebung getragen, in der die Luft Stoffe enthält, die für den Träger schädlich sind - beispielsweise in einer Autolackierwerkstatt. Im zweiten Fall wird die Atemmaske in einer Umgebung getragen, in der ein hohes Infektionsrisiko besteht - beispielsweise in einem Operationssaal.
Untersuchungen zufolge werden komfortable Masken mit viel größerer Wahrscheinlichkeit getragen und sind daher unter Sicherheitsaspekten nützlicher. Da die Sicherheit des Trägers und anderer ein Hauptanliegen der Entwicklung von Atemmasken ist, bemühte man sich in der Technik der Atemmasken um die Herstellung von Masken, die bequem zu tragen sind (siehe z. B. die US-A-5307796).
Einige Atemmasken gelten als "Wegwerfmasken", da sie nur für relativ kurze Zeiten verwendet werden sollen. Normalerweise sind diese Masken aus Faservliesbahnen hergestellt. Aus der Bahn vorstehende Fasern sind für den Träger lästig, indem sie einen Juckreiz erzeugen, weshalb sich der Träger in diesem Gesichtsbereich kratzen will. Beim Tragen einer Maske zum Schutz des Trägers vor dem Einatmen von Verunreinigungen in der Luft oder zum Schutz anderer vor Infektionen steht der Träger vor der Wahl, das Jucken zu tolerieren oder zu riskieren, daß er oder andere potentiell gefährlichen Verunreinigungsstoffen ausgesetzt werden.
Wegwerf-Atemmasken fallen allgemein in zwei Kategorien: flach gefaltete Masken und geformte Masken. Flach gefaltete Masken sind flach verpackt, aber mit Nähten bzw. Säumen, Falzen und/oder Falten ausgebildet, durch die sie zu einer napfförmigen Konfiguration geöffnet werden können. Dagegen sind geformte Masken in einer gewünschten, an das Gesicht angepaßten Konfiguration vorgeformt und behalten diese Konfiguration im Gebrauch allgemein bei.
Gewöhnlich sind geformte Atemmasken aus Wärmeverbundfasern hergestellt. Wärmeverbundfasern verbinden sich mit benachbarten Fasern nach Erwärmung und Abkühlung. In den US-A- 4807619 und 4536440 sind Beispiele für Gesichtsmasken gezeigt, die aus solchen Fasern gebildet sind. Die in diesen Patenten offenbarten Gesichtsmasken sind napfförmige Masken, die mindestens eine Schicht aus Wärmeverbundfasern haben. Die Wärmeverbundfaserschicht wird als "Formgebungsschicht", "formhaltige Schicht" oder "Schale" bezeichnet und dient dazu, der Maske eine Form zu geben und Unterlage bzw. Träger für eine Filterschicht zu sein. Bezogen auf die Filterschicht kann sich die Formgebungsschicht auf einem Innenabschnitt der Maske (zum Gesicht des Trägers weisend) befinden, oder sie kann sich an einem Außenabschnitt oder sowohl am Innen- als auch Außenabschnitt der Maske befinden. Normalerweise liegt die Filterschicht außerhalb der inneren Formgebungsschicht.
In einigen Fällen werden alle Materialschichten zusammengestellt, bevor die Formgebungsschicht geformt wird, so daß alle Schichten dem Formverfahren unterzogen werden. In anderen Fällen wird nur das Material für die Formgebungsschicht geformt, und die anderen Schichten werden nachträglich aufgebracht. Um in diesen Fällen das Aufbringen der anderen Schichten auf die vorgeformte Formgebungsschicht zu unterstützen und Knittern zu reduzieren, können die anderen Schichten zunächst in eine Napfform vorgeformt werden, z. B. durch Schneiden und Falzen.
Eine geformte Atemmaske, die durch Aufbringen einer oder mehrerer Materialschichten auf eine vorgeformte Formgebungsschicht hergestellt ist, ist z. B. in der US-A-4807619 beschrieben, die der EP-A-0241221 entspricht und auf der der Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 7 beruht. Masken, die durch Zusammenstellen aller Schichten der Maske vor dem Formverfahren gebildet sind, sind z. B. in den US-A- 4536440, 4807619, 4850347, 5307796 und 5374458 beschrieben. Masken dieser Art haben den Vorteil, daß sie allgemein einfacher und billiger herzustellen sind, insbesondere bei Herstellung in einem kontinuierlichen Verfahren.
Die Erfindung betrifft die Bereitstellung einer direkt geformten Atemmaske, mit der sich ein wirksamer Atemschutz erreichen läßt, während sie guten Komfort bietet, und die sich vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellen läßt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung stellt eine Atemmaske bereit, die aufweist: eine geformte, napfförmige, formhaltige Schale, auf deren konkaver Seite sich eine Filtermaterialschicht und auf der konkaven Seite der Filterschicht eine Abdeckbahn ohne eine dazwischenliegende formhaltige Schicht befindet, die ein Vliesmaterial mit einem Flächengewicht von 5 bis 50 g/m² und einer Faserfeinheit unter 3,5 Denier aufweist, das die Innenfläche der Maske bildet, wobei die Filtermaterialschicht und die Innenschicht an die napfförmige Konfiguration der formhaltigen Schale formangepaßt sind.
Außerdem stellt die Erfindung eine Atemmaske bereit, die aufweist: eine geformte, napfförmige, formhaltige Schale, auf deren konkaver Seite sich eine Filtermaterialschicht und auf der konkaven Seite der Filterschicht eine Schicht aus geblasenem Mikrofasermaterial ohne eine dazwischenliegende formhaltige Schicht befindet, das die Innenfläche der Maske bildet, wobei die Filtermaterialschicht und die Innenschicht an die napfförmige Konfiguration der formhaltigen Schale formangepaßt sind.
Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Atemmaske bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(i) Zusammenstellen einer Wärmeverbundfasern enthaltenden Faservliesbahn, einer Filtermaterialschicht und - benachbart zum Filtermaterial auf der von der Faserbahn entfernten Seite - eines Abdeckbahnmaterials, das eine Vliesmaterialschicht mit einem Flächengewicht im Bereich von 5 bis 50 g/m² und einer Faserfeinheit unter 3,5 Denier aufweist; und
(ii) Formen der zusammengestellten Schichten in die Form einer Atemmaske, wobei die Faserbahn eine napfförmige, formhaltige Schale bildet, auf deren konkaver Seite sich die Filtermaterialschicht und das Abdeckbahnmaterial befinden.
Weiterhin stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Atemmaske bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(i) Zusammenstellen einer Wärmeverbundfasern enthaltenden Faservliesbahn, einer Filtermaterialschicht und - benachbart zum Filtermaterial auf der von der Faserbahn entfernten Seite - eines Abdeckbahnmaterials, das eine Schicht aus geblasenem Mikrofasermaterial aufweist; und
(ii) Formen der zusammengestellten Schichten in die Form einer Atemmaske, wodurch die Faserbahn eine napfförmige, formhaltige Schale bildet, auf deren konkaver Seite sich die Filtermaterialschicht und das Abdeckbahnmaterial befinden.
Die erfindungsgemäßen Masken lassen sich durch ein vergleichsweise einfaches und rationelles Verfahren herstellen, das wegen des einfachen Maskenaufbaus Rohmaterialien effektiv nutzt. Dennoch bieten die Masken dem Träger die Vorteile eines erhöhten Komforts durch Verwendung einer glatten Innenabdeckbahn, die den Druckabfall durch die Atemmaske nicht wesentlich erhöht. Zudem bedeutet die Lage der formhaltigen Schale auf der Außenseite der Maske, daß die Schale zum Ausfiltern grober Teilchen dienen kann, damit diese nicht das Filtermaterial erreichen. Dies kann dazu beitragen, die Nutzungsdauer des Filters zu verlängern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung lediglich als Beispiele anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen direkt geformten Atemmaske;
Fig. 2 eine perspektivische Rückansicht der Maske von Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil der Maske von Fig. 1 und 2;
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Teil einer alternativen Maskenform; und
Fig. 5 eine Vorderansicht einer alternativen erfindungsgemäßen direkt geformten Atemmaske.

NÄHERE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Atemmaske 1 von Fig. 1 und 2 verfügt über einen Maskenkörper 2 mit einer allgemein napfförmigen, an das Gesicht angepaßten Konfiguration und zwei elastischen Bändern 3, die bei 4 an den Maskenkörper auf jeder Seite angeheftet sind, um den Maskenkörper am Gesicht des Trägers zu halten.
Die Peripherie bzw. der Umfang des Maskenkörpers 2 ist so geformt, daß sie/er das Gesicht des Trägers über dem Nasenrücken, über und um die Wangen und unter dem Kinn berührt. Damit bildet der Maskenkörper einen umschlossenen Raum um Nase und Mund des Trägers. Eine verformbare Nasenklammer 5 ist an der Außenseite des Maskenkörpers 2 benachbart zu seiner Oberkante befestigt, damit die Maske in diesem Bereich so geformt werden kann, daß sie sich der Trägernase anpaßt. Der Maskenkörper 2 ist aus mehreren Materialschichten gebildet, die in ihrer Auswahl gewährleisten, daß sie einen solchen Flexibilitätsgrad hat, um sich an das Gesicht des Trägers anpassen zu können, während sie ausreichend steif ist, um ihre Form im Gebrauch beizubehalten. Ein optionales Wellenmuster 6 erstreckt sich durch alle Schichten des Mittelbereichs des Maskenkörpers 2.
Gemäß Fig. 3 verfügt der Maskenkörper 2 über eine äußere, elastische formhaltige Schale 10, auf deren konkaver (Innen-) Seite sich eine Schicht 11 aus Filtermaterial und auf der Innenseite der Filterschicht eine Abdeckbahnschicht 12 befindet. Die Filtermaterialschicht 11 ist mit der Schale 10 über deren gesamte Innenfläche verbunden, um zu gewährleisten, daß das Filtermaterial an der Schale gehalten wird, wenn die Maske im Gebrauch ist. Primär dient die Schale 10 zum Aufrechterhalten der Maskenform und zum Stützen der Schichten 11, 12, obwohl sie auch als erstes Grobfilter für Luft wirken kann, die in die Maske eingezogen wird. Für die Hauptfilterwirkung der Maske 1 sorgt die Filterschicht 11, während die Innenabdeckbahn 12 eine glatte Oberfläche bildet, die die Haut des Trägers berührt.
Im alternativen Aufbau von Fig. 4 weist der Maskenkörper 2 die gleichen Schichten 10, 11 und 12 wie in Fig. 3 auf, aber die Filterschicht 11 ist nicht mit der Innenfläche der Schale 10 über deren gesamte Oberfläche verbunden. In diesem Fall ist eine andere Form von Befestigung zwischen Filterschicht 11 und Maskenkörper 12 erforderlich, um zu gewährleisten, daß das Filtermaterial nicht beim Einatmen von der Schale abgezogen wird, wenn die Maske im Gebrauch ist. Zweckmäßig kann die Befestigung die Form von Schweißnähten haben, die durch alle Schichten der Maske hindurch an geeigneten Stellen angeordnet sein können, z. B. um die Peripherie der Maske und im Mittelbereich. Ist alternativ die Maske mit einem Ausatemventil versehen, das zweckmäßig im Mittelbereich der Maske liegt, kann das Ventil dazu dienen, das Filtermaterial 11 an der Schale 10 in diesem Bereich zu befestigen. Eine Maske 15 dieser Art ist in Fig. 5 gezeigt.
Allgemein hat die Maske 15 eine ähnliche Form wie die Maske 1 von Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme, daß eine Ultraschallschweißnaht 16 vorhanden ist, die sich um die gesamte Peripherie des Maskenkörpers 17 erstreckt. Die Schweißnaht 16 erstreckt sich durch alle Schichten des Maskenkörpers 17 und ist auch auf der Innenfläche des Maskenkörpers sichtbar (nicht gezeigt). Zudem weist der Maskenkörper 17 ein Ausatemventil 18 auf, das an seiner Position im Mittelbereich des Maskenkörpers so verschweißt oder anderweitig befestigt ist, daß es benachbart zur Nase des Trägers liegt, wenn die Maske genutzt wird. Ausatemventile, die für geformte Masken geeignet sind, sind bekannt. Ein geeignetes Ventil ist in der US- A-5325892 beschrieben. Das Ventil 18 ist am Maskenkörper 17 durch dessen sämtliche Schichten herkömmlich angebracht und dient dazu, die Schichten in diesem Bereich aneinander zu befestigen. Somit sind die Schichten des Maskenkörpers 17 sowohl im Mittelbereich des Maskenkörpers als auch an seiner Peripherie aneinander befestigt.
Wie die Maske 1 von Fig. 1 und 2 weist die Maske 15 eine verformbare Nasenklammer 19 auf der Außenfläche des Maskenkörpers 17 auf und hat zusätzlich einen Schaumstoffstreifen 20 in der entsprechenden Position auf der Innenfläche des Maskenkörpers 17, um den Sitz der Maske am Gesicht des Trägers in diesem Bereich zu verbessern. Deutlich ist, daß ein ähnlicher Schaumstoffstreifen bei Bedarf auch an der Maske 1 vorgesehen sein könnte. Die Nasenklammer kann die Form der in der US-A-5558089 beschriebenen Nasenklammer annehmen.
Die elastischen Kopfbänder 21 der Maske 15 sind an den Maskenkörper an getrennten Stellen und nicht an derselben Stelle wie bei der Maske 1 von Fig. 1 und 2 angeheftet. Allerdings ist dies nicht wesentlich. Alternativ könnten bei beiden Masken andere Einrichtungen zum Befestigen der Kopfbänder verwendet werden, z. B. könnten die Kopfbänder an den Maskenkörper 2, 17 angeschweißt sein.
Die Herstellung der Maskenkörper 2, 17 erfolgt durch Zusammenstellen der verschiedenen Materialschichten, Plazieren der Zusammenstellung zwischen einem Patrizen- und einem Matrizenformteil sowie Ausüben von Wärme und Formgebungsdruck darauf, um so die geformte, napfförmige, formhaltige Schale 10 zu bilden und das Filtermaterial 11 sowie die Abdeckbahn 12 in der Form an die Konfiguration der Schale anzupassen. Später wird ein Formgebungsverfahren dieser Art näher beschrieben. Je nach den verwendeten Materialien könnten alternativ die zusammengestellten Materialschichten in einem Ofen vorgewärmt und dann eine Kaltformgebungsverfahren unterzogen werden, was z. B. in der US-A-5307796 beschrieben ist.
Jeder der Maskenkörper 2, 17 kann andere Materialschichten neben den o. g. Schichten 10, 11, 12 aufweisen. Zum Beispiel könnte mehr als eine Filterschicht auf der Innenseite der Schale 10 vorhanden sein, die zur Formgebung zusammen mit den anderen Schichten zusammengestellt würde. Außerdem könnten zusätzliche Schichten auf der Außenseite der Schale 10 vorhanden sein, z. B. eine Außenabdeckbahn und/oder eine zusätzliche Filterschicht. Diese zusätzlichen Außenschichten könnten zur Formgebung mit den anderen Schichten zusammengestellt oder vorgeformt und auf die Außenseite der Schale 10 nach dem Formgebungsverfahren aufgebracht werden.
Im folgenden werden die Teilschichten des Maskenkörpers 2 näher beschrieben. Die Teilschichten sollten so ausgewählt sein, daß sie mit dem Formgebungsverfahren kompatibel sind, das zur Herstellung des Maskenkörpers zum Einsatz kommt.

Schale

Die Schale kann aus mindestens einer Fasermaterialschicht gebildet sein, das mit Wärme in die gewünschte Form geformt werden kann und seine Form beim Abkühlen behält. Normalerweise erreicht man Formbeständigkeit, indem die Fasern des Materials veranlaßt werden, sich an Berührungspunkten zwischen ihnen miteinander zu verbinden, z. B. durch Verschmelzen. Jedes geeignete Material, das zur Bildung der formhaltigen Schale einer direkt geformten Atemmaske bekannt ist, kann zur Herstellung der Maske verwendet werden, u. a. beispielsweise eine Mischung aus Synthese-Stapelfaser, vorzugsweise gekräuselt, und Zweikomponenten-Stapelfaser. Letztere trägt eine Bindemittelkomponente, durch die die Fasern der formhaltigen Schale an Faserschnittpunkten miteinander verbunden werden können, indem das Material so erwärmt wird, daß die Bindemittelkomponente der Zweikomponentenfasern in Kontakt mit benachbarten Fasern fließt, die entweder Zweikomponenten- oder andere Stapelfasern sind. Das Material für die formhaltige Schale läßt sich aus Fasermischungen herstellen, u. a. Stapelfaser und Zweikomponentenfaser in einem Gewichtsprozentverhältnis, das z. B. im Bereich von 0/100 bis 75/25 liegen kann. Vorzugsweise weist das Material mindestens 50 Gewichtsprozent Zweikomponentenfaser auf, um eine größere Anzahl von Schnittverbindungspunkten zu erzeugen, um so die Elastizität und Formbeständigkeit der Schale zu erhöhen.
Zu geeigneten Zweikomponentenfasern für das Material der formhaltigen Schale gehören z. B. nebeneinander liegende Konfigurationen, konzentrische Mantel-Kern-Konfigurationen und elliptische Mantel-Kern-Konfigurationen. Eine geeignete Zweikomponentenfaser ist die Polyester-Zweikomponentenfaser, die unter dem Handelsnamen "Cellbond T254" (12 Denier, Länge 38 mm) von Hoechst Celanese Corporation, Mooresville, NC, USA erhältlich ist und in Kombination mit einer Polyester-Stapelfaser verwendet werden kann, z. B. der unter dem Handelsnamen "T259" (3 Denier, Länge 38 mm) von Hoechst Celanese zu beziehenden und eventuell auch einer Polyethylenterephthalat- (PET) Faser, z. B. der von Hoechst Celanese unter dem Handelsnamen "T295" (15 Denier, Länge 32 mm) erhältlichen. Alternativ kann die Zweikomponentenfaser eine allgemein konzentrische Mantel-Kern-Konfigurationen mit einem Kern aus kristallinem PET aufweisen, der von einem Mantel aus einem Polymer umgeben ist, das aus Isophthalat- und Terephthalatestermonomeren gebildet ist. Dieses Polymer ist mit Wärme bei einer Temperatur unter der des Kernmaterials erweichbar. Vorteilhaft bei Polyester ist, daß es zur Elastizität beiträgt und weniger Feuchtigkeit als andere Fasern aufnimmt.
Als Alternative kann die formhaltige Schale aus einem Material ohne Zweikomponentenfasern hergestellt sein. Zum Beispiel können Fasern aus einem bei Wärme fließfähigen Polyester zusammen mit Stapel-, vorzugsweise Kräuselfasern, in einer Formgebungsschicht so vorgesehen sein, daß beim Erwärmen des Materials die Bindemittelfasern schmelzen und zu einem Faserschnittpunkt fließen, wo sie den Faserschnittpunkt umgeben. Beim Abkühlen des Materials entwickeln sich Verbindungen an den Schnittpunkten.
Eine als Material für die formhaltige Schale zu verwendende Faserbahn läßt sich zweckmäßig auf einer Luftstromauftragsmaschine "Rando Webber" oder einer Karde bzw. Kaschiermaschine herstellen, und die Zweikomponentenfasern und anderen Fasern werden normalerweise in zweckmäßigen Stapellängen verwendet, die für solche Ausrüstungen geeignet sind. Zum Erhalten einer formhaltigen Schale mit der erforderlichen Elastizität und Formbeständigkeit hat das Schalenmaterial vorzugsweise ein Flächengewicht von mindestens 100 g/m², obwohl geringere Flächengewichte möglich sind. Höhere Flächengewichte, z. B. 150 oder mehr als 200 g/m², sind verformungsbeständiger und elastischer und können geeigneter sein, wenn die Maske mit einem Ventil versehen werden soll. Zusammen mit diesen Mindestflächengewichten hat die Bahn normalerweise eine Höchstdichte von 0,2 g/cm² über den Mittelbereich der Maske. Die Schale kann gewölbt und halbkugelförmig sein, was in den Zeichnungen gezeigt ist, oder kann bei Bedarf andere Formen annehmen. Zum Beispiel kann die Schale die napfförmige Konfiguration wie die Gesichtsmaske haben, die in der US-A- 4827924 (Japuntich) offenbart ist.

Filtermaterial

Das Filtermaterial ist so ausgewählt, daß eine gewünschte Filterwirkung erreicht wird, und sollte allgemein einen hohen Prozentsatz von Teilchen aus der Art von gasförmigem Strom entfernen, vor dem die Gesichtsmaske Schutz bieten soll. Die speziellen ausgewählten Fasern hängen von der zu filternden Teilchenart ab, und normalerweise werden Fasern gewählt, die sich beim Formgebungsvorgang nicht miteinander verbinden. Für das Maskenfiltermaterial kann im wesentlichen jedes geeignete Material verwendet werden, das zur Bildung einer Filterschicht einer direkt geformten Atemmaske bekannt ist. Bahnen aus Schmelzblasfasern, z. B. gemäß der Lehre in Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers" in Industrial Engineering Chemistry, Band 48, 1342 ff. (1956), besonders in einer anhaltend elektrisch geladenen (Elektret-) Form, sind besonders nützlich (siehe z. B. die US-A-4215682 (Kubik et al.)). Vorzugsweise sind diese Schmelzblasfasern Mikrofasern mit einem mittleren Durchmesser unter etwa 10 Mikrometern (im folgenden als BMF für "Blasmikrofaser" bezeichnet). Besonders bevorzugt sind im Hinblick auf das zur Herstellung des Maskenkörpers verwendete Formgebungsverfahren BMF-Bahnen, die aus Polypropylen gebildet sind. Elektrisch geladene fibrillierte Filmfasern gemäß der Lehre in des US-Patents Re. 31285 (von Turnhout) sind ebenfalls geeignet. Harzwolle-Faserbahnen und Bahnen aus Glasfasern lassen sich auch verwenden, was auch für lösungsgeblasene oder elektrostatisch versprühte Fasern, besonders in Mikrofilmform, gilt. Elektrische Ladung läßt sich den Fasern verleihen, indem die Fasern mit Wasser in Berührung gebracht werden, was in der US-A-5496507 offenbart ist; durch Koronaladung gemäß der Offenbarung in der US- A-4588537; oder durch triboelektrische Ladung, was in der US- A-479850 offenbart ist. Außerdem können Zusatzstoffe in den Fasern vorgesehen sein, um die Filterleistung von Bahnen zu verbessern, die durch das Hydroladungsverfahren hergestellt sind (siehe die US-Anmeldung Nr. 08/514866, eingereicht am 14. August 1995).

Abdeckbahn

Die Innenabdeckbahn soll eine glatte Oberfläche haben, die das Gesicht des Trägers berührt und dem Maskenkörper keine wesentliche Formbeständigkeit verleiht. Um einen geeigneten Grad an Komfort zu erhalten, hat die Innenabdeckbahn ein vergleichsweise geringes Flächengewicht und ist, aus vergleichsweise feinen Fasern hergestellt. Insbesondere sollte die Abdeckbahn ein Flächengewicht im Bereich von 5 bis 50 g/m² (vorzugsweise 10 bis 30 g/m²) haben, und die Fasern sollten feiner als 3,5 Denier (vorzugsweise feiner als 2 Denier und stärker bevorzugt feiner als 1 Denier) sein. Vorzugsweise haben in der Abdeckbahn verwendete Fasern einen mittleren Faserdurchmesser von etwa 5 bis 24 Mikrometern, stärker bevorzugt etwa 7 bis 18 Mikrometer und noch stärker bevorzugt etwa 8 bis 12 Mikrometer. Fasern mit einem sehr kleinen Durchmesser können der Bahn gute Weichheit verleihen, können aber so weich sein, daß sie am Gesicht des Trägers kleben und fusseln. Obwohl Fasern mit großem Durchmesser die Bahn in der Tendenz abriebfester machen, geschieht dies oft zu Lasten des Tragekomforts. Die o. g. bevorzugten Faserdurchmesser können für guten Tragekomfort und ausreichende Abriebfestigkeit sorgen.
Natürlich sollte das Abdeckbahnmaterial zur Verwendung im Formgebungsverfahren geeignet sein, durch das der Maskenkörper gebildet wird, wozu es vorteilhaft einen Elastizitätsgrad (vorzugsweise, aber nicht unbedingt, 100 bis 200% Bruchdehnung) hat oder plastisch verformbar ist. Vorteilhaft neigt das Abdeckbahnmaterial nicht dazu, sich nach dem Formgebungsvorgang vom benachbarten Filtermaterial abzulösen, sondern bleibt haften, ohne daß Kleber zwischen den beiden Schichten notwendig ist. Bei Bedarf kann die Weichheit des Abdeckbahnmaterials durch Kalandrieren weiter erhöht sein.
Geeignete Materialien für die Abdeckbahn sind Blasmikrofaser- (BMF) Materialien, insbesondere Polyolefin-BMF-Materialien, z. B. Polypropylen-BMF-Materialien (u. a. Polypropylenmischungen und auch Mischungen aus Polypropylen und Polyethylen). Vorzugsweise ist die Bahn durch Aufnehmen der Fasern auf einer glatten Oberfläche, normalerweise einer glattflächigen Trommel gebildet: Solche Materialien werden als "glatte BMF-Materialien" bezeichnet. Eine bevorzugte Abdeckbahn ist aus Polypropylen oder einer Polypropylen/Polyolefin- Mischung hergestellt, die mindestens 50 Gewichtsprozent Polypropylen enthält.
In der US-A-4013816 ist ein geeignetes Verfahren zur Herstellung von BMF-Materialien beschrieben. Festgestellt wurde, daß diese Materialien hohe Grade an Weichheit und Komfort für den Träger offerieren und, wenn das Filtermaterial ein Polypropylen-BMF-Material ist, auch am Filtermaterial nach dem Formgebungsvorgang haften bleiben, ohne daß ein Kleber zwischen den Schichten notwendig ist. Festgestellt wurde, daß Abdeckbahnenmaterialien aus Polypropylen- (und Polypropylenmisch-) BMF plastische Verformung in einem Maß zeigen, das man z. B. bei vergleichbaren Spunbond-Materialien nicht antrifft, und man geht davon aus, daß dies zur Neigung dieser Materialien beiträgt, am Polypropylen-BMF-Filtermaterial nach dem Formgebungsverfahren haften zu bleiben. Angenommen wird, daß weitere dazu beitragende Faktoren folgende sind: der relativ geringe Druckabfall der Abdeckbahn, wenn sie aus einem solchen Material ausgebildet ist; die Neigung der Abdeckbahn und des Filtermaterials, bei der Formgebung gemeinsam zu knittern; und die Neigung der Abdeckbahn und des Filtermaterials, an den Kanten des Maskenkörpers miteinander kalt verschweißt zu werden, wenn dieser nach der Formgebung beschnitten wird. Deutlich unterschiedliche Arten von Vliesbahnenmaterialien können für die Innenabdeckbahn verwendet werden (z. B. Spunbond-Bahnen, kardierte Bahnen und auch Laminate aus Schmelzblas- und Spunbond-Bahnen), die vorzugsweise aus Fasern aus einem Polyolefinmaterial gebildet sind oder diese aufweisen.
Besonders bevorzugte Materialien für die Abdeckbahn sind Polyolefin-BMF-Materialien mit einem Flächengewicht im Bereich von 15 bis 35 Gramm je Quadratmeter und einer Faserfeinheit im Bereich von 0,1 bis 3,S Denier, die durch ein Verfahren hergestellt sind, das dem in der o. g. US-A-4013816 beschriebenen mit der Ausnahme ähnelt, daß der Düsen-Aufnehmer-Abstand so eingestellt ist, daß er im Bereich von 10 bis 25 cm liegt (vorzugsweise 18 cm), und daß die Oberflächentemperatur der Aufnehmertrommel so eingestellt ist, daß sie im Bereich von 20 bis 55ºC liegt (vorzugsweise 38 bis 49ºC). Zu Polyolefinmaterialien, die verwendet werden können, gehören z. B. ein einzelnes Polypropylen; Mischungen aus zwei Polypropylenen; und Mischungen aus Polypropylen und Polyethylen; Mischungen aus Polypropylen und Poly(4-methyl-1-penten) sowie Mischungen aus Polypropylen und Polybutylen. Ein bevorzugtes Material für die Abdeckbahn ist ein Polypropylen-BMF- Material, das durch dieses Verfahren aus dem Polypropylenharz "Escorene 3505G" der Exxon Corporation mit einem Flächengewicht von etwa 25 g/m² und einer Faserfeinheit im Bereich von 0,2 bis 3,1 Denier (mit einem über 100 Fasern gemessenen Mittel von etwa 0,8 Denier) hergestellt ist. Dieses Material wird als "glattes PP-BMF-Material" bezeichnet.
Ein weiteres geeignetes Material ist ein Polypropylen/- Polyethylen-BMF-Material (hergestellt aus einer Mischung mit 85 Prozent des Harzes "Escorene 3505G" und 15 Prozent des Ethylen/Alpha-Olefin-Copolymers "Exact 4023", ebenfalls von Exxon Corporation) mit einem Flächengewicht von 25 g/m² und einer mittleren Faserfeinheit von etwa 0,8 Denier.
Hergestellt wird das BMF-Material wie folgt: Pellets aus Polyethylen/Alpha-Olefin ("Exact 4023") und Pellets aus Polypropylenharz ("Escorene 3505G") werden als Feststoffe gemischt oder als Feststoffe in einen Extruder dosiert. Im Extruder werden die Polymere erschmolzen und miteinander vermischt. Danach wird die Mischung durch eine Düse in einem Schmelzblasverfahren extrudiert, das die Fasern bei einer Temperatur von etwa 290ºC und einer Geschwindigkeit von etwa 2000 m/min herstellt. Der Extruder kann ein Doppelschneckenextruder oder ein Einzelschneckenextruder sein. Die schmelzgeblasenen Mikrofasern werden auf eine Walze mit 10 cm Durchmesser geschleudert, die eine glatte Oberfläche hat und durch ein die Walze durchfließendes Fluid abgekühlt wird. Die Temperatur des Eintragsfluids wird auf 8,9 bis 12,2ºC gehalten. Die Walzenoberflächentemperatur unter den aufgenommenen Mikrofasern beträgt 38 bis 49ºC. Durch die Bewegung der Walze kann eine kontinuierliche Bahn aus Vliesstoff hergestellt werden. Die Produktbahn hat eine Dicke von etwa 0,015 cm und ist glatt und weich.
Zu anderen geeigneten Materialien können gehören: Spunbond-Materialien, die unter den Handelsnamen "Corosoft Plus 20", "Corosoft Classic 20" und "Corovin PP-S-14" von der Corovin GmbH, Peine, Deutschland zu beziehen sind; und ein kardiertes Polypropylen/Viskose-Material, das unter dem Handelsnamen "370/15" von J. W. Suominen OY, Nakila, Finnland beziehbar ist.
Abdeckbahnen, die in der Erfindung zum Einsatz kommen, haben vorzugsweise wenige Fasern, die nach der Verarbeitung von der Oberfläche der Bahn vorstehen. Vorzugsweise haben die Abdeckbahnen auch eine glatte Oberfläche in der Charakterisierung durch eine nachstehend beschriebene Oberflächenrauheitsbestimmung.

Bestimmung der mittleren Oberflächenrauheit

1. Es kommt eine rechtwinklige Bahn von etwa 6 Zentimetern (cm) mal 20 cm zum Einsatz.
2. Die Bahn wird über eine steife schwarze Kartonplatte von etwa 10 cm mal 5 cm mal 0,1 cm gefaltet.
3. Ein Gewicht (295 Gramm) wird verwendet, um eine feste Spannung auf die gefaltete Bahn auszuüben, die dann zwischen zwei Kartonplatten von etwa 10 cm mal 5 cm mal 0,1 cm verspannt wird.
4. Anschließend wird die Anordnung auf einem Vorlagenhalter so plaziert, daß ein Videomikroskop Infinivar® von Infinity Optics Company genutzt werden kann, um die Faltkante des Materials senkrecht zur Ebene der Kartonplatten zu betrachten.
5. Die Vergrößerung wird so eingestellt, daß das Sichtfeld etwa 1,166 cm mal 1,093 cm beträgt (0,0022779 cm je Pixel).
6. Ein faseroptischer Ring mit einem Durchmesser von etwa 5,1 cm wird 2,5 cm über dem Stoff plaziert, um für gleichmäßige Dunkelfeldbeleuchtung zu sorgen. Diese Art von Beleuchtung liefert hohen Kontrast und schließt das spiegelnd reflektierte Licht aus.
7. Die aufgenommenen Videobilder werden mit einem Bildanalysator Leica Quantimet Q-570 analysiert. Die Verstärkung und der Versatz des Videoabbildungssystems werden für jede Probe eingestellt, um maximalen Kontrast zu gewährleisten, ohne Überstrahlung oder Übersättigung des Systems zu verursachen.
8. Die Topographie der Kante wird mit üblichen Bildanalysewerkzeugen ermittelt. Der erste Schritt ist die Erfassung des Stoffs, der weiß auf einem schwarzen Hintergrund erscheint. Der zweite Schritt ist die Anwendung eines üblichen 3 · 3-Roberts-Kernels, um die Grenze zwischen dem schwarzen Hintergrund und dem weißen Stoff zu definieren. Der letzte Schritt ist die Verwendung der Skelettfunktion, damit das Profil der Kante ein Pixel breit ist.
9. Das Bild der Kante dient zum Definieren der Topographie jeder Probe. Für jede Probe werden fünf 1-cm-Profile bewertet.
10. Bestimmt wird die mittlere Oberflächenrauheit Ra durch Festlegen einer Bezugslinie, die eine lineare Anpassung der Probentopographie nach der Fehlerquadratmethode ist. Danach wird die mittlere Abweichung von dieser Bezugslinie als mittlere Oberflächenrauheit Ra protokolliert. Die mittlere Oberflächenrauheit wird in Millimetern (mm) festgehalten.
Für Abdeckbahnen, die in der Erfindung verwendet werden, liegt die mittlere Oberflächenrauheit Ra vorzugsweise unter 0,06 mm, stärker bevorzugt unter 0,04 mm und noch stärker bevorzugt unter 0,02 mm.
Obwohl die Abdeckbahn als Innenabdeckbahn beschrieben wurde, die das Gesicht des Trägers berührt, könnte die Abdeckbahn auch als Außen-"Abdeckbahn" verwendet werden, die von der Formgebungsschicht und/oder Filterschicht nach außen liegt. Unter diesen Umständen könnte die Abdeckbahn an der Formgebungsschicht oder Filterschicht gemäß der Beschreibung hierin befestigt sein.

Zusatzmaterialien

Bleibt die Innenabdeckbahn nach dem Formgebungsverfahren nicht ausreichend am Filtermaterial haften, kann ein Kleber zum gegenseitigen Verkleben der Schichten verwendet werden. Jeder geeignete Kleber, der mit den Abdeckbahn- und Filtermaterialien kompatibel ist, kann genutzt werden, u. a. zum Beispiel ein Polyolefin-Heißschmelzkleber, z. B. die unter dem Handelsnamen RextacTM E121, RT2315, RT2115, RT2215, RT2535, RTE-27 Heißschmelzkleber von Rexene, Odessa, Texas, USA erhältlich sind; DuraflexTM 8910PC Polybutylen-Heißschmelzkleber und EastoflexTM D1275 von Shell Oil, Houston, Texas, USA; und HL-1358-X-ZP von H. B. Fuller, Saint Paul, Minnesota, USA. Dieser Kleber kann auf das Filtermaterial aufgesprüht oder schmelzaufgetragen werden, wenn die Materialien vor dem Formgebungsverfahren miteinander laminiert werden.
Zuvor wurde erwähnt, daß in einem Maskenkörper der in Fig. 1 gezeigten Art die Filtermaterialschicht mit der Schale über die gesamte Innenfläche der Schale verbunden sein kann. Erreichen läßt sich dies z. B. durch Auftragen eines geeigneten Klebers zwischen der Schale und dem Filtermaterial, wenn die Materialien vor dem Formen miteinander laminiert werden. Dazu kann jeder geeignete Kleber verwendet werden, der mit dem Filter- und Schalenmaterial kompatibel ist, und er kann als Sprüh- oder Düsenbeschichtung auf eines der Materialien aufgetragen werden. Je nach Schalen- und Filtermaterialien kann der Kleber ein Polyolefin-Heißschmelzkleber sein, z. B. einer der oben festgelegten. Alternativ kann der Kleber in Form einer Vliesklebebahn aufgetragen werden (z. B. Polyesterklebebahnen "PE 120-30", "PO 100" und "PO 104" von Bostik, Middleton, MA, USA oder Polyolefinklebebahn "LD-4000", Ethylenvinylacetat-Klebebahn "EV-3007" oder Klebebahn "VI 1610" von Spunfab, Akron, Ohio, USA), die zwischen dem Schalen- und Filtermaterial laminiert wird und die Schichten beim Formgebungsverfahren miteinander verbindet. Als weitere Alternative kann die Schale aus zwei Materialschichten gebildet sein, von denen die innere eine Bindemittelkomponente aufweist, die beim Formen des Maskenkörpers schmilzt und die das Filtermaterial mit der Schale verbindet. Zum Beispiel kann die Schale eine Außenschicht aufweisen, die aus einer Mischung aus Polyester-Zweikomponentenfasern und Polyester-Stapelfasern besteht, und eine Innenschicht, die aus einer Mischung aus Polyester-Zweikomponentenfasern (die die gleichen wie in der Außenschicht sein können) und Polypropylen/Polyethylen-Zweikomponentenfasern besteht. In diesem Fall schmilzt die Polyethylenkomponente der Innenschicht beim Formgebungsverfahren und verbindet die Schale mit dem Filtermaterial. Normalerweise hat die Innenschicht aus Schalenmaterial ein geringeres Flächengewicht als die Außenschicht.
Wo sich die vorstehende Beschreibung allgemein auf die einzelnen Teilschichten des Maskenkörpers bezieht (d. h. die Schale, das Filtermaterial und die Innenabdeckbahn), könnte jede dieser Schichten mehr als eine tatsächliche Materialschicht aufweisen.

Formgebungsverfahren

Wie zuvor bereits erwähnt, erfolgt die Herstellung der Maskenkörper durch Zusammenstellen der verschiedenen Schichten der Maskenkörper (d. h. der Schale, des Filtermaterials und der Innenabdeckbahn zusammen mit etwaigen Zusatzschichten gemäß der vorstehenden Beschreibung), Plazieren der Zusammenstellung zwischen einem Patrizen- und einem Matrizenformteil sowie Einwirkenlassen von Wärme und Formgebungsdruck darauf. Das allgemeine Wesen des Verfahrens ist bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu werden. Weitere Angaben lassen sich z. B. den US-A-4807619 und 4536440 entnehmen. Die Formtemperatur und der Druck hängen von den zur Bildung der Maskenkörper verwendeten Materialien ab, und in einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, die zusammengestellten Materialschichten zu erwärmen, bevor sie in die Form gegeben werden, siehe die US-A-5307796. Im Formgebungsverfahren nimmt das Schalenmaterial die Form der Schale an und behält sie danach bei. Gleichzeitig werden das Filtermaterial und Abdeckbahnmterial an die Schalenform formangepaßt, die anschließend zum Stützen und Beibehalten der Form dieser Schichten dient. Herkömmlich haben die Formteile einen Spalt, damit eine größere Offenheit im mittleren, allgemein halbkugelförmigen Filterbereich des Maskenkörpers erzeugt werden kann. Im Verlauf des Formgebungsverfahrens kann eine Verbindung zwischen der Schale und dem Filtermaterial und/oder zwischen dem Filtermaterial und der Innenabdeckbahn hergestellt werden, was bereits beschrieben wurde. In diesem Fall ist der Spalt der Formteile so ausgewählt, daß diese Verbindungen optimiert werden, insbesondere die zwischen dem Filtermaterial und der Schale. Nach Formgebung sind die Maskenkörper möglicherweise zu beschneiden und werden im Falle von Masken der in Fig. 1 gezeigten Art herkömmlich mit Kopfbändern versehen. Bei Masken der in Fig. 5 gezeigten Art werden die Maskenkörper um die Peripherie verschweißt (z. B. durch Wärme- oder Ultraschallschweißen), bevor Ausatemventile und Kopfbänder auf beliebige herkömmliche Weise angebracht werden.
In den nachfolgenden Beispielen werden erfindungsgemäße Gesichtsmasken näher beschrieben.

Beispiel 1

Zwei Schichten aus Schalenmaterial wurden auf einer Luftstromauftragsmaschine "Rando Webber" hergestellt. Eine Schicht, die die Außenseite der Schale des Maskenkörpers bilden sollte, wies 70% Polyester-Zweikomponentenfaser "Cellbond T254" und 30% PET-Faser "T295" auf und hatte ein Flächengewicht von 100 g/m² (140 g/m²). Die andere Schicht, die die Innenseite der Schale 10 des Maskenkörpers bilden sollte, wies 70% der gleichen Polyester-Zweikomponentenfaser und 30% Polypropylen/Polyethylen-Zweikomponentenfaser der Art auf, die unter dem Handelsnamen "EAC" von Chisso Corporation, Osaka, Japan erhältlich ist, und hatte ein Flächengewicht von 65 g/m². Diese beiden Schichten wurden mit einer Schicht aus Polypropylen-BMF-Filtermaterial mit einem Flächengewicht von 55 g/m² und einer Schicht aus dem o. g. glatten PP-BMF-Material zusammengestellt, wobei das Filtermaterial zwischen dem glatten BMF-Material und der Innenschicht aus Schalenmaterial lag. Die Zusammenstellung wurde unter Infrarotheizern und dann in eine Formpresse geführt, die bei einer Temperatur von etwa 116ºC und mit einem Pressenspalt von 1,1 bis 1,3 mm arbeitete, um die Maskenkörper zu formen. Danach wurden die Maskenkörper beschnitten und in die Masken der in Fig. 1 gezeigten Art überführt.

Beispiel 2

Zwei Schichten aus Schalenmaterial wurden auf einer Luftstromauftragsmaschine "Rando Webber" hergestellt. Die Schichten ähnelten einander und wiesen jeweils 70% Polyester-Zweikomponentenfaser "Cellbond T254", 15% Copolyesterfaser "T259" und 15% PET-Faser "T295" auf und hatten ein Flächengewicht von 100 g/m². Diese beiden Schichten wurden mit einer Schicht aus Polypropylen-BMF-Filtermaterial und einer Schicht aus glattem PP-BMF-Material wie in der Beschreibung von Beispiel 1 zusammengestellt, wobei das Filtermaterial zwischen dem glatten BMF-Material und der Innenschicht aus Schalenmaterial lag. Nach einem Formgebungsverfahren ähnlich wie im Beispiel 1 wurden die Maskenkörper beschnitten und zu Masken der in Fig. 5 gezeigten Art verarbeitet.
Obwohl zuvor bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben wurden, ist der Schutzumfang der Erfindung nicht auf diese detaillierten Ausführungsformen beschränkt, sondern richtet sich nach den Einschränkungen in den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten. Die Erfindung kann in vielfältigen Ausführungsformen konfiguriert sein. Zum Beispiel ist es möglich, daß in einigen Ausführungsformen die Filterschicht oder Abdeckbahn nicht direkt neben der Schale liegt, d. h., eine weitere Schicht kann zwischen der Schale und dem Filter oder der Schale und der Abdeckbahn angeordnet sein.

Claims

1. Atemmaske (1), die aufweist:

(a) eine geformte, napfförmige, formhaltige Schale (10);

(b) eine Filtermaterialschicht (11), die auf der konkaven Seite der formhaltigen Schale angeordnet ist; und

(c) eine Vliesbahn (12), die die Innenfläche der Maske auf der konkaven Seite der Filterschicht (11) bildet, wobei die Filtermaterialschicht (11) und die Innenbahn (12) an die napfförmige Konfiguration der formhaltigen Schale (10) formangepaßt sind;

dadurch gekennzeichnet, daß die Maske keine formhaltige Schicht auf der konkaven Seite der Filterschicht (11) hat, und dadurch, daß die Innenbahn (12) ein Flächengewicht von 5 bis 50 g/m² hat und Schmelzblasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser von etwa 5 bis 24 Mikrometern und einer Feinheit unter 3,5 Denier aufweist.

2. Atemmaske nach Anspruch 1, wobei die Innenbahn (12) ein Flächengewicht von 10 bis 30 g/m² und eine Faserfeinheit unter 2 Denier hat.

3. Atemmaske nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Innenbahn aus (i) einem Polyolefin- oder Polyolefinmischmaterial oder (ii) einem Polypropylen- oder Polypropylenmischmaterial hergestellt ist.

4. Atemmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schmelzblasfasern einen mittleren Faserdurchmesser von etwa 7 bis 18 Mikrometern haben.

5. Atemmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Innenbahn (12) an der Filtermaterialschicht (11) haftet.

6. Atemmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die formhaltige Schale (10), die Filtermaterialschicht (11) und die Innenbahn (12) mindestens um die Peripherie der Schale miteinander verschweißt sind und wobei die formhaltige Schale, die Filtermaterialschicht und die Innenbahn auch im Mittelbereich der Schale aneinander befestigt sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Atemmaske (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(i) Zusammenstellen einer Wärmeverbundfasern aufweisenden Faservliesbahn (10), einer Filtermaterialschicht (11) und - auf der Seite des Filtermaterials entfernt von der Faserbahn - einer Innenbahn (12), die eine Vliesmaterialschicht aufweist; und

(ii) Formen der zusammengestellten Schichten in die Form einer Atemmaske, wobei die Faserbahn eine napfförmige, formhaltige Schale (10) bildet, auf deren konkaver Seite die Filtermaterialschicht (11) und die Innenbahn (12) angeordnet sind, wobei die Innenbahn die Innenfläche der Maske bildet und die Filtermaterialschicht sowie die Innenbahn an die napfförmige Konfiguration der formhaltigen Schale formangepaßt sind;

dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenstellung aus Schichten so ist, daß die Maske keine formhaltige Schicht auf der konkaven Seite der Filterschicht hat, und dadurch, daß die Innenbahn, die die Innenfläche der Maske bildet, ein Flächengewicht von 5 bis 50 g/m² hat und Schmelzblasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser von etwa 5 bis 24 Mikrometern und einer Feinheit unter 3,5 Denier aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Faserbahn (10), die Wärmeverbundfasern aufweist, eine Außenschicht und eine Innenschicht hat, wobei die Innenschicht zwischen dem Filtermaterial und der Außenschicht liegt und die Innenschicht mit dem Filtermaterial und mit der Außenschicht im Formgebungsschritt verbunden wird.