EP2211998A1 - Adsorptionsfiltermaterial, insbesondere permeabler sperrschichtverbund mit adsorbens, und seine verwendung - Google Patents

Adsorptionsfiltermaterial, insbesondere permeabler sperrschichtverbund mit adsorbens, und seine verwendung

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EP2211998A1
EP2211998A1 EP08802762A EP08802762A EP2211998A1 EP 2211998 A1 EP2211998 A1 EP 2211998A1 EP 08802762 A EP08802762 A EP 08802762A EP 08802762 A EP08802762 A EP 08802762A EP 2211998 A1 EP2211998 A1 EP 2211998A1
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EP
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filter material
openings
barrier layer
adsorption filter
adsorption
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Withdrawn
Application number
EP08802762A
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Benedikt Bones
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Bluecher GmbH
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Publication date
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    • Y10T442/20Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2508Coating or impregnation absorbs chemical material other than water
    • Y10T442/2516Chemical material is one used in biological or chemical warfare

Definitions

  • Adsorption filter material in particular permeable barrier layer composite with adsorbent, and its use
  • the present invention relates to a permeable, in particular gas or air-permeable barrier layer composite with adsorbent and its use.
  • the present invention relates to an adsorption filter material, in particular a barrier layer composite, according to the preamble of claim 1, which is particularly suitable for the production of protective materials of all kinds (such as protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective clothing as well as protective covers e.g. As for patient transport, tents, sleeping bags and the like) and for the production of filters and filter materials and thus suitable for both the military and for the civilian sector, in particular for the ABC use.
  • protective materials of all kinds such as protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective clothing as well as protective covers e.g. As for patient transport, tents, sleeping bags and the like
  • the present invention relates to the method for producing the adsorption filter material according to the invention.
  • the present invention relates to protective materials as such, which comprise the adsorption filter material according to the invention or which are produced using the adsorption filter material according to the invention.
  • the present invention also relates to filters and filter materials as such which comprise the adsorption filter material according to the invention or which are produced using the adsorption filter material according to the invention.
  • the present invention relates to the use of this adsorption filter material, in particular barrier layer composite, in the aforementioned protective materials and in the previously described filter and filter materials and the aforementioned protective materials and the aforementioned filter and filter materials themselves.
  • this adsorption filter material in particular barrier layer composite
  • barrier layer composite in the aforementioned protective materials and in the previously described filter and filter materials and the aforementioned protective materials and the aforementioned filter and filter materials themselves.
  • substances that are absorbed by the skin and cause serious physical injury examples include the blistering Lost (yellow cross) and the nerve agent sarin. People who may come into contact with such poisons must wear suitable protective clothing or be protected from these poisons by suitable protective materials.
  • Such protective suits are known in the art, which are indeed impermeable to air, but permeable to water vapor or breathable.
  • Such protective suits generally have a membrane which functions as an air-impermeable, but water-vapor-permeable or breathable barrier layer, which may optionally be supplemented on its inside by an adsorbent (adsorption filter material) in order to continue to ensure adequate protection in the event of damage to the membrane.
  • adsorbent adsorption filter material
  • the air-permeable, permeable protective suits have an adsorption filter layer with activated carbon, which binds the chemical poisons very permanently, so that even heavily contaminated suits pose no danger to the wearer emanates.
  • the great advantage of such systems is that the activated carbon is also accessible on the inside, so that can be adsorbed very quickly to damage or other leaks ingressed poisons. Under extreme conditions, especially when a drop of a thickened poison or warfare agent hits the protective suit material from a greater height and strikes through to the activated carbon, the activated carbon layer may be locally overwhelmed.
  • the adsorption layer in the above-described, air-permeable, per- meable protective suits can be designed such that z. B. either on average up to about 2.0 mm large activated carbon particles, in particular activated carbon granules or globules are bound to printed on a textile substrate adhesive heats or that a reticulated polyurethane foam, which is impregnated with a carbon paste of binder and activated carbon, as Adsorption layer is used, wherein the adsorption layer is generally supplemented by an outer material (ie, a cover material) and is covered on the side facing the wearer again by a light textile material.
  • an outer material ie, a cover material
  • an activated carbon fiber nonwoven fabric or fabric include (see, for example, WO 94/01 198 Al or the resulting therefrom EP 0 649 332 B l or EP 0 230 097 A2).
  • Activated carbon is the most widely used adsorbent due to its rather unspecific adsorptive properties. Activated carbon is generally obtained by carbonation (synonymously also referred to as carbonization, pyrolysis, burnout, etc.) and subsequent activation of carbonaceous starting compounds, preference being given to starting compounds which lead to economically reasonable yields (cf., for example, BH v. Chem. Kienle and E. Bäder, "Activated Carbon and its Industrial Application", Enke Verlag Stuttgart, 1980).
  • such an adsorptive filter material should be suitable for the production of ABC protective materials (such as protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective garments as well as protective covers, sleeping bags and the like) or filters and filter materials.
  • ABC protective materials such as protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective garments as well as protective covers, sleeping bags and the like
  • filters and filter materials such as filters and filter materials.
  • the adsorption properties should be tailor-made with respect to the application.
  • a further object of the present invention is to provide an adsorption filter material which, in addition to a high gas permeability, in particular air permeability, and a high water vapor permeability, provides a protective function against chemical and biological pollutants and poisons, in particular chemical and biological warfare agents.
  • Yet another object of the present invention is to provide an adsorptive filter material which is particularly suitable for use in protective materials (such as protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective garments, as well as protective covers, sleeping bags and the like) while providing high wearing comfort.
  • protective materials such as protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective garments, as well as protective covers, sleeping bags and the like
  • Yet another object of the present invention is to provide an adsorption filter material which is particularly suitable for use in filters and filter materials (such as for removal of pollutants, odors and toxins of all types, particularly air and / or air Gas streams, such as ABC Schutzmaskenf ⁇ ltern, odor filters, surface filters, air filters, especially filters for room air purification, adsorptive carrier structures and filters for the medical field) and thereby ensures a good filter efficiency.
  • filters and filter materials such as for removal of pollutants, odors and toxins of all types, particularly air and / or air Gas streams, such as ABC Schutzmaskenf ⁇ ltern, odor filters, surface filters, air filters, especially filters for room air purification, adsorptive carrier structures and filters for the medical field
  • the present invention proposes - according to a first aspect of the present invention - a
  • Adsorption filter material with multilayer structure in particular a permeable adsorptive barrier layer composite, according to claim 1 before.
  • Further advantageous embodiments of the Adsorptionsf ⁇ ltermateri- invention are the subject of the dependent claims.
  • Another object of the present invention - according to a next aspect of the present invention - is the method for producing the adsorption filter material according to the invention, wherein a first, having a plurality of perforations barrier layer and at least one second, having a plurality of perforations barrier layer and one between them Blocking layers arranged adsorption layer are connected to one another to an adsorptive filter material such that the openings of the first barrier layer do not overlap with the openings of the second barrier layer or the respective openings are not arranged deck- kungsrete.
  • Another object of the present invention - according to a further aspect of the present invention - are protective materials, in particular protective suits, protective gloves, protective shoes and other protective clothing as well as protective covers, sleeping bags and the like, which are using the adsorbent filter material according to the invention with multilayer structure, in particular the inventive permeable adsorptive barrier layer composite, or the invention have an adsorption filter material having a multilayer structure, in particular the barrier layer composite having.
  • Yet another object of the present invention - according to yet another aspect of the present invention - are filters and filter materials, in particular for the removal of pollutants, odors and toxins of all kinds, in particular from air and / or gas streams, such as ABC protective mask filter, odor filter , Area filters, air filters, in particular filters for room air purification, adsorptive carrier structures and filters for the medical sector, which are produced using the adsorption filter material according to the invention having a multilayer structure, in particular the permeable adsorptive barrier layer composite or the adsorption filter material according to the invention, in particular the barrier layer composite, exhibit.
  • the present invention - according to a first aspect of the present invention - is thus an adsorption filter material having a multilayer structure, in particular a permeable adsorptive barrier layer composite, preferably for ABC protective clothing.
  • the adsorption filter material according to the invention is characterized in that the adsorption filter material has at least one first barrier layer having a plurality of openings and at least one second barrier layer having a plurality of openings and an adsorption layer arranged between the first barrier layer and the second barrier layer.
  • the adsorption filter material according to the invention is characterized in that the first barrier layer and the second barrier layer in such a way are arranged, that the openings of the first barrier layer and the openings of the second barrier layer are not arranged overlapping and / or not congruent.
  • a central idea of the present invention is therefore to be seen in that within the scope of the adsorption filter material according to the invention special barrier layers are used, which each have apertures, and the barrier layers are arranged in Adsorptionsfiltermaterial such that, so to speak, in the plan view of the main extension plane of the inventive adsorption filter material the openings of the respective barrier layers in the projection plane are offset from each other and do not overlap or are not congruent.
  • the openings of the first barrier layer and the opening of the second barrier layer are arranged such that they do not have a common cut surface in the projection plane and are arranged with a certain offset relative to one another.
  • a gas- or air-permeable material is provided in which, due to the specific arrangement of the apertures, a direct flow in the transverse direction to the main extension plane of the adsorption filter material with gas or air is avoided.
  • the invention there is thus, as it were, an extension or enlargement of the diffusion or convection path of the gas flowing through or of the air flowing through, in particular accompanied by a slowing down of the flow velocity, so that a significantly improved adsorption performance is present overall. This will be discussed in more detail below.
  • the adsorption filter material according to the invention has the decisive advantage that it combines in a material in a material the diametrically opposite properties of a high protective function against chemical poison or warfare agents on the one hand and a high level of comfort, due to the defined gas or air permeability.
  • the adsorption filter material according to the invention is particularly suitable for military use, especially in connection with physical stress since the gas or air permeability of the adsorption filter material according to the invention by the effective removal of water vapor, which is caused by the sweating of the wearer, - in addition to high protection against chemical poison or warfare agents - ensures a high level of comfort.
  • the material of the barrier layers per se ie the area between the openings, at least substantially impermeable to air and water impermeable, but preferably water vapor permeable, formed, so that thereby an additional protective function with respect to chemical poison or warfare agents results.
  • the presence of the adsorption layer further improves the protective functions.
  • 1a is a schematic sectional view of the adsorption filter material according to the invention, wherein the adsorption layer is formed in the manner of a sheet;
  • FIG. 1b shows a schematic sectional view of the adsorption filter material according to the invention, the adsorption layer having spherical adsorbents
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the adsorption filter material according to the invention, with reference to which the mode of operation of the adsorption filter material according to the invention is illustrated;
  • FIG. 3 shows a plan view of the main extension plane of the adsorption filter material according to the invention, which illustrates the arrangement of the openings;
  • 4a is a schematic representation of the positioning of the openings in the respective barrier layers and the arrangement of the barrier layers to avoid the overlapping arrangement of
  • 4b is a schematic representation of the positioning of the openings in the respective barrier layers according to an alternative embodiment. leadership form and arranging the barrier layers to prevent the formation of overlaps with respect to the openings.
  • the adsorption filter material 1 according to the invention has at least one first barrier layer 3 a having a multiplicity of openings 4 a and at least one second barrier layer having a multiplicity of openings 4 b 3b and an adsorption layer 5 arranged between the first barrier layer 3a and the second barrier layer 3b, wherein the first barrier layer 3a and the second barrier layer 3b are arranged such that the openings 4a and the openings 4b are non-overlapping and / or non-congruent.
  • the openings 4a, 4b are arranged in the projection plane in a non-overlapping and / or non-congruent manner and / or or offset from one another.
  • the term "projection plane” is understood to refer, so to speak, to the illustrative superimposition of the first barrier layer 3a and the second barrier layer 3b, which is basically also present in the inventive adsorption filter material 1, including at least the adsorption layer 5 ,
  • the two barrier layers 3a, 3b are projected onto each other, so that according to this schematic arrangement the concept according to the invention can be illustrated, according to which the openings 4a and the openings 4b in the adsorption filter material 1 according to the invention are arranged so that they are offset, so that no overlaps or coincidences of the openings 4a to the openings 4b or vice versa with respect to the projection plane.
  • Fig. 3b is shown schematically with respect to the barrier layers 3a, 3b.
  • FIG. 2 illustrates the mode of operation of the adsorption filter material 1 according to the invention:
  • the apertures 4a and 4b which are arranged in the opposite blocking layers 3a and 3b which flank the adsorption material or the adsorption layer 5, so to speak provide inlet openings for gases or air in which, depending on the design of the adsorption filter material 1 according to the invention, aerosols 9 and liquids 10 are retained at least substantially already on the first barrier layer 3a.
  • aerosols 9 or liquids 10 which have penetrated into the adsorption filter material 1-for example in the case of very strong contamination-are then retained by the adsorption layer 5.
  • the high wearing comfort of the adsorption filter material 1 according to the invention is basically ensured, since there is no heat buildup and gaseous water vapor 8, which originates in particular from the body sweat of the wearer's skin 7, can be effectively removed from the body of the wearer.
  • the staggered arrangement of the openings 4a and 4b is substantially achieved that an extension of the diffusion or convection along or through the Adsorptionsfiltermaterial 1 invention results, so that in this way the adsorption performance is significantly improved by the adsorption layer 5, as these to a certain extent a longer distance from the air flowing through or the gases is contacted.
  • a slowing down of the flow rate is achieved by the adsorption filter material 1 according to the invention, so that the contact time of the air, gases, optionally aerosols or liquids or the like is extended with the adsorption layer 5.
  • an extended diffusion and convection distance is realized, as it were, with respect to the air, gases and possibly penetrating aerosols or liquids flowing through the adsorption filter material 1 according to the invention, in particular also a flow direction transverse to the main extension plane of the adsorption film - termaterials 1 results according to the invention.
  • a direct flow in the sense of a short path across the adsorption filter material 1 according to the present invention is thus prevented. Consequently, the result is a total of an air-permeable adsorption filter material 1 according to the invention which, compared to the prior art, has a significantly improved protective function against chemical poisoning agents and warfare agents.
  • the apertures 4a and / or the openings 4b may, independently of one another, be round, in particular circular, elliptical, slot-like, rectangular or line-shaped.
  • the openings 4a, 4b may be in the form of round holes, in particular circles, slots, elliptical holes, rectangular holes or the like.
  • the openings 4a, 4b may be different in terms of the respective barrier layers 3a and 3b.
  • the perforations 4a or the openings 4b in the respective barrier layer 3a or 3b themselves to be designed differently.
  • this can be done, for example, and in a non-restrictive manner by irradiation, laser treatment or plasma treatment.
  • the openings 4a and / or the perforations 4b - in particular in the case of circular openings - a diameter of 1 to 10,000 .mu.m, in particular 1 to 1,000 .mu.m, preferably 5 to 750 .mu.m, preferably 10 bis 500 microns, more preferably 20 to 300 microns, most preferably 50 to 200 microns, have.
  • the openings 4a and the openings 4b independently of each other - in particular in the case of slot-like or rectangular holes - a length and / or width or rectangular holes - a length and / or width of 1 to 10,000 .mu.m, in particular 1 to 1,000 .mu.m, preferably 5 to 750 .mu.m, preferably 10 to 500 .mu.m, particularly preferably 20 to 300 .mu.m, very particularly preferably 50 to 200 ⁇ m, aures.
  • the total area of the openings 4a, based on the first barrier layer 3a, and / or the total area of the openings 4b, based on the second barrier layer 3b independently, at most 50%, in particular at most 25%, preferably at most 10%, preferably at most 5%, particularly preferably at most 2%, very particularly preferably at most 1%.
  • the total area of the openings 4a and 4b in this context refers to the sum of the individual areas of the openings with respect to the respective barrier layer 3a or 3b.
  • the adsorption filter material 1 of the invention Due to the specific setting of the total area of the openings 4a and 4b is on the one hand ensures that the adsorption filter material 1 of the invention has a defined air permeability, on the other hand, the blocking effect of the barrier layer 3a and 3b with respect to chemical poison or warfare agents as such at least largely maintained, so that a particularly good protective function against chemical poison or warfare agents results.
  • the area-related number of perforations 4a or perforations 4b independently of one another and based on the total area of the first barrier layer 3a or the second barrier layer 3b, 1 to 10,000 openings / cm 2 , in particular 5 to 1,000 openings / cm 2 , preferably 10 to 500 perforations / cm 2 , preferably 15 to 300 openings / cm 2 , is.
  • FIG. 3 schematically shows a regular or uniform arrangement of the perforations 4a and 4b, respectively, in which, as it were, an optimization in the sense of maximum enlargement of the flow path through the adsorption filter material 1 according to the invention results.
  • the openings 4b positioned in the second barrier layer 3b are arranged such that at least substantially equal distances or offsets A to the opposite and adjacent openings 4a in the first barrier layer 3a result in the projection plane.
  • the present invention is not limited to a - as shown in Fig. 3 - uniform arrangement of the apertures 4a, 4b:
  • an irregular arrangement of the apertures 4a and 4b and, consequently, an irregular offset is possible with the proviso, overlaps
  • openings 4a, 4b wherein both an extension or increase in flow paths or an extended residence time of the Adso ⁇ tionsfiltermaterial 1 by flowing air or gases and / or a reduced flow rate is realized.
  • the flow path and / or the residence time independently of one another, by at least 5%, in particular at least 10%, preferably at least 15%, preferably at least 20%, particularly preferably at least 30%, very particularly preferably at least 50%, are extended and / or and wherein the flow rate by at least 5%, in particular at least 10%, preferably at least 15%, preferably at least 20%, more preferably at least 30%, most preferably at least 50%, be reduced can.
  • the aforementioned values can be achieved by a targeted arrangement of the perforations 4a and 4b in the first barrier layer 3a and in the second barrier layer 3b with the proviso of avoiding overlaps.
  • the aforementioned values can be achieved equally by the targeted selection of the size, the areal proportion and / or the shape, in particular in the previously defined areas, the openings 4a, 4b.
  • the skilled person is in this regard at all times able to design the adsorption filter material 1 according to the invention in such a way that the aforementioned values are realized with regard to the flow path and the residence time or the flow velocity.
  • the apertures 4 a and the perforations 4 b can be arranged offset relative to one another in such a way that the apertures 4 a form an offset A, in particular one at least, to the respective nearest or adjacent apertures 4 b in the projection plane substantially the same minimum offset A ', have.
  • the spacing or the offset A or A 1 in this context refers to the edge spacing of the adjacent openings 4a and 4b in the respective barrier layers 3a and 3b in the projection plane, in this regard, the consideration perpendicular to the main extension plane is relevant.
  • adjacent is to be understood such that it refers to the first opening in a barrier layer at least substantially immediately opposite, the first breakthrough surrounding further openings of the other barrier layer.
  • spacing refers to the portion of a portion not interrupted by the apertures 4a, 4b itself defined by the centers of the apertures 4a, 4b referred to Connecting line in the projection plane.
  • the offset or distance A between adjacent, opposing openings 4a and 4b thus relates in the projection plane to the distance "from edge to edge" of the apertures along a line defined by the centers of the respective apertures.
  • the offset A on average not less than 0, 1 times, in particular 0.2 times, preferably 1 times, preferably 2 times, more preferably 3 times the length or width of the reference taken openings 4a, 4b, in particular the diameter of the referred openings 4a, 4b, is.
  • the offset A is dependent on the thickness d or total cross-sectional thickness of the adsorptive Onsfiltermaterials 1 selected:
  • the offset A on average not less than at least 5%, in particular at least 10%, preferably at least 30%, preferably at least 50%, particularly preferably at least 100% of Thickness d of the adsorption filter material 1 is.
  • it may equally be intended to deviate from the abovementioned values, if this is application-specific.
  • an offset A of more than 100% can also be realized.
  • the openings 4a and / or the openings 4b may be in the form of a regular grid and / or in grid groups 14a, as shown in FIGS. 4a and 4b , 14b, in particular in the form of lines, preferably straight lines, circles, ellipses or the like, may be arranged in the first barrier layer 3a or the second barrier layer 3b.
  • This is particularly advantageous against the background that in this way, in particular in the production of the adsorption filter material 1 according to the invention, as described below, a simplified arrangement of the respective barrier layers 3a, 3b is made possible without the risk of overlaps or the like ,
  • the openings 4a and / or the perforations 4b within the respective grid group 14a, 14b may be arranged in sections, for example in the form of line, circle sections or the like, as shown in FIG. 4b.
  • the apertures 4a of the one grid group 14a may be arranged complementary to the apertures 4b of the other grid group 14b. This stemsforrn is shown in Fig. 4b.
  • the baffles 4a and 4b in the respective raster groups 14a and 14b are arranged, so to speak, in a complementary manner with respect to the projection plane of the stacked barrier layers 3a and 3b.
  • the grid groups 14a, 14b are arranged offset to one another, in particular with respect to the projection plane.
  • the grid group 14a and the grid group 14b are arranged offset from each other such that the grid group 14a to the next grid groups 14b in the projection plane offset B, in particular an at least substantially equal minimum offset B ', as it is shown in Fig. 4b.
  • the offset B refers to the projection plane to the connecting line not interrupted by the respective references, in particular raster groups, through the centers of the referenced references, in particular raster groups, so that also with respect to the spacing of the raster groups 14a and 14b is meant, so to speak, the "edge to edge" substitution.
  • the offset B on average not less than 0, 1 times, in particular 0.2 times, preferably 1 times, preferably 2 times, more preferably 3 times, the length and / or the width, in particular the diameter, the grid groups 14a, 14b be.
  • the offset B can also be on average not less than at least 5%, in particular at least 10%, preferably at least 30%, preferably at least 50%, particularly preferably at least 100% of the thickness d of the adsorption filter material 1.
  • the barrier layers 3a and 3b may be formed, independently of one another, as a foil, film or membrane.
  • the first barrier layer 3a and / or the second barrier layer 3b independently of one another, to be made of or comprise or comprise a plastic material or polymer material, in particular wherein the plastic material is selected from the group of polyolefins, polyamides, polyethers, polyesters, polyurethanes, polyetheramides, polyesteramides, polytetrafluoroethylenes and / or polymers or copolymers based on cellulose, and also derivatives of the called compounds, in particular wherein the barrier layer 3a and / or the barrier layer 3b, independently of one another, is or is a polyurethane-based membrane or a membrane based on polytetrafluoroethylene.
  • the membrane is present in the form of an expanded membrane.
  • the material for the barrier layers 3a, 3b thus results in that the barrier layer 3a and 3b, based on the respective surface without openings 4a and 4b to liquids, especially water and / or aerosols substantially impermeable or at least delay their passage.
  • the material for the barrier layers 3a and 3b is at least substantially impermeable to water and air, but permeable to water vapor, so that the barrier layers 3a, 3b per se, with respect to the respective surface without apertures 4a or 4b, are continuous, in particular represent closed membrane or film or film.
  • the air permeability or gas permeability is achieved by the targeted introduction of the openings 4a, 4b in the barrier layers 3 a, 3 b, wherein the introduction of the apertures is well known to those skilled in the art, so that it requires no further comments.
  • the barrier layers 3a, 3b thus provide as such barrier layers against chemical poison. Warfare agents, as they prevent their passage or at least delay.
  • the barrier layers 3a and 3b have no or substantially no strongly hydrophilic groups, in particular no hydroxyl groups.
  • the barrier layers 3a and 3b should have weakly hydrophilic groups, especially polyether groups.
  • barrier layers 3a and 3b may be self-adhesive, in particular heat-tacky, so that the barrier layers 3a and 3b may at the same time serve as an adhesive layer for attaching the adsorption layer 5 or further layers, as defined below.
  • the first barrier layer 3a and / or the second barrier layer 3b with respect to the respective surface without perforations 4a, 4b and independently of one another, are continuous. Lich, in particular closed are formed and / or wherein it can be provided that the first barrier layer 3a and / or the second barrier layer 3b, independently, a thickness of 1 to 500 .mu.m, in particular 1 to 250 .mu.m, preferably 1 to 100 .mu.m, preferably 1 to 50 .mu.m, more preferably from 2.5 to 30 .mu.m, most preferably from 5 to 25 .mu.m, or has.
  • the barrier layer 3a and / or the barrier layer 3b can be, independently of one another, multilayered, in particular wherein the respective layers of the barrier layers 3a, 3b are the same or different and / or wherein the first barrier layer 3a and / or the second barrier layer 3b, independently of one another, is / are formed as a multilayer barrier laminate and / or as a multilayer barrier layer composite, in particular wherein the barrier laminate and / or the barrier layer composite comprises at least two, preferably at least three, one another connected layers or layers.
  • the barrier layers 3a and 3b independently of each other, completely made of polyurethane or having a core layer with polyurethane.
  • the barrier layers 3a and 3b may independently comprise a core layer based on a cellulose-based polymer and two outer layers bonded to the core layer, in particular based on a polyurethane, a polyetheramide and / or a polyesteramide.
  • the cellulose-containing layer has particularly good barrier properties, while the polyurethane layers prevent crackling and stabilize the cellulosic layer.
  • the barrier layers 3a and 3b may be formed independently of each other, so that an individual adaptation of the adsorption filter material 1 according to the invention with respect to the respective requirement profile is possible.
  • the adsorption filter material 1 according to the invention can therefore be tailored to a certain extent against the background of its specific use.
  • the first barrier layer 3 a which, for example, in the wearing state on the side facing away from the wearer for example, in the worn state on the side facing away from the carrier of the adsorption filter material 1 according to the invention is arranged, particularly tear-resistant and with particularly good barrier properties against chemical Giftz.
  • the second barrier layer 3b which faces the wearer in the wearing state, with a particularly high air permeability, for example, by the targeted attachment of larger openings 4b, may be equipped.
  • the stability or wear resistance, in particular the tear strength, of the barrier layers 3a and 3b in the production process eg when printing the barrier layers 3a or 3b with hot adhesive
  • the barrier layers 3a and 3b in the production process (eg when printing the barrier layers 3a or 3b with hot adhesive), as well as in use or when wearing to increase - the barrier layers 3a and 3b on an additional intermediate layer or support layer 6a and 6b, as shown in Figs. Ia, Fig. Ib and Fig. 2, be applied or laminated.
  • the adsorption filter material 1 has, so to speak, as the core layer, an adsorption layer 5, as shown in FIGS. 1, 1b and 2.
  • the adsorption layer 5 can be formed discontinuously.
  • the adsorption layer 5 is formed as an adsorption area filter.
  • a combination of particulate adsorbents with an activated carbon surface filter is also possible.
  • the adsorption layer 5 can be fixed to a carrier layer or intermediate layer 6a or 6b, in particular by means of an adhesive.
  • the fixation with the preferably heat-sticky adhesive to the carrier layer 6a or 6b preferably takes place by means of a punctiform application of the adhesive, which indicates the good air permeability or respiratory activity of the adsorption filter material 1 according to the invention and the good accessibility of the adsorption layer 5 for the air or air flowing through Gases ensured.
  • the adsorption layer 5 may be a material based on activated carbon, in particular in the form of activated carbon particles and / or activated carbon fibers.
  • the adsorption layer 5 comprises as adsorption material - as shown in FIG. 1b - discrete activated carbon particles, preferably in granular form ("granular carbon") or spherical form (“spherical carbon”), in particular wherein the average diameter in particular ⁇ 0.5 mm, preferably ⁇ 0.4 mm, preferably ⁇ 0.35 mm, particularly preferably ⁇ 0.3 mm, very particularly preferably ⁇ 0.25 mm, and / or the average diameter of the activated carbon particles at least 0, 1 mm.
  • the adsorption layer 5 as adsorption - as schematically shown in Fig. Ia - activated carbon fibers, in particular in the form of an activated carbon sheet comprises, in particular wherein the activated carbon sheet has a basis weight of 20 to 200 g / m, in particular 50 to 150 g / m, and / or in particular wherein the activated carbon sheet is an activated carbon fabric, knitted fabric, fabric or composite, in particular based on carbonized and activated cellulose and / or a carbonated and activated acrylonitrile.
  • the activated carbon has an internal surface area (BET) of at least 800 m.sup.-1 g, in particular of at least
  • a further improvement in the adsorption properties can be achieved if the adsorption material of the adsorption layer 5, in particular the activated carbon particles and / or activated carbon fibers, also impregnated with at least one catalyst, in particular wherein as a catalyst enzymes and / or metal ions, preferably copper, silver, cadmium -, platinum, palladium, zinc and / or mercury ions, are used and / or in particular wherein the amount of catalyst 0.05 to 12 wt .-%, preferably 1 to 10 wt .-%, particularly preferably 2 to 8 Wt .-%, based on the weight of the adsorption layer 5, is.
  • a catalyst enzymes and / or metal ions preferably copper, silver, cadmium -, platinum, palladium, zinc and / or mercury ions
  • the adsorption filter material 1 has a first carrier layer or intermediate layer 6a arranged between the adsorption layer 5 and the first barrier layer 3a and / or a second carrier layer or intermediate layer 6b arranged between the adsorption layer 5 and the second barrier layer 3b.
  • the intermediate layer 6a or 6b can act as a support for the adsorbents of the adsorption layer 5 on the one hand and reinforce the barrier layer 3a or 3b on the other hand.
  • the first intermediate layer 6a and / or the second intermediate layer 6b is a preferably air-permeable textile material, in particular a textile fabric, in particular wherein the textile material is in each case a woven, knitted, knitted, scrim, nonwoven, foam layer or textile composite and / or wherein the textile material has a basis weight of 5 to 250 g / m, in particular 10 to 200 g / m, preferably 20 to 100 g / m, and / or in particular wherein the first barrier layer 3a and / or the second barrier layer 3b, independently of each other, can be applied as a continuous layer on the respective intermediate layer 6a and / or the second intermediate layer 6b.
  • cover layer 2 2 may have a specific 30 to 150 g / m, preferably 50 to 120 g / m, and / or wherein the cover layer may be formed abrasion resistant and in particular may consist of an abrasion-resistant textile material and / or wherein the cover layer hydro- and / or oleophobated and / or plasma-treated.
  • the covering layer in particular the mechanical properties of the adsorption filter material 1 according to the invention can be improved. be improved.
  • the application of the covering layer protects, in particular, the first barrier layer 3 a from external influences, in particular mechanical effects.
  • the protective properties against chemical poisoning agents or warfare agents of the adsorption filter material 1 according to the invention can be further improved by the targeted setting of the surface properties, for example in the context of a hydrophobic or oleophobic treatment or a plasma treatment, since harmful substances already impinge on the adsorption filter material 1 according to the invention of the surface, so to speak, "roll off” and thus can not or less strongly penetrate into the adsorption filter material 1 according to the invention.
  • the adsorption filter material 1 according to the invention has an inner layer associated with the second barrier layer 3b in the wearing state, in particular wherein the inner layer is a woven, knitted, knitted, laid, nonwoven or textile composite material and / or the cover layer has a basis weight of
  • the wearing comfort can be further improved, for example when a particularly soft material is used for the inner layer.
  • the adsorption filter material 1 may be present in the form of a loose composite with respect to the respective layers, it being possible in this regard for the layers to be fixed, for example, only at the edge regions.
  • the individual layers, in particular the first barrier layer 3 a, the adsorption layer 5 and the second barrier layer 3 b of the adsorption filter material 1 according to the invention may be interconnected and / or for the individual layers to be of the abovementioned type of adsorption filter material 1 according to the invention form a composite, in particular a laminate.
  • the adsorption filter material 1 according to the invention additionally comprises an inner and / or a cover layer or additional intermediate layers 6a or 6b.
  • Such layer structures may also be present in the form of a loose composite or in the context of a composite, in particular a laminate.
  • the lamination of the individual layers can be carried out in a manner known per se to the person skilled in the art, in particular by means of a punctiform adhesive application.
  • this may have a thickness d or total cross-sectional thickness of 0.1 mm to 20 mm, in particular 0.5 mm to 15 mm, preferably 1 mm to 10 mm, preferably 2 mm to 8 mm and / or wherein the adsorption filter material
  • 1 a basis weight of 50 to 1,000 g / m, in particular 75 to 750 g / m,
  • the adsorption filter material 1 according to the invention is particularly advantageous if the adsorption filter material 1 at 25 ° C. and with a thickness of the barrier layers 3a, 3b of 50 ⁇ m each have a water vapor permeability of at least 15 l / m per 24 h, in particular minde-
  • Adsorptionsf ⁇ ltermaterial 1 a water vapor transmission resistance Ret under stationary conditions, measured according to DIN EN 31 092: 1993 (February 1994) and international standard ISO 11 092, at 35 0 C of not more than 25 (m • Pascal) / watt, in particular not more than 20 (m - Pascal) / watt, preferably not more than 13 (m • Pascal) / watt, with a thickness of the barrier layers 3a 3b of 50 ⁇ m each and / or wherein the adsorption filter material 1 has a barrier effect against chemical warfare agents, in particular bis [2-chloroethyl] sulfide (mustard gas, Lost, yellow cross), measured in the diffusion flow test, of at most 4 ⁇ g / cm per 24 h, in particular at most 3.5 ⁇ g / cm per 24 h, preferably at most 3.0 ⁇ g /
  • the adsorption filter material 1 according to the invention is permeable to gas, in particular air-permeable, in particular wherein the gas or air permeability of the inventive
  • Adsorption filter material 1 at least 10 1 Tn " * s " , in particular minde-
  • adsorption filter material 1 has a water vapor transmission rate of at least 5 l / m per 24 h,
  • the present invention also encompasses such embodiments, according to which a plurality of adsorption filter materials 1 according to the invention are arranged in series, for example for forming efficient filter systems.
  • Another object of the present invention - according to a second aspect of the present invention - is a method for producing the adsorption filter material 1 according to the present invention, wherein at least a first, a plurality of perforations 4a having barrier layer 3a and at least a second, a plurality barrier layer 3b having perforations 4b and an adsorption layer 5 arranged between the first barrier layer 3a and the second barrier layer 3b are combined with one another to form an adsorption filter material 1, in particular as previously defined, preferably by lamination, the first barrier layer 3a and the second barrier layer 3b are arranged such that the openings 4a of the first barrier layer 3a and the openings 4b of the second barrier layer 3b are not arranged overlapping and / or not congruent.
  • inventive method is also characterized by the fact that - as shown in Figures 4a and 4b - the first barrier layer 3a and the second barrier layer 3b each with markers I Ia or I Ib, for example in the form of color imprints can be provided wherein the markings I Ia, I Ib allow a preferably visually detectable position determinations of the openings 4a, 4b, in particular so that when producing the Adsorptionsfiltermaterials 1 on the basis of the markers I Ia, I Ib overlapping and / or overlapping of the openings 4a, 4b is avoided , In particular, an offset and / or a spacing of the openings 4a, 4b can be adjusted specifically.
  • FIGS. 4 a and 4b This is illustrated in FIGS. 4 a and 4b, according to which the respective regions with the apertures 4 a, 4 b or grid groups 14 a, 14 b of apertures 4 a, 4 b are marked by markings I 1 a, 1 Ib, so that even with very small apertures Sizes of the openings 4a, 4b or with a small area distribution of the openings 4a, 4b always a visual control of the arrangement of the barrier layers 3a, 3b with respect to the layer structure of the adsorption filter material 1 according to the invention is guaranteed insofar as overlaps with respect to the openings of respective barrier layers are avoided.
  • FIGS. 4 a and 4b according to which the respective regions with the apertures 4 a, 4 b or grid groups 14 a, 14 b of apertures 4 a, 4 b are marked by markings I 1 a, 1 Ib, so that even with very small apertures Sizes of the openings 4a, 4b or with a small area
  • the arrow 12 represents the step of superimposing the barrier layers with respect to the projection plane, the barrier layers being arranged as such comparable to the arrangement in the adsorption filter material 1 according to the invention.
  • Other layers are omitted for simplicity in Figs. 4a and 4b to illustrate the principle of the non-overlapping arrangement of the apertures 4a, 4b in the plane of projection.
  • FIGS. 4a and 4b also illustrate that the openings 4a, 4b or the grid groups 14a, 14b can extend in particular transversely to the propagation direction 13 of the barrier layers 3a, 3b, which may be the direction of running or removal direction, for example in the case of a roll product ,
  • the present invention - according to a third aspect of the present invention - protective materials, in particular for the civil or military sector, in particular protective clothing, as well as protective suits, protective gloves, protective footwear, protective socks, headgear and the like and protective covers, such as tents, sleeping bags, preferably all the aforementioned protective materials for the ABC insert produced using an adsorption filter material according to the invention and / or comprising the adsorption filter material according to the invention.
  • Another object of the present invention according to a fourth aspect of the present invention - filters and filter materials, in particular for the removal of pollutants, odors and toxins of all kinds, in particular from air and / or gas streams, such as ABC protective mask filter, odor filter, surface filter , Air filters, in particular filters for room air purification, adsorptive carrier structures and filters for the medical sector, produced using an adsorption filter material according to the present invention and / or comprising an adsorption filter material according to the invention.
  • filters and filter materials in particular for the removal of pollutants, odors and toxins of all kinds, in particular from air and / or gas streams, such as ABC protective mask filter, odor filter, surface filter ,
  • Air filters in particular filters for room air purification, adsorptive carrier structures and filters for the medical sector, produced using an adsorption filter material according to the present invention and / or comprising an adsorption filter material according to the invention.
  • the present invention according to a fifth aspect of the present invention - the use of the adsorption filter material according to the invention, as described above, for the production of protective clothing, especially for the civil or military sector, such as protective suits, protective gloves, protective footwear, protective socks, protective clothing and the like, and of protective covers of all kinds, preferably all the aforementioned protective materials for ABC use.
  • an adsorpti- onsfiltermaterials according to the invention for the production of filters and filter materials of all kinds, especially for the removal of pollutants, odors and toxins of all kinds , in particular from air and / or gas streams, such as ABC protective mask filters, odor filters, surface filters, air filters, in particular filters for room air purification, adsorptive carrier structures and filters for the medical sector.
  • adsorption filter material which, owing to the air permeability, ensures high wearing comfort even under extreme conditions and, moreover, outstanding properties with regard to effective protection against chemical toxicants and warfare agents has, so that the adsorption filter material according to the invention is particularly suitable for military use.
  • a comparative adsorbent filter material (Example No. 1) which has an adsorption layer surrounded on both sides by a barrier layer with openings.
  • the barrier layers have openings with a diameter of 100 ⁇ m (circular openings), the total area of the openings being 0.5% with respect to the respective barrier layers.
  • the distribution of the apertures and the arrangement of the barrier layers in the adsorption filter material takes place at random, so that the material according to the comparative example no. 1 in the projection plane has openings with overlaps.
  • inventive examples no. 2 to no. 4 also have apertures with diameters of 100 microns at a total surface area with respect to the barrier layers of about 0.5%.
  • the production of the adsorption filter material according to examples no. 2 to no. 4 takes place in such a way that the opposite openings of the respective barrier layers do not overlap in the projection plane the offset to the adjacent opposite refractions with respect to the inventive example no. 2 on average to 0, 1 times the diameter of the openings, with respect to the inventive example no. 3 to 1 times the diameter of the openings and with respect to the inventive example no. 4th be adjusted to the l, 5 times the diameter of the openings.
  • the following results relate to the protective function against chemical warfare agents (here specifically: mustard gas), whereby the tests are carried out by means of the so-called standardized drop flow diffusive flow test.
  • chemical warfare agents here specifically: mustard gas
  • the Adsorptionsfiltermaterialien sample area: each 10 cm 2
  • the human skin clamped and warfare agent drops here mustard, eight drops of mustard gas volume of 1 ul to 10 m 2
  • the air flow under the sample is drawn through a wash bottle.
  • the cumulative breakthrough is measured by gas chromatography in ⁇ g / m 2 ;
  • Minimum requirements are values of ⁇ 4 ⁇ g / m 2 (test conditions: relative humidity ⁇ 5%, temperature 30 ° C., 6 l / s air flow under the sample, 24 h test duration).
  • This test simulates the diffusion of liquid warfare agent through the adsorption filter material without convection and thereby simulates the surface coverage of the protective clothing on the skin, the latter being simulated by the PE membrane.
  • the detection limit for this method is about 0.05 ⁇ g / m 2 .
  • Table 1 shows the results obtained in this regard for Comparative Example No. 1 and for Inventive Examples Nos. 2 to 4.
  • test results show that the protective function of the adsorption filter materials according to the invention with the special arrangement of the apertures while avoiding overlaps in comparison to the non-overlapping inventive example with the random arrangement of the apertures is significantly improved, which proves the superior effectiveness of the adsorption filter material according to the invention in terms of the protective function against chemical toxins and warfare agents.
  • Examples Nos. 5 to 7 three other adsorbent filter materials of the present invention
  • the adsorbent filter materials of Examples Nos. 5 to 7 have apertures of 1,000 ⁇ m in diameter (circular apertures).
  • the spacing was chosen in accordance with Examples 2 to 4 according to the invention between 0.1 times and 3 times the diameter of the openings:
  • the spacing in Example No. 5 is 0.1 times, in Example No. 6 1 times and in Example No. 7, 1.5 times the diameter of the apertures.
  • Table 2 shows the results obtained in this regard:
  • adsorption filter materials according to the invention (Examples Nos. 8 to 10) were produced, which differ from the aforementioned examples in that the circular openings of the barrier layers have a diameter of 200 ⁇ m and make up a total area of approximately 1.5% of the barrier layers ,
  • the spacing of the openings of one barrier layer to the next openings of the other barrier layer in the projection plane was set such that the offset was 10% (Example No. 8) of the adsorption thickness - filter material, 30% of the thickness of the adsorption filter material (Example No. 9) and 50% of the adsorption filter material (Example No. 10).
  • Table 3 The results obtained are listed below in Table 3:

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Adsorptionsfiltermaterial mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere einen permeablen adsorptiven Sperrschichtverbund, vorzugsweise für ABC-Schutzbekleidung, wobei das Adsorptionsfiltermaterial mindestens eine erste, eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweisende Sperrschicht und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweisende Sperrschicht sowie eine zwischen der ersten Sperrschicht und der zweiten Sperrschicht angeordnete Adsorptionsschicht aufweist, wobei die erste Sperrschicht und die zweite Sperrschicht derart angeordnet sind, daß die Durchbrechungen und die Durchbrechungen nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich sind. Das Adsorptionsfiltermaterial weist einen hohen Tragekomfort bei gleichzeitig ausgezeichnetem Schutz gegenüber chemischen Giften auf.

Description

Adsorptionsfiltermaterial, insbesondere permeabler Sperrschichtverbund mit Adsorbens, und seine Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen permeablen, insbesondere gas- bzw. luftdurchlässigen Sperrschichtverbund mit Adsorbens sowie seine Verwendung.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Adsorptionsfiltermaterial, insbesondere einen Sperrschichtverbund, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, welches bzw. welcher sich insbesondere für die Herstellung von Schutzmaterialien aller Art (wie z. B. Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen und anderen Schutzbekleidungsstücken sowie Schutzabdeckungen z. B. für Krankentransporte, Zelte, Schlafsäcken und dergleichen) sowie für die Herstellung von Filtern und Filtermaterialien eignet und somit sowohl für den militärischen als auch für den zivilen Bereich, insbesondere für den ABC- Einsatz, geeignet ist.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Herstellung des Adsorptionsfiltermaterials nach der Erfindung.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Schutzmaterialien als solche, welche das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial aufweisen bzw. welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials hergestellt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Filter und Filtermate- rialien als solche, welche das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial aufweisen bzw. welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials hergestellt sind.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung dieses Ad- sorptionsfiltermaterials, insbesondere Sperrschichtverbunds, in den zuvor genannten Schutzmaterialien und in den zuvor beschriebenen Filter und Filtermaterialien sowie die vorgenannten Schutzmaterialien und die vorgenannten Filter und Filtermaterialien selbst. Es gibt eine Reihe von Stoffen, die von der Haut aufgenommen werden und zu schweren körperlichen Schäden fuhren. Als Beispiele seien das blasenziehende Lost (Gelbkreuz) und das Nervengift Sarin erwähnt. Menschen, die mit solchen Giften in Kontakt kommen können, müssen eine geeignete Schutzbe- kleidung tragen bzw. durch geeignete Schutzmaterialien gegen diese Gifte geschützt werden.
Zu diesem Zweck sind beispielsweise luft- und wasserdampfundurchlässige Schutzanzüge bekannt, die mit einer für chemische Gifte undurchlässigen Gummischicht ausgestattet sind. Nachteilig hierbei ist, daß diese Anzüge sehr schnell zu einem Hitzestau führen, da sie luft- und wasserdampfundurchlässig sind. Nachteilig sind hierbei die nicht vorhandene Atmungsaktivität sowie der nicht vorhandene Luftaustausch.
Daneben sind im Stand der Technik auch solche Schutzanzüge bekannt, welche zwar luftundurchlässig, jedoch wasserdampfdurchlässig bzw. atmungsaktiv ausgebildet sind. Derartige Schutzanzüge weisen im allgemeinen eine als luftundurchlässige, jedoch wasserdampfdurchlässige bzw. atmungsaktive Sperrschicht fungierende Membran auf, welche auf ihrer Innenseite gegebenenfalls durch ein Adsorbens (Adsorptionsfϊltermaterial) ergänzt sein kann, um im Fall einer etwaigen Beschädigung der Membran weiterhin einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten. Derartige Schutzanzugssysteme können jedoch nicht immer - insbesondere nicht unter Einsatzbedingungen mit einhergehender körperlicher Belastung - eine ausreichende Atmungsaktivität gewährleisten, so daß infolge des mangelnden Luftaustausches der Tragekomfort mitunter beeinträchtigt ist.
Schutzanzüge gegen chemische Kampfstoffe, die für einen längeren Einsatz unter den verschiedensten Bedingungen gedacht sind, dürfen jedoch beim Träger zu keinem Hitzestau führen. Zu diesem Zweck sind daher luft- und wasserdampfdurchlässige Schutzanzüge bekannt, die den höchsten Tragekomfort bieten.
Die luftdurchlässigen, permeablen Schutzanzüge besitzen eine Adsorptionsfil- terschicht mit Aktivkohle, welche die chemischen Gifte sehr dauerhaft bindet, so daß auch von stark kontaminierten Anzügen für den Träger keine Gefahr ausgeht. Der große Vorteil derartiger Systeme liegt darin, daß die Aktivkohle auch an der Innenseite zugänglich ist, so daß an Beschädigungen oder sonstigen undichten Stellen eingedrungene Gifte sehr schnell adsorbiert werden können. Unter extremen Bedingungen, insbesondere wenn ein Tropfen eines eingedickten Gift- oder Kampfstoffes aus größerer Höhe auf das Schutzanzugsmaterial auftrifft und bis zur Aktivkohle durchschlägt, kann die Aktivkohleschicht lokal überfordert sein.
Die Adsorptionsschicht in den zuvor beschriebenen, luftdurchlässigen, per- meablen Schutzanzügen kann dabei derart ausgestaltet sein, daß z. B. entweder im Durchschnitt bis zu ca. 2,0 mm große Aktivkohleteilchen, insbesondere Aktivkohlekörnchen oder -kügelchen, an auf einem textilen Trägermaterial aufgedruckten Kleberhäufchen gebunden sind oder aber daß ein retikulierter Polyurethanschaum, der mit einer Kohlepaste aus Bindemittel und Aktivkohle imprägniert ist, als Adsorptionsschicht zur Anwendung kommt, wobei die Adsorptionsschicht im allgemeinen durch einen Außenstoff (d. h. also ein Abdeckmaterial) ergänzt wird und an der dem Träger zugewandten Innenseite wiederum durch ein leichtes textiles Material abgedeckt ist.
Des weiteren findet man aber auch Verbundstoffe, die ein Aktivkohlefaserflä- chengebilde, so z. B. ein Aktivkohlefaservlies oder -gewebe, beinhalten (vgl. z. B. WO 94/01 198 Al bzw. die hieraus hervorgegangene EP 0 649 332 B l oder EP 0 230 097 A2).
Denn Aktivkohle ist aufgrund ihrer recht unspezifischen adsorptiven Eigenschaften das am meisten angewendete Adsorbens. Aktivkohle wird im allgemeinen durch Carbonisierung (synonym auch als Schwelung, Pyrolyse, Ab- brand etc. bezeichnet) und anschließende Aktivierung kohlenstoffhaltiger Ausgangsverbindungen erhalten, wobei solche Ausgangsverbindungen bevor- zugt werden, die zu ökonomisch vernünftigen Ausbeuten fuhren (vgl. z. B. H. v. Kienle und E. Bäder, "Aktivkohle und ihre industrielle Anwendung", Enke Verlag Stuttgart, 1980).
Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Adsorptionsfil- termaterial bzw. Adsorptionsschutzmaterial bereitzustellen, welches die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermeidet bzw. abschwächt.
Insbesondere sollte sich ein solches Adsorptionsfiltermaterial für die Herstel- lung von ABC-Schutzmaterialien (wie z. B. Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen und anderen Schutzbekleidungsstücken sowie Schutzabdeckungen, Schlafsäcken und dergleichen) oder von Filtern und Filtermaterialien eignen. Insbesondere sollen sich die Adsorptionseigenschaften in bezug auf die Anwendung maßschneidern lassen können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Adsorptionsfiltermaterial zu schaffen, welches neben einer hohen Gasdurchlässigkeit, insbesondere Luftdurchlässigkeit, und einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit eine Schutzfunktion gegenüber chemischen und biologischen Schadstof- fen und Giften, insbesondere chemischen und biologischen Kampfstoffen, gewährleistet.
Eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Adsorptionsfiltermaterials, welches sich insbesondere zur Verwendung in Schutzmaterialien (wie z. B. Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen und anderen Schutzbekleidungsstücken sowie Schutzabdeckungen, Schlafsäcken und dergleichen) eignet und dabei einen hohen Tragekomfort gewährleistet.
Schließlich besteht eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Adsorptionsfiltermaterials, welches sich insbesondere zur Verwendung in Filtern und Filtermaterialien (wie z. B. zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie ABC-Schutzmaskenfϊltern, Geruchsfiltern, Flächenfiltern, Luftfiltern, insbesondere Filtern für die Raumluftreinigung, adsorptionsfähigen Trägerstrukturen und Filtern für den medizinischen Bereich) eignet und dabei eine gute Filtereffizienz gewährleistet.
Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabenstellung schlägt die vorliegende Erfindung - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ein
Adsorptionsfiltermaterial mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere einen permeablen adsorptiven Sperrschichtverbund, gemäß Anspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Adsorptionsfϊltermateri- als sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem nächsten Aspekt der vorliegenden Erfindung — ist das Verfahren zur Herstellung des Adsorptionsfiltermaterials nach der Erfindung, wobei eine erste, eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweisende Sperrschicht und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweisende Sperrschicht sowie eine zwischen diesen Sperrschichten angeordnete Adsorptionsschicht miteinander zu einem Adsorptionsfiltermaterial verbunden werden derart, daß die Durchbrechungen der ersten Sperrschicht nicht mit den Durchbrechungen der zweiten Sperrschicht überlappen bzw. die jeweiligen Durchbrechungen nicht dek- kungsgleich angeordnet werden.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - sind Schutzmaterialien, insbesondere Schutzanzüge, Schutzhandschuhe, Schutzschuhe und andere Schutzbekleidungsstücke sowie Schutzabdeckungen, Schlafsäcke und dergleichen, welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere des erfindungsgemäßen permeablen adsorptiven Sperrschichtverbundes, hergestellt sind bzw. das erfindungsgemäße ein Adsorptionsfiltermaterial mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere den Sperrschichtverbund, aufweisen.
Wiederum weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - sind Filter und Filtermaterialien, insbesondere zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie ABC- Schutzmaskenfilter, Geruchsfilter, Flächenfilter, Luftfilter, insbesondere Filter für die Raumluftreinigung, adsorptionsfähige Trägerstrukturen und Filter für den medizinischen Bereich, welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere des permeablen adsorptiven Sperrschichtverbundes, hergestellt sind bzw. das er- findungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial, insbesondere den Sperrschichtverbund, aufweisen. Zudem ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere des permeablen adsorptiven Sperrschichtverbundes, zur Herstellung von Schutzmaterialien aller Art, wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen und anderen Schutzbekleidungsstücken sowie Schutzabdeckungen, Schlafsäcken, Zelten und dergleichen, vorzugsweise für den ABC-Einsatz, und zwar sowohl für zivile als auch für militärische Anwendungen.
Schließlich ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials zur Herstellung von Filter und Filtermaterialien aller Art, insbesondere zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie insbesondere ABC-Schutzmaskenfiltern, Geruchs filtern, Flächenfiltern, Luftfiltern, insbesondere Filtern für die Raumluftreinigung, adsorptionsfähigen Trägerstrukturen und Filtern für den medizinischen Bereich.
Es versteht sich von selbst, daß Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt ausgeführt sind, selbstverständlich auch in bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist somit ein Adsorptionsfiltermaterial mit mehrschichtigem Aufbau, insbesondere ein permeabler adsorptiver Sperrschichtverbund, vorzugsweise für ABC-Schutzbekleidung. Das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial zeichnet sich dadurch aus, daß das Adsorptionsfiltermaterial mindestens eine erste, eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweisende Sperrschicht und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweisende Sperrschicht sowie eine zwischen der ersten Sperrschicht und der zweiten Sperrschicht angeordnete Adsorptionsschicht auf- weist. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial dadurch aus, daß die erste Sperrschicht und die zweite Sperrschicht derart angeordnet sind, daß die Durchbrechungen der ersten Sperrschicht und die Durchbrechungen der zweiten Sperrschicht nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich angeordnet sind.
Eine zentrale Idee der vorliegenden Erfindung ist somit darin zu sehen, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials spezielle Sperrschichten eingesetzt werden, welche jeweils Durchbrechungen aufweisen, und die Sperrschichten im Adsorptionsfiltermaterial derart angeordnet sind, daß sozusagen in der Draufsicht auf die Haupterstreckungsebene des erfindungs- gemäßen Adsorptionsfiltermaterials die Durchbrechungen der jeweiligen Sperrschichten in der Projektionsebene zueinander versetzt sind und nicht überlappen bzw. nicht deckungsgleich sind. Mit anderen Worten sind die Durchbrechungen der ersten Sperrschicht und die Durchbrechung der zweiten Sperrschicht so angeordnet, daß diese in der Projektionsebene keine gemein- same Schnittfläche aufweisen und mit einem bestimmten Versatz zueinander angeordnet sind.
Aufgrund der speziellen erfindungsgemäßen Konzeption des Adsorptionsfiltermaterials nach der Erfindung wird ein gas- bzw. luftdurchlässiges Material bereitgestellt, bei welchem aufgrund der spezifischen Anordnung der Durchbrechungen sozusagen ein direktes Durchströmen in Querrichtung zur Haupterstreckungsebene des Adsorptionsfiltermaterials mit Gas bzw. Luft vermieden wird. Erfindungsgemäß liegt somit sozusagen eine Verlängerung bzw. Vergrößerung des Diffusions- bzw. Konvektionsweges des durchströmenden Gases bzw. der durchströmenden Luft vor, insbesondere einhergehend mit einer Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit, so daß insgesamt eine signifikant verbesserte Adsorptionsleistung vorliegt. Hierauf wird im nachfolgenden noch ausführlich eingegangen.
Das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial weist den entscheidenden Vorteil auf, daß es gewissermaßen in einem Material die diametral entgegengesetzten Eigenschaften einer hohen Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen einerseits und einen hohen Tragekomfort, bedingt durch die definierte Gas- bzw. Luftdurchlässigkeit, vereint. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial insbesondere für den militärischen Einsatz, insbesondere in Verbindung mit körperlichen Belastungen, da die Gas- bzw. Luftdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials durch den effektiven Abtransport von Wasserdampf, welcher durch das Schwitzen des Trägers entsteht, - zusätzlich zur hohen Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen - einen hohen Tragekomfort gewährleistet. In diesem Zusammenhang ist das Material der Sperrschichten an sich, d. h. der Bereich zwischen den Durchbrechungen, zumindest im wesentlichen luftundurchlässig und wasserundurchlässig, vorzugsweise jedoch wasserdampfdurchlässig, ausgebildet, so daß hierdurch eine zusätzliche Schutzfunktion in bezug auf chemische Gift- bzw. Kampfstoffe resultiert. Durch die Anwesenheit der Adsorptionsschicht werden die Schutzfunktionen weiter verbessert.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus- fuhrungsform anhand der Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. Ia eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials, wobei die Adsorptionsschicht nach Art eines Flächengebildes ausgebildet ist;
Fig. Ib eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Ad- sorptionsfiltermaterials, wobei die Adsorptionsschicht kugelförmige Adsorbentien aufweist; Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials, anhand welcher die Funktionsweise des Ad- sorptionsfiltermaterials nach der Erfindung veranschaulicht wird;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Haupterstreckungsebene des erfindungsge- mäßen Adsorptionsfiltermaterials, welche die Anordnung der Durchbrechungen veranschaulicht;
Fig. 4a eine schematische Darstellung der Positionierung der Durchbrechungen in den jeweiligen Sperrschichten sowie die Anordnung der Sperrschichten zur Vermeidung der überlappenden Anordnung der
Durchbrechungen in der Projektionsebene; und
Fig. 4b eine schematische Darstellung der Positionierung der Durchbrechungen in den jeweiligen Sperrschichten gemäß einer alternativen Aus- führungsform sowie das Anordnen der Sperrschichten zur Vermeidung der Ausbildung von Überlappungen in bezug auf die Durchbrechungen.
Fig. Ia, Fig. Ib und Fig. 2 zeigen das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 mit mehrschichtigem Aufbau 2, insbesondere den permeablen adsorp- tiven Sperrschichtverbund nach der Erfindung, vorzugsweise für ABC- Schutzbekleidung. Wie die Fig. Ia, Fig. Ib, und Fig. 2 zeigen, weist das Adsorptionsfiltermaterial 1 nach der Erfindung mindestens eine erste, eine Viel- zahl von Durchbrechungen 4a aufweisende Sperrschicht 3 a und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen 4b aufweisende Sperrschicht 3b sowie eine zwischen der ersten Sperrschicht 3a und der zweiten Sperrschicht 3b angeordnete Adsorptionsschicht 5 auf, wobei die ersten Sperrschicht 3a und die zweite Sperrschicht 3b derart angeordnet sind, daß die Durchbrechungen 4a und die Durchbrechungen 4b nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich sind.
Was die Anordnung der Durchbrechungen 4a, 4b weiterhin anbelangt, so ist den Fig. Ia, Fig. Ib und Fig. 3 zu entnehmen, daß die Durchbrechungen 4a und die Durchbrechungen 4b in der Projektionsebene nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich angeordnet sind und/oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "Projektionsebene" derart verstanden, daß sich dieser sozusagen auf die veranschaulichende Überlagerung der ersten Sperrschicht 3a und der zweiten Sperrschicht 3b bezieht, wie sie grundsätzlich auch - unter Einbeziehung zumindest der Adsorptionsschicht 5 - im erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterial 1 vorliegt. Die beiden Sperrschichten 3a, 3b werden - wie in Fig. 3 gezeigt - sozusagen auf- einander projiziert, so daß gemäß dieser schematischen Anordnung das erfindungsgemäße Konzept veranschaulicht werden kann, wonach die Durchbrechungen 4a und die Durchbrechungen 4b in dem Adsorptionsfiltermaterial 1 nach der Erfindung derart angeordnet sind, daß diese versetzt sind, so daß keine Überlappungen bzw. Deckungsgleichheiten der Durchbrechungen 4a zu den Durchbrechungen 4b bzw. umgekehrt in bezug auf die Projektionsebene vorliegen. Die spezifische Anordnung der Durchbrechungen 4a und der Durchbrechungen 4b in erfindungsgemäßer Art und Weise ergibt sich somit in Betrachtung des Adsorptionsfiltermaterials 1 senkrecht zur Haupterstrek- kungsebene, d. h. senkrecht zur flächigen Ausbreitung des Adsorptionsfilter- materials 1 nach der Erfindung und somit sozusagen in der Draufsicht auf die Haupterstreckungsebene des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1, wie es beispielsweise der Fig. 3b schematisch in bezug auf die Sperrschichten 3a, 3b zu entnehmen ist.
In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 2 veranschaulichend die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 : Die Durchbrechungen 4a und 4b, welche in den gegenüberliegenden, das Adsorptionsmaterial bzw. die Adsorptionsschicht 5 gewissermaßen flankierenden Sperrschichten 3a und 3b angeordnet sind, stellen sozusagen Eintrittsöffnungen für Gase bzw. Luft dar, wobei -je nach Ausbildung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfilterma- terials 1 - Aerosole 9 und Flüssigkeiten 10 zumindest im wesentlichen bereits an der ersten Sperrschicht 3a zurückgehalten werden. Gegebenenfalls in das Adsorptionsfiltermaterial 1 eingedrungene Aerosole 9 bzw. Flüssigkeiten 10 - beispielsweise bei sehr starker Kontamination - werden dann durch die Adsorptionsschicht 5 zurückgehalten. Aufgrund des Luft- bzw. Gasaustausches wird grundsätzlich der hohe Tragekomfort des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 gewährleistet, da es zu keiner Hitzestauung kommt und gasförmiger Wasserdampf 8, welcher insbesondere vom Körperschweiß der Haut 7 des Trägers stammt, effektiv vom Körper des Trägers abtransportiert werden kann. Durch die versetzte Anordnung der Durchbrechungen 4a und 4b wird im wesentlichen erreicht, daß eine Verlängerung der Diffusions- bzw. Konvektionswege entlang bzw. durch das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 resultiert, so daß hierdurch die Adsorptionsleistung durch die Adsorptionsschicht 5 signifikant verbessert wird, da diese gewissermaßen über eine längere Strecke von der durchströmenden Luft bzw. den Gasen kon- taktiert wird. Zudem wird aufgrund der spezifischen Anordnung der Durchbrechungen 4a und 4b auch eine Verlangsamung der Durchströmungsgeschwindigkeit durch das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 erreicht, so daß die Kontaktzeit der Luft, Gase, gegebenenfalls Aerosole bzw. Flüssigkeiten oder dergleichen mit der Adsorptionsschicht 5 verlängert ist. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß sozusagen eine verlängerte Diffusions- und Konvektionsstrecke in bezug auf die das Adsorptionsfiltermaterial 1 nach der Erfindung durchströmende(n) Luft, Gase und gegebenenfalls eindringende Aerosole bzw. Flüssigkeiten realisiert, wobei insbesondere auch ei- ne Strömungsrichtung quer zur Haupterstreckungsebene des Adsorptionsfil- termaterials 1 nach der Erfindung resultiert. Erfindungsgemäß wird somit eine direkte Durchströmung im Sinne eines kurzen Weges quer durch das Adsorp- tionsfϊltermaterial 1 nach der vorliegenden Erfindung verhindert. Folglich resultiert insgesamt ein luftdurchlässiges erfindungsgemäßes Adsorptionsfilter- material 1, welches gegenüber dem Stand der Technik eine signifikant verbesserte Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- und Kampfstoffen aufweist.
Was die Ausbildung der Durchbrechungen 4a und/oder der Durchbrechungen 4b anbelangt, so können diese, unabhängig voneinander, rund, insbesondere kreisförmig, ellipsenförmig, schlitzartig, rechteckartig oder linienförmig ausgebildet sein. Mit anderen Worten können die Durchbrechungen 4a, 4b in Form von Rundlochungen, insbesondere Kreisen, Schlitzen, ellipsenförmigen Lochungen, rechteckigen Lochungen oder dergleichen vorliegen. Dabei können die Durchbrechungen 4a, 4b in bezug auf die jeweiligen Sperrschichten 3a und 3b unterschiedlich ausgeprägt sein. Gleichermaßen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch möglich, daß die Durchbrechungen 4a bzw. die Durchbrechungen 4b in der jeweiligen Sperrschicht 3a bzw. 3b selbst unterschiedlich ausgebildet sind. Was das Einbringen der Durchbrechungen 4a bzw. 4b in die jeweilige Sperrschicht 3a bzw. 3b anbelangt, so kann dies beispielsweise und in nichtbeschränkender Weise durch Bestrahlen, Laserbehandlung oder Plasmabehandlung erfolgen.
Erfindungsgemäß hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchbrechungen 4a und/oder die Durchbrechungen 4b - insbesondere im Fall von kreisförmigen Durchbrechungen - einen Durchmesser von 1 bis 10.000 μm, insbesondere 1 bis 1.000 μm, vorzugsweise 5 bis 750 μm, bevorzugt 10 bis 500 μm, besonders bevorzugt 20 bis 300 μm, ganz besonders bevorzugt 50 bis 200 μm, aufweisen.
In diesem Zusammenhang können die Durchbrechungen 4a und die Durchbrechungen 4b, unabhängig voneinander - insbesondere im Fall von schlitzartigen bzw. rechteckigen Lochungen - eine Länge und/oder eine Breite tigen bzw. rechteckigen Lochungen - eine Länge und/oder eine Breite von 1 bis 10.000 μm, insbesondere 1 bis 1.000 μm, vorzugsweise 5 bis 750 μm, bevorzugt 10 bis 500 μm, besonders bevorzugt 20 bis 300 μm, ganz besonders bevorzugt 50 bis 200 μm, aurweisen.
Erfindungsgemäß hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gesamtfläche der Durchbrechungen 4a, bezogen auf die erste Sperrschicht 3 a, und/oder die Gesamtfläche der Durchbrechungen 4b, bezogen auf die zweite Sperrschicht 3 b, unabhängig voneinander, höchstens 50 %, insbesondere höchstens 25 %, vorzugsweise höchstens 10 %, bevorzugt höchstens 5 %, besonders bevorzugt höchstens 2 %, ganz besonders bevorzugt höchstens 1 %, beträgt. Die Gesamtfläche der Durchbrechungen 4a bzw. 4b bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Summe der einzelnen Flächen der Durchbrechungen in bezug auf die jeweilige Sperrschicht 3a bzw. 3b. Aufgrund der spezifischen Einstellung der Gesamtfläche der Durchbrechungen 4a bzw. 4b wird zum einen gewährleistet, daß das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 eine definierte Luftdurchlässigkeit aufweist, zum anderen bleibt die Sperrwirkung der Sperrschicht 3a bzw. 3b in bezug auf chemische Gift- bzw. Kampfstoffe als solche zumindest weitgehend aufrechterhalten, so daß eine besonders gute Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen resultiert.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die flächenbezogene Anzahl der Durchbrechungen 4a oder der Durchbrechungen 4b, unabhängig voneinander und bezogen auf die Gesamtfläche der ersten Sperrschicht 3a oder der zweiten Sperrschicht 3b, 1 bis 10.000 Durchbrechungen/cm2, insbesondere 5 bis 1.000 Durchbrechungen/cm2, vorzugsweise 10 bis 500 Durchbrechungen/cm2, bevorzugt 15 bis 300 Durchbrechungen/cm2, beträgt.
Wie zuvor angesprochen und wie in Fig. 2 verdeutlicht, sind die Durchbrechungen 4a und die Durchbrechungen 4b zueinander angeordnet derart, daß eine Verlängerung und/oder Vergrößerung des Strömungsweges durch das Adsorptionsfiltermaterial 1 nach der Erfindung resultiert und/oder wobei eine verlängerte Verweildauer der das Adsorptionsfiltermaterial 1 durchströmen- den Luft, Gase, gegebenenfalls Aerosole bzw. Flüssigkeiten oder dergleichen resultiert und/oder wobei eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit resul- tiert. Fig. 3 zeigt in diesem Zusammenhang schemenhaft eine regelmäßige bzw. gleichmäßige Anordnung der Durchbrechungen 4a bzw. 4b, bei welcher sozusagen eine Optimierung im Sinne einer maximalen Vergrößerung des Strömungsweges durch das Adsoφtionsfiltermaterial 1 nach der Erfindung re- sultiert. Gemäß Fig. 3 sind die in der zweiten Sperrschicht 3b positionierten Durchbrechungen 4b derart angeordnet, daß in der Projektionsebene jeweils zumindest im wesentlichen gleiche Abstände bzw. Versatze A zu den gegenüberliegenden und benachbarten Durchbrechungen 4a in der ersten Sperrschicht 3a resultieren. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf eine - wie in Fig. 3 dargestellt - gleichmäßige Anordnung der Durchbrechungen 4a, 4b beschränkt: Gleichermaßen ist auch eine unregelmäßige Anordnung der Durchbrechungen 4a bzw. 4b und damit einhergehend ein unregelmäßiger Versatz möglich mit der Maßgabe, Überlappungen der Durchbrechungen 4a, 4b zu vermeiden, wobei gleichermaßen eine Verlängerung bzw. Vergrößerung von Strömungswegen bzw. eine verlängerte Verweildauer der das Adsoφtionsfiltermaterial 1 durchströmenden Luft bzw. Gase und/oder eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit realisiert ist.
Erfindungsgemäß hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Strömungsweg und/oder die Verweildauer, unabhängig voneinander, um mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 50 %, verlängert sind bzw. ist und/oder wobei die Strömungsgeschwindigkeit um mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 50 %, verringert sein kann. Die zuvor genannten Werte können durch eine gezielte Anordnung der Durchbrechungen 4a und 4b in der ersten Sperrschicht 3a bzw. in der zweiten Sperrschicht 3b mit der Maßgabe der Vermeidung von Überlap- pungen erreicht werden. Zudem können die vorgenannten Werte gleichermaßen durch die gezielte Auswahl der Größe, des flächenmäßigen Anteils und/oder der Form, insbesondere in den zuvor definierten Bereichen, der Durchbrechungen 4a, 4b erreicht werden. Der Fachmann ist diesbezüglich jederzeit in der Lage, das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 derart auszugestalten, daß die vorgenannten Werte hinsichtlich des Strömungsweges und der Verweildauer bzw. der Strömungsgeschwindigkeit realisiert sind. Wie Fig. 2 und Fig. 3 weiter veranschaulichen, können die Durchbrechungen 4a und die Durchbrechungen 4b zueinander versetzt angeordnet sein derart, daß die Durchbrechungen 4a zu den jeweils nächstliegenden bzw. benachbarten Durchbrechungen 4b in der Projektionsebene einen Versatz A, insbeson- dere einen zumindest im wesentlichen gleichen Mindestversatz A', aufweisen. Die Beabstandung bzw. der Versatz A bzw. A1 bezieht sich in diesem Zusammenhang, wie in Fig. 3 dargestellt, auf die Randbeabstandung der benachbarten Durchbrechungen 4a und 4b in den jeweiligen Sperrschichten 3a bzw. 3b in der Projektionsebene, wobei auch diesbezüglich die Betrachtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene maßgeblich ist.
In diesem Zusammenhang ist der Begriff "benachbart" derart zu verstehen, daß sich dieser auf die der ersten Durchbrechung in einer Sperrschicht zumindest im wesentlichen unmittelbar gegenüberliegenden, die erste Durchbre- chung umgebenden weiteren Durchbrechungen der anderen Sperrschicht bezieht.
Der Begriff "Abstand", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird und wie in Fig. 3 veranschaulicht, bezieht sich auf den nicht durch die Durchbrechungen 4a, 4b selbst unterbrochenen Abschnitt einer durch die Mittelpunkte der in Bezug genommenen Durchbrechungen 4a, 4b definierten Verbindungslinie in der Projektionsebene. Der Versatz bzw. Abstand A zwischen benachbarten, gegenüberliegenden Durchbrechungen 4a bzw. 4b bezieht sich somit in der Projektionsebene auf den Abstand "von Rand zu Rand" der Durchbrechungen entlang einer durch die Mittelpunkte der jeweiligen Durchbrechungen definierten Linie.
Diesbezüglich ist es besonders vorteilhaft, wenn der Versatz A, wie zuvor definiert, im Mittel nicht weniger als das 0, 1 fache, insbesondere 0,2fache, vor- zugsweise 1 fache, bevorzugt 2fache, besonders bevorzugt 3fache der Länge oder Breite der in Bezug genommenen Durchbrechungen 4a, 4b, insbesondere des Durchmessers der in Bezug genommenen Durchbrechungen 4a, 4b, beträgt.
Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Versatz A in Abhängigkeit von der Dicke d bzw. Gesamtquerschnittsdicke des Adsorpti- onsfiltermaterials 1 ausgewählt ist: In diesem Zusammenhang können besonders gute Ergebnisse erreicht werden, wenn der Versatz A im Mittel nicht weniger als wenigstens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 100 %, der Dicke d des Adsorptionsfiltermaterials 1 beträgt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es gleichermaßen vorgesehen sein, von den vorgenannten Werten abzuweichen, sofern dies anwendungsbezogen erforderlich ist. So kann beispielsweise auch ein Versatz A von mehr als 100 % realisiert werden.
Was die Anordnung der Durchbrechungen 4a und/oder der Durchbrechungen 4b weiterhin anbelangt, so können die Durchbrechungen 4a und/oder die Durchbrechungen 4b - wie in den Fig. 4a und Fig. 4b gezeigt - in Form eines regelmäßigen Rasters und/oder in Rastergruppen 14a, 14b, insbesondere in Form von Linien, vorzugsweise Geraden, Kreisen, Ellipsen oder dergleichen in der ersten Sperrschicht 3a bzw. der zweiten Sperrschicht 3b angeordnet sein. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund vorteilhaft, daß auf diese Weise insbesondere bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1, wie nachfolgend noch geschildert, eine vereinfachte Anord- nung der jeweiligen Sperrschichten 3a, 3b ermöglicht wird, ohne daß die Gefahr von Überlappungen oder dergleichen gegeben ist.
In diesem Zusammenhang können die Durchbrechungen 4a und/oder die Durchbrechungen 4b innerhalb der jeweiligen Rastergruppe 14a, 14b ab- schnittsartig, beispielsweise in Form von Linien-, Kreisabschnitten oder dergleichen, angeordnet sein, wie in Fig. 4b dargestellt. Diesbezüglich können die Durchbrechungen 4a der einen Rastergruppe 14a komplementär zu den Durchbrechungen 4b der anderen Rastergruppe 14b angeordnet sein. Diese Ausführungsforrn ist in Fig. 4b dargestellt. Diesbezüglich sind die Durchbre- chungen 4a bzw. 4b in den jeweiligen Rastergruppen 14a bzw. 14b sozusagen in sich ergänzender Weise in bezug auf die Projektionsebene der aufeinander gelagerten Sperrschichten 3a und 3b angeordnet. In bezug auf das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 ergeben sich dann in der Projektionsebene vollständige linienförmige bzw. kreisförmige Anordnungen der Durchbre- chungen 4a und 4b, ohne daß Überlappungen der Durchbrechungen 4a und 4b vorliegen. Auch die derartige abschnittsartige Anordnung der Durchbrechungen 4a und 4b fuhrt zu herstellungsspezifischen Vorteilen, da die Sperrschichten 3a bzw. 3b vor dem Hintergrund der Vermeidung von Überlappungen der Durchbrechungen 4a und 4b vereinfacht zueinander angeordnet werden können.
Erfindungsgemäß ist es zudem bevorzugt, daß die Rastergruppen 14a, 14b selbst zueinander, insbesondere in bezug auf die Projektionsebene, versetzt angeordnet sind. So kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Rastergruppe 14a und die Rastergruppe 14b zueinander versetzt angeordnet sind derart, daß die Rastergruppe 14a zu den jeweils nächsten Rastergruppen 14b in der Projektionsebene einen Versatz B, insbesondere einen zumindest im wesentlichen gleichen Mindestversatz B' aufweist, wie es in Fig. 4b dargestellt ist. In diesem Zusammenhang bezieht sich auch hier der Versatz B auf die Projektionsebene auf die nicht durch die jeweiligen Referenzen, insbesondere Rastergruppen, unterbrochene Verbindungslinie durch die Mittelpunkte der in Bezug genommenen Referenzen, insbesondere Rastergruppen, so daß auch in bezug auf die Beabstandung der Rastergruppen 14a und 14b sozusagen der "von Rand zu Rand"-Versatz gemeint ist.
Diesbezüglich kann der Versatz B im Mittel nicht weniger als das 0, 1 fache, insbesondere 0,2fache, vorzugsweise 1 fache, bevorzugt 2fache, besonders bevorzugt 3 fache, der Länge und/oder der Breite, insbesondere des Durchmessers, der Rastergruppen 14a, 14b betragen. Der Versatz B kann zudem im Mittel nicht weniger als mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vor- zugsweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 100 % der Dicke d des Adsorptionsfiltermaterials 1 betragen.
Was die Sperrschichten 3a bzw. 3b anbelangt, so können diese, unabhängig voneinander, als Folie, Film oder Membran ausgebildet sein. In diesem Zu- sammenhang kann es vorgesehen sein, daß die erste Sperrschicht 3a und/oder die zweite Sperrschicht 3b, unabhängig voneinander, aus einem Kunststoffmaterial oder Polymermaterial hergestellt sind bzw. ist oder ein solches umfassen bzw. umfaßt, insbesondere wobei das Kunststoffmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyolefinen, Polyamiden, Polyethern, Polyestern, Polyure- thanen, Polyetheramiden, Polyesteramiden, Polytetrafluorethylenen und/oder Polymeren oder Copolymeren auf Cellulosebasis sowie Derivaten der vorge- nannten Verbindungen, insbesondere wobei die Sperrschicht 3 a und/oder die Sperrschicht 3b, unabhängig voneinander, eine polyurethanbasierte Membran oder eine Membran auf Basis von Polytetrafluorethylen sind bzw. ist. Zudem kann es vorgesehen sein, daß die Membran in Form einer expandierten Mem- bran vorliegt.
Das Material für die Sperrschichten 3a, 3b führt somit dazu, daß die Sperrschicht 3a und 3b, bezogen auf die jeweilige Fläche ohne Durchbrechungen 4a bzw. 4b gegenüber Flüssigkeiten, insbesondere Wasser und/oder gegenüber Aerosolen im wesentlichen undurchlässig sind oder zumindest deren Durchtritt verzögern. Das Material für die Sperrschichten 3a bzw. 3b ist als solches zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässig, aber wasserdampfdurchlässig, so daß die Sperrschichten 3a, 3b an sich, bezogen auf die jeweilige Fläche ohne Durchbrechungen 4a bzw. 4b eine kontinuierliche, insbeson- dere geschlossene Membran bzw. Folie bzw. Film darstellen. Wie zuvor angeführt, wird die Luftdurchlässigkeit bzw. Gasdurchlässigkeit durch das gezielte Einbringen der Durchbrechungen 4a, 4b in die Sperrschichten 3 a, 3 b erreicht, wobei das Einbringen der Durchbrechungen dem Fachmann an sich wohlbekannt ist, so daß es hierzu keiner weiteren Ausführungen bedarf. Die Sperr- schichten 3a, 3b stellen somit als solche Sperrschichten gegen chemische Giftbzw. Kampfstoffe dar, da sie deren Durchtritt verhindern bzw. zumindest verzögern. Diesbezüglich ist es von Vorteil, wenn die Sperrschichten 3a und 3b keine oder im wesentlichen keine stark hydrophilen Gruppen, insbesondere keine Hydroxylgruppen, aufweisen. Diesbezüglich sollten die Sperrschichten 3a und 3b schwach hydrophile Gruppen, insbesondere Polyethergruppen, aufweisen.
Was die Ausbildung der Sperrschichten 3a und 3b weiterhin anbelangt, so können diese selbstklebend, insbesondere hitzeklebrig, ausgebildet sein, so daß die Sperrschichten 3a und 3b gleichzeitig gewissermaßen als Klebstoffschicht zur Befestigung der Adsorptionsschicht 5 bzw. weiterer Schichten, wie nachfolgend definiert, dienen können.
Erfindungsgemäß ist es somit vorzugsweise vorgesehen, daß die erste Sperr- schicht 3a und/oder die zweite Sperrschicht 3b, bezogen auf die jeweilige Fläche ohne Durchbrechungen 4a, 4b und unabhängig voneinander, kontinuier- lich, insbesondere geschlossen ausgebildet sind bzw. ist und/oder wobei es vorgesehen sein kann, daß die erste Sperrschicht 3 a und/oder die zweite Sperrschicht 3b, unabhängig voneinander, eine Dicke von 1 bis 500 μm, insbesondere 1 bis 250 μm, vorzugsweise 1 bis 100 μm, bevorzugt 1 bis 50 μm, besonders bevorzugt von 2,5 bis 30 μm, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 25 μm, aufweisen bzw. aufweist.
Gleichermaßen ist es erfindungsgemäß möglich, daß die Sperrschicht 3a und/oder die Sperrschicht 3b, unabhängig voneinander, mehrschichtig ausge- bildet sind bzw. ist, insbesondere wobei die jeweiligen Schichten der Sperrschichten 3 a, 3 b gleich oder verschieden sind und/oder wobei die erste Sperrschicht 3a und/oder die zweite Sperrschicht 3b, unabhängig voneinander, als ein mehrschichtiges Sperrschichtlaminat und/oder als ein mehrschichtiger Sperrschichtverbund ausgebildet sind bzw. ist, insbesondere wobei das Sperr- schichtlaminat und/oder der Sperrschichtverbund aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen besteht.
Diesbezüglich kann es beispielsweise vorgesehen sein, daß die Sperrschichten 3a bzw. 3b, unabhängig voneinander, vollständig aus Polyurethan bestehen oder eine Kernschicht mit Polyurethan aufweist. Gleichermaßen können die Sperrschichten 3a bzw. 3b, unabhängig voneinander, eine Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage und zwei mit der Kernschicht verbundene äußere Schichten, insbesondere auf Basis eines Polyurethans, eines Polyetheramids und/oder eines Polyesteramids, umfassen. Diesbezüglich kommen der cellulosehaltigen Schicht besonders gute Sperrschichteigenschaften zu, während die Polyurethanschichten ein Knistern verhindern und die Celluloseschicht stabilisieren.
Wie zuvor angeführt, können die Sperrschichten 3a und 3b unabhängig voneinander ausgebildet sein, so daß eine individuelle Anpassung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 in bezug auf das jeweilige Anforderungsprofil möglich ist. Das erfindungsgemäße Adsorptionsfilter- material 1 kann somit vor dem Hintergrund seiner spezifischen Verwendung gewissermaßen maßgeschneidert werden. So kann es beispielsweise und in nichtbeschränkender Weise vorgesehen sein, daß die erste Sperrschicht 3 a, welche beispielsweise im Tragezustand auf der dem Träger abgewandten Seite beispielsweise im Tragezustand auf der dem Träger abgewandten Seite des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 angeordnet ist, besonders reißfest und mit besonders guten Sperreigenschaften gegenüber chemischen Giftbzw. Kampfstoffen ausgerüstet ist, während in diesem Fall die zweite Sperr- Schicht 3b, welche im Tragezustand dem Träger zugewandt ist, mit einer besonders hohen Luftdurchlässigkeit, beispielsweise durch das gezielte Anbringen von größeren Durchbrechungen 4b, ausgestattet sein kann.
Wie im nachfolgenden noch ausführlich dargestellt, können - insbesondere um die Stabilität bzw. Verschleißbeständigkeit, insbesondere die Reißfestigkeit, der Sperrschichten 3a und 3b im Herstellungsprozeß (z. B. beim Bedruk- ken der Sperrschichten 3 a bzw. 3 b mit heißem Klebstoff), wie auch beim Gebrauch bzw. beim Tragen zu erhöhen - die Sperrschichten 3a und 3b auf einer zusätzlichen Zwischenschicht bzw. Trägerschicht 6a bzw. 6b, wie in den Fig. Ia, Fig. Ib und Fig. 2 dargestellt, aufgebracht bzw. aufkaschiert sein.
Wie zuvor angeführt, weist das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 sozusagen als Kernschicht eine Adsorptionsschicht 5 auf, wie in den Fig. 1, Fig. Ib und Fig. 2 dargestellt. Die Adsorptionsschicht 5 kann dabei diskonti- nuierlich ausgebildet sein. Gleichermaßen ist es möglich, daß die Adsorptionsschicht 5 als ein Adsorptionsflächenfilter ausgebildet ist. Auch eine Kombination von teilchenförmigen Adsorbentien mit einem Aktivkohleflächenfilter ist möglich. Wie nachfolgend noch geschildert, kann die Adsorptionsschicht 5 an einer Trägerschicht bzw. Zwischenschicht 6a bzw. 6b, insbeson- dere mittels eines Klebstoffes fixiert sein. Dabei erfolgt die Fixierung mit dem vorzugsweise hitzeklebrigen Klebstoff an die Trägerschicht 6a bzw. 6b vorzugsweise mittels eines punktförmigen Auftrages des Klebstoffes, was die gute Luftdurchlässigkeit bzw. Atmungsaktivität des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 sowie die gute Zugänglichkeit der Adsorptionsschicht 5 für die durchströmende(n) Luft bzw. Gase gewährleistet.
Was die Adsorptionsschicht 5 weiterhin anbelangt, so kann diese ein Material auf Basis von Aktivkohle, insbesondere in Form von Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasern, sein. In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Adsorptionsschicht 5 als Adsorptionsmaterial - wie in Fig. Ib gezeigt — diskrete Aktivkohleteilchen, vorzugsweise in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle"), umfaßt, insbesondere wobei der mittlere Durchmes- ser der Aktivkohleteilchen insbesondere < 0,5 mm, vorzugsweise < 0,4 mm, bevorzugt < 0,35 mm, besonders bevorzugt < 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt < 0,25 mm, beträgt und/oder der mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen mindestens 0, 1 mm beträgt.
Zudem kann es vorgesehen sein, daß die Adsorptionsschicht 5 als Adsorptionsmaterial - wie in Fig. Ia schematisch dargestellt - Aktivkohlefasern, insbesondere in Form eines Aktivkohleflächengebildes, umfaßt, insbesondere wobei das Aktivkohleflächengebilde ein Flächengewicht von 20 bis 200 g/m , insbesondere 50 bis 150 g/m , aufweist und/oder insbesondere wobei das Ak- tivkohleflächengebilde ein Aktivkohlegewebe, -gewirke, -gelege oder -ver- bundstoff, insbesondere auf Basis von karbonisierter und aktivierter Cellulose und/oder eines karbonisierten und aktivierten Acrylnitrils, ist.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erreichen, wenn die Aktivkohle eine innere Oberfläche (BET) von mindestens 800 m Ig, insbesondere von minde-
2 2 stens 900 m /g, vorzugsweise von mindestens 1.000 m /g, bevorzugt im Bereich von 800 bis 1.500 m /g, aufweist. Hierdurch können besonders hohe Adsorptionskapazitäten erreicht werden.
Eine weitere Verbesserung der Adsorptionseigenschaften können erreicht werden, wenn das Adsorptionsmaterial der Adsorptionsschicht 5, insbesondere die Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasern, außerdem mit mindestens einem Katalysator imprägniert ist, insbesondere wobei als Katalysator Enzyme und/oder Metallionen, vorzugsweise Kupfer-, Silber-, Cadmium-, Platin-, Palladium-, Zink- und/ oder Quecksilberionen, verwendet sind und/oder insbesondere wobei die Menge an Katalysator 0,05 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Adsorptionsschicht 5 , beträgt.
Wie die Fig. Ia, Fig. Ib und Fig. 2 darstellen und wie zuvor angeführt, kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das erfindungsgemäße Adsorptions- filtermaterial 1 eine zwischen der Adsorptionsschicht 5 und der ersten Sperrschicht 3a angeordnete erste Trägerschicht bzw. Zwischenschicht 6a und/oder eine zwischen der Adsorptionsschicht 5 und der zweiten Sperrschicht 3 b angeordnete zweite Trägerschicht bzw. Zwischenschicht 6b aufweist.
Wie zuvor angeführt, kann die Zwischenschicht 6a bzw. 6b einerseits als Träger für die Adsorbentien der Adsorptionsschicht 5 fungieren und andererseits die Sperrschicht 3a bzw. 3b verstärken.
Was das Material der Zwischenschicht 6a bzw. 6b anbelangt, so kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die erste Zwischenschicht 6a und/oder die zweite Zwischenschicht 6b, unabhängig voneinander, ein vorzugsweise luftdurchlässiges Textilmaterial, insbesondere ein textiles Flächengebilde, ist bzw. sind, insbesondere wobei das Textilmaterial jeweils ein Gewebe, Gewir- ke, Gestricke, Gelege, Vlies, Schaumstoffschicht oder Textilverbundstoff ist und/oder wobei das Textilmaterial ein Flächengewicht von 5 bis 250 g/ m , insbesondere 10 bis 200 g/ m , vorzugsweise 20 bis 100 g/ m , aufweisen kann und/oder insbesondere wobei die erste Sperrschicht 3a und/oder die zweite Sperrschicht 3b, unabhängig voneinander, als kontinuierliche Schicht auf der jeweiligen Zwischenschicht 6a und/oder der zweiten Zwischenschicht 6b aufgetragen sein kann bzw. können.
Zudem kann es erfindungsgemäße vorgesehen sein, daß das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 eine im Tragezustand dem Träger abgewandte, der ersten Sperrschicht 3a zugeordnete Abdeckschicht (in den Figuren nicht dargestellt) aufweist, insbesondere wobei die Abdeckschicht ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies oder Textilverbundstoff sein kann und/oder wobei die Abdeckschicht ein Flächengewicht von 20 bis 200 g / m , ins-
2 2 besondere 30 bis 150 g/ m , vorzugsweise 50 bis 120 g/ m , aufweisen kann und/oder wobei die Abdeckschicht abriebfest ausgebildet sein kann und insbesondere aus einem abriebfesten Textilmaterial bestehen kann und/oder wobei die Abdeckschicht hydro- und/oder oleophobiert und/oder plasmabehandelt sein kann.
Durch das Aufbringen der Abdeckschicht können insbesondere die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 wei- ter verbessert werden. Insbesondere wird durch das Aufbringen der Abdeckschicht insbesondere die erste Sperrschicht 3 a vor äußeren Einwirkungen, insbesondere mechanischen Einwirkungen, geschützt. Zudem können durch das gezielte Einstellen der Oberflächeneigenschaften, beispielsweise im Rahmen einer hydrophoben bzw. oleophoben Behandlung bzw. einer Plasmabehandlung, die Schutzeigenschaften gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 weiter verbessert werden, da auf das erfindungsgemäße Adsorptionsfϊltermaterial 1 treffende Schadstoffe bereits an der Oberfläche sozusagen "abperlen" und somit nicht bzw. weniger stark in das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 eindringen können.
Zudem kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 eine im Tragezustand dem Träger zugewandte, der zweiten Sperrschicht 3b zugeordnete Innenschicht aufweist, insbesondere wobei die Innenschicht ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies oder Tex- tilverbundstoff ist und/oder wobei die Abdeckschicht ein Flächengewicht von
2 2 2
5 bis 75 g/ m , insbesondere 10 bis 50 g/ m , vorzugsweise 15 bis 30 g/ m , aufweist. Hierdurch kann der Tragekomfort weiter verbessert werden, bei- spielsweise wenn ein besonders weiches Material für die Innenschicht eingesetzt wird.
Was das Adsorptionsfiltermaterial 1 weiterhin anbelangt, so kann dieses in Form eines losen Verbundes bezüglich der jeweiligen Schichten vorliegen, wobei es diesbezüglich vorgesehen sein kann, daß die Schichten beispielsweise lediglich an den Randbereichen fixiert werden. Zudem ist es aber auch möglich, daß die einzelnen Schichten, insbesondere die erste Sperrschicht 3a, die Adsorptionsschicht 5 und die zweite Sperrschicht 3b des Adsorptionsfil- termaterials 1 nach der Erfindung jeweils miteinander verbunden sind und/oder daß die einzelnen Schichten der vorgenannten Art des Adsorptionsfiltermaterials 1 nach der Erfindung einen Verbund, insbesondere ein Laminat, ausbilden. Dies gilt gleichermaßen für die Anordnung, wonach das erfindungsgemäße Adsorptionsfϊltermaterial 1 zudem eine Innen- und/oder eine Abdeckschicht bzw. zusätzliche Zwischenschichten 6a bzw. 6b umfaßt. Auch derartige Schichtstrukturen können in Form eines losen Verbundes bzw. im Rahmen eines Verbundes, insbesondere eines Laminates, vorliegen. Glei- chermaßen ist es erfindungsgemäß möglich, nur einzelne Schichten miteinander nach Art eines Verbundes zu verbinden. So ist es beispielsweise möglich, einen Verbund aus der Adsorptionsschicht 5 und den Sperrschichten 3a und 3b mit den gegebenenfalls dazwischen angeordneten Zwischenschichten 6a und 6b herzustellen, auf welche dann in loser Anordnung eine Innen- bzw. eine Abdeckschicht aufgebracht werden kann. Die Laminierung der einzelnen Schichten kann dabei in dem Fachmann an sich bekannter Weise insbesondere mittels eines punktförmigen Klebstoffauftrages erfolgen.
Was das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 weiterhin anbelangt, so kann dieses eine Dicke d bzw. Gesamtquerschnittsdicke von 0, 1 mm bis 20 mm, insbesondere 0,5 mm bis 15 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, bevorzugt 2 mm bis 8 mm aufweisen und/oder wobei das Adsorptionsfiltermaterial
2 2
1 ein Flächengewicht von 50 bis 1.000 g/ m , insbesondere 75 bis 750 g/ m ,
2 2 vorzugsweise 100 bis 550 g/ m , bevorzugt 150 bis 450 g/ m , aufweisen kann.
Was das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 1 weiterhin anbelangt, so ist es besonders vorteilhaft, wenn das Adsorptionsfiltermaterial 1 bei 25 0C und bei einer Dicke der Sperrschichten 3a, 3b von jeweils 50 μm eine Wasser- dampfdurchlässigkeit von mindestens 15 1 / m pro 24 h, insbesondere minde-
2 2 stens 20 1 / m pro 24 h, vorzugsweise mindestens 25 1 / m pro 24 h, aufweist und/oder wobei das Adsorptionsfϊltermaterial 1 einen Wasserdampfdurch- gangswiderstand Ret unter stationären Bedingungen, gemessen nach DIN EN 31 092: 1993 (Februar 1994) und internationaler Norm ISO 11 092, bei 35 0C von höchstens 25 (m • Pascal) / Watt, insbesondere höchstens 20 (m - Pascal) / Watt, vorzugsweise höchstens 13 (m • Pascal) / Watt, bei einer Dicke der Sperrschichten 3a, 3b von jeweils 50 μm aufweisen sollte und/oder wobei das Adsorptionsfiltermaterial 1 eine Barrierewirkung gegen- über chemischen Kampfstoffen, insbesondere Bis[2-chlorethyl]sulfid (Senfgas, Lost, Gelbkreuz), gemessen im Diffusionsströmungstest, von höchstens 4 μg / cm pro 24 h, insbesondere höchstens 3,5 μg / cm pro 24 h, vorzugsweise höchstens 3,0 μg / cm pro 24 h, besonders bevorzugt höchstens 2,5 μg / cm pro 24 h, bei einer Dicke der Sperrschichten 3a, 3b von jeweils 50 μm aufweisen sollte. Was den Diffusionsströmungstest anbelangt, so ist dieser dem Fachmann als solcher bekannt. Zudem wird der Diffusionsströ- mungstest im Rahmen der Ausführungsbeispiele weiter spezifiziert.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn das Adsorptionsfiltermate- rial 1 nach der Erfindung gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, ist, insbesondere wobei die Gas- bzw. Luftdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen
Adsorptionsfiltermaterials 1 mindestens 10 1 Tn" * s" , insbesondere minde-
-2 -1 -2 -1 stens 30 l*m * s , vorzugsweise mindestens 50 1 ^m" * s , besonders bevorzugt mindestens 100 l «m" * s" , ganz besonders bevorzugt mindestens 400 l * m " » s , und/oder bis zu 10.000 l * m * s bei einem Strömungs widerstand von 127 Pa beträgt, und/oder wobei das Adsorptionsfiltermaterial 1 nach der Erfindung eine Wasserdampfdurchgangsrate von mindestens 5 l/m pro 24 h,
2 2 insbesondere mindestens 10 l/m pro 24 h, vorzugsweise mindestens 15 l/m pro 24 h, besonders bevorzugt mindestens 20 l/m pro 24 h, ganz besonders bevorzugt mindestens 25 l/m pro 24 h, aufweisen sollte.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch solche Ausführungsformen, wonach eine Mehrzahl von Adsorptionsfiltermaterialien 1 nach der Erfindung - beispielsweise zur Ausbildung von leistungsfähigen Filtersystemen - in Reihe angeordnet sind.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist ein Verfahren zur Herstellung des Adsorptionsfiltermaterials 1 nach der vorliegenden Erfindung, wobei minde- stens eine erste, eine Vielzahl von Durchbrechungen 4a aufweisende Sperrschicht 3 a und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen 4b aufweisende Sperrschicht 3b sowie eine zwischen der ersten Sperrschicht 3a und der zweiten Sperrschicht 3b angeordnete Adsorptionsschicht 5 miteinander zu einem Adsorptionsfiltermaterial 1 , insbesondere wie zuvor definiert, kombiniert, insbesondere verbunden werden, vorzugsweise mittels Laminie- rung, wobei die erste Sperrschicht 3a und die zweite Sperrschicht 3b derart angeordnet werden, daß die Durchbrechungen 4a der ersten Sperrschicht 3 a und die Durchbrechungen 4b der zweiten Sperrschicht 3b nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich angeordnet werden. Die diesbezüglich durch- zuführenden Maßnahmen sind dem Fachmann wohlbekannt, so daß es hier zu keinen weiteren Ausführungen bedarf. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich zudem dadurch aus, daß - wie in den Fig. 4a und 4b dargestellt - die erste Sperrschicht 3a und die zweite Sperrschicht 3b jeweils mit Markierungen I Ia bzw. I Ib, beispielsweise in Form von Farbaufdrucken, versehen werden können, wobei die Markierungen I Ia, I Ib eine vorzugsweise visuell erfaßbare Positionsbestimmungen der Durchbrechungen 4a, 4b ermöglichen, insbesondere so daß bei Herstellung des Adsorptionsfiltermaterials 1 anhand der Markierungen I Ia, I Ib eine Überlappung und/oder eine Überdeckung der Durchbrechungen 4a, 4b vermieden wird, insbesondere ein Versatz und/oder eine Beabstandung der Durchbrechungen 4a, 4b gezielt eingestellt werden kann. Dies ist in den Fig. 4a und Fig. 4b dargestellt, wonach die jeweiligen Bereiche mit den Durchbrechungen 4a, 4b bzw. Rastergruppen 14a, 14b von Durchbrechungen 4a, 4b durch Markierungen I Ia, 1 Ib gekennzeichnet sind, so daß auch bei sehr kleinen Größen der Durchbrechungen 4a, 4b bzw. bei geringer flächenmäßiger Verteilung der Durchbrechungen 4a, 4b stets eine visuelle Kontrolle hinsichtlich der Anordnung der Sperrschichten 3a, 3b in bezug auf die Schichtstruktur des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 1 insofern gewährleistet ist, als Überlappungen in bezug auf die Durchbrechungen der jeweiligen Sperrschichten vermieden werden. In den Fig. 4a und 4b stellt der Pfeil 12 den Schritt des Überlagerns der Sperrschichten hinsichtlich der Projektionsebene dar, wobei die Sperrschichten als solche vergleichbar zu der Anordnung im erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterial 1 angeordnet werden. Weitere Schichten sind zur Vereinfachung in den Fig. 4a und 4b weggelassen, um das Prinzip der überlappungsfreien Anordnung der Durchbrechungen 4a, 4b in der Projektionsebene zu veranschaulichen. Die Fig. 4a und Fig. 4b verdeutlichen zudem, daß die Durchbrechungen 4a, 4b bzw. die Rastergruppen 14a, 14b insbesondere quer zur Ausbreitungsrichtung 13 der Sperrschichten 3a, 3b, welche beispielsweise bei einer Rollenware die Laufrichtung bzw. Entnahmerichtung sein kann, verlaufen können.
Außerdem sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung - Schutzmaterialien, insbesondere für den zivilen oder militärischen Bereich, insbesondere Schutzbekleidung, sowie Schutzanzüge, Schutzhandschuhe, Schutzschuhwerk, Schutzsocken, Kopf- Schutzbekleidung und dergleichen sowie Schutzabdeckungen, wie Zelten, Schlafsäcken, vorzugsweise alle vorgenannten Schutzmaterialien für den ABC-Einsatz, hergestellt unter Verwendung eines Adsorptionsfiltermaterials nach der Erfindung und/oder aufweisend das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial.
Zudem sind weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung - Filter und Filtermaterialien, insbesondere zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie ABC-Schutzmaskenfilter, Geruchsfilter, Flächenfilter, Luftfilter, insbesondere Filter für die Raumluftreini- gung, adsorptionsfähige Trägerstrukturen und Filter für den medizinischen Bereich, hergestellt unter Verwendung eines Adsorptionsfiltermaterials gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder aufweisend ein erfindungsgemäßes Ad- sorptionsfiltermaterial.
Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials, wie zuvor beschrieben, zur Herstellung von Schutzbekleidung, insbesondere für den zivilen oder militärischen Bereich, wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhwerk, Schutzsocken, Kopfschutzbekleidung und dergleichen, und von Schutzabdeckungen aller Art, vorzugsweise alle vorgenannten Schutzmaterialien für den ABC-Einsatz.
Schließlich ist auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines Adsorpti- onsfiltermaterials nach der Erfindung, wie zuvor definiert, zur Herstellung von Filtern und Filtermaterialien aller Art, insbesondere zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie ABC-Schutzmaskenfilter, Geruchsfiltern, Flächenfiltern, Luftfiltern, insbesondere Filtern für die Raumluftreinigung, adsorptionsfähi- gen Trägerstrukturen und Filter für den medizinischen Bereich.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es somit insgesamt gelungen, erstmalig ein Adsorptionsfiltermaterial bereitzustellen, welches aufgrund der Luftdurchlässigkeit einen hohen Tragekomfort auch unter extremen Bedin- gungen gewährleistet und zudem über hervorragende Eigenschaften hinsichtlich eines effektiven Schutzes gegenüber chemischen Gift- und Kampfstoffen verfügt, so daß das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial insbesondere für den militärischen Einsatz geeignet ist.
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.
Die vorliegende Erfindung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbei- spiels veranschaulicht, welches die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken soll.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL:
Es werden zehn verschiedene Adsorptionsfiltermaterialien hergestellt:
Zunächst wird ein Vergleichsadsorptionsfϊltermaterial (Beispiel Nr. 1) hergestellt, welches eine Adsorptionsschicht aufweist, die beidseitig jeweils von einer Sperrschicht mit Durchbrechungen umgeben ist. Die Sperrschichten wei- sen Durchbrechungen mit einem Durchmesser von 100 μm (kreisrunde Durchbrechungen) auf, wobei die Gesamtfläche der Durchbrechungen in be- zug auf die jeweiligen Sperrschichten 0,5 % beträgt. Die Verteilung der Durchbrechungen sowie die Anordnung der Sperrschichten im Adsorptionsfiltermaterial erfolgt dabei zufällig, so daß das Material gemäß dem Vergleichs- beispiel Nr. 1 in der Projektionsebene Durchbrechungen mit Überlappungen aufweist.
Die erfindungsgemäßen Beispiele Nr. 2 bis Nr. 4 weisen zwar ebenfalls Durchbrechungen mit Durchmessern von 100 μm bei einer Gesamtfläche in bezug auf die Sperrschichten von etwa 0,5 % auf. Im grundlegenden Unterschied zu dem Vergleichsbeispiel Nr. 1 erfolgt die Herstellung des Adsorpti- onsfiltermaterials gemäß den Beispielen Nr. 2 bis Nr. 4 jedoch derart, daß die gegenüberliegenden Durchbrechungen der jeweiligen Sperrschichten in der Projektionsebene keine Überlappungen aufweisen, wobei zudem die Beab- standung bzw. der Versatz zu den benachbarten gegenüberliegenden Durch- brechungen in bezug auf das erfindungsgemäße Beispiel Nr. 2 im Mittel auf das 0, 1 fache des Durchmessers der Durchbrechungen, in bezug auf das erfindungsgemäße Beispiel Nr. 3 auf das 1 fache des Durchmessers der Durchbrechungen und in bezug auf das erfindungsgemäße Beispiel Nr. 4 auf das l,5fache des Durchmessers der Durchbrechungen eingestellt werden.
Die nachfolgenden Ergebnisse beziehen sich auf die Schutzfunktion gegenüber chemischen Kampfstoffen (hier konkret: Senfgas), wobei die Testes mittels des sogenannten standardisierten Diffusionsströmungstests mit aufgelegtem Tropfen ("Laid Drop Diffusive Flow Test") durchgeführt werden. Hierzu werden die Adsorptionsfiltermaterialien (Probenfläche: jeweils 10 cm2) in einer Testzelle über einer PE-Membran (10 μm), welche die menschliche Haut simuliert, eingespannt und Kampfstofftropfen (hier Senfgas, acht Tropfen Senfgas des Volumens von je 1 μl auf 10 m2) auf dem Oberstoff mit einer Kanüle aufgebracht. Der Luftstrom unter der Probe wird durch eine Waschflasche gezogen. Nach dem Versuch wird der kumulierte Durchbruch mittels Gaschromatrographie in μg/m2 gemessen; Mindestanforderung sind Werte von < 4 μg/m2 (Testbedingungen: relative Luftfeuchtigkeit < 5 %, Temperatur 30 0C, 6 l/s Luftstrom unter der Probe, 24 h Versuchsdauer). Dieser Test simuliert die Diffusion von flüssigem Kampfstoff durch das Adsorptionsfiltermaterial ohne Konvektion und simuliert dabei die flächige Auflage der Schutzbekleidung auf der Haut, wobei letztere durch die PE-Membran simuliert wird. Die Nachweisgrenze bei dieser Methode liegt bei etwa 0,05 μg/m2.
Tabelle 1 zeigt die diesbezüglich erhaltenen Ergebnisse für das Vergleichsbeispiel Nr. 1 und für die erfindungsgemäßen Beispiele Nr. 2 bis 4.
Tabelle 1 :
Die Versuchsergebnisse zeigen daß die Schutzfunktion der erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterialien mit der speziellen Anordnung der Durchbrechungen unter Vermeidung von Überlappungen im Vergleich zu dem nichter- findungsgemäßen Beispiel mit der zufälligen Anordnung der Durchbrechungen signifikant verbessert ist, was die überlegene Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials in bezug auf die Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- und Kampfstoffen belegt.
Nachfolgend wird der Diffusionsströmungstest an drei weiteren erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterialien durchgeführt (Beispiele Nr. 5 bis 7), wobei die erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterialien gemäß den Beispielen Nr. 5 bis 7 über Durchbrechungen mit einem Durchmesser von 1.000 μm (kreisrunde Durchbrechungen) verfügen. Die Beabstandung wurde entsprechend den erfindungsgemäßen Beispielen 2 bis 4 zwischen dem 0,1 fachen und dem 3 fachen des Durchmessers der Durchbrechungen gewählt: So beträgt die Beabstandung in Beispiel Nr. 5 das 0,1 fache, in Beispiel Nr. 6 das 1 fache und in Beispiel Nr. 7 das l,5fache des Durchmessers der Durchbrechungen. Tabelle 2 zeigt die diesbezüglich ermittelten Ergebnisse:
Tabelle 2:
Diese Testreihe verdeutlicht, daß - obwohl der Durchmesser der Durchbrechungen um einen Faktor 10 gegenüber dem Vergleichsbeispiel vergrößert ist, immer noch signifikant bessere Werte in bezug auf die Sperrfunktion gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen erreicht werden.
In einer abschließenden Testreihe wurden erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterialien (Beispiele Nr. 8 bis 10) hergestellt, welche sich von den vorgenannten Beispielen dahingehend unterscheiden, daß die kreisrunden Durchbrechungen der Sperrschichten einen Durchmesser von 200 μm aufweisen und eine Gesamtfläche von etwa 1,5 % der Sperrschichten ausmachen. In bezug auf die erfindungsgemäßen Beispiele 8 bis 10 wurde die Beabstandung bzw. der Versatz der Durchbrechungen der einen Sperrschicht zu den jeweils nächsten Durchbrechungen der anderen Sperrschicht in der Projektionsebene derart eingestellt, daß der Versatz 10 % (Beispiel Nr. 8) der Dicke des Adsorptions- filtermaterials, 30 % der Dicke des Adsorptionsfiltermaterials (Beispiel Nr. 9) und 50 % des Adsorptionsfiltermaterials (Beispiel Nr. 10) beträgt. Die ermittelten Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 3 aufgelistet:
Tabelle 3:
Diese Testreihe zeigt, daß eine weitere Verbesserung der Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen resultiert, wenn die Beabstan- dung der Durchbrechungen in der vorgenannten Art und Weise in Abhängigkeit von der Dicke des Adsorptionsfiltermaterials nach der Erfindung durchgeführt wird. Die Ergebnisse belegen insgesamt die hervorragende Schutzfunktion des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials gegenüber dem Stand der Technik.

Claims

Patentansprüche:
1. Adsorptionsfiltermaterial (1) mit mehrschichtigem Aufbau (2), insbesondere permeabler adsorptiver Sperrschichtverbund, vorzugsweise für ABC-Schutzbekleidung, wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) mindestens eine erste, eine Vielzahl von Durchbrechungen (4a) aufweisende Sperrschicht (3 a) und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen (4b) aufwei- sende Sperrschicht (3b) sowie eine zwischen der ersten Sperrschicht (3a) und der zweiten Sperrschicht (3b) angeordnete Adsorptionsschicht (5) aufweist, wobei die erste Sperrschicht (3a) und die zweite Sperrschicht (3b) derart angeordnet sind, daß die Durchbrechungen (4a) und die Durchbrechungen (4b) nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich sind.
2. Adsorptionsfϊltermaterial nach Anspruch 1, wobei die Durchbrechungen (4a) und die Durchbrechungen (4b) in der Projektionsebene nicht über- läppend und/oder nicht deckungsgleich angeordnet und/oder versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Adsorptionsfϊltermaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Durchbrechungen (4a) und/oder die Durchbrechungen (4b), unabhängig vonein- ander, rund, insbesondere kreisförmig, ellipsenförmig, schlitzartig, rechteckartig oder linienförmig ausgebildet sind.
4. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchbrechungen (4a) und/oder die Durchbrechungen (4b), unabhängig voneinander, einen Durchmesser von 1 bis 10.000 μm, insbesondere 1 bis 1.000 μm, vorzugsweise 5 bis 750 μm, bevorzugt 10 bis 500 μm, besonders bevorzugt 20 bis 300 μm, ganz besonders bevorzugt 50 bis 200 μm, aufweisen.
5. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchbrechungen (4a) und/oder die Durchbrechungen (4b), unabhängig voneinander, eine Länge und/oder eine Breite von 1 bis 10.000 μm, insbesondere 1 bis 1.000 μm, vorzugsweise 5 bis 750 μm, bevorzugt 10 bis 500 μm, besonders bevorzugt 20 bis 300 μm, ganz besonders bevorzugt 50 bis 200 μm, aufweisen.
6. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gesamtfläche der Durchbrechungen (4a), bezogen auf die er- ste Sperrschicht (3a) und/oder die Gesamtfläche der Durchbrechungen
(4b), bezogen auf die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, höchstens 50 %, insbesondere höchstens 25 %, vorzugsweise höchstens 10 %, bevorzugt höchstens 5 %, besonders bevorzugt höchstens 2 %, ganz besonders bevorzugt höchstens 1 %, beträgt.
7. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die flächenbezogene Anzahl der Durchbrechungen (4a) oder der Durchbrechungen (4b), unabhängig voneinander und bezogen auf die Gesamtfläche der ersten Sperrschicht (3a) oder der zweiten Sperrschicht (3b), 1 bis 10.000 Durchbrechungen/cm2, insbesondere 5 bis 1.000
Durchbrechungen/cm2, vorzugsweise 10 bis 500 Durchbrechungen/cm2, bevorzugt 15 bis 300 Durchbrechungen/cm2, beträgt.
8. Adsorptionsfϊltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchbrechungen (4a) und die Durchbrechungen (4b) zueinander angeordnet sind derart, daß eine Verlängerung und/oder Vergrößerung des Strömungsweges durch das Adsorptionsfiltermaterial (1) resultiert und/oder wobei eine verlängerte Verweildauer der das Adsorptionsfϊltermaterial (1) durchströmenden Luft, Gase, Aerosole oder derglei- chen resultiert und/oder wobei eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit resultiert.
9. Adsorptionsfiltermaterial nach Anspruch 8, wobei der Strömungsweg und/oder die Verweildauer, unabhängig voneinander, um mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 50 %, verlängert sind bzw. ist und oder wobei die Strömungsgeschwindigkeit um mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 50 %, verringert ist.
10. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchbrechungen (4a) und die Durchbrechungen (4b) zueinander angeordnet sind derart, daß ein geradliniges, insbesondere direktes Durchströmen des Adsorptionsfiltermaterials (1), insbesondere mit Luft, Gasen, Aerosolen oder dergleichen, senkrecht zur Haupterstreckungs- ebene des Adsorptionsfiltermaterials (1) unterbunden oder zumindest verringert ist.
1 1. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchbrechungen (4a) und die Durchbrechungen (4b) zueinander versetzt angeordnet sind derart, daß die Durchbrechungen (4a) zu den jeweils nächsten Durchbrechungen (4b) in der Projektionsebene einen Versatz (A), insbesondere einen zumindest im wesentlichen gleichen Mindestversatz (A'), aufweisen.
12. Adsorptionsfiltermaterial nach Anspruch 11, wobei der Versatz (A) im Mittel nicht weniger als das 0, 1 fache, insbesondere 0,2fache, vorzugsweise 1 fache, bevorzugt 2fache, besonders bevorzugt 3 fache, der Länge und/oder Breite der in Bezug genommenen Durchbrechungen (4a, 4b), insbesondere des Durchmessers der in Bezug genommenen Durchbrechungen (4a, 4b), beträgt.
13. Adsorptionsfiltermaterial nach Anspruch 11, wobei der Versatz (A) im Mittel nicht weniger als mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 100 %, der Dicke (d) des Adsorptionsfϊltermateri- als beträgt.
14. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Durchbrechungen (4a) und/oder die Durchbrechungen (4b) in Form eines regelmäßigen Rasters und/oder in Rastergruppen (14a, 14b), insbesondere in Form von Linien, vorzugsweise Geraden, Kreisen, Ellipsen oder dergleichen, angeordnet sind.
15. Adsorptionsfϊltermaterial nach Anspruch 14, wobei die Durchbrechungen (4a) und/oder die Durchbrechungen (4b) innerhalb der jeweiligen Rastergruppe (14a, 14b) abschnittsartig angeordnet sind, insbesondere wobei die Durchbrechungen (4a) der einen Rastergruppe (14a) komplementär zu den Durchbrechungen (4b) der anderen Rastergruppe (14b) angeordnet sind.
16. Adsorptionsfiltermaterial nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Rastergruppe (14a) und die Rastergruppe (14b) zueinander versetzt angeordnet sind derart, daß die Rastergruppe (14a) zu den jeweils nächsten Rastergruppen (14b) in der Projektionsebene einen Versatz (B), insbesondere einen zumindest im wesentlichen gleichen Mindestversatz (B'), aufwei- sen.
17. Adsorptionsfϊltermaterial nach Anspruch 16, wobei der Versatz (B) im Mittel nicht weniger als das 0,1 fache, insbesondere 0,2fache, vorzugsweise 1 fache, bevorzugt 2fache, besonders bevorzugt 3fache, der Länge und/oder der Breite, insbesondere des Durchmessers, der Rastergruppen
(14a, 14b) beträgt und/oder wobei der Versatz (B) im Mittel nicht weniger als mindestens 5 %, insbesondere mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 100 %, der Dicke (d) des Adsorptionsfϊltermaterials (1) be- trägt.
18. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Sperrschicht (3 a) und/oder die zweite Sperrschicht (3 b), unabhängig voneinander, als Folie, Film oder Membran ausgebildet sind bzw. ist und/oder wobei die erste Sperrschicht (3a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, aus einem Kunststoffmaterial oder Polymermaterial hergestellt sind bzw. ist oder ein solches umfassen bzw. umfaßt, insbesondere wobei das Kunststoffmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyolefmen, Polyamiden, Polyethern, PoIy- estern, Polyurethanen, Polyetheramiden, Polyesteramiden, Polytetrafluo- rethylenen und/oder Polymeren oder Copolymeren auf Cellulosebasis sowie Derivaten der vorgenannten Verbindungen, insbesondere wobei die erste Sperrschicht (3a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, eine polyurethanbasierte Membran oder eine Membran auf Basis von Polytetrafluorethylen sind bzw. ist.
19. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Sperrschicht (3a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), bezogen auf die jeweilige Fläche ohne Durchbrechungen (4a, 4b) und unabhängig voneinander, kontinuierliche, insbesondere geschlossen aus- gebildet sind bzw. ist und/oder wobei die erste Sperrschicht (3 a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, eine Dicke von 1 bis 500 μm, insbesondere 1 bis 250 μm, vorzugsweise 1 bis 100 μm. bevorzugt 1 bis 50 μm, besonders bevorzugt von 2,5 bis 30 μm, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 25 μm, aufweisen bzw. aufweist.
20. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Sperrschicht (3a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, mehrschichtig ausgebildet sind bzw. ist, insbesondere wobei die jeweiligen Schichten der Sperrschichten (3a, 3b) gleich oder verschieden sind und/oder wobei die erste Sperrschicht (3a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, als ein mehrschichtiges Sperrschichtlaminat und/oder als ein mehrschichtiger Sperrschichtverbund ausgebildet sind bzw. ist, insbesondere wobei das Sperrschichtlaminat und/oder der Sperrschichtverbund aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen besteht.
21. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Adsorptionsschicht (5) diskontinuierlich ausgebildet ist und/oder wobei die Adsorptionsschicht (5) als ein Adsorptionsflächenfϊl- ter ausgebildet ist.
22. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsmaterial der Adsorptionsschicht (5) ein Material auf Basis von Aktivkohle, insbesondere in Form von Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasern, ist.
23. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Adsorptionsschicht (5) als Adsorptionsmaterial diskrete Aktivkohleteilchen, vorzugsweise in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle"), umfaßt, insbesondere wobei der mittlere Durch- messer der Aktivkohleteilchen insbesondere < 0,5 mm, vorzugsweise
< 0,4 mm, bevorzugt < 0,35 mm, besonders bevorzugt < 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt < 0,25 mm, beträgt und/oder der mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen mindestens 0, 1 mm beträgt.
24. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Adsorptionsschicht (5) als Adsorptionsmaterial Aktivkohlefasern, insbesondere in Form eines Aktivkohleflächengebildes, umfaßt, insbesondere wobei das Aktivkohleflächengebilde ein Flächengewicht von 20 bis 200 g/m , insbesondere 50 bis 150 g/m , aufweist und/oder insbesondere wobei das Aktivkohleflächengebilde ein Aktivkohlegewebe, -gewirke, -gelege oder -verbundstoff, insbesondere auf Basis von karbonisierter und aktivierter Cellulose und/oder eines karbonisierten und aktivierten Acrylnitrils, ist.
25. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei die Aktivkohle eine innere Oberfläche (BET) von mindestens 800 m /g, insbesondere von mindestens 900 m /g, vorzugsweise von mindestens 1.000 m /g, bevorzugt im Bereich von 800 bis 1.500 m /g, aufweist.
26. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsmaterial der Adsorptionsschicht (5), insbesondere die Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasern, außerdem mit mindestens einem Katalysator imprägniert ist, insbesondere wobei als Kataly- sator Enzyme und/oder Metallionen, vorzugsweise Kupfer-, Silber-,
Cadmium-, Platin-, Palladium-, Zink- und/ oder Quecksilberionen, verwendet sind und/oder insbesondere wobei die Menge an Katalysator 0,05 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Adsorptionsschicht (5), be- trägt.
27. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) eine zwischen der Adsorptionsschicht (5) und der ersten Sperrschicht (3 a) angeordnete erste Zwischen- schicht (6a) und/oder eine zwischen der Adsorptionsschicht (5) und der zweiten Sperrschicht (3 b) angeordnete zweite Zwischenschicht (6b) aufweist.
28. Adsorptionsfiltermaterial nach Anspruch 27, wobei die erste Zwischen- schicht (6a) und/oder die zweite Zwischenschicht (6b), unabhängig voneinander ein vorzugsweise luftdurchlässiges Textilmaterial, insbesondere ein textiles Flächengebilde, ist bzw. sind, insbesondere wobei das Textilmaterial jeweils ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies, Schaumstoffschicht oder Textilverbundstoff ist und/oder wobei das Tex-
2 tilmaterial ein Flächengewicht von 5 bis 250 g/ m , insbesondere 10 bis
2 2
200 g/ m , vorzugsweise 20 bis 100 g/ m , aufweist und/oder insbesondere wobei die erste Sperrschicht (3a) und/oder die zweite Sperrschicht (3b), unabhängig voneinander, als kontinuierliche Schicht auf der jeweiligen Zwischenschicht (6a) und/oder der zweiten Zwischenschicht (6b) aufgetragen sind bzw. ist.
29. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) eine im Tragezustand dem Träger abgewandte, der ersten Sperrschicht (3 a) zugeordnete Abdeckschicht aufweist, insbesondere wobei die Abdeckschicht ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies oder Textilverbundstoff ist und/oder wobei die
Abdeckschicht ein Flächengewicht von 20 bis 200 g/ m , insbesondere 30 bis 150 g/ m , vorzugsweise 50 bis 120 g/ m , aufweist und/oder wobei die Abdeckschicht abriebfest ausgebildet ist und insbesondere aus einem abriebfesten Textilmaterial besteht und/oder wobei die Abdeck- Schicht hydro- und/oder oleophobiert und/oder plasmabehandelt ist.
30. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) eine im Tragezustand dem Träger zugewandte, der zweiten Sperrschicht (3b) zugeordnete Innenschicht aufweist, insbesondere wobei die Innenschicht ein Gewebe, Gewirke,
Gestricke, Gelege, Vlies oder Textilverbundstoff ist und/oder wobei die Abdeckschicht ein Flächengewicht von 5 bis 75 g/ m , insbesondere 10
2 2 bis 50 g/ m , vorzugsweise 15 bis 30 g/ m , aufweist.
31. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die einzelnen Schichten (3a, 5, 3b) des Adsorptionsfiltermaterials (1) jeweils miteinander verbunden sind und/oder wobei die einzelnen Schichten (3a, 5, 3b) des Adsorptionsfiltermaterials (1) einen Verbund ausbilden.
32. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) eine Dicke (d) von 0,1 mm bis 20 mm, insbesondere 0,5 mm bis 15 mm, vorzugsweise 1 mm bis 10 mm, bevorzugt 2 mm bis 8 mm aufweist und/oder wobei das Adsorpti- onsfiltermaterial (1) ein Flächengewicht von 50 bis 1.000 g/ m , insbesondere 75 bis 750 g/ m , vorzugsweise 100 bis 550 g/ m , bevorzugt 150 bis 450 g/ m , aufweist.
33. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) bei 25 0C und bei einer Dicke der Sperrschichten (3a, 3b) von jeweils 50 μm eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 15 1 / m pro 24 h, insbesondere minde- stens 20 1 / m 2 pro 24 h, vorzugsweise mindestens 25 l / m 2 pro 24 h, aufweist und/oder wobei das Adsorptionsfϊltermaterial (1) einen Wasser- dampfdurchgangswiderstand R^ unter stationären Bedingungen, gemessen nach DIN EN 31 092: 1993 (Februar 1994) und internationaler Norm ISO 11 092, bei 35 0C von höchstens 25 (m2 • Pascal) / Watt, insbeson- dere höchstens 20 (m « Pascal) / Watt, vorzugsweise höchstens 13
(m • Pascal) / Watt, bei einer Dicke der Sperrschichten (3a, 3b) von jeweils 50 μm aufweist und/oder wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) eine Barrierewirkung gegenüber chemischen Kampfstoffen, insbesondere Bis[2-chlorethyl]sulfid (Senfgas, Lost, Gelbkreuz), gemessen im Dif- fusionsströmungstest, von höchstens 4 μg / cm pro 24 h, insbesondere höchstens 3,5 μg / cm pro 24 h, vorzugsweise höchstens 3,0 μg / cm pro 24 h, besonders bevorzugt höchstens 2,5 μg / cm pro 24 h, bei einer Dicke der Sperrschichten (3a, 3b) von 50 μm aufweist.
34. Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, das Adsorptionsfiltermaterial (1) gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig, ist, insbesondere wobei die Gas- bzw. Luftdurchlässigkeit des Ad-
-2 -1 sorptionsfiltermaterials (1) mindestens 10 1 * m β s , insbesondere min-
2 1 2 -1 destens 30 1 « m" * s , vorzugsweise mindestens 50 1 *m * s , besonders bevorzugt mindestens 100 l*m" * s" , ganz besonders bevorzugt minde-
2 1 2 -1 stens 400 l* m~ * s , und/oder bis zu 10.000 l * m * s bei einem Strömungswiderstand von 127 Pa beträgt, und/oder wobei das Adsorptionsfiltermaterial (1) eine Wasserdampfdurchgangsrate von mindestens
2 2
5 l/m pro 24 h, insbesondere mindestens 10 l/m pro 24 h, vorzugsweise mindestens 15 l/m pro 24 h, besonders bevorzugt mindestens 20
2 2 l/m pro 24 h, ganz besonders bevorzugt mindestens 25 l/m pro 24 h, aufweist.
35. Verfahren zur Herstellung des Adsorptionsfiltermaterial (1) nach den vorangehenden Ansprüchen, wobei mindestens eine erste, eine Vielzahl von Durchbrechungen (4a) 5 aufweisende Sperrschicht (3a) und mindestens eine zweite, eine Vielzahl von Durchbrechungen (4b) aufweisende Sperrschicht (3b) sowie eine zwischen der ersten Sperrschicht (3 a) und der zweiten Sperrschicht (3 b) angeordnete Adsorptionsschicht (5) miteinander zu einem Adsorptionsfiltermaterial (1), insbesondere wie zuvor definiert, kombiniert, insbe- l o sondere verbunden werden, vorzugsweise mittels Laminierung, wobei die erste Sperrschicht (3a) und die zweite Sperrschicht (3b) derart angeordnet werden, daß die Durchbrechungen (4a) und die Durchbrechungen (4b) nicht überlappend und/oder nicht deckungsgleich angeord- 15 net werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die erste Sperrschicht (3a) und die zweite Sperrschicht (3b) jeweils mit Markierungen (I Ia, I Ib) versehen werden, wobei die Markierungen (I Ia, I Ib) eine vorzugsweise visuell 0 erfaßbare Positionsbestimmung der Durchbrechungen (4a, 4b) ermöglichen, insbesondere so daß bei Herstellung des Adsorptionsfiltermaterials (1) anhand der Markierungen (I Ia, 1 Ib) eine Überlappung und/oder eine Überdeckung der Durchbrechungen (4a, 4b) vermieden wird, insbesondere ein Versatz und/oder eine Beabstandung der Durchbrechungen (4a,
25 4b) gezielt eingestellt wird.
37. Schutzmaterialien, insbesondere für den zivilen oder militärischen Bereich, insbesondere Schutzbekleidung, wie Schutzanzüge, Schutzhandschuhe, Schutzschuhwerk, Schutzsocken, Kopfschutzbekleidung und
30 dergleichen, sowie Schutzabdeckungen, wie Zelten, Schlafsäcken, vorzugsweise alle vorgenannten Schutzmaterialien für den ABC-Einsatz, hergestellt unter Verwendung eines Adsorptionsfiltermaterials nach einem der vorangehenden Ansprüche und/oder aufweisend ein Adsorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche.
35
38. Filter und Filtermaterialien, insbesondere zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie ABC-Schutzmaskenfilter, Geruchsfilter, Flächenfilter, Luftfilter, insbesondere Filter für die Raumluftreinigung, ad- sorptionsfähige Trägerstrukturen und Filter für den medizinischen Bereich, hergestellt unter Verwendung eines Adsorptionsfiltermaterials nach einem der vorangehenden Ansprüche und/oder aufweisend ein Ad- sorptionsfiltermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche.
39. Verwendung eines Adsorptionsfϊltermaterials nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung von Schutzmaterialien aller Art, insbesondere von Schutzbekleidung, insbesondere für den zivilen oder militärischen Bereich, wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhwerk, Schutzsocken, Kopfschutzbekleidung und dergleichen, und von Schutzabdeckungen aller Art, vorzugsweise alle vorgenannten
Schutzmaterialien für den ABC-Einsatz.
40. Verwendung eines Adsorptionsfiltermaterials nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung von Filtern und Filtermaterialien aller Art, insbesondere zur Entfernung von Schad-, Geruchs- und Giftstoffen aller Art, insbesondere aus Luft- und/oder Gasströmen, wie ABC- Schutzmaskenfiltern, Geruchsfiltern, Flächenfiltern, Luftfiltern, insbesondere Filtern für die Raumluftreinigung, adsorptionsfähigen Trägerstrukturen und Filtern für den medizinischen Bereich.
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