WO2002072232A1 - Einsatz gerauhter textilien als pollenfilter - Google Patents

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WO2002072232A1
WO2002072232A1 PCT/EP2002/002565 EP0202565W WO02072232A1 WO 2002072232 A1 WO2002072232 A1 WO 2002072232A1 EP 0202565 W EP0202565 W EP 0202565W WO 02072232 A1 WO02072232 A1 WO 02072232A1
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pollen
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PCT/EP2002/002565
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Andreas Schröder
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Tesa Ag
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D39/08Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/083Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604Arrangement of the fibres in the filtering material
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/95Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes
    • F24F8/96Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes for removing pollen

Definitions

  • the invention relates to the use of roughened textile fabrics as a protection system against the ingress of dust-like allergens transported through the atmospheric air, such as pollen dust and fungal spores, in living and working spaces by means of the full-surface attachment in front of windows and doors.
  • pollinosis hay fever
  • the allergic reaction to a pollen allergy usually manifests itself as reddening and tearing of the eyes (conjunctivitis), sneezing attacks (rhinitis) and irritable cough (bronchial asthma) as early reactions.
  • conjunctivitis reddening and tearing of the eyes
  • rhinitis sneezing attacks
  • irritable cough bronchial asthma
  • neurodermatitis or eczema on the skin are known as a late reaction to pollen allergy.
  • Pollen allergies are triggered by the hereditary factors of wind-flowering plants, which, in contrast to insect-flowering plants, use the air movement to transmit their male hereditary factors. For this reason, pollen from wind-flowered plants is generally smaller than that from insect-flowered plants. Frequently occurring sizes are in the range from 15 to 50 ⁇ m.
  • Well-known examples of wind-flowered plants that trigger pollenailergic reactions are birch, hazel, mugwort and a number of types of grass.
  • Protective systems installed in front of windows and doors to prevent the penetration of larger objects such as insects into living spaces are known as fly screens.
  • DE 30 45 723 A1 describes curtains, nets, filters or sieves for such a purpose, which are attached to window or door frames by means of push buttons. Due to their relatively large mesh sizes of 1 to 2 mm, they do not have sufficient protection against pollen dust.
  • Filtration systems that remove air from pollen, germs and spores are used, for example, in air conditioning technology and in automobiles.
  • the filter effect is achieved in DE 39 04 623 A1, for example, by using multi-layer filter mats made of nonwovens.
  • the laminate of filter mats is additionally zigzag folded.
  • the filter effect against pollen is achieved by the fibrousness of the nonwovens, since the spaces between the fibers are smaller than the pollen to be filtered.
  • a window protection device against pollen, germs and spores is given, for example, in DE 197 22 326 A1.
  • a fleece is applied as a protective device, but not over the full area in front of the window pane, but rather in the two wedge-like spaces and the rectangular opening at the top of a window in the tilted position.
  • the filter is designed as a full-surface system to be installed in front of the window.
  • the arrangement consists of a shrink film to be attached in front of the window, which has a recess in one area into which a filter fleece is glued by means of a double-sided adhesive tape.
  • the filter consists of a nonwoven made of plastic fibers with an electrostatic effectiveness and very fine pores for the separation of dust particles with a particle size below 1 ⁇ m.
  • the fleece is additionally reinforced by a scrim.
  • An example of the filtering of pollen and dust particles by tissue is illustrated in WO 94/09884 A1.
  • the filter effect is achieved by a fabric made of microfilaments with spacing of the filaments in the order of 30 ⁇ m.
  • Textile fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics and knitted fabrics often offer advantages in terms of mechanical stability compared to nonwovens. For this reason, nonwovens have to be consolidated in a further step in the manufacturing process.
  • a disadvantage of using nonwovens is also the less favorable air permeability and visual transparency with the same basis weight, for example in the order of 50 to 100 g / m 2 .
  • irregularities in the transparency over the fleece surface often occur due to which they are additionally processed by combing processes. The problem of visual transparency was therefore avoided in some of the pollen protection systems described by the special type of attachment to the window.
  • textile fabrics describes the entirety of all possibilities to represent textiles from thread material through common surface formation processes such as knitting, knitting or weaving, without wishing to commit to a technique here.
  • Fundamentals about textile surface formation processes can be researched in Alfons Hofer: “Stoffe 2", 1983, German specialist book publisher or “Kettnittpraxis", Issue 4, 1970, pages 19-20, technologies of warp knitting.
  • the roughening of fabrics is carried out by a roughening process after the surface forming process. It is generally done by guiding the textile web over scratching tools; these are usually implemented as sharp-edged rollers with blades or steel brushes. When roughening, individual filaments of the thread material are pulled out of the thread or even severed, but the filament ends remain in the thread. Further information can be found in Peter / Rouette: “Fundamentals of Textile Finishing", Deutscher ausbuchverlag Frankfurt, 1989.
  • textured textiles are used due to their pleasant feel for clothing, for example as a front fixture in high-quality outerwear. uses, but they are also used as paving material.
  • the use of roughened textile fabrics as pollen protection in front of window areas and door openings as well as for other ventilation entrances is a new field of application and should be protected.
  • the use of a roughened textile fabric offers the advantage over the cited approach of achieving a filtration of pollen by means of the small distance between warp and weft threads in fabrics that the filaments narrow the distance between the threads due to the roughening process and thereby the distances between the threads Filaments of two adjacent threads and / or the filaments of a single thread come about, which are impassable for pollen.
  • the filaments expand the two-dimensional fabric into the third dimension.
  • the filaments thus set up mean, on the one hand, a longer flow path means a longer contact time of the air with the filter material and, on the other hand, an increase in the filter surface, which leads to improved filter properties.
  • the object of the proposed invention is to provide a woven or knitted fabric which can be used as a pollen protection over the entire area of windows and doors.
  • the invention relates to a textile fabric, preferably a knitted fabric, which has at least one roughened surface.
  • the weight per unit area of the textile fabric is from 30 to 200 g / m 2 , preferably between 40 and 100 g / m 2 .
  • the filaments of the threads consist in particular of a polyester and are continuous filaments with a diameter of 10 to 100 ⁇ m, preferably 10 to 50 ⁇ m, particularly preferably 10 to 25 ⁇ m.
  • the thread material has in particular a diameter of 50 to 500 ⁇ m, preferably 50 to 300 ⁇ m.
  • the textile fabric consists in particular of a multi-thread system.
  • the warp threads are meshed in particular in the form of the tricot weave according to DIN 53883 with a number of wales from 50 to 500, preferably from 100 to 300 and a number of stitches from 100 to 600, preferably from 150 to 300.
  • Areas of application for the pollen protection system include windows in house walls, roof windows and door openings such as balcony and terrace doors and the like.
  • the problem of the impassability of the door can be solved by a special design of the fastening system.
  • Another application is in car windows, which allows a pollen allergy to open the window during the summer months.
  • the pollen protection system is attached to the outer rebates for windows that are swung into the interior of the room when the swivel opening is opened, for windows that swivel outwards on the inner rebates.
  • roof windows as a permanent bed net or easily removable travel bed net are part of the inventive concept.
  • Other forms of pollen protection consist of a system to be attached to a stroller and as a bed net for baby beds, as a conventional curtain or in a pollen protection roll that is only unrolled in front of the window when required. Additional embodiments of pollen protection arise from the use of pollen protection in ventilation openings on roofs, such as in buses.
  • Another embodiment of the pollen protection system consists of the assembly into a wedge-like system, which is attached in the opening gap that is formed when the tilt-and-turn window or a tilt-and-tilt door is open in the tilted position.
  • the pollen protection can be designed in such a way that it is also possible to mount it in the opening gaps that form in swing-sash windows, the sash of which can be swung open via two horizontal, centrally arranged bearings.
  • Further embodiments of the pollen protection are the insertion of the filter according to the invention into a recess in a film or other material by means of conventional fastening techniques, for example for reasons of cost or for framing, which is then attached in front of the ventilation device to be covered, such as a window.
  • the content of the invention also covers covering the pollen protection by a protective device against mechanical loads such as, for example, a grid or a coarse-mesh fabric or the like.
  • the invention encompasses the use of the filter material in air-conditioning ventilation devices, for example in ventilation for buildings, caravans or motor vehicles, also as a filter insert in window frame material or even a glass pane itself. Further embodiments are in the leisure sector, for example use in tents or in front of manholes of boat cabins.
  • An additional embodiment is the use of the filter material as a head protection hood or face, eye, mouth or nose protection.
  • the pollen protection system can be installed in different ways. For example, an attachment by means of a mushroom tape provided with adhesive on one side is advantageous.
  • the mushroom tape is glued into the fold of the window so that it frames the window opening to be fitted. After adjusting to the size of the window, the pollen protection fabric is pressed onto the mushroom band and held in place by the mushrooms.
  • a mushroom tape instead of the use of a Velcro tape, this is another embodiment.
  • Another possibility of attachment is the use of an additional mushroom tape, which has a felt-like material instead of the adhesive.
  • the additional mushroom tape with the fleece side is applied to the bonded mushroom tape, then the pollen protection fabric is attached.
  • the advantage of using an additional mushroom band is that it is easier to dismantle and reassemble the pollen protection, for example at the end and when the pollen flight period resumes. Since the pollen protection knitted fabric is individually cut by the user, the knitted fabric structure must also be protected against damage to the knitted fabric structure, such as unintentional pulling out of the weft threads.
  • By attaching the fleece mushroom tape a protective effect similar to that of a hem can be achieved on the pollen protection fabric.
  • the pollen protection fabric equipped with the fleece mushroom tape can be rolled up along the door rebate in the applied state, thus allowing the door to be passed without having to completely remove the system.
  • a further embodiment of the fastening system consists in the use of adhesive materials such as, for example, single-sided or double-sided adhesive tapes, types of other double-sided adhesive materials such as tesa® power strips or the gluing in of the pollen protection only with the aid of an adhesive.
  • Additional embodiments represent the fastening of the pollen protection by means of nails, tacks, hooks, screws, clamps, buttons, snap fasteners, staples or with the aid of a curtain rail.
  • An attachment is also conceivable by means of a hem located on the edge of the pollen protection or attached to it in other ways Auxiliary struts that are fixed in clamping devices attached to the window frame.
  • Knitted fabric 1 Manufacturer: Mattes & Ammann Pattern number: 30961
  • Material polyester Structure: fringe laying with non-textured weft threads in partial weft
  • Non-textured weft thread inserted into the fringe connects two fringes zigzag separated by a fringe Mesh density: 39200 Weight: 85 g / m 2
  • Knitted fabric 2 Manufacturer: Mattes & Ammann
  • the mesh density was determined in accordance with DIN 53883.
  • a stereomicroscope of the Leica brand, type WILD M3Z was used as the measuring device, with the associated line scale with a scale division value of 1 mm.
  • the measuring principle is based on simultaneous particle counting using two particle counting devices.
  • Birch pollen is atomized and introduced into an air flow through a tubular test setup using compressed air.
  • the suction funnels of two commercial particle counters one of which is covered with the test sample, the other is not covered for reference.
  • the particle counters deliver particle numbers for each measurement simultaneously for the case of the uncovered and the case covered with the test sample.
  • a single value E for the filter effect of the pattern can be calculated from the two measured values:
  • the value of the filter effect compared to birch pollen F given in the examples is made up of ten individual measurements due to the very high standard deviation of the individual values.
  • the determination of the apparatus constant which occurs due to the incompletely homogeneous distribution of the pollen in the air flow and apparatus differences in the particle counting devices, can be dispensed with.
  • the comparison limit of this method is 10%, ie differences in the filter effect of two samples of more than 10% are significant. Since particles in the room air are also recorded by both particle counters, but it is not known how much room air particles are filtered, the individual values were not corrected.
  • the experimental setup consists of a tubular housing. At the air inlet there is a blower for adjusting the air flow through the tubular housing, which draws in ambient air and conveys it through the housing. At the air outlet are the suction funnels of the particle counter and the impeller of an anemometer. The birch pollen is introduced on the suction side of the fan.
  • the tubular test setup has a length of 1.6 m and a diameter of 0.29 m with a circular cross-section.
  • the tube walls are made of aluminum sheet with a thickness of 1 mm.
  • the air flow is realized by a fan sealingly connected to the housing inlet, which can continuously generate wind speeds of up to 5 m / s via a control device.
  • the diameter of the blower is flush with the diameter of the housing.
  • a ball bearing fan with high air performance from Ziehl EBM was used for this test apparatus.
  • the suction funnels of the particle counting devices and the impeller of the anemometer are attached to the outlet opening of the housing at the outermost radius and protrude 3 to 4 cm into the outlet opening.
  • the suction funnels and the impeller are aligned parallel to the air flow.
  • the clarification of the exact positions of the suction funnels and the impeller is made on the basis of the illustration by means of a clock face. Seen in the direction of flow, the suction funnels take up positions 5:30 and 6:30 a.m., the impeller 7 o'clock.
  • Devices from the company Kratel, type Partoscope R and the particle monitor 28DD, from Deha, are used as particle counters. Both devices have several measuring channels for different particle size ranges. This enables particle size ranges from greater than 0.3 to greater than 5 ⁇ m for the Partoscope R counter and particle size ranges from greater than 0.3 to greater than 10 ⁇ m for the 28 DD counter to be determined distributively and cumulatively.
  • the measured values used for the determination of the filter effect represent the measured number of particles for both particle counters cumulatively for the measuring range of greater than 3 ⁇ m.
  • the measuring time for determining the reference and comparison values was 60 s for both devices.
  • the air speed is measured by an anemometer from Schiltknecht Ing, type mini-air IV. The results of the tests were achieved with a wind speed of 3 m / s.
  • Natural birch pollen is used as the test substance.
  • the birch pollen has a size range of approximately 10 ⁇ m to 30 ⁇ m in diameter and is approximately spherical. Birch pollen for medical purposes can be obtained from Allergon (Sweden). The measurement results were generated with the birch pollen species Betula lutea.
  • the birch pollen is introduced into the air flow by spraying birch pollen vertically in the middle in front of the suction side of the blower from a storage container via a hose system using compressed air. For this, about 0.001 g of birch pollen are weighed into a 100 ml Erienmeyer flask with a cut as a storage container. The Erlenmeyer flask is closed with a gas inlet tube with a cut and outlet opening that matches the Erienmeyer flask.
  • the compressed air supply is connected to a three-way valve by means of a hose.
  • the two other connections of the three-way valve are connected to a volume flow measuring device and the inlet opening of the gas inlet pipe of the Erienmeyer flask via hoses.
  • the outlet opening of the receptacle is connected by a hose to a glass tube, which is located centrally and vertically directly above the suction side of the blower.
  • the position of the three-way valve can either be used to measure the volume flow of the compressed air or to direct the compressed air through the storage vessel to atomize the pollen.
  • a compressed air volume flow of 15 l / min was set for the measurement results.
  • the patterns are attached in front of the suction funnels of the particle measuring devices by gluing an approximately circular pattern with a diameter of approximately 4.5 cm onto a suitable circular frame.
  • the frame has been equipped with a double-sided adhesive tape. Tesa® 4965 was used as the adhesive tape. Before the particle measurement, the frame and the sample are pushed over the suction funnel of one of the two particle counters.

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Abstract

Verwendung eines textilen Flächengebildes zur Anbringung vor Fenstern oder Türen zum Schutz vor staubförmigen Allergenen wie Pollen oder Hausstaub mit mindestens einer aufgerauhten Seite.

Description

Beschreibung
Einsatz gerauhter Textilien als Pollenfilter
Die Erfindung bezieht sich auf den Einsatz gerauhter textiler Flächengebilde als Schutzsystem gegen das Eindringen staubförmiger, durch die Atmosphärenluft transportierter Allergene wie zum Beispiel Pollenstaub und Pilzsporen in Wohn- und Arbeitsräume durch die vollflächige Anbringung vor Fenstern und Türen.
Seit Jahren wird in der Bundesrepublik das Auftreten von Pollinose (Heuschnupfen), also der allergischen Reaktion der Schleimhäute des Auges sowie der oberen und unteren Atemwege mit Blütenpollen und anderen durch die Luft transportierten Allergenen, in der Bevölkerung verfolgt. Dabei wurde ermittelt, daß in Deutschland in den letzten Jahren der Bevölkerungsanteil bei etwa 11 bis 15 % liegt. Die allergische Reaktion einer Pollenaller- gie äußert sich meist durch Rötungen und Tränenfluß der Augen (Konjunktivitis), Niesattacken (Rhinitis) sowie Reizhusten (Asthma bronchiale) als Frühreaktionen. Als Spätreaktion auf die Pollenallergie sind zum Beispiel Neurodermitis oder Ekzeme an der Haut bekannt. Als weitreichendere Konsequenzen neben den persönlichen Beschwerden der Betroffenen lassen sich Verdienstausfall beziehungsweise Arbeitsunfähigkeit während der Pollenflugperiode oder Anstieg von ärztlichen Behandlungskosten leicht ableiten, so daß für ein Pollenschutzgitter im Sinne der Erfindung zur Anbringung vor Fenster und Türen von Wohn- und Arbeitsräumen ein großer Bedarf besteht. Weiteres über Pollinose läßt sich im Ratgeber Pollenallergie, Ute Künkele, München 1992 recherchieren.
Pollenallergien werden durch die Erbanlagen von windblütigen Pflanzen ausgelöst, die im Gegensatz zu insektenblütigen Pflanzen die Luftbewegung zum Übertragen ihrer männlichen Erbanlagen nutzen. Pollen von windblütigen Pflanzen sind aus diesem Grund in der Regel kleiner als die insektenblütiger Pflanzen. Häufig vorkommende Größen liegen im Bereich von 15 bis 50 μm. Bekannte Beispiele von windblütigen Pflanzen, die pollenailer- gische Reaktionen auslösen, sind Birke, Hasel, Beifuß und eine Reihe von Gräserarten. Vollflächig vor Fenstern und Türen angebrachte Schutzsysteme, die das Eindringen von größeren Objekten wie zum Beispiel Insekten in Wohnräume verhindern sollen, sind als Fliegengitter bekannt. In DE 30 45 723 A1 werden zum Beispiel Gardinen, Netze, Filter oder Siebe für einen solchen Zweck beschrieben, die mittels Druckknöpfen an Fensteroder Türrahmen angebracht werden. Aufgrund ihrer relativ großen Maschenweiten von 1 bis 2 mm besitzen diese keine ausreichende Schutzwirkung vor Pollenstaub.
Filtrationseinrichtungen, die Luft von Pollen, Keimen und Sporen befreien, finden bei- spielsweise Einsatz in der Klimatechnik und im Automobil. Die Filterwirkung wird in DE 39 04 623 A1 zum Beispiel dadurch erreicht, daß mehrlagige Filtermatten aus Vliesstoffen eingesetzt werden. Zur Erhöhung des Kontaktes der partikelbeladenen Luft mit dem Filter wird das Laminat aus Filtermatten zusätzlich zickzackgefaltet. Die Filterwirkung gegen Pollen wird durch die Faserigkeit der Vliese erzielt, da die Zwischenräume der Fasern kleiner als die zu filternden Pollen sind.
Eine an Fenstern angebrachte Schutzvorrichtung gegen Pollen, Keime und Sporen wird zum Beispiel in DE 197 22 326 A1 angegeben. Hier erfolgt die Anbringung ebenfalls eines Vlieses als Schutzvorrichtung jedoch nicht vollflächig vor der Fensterscheibe, son- dem in den beiden keilartigen Zwischenräumen sowie der rechteckigen Öffnung an der Oberseite eines in Kippstellung stehenden Fensters.
Eine weitere Möglichkeit zur Filterung von Pollen etc. wird in DE 297 01 218 U vorgeschlagen. Der Filter ist dabei als vollflächig vor dem Fenster anzubringendes System ausgearbeitet. Die Anordnung besteht aus einer vor dem Fenster anzubringenden Schrumpffolie, die in einem Bereich eine Aussparung besitzt, in die mittels eines doppelseitig klebenden Bandes ein Filtervlies eingeklebt wird.
Einen höher entwickelten Ansatz eines Pollenfilters beschreibt DE 198 56 490 A1. Der Filter besteht in diesem Fall aus einem Vliesstoff aus Kunststoffasem mit einer elektrostatischen Wirksamkeit und feinsten Poren zur Abscheidung von Staubpartikeln mit einer Partikelgröße unterhalb von 1 μm. Das Vlies ist in diesem Beispiel zusätzlich durch ein Fadengelege verstärkt worden. Ein Beispiel für die Filterung von Pollen und Staubpartikel durch Gewebe wird in WO 94/09884 A1 veranschaulicht. Die Filterwirkung wird in diesem Fall durch ein Gewebe aus Mikrofilamenten mit Abständen der Filamente in der Größenordnung von 30 μm erreicht.
Textile Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke und Gestricke bieten gegenüber Vliesen häufig Vorteile in der mechanischen Stabilität. Vliese müssen aus diesem Grund im Herstellprozeß in einem weiteren Schritt verfestigt werden. Ein Nachteil bei Einsatz von Vliesen liegt zudem in der ungünstigeren Luftdurchlässigkeit und visuellen Transparenz bei gleichem Flächengewicht, zum Beispiel in der Größenordnung von 50 bis 100 g/m2. Zudem treten bei Vliesen oft Unregelmäßigkeiten in der Transparenz über die Vliesfläche verteilt auf, aufgrund dessen sie durch Kämmprozesse zusätzlich aufbereitet werden. Das Problem der visuellen Transparenz wurde bei einigen der beschriebenen Pollenschutzsysteme daher durch die spezielle Art der Anbringung am Fenster umgangen.
Der Ansatz, durch Einsatz eines gerauhten textilen Flächengebildes eine Filterwirkung gegen Pollen zu erzielen, ist neu und soll geschützt werden.
Der Ausdruck textile Flächengebilde beschreibt die Gesamtheit aller Möglichkeiten, aus Fadenmaterial durch gängige Flächenbildungsprozesse wie Stricken, Wirken oder Weben Textilien darzustellen, ohne sich hier auf eine Technik festlegen zu wollen. Grundlegendes über textile Flächenbildungsprozesse läßt sich in Alfons Hofer: „Stoffe 2", 1983, Deutsch Fachbuchverlag oder „Kettwirkpraxis", Heft 4, 1970, Seite 19-20, Technologien der Kettwirkerei recherchieren.
Das Aufrauhen textiler Flächengebilde wird durch einen Aufrauhungsprozeß nach dem Flächenbildungsprozeß durchgeführt. Es geschieht generell durch das Führen der Textil- bahn über Kratzwerkzeuge, meist werden diese als scharfkantig, mit Schneiden oder Stahlbürsten besetzte Walzen realisiert. Beim Aufrauhen werden einzelne Filamente des Fadenmaterials aus dem Faden herausgezogen oder sogar durchtrennt, wobei die Fila- mentenden jedoch im Faden verbleiben. Weiteres läßt sich in Peter/Rouette: „Grundlagen der Textilveredlung", Deutscher Fachbuchverlag Frankfurt, 1989 nachschlagen.
Häufig werden gerauhte Textilien aufgrund ihrer angenehmen Haptik für Bekleidungs- zwecke beispielsweise als Frontfixierung im hochwertigen Oberbekleidungsbereich ver- wendet, sie finden aber auch als Pflastermaterial Einsatz. Die Verwendung von gerauhten textilen Flächengebilden als Pollenschutz vor Fensterflächen und Türöffnungen sowie für sonstige Lüftungseintritte ist ein neues Anwendungsfeld und soll geschützt werden.
Der Einsatz eines gerauhten textilen Flächengebildes bietet gegenüber dem zitierten Ansatz, durch den geringen Abstand von Kett- und Schußfäden bei Geweben eine Filtration von Pollen zu erzielen, den Vorteil, daß die Filamente durch den Aufrauhungsprozeß den Abstand zwischen den Fäden verengen und dadurch Abstände zwischen den Fila- menten zweier benachbarter Fäden und/oder den Filamenten eines einzigen Fadens zustande kommen, die unpassierbar für Pollen sind. Hinzu kommt, daß durch die Aufstellung der Filamente eine Ausdehnung des zweidimensionalen Flächengebildes in die dritte Dimension stattfindet. Die aufgestellten Filamente bedeuten somit einerseits durch einen längeren Strömungsweg eine größere Kontaktzeit der Luft mit dem Filtermaterial und andererseits eine Vergrößerung der Filteroberfläche, die zu verbesserten Filter- eigenschaften führt.
Auf diese Art ist beispielsweise eine höhere Luftdurchlässigkeit möglich, die eine bessere Belüftung der Räumlichkeiten ermöglicht, da für die Filtereigenschaft die Abstände von Kett- und Schußfäden nicht auf den Durchmesser der zu filternden Pollen erniedrigt wer- den müssen.
Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung ist es, ein Gewebe oder Gewirk anzugeben, welches als Pollenschutz vollflächig vor Fenstern und Türen eingesetzt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe, wie es im Hauptanspruch dargelegt ist. Gegenstand der Unteransprüche sind vorteilhafte Fortbildungen des Erfindungsgegenstandes.
Danach betrifft die Erfindung ein textiles Flächengebilde, bevorzugt ein Gewirk, welches mindestens eine aufgerauhte Oberfläche besitzt.
Das Flächengewicht des textilen Flächengebildes beträgt von 30 bis 200 g/m2, bevorzugt zwischen 40 und 100 g/m2. Die Filamente der Fäden bestehen insbesondere aus einem Polyester und sind Endlos- filamente mit einem Durchmesser von 10 bis 100 μm, vorzugsweise von 10 bis 50 μm, besonders bevorzugt von 10 bis 25 μm.
Das Fadenmaterial besitzt insbesondere einen Durchmesser von 50 bis 500 μm, bevorzugt von 50 bis 300 μm.
Das textile Flächengebilde besteht insbesondere aus einem Mehrfadensystem.
Die Kettfäden sind insbesondere in Form der Trikotbindung vermascht nach DIN 53883 mit einer Maschenstäbchenzahl von 50 bis 500, bevorzugt von 100 bis 300 und einer Maschenreihenzahl von 100 bis 600, bevorzugt von 150 bis 300.
Mit der Struktur der Kettfäden wurden weitere Kettfäden in der Form der geschlossenen Tuchbindung kombiniert.
Anwendungsfelder für das Pollenschutzsystem sind neben Fenstern in Häuserwänden auch Dachfenster und Türöffnungen wie Balkon- und Terrassentüren und dergleichen. Das Problem der Unpassierbarkeit der Tür kann durch eine spezielle Gestaltung des Befestig ungssystemes gelöst werden. Eine weitere Anwendung liegt bei Autofenstern, die einem Pollenallergiker während der Sommermonate das Öffnen des Fensters erlaubt.
Die Anbringung des Pollenschutzsystems erfolgt an den Außenfalzen für Fenster, die bei der Schwenköffnung in das Rauminnere geschwenkt werden, für nach außen schwenkende Fenster auf den Innenfalzen.
Andere Ausführungsformen für Dachfenster, als permanentes Bettnetz oder einfach demontierbares Reise-Bettnetz sind Bestandteil des Erfindungsgedanken. Weitere Aus- führungsformen eines Pollenschutzes bestehen in einem an einem Kinderwagen anzubringenden System sowie als Bettnetz für Babybetten, als herkömmlicher Vorhang oder in einem Pollenschutz-Rolle, welches nur bei Bedarf vor dem Fenster entrollt wird. Zusätzliche Ausführungsformen eines Pollenschutzes entstehen durch den Einsatz des Pollenschutzes in Lüftungsöffnungen von Dächern, wie beispielsweise in Autobussen. Eine weitere Ausführungsform des Pollenschutzsystems besteht in der Konfektionierung zu einem keilähnlichen System, welches bei einem in Kippstellung geöffneten Drehkippfenster oder einer Drehkipptür in dem sich bildenden Öffnungsspalt angebracht wird. Darüber hinaus kann der Pollenschutz derart ausgeführt sein, daß bei Schwingflügel- fenstern, deren Flügel sich über zwei horizontale, mittig angeordnete Lager aufschwingen läßt, die Anbringung ebenfalls in den sich bildenden Öffnungsspalten möglich ist.
Weitere Ausführungsformen des Pollenschutzes sind das Einsetzen des erfindungsgemäßen Filters in eine Aussparung einer Folie oder eines anderen Materials mittels üblicher Befestigungstechniken, zum Beispiel aus Kostengründen oder zur Rahmung, welches anschließend vor der abzudeckenden Lüftungseinrichtung wie einem Fenster angebracht wird. Ebenfalls Inhalt der Erfindung ist das Bedecken des Pollenschutzes durch eine Schutzvorrichtung vor mechanischen Belastungen wie beispielsweise durch ein Gitter oder ein grobmaschiges Gewebe o.a.
Weiterhin umfaßt die Erfindung den Einsatz des Filtermaterials in klimatechnischen Lüftungseinrichtungen wie zum Beispiel in der Belüftung für Gebäude, Wohnwagen oder Kraftfahrzeuge, auch als Filtereinsatz in Fensterrahmenmaterial oder sogar einer Glasscheibe selbst. Weitere Ausführungsformen liegen im Freizeitbereich wie zum Beispiel der Einsatz in Zelten oder vor Einstiegsöffnungen von Bootskajüten.
Eine zusätzliche Ausführungsform stellt der Einsatz des Filtermaterials als Kopfschutzhaube oder Gesichts-, Augen-, Mund- oder Nasenschutz dar.
Nachfolgend werden einige erfindungsgemäße Befestigungssysteme erläutert am Beispiel der Anbringung des Pollenschutzes an Fenstern, ohne die Befestigungsmöglichkeiten auf diese Ausführungsform beschränken zu wollen.
Das Montieren des Pollenschutzsystems kann auf unterschiedliche Arten durchgeführt werden. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Anbringung mittels eines einseitig klebend ausgerüsteten Pilzbandes. Das Pilzband wird dazu in den Falz des Fensters geklebt, so daß es die auszustattende Fensteröffnung einrahmt. Das Pollenschutzgewirk wird nach dem Anpassen auf die Größe des Fensters auf das Pilzband gedrückt und durch die Pilze festgehalten. Statt eines Pilzbandes statt ebenso der Einsatz eines Klettbands eine weitere Ausführung sform dar.
Eine weitere Möglichkeit des Anbringens stellt die Verwendung eines zusätzlichen Pilz- bandes dar, welches anstelle des Klebstoffs einen filzartigen Stoff besitzt. Nach der Aus- rüstung des Fensterrahmens mit dem klebenden Pilzband wird das weitere Pilzband mit der Vliesseite auf das verklebte Pilzband appliziert, anschließend erfolgt das Anbringen des Pollenschutzgewirks. Der Vorteil für die Verwendung eines zusätzlichen Pilzbandes liegt in der einfacheren Möglichkeit zur Demontage und erneuten Montage des Pollen- Schutzes beispielsweise bei Ende und beim Wiedereinsetzen der Pollenflugperiode. Da das Pollenschutzgewirk vom Anwender individuell zugeschnitten wird, muß darüber hinaus die Gewirkstruktur gegen das Beschädigen der Gewirkstruktur wie beispielsweise das unbeabsichtigte Herausziehen der Schußfäden geschützt werden. Durch das Anbringen des Vlies-Pilzbandes kann eine ähnliche Schutzwirkung am Pollenschutz- gewirk wie die eines Saumes erreicht werden. Für die Applizierung des Pollenschutzgewirks an Türen bietet sich zudem der Vorteil, daß das mit dem Vlies-Pilzband ausgerüstete Pollenschutzgewirk im applizierten Zustand entlang des Türfalzes aufgerollt werden kann und so ein Passieren der Tür ermöglicht wird, ohne das System vollständig entfernen zu müssen. Denkbar zum Ermöglichen des Passierens ist auch ein vertikaler Schlitz im Gewirk, der mit Hilfe eines ähnlich gestalteten Vlies-Pilzbandsystems verschlossen werden kann.
Ein weitere Ausführungsform des Befestigungssystems besteht in der Verwendung von klebenden Materialien wie zum Beispiel einseitig oder doppelseitig klebenden Klebebän- der, Arten von anderen beidseitig klebenden Materialien wie tesa®-Power-Strips oder das Einkleben des Pollenschutzes nur mit Hilfe eines Klebstoffs. Zusätzliche Ausführungsformen stellen das Befestigen des Pollenschutzes mittels Nägeln, Heftzwecken, Haken, Schrauben, Klemmen, Knöpfen, Druckknöpfen, Heftklammern oder mit Hilfe einer Vorhangschiene dar. Denkbar ist auch eine Befestigung über in einem Saum am Rand des Pollenschutzes befindliche oder auf andere Arten daran befestigte Hilfsstreben, die in am Blendrahmen des Fensters angebrachten Einklemmvorrichtungen fixiert werden.
Beispiel Im folgenden Beispiel wird die Filtrationswirkung gegenüber Birkenpollen von nicht gerauhtem zu gerauhtem Gewirk bei sogar geringerer Maschendichte verglichen, ohne die Erfindung auf das genannte Beispiel einschränken zu wollen. Weiterhin werden die eingesetzten Meßmethoden erläutert.
a) Vergleich der Filtrationswirkung von nicht gerauhter zu gerauhter Oberfläche
Gewirk 1 : Hersteller: Fa. Mattes & Ammann Musternummer: 30961 Material: Polyester Struktur: Fransenlegung mit nicht texturierten Schußfäden im Teilschuß Nicht texturierter in die Fransen eingelegter Schußfaden verbindet zickzackförmig zwei durch ein Franse getrennte Fransen Maschendichte: 39200 Flächengewicht: 85 g/m2
Filterwirkung gg. Birkenpollen F: 3 %
Gewirk 2: Hersteller: Fa. Mattes & Ammann
Musternummer: 30608
Material: Polyester
Struktur: Kombination Tuch/Trikotbindung
Flächengewicht: 55 g/m2 Maschendichte: 35800
Filterwirkung gg. Birkenpollen F: 40 %
Der Vergleich der Ergebnisse für die Filtrationswirkung gegen Birkenpollen zeigt bei Gewirk 2 bei sogar geringerer Maschendichte eindeutig den filtrationsunterstützenden Effekt des gerauhten Gewirks im Sinne der zu schützenden Erfindung.
b) Beschreibung der eingesetzten Meßmethoden
Bestimmung des Flächengewichtes Die in der Tabelle angegebenen Werte beziehen sich auf Herstellerangaben.
Bestimmung der Maschendichte
Die Bestimmung der Maschendichte wurde nach DIN 53883 durchgeführt. Als Meßein- richtung wurde ein Stereomikroskop der Marke Leica, Typ WILD M3Z verwendet mit zugehöriger Strichskala mit einem Skaleneinteilungswert von 1 mm.
Bestimmung der Filtrationswirkung gegenüber Birkenpollen
Das Meßprinzip basiert auf einer simultanen Partikelzählung mittels zweier Partikelzähl- meßgeräte.
In eine Luftströmung durch einen rohrförmigen Versuchsaufbau werden Birkenpollen mittels Preßluft zerstäubt und eingebracht. Am Gehäuseaustritt befinden sich die Ansaugtrichter zweier handelsüblicher Partikelzähler, von denen einer mit dem Prüfmuster bedeckt, der andere zur Referenz nicht bedeckt wird. Die Partikelzähler liefern pro Messung simultan Partikelanzahlen für den Fall des unbedeckten und des mit dem Prüfmuster bedeckten Fall. Aus den beiden Meßwerten kann ein Einzelwert E für die Filterwirkung des Musters berechnet werden:
Figure imgf000010_0001
Der in den Beispielen angegebene Wert der Filterwirkung gegenüber Birkenpollen F setzt sich aufgrund der sehr hohen Standardabweichung der Εinzelwerte aus zehn Εinzelmes- sungen zusammen. Durch Alternieren des mit dem Prüfmuster zu bedeckenden Ansaugtrichters kann auf die Bestimmung der Apparatekonstante, die aufgrund von nicht vollständig homogener Verteilung der Pollen in der Luftströmung und apparativen Unter- schieden der Partikelzählmeßgeräte auftritt, verzichtet werden. Die Vergleichsgrenze dieser Methode liegt bei 10 %, d.h. Unterschiede in der Filterwirkung zweier Muster von größer 10 % sind signifikant. Da auch in der Raumluft vorhandene Partikel von beiden Partikelzählern erfaßt werden, aber nicht bekannt ist, wie viel Raumluftpartikel gefiltert werden, wurde von einer Korrektur der Εinzelwerte abgesehen. Es läßt sich abschätzen, daß bei einer Verminderung der beiden Meßwerte um die Anzahl der Raumluftpartikel das Ergebnis für den Einzelwert der Filterwirkung höher besser ausfällt. Der Versuchsaufbau besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse. Am Lufteintritt befindet sich ein Gebläse zur Einstellung der Luftströmung durch das rohrförmige Gehäuse, welches Umgebungsluft ansaugt und durch das Gehäuse fördert. Am Luftaustritt sind die Ansaugtrichter der Partikelzählmeßgeräte angebracht sowie das Flügelrad eines Anemometers. An der Saugseite des Gebläses findet die Einbringung der Birkenpollen statt.
Der rohrförmige Versuchsaufbau besitzt eine Länge von 1,6m und einen Durchmesser von 0,29 m bei kreisförmigen Querschnitt. Die Rohrwandungen bestehen aus Alumi- niumblech mit einer Stärke von 1 mm.
Die Luftströmung wird durch ein am Gehäuseeintritt abdichtend angeschlossenes Gebläse realisiert, welches über eine Regeleinrichtung stufenlos Windgeschwindigkeiten von bis zu 5 m/s erzeugen kann. Der Durchmesser des Gebläses schließt mit dem Durchmesser des Gehäuses ab. Für diese Versuchapparatur wurde ein Kugellagerlüfter mit hoher Luftleistung der Firma Ziehl EBM verwendet.
Die Ansaugtrichter der Partikelzählmeßgeräte und das Flügelrad des Anemometers sind an der Austrittsöffnung der Gehäuses am äußersten Radius angebracht und ragen 3 bis 4 cm in die Austrittsöffnung hinein. Die Ansaugtrichter und das Flügelrad sind parallel zur Luftströmung ausrichtet. Die Verdeutlichung der genauen Positionen der Ansaugtrichter und des Flügelrades wird anhand der Veranschaulichung durch mittels ein Ziffernblatt einer Uhr vorgenommen. In Strömungsrichtung gesehen nehmen die Ansaugtrichter die Positionen 5:30 und 6:30 Uhr ein, das Flügelrad die Position 7 Uhr.
Als Partikelzähler werden Geräte der Firma Kratel, Typ Partoscope R und der Partikelmonitor 28DD, Fa. Deha eingesetzt. Beide Geräte besitzen mehrere Meßkanäle für verschiedene Partikelgrößenbereiche. Dadurch lassen Partikelgrößenbereiche von größer 0,3 bis größer 5 μm für den Zähler Partoscope R und Partikelgrößenbereiche von größer 0,3 bis größer 10 μm für den Zähler 28 DD distributiv und kumulativ bestimmen. Die für die Bestimmung der Filterwirkung benutzten Meßwerte stellen bei beiden Partikelzählern die gemessenen Partikelanzahlen kumulativ für den Meßbereich von größer 3 μm dar. Die Meßdauer zur Ermittlung der Bezugs- und Vergleichswerte betrug für beide Geräte 60 s. Die Messung der Luftgeschwindigkeit geschieht durch ein Anemometer der Fa. Schiltknecht Ing, Typ mini-air IV. Die Ergebnisse der Versuche wurden mit einer Windgeschwindigkeit von 3m/s erzielt.
Als Prüfsubstanz werden natürliche Birkenpollen eingesetzt. Die Birkenpollen besitzen ein Größenspektrum von etwa 10 μm bis 30 μm Durchmesser und sind annähernd kugelförmig. Birkenpollen für medizinische Zwecke können bei der Fa. Allergon (Schweden) bezogen werden. Die Messergebnisse sind mit der Birkenpollenart Betula lutea erzeugt worden.
Der Einbringung der Birkenpollen in die Luftströmung geschieht, indem aus einem Vorlagegefäß über ein Schlauchsystem Birkenpollen mittels Preßluft senkrecht mittig vor der Saugseite des Gebläses zerstäubt werden. Dazu werden in einen 100 ml Erienmeyerkolben mit Schliff als Vorlagegefäß etwa 0,001 g Birkenpollen eingewogen. Der Erlenmeyer- kolben wird mit einem Gaseinleitrohr mit zum Erienmeyerkolben passenden Schliff und Auslaßöffnung verschlossen.
Die Preßluftzufuhr ist mittels eines Schlauchs an einen Drei-Wege-Hahn angeschlossen. Die beiden weiteren Anschlüsse des Drei-Wege-Hahns sind mit einer Volumenstrom- meßeinrichtung und der Einleitöffnung des Gaseinleitungsrohres des Erienmeyerkolbens über Schläuche verbunden. Die Auslaßöffnung des Vorlagegefäßes ist durch einen Schlauch mit einem Glasrohrverbunden, welches sich mittig und senkrecht direkt oberhalb der Saugseite des Gebläses befindet.
Durch die Stellung des Dreiwegehahns kann entweder der Volumenstrom der Preßluft gemessen werden oder die Preßluft zum Zerstäuben der Pollen durch das Vorlagegefäß geleitet werden. Bei den Messergebnissen wurde ein Preßluftvolumenstrom von 15 l/min eingestellt. Zur Pollenaufgabe wurde während der o.g. Meßdauer von 1 Minute das Vorlagegefäß für 5 s mit Preßluft durchströmt.
Die Anbringung der Muster vor den Ansaugtrichtern der Partikelmeßgeräte erfolgt, indem ein etwa kreisrundes Muster mit einem Durchmesser von etwa 4,5 cm auf einen passenden kreisrunden Rahmen geklebt wird. Der Rahmen ist durch ein doppelseitig klebendes Band entsprechend ausgerüstet worden. Als Klebeband wurde tesa® 4965 eingesetzt. Vor der Partikelmessung wird der Rahmen zusammen mit dem Muster über den Ansaugtrichter eines der beiden Partikelzähler geschoben.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines textilen Flächengebildes zur Anbringung vor Fenstern oder Türen zum Schutz vor staubförmigen Allergenen wie Pollen oder Hausstaub mit mindestens einer aufgerauhten Seite.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das Flächengebilde ein Gewirk ist.
3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Flächengewicht des textilen Flächengebildes zwischen 30 und 200 g/m2, vorzugsweise zwischen 40 und 100 g/m2, beträgt.
4. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Filamente der Fäden aus Polyestern, Polyamiden oder Polyolefinen bestehen.
5. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Durchmesser der Filamente der Fäden zwischen 10 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 10 und 50 μm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 25μm beträgt.
6. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Durchmesser der Fäden zwischen 50 und 500 μm, vorzugsweise zwischen 50 und 300 μm, beträgt.
7. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Maschenreihenzahl von 100 bis 600, bevorzugt von 150 bis 300 und die Maschenstäbchenzahl von 50 bis 500, bevorzugt von 100 bis 300 beträgt.
8. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das textile Flächen- gebilde ein Mehrfadensystem ist.
9. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kettfäden in Form der Trikotbindung vermascht sind.
10. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Kettfäden in Form der Tuchbinding vermascht sind.
11. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kettfäden in Form der Satinbinding vermascht sind.
12. Verwendung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Kettfäden in Form der Samtbinding vermascht sind.
13. Fliegengitter aus einem textilen Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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