WO2007017007A1 - Verfahren zur herstellung einer flächenware aus fasermaterial, insbesondere vliesstoff, und filter umfassend eine solche flächenware - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer flächenware aus fasermaterial, insbesondere vliesstoff, und filter umfassend eine solche flächenware Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a fabric of fibrous material, in particular nonwoven fabric, with at least one carrier layer and the outer layer disposed between the carrier layer and the cover layer of functional layer loaded with a filler melt adhesive, wherein a nozzle from a
  • Hot melt adhesive jet of melt adhesive threads and / or droplets is sprayed in the direction of a spaced along the nozzle along the carrier layer, the hot melt adhesive in a predetermined area between the nozzle and the carrier layer loaded with filler, and the loaded hot melt adhesive to form the functional layer on the
  • Carrier layer is deposited, and further wherein a cover layer is continuously supplied and deposited on the functional layer. Furthermore, the invention relates to a filter comprising a fabric produced by the process according to the invention.
  • a method of the type mentioned is known for example from DE 198 45 526.
  • This document relates to a method for producing a filter material, which comprises a carrier fleece and an adsorption layer applied thereon of hot melt adhesive loaded with adsorber particles.
  • the carrier web is spaced at a nozzle guided along. From the nozzle melt adhesive threads are sprayed in the direction of the carrier fleece. The loading of the melt adhesive threads with the adsorber particles takes place in a region between the nozzle and the carrier fleece by scattering of the adsorber particles into the hot melt adhesive jet. The hot melt adhesive threads loaded with the adsorber particles are finally deposited on the carrier fleece to form the adsorption layer.
  • the publication further states that the adsorption layer in a subsequent step online with a cover layer, for. B. a nonwoven fabric, can be covered or laminated.
  • a disadvantage of the known method is that the connection of the cover layer to the functional layer is to take place solely via the free places on the melt adhesive threads. It is expected that the adhesion of the cover layer to the adsorption layer is insufficient.
  • the object of the invention is to develop a method of the type mentioned so that a secure adhesion of the cover layer is ensured at the functional layer.
  • the process should be simple and inexpensive to carry out.
  • Another object of the invention is to provide a filter which is mechanically stable and yet simple and inexpensive to produce. This object is achieved with a method having all the features of patent claim 1 and with a filter according to claim 8.
  • Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
  • a method for producing a fabric made of fiber material, in particular nonwoven fabric, with at least one carrier layer and at least one functional layer arranged between the carrier layer and the cover layer of hot melt adhesive loaded with a filler in which a nozzle is used a hot melt adhesive jet of melt adhesive threads and / or droplets is sprayed in the direction of a carrier layer guided along the nozzle, the hot melt jet is loaded with filler in a predetermined area between the nozzle and the carrier layer, and the loaded hot melt jet is deposited on the carrier layer to form the functional layer and in which further a cover layer is continuously supplied and deposited on the functional layer, the cover layer and / or the hot-melt adhesive jet to be guided so that the cover layer before depositing on theforensicssc Light is sprayed on its side facing the functional layer with unladen hot melt adhesive from the hot melt adhesive jet.
  • the inventive method allows in a simple manner a solid, difficult to detach connection of the cover layer to the composite of carrier layer and functional layer by means of a connecting hot melt application, without it, as is known from the prior art, requires a further process step.
  • the benefits of an inline process are retained.
  • the process is simple and inexpensive to perform. Due to the process, in the in-line process according to the invention, much smaller amounts of adhesive are used than in the case of subsequent application of the topcoat. Nevertheless, a very good adhesion is achieved. Tests have shown that cover layers applied according to the invention can be delaminated much more severely than conventionally adhered layers.
  • the lower amount of adhesive has the further advantage that both the fluid permeability of the fabric and due to the lower coverage of the efficiency of the filler material is increased.
  • a filter according to the invention comprises a fabric which is produced by the method described above.
  • the filter according to the invention can be used in a wide variety of applications, for example without limiting the general public in automotive interior filtration, in air conditioning systems both in motor vehicles and in buildings, respirators, to name only a few examples.
  • the hot-melt adhesive application for bonding the cover layer can be realized in a simple manner so that the cover layer with its side facing the functional layer is guided into the hot-melt adhesive jet in a region in which it is not yet loaded via a deflection roller. From the pulley sprayed with hot melt topcoat is then fed directly to the functional layer and stored on it.
  • the hot melt adhesive beam onto the carrier at an angle in such a way that a cover layer guided laterally along the hot melt adhesive nozzle and deflected in the direction of the carrier layer is immersed in the unloaded edge jets and sprayed.
  • the orientation of the hot melt beam can here by both
  • the loading with filling material takes place via a fluid flow, the loaded fluid flow being sprayed or shot from the side into the hot-melt adhesive jet with the filling material in a further preferred embodiment of the invention by means of an injector.
  • This procedure allows a precise positioning of the filling material in the hot melt adhesive jet. But also a sprinkling of the filling material, for example by means of a roller or a conveyor belt are possible.
  • feed devices can be provided both for the hot melt adhesive and for the filling material. These can be arranged, for example, in the conveying direction of the carrier in alternation behind one another, whereby a layer sequence of individual layers in the growth direction of the functional layer can be generated. It is also conceivable to use different filling materials, so that the individual layers differ in their functional properties from each other.
  • a continuous process management is favored by the fact that the fluid flow is guided in the manner of a suction jet pump so that it generates a negative pressure at the location of the filler material supply, whereby the filling material is sucked in and entrained with the jet.
  • the filling material is advantageously also fed continuously, for example by means of a conveyor belt which is continuously supplied with filling material via what are known as inner spreaders.
  • Female divers can also be supplied with several different filling materials at the same time.
  • the carrier layer is preferably guided along below the hot melt adhesive nozzle and the filler material feed by means of a porous, suctionable belt.
  • the method according to the invention is also outstandingly suitable for setting a desired concentration profile, in particular a concentration gradient, in the functional layer. This concentration profile or gradient can affect both the proportion of filler material and the hot melt adhesive distribution. Suitable parameters for setting the desired concentration profile are z. B. without limiting the generality of the geometric arrangement, such. As distances, angles, etc., the hot melt adhesive nozzle, the carrier and the cover layer feeders and the feeder for the filler material relative to each other.
  • fluid streams for beam steering and conveying can be used and varied to achieve a desired concentration profile both in terms of their orientation and strength.
  • the nozzle and / or injector geometry can be varied, to name just a few examples. The said measures can of course be used individually or in combination.
  • a preferred concentration profile is characterized by the fact that the hot melt adhesive content in the functional layer in the region of the boundary surfaces to the carrier layer or cover layer to achieve a good adhesion is greatest and in the inner region of the layer is only so large that on the one hand a sufficient area for adhesion the filling material is available to the melt adhesive threads, on the other hand, this material, however, to minimize the effect of the functional layer, is covered as little as possible by hot melt adhesive.
  • the carrier and the cover layer may consist of any fiber materials. Depending on the application, the same or different materials may be used for the carrier and the cover layer. Preferably, nonwoven materials are used.
  • the fiber material and in particular the nonwoven fabric can, for example, without restriction of generality, consist of polypropylene, polyester, polyurethane and / or polyamide-based materials.
  • melt adhesives are suitable as melt adhesives.
  • melt adhesive threads are preferably produced by means of a meltblown method, since this method, as described below, offers a great many possibilities, the geometry of the
  • the hotmelt adhesive material is melted in a melting unit, for example in a drum melter, melting tank or extruder, and by means of suitable pumps and
  • meltblown nozzle a buffer / distributor tank
  • This has a plurality of holes through which the hot melt adhesive material is forced out under the action of an air flow (primary air) to form melt adhesive threads.
  • the melt adhesive threads are stretched and guided by the air flow also leaving the nozzle.
  • the geometry of the melt adhesive threads for example, the fiber diameter, can be easily adjusted in this method on the hole geometry, the number of holes, the throughput of material through a hole, the amount of primary air, and the temperature.
  • the inventive method is not limited to the use of a meltblown process.
  • a hotmelt process in which the melt emerges through a hotmelt die can also be used.
  • the filling material may comprise any functional substances. These substances are preferably in the form of sprayable and / or blowable, arbitrarily shaped particles or fibers, for. As continuous or staple fibers, before.
  • adsorbing substances complexing agents, catalytically active substances, microbiological or odor reducing substances in the form of particles or fibers or particles or fibers impregnated with such substances are used.
  • adsorbing substances the use of activated carbon impregnated or not impregnated is preferred.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an arrangement for carrying out a preferred process variant of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a melting unit 1, which may be, for example, a drum melter, melting tank or extruder.
  • the hot melt adhesive material is melted in this unit 1 and supplied by means of suitable, not shown here pumps, such as gear pumps, and conveyors and optionally via a likewise not shown buffer / distribution tank of the so-called Meltblowndüse 2.
  • This has a multiplicity of bores 3, through which the hot-melt adhesive material is pressed out under the action of an air stream (primary air) 4 introduced from the outside into the nozzle to form a hot-melt adhesive jet 5 of melt-adhesive threads.
  • the melt adhesive threads are stretched and guided by the air stream 4 leaving the gaps.
  • the geometry of the melt adhesive threads for example The fiber diameter can be easily adjusted in this method on the hole geometry, the number of holes, the throughput of material through a hole, the amount of primary air, and the temperature.
  • a carrier layer 6 preferably guided by means of a porous, suctionable belt, not shown in the figure, along.
  • the hot-melt adhesive jet 5 is oriented so that the melt-adhesive threads are sprayed onto the carrier layer 6.
  • a feeder for the filling material is arranged laterally of the Meltblowndüse 2 .
  • a so-called injector 7 is provided as a feeding device in the figure.
  • the filler 8 by means of a fluid flow 9, z.
  • air sprayed from the side in the hot melt adhesive 5 or -shot.
  • the filler particles stick to the melt adhesive threads and load them.
  • the hot melt adhesive threads loaded with filler material are finally deposited on the carrier layer 6 to form the functional layer.
  • the illustrated injector 7 operates according to a preferred embodiment of the invention according to the principle of a suction jet pump.
  • the filler material transporting fluid stream 9 is introduced at high speed into the injector 7 and guided to the outlet opening, that at the opposite end of the injector 7, a negative pressure.
  • the filler particles which are preferably continuously fed to the rear end of the injector 7, for example by means of scattering inside 10 and a conveying device 11, are sucked into the injector 7 and entrained with the fluid stream 9.
  • the process can be performed continuously in a simple manner.
  • a cover layer 13 with its surface facing the functional layer is introduced into the hot-melt adhesive jet 5 inserted and wetted with melt adhesive threads.
  • the cover layer 13 is then continued so that it is deposited with its wetted surface on the surface of the functional layer formed by the loaded melt adhesive threads.
  • the composite of support layer 6, functional layer and cover layer 13 is laminated according to a preferred embodiment of the invention in a calender 14 and wound up.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Flächenware aus Fasermaterial, insbesondere Vliesstoff, mit wenigstens einer Träger- und wenigstens einer Deckschicht und wenigstens einer zwischen der Träger- und der Deckschicht angeordneten Funktionsschicht aus mit einem Füllmaterial beladenem Schmelzkleber, bei welchem aus einer Düse ein Schmelzkleberstrahl aus Schmelzkleberfäden und/oder -tröpfchen in Richtung einer beabstandet an der Düse entlanggeführten Trägerschicht gesprüht wird, der Schmelzkleberstrahl in einem vorgegebenen Bereich zwischen der Düse und der Trägerschicht mit Füllmaterial beladen, und der beladene Schmelzkleberstrahl unter Ausbildung der Funktionsschicht auf der Trägerschicht abgelegt wird, und bei welchem weiterhin eine Deckschicht kontinuierlich zugeführt und auf der Funktionsschicht abgelegt wird, beschrieben, bei welchem zur Erzielung einer sicheren Haftung zwischen der Deckschicht und der Funktionsschicht die Deckschicht so geführt und/oder der Schmelzkleberstrahl so ausgerichtet werden, dass die Deckschicht vor dem Ablegen auf der Funktionsschicht auf ihrer der Funktionsschicht zugewandten Seite mit unbeladenem Schmelzkleber aus dem Schmelzkleberstrahl besprüht wird. Die erfindungsgemäß hergestellte Flächenware ist insbesondere für Filteranwendungen geeignet.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Flächenware aus Fasermaterial, insbesondere Vliesstoff, und Filter umfassend eine solche Flächenware
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Flächenware aus Fasermaterial, insbesondere Vliesstoff, mit wenigstens einer Träger- und wenigstens einer Deckschicht und wenigstens einer zwischen der Träger- und der Deckschicht angeordneten Funktionsschicht aus mit einem Füllmaterial beladenem Schmelzkleber, bei welchem aus einer Düse ein
Schmelzkleberstrahl aus Schmelzkleberfäden und/oder -tröpfchen in Richtung einer beabstandet an der Düse entlanggeführten Trägerschicht gesprüht wird, der Schmelzkleberstrahl in einem vorgegebenen Bereich zwischen der Düse und der Trägerschicht mit Füllmaterial beladen, und der beladene Schmelzkleberstrahl unter Ausbildung der Funktionsschicht auf der
Trägerschicht abgelegt wird, und bei welchem weiterhin eine Deckschicht kontinuierlich zugeführt und auf der Funktionsschicht abgelegt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Filter umfassend eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Flächenware.
Stand der Technik
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 198 45 526 bekannt. Diese Druckschrift betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermaterials, welches ein Trägervlies und eine darauf aufgebrachte Adsorptionsschicht aus mit Adsorberpartikeln beladenem Schmelzkleber umfasst. Bei diesem Verfahren wird das Trägervlies beabstandet an einer Düse entlanggeführt. Aus der Düse werden Schmelzkleberfäden in Richtung auf das Trägervlies gesprüht. Das Beladen der Schmelzkleberfäden mit den Adsorberpartikeln erfolgt in einem Bereich zwischen der Düse und dem Trägervlies durch Einstreuen der Adsorberpartikel in den Schmelzkleberstrahl. Die mit den Adsorberpartikeln beladenen Schmelzkleberfäden werden schließlich zur Ausbildung der Adsorptionsschicht auf dem Trägervlies abgelegt. In der Druckschrift wird weiterhin ausgeführt, dass die Adsorptionsschicht in einem nachfolgenden Arbeitsschritt online mit einer Deckschicht, z. B. einem Faservlies, belegt bzw. kaschiert werden kann.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass die Anbindung der Deckschicht an die Funktionsschicht alleine über die freien Stellen an den Schmelzkleberfäden erfolgen soll. Es ist zu erwarten, dass die Haftung der Deckschicht an der Adsorptionsschicht unzureichend ist.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 0 818 230 B1 , ist weiterhin bekannt, auf einen Träger mit Adsorberschicht eine Deckschicht in der Weise aufzubringen, dass in einem separaten Arbeitsschritt auf die Adsorberschicht ein Schmelzkleber aufgetragen und dann die Deckschicht abgelegt wird. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass ein zusätzlicher separater Arbeitsschritt erforderlich ist.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass eine sichere Haftung der Deckschicht an der Funktionsschicht gewährleistet ist. Darüber hinaus soll das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar sein. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Filter bereitzustellen, der mechanisch stabil ist und dennoch einfach und kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einem Filter gemäß Patentanspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei einem Verfahren zur Herstellung einer Flächenware aus Fasermaterial, insbesondere Vliesstoff, mit wenigstens einer Träger- und wenigstens einer Deckschicht und wenigstens einer zwischen der Träger- und der Deckschicht angeordneten Funktionsschicht aus mit einem Füllmaterial beladenem Schmelzkleber, bei welchem aus einer Düse ein Schmelzkleberstrahl aus Schmelzkleberfäden und/oder -tröpfchen in Richtung einer beabstandet an der Düse entlanggeführten Trägerschicht gesprüht wird, der Schmelzkleberstrahl in einem vorgegebenen Bereich zwischen der Düse und der Trägerschicht mit Füllmaterial beladen, und der beladene Schmelzkleberstrahl unter Ausbildung der Funktionsschicht auf der Trägerschicht abgelegt wird, und bei welchem weiterhin eine Deckschicht kontinuierlich zugeführt und auf der Funktionsschicht abgelegt wird, die Deckschicht und/oder den Schmelzkleberstrahl so zu führen, dass die Deckschicht vor dem Ablegen auf der Funktionsschicht auf ihrer der Funktionsschicht zugewandten Seite mit unbeladenem Schmelzkleber aus dem Schmelzkleberstrahl besprüht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt in einfacher Weise eine feste, nur schwer lösbare Anbindung der Deckschicht an den Verbund aus Trägerschicht und Funktionsschicht mittels eines verbindenden Schmelzkleberauftrags, ohne dass es hierzu, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, eines weiteren Verfahrensschrittes bedarf. Die Vorteile eines Inline-Verfahrens bleiben erhalten. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig durchzuführen. Prozessbedingt kommen bei dem erfindungsgemäßen Inline-Verfahren sehr viel geringere Klebermengen als beim nachträglichen Aufkleben der Deckschicht zum Einsatz. Gleichwohl wird eine sehr gute Haftung erzielt. Versuche haben ergeben, dass erfindungsgemäß aufgebrachte Deckschichten sich wesentlich schwerer delaminieren lassen als auf herkömmliche Weise angeklebte. Die geringere Klebermenge hat den weiteren Vorteil, dass sowohl die Fluiddurchlässigkeit der Flächenware als auch bedingt durch die geringere Abdeckung der Wirkungsgrad des Füllmaterials erhöht wird.
Ein erfindungsgemäßer Filter umfasst eine Flächenware, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Der erfindungsgemäße Filter kann auf den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten zum Einsatz kommen, beispielsweise ohne Beschränkung der Allgemeinheit bei der Kraftfahrzeuginnenraum-Filtration, in Klimaanlagen sowohl in Kraftfahrzeugen als auch in Gebäuden, bei Atemschutzmasken, um hier nur einige Beispiele zu nennen.
Der Einsatz einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flächenware ist jedoch nicht auf die obige Anwendung beschränkt. Es sind beliebige Anwendungen denkbar, beispielsweise solche, bei denen ein Vliesstoff mit einem Füllstoff mit beliebigen funktionellen Eigenschaften ausgestattet wird.
Der Schmelzkleberauftrag zum Anbinden der Deckschicht kann in einfacher Weise so realisiert werden, dass die Deckschicht mit ihrer der Funktionsschicht zugewandten Seite über eine Umlenkrolle in den Schmelzkleberstrahl in einem Bereich, in welchem dieser noch nicht beladen ist, hineingeführt wird. Von der Umlenkrolle aus wird die mit Schmelzkleber besprühte Deckschicht dann direkt der Funktionsschicht zugeführt und darauf abgelegt.
Ebenso bzw. zusätzlich ist es möglich, den Schmelzkleberstrahl unter einem Winkel in der Weise auf den Träger aufzusprühen, dass eine seitlich an der Schmelzkleberdüse entlanggeführte, in Richtung zur Trägerschicht umgelenkte Deckschicht in die nicht beladenen Randstrahlen eintaucht und besprüht wird. Die Ausrichtung des Schmelzkleberstrahls kann hierbei sowohl durch
Schrägstellen der Düse als auch über auf den Strahl einwirkende Luftströme erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Beladen mit Füllmaterial über einen Fluidstrom, wobei der beladene Fluidstrom mit dem Füllmaterial in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels eines Injektors von der Seite her in den Schmelzkleberstrahl hinein gesprüht oder geschossen wird. Diese Vorgehensweise erlaubt eine zielgenaue Positionierung des Füllmaterials in dem Schmelzkleberstrahl. Aber auch ein Einstreuen des Füllmaterials beispielsweise mittels einer Walze oder über ein Förderband sind möglich.
Weiterhin können mehrere Zuführeinrichtungen sowohl für den Schmelzkleber als auch für das Füllmaterial vorgesehen sein. Diese können beispielsweise in Förderrichtung des Trägers im Wechsel hintereinander angeordnet sein, wodurch eine Schichtenfolge aus einzelnen Lagen in Aufwachsrichtung der Funktionsschicht erzeugt werden kann. Hierbei ist es auch denkbar, unterschiedliche Füllmaterialien einzusetzen, so dass sich die einzelnen Lagen in ihren funktionellen Eigenschaften voneinander unterscheiden.
Eine kontinuierliche Verfahrensführung wird dadurch begünstigt, dass der Fluidstrom nach Art einer Saugstrahlpumpe so geführt wird, dass er am Ort der Füllmaterialzuführung einen Unterdruck erzeugt, wodurch dass Füllmaterial angesaugt und mit dem Strahl mitgerissen wird. Bei dieser Verfahrensvarianten wird vorteilhafterweise auch das Füllmaterial kontinuierlich zugeführt, beispielsweise mittels eines Förderbandes, das über so genannte Streurinnen kontinuierlich mit Füllmaterial versorgt wird. Bei Verwendung mehrerer
Streurinnen können auch mehrere unterschiedliche Füllmaterialien gleichzeitig zugeführt werden.
Die Trägerschicht wird, wie im Stand der Technik üblich, vorzugsweise mittels eines porösen, absaugbaren Bandes unter der Schmelzkleberdüse und der Füllmaterialzuführung entlanggeführt. Es liegt auf der Hand, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren auch hervorragend zur Einstellung eines gewünschten Konzentrationsprofils, insbesondere eines Konzentrationsgradienten, in der Funktionsschicht eignet. Dieses Konzentrationsprofil bzw. -gradient kann sowohl den Anteil an Füllmaterial als auch die Schmelzkleberverteilung betreffen. Geeignete Parameter zur Einstellung des gewünschten Konzentrationsprofils sind z. B. ohne Beschränkung der Allgemeinheit die geometrische Anordnung, wie z. B. Abstände, Winkel usw., der Schmelzkleberdüse, der Träger- und der Deckschichtzuführungen und der Zuführeinrichtung für das Füllmaterial relativ zueinander. Weiterhin können Fluidströme zur Strahllenkung und -förderung eingesetzt und zur Erzielung eines gewünschten Konzentrationsprofils sowohl hinsichtlich ihrer Ausrichtung als auch Stärke variiert werden. Ebenso kann die Düsen- und/oder Injektorgeometrie variiert werden, um nur einige Beispiele zu nennen. Die genannten Maßnahmen können selbstverständlich einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Ein bevorzugtes Konzentrationsprofil zeichnet sich dadurch aus, dass der Schmelzkleberanteil in der Funktionsschicht im Bereich der Grenzflächen zur Trägerschicht bzw. Deckschicht zur Erzielung einer guten Haftung am größten ist und im Inneren Bereich der Schicht nur noch so groß ist, dass einerseits eine ausreichende Fläche zum Anhaften des Füllmaterials an den Schmelzkleberfäden zur Verfügung steht, andererseits dieses Material jedoch, um die Wirkung der Funktionsschicht nicht zu beeinträchtigen, möglichst wenig durch Schmelzkleber bedeckt ist.
Die Träger- und die Deckschicht können aus beliebigen Fasermaterialien bestehen. Je nach Anwendungsfall können hierbei für die Träger- und die Deckschicht das gleiche oder aber auch unterschiedliche Materialien eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Vliesstoffmaterialien verwendet. Das Fasermaterial und insbesondere der Vliesstoff, können ohne Beschränkung der Allgemeinheit beispielsweise aus Polypropylen-, Polyester-, Polyurethan- und/oder Polyamid-basierenden Materialien bestehen.
Als Schmelzkleber sind prinzipiell alle spinnbaren Stoffe, wie beispielsweise Co-Polyester, Polybutylenterephtalat, Co-Polyamide, thermoplastische Polyurethane und Polyolefine geeignet. Vorzugsweise werden polyolefinische Hotmelts eingesetzt. Die Schmelzkleberfäden werden vorzugsweise mittels eines Meltblown-Verfahrens erzeugt, da dieses Verfahren, wie weiter unten beschrieben wird, sehr viele Möglichkeiten bietet, die Geometrie der
Schmelzkleberfäden zur Erzielung eines gewünschten Effekts zu beeinflussen.
Bei einem Meltblownverfahren wird das Schmelzklebermaterial in einem Schmelzaggregat, beispielsweise in einem Fassschmelzer, Schmelztank oder Extruder, aufgeschmolzen und mittels geeigneter Pumpen und
Fördereinrichtungen ggf. über einen Puffer-/Verteilerbehälter der so genannten Meltblowndüse zugeführt. Diese weist eine Vielzahl von Bohrungen auf, durch welche das Schmelzklebermaterial unter Einwirkung eines Luftstroms (Primärluft) unter Ausbildung von Schmelzkleberfäden herausgedrückt wird. Die Schmelzkleberfäden werden durch den ebenfalls aus der Düse austretende Luftstrom verstreckt und geführt. Die Geometrie der Schmelzkleberfäden, beispielsweise der Faserdurchmesser, kann bei diesem Verfahren in einfacher Weise über die Lochgeometrie, die Lochzahl, den Durchsatz an Material durch ein Loch, die Menge an Primärluft, sowie die Temperatur eingestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf den Einsatz eines Meltblown-Verfahrens beschränkt. Für Anwendungen, bei denen die Geometrie der Schmelzkleberfäden keine größere Rolle spielt und daher auch nicht eingestellt werden muss, kann auch ein Hotmelt-Verfahren, bei welchem die Schmelze durch eine Hotmeltdüse austritt, eingesetzt werden. Das Füllmaterial kann je nach Anwendungsgebiet beliebige funktionelle Stoffe umfassen. Diese Stoffe liegen vorzugsweise in Form von sprüh- und/oder blasbaren, beliebig geformten Partikeln oder Fasern, z. B. Endlos- oder Stapelfasern, vor.
Für Filteranwendungen kommen insbesondere adsorbierende Substanzen, komplexbildende Agentien, katalytisch wirkende Substanzen, mikrobiologisch oder geruchsreduzierende Substanzen in Form von Partikeln oder Fasern bzw. mit solchen Stoffen imprägnierte Partikel oder Fasern zum Einsatz. Unter den adsorbierenden Substanzen ist die Verwendung von Aktivkohle, imprägniert oder nicht imprägniert, bevorzugt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert:
Es zeigt
Figur 1 : in einer schematischen graphischen Darstellung eine Anordnung zur Durchführung einer bevorzugten Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Man erkennt in der Fig. 1 ein Schmelzaggregat 1 , das beispielsweise ein Fassschmelzer, Schmelztank oder Extruder sein kann. Das Schmelzklebermaterial wird in diesem Aggregat 1 aufgeschmolzen und mittels geeigneter, hier nicht dargestellter Pumpen, beispielsweise Zahnradpumpen, und Fördereinrichtungen und ggf. über einen ebenfalls nicht dargestellten Puffer-/Verteilerbehälter der so genannten Meltblowndüse 2 zugeführt. Diese weist eine Vielzahl von Bohrungen 3 auf, durch welche das Schmelzklebermaterial unter Einwirkung eines von außen in die Düse eingeführten Luftstroms (Primärluft) 4 unter Ausbildung eines Schmelzkleberstrahls 5 aus Schmelzkleberfäden herausgedrückt wird. Die Schmelzkleberfäden werden durch den aus Spalten austretenden Luftstrom 4 verstreckt und geführt. Die Geometrie der Schmelzkleberfäden, beispielsweise der Faserdurchmesser, kann bei diesem Verfahren in einfacher Weise über die Lochgeometrie, die Lochzahl, den Durchsatz an Material durch ein Loch, die Menge an Primärluft, sowie die Temperatur eingestellt werden.
Unterhalb von der Meltblowndüse 2 wird eine Trägerschicht 6, vorzugsweise mittels eines in der Figur nicht dargestellten, porösen, absaugbaren Bandes, entlang geführt. Der Schmelzkleberstrahl 5 ist so ausgerichtet, dass die Schmelzkleberfäden auf die Trägerschicht 6 aufgesprüht werden.
Seitlich von der Meltblowndüse 2 ist eine Zuführeinrichtung für das Füllmaterial angeordnet. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist in der Figur ein sogenannter genannter Injektor 7 als Zuführeinrichtung vorgesehen. Durch den Injektor 7 wird das Füllmaterial 8 mittels eines Fluidstroms 9, z. B. Luft, von der Seite her in den Schmelzkleberstrahl 5 hineingesprüht bzw. -geschossen. Die Füllmaterialpartikel bleiben an den Schmelzkleberfäden haften und beladen diese. Die mit Füllmaterial beladenen Schmelzkleberfäden werden schließlich unter Ausbildung der Funktionsschicht auf der Trägerschicht 6 abgelegt.
Der dargestellte Injektor 7 arbeitet gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach dem Prinzip einer Saugstrahlpumpe. Hierbei wird der das Füllmaterial transportierende Fluidstrom 9 mit hoher Geschwindigkeit so in den Injektor 7 eingeleitet und zur Austrittsöffnung geführt, dass an dem entgegengesetzten Ende des Injektors 7 ein Unterdruck entsteht. Durch diesen Unterdruck werden die zum hinteren Ende des Injektors 7, beispielsweise mittels Streurinnen 10 und einer Fördereinrichtung 11 , vorzugsweise kontinuierlich zugeführten Füllmaterialpartikel in den Injektor 7 eingesaugt und mit dem Fluidstrom 9 mitgerissen. Durch diese Vorgehensweise kann das Verfahren in einfacher Weise kontinuierlich geführt werden.
Über eine Umlenkrolle 12, die in einem Randbereich des leicht aufgefächerten Schmelzkleberstrahls 5 angeordnet ist, wird eine Deckschicht 13 mit ihrer der Funktionsschicht zugewandten Oberfläche in den Schmelzkleberstrahl 5 hineingeführt und mit Schmelzkleberfäden benetzt. Die Deckschicht 13 wird dann so weitergeführt, dass sie mit ihrer benetzten Oberfläche auf der Oberfläche der durch die beladenen Schmelzkleberfäden gebildeten Funktionsschicht abgelegt wird. Anschließend wird der Verbund aus Trägerschicht 6, Funktionsschicht und Deckschicht 13 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem Glättwerk 14 laminiert und aufgewickelt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Flächenware aus Fasermaterial, insbesondere Vliesstoff, mit wenigstens einer Träger- und wenigstens einer Deckschicht und wenigstens einer zwischen der Träger- und der Deckschicht angeordneten Funktionsschicht aus mit einem Füllmaterial beladenem Schmelzkleber, bei welchem aus einer Düse ein Schmelzkleberstrahl aus Schmelzkleberfäden und/oder -tröpfchen in Richtung einer beabstandet an der Düse entlanggeführten Trägerschicht gesprüht wird, der Schmelzkleberstrahl in einem vorgegebenen Bereich zwischen der Düse und der Trägerschicht mit Füllmaterial beladen, und der beladene Schmelzkleberstrahl unter Ausbildung der Funktionsschicht auf der Trägerschicht abgelegt wird, und bei welchem weiterhin eine Deckschicht kontinuierlich zugeführt und auf der Funktionsschicht abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht so geführt und/oder der
Schmelzkleberstrahl so ausgerichtet werden, dass die Deckschicht vor dem Ablegen auf der Funktionsschicht auf ihrer der Funktionsschicht zugewandten Seite mit unbeladenem Schmelzkleber aus dem Schmelzkleberstrahl besprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Beladen mit Füllmaterial über einen Fluidstrom erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der beladene Fluidstrom mit dem Füllmaterial mittels eines Injektors von der Seite her in den Schmelzkleberstrahl gesprüht oder geschossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrichtung und/oder -intensität des Schmelzkleberstrahls und/oder des Fluidstroms mit Füllmaterial und/oder die Abstände zwischen der
Schmelzkleberdüse, dem Injektor, der Trägerschicht und der Deckschicht relativ zueinander sowie die Düsen- bzw. Injektorgeometrie so gewählt werden, dass in der mit Füllmaterial beladenen Funktionsschicht ein vorgegebenes Konzentrationsprofil bezüglich des Füllmaterials bzw. des Schmelzklebers erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrationsprofil als Gradientenprofil ausgebildet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom in dem Injektor so geführt wird, dass er am Ort der Füllmaterialzuführung einen Unterdruck erzeugt, wodurch dass Füllmaterial angesaugt und mit dem Fluidstrom mitgerissen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund aus Trägerschicht, Funktionsschicht und Deckschicht einem Verfestigungsschritt unterzogen wird.
8. Filter, umfassend eine Flächenware aus Fasermaterial, welche nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.
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