專利名稱：灰塵過濾袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由一種與紙質(zhì)層層壓在一起的纖維層制成的灰塵過濾袋。對這種過濾袋提出各種各樣的要求。其目的在于得到高的過濾作用，也就是高的(灰塵)捕集率。為此過濾孔必須足夠小。但同時灰塵過濾袋的過濾孔不允許堵塞，從而使例如吸塵器得到高的抽吸或吹風(fēng)效率，并且避免在達(dá)到一定灰塵儲量以前由于堵塞而更換灰塵過濾袋。
其次，灰塵過濾袋必須具有足夠的機(jī)械強度，以便在安裝時或在裝滿狀態(tài)下不致于撕破或開裂。對于通過多次折疊工序制造過濾袋也要求它有相應(yīng)的強度。
由EP 0635297A1已知由一種多孔無紡織物和過濾紙制成的灰塵過濾袋，它制成雙層的灰塵過濾袋?？梢圆捎靡环N熔噴法(Meltblown)細(xì)纖維無紡布作為無紡織物，它覆蓋灰塵過濾袋的內(nèi)側(cè)并加強灰塵過濾袋。但加增效果不能令人滿意。
由EP 0388479B1已知另一種灰塵過濾袋。那里介紹的灰塵過濾袋由一層過濾紙一外層和一層處在內(nèi)部的無紡織物組成。無紡織物做成細(xì)纖維無紡織物，它同樣裝在入流側(cè)。這里細(xì)纖維無紡織物的細(xì)纖維可以在熱塑性狀態(tài)下直接鋪放在過濾紙上并與它相連。
細(xì)纖維無紡織物可以和一種同樣由無紡織物制成的支承單元相連接。
已知灰塵過濾袋的缺點在于當(dāng)吸入水或其他與待清潔的空氣一起吸入的液體時過濾紙外層會軟化并損害其強度，由此在吸塵或取出灰塵過濾袋時擔(dān)心會撕裂并污染周圍環(huán)境。對于極細(xì)微顆粒的過濾效果也不太令人滿意。
通過使纖維層由合成聚合物纖維組成并將它裝在紙質(zhì)層的潔凈空氣一側(cè)，使得不再造成會損壞灰塵過濾袋的紙質(zhì)層的強度損失。即使在灰塵過濾袋內(nèi)部的紙質(zhì)層破裂時通過位于外部的纖維層自然避免灰塵顆粒從灰塵過濾袋內(nèi)部逸出。纖維可以靜電充電，以便達(dá)到對于極細(xì)塵粒的過濾作用的改善。
作為裝在潔凈空氣一側(cè)的由聚合物纖維制成的纖維層的補充在必要情況下可以在含塵空氣一側(cè)設(shè)置一層附加的由合成聚合物纖維制成的另一層纖維層，促使特定性能的進(jìn)一步改善。但是由此使灰塵過濾袋變得昂貴。因此在本發(fā)明的范圍內(nèi)優(yōu)先采用這樣的結(jié)構(gòu)，它只在潔凈空氣一側(cè)設(shè)置由合成聚合物纖維制成的纖維層。
纖維層可以由一種具有最起碼固有強度的無紡織物制成，以便確保，即使在紙質(zhì)層完全破碎時灰塵過濾袋仍然足夠牢固并保持過濾效果。因此在這種情況下也可以衛(wèi)生地丟棄至少部分裝有灰塵的灰塵過濾袋。無紡織物可以通過組成它的纖維和/或長絲的相互粘接和/或交結(jié)增強它的耐濕能力，在必要情況下會有熔化的聚合物區(qū)，并通過這個區(qū)額外地加強并與紙質(zhì)層連接。這里實際證明，如果聚合物窗口狀地熔化有好處。由此得到強化區(qū)，它賦予無紡織物更高的強度，特別是如果聚合物區(qū)構(gòu)成或做成細(xì)條紋形(balkenfoermig)的話。
聚合物區(qū)可以這樣分布以形成蜂窩狀或網(wǎng)紋圖案的容塵腔。過濾紙由于它的固結(jié)劑對于在灰塵過濾袋在規(guī)定的應(yīng)用條件下作用在它上面的氣壓顯得剛硬和不易彎曲，而潔凈空氣一側(cè)蜂窩或網(wǎng)紋圖案的中間區(qū)內(nèi)的纖維層產(chǎn)生彈性變形，這導(dǎo)致產(chǎn)生容塵腔，極細(xì)微的灰塵可以積聚在它里面。因此特別是對于過敏原(Allergenen)的沉積這種結(jié)構(gòu)被證明是優(yōu)秀的。
聚合物區(qū)至少可以部分滲透進(jìn)紙質(zhì)層，在它里面它起著對纖維結(jié)構(gòu)附加的和韌性的強化作用。由此使紙固結(jié)劑的脆性結(jié)構(gòu)得到有利的改變。通過聚合物區(qū)肯定改善紙質(zhì)層的耐濕性能和抗斷強度(Weiterreissfestigkeit)。
另一方面盡管有吸水的可能性仍有益地使用紙質(zhì)層來形成折縫。也就是說由于紙質(zhì)層才使灰塵過濾袋與由聚合物制成的純粹纖維層不同而具有可折疊性?？烧郫B性可以通過邊緣區(qū)域內(nèi)熔化聚合物的更致密的圖形而得到改善。
構(gòu)成聚合物區(qū)的細(xì)線條不必做成聚在一起的，而是可以相互錯開，也就是說互不接觸地排列。
在另一種具體結(jié)構(gòu)中灰塵過濾袋做成這樣。纖維層至少包含兩個分層。如果分層能夠滿足不同的功能，那么便特別有利。
特別地背向灰塵過濾袋紙質(zhì)層的分層可以由一種紡粘型非織造織物組成。通常這種紡粘型非織造織物具有很高的耐磨性。如果灰塵過濾袋在制造、安裝或工作過程中與粗糙表面相接觸，那么這是很重要的。
其次至少可以具有一個與紙質(zhì)層鄰接的分層，它由細(xì)纖維制成。在這個可以由熔噴法無紡布制成的層內(nèi)特別對于極細(xì)的塵粒達(dá)到更好的過濾性能，由此拓寬灰塵過濾袋的應(yīng)用范圍。
如果當(dāng)整個纖維層總的面密度為5至50克/平方米時由細(xì)纖維組成的纖維層面密度為5至40克/平方米(ISO 536)，那末灰塵過濾袋在具有足夠機(jī)械強度的條件下達(dá)到特別良好的清潔效果。
紙質(zhì)層適合于具有20至100克/平方米的面密度(ISO 536)。
當(dāng)壓差為200Pa時使用的產(chǎn)品的空氣流通量為100至300升/平方米·秒(DIN 53887)。
在附圖中表示本發(fā)明的一個實施例。其中表示

圖1通過三層灰塵過濾袋的橫截面。
圖2由纖維層構(gòu)成的帶有熔化的聚合物區(qū)的灰塵過濾袋外側(cè)面的頂視圖。
圖3圖2中三層灰塵過濾袋在熔化聚合物區(qū)的區(qū)域內(nèi)的剖面圖。
圖4是帶有多個折縫的灰塵過濾袋。
圖1中表示按本發(fā)明的灰塵過濾袋。它由一個朝向含塵空氣一側(cè)或吸氣一側(cè)1的紙質(zhì)層2組成。
朝向潔凈空氣一側(cè)3的是由聚合物材料制成纖維層，它由一種由熱塑性纖維組成的紡粘型非織造織物4構(gòu)成。
在紙質(zhì)層2和紡粘型非織造織物4之間有由聚合物材料制成的另一纖維層，它由由熱塑性纖維組成的熔噴法無紡織物5制成。
紙質(zhì)層2和熔噴法無紡織物5基本上松散地相互疊放，使得存在一個中間空腔6。紡粘型非織造織物4同樣也松散地放在熔噴法無紡織物5上，由此在部分區(qū)域形成中間空腔7。
為了提高紡粘型非織造織物4的強度，它可以通過相隔一定距離處的點焊來加強，由此存在表面結(jié)構(gòu)8。
圖2中表示灰塵過濾袋潔凈空氣一側(cè)的表面。可以看到熔化的聚合物區(qū)9，它以細(xì)線條10的形式存在。細(xì)線條10相互錯開分布，互不接觸。它們可以相互編排成任意一種圖案，例如構(gòu)成網(wǎng)紋或蜂窩形圖案。這里各個空腔通過橫向連接做得相互連通是合適的，以便最佳地利用可供使用的整個過濾表面，并避免在個別空腔內(nèi)出現(xiàn)壓力峰值。為了這個目的細(xì)線條結(jié)構(gòu)也可以通過各個焊接區(qū)的順序排列構(gòu)成，它們相互之間離開一定的距離。
因此細(xì)線條10成為容塵腔11、11′的邊界，由于聚合物區(qū)9或細(xì)線條10互不相連的結(jié)構(gòu)容塵腔11、11′相互連接并相互貫通。
因為容塵腔11互不封閉，可以進(jìn)行從一個容塵腔11向一個相鄰的容塵腔11′的物質(zhì)交換，例如在一個腔的氣孔出現(xiàn)堵塞以后，而相鄰的空腔的孔還可供使用的話。
從這個觀點出發(fā)，為了提高強度同時允許容塵腔相互劃清界限，細(xì)線條或其他聚合物區(qū)可以考慮完全不同形式的布局。
圖3表示在聚合物區(qū)9或細(xì)線條10區(qū)域內(nèi)的剖視圖。聚合物區(qū)9可以通過超聲波壓制產(chǎn)生。紡粘型非織造織物4和熔噴法無紡織物5的熱塑性材料在預(yù)先規(guī)定的位置處使之熔化，并在高壓下與紙質(zhì)層2相結(jié)合。紙的種類無關(guān)緊要，只要存在足夠的過濾性能就行。
這里紡粘型非織造織物4和熔噴法無紡織物5的熔化的熱塑性材料至少部分?jǐn)D入紙質(zhì)層2。在聚合物區(qū)9內(nèi)由于壓制處理不再含有紡粘型非織造織物4和熔噴法無紡織物5的性能，特別是在這個區(qū)域內(nèi)不再具有過濾性能，或者只有很低的過濾性能。
在聚合物區(qū)9之間由中間空腔6構(gòu)成容塵腔11，它容納極細(xì)微的塵粒，倘使它沒有直接貯藏在紙或者熔噴法無紡織物5之內(nèi)的話。具有較高強度值、因此較差過濾作用的紡粘型非織造織物4用來保護(hù)易于磨損的熔噴法無紡織物6。它的主要任務(wù)是防止熔噴法無紡布5的磨損，并給灰塵過濾袋12在避免對過濾作用產(chǎn)生顯著的影響的條件下特別是在受潮時賦予顯著改善的抗斷強度。特別是避免灰塵過濾袋12的紙質(zhì)層2的撕裂和它的過濾作用的完全喪失。甚至當(dāng)按規(guī)定地使用時受潮以后可以使紙質(zhì)層2重新干燥，而對過濾作用不產(chǎn)生值得一提的影響。
圖4中表示帶有許多折縫13的三層灰塵過濾袋12。紙質(zhì)層2、紡粘型非織造織物4和熔噴法無紡布5相互不結(jié)合，而是由平面材料通過共同折疊制成灰塵過濾袋12。
紙質(zhì)層2、紡粘型非織造織物4和熔噴法無紡布5通過聚合物區(qū)9相互連接。如果由朝向含塵空氣一側(cè)的紙質(zhì)層2圍成的內(nèi)腔有液體進(jìn)入并造成紙質(zhì)層2變軟，那么紡粘型非織造織物4會將灰塵過濾袋12可靠地固著住。
原則上如果過濾性能和強度特性足夠的話，紡粘型非織造織物4和熔噴法無紡織物5可以用由聚合物纖維制成的單獨的無紡織物代替。
權(quán)利要求
1．由一種與紙質(zhì)層(2)層壓在一起的纖維層制成的灰塵過濾袋，其特征在于纖維層(4,5)由合成的、聚合物纖維制成，并放在紙質(zhì)層(2)的潔凈空氣一側(cè)(3)。
2．按權(quán)利要求1的灰塵過濾袋，其特征在于纖維靜電充電。
3．按權(quán)利要求1或2的灰塵過濾袋，其特征在于纖維層(4,5)由一種至少有一定固有強度的無紡織物制成。
4．按權(quán)利要求1至4之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于無紡織物通過構(gòu)成它的纖維和/或長絲的相互粘接和/或交織得到加強。
5．按權(quán)利要求1至4之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于纖維層(4,5)具有熔化的聚合物區(qū)(9)，并通過聚合物區(qū)(9)附加地加強并和紙質(zhì)層(2)相連接。
6．按權(quán)利要求5的灰塵過濾袋，其特征在于聚合物區(qū)(9)做成窗口狀。
7．按權(quán)利要求5或6的灰塵過濾袋，其特征在于聚合物區(qū)(9)構(gòu)成或分布成細(xì)線條形。
8．按權(quán)利要求5至7之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于聚合物區(qū)(9)分布得形成蜂窩或網(wǎng)紋型的容塵腔(11)。
9．按權(quán)利要求5至8之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于聚合物區(qū)(9)至少部分滲透進(jìn)紙質(zhì)層(2)。
10．按權(quán)利要求5至9之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于紙質(zhì)層(2)的抗?jié)裥院?或抗斷強度通過聚合物區(qū)(9)得到改善。
11．按權(quán)利要求1至10之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于；纖維層(4,5)至少包含兩個分層。
12．按權(quán)利要求11的灰塵過濾袋，其特征在于，背向紙質(zhì)層(2)的分層(4)由一種紡粘型非織造織物制成。
13．按權(quán)利要求11或12的灰塵過濾袋，其特征在于至少存在一層與紙質(zhì)層(2)鄰接的分層(5)，它由細(xì)纖維制成。
14．按權(quán)利要求13的灰塵過濾袋，其特征在于由細(xì)纖維組成的分層(5)面密度為5至40克/平方米。
15．按權(quán)利要求1至14之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于纖維層(4,5)總的面密度為5至50克/平方米。
16．按權(quán)利要求1至15之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于紙質(zhì)層的面密度為20至100克/平方米。
17．按權(quán)利要求1至16之任一項的灰塵過濾袋，其特征在于灰塵過濾袋做成吸塵袋(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由一種與紙質(zhì)層(2)層壓在一起的纖維層制成的灰塵過濾袋,其中纖維層(4,5)由聚合物纖維制成,并放在紙質(zhì)層(2)的潔凈空氣一側(cè)。
文檔編號D04H1/60GK1208666SQ9811556
公開日1999年2月24日 申請日期1998年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月24日
發(fā)明者烏爾里?！じチ_伊登貝格 申請人:卡爾·弗羅伊登伯格公司