DE10020091C1

DE10020091C1 - Filter material

Info

Publication number: DE10020091C1
Application number: DE2000120091
Authority: DE
Inventors: Steffan Trnetschek
Original assignee: Helsa Werke Helmut Sandler GmbH and Co KG
Current assignee: Helsa Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 2000-04-22
Filing date: 2000-04-22
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2020-04-23

Abstract

Es ist ein formstabilisiertes, zickzackförmig gefaltetes Filtermaterial (10) beschrieben, das eine Trägerlage (12), eine Decklage (14) und zwischen der Träger- und der Decklage (12 und 14) eine Adsorberlage (16) aufweist, die miteinander verbunden sind. Die Trägerlage (12) ist an ihrer an die Adsorberlage (16) angrenzenden Innenfläche (18) mit Polymerraupen (20) versehen, die die Formstabilität des plissierten Filtermaterials (10) bewirken.A form-stabilized, zigzag-folded filter material (10) is described which has a carrier layer (12), a cover layer (14) and an adsorber layer (16) between the carrier and cover layers (12 and 14), which are connected to one another. The carrier layer (12) is provided on its inner surface (18) adjacent to the adsorber layer (16) with polymer beads (20), which bring about the dimensional stability of the pleated filter material (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial, das für fluide Medien vorgesehen ist, und das insbesondere zur weiteren Konfektionierung zu Filterkassetten dient. Ein besonderer Anwendungsbereich solcher Filterkassetten ist die Verwendung in Kraftfahrzeugen als Filter für die Innenraumluft. Derartige Filterkassetten kommen bspw. auch als Luftfilter in der Gebäudeklimatisierung oder zur Abluft-Filtration zur Anwendung.The invention relates to a dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material, which is intended for fluid media, and in particular for the other Packaging to filter cartridges is used. A special area of application Such filter cartridges is used in motor vehicles as a filter for the Indoor air. Such filter cartridges also come, for example, as air filters in the Building air conditioning or exhaust air filtration for use.

Mehrlagige d. h. Hybridfilter weisen z. B. eine Aktivkohleschicht auf, die beidseitig mit einer Vlieslage bedeckt ist. Die eine Vlieslage dient zum Anbringen der Aktivkohleschicht und die zweite Vlieslage kann als Partikel- bzw. Staubfiltermedium dienen. Solche Hybridfilter können zick-zack-förmig gefaltet und zu Filterkassetten konfektioniert werden. Infolge des Luftdruckes, der bei höheren Durchströmungsgeschwindigkeiten auf die Falten einer solchen Filterkassette wirkt, müssen die Falten geeignet stabilisiert werden. Diese Stabilisierung wurde bislang bspw. dadurch realisiert, daß ein Aktivkohle-Trägervlies mit einer entsprechend großen Steifigkeit verwendet wurde. Daraus resultieren eine Anzahl Nachteile. Die maximale Steifigkeit wird nämlich durch die erforderliche Luftdurchlässigkeit begrenzt. Der notwendige Kompromiß zwischen Luftdurchlässigkeit und Steifigkeit ist nur durch wenige teuere Vliese erreichbar. Multi-layer d. H. Hybrid filters have e.g. B. an activated carbon layer on both sides with a non-woven layer is covered. One layer of fleece is used to attach the Activated carbon layer and the second non-woven layer can act as a particle or dust filter medium serve. Such hybrid filters can be folded in a zigzag shape and used as filter cartridges be assembled. As a result of the air pressure at higher Flow velocities acts on the folds of such a filter cassette, the wrinkles must be appropriately stabilized. This stabilization has so far been realized, for example, that an activated carbon carrier fleece with a corresponding great rigidity was used. There are a number of disadvantages to this. The maximum rigidity is due to the required air permeability limited. The necessary compromise between air permeability and rigidity is only accessible by a few expensive fleeces.

Textile Flächenwaren mit adsorptiven Eigenschaften, die zu Filtern verarbeitet werden, sind in einer Vielzahl verschiedener Ausbildungen an sich bekannt. Bspw. beschreibt die GB 2 077 141 A ein gasadsorbierendes Material, das einen Trägerkörper aufweist, der eine gedruckte diskontinuierliche Schicht eines Klebermittels und adsorbierende Partikel aufweist, die mit Hilfe des Klebers am Substrat fixiert sind.Textile fabrics with adsorptive properties that are processed into filters are known per se in a variety of different forms. E.g. GB 2 077 141 A describes a gas adsorbing material that has a Carrier body having a printed discontinuous layer of a Has adhesive and adsorbent particles, which with the help of the adhesive on Substrate are fixed.

Die DE 38 13 564 C2 offenbart eine Aktivkohle-Filterschicht für Gasmasken mit einem luftdurchlässigen, im wesentlichen formstabilen dreidimensionalen aus Drähten, Mono-Filamenten oder Stegen aufgebauten Trägergerüst, an dem eine Schicht körniger, insbesondere kugelförmiger Aktivkohleteilchen fixiert ist, die einen Durchmesser von 0,1 bis 1 mm besitzen, wobei der Abstand der Drähte, Mono- Filamente oder Stege voneinander wenigstens doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Aktivkohleteilchen.DE 38 13 564 C2 discloses an activated carbon filter layer for gas masks an air-permeable, essentially dimensionally stable three-dimensional Wires, mono-filaments or webs built support frame, on one Layer of granular, in particular spherical activated carbon particles is fixed, the one Have diameters from 0.1 to 1 mm, the distance between the wires, mono- Filaments or webs from each other is at least twice as large as that Diameter of the activated carbon particles.

Aus der DE 40 34 798 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Adsorptionsflächenfilters aus einem luftdurchlässigen bahnförmigen Träger bekannt, auf dem gleichmäßig verteilt, die Trägeroberfläche nur teilweise bedeckend, ein reaktiver vernetzungsfähiger Kleber aufgebracht wird, wonach am Kleber Adsorberpartikel fixiert werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird als reaktiver vernetzungsfähiger Kleber ein Schmelzkleber auf Polyurethanbasis verwendet, der vor dem Aufbringen auf den Träger aufgeschmolzen wird, wobei nach dem Fixieren der Adsorberpartikel an dem Träger eine Abkühlung erfolgt, bei der der Kleber durch die Wirkung von Luftfeuchtigkeit und/oder von der Feuchtigkeit des Trägers vernetzt.DE 40 34 798 C2 describes a method for producing a Adsorption surface filter known from an air-permeable web-shaped carrier, on the evenly distributed, only partially covering the carrier surface reactive cross-linkable adhesive is applied, after which on the adhesive Adsorber particles are fixed. This known method is considered more reactive crosslinkable adhesive uses a polyurethane-based hot melt adhesive that is melted onto the carrier before application, after fixing the adsorber particles on the carrier are cooled, during which the adhesive passes through the effect of air humidity and / or of the moisture of the wearer is cross-linked.

Ein Melt-Blown-Material aus Polymerfasern und Filterpartikeln, die an den Polymerfasern fixiert sind, ist bspw. auch aus der GB 2 194 255 A bekannt. Ein textiler Flächenfilter aus einem textilen Flächengebilde, das mit feinteiligen Substanzen mit spezifischen Schutz- und/oder Adsorptionseigenschaften beladen ist, wobei das textile Flächengebilde bei erhöhter Temperatur vorübergehend klebrige Fasern zur Befestigung der feinteiligen Substanzen aufweist, ist bspw. auch aus der DE 32 00 959 C2 bekannt. Bei diesem bekannten textilen Flächenfilter ist das textile Flächengebilde ein Plüsch, dessen Boden aus schwer- oder unschmelzbaren Fasern und dessen Faserflor aus bei erhöhter Temperatur vorübergehend klebrigen Fasern besteht.A melt-blown material made of polymer fibers and filter particles attached to the Polymer fibers are fixed, is also known, for example, from GB 2 194 255 A. On Textile surface filter made of a textile fabric that has fine particles Substances are loaded with specific protective and / or adsorption properties, the textile fabric temporarily sticky at elevated temperature Has fibers for attaching the fine-particle substances, for example DE 32 00 959 C2 known. In this known textile surface filter, the textile is A plush fabric, the bottom of which is made of fibers that are difficult to melt or infusible and its fibrous web made of temporarily sticky fibers at an elevated temperature consists.

Ein Geruchsfilter mit Aktivkohlepartikeln und ein Verfahren zu seiner Herstellung ist bspw. in der US 5,124,177 beschrieben.An odor filter with activated carbon particles and a process for its manufacture is described, for example, in US Pat. No. 5,124,177.

Ein Filtervlies insbesondere für Gasmasken, aus Fasern und festen Partikeln, die zusammen eine vliesstoffartige Bahn aus miteinander verbundenen schmelzgeblasenen Mikrofasern und in dieser Bahn verteilten und fixierten festen Partikeln bilden, ist in der DE-AS 25 02 096 offenbart. Dort werden die festen Partikeln durch punktförmige Kontakte zwischen den Partikeln und den Mikrofasern gehalten.A filter fleece especially for gas masks, made of fibers and solid particles together a nonwoven web made of interconnected melt-blown microfibers and fixed and distributed in this web Forming particles is disclosed in DE-AS 25 02 096. There are the fixed ones Particles through point contacts between the particles and the microfibers held.

Die DE-AS 12 54 127 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Filterschicht unter Verwendung einer Faserbahn in Vliesform mit einem körnigen Filterhilfsmaterial. Dort wird ein kissenartiges Vlies in einer dem Endprodukt entsprechenden, im wesentlichen gleichbleibenden Dicke als stabiles gitterartiges Stützgerüst in vorzugsweise horizontaler Ebene auf einem Förderband geführt und zunächst durch ein Klebemittel gleichmäßig benetzt. Anschließend wird unter einem Verteiler das körnige Filterhilfsmaterial in einer Menge von ca. 4 Vol.-% des Volumens des Faserkissens zudosiert und erforderlichenfalls das Kissen mit Klebstoff und Filterhilfsmaterial einem Härteofen zugeführt. Schließlich wird die Filterschicht wahlweise in seiner Länge in gebrauchsgerechte Größen unterteilt. DE-AS 12 54 127 describes a method for producing a filter layer using a fibrous web in nonwoven form with a granular Filter aid material. There is a pillow-like fleece in one of the end product corresponding, essentially constant thickness as a stable grid-like Support scaffold guided in a preferably horizontal plane on a conveyor belt and first evenly wetted by an adhesive. Then under one Distribute the granular filter aid material in an amount of approx. 4% by volume of the Volume of the fiber pillow metered in and, if necessary, the pillow Adhesive and filter aid material fed to a hardening furnace. Finally, the The length of the filter layer can be divided into sizes suitable for use.

Bei dem gesamten oben abgehandelten druckschriftlichen Stand der Technik geht es um flächiges Filtermaterial, d. h. Angaben darüber, wie ein solches bekanntes Filtermaterial nach einer zick-zack-förmigen Faltung, d. h. nach einer Plissierung stabilisiert werden soll, sind diesen Druckschriften nicht zu entnehmen. Es kann deshalb nur davon ausgegangen werden, daß dort ein entsprechend formstabiles bzw. steifes Trägermaterial bzw. Trägervlies verwendet wird, oder daß seine Steifigkeit ungenügend ist.The entire state of the art dealt with in writing above is at stake for flat filter material, d. H. Information about how such a known Filter material after a zigzag fold, d. H. after pleating These publications are not intended to be stabilized. It can therefore only be assumed that there is a correspondingly dimensionally stable or stiff carrier material or carrier fleece is used, or that its Stiffness is insufficient.

Eine Möglichkeit der Stabilisierung eines Filtermaterials vor der Plissierung besteht darin, die Adsorberlage selbst zu stabilisieren. Dabei werden die Adsorberpartikel mit einem geeigneten Kleber, bei dem es sich bspw. um ein Hot-Melt-Kleberpulver handelt, innig vermischt, in Plattenform gebracht und anschließend bspw. unter Temperatureinwirkung verklebt und fixiert. Bspw. beschreibt die EP 0 818 230 A1 ein Faserfilter aus fluiddurchlässigem Fasermaterial mit einem flachen Verbundkörper, der mit einer Bodenlage und mit einer Decklage kombiniert ist, zwischen welchen locker gelagerte Partikel feinkörniger Füllmittel wie bspw. Aktivkohle mittels Klebepunkten fixiert sind. Die Partikelschicht ist wesentlich dicker als die Boden- und Decklage, von welchen zumindest eine imprägniert sein kann. Eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 1200 l/m²s wird mit Partikeln im Korngrößenbereich zwischen 0,1 und 6 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,0 mm, erzielt, die aus organischem und/oder anorganischem Material, aus Ionenaustauschern, Katalysatoren, Superabsorbern oder dergl. bestehen können. Die Kleberpunkte werden mittels eines Schmelzklebers realisiert, der vorzugsweise zwischen 100 und 145°C erweicht. Der Schmelzkleberanteil beträgt z. B. 8 bis 15%. Der als Roll- oder Plattenware kalandrierte Verbundkörper kann 0,4 bis 8 mm dick sein. Zu seiner Herstellung wird eine Fasermaterial-Bodenlage mit Schmelzkleber besprüht und mit den Füllmittel-Partikeln versehen, worauf eine Decklage aufgebracht wird. Gleichzeitig mit dem Aufbringen des Schmelzklebers oder im Anschluß daran werden die Partikel aufgestreut. One way of stabilizing a filter material before pleating is to stabilize the adsorber layer itself. The adsorber particles are intimately mixed with a suitable adhesive, which is, for example, a hot-melt adhesive powder, brought into plate form and then glued and fixed, for example under the influence of temperature. E.g. EP 0 818 230 A1 describes a fiber filter made of fluid-permeable fiber material with a flat composite body, which is combined with a bottom layer and with a top layer, between which loosely stored particles of fine-grained fillers, for example activated carbon, are fixed by means of adhesive dots. The particle layer is much thicker than the bottom and top layer, at least one of which can be impregnated. An air permeability of at least 1200 l / m ² s is achieved with particles in the grain size range between 0.1 and 6 mm, preferably between 0.3 and 1.0 mm, which consist of organic and / or inorganic material, ion exchangers, catalysts, Super absorbers or the like can exist. The adhesive points are realized by means of a hot melt adhesive, which preferably softens between 100 and 145 ° C. The hot melt adhesive content is z. B. 8 to 15%. The composite body calendered as a roll or sheet product can be 0.4 to 8 mm thick. For its manufacture, a fiber material base layer is sprayed with hot melt adhesive and provided with the filler particles, whereupon a cover layer is applied. The particles are sprinkled on simultaneously with the application of the hot melt adhesive or afterwards.

Ein gerahmter Adsorptionsfilter aus einer selbsttragenden geformten Struktur von Adsorber-Partikeln regulärer oder irregulärer Gestalt, die miteinander durch Bindemittel-Partikel verbunden sind, ist aus der DE 195 14 885 A1 bekannt. Der Schmelzbereich der Bindemittel-Partikel ist kleiner als derjenige der Adsorber-Partikel. Die Bindemittel-Partikel sind kleiner als die Adsorber-Partikel. Die Struktur dieses bekannten Adsorptions-Luftfilters besteht räumlich im wesentlichen aus wiederkehrenden Einheiten eines Adsorber-Partikels und eines Bindemittel-Partikels.A framed adsorption filter made from a self-supporting molded structure from Adsorber particles of regular or irregular shape that pass through each other Binder particles are connected, is known from DE 195 14 885 A1. The The melting range of the binder particles is smaller than that of the adsorber particles. The binder particles are smaller than the adsorber particles. The structure of this known adsorption air filter consists essentially of spatially recurring units of an adsorber particle and a binder particle.

Die in der zuletzt zitierten EP 0 818 230 A1 und DE 195 14 885 A1 offenbarten Verfahren resultieren weitgehend in relativ stabilen Filtern. Die mit diesen bekannten Verfahren hergestellten Adsorber-Platten weisen in aller Regel die erforderliche Steifigkeit auf. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß die erforderliche relativ große Klebermenge größere Teile der Adsorber-Oberfläche bzw. einen Teil der Poren verschließt, wodurch die Gas-Adsorption reduziert wird. Daraus folgt andererseits, daß zum Erreichen einer bestimmten Adsorptions-Kapazität die erforderliche Adsorber- Menge entsprechend höher sein muß. Daraus resultieren größere Kosten. Außerdem wird hierdurch die Dicke und Faltenstärke eines plissierten Filtermaterials erhöht. Ein weiterer Mangel besteht in der Brüchigkeit solcher steifen Materialien, die bspw. bei der Handlung, d. h. unter Krafteinwirkung, Risse bekommen können. Durch diese Risse kann das zu adsorbierende Gas ungehindert durchtreten. Die Adsorptionsleistung ist folglich entsprechend deutlich reduziert.Those disclosed in the last cited EP 0 818 230 A1 and DE 195 14 885 A1 Methods largely result in relatively stable filters. The familiar with these Processed adsorber plates usually have the required Stiffness. The disadvantage here, however, is that the required relatively large Amount of adhesive larger parts of the adsorber surface or part of the pores closes, which reduces the gas adsorption. On the other hand, it follows that the required adsorber to achieve a certain adsorption capacity Quantity must be correspondingly higher. This results in higher costs. Moreover this increases the thickness and pleat thickness of a pleated filter material. On Another shortcoming is the fragility of such rigid materials, for example the act, d. H. under the action of force, can get cracks. Through these cracks the gas to be adsorbed can pass through unhindered. The adsorption performance is consequently significantly reduced accordingly.

Aus der DE 197 13 238 A1 und aus der WO 99/26711 A1 ist ein formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit die Formstabilitäten bewirkenden Polymerraupen bekannt. Zur Herstellung der Polymerraupen wird ein halbflüssiges Material, d. h. ein aufgeschmolzener Kunststoff, auf das Filtermaterial aufgebracht, das dann in der endgültigen plissierten Form des Filtermaterials erstarrt. Dort wird ein einlagiges Filtermaterial beschrieben. Bei mehrlagigen Materialien ist dieses bekannte Verfahren nicht anwendbar, weil die durch den Plissierprozeß gestauchten und gedehnten sehr dünnen Stellen an den Plissierkanten, bedingt durch den größeren Knickradius eines mehrlagigen Filtermaterials und die scharfen Kanten der Adsorber Partikel, leicht aufreißen. Daraus würde die Beschädigung der Deckschichten resultieren. Eine Beschädigung der Deckschichten würde zu einem Austreten von Adsorber-Partikeln führen. Das ist jedoch zu vermeiden.DE 197 13 238 A1 and WO 99/26711 A1 describe a dimensionally stabilized, Filter material folded in a zigzag shape according to the preamble of claim 1 with polymer beads causing the dimensional stability. To make the Polymer beads become a semi-fluid material, i.e. H. a melted plastic, applied to the filter material, which is then in the final pleated form of the Filter material solidifies. A single-layer filter material is described there. At this is multilayer materials known methods not applicable, because the upset by the pleating process and stretched very thin spots on the pleating edges due to the larger kink radius of a multi-layer filter material and the sharp edges of the Adsorber particles, tear easily. This would damage the Cover layers result. Damage to the cover layers would result in one Leakage of adsorber particles. However, this should be avoided.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial zu schaffen, bei welchem die oben erwähnten Mängel eliminiert sind, und das einfach und preisgünstig realisierbar ist und ausgezeichnete Adsorber-Eigenschaften besitzt.Knowing these conditions, the invention is based on the object to create shape-stabilized, zig-zag pleated filter material, in which the above-mentioned shortcomings are eliminated, simply and inexpensively is feasible and has excellent adsorber properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Filtermaterials sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the filter material according to the invention are characterized in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Filtermaterial, d. h. der erfindungsgemäße Hybridfilter- oder Kombinationsfilter-Mehrlagenverbund besteht in seiner ersten Lage aus der Trägerlage mit den darauf aufgebrachten Polymerraupen. Als Trägermaterial der Trägerlage können beliebige Vliese bspw. aus Polyester, Polyolefin (Polypropylen), Polycarbonat, Polyamid, Polyurethan oder deren Mischungen bspw. in Form von Bikomponentenfasern zum Einsatz gelangen. Anstelle von Vliesen können auch Gelege, Gewirke, Gestricke oder retikulierte Schaummaterialien zur Anwendung gelangen. Die Vliese können nach verschiedenen Herstellungsprinzipien zum Einsatz gelangen. Hierbei handelt es sich bspw. um ein Spunbond- oder Melt-Blown- Verfahren, um Thermoprint verfestigte Vliese oder dergl.. Für die Trägerlage des erfindungsgemäßen Filtermaterials sind auf dem Markt eine Vielzahl geeigneter Materialien erhältlich, wobei nach den jeweiligen Kriterien wie bspw. Luftdurchlässigkeit, Materialzusammensetzung, Festigkeit, Dichte, Oberflächenbeschaffenheit und Preis die jeweils günstigsten bzw. vorteilhaftesten Materialien bzw. die dem jeweiligen Kundenanspruch nach optimalsten Materialien ausgewählt werden können.The filter material according to the invention, i. H. the hybrid filter or Combination filter multilayer composite consists in its first layer of Carrier layer with the polymer beads applied to it. As the carrier material of the Carrier layer can be any fleece, for example made of polyester, polyolefin (polypropylene), Polycarbonate, polyamide, polyurethane or mixtures thereof, for example in the form of Bicomponent fibers are used. Instead of fleeces, too Scrims, knitted fabrics, knitted fabrics or reticulated foam materials for use reach. The nonwovens can be made according to various manufacturing principles Get involved. This is, for example, a spunbond or melt blown Process to make thermoprint bonded nonwovens or the like. For the carrier layer of the Filter material according to the invention are a variety of suitable on the market Materials available, according to the respective criteria such as Air permeability, material composition, strength, density, Surface quality and price the cheapest or most advantageous Materials or the most optimal materials according to customer requirements can be selected.

Erfindungsgemäß kann die Trägerlage auch aus einem Heißklebernetz oder einem Heißklebervlies bestehen. Eine solche Ausbildung weist den Vorteil auf, daß es möglich ist, die von der Adsorberlage abgewandte Außenseite der Trägerlage bspw. punktuell oder kleinflächig an anderen Gegenständen wie z. B. an Filterrahmen, an Gittern oder dergl. zu befestigen.According to the invention, the carrier layer can also consist of a hot-melt adhesive network or a Hot glue fleece exist. Such training has the advantage that it it is possible, for example, the outside of the carrier layer facing away from the adsorber layer. selective or small area on other objects such as. B. on filter frame To attach grids or the like.

Durch die Polymerraupen an der der Adsorberlage zugewandten Seite der Trägerlage wird die erforderliche Steifigkeit und Formstabilität des erfindungsgemäßen Trägermaterials bewirkt. Die Auswahl des Materials für die Polymerraupen kann den jeweiligen Anforderungen entsprechend zu dem Material der Trägerlage passend vorgenommen werden, d. h. die Polymerraupen können - wie die Trägerlage - aus Polyester, Polypropylen (Polycarbonat), Polyamid, Polyurethan oder aus Copolymeren bestehen. Vorteilhaft ist die Verwendung jeweils gleichen Materials für die Trägerlage und für die Polymerraupen, wodurch optimale Hafteigenschaften der Polymerraupe an dem Trägervlies und außerdem eine gute Recyclingfähigkeit erzielt wird. Damit wird außerdem in besonders vorteilhafter Weise vollständig unabhängig von der Trägerlage, der Adsorberlage und der Decklage die jeweils erforderliche Steifigkeit und Formstabilität des erfindungsgemäßen Trägermaterials erreicht.Through the polymer beads on the side facing the adsorber layer Carrier layer is the required rigidity and dimensional stability of the carrier material according to the invention causes. The choice of material for the Polymer caterpillars can meet the specific requirements of the material the carrier layer are made appropriately, d. H. the polymer beads can - like the carrier layer - made of polyester, polypropylene (polycarbonate), polyamide, Polyurethane or copolymers. The use is advantageous in each case same material for the carrier layer and for the polymer beads, which means optimal Adhesive properties of the polymer bead on the carrier fleece and also a good one Recyclability is achieved. This is also particularly advantageous completely independent of the carrier layer, the adsorber layer and the top layer each required rigidity and dimensional stability of the invention Carrier material reached.

Bei dem erfindungsgemäßen Filtermaterial können die Polymerraupen voneinander beabstandet, zueinander parallel und zu den Faltlinien des plissierten Filtermaterials mindestens annähernd senkrecht orientiert sein. Desgleichen ist es möglich, daß die Polymerraupen gitterartig vorgesehen sind und mit den Faltlinien des plissierten Filtermaterials spitze Winkel einschließen. Die Anzahl in einer Richtung parallel verlaufender bzw. gitterartig vorgesehener Polymerraupen sowie deren Querschnittsabmessungen bzw. Durchmesser kann für den jeweiligen Filter nach Festlegung bspw. der Faltenhöhe, des Faltenabstandes, der Adsorber Partikelmenge sowie des verwendeten Materials für die Trägerlage, entsprechend der gewünschten hohen Luftdurchlässigkeit und hohen Steifigkeit, optimiert werden. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Polymerraupen einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser zwischen 0,3 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,3 mm besitzt. Selbstverständlich sind auch andere Abmessungen realisierbar. Die Polymerraupen können auch einen abgeplatteten bzw. ovalen Querschnitt besitzen. Ihr gegenseitiger Abstand kann zwischen 5 mm und 5 cm, vorzugsweise zwischen 1 und 3 cm betragen. Auch hier gilt, daß auch andere Querabstände zwischen benachbarten Polymerraupen möglich sind.In the filter material according to the invention, the polymer beads can differ from one another spaced, parallel to each other and to the fold lines of the pleated filter material be oriented at least approximately vertically. Likewise, it is possible that the Polymer caterpillars are provided lattice-like and with the fold lines of the pleated Include filter material at acute angles. The number in one direction parallel running or lattice-like polymer beads and their Cross-sectional dimensions or diameters can be determined for the respective filter Definition of, for example, the height of the folds, the distance between the folds, the amount of adsorber particles and the material used for the carrier layer, according to the desired high air permeability and high rigidity. As appropriate it has been found if the polymer beads have a round cross section with a Diameter between 0.3 mm and 3 mm, preferably between 0.5 mm and 1.3 mm owns. Of course, other dimensions are also possible. The Polymer beads can also have a flattened or oval cross section. Their mutual distance can be between 5 mm and 5 cm, preferably between 1 and 3 cm. It also applies here that other transverse distances between neighboring polymer beads are possible.

Polymerraupen mit einem runden Querschnitt ergeben den Vorteil, daß der durch sie verursachte Strömungswiderstand niedrig ist. Als vorteilhaft kann es sich bspw. bei sehr dünnen Trägermaterialien erweisen, wenn diese mit plattgedrückten bzw. ovalen Polymerraupen versteift werden.Polymer beads with a round cross section give the advantage that the through them caused flow resistance is low. For example, it can be advantageous very thin substrates, if they are flattened or oval polymer beads are stiffened.

Die Polymerraupen bestehen vorzugsweise aus einem Polymermaterial, das eine Erweichungstemperatur zwischen 90°C und 250°C, vorzugsweise zwischen 120°C und 190°C besitzt. Solche Polymermaterialien sind auf handelsüblichen Extrusionsanlagen problemlos verarbeitbar. Das bedeutet, daß die Polymerraupen auf der Trägerlage des erfindungsgemäßen Filtermaterials sehr einfach, zeitsparend und kostengünstig aufbringbar sind.The polymer beads preferably consist of a polymer material, the one Softening temperature between 90 ° C and 250 ° C, preferably between 120 ° C and has 190 ° C. Such polymer materials are commercially available Extrusion lines can be processed easily. That means the polymer beads very simple, time-saving on the carrier layer of the filter material according to the invention and are inexpensive to apply.

Bei dem erfindungsgemäßen Filtermaterial kann die Adsorberlage aus einem beliebigen Material quasi ohne Eigensteifigkeit bestehen, weil die Formstabilität und die Steifigkeit durch die Kombination mit der Polymerraupen aufweisenden Trägerlage bewirkt wird. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Adsorberlage aus weitmaschigen, regellos dreidimensionalen Schmelzkleberfäden und daran haftenden Adsorberpartikeln besteht, die auf die mit den Polymerraupen versehene Innenfläche der Trägerlage aufgetragen ist. Ein derartiges Absorbermaterial ist in der älteren Patentanmeldung 198 45 526 beschrieben. Das erfindungsgemäße Filtermaterial mit einer solchen Adsorberlage der zuletzt genannten Art weist eine ausgezeichnete Luftdurchlässigkeit bei einer optimalen Steifigkeit auf, wobei außerdem eine hohe Spontanität und eine ausgezeichnete Adsorptionskapazität für die zu filternden Gase gegeben ist. Durch das in der genannten älteren Patentanmeldung 198 45 526 beschriebene Auftragverfahren in Kombination mit Polymerraupen weitgehend runden Querschnitts, die hervorragende Umströmungseigenschaften bieten, lassen sich die durch die Polymerraupen verursachten Erhöhungen problemlos ausgleichen, d. h. die Polymerraupen machen sich formmäßig nicht störend bemerkbar.In the filter material according to the invention, the adsorber layer can consist of one any material quasi without inherent rigidity because of the dimensional stability and the rigidity due to the combination with the polymer beads Carrier layer is effected. It has proven to be advantageous if the adsorber layer from wide-mesh, randomly three-dimensional hot melt adhesive threads and on them adhering adsorber particles that exist on the provided with the polymer beads Inner surface of the carrier layer is applied. Such an absorber material is in the older patent application 198 45 526 described. The invention Filter material with such an adsorber layer of the latter type has one excellent air permeability with optimal rigidity, whereby also high spontaneity and excellent adsorption capacity for the gases to be filtered is given. By that in the older mentioned Patent application 198 45 526 application method described in combination with Polymer beads largely round cross-section, the excellent Flow properties can be provided by the polymer beads compensate for any increases caused, d. H. that make polymer beads not noticeable in form.

Die Adsorberpartikel der Adsorberlage des erfindungsgemäßen Filtermaterials können aus Silikaten, Zeolithen, Superabsorbern, Katalysatoren, Ionenaustauscher und/oder aus Aktivkohle bestehen.The adsorber particles of the adsorber layer of the filter material according to the invention can from silicates, zeolites, superabsorbents, catalysts, ion exchangers and / or consist of activated carbon.

Die Decklage des erfindungsgemäßen Filtermaterials kann aus einem Vlies, einem Gelege, einem Gestrick oder einem Gewirk bestehen. Die Decklage kann auch aus einem Heißklebernetz oder aus einem Heißklebervlies bestehen. Unter Recyclinggesichtspunkten ist es zweckmäßig, wenn das Material der Decklage und das Material der Trägerlage und/oder das Material der Polymerraupen polymereinheitlich sind. Als Deckschicht dient vorzugsweise ein Vlies mit partikelabscheidenden Eigenschaften. Hierbei kann es sich insbesondere um ein Melt-Blown- oder ein Spunbond-Vlies bspw. aus Polypropylen oder Polyester handeln, wie es bei der Partikelfiltration zur Anwendung gelangt.The top layer of the filter material according to the invention can consist of a fleece, a Scrims, a knitted fabric or a knitted fabric. The top layer can also be made a hot glue net or a hot glue fleece. Under Recycling aspects, it is useful if the material of the top layer and the material of the carrier layer and / or the material of the polymer beads are polymer uniform. A fleece is preferably used as the cover layer particle-separating properties. In particular, this can be a Melt blown or a spunbond fleece, for example made of polypropylene or polyester act as it is used in particle filtration.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch und nicht maßstabsgetreu gezeichneten Ausführungsbeipieles des erfindungsgemäßen Filtermaterials. Es zeigen:Further details, features and advantages result from the following Description of a schematic in the drawing and not to scale drawn exemplary embodiment of the filter material according to the invention. It demonstrate:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung einer Ausbildung des formstabilisierten zick zackförmig gefalteten Filtermaterials, Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the form-stabilized zig zag shaped folded filter material,

Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab eine schematische Darstellung des Details II in Fig. 1, d. h. eine Querschnittsdarstellung des Filtermaterials, Fig. 2 in an enlarged scale a schematic view of the detail II in Fig. 1, ie, a cross-sectional view of the filter material,

Fig. 3 in einer der Fig. 2 ähnlichen Darstellung die Trägerlage des Filtermaterials mit den daran fixierten Polymerraupen, Fig. 3 in one of the Fig. 2 view similar the support layer of the filter material with the polymer fixed thereto crawler,

Fig. 4 eine Ansicht in Blickrichtung des Pfeils IV in Fig. 3 zur Verdeutlichung voneinander beabstandeter und zueinander parallel verlaufender Polymerraupen an der Trägerlage, und Fig. 4 is a view looking in the direction of arrow IV in Fig. 3 to illustrate spaced-apart and mutually parallel polymer beads on the carrier layer, and

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung gitterförmig vorgesehener Polymerraupen an der Trägerlage. FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 to illustrate lattice-shaped polymer beads on the carrier layer.

Fig. 1 zeigt schematisch und nicht maßstabsgetreu eine Ausbildung der formstabilisierten, zick-zack-förmig gefalteten Filtermaterials 10 bestehend aus einer Trägerlage 12, einer Decklage 14 und einer zwischen der Träger- und der Decklage 12 und 14 vorgesehenen Adsorberlage 16, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist. Fig. 1 shows schematically and not to scale an embodiment of the form-stabilized, zig-zag-shaped folded filter material 10 consisting of a carrier layer 12, a topsheet 14 and an opening provided between the support and the topsheet 12 and 14 Adsorberlage 16, as well as from Figure . 2 is visible.

Die Trägerlage 12 des Filtermaterials 10 ist an ihrer an die Adsorberlage 16 angrenzenden Innenfläche 18 mit die Formstabilität und Formsteifigkeit des plissierten Filtermaterials 10 bewirkenden Polymerraupen 20 versehen (siehe auch Fig. 3). Die Polymerraupen 20 sind an der Innenoberfläche 18 der Trägerlage 12 festhaftend vorgesehen, sie können voneinander beabstandet zueinander parallel verlaufen, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, oder sie können gitterartig vorgesehen sein, wie die Fig. 5 verdeutlicht.The carrier layer 12 of the filter material 10 is provided on its inner surface 18 adjacent to the adsorber layer 16 with the shape and stability of the pleated filter material 10 causing polymer beads 20 (see also FIG. 3). The polymer beads 20 are provided adhering to the inner surface 18 of the carrier layer 12 , they can run parallel to one another at a distance from one another, as can be seen in FIG. 4, or they can be provided in a grid-like manner, as shown in FIG .

Die Formstabilisierung des plissierten Filtermaterials 10 wird dadurch erreicht, daß die Polymerraupen 20 zu den Faltlinien 22 des plissierten Filtermaterials 10, von denen in den Fig. 4 und 5 jeweils eine Faltlinie 22 durch eine doppelt strichpunktierte dünne Linie schematisch verdeutlicht ist, mindestens annähernd senkrecht (siehe Fig. 4) orientiert sind oder spitze Winkel a und b einschließend.The shape stabilization of the pleated filter material 10 is achieved in that the polymer beads 20 are at least approximately perpendicular to the fold lines 22 of the pleated filter material 10 , of which a fold line 22 is illustrated schematically in FIGS . 4 and 5 by a double dash-dotted thin line ( see Fig. 4) are oriented or including acute angles a and b.

Die Polymerraupen 20 können einen abgeplatteten, ovalen oder einen runden Querschnitt besitzen, wie in Fig. 2 verdeutlicht ist. Die Adsorberlage 16 kann aus weitmaschigen, regellosen dreidimensionalen Schmelzkleberfäden 24 und daran haftenden Adsorberpartikeln 26 bestehen. Die Schmelzkleberfäden 24 und die Adsorberpartikel 26 können auf die mit den Polymerraupen 20 versehene Innenfläche 18 der Trägerlage 12 aufgetragen werden. Danach wird die Decklage 14 auf der Adsorberlage 16 fixiert. Im Anschluß daran erfolgt die Plissierung des Filtermaterials 10, d. h. die Faltung entlang den Faltlinien 22. Das plissierte Filtermaterial 10 (siehe Fig. 1) kann dann bspw. zu einer Filterkassette weiterverarbeitet werden, wie sie zur Verwendung in Kraftfahrzeugen als Filter für die Innenraumluft oder zur Verwendung als Luftfilter in der Gebäudeklimatisierung oder Luftfiltration zur Anwendung gelangen. The polymer beads 20 can have a flattened, oval or a round cross section, as is illustrated in FIG. 2. The adsorber layer 16 can consist of wide-mesh, random three-dimensional hot melt adhesive threads 24 and adsorber particles 26 adhering to them. The hot melt adhesive threads 24 and the adsorber particles 26 can be applied to the inner surface 18 of the carrier layer 12 provided with the polymer beads 20 . The cover layer 14 is then fixed on the adsorber layer 16 . This is followed by the pleating of the filter material 10 , ie the folding along the fold lines 22 . The pleated filter material 10 (see FIG. 1) can then, for example, be processed further to form a filter cassette of the type used for use in motor vehicles as a filter for indoor air or for use as an air filter in building air conditioning or air filtration.

BezugsziffernlisteReference number list

1010th

Filtermaterial
Filter material

1212th

Trägerlage (von Carrier layer (from

1010th

)
)

1414

Decklage (von Top layer (from

1010th

)
)

1616

Adsorberlage (von Adsorberlage (from

1010th

)
)

1818th

Innenfläche (von Inner surface (of

1212th

)
)

2020th

Polymerraupen (an Polymer caterpillars (an

1818th

)
)

2222

Faltlinien (von Fold lines (from

1010th

)
)

2424th

Schmelzkleberfäden (von Hot melt adhesive threads (from

1616

)
)

2626

Adsorberpartikel (von Adsorber particles (from

1616

)
)

Claims

1. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial mit einer Trägerlage (12), die mit die Formstabilität bewirkenden Polymerraupen (20) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ausser der Trägerlage (12) eine Decklage (14) und eine zwischen der Träger- und der Decklage (12 und 14) festgelegte Adsorberlage (16) vorgesehen ist, wobei die Trägerlage (12) an ihrer an die Adsorberlage (16) angrenzenden Innenfläche (18) mit den Polymerraupen (20) versehen ist.1. Shape-stabilized, zigzag-shaped pleated filter material with a carrier layer ( 12 ), which is provided with the shape-retaining polymer beads ( 20 ), characterized in that in addition to the carrier layer ( 12 ) a cover layer ( 14 ) and one between the carrier - and the topsheet is provided (12 and 14) fixed Adsorberlage (16), wherein the carrier layer (12) is provided at its adjacent to the Adsorberlage (16) inner surface (18) with the polymer beads (20).

2. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Polymerraupen (29) voneinander beabstandet, zueinander parallel und zu den Faltlinien (22) des Filtermaterials (10) mindestens annähernd senkrecht orientiert sind.2. Shape-stabilized, zigzag-folded filter material according to claim 1, characterized in that the polymer beads ( 29 ) spaced apart, parallel to each other and to the fold lines ( 22 ) of the filter material ( 10 ) are oriented at least approximately perpendicular.

3. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerraupen (20) gitterartig vorgesehen sind und mit den Faltlinien (22) des Filtermaterials (10) spitze Winkel (a, b) einschließen.3. Dimensionally stabilized, zigzag-shaped folded filter material according to claim 1, characterized in that the polymer beads ( 20 ) are provided in a grid-like manner and include acute angles (a, b) with the fold lines ( 22 ) of the filter material ( 10 ).

4. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerraupen (20) einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,3 mm, besitzen.4. Shape-stabilized, zigzag-folded filter material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polymer beads ( 20 ) have a round cross section with a diameter between 0.3 and 3 mm, preferably between 0.5 and 1, 3 mm.

5. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerraupen einen ovalen Querschnitt besitzen.5. Shape-stabilized, zig-zag pleated filter material one of claims 1 to 3, characterized, that the polymer beads have an oval cross section.

6. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerraupen (20) voneinander einen Abstand zwischen 5 mm und 5 cm, vorzugsweise zwischen 1 und 3 cm, besitzen. 6. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to one of claims 1 to 5, characterized in that the polymer beads ( 20 ) from each other are between 5 mm and 5 cm, preferably between 1 and 3 cm.

7. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerlage (12) aus einem Vlies, einem Gelege, einem Gewirk, einem Gestrick oder einem retikulierten Kunststoff- Schaummaterial besteht.7. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to claim 1, characterized in that the carrier layer ( 12 ) consists of a fleece, a scrim, a knitted fabric, a knitted fabric or a reticulated plastic foam material.

8. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerlage (12) aus einem Vlies auf Polyester-, Polyolefin-, Polycarbonat-, Polyamid- oder Polyurethan-Basis oder aus Bikomponentenfasern besteht.8. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to claim 7, characterized in that the carrier layer ( 12 ) consists of a fleece based on polyester, polyolefin, polycarbonate, polyamide or polyurethane or bicomponent fibers.

9. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerlage (12) aus einem Heißklebernetz oder einem Heißklebervlies besteht.9. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to claim 1, characterized in that the carrier layer ( 12 ) consists of a hot glue network or a hot glue fleece.

10. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerraupen (20) aus einem Polymermaterial bestehen, das eine Erweichungstemperatur zwischen 90 und 250°C, vorzugsweise zwischen 120 und 190°C, besitzt.10. Dimensionally stabilized, zigzag-shaped pleated filter material according to one of claims 1 to 6, characterized in that the polymer beads ( 20 ) consist of a polymer material having a softening temperature between 90 and 250 ° C, preferably between 120 and 190 ° C , owns.

11. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerraupen (20) aus Polymeren wie Polyester, Polyolefin, Polycarbonat, Polyamid, Polyurethan und/oder aus Copolymeren bestehen.11. Shape-stabilized, zigzag-folded filter material according to claim 10, characterized in that the polymer beads ( 20 ) consist of polymers such as polyester, polyolefin, polycarbonate, polyamide, polyurethane and / or of copolymers.

12. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Trägerlage (12) und das Material der Polymerraupen (20) polymereinheitlich sind.12. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to one of claims 1 to 11, characterized in that the material of the carrier layer ( 12 ) and the material of the polymer beads ( 20 ) are polymer uniform.

13. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorberlage (16) aus weitmaschigen, regellosen dreidimensionalen Schmelzkleberfäden (24) und daran haftenden Adsorberpartikeln (26) besteht, die auf die mit den Polymerraupen (20) versehene Innenfläche (18) der Trägerlage (12) aufgetragen ist. 13. Dimensionally stabilized, zigzag-shaped pleated filter material according to one of claims 1 to 12, characterized in that the adsorber layer ( 16 ) consists of wide-mesh, random three-dimensional hot melt adhesive threads ( 24 ) and adherent adsorber particles ( 26 ) which on the with the polymer beads ( 20 ) provided with the inner surface ( 18 ) of the carrier layer ( 12 ).

14. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorberpartikel (26) aus Silikaten, Zeolithen, Superabsorbern, Katalysatoren, Ionenaustauscher und/oder aus Aktivkohle bestehen.14. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to claim 13, characterized in that the adsorber particles ( 26 ) consist of silicates, zeolites, superabsorbents, catalysts, ion exchangers and / or activated carbon.

15. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklage (14) aus einem Vlies, einem Gelege, einem Gestrick oder einem Gewirk besteht.15. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cover layer ( 14 ) consists of a nonwoven, a scrim, a knitted fabric or a knitted fabric.

16. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklage (14) aus einem Heißklebernetz oder einem Heißklebervlies besteht.16. Dimensionally stabilized, zigzag-shaped pleated filter material according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cover layer ( 14 ) consists of a hot glue network or a hot glue fleece.

17. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Decklage (14) und das Material der Trägerlage (12) und/oder das Material der Polymerraupen (20) polymereinheitlich sind.17. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to one of claims 1 to 16, characterized in that the material of the cover layer ( 14 ) and the material of the carrier layer ( 12 ) and / or the material of the polymer beads ( 20 ) are polymer uniform .

18. Formstabilisiertes, zick-zack-förmig gefaltetes Filtermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklage (14) partikelfilternde Eigenschaften besitzt.18. Dimensionally stabilized, zigzag-folded filter material according to one of claims 1 to 17, characterized in that the cover layer ( 14 ) has particle filtering properties.