DE4034798A1 - Adsorption surface filter prepn. - by fixing adsorber particles on air-permeable sheet support with moisture-curable polyurethane-based melt adhesive - Google Patents

Adsorption surface filter prepn. - by fixing adsorber particles on air-permeable sheet support with moisture-curable polyurethane-based melt adhesive

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Abstract

Filter, comprises (A) air-permeable sheet support (B) reactive polyurethane-based melt adhesive uniformly distributed on (A) but covering only part of surface of (A) (C) adsorber particles fixed by (B). Filter is prepd. by applying (B) on (A) and melting (B) applying (C) cooling, (B) being crosslinked through action of moisture of atmos. and/or of (A). (A) is pref. temp.-sensitive material, pref. polypropylene, esp. polypropylene electret fibres. (B) is sprayed on (A) or applied as point or linear pattern. (B) is fused at 100-150 deg.C. (B) is applied at 2-60, pref. 5-10, g/sq.m (A) surface. (C) have average particle size 50 microns-1 mm, pref. 50-600 microns. (C) are strewn on (A). 20-200 g (C) are fixed per sq. m surface of (A). (C) are of temp.-sensitive material, partic. impregnated with enzymes and/or of synthetic ion exchange resins and/or metal-impregnated. USE/ADVANTAGE - E.g., against powder chemical warfare agents or in vehicle construction. (C) are securely fixed to (A) with relatively small amt. of (B); (C) can be of relatively small particles; (A) and/or (C) can be of temp.-sensitive materials since (B) is cured by moisture, not through heat; process is non-polluting, no solvent being evaporated; pressure drop is low due to relatively small amt. of (B), so clothing-physiological properties are improved. Filter has good resistance to boiling during washing or to dry cleaning. (0/0)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Adsorptions-Flächenfilters aus einem luftdurchlässigen bahnförmigen Träger, auf dem gleichmäßig verteilt, die Trägeroberfläche jedoch nur teilweise bedeckend, ein Schmelzkleber aufgebracht wird, wonach am Kleber Adsorptionspartikel fixiert werden.The invention relates to a method for producing a Adsorption surface filter made of an air-permeable web-shaped carrier on which evenly distributed the However, only partially covering the carrier surface Hot melt adhesive is applied, after which on the adhesive Adsorption particles are fixed.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 1 18 618 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Schmelzkleber auf den Träger mittels einer Schablone als punkt- oder linienförmiges Muster aufgebracht. Hierbei sind Schablonen mit größenordnungsmäßig 30 mesh oder einer kleineren mesh-Zahl anwendbar. Würden Schablonen mit einer größeren mesh-Zahl angewandt werden, so käme es zu einem Verlaufen der Kleberpunkte oder -linien und somit zu einem unzulässig hohen Druckabfall durch das Flächenfilter hindurch. Infolge der Begrenzung der mesh-Zahl der Schablone nach oben hin ergibt sich bei diesem bekannten Verfahren der weitere Mangel, daß zur Festlegung einer bestimmten Adsorberpartikelmenge am Träger eine bestimmte nicht zu unterschreitende Klebermenge erforderlich ist, was sich auf die Filtereigenschaften des Flächenfilters nachteilig auswirkt. Besonders nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren außerdem die Tatsache, daß es zur Fixierung der Adsorberpartikel am Schmelzkleber erforderlich ist, den auf den Träger aufgebrachten Schmelzkleber nach dem Aufbringen der Adsorberpartikel auf Temperaturen über 100°C zu erhitzen. Das bedingt nicht nur einen nicht zu vernachlässigenden Energieaufwand, sondern auch den Mangel, daß die Zähigkeit des Schmelzklebers während dieser Erhitzung abnimmt, so daß die auf den Kleberpunkten oder Kleberlinien befindlichen Adsorberpartikel in den weicher werdenden Schmelzkleber weiter einsinken, wodurch die Adsorptionswirksamkeit der Adsorberpartikel reduziert wird. Des weiteren ist es bei Durchführung dieses bekannten Verfahrens nicht möglich, temperaturempfindliche Träger und/oder insbesondere temperaturempfindliche Adsorberpartikel zur Anwendung zu bringen, weil diese bei den erwähnten Temperaturen über 100°C in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt oder im Extremfall sogar unwirksam würden.Such a method is known from EP 1 18 618 B1. At this known method is the hot melt adhesive on the Carrier using a template as a point or line Pattern applied. Here are templates with on the order of 30 mesh or a smaller mesh number applicable. Would stencils with a larger mesh number applied, there would be a bleeding of the Glue dots or lines and thus to an impermissibly high  Pressure drop through the area filter. As a result of The upper limit of the number of stencil meshes the further deficiency in this known method that to determine a certain amount of adsorber particles on the carrier a certain amount of glue not to be undercut is required, which affects the filter properties of the Surface filter affects adversely. Is particularly disadvantageous in this known method also the fact that it for fixing the adsorber particles to the hot melt adhesive is required, that applied to the carrier Hot melt adhesive after applying the adsorber particles Heat temperatures above 100 ° C. That doesn't just mean a not negligible expenditure of energy, but also the lack that the toughness of the hot melt adhesive during this heating decreases so that on the glue spots or lines of adhesive located in the softer will continue to sink, causing the Adsorption effectiveness of the adsorber particles is reduced. Furthermore, it is in carrying out this known method not possible, temperature-sensitive carriers and / or in particular temperature-sensitive adsorber particles for Application, because this at the temperatures mentioned above 100 ° C impaired in their effectiveness or in Extreme case would even be ineffective.

Ein Gasadsorptionsmaterial, bestehend aus einem Träger und Adsorberpartikeln, die am Träger mittels eines Klebers fixiert sind, ist aus der GB-A 20 77 141 bekannt. Auch dort wird der Kleber auf den Träger als eine diskontinuierliche, d. h. die Trägeroberfläche nur teilweise bedeckende Schicht aufgedruckt, so daß sich auch bei diesem Gasadsorptionsmaterial die selben Mängel ergeben wie bei dem aus der eingangs zitierten EP 1 18 618 B1 bekannten Verfahren.A gas adsorbent consisting of a carrier and Adsorber particles, which are fixed to the carrier with an adhesive are known from GB-A 20 77 141. There, too Glue on the carrier as a discontinuous, i.e. H. the Printed on the substrate surface only partially covering layer, so that the same with this gas adsorption material Defects are the same as in the EP cited at the beginning 1 18 618 B1 known methods.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Adsorptions-Flächenfilters der eingangs genannten Art zu schaffen, das die oben beschriebenen Mängel nicht aufweist, d. h. bei welchem es möglich ist, mit einer vergleichsweise kleinen Klebermenge Adsorberpartikel am Träger sicher zu fixieren, wobei im Bedarfsfall auch vergleichsweise kleine Adsorberpartikel und/oder temperaturempfindliche Trägermaterialien bzw. insbesondere auch temperaturempfindliche Adsorberpartikel-Materialien zur Anwendung gelangen können.The invention has for its object a method for Production of an adsorption surface filter of the beginning to create the kind mentioned, the shortcomings described above does not have, d. H. where it is possible with a comparatively small amount of adhesive adsorber particles on the carrier to fix securely, if necessary also comparatively small adsorber particles and / or temperature sensitive Carrier materials or in particular also temperature sensitive Adsorber particle materials can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Träger ein reaktiver Schmelzkleber auf Polyurethanbasis ausgebracht und aufgeschmolzen wird, daß auf den Träger dann die Adsorberpartikel aufgebracht werden, und daß danach eine Abkühlung erfolgt, bei welcher der Kleber unter der Wirkung von Luftfeuchtigkeit und/oder Feuchtigkeit des Trägers vernetzt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Vernetzung des Klebers also nicht durch die Einwirkung erhöhter Temperatur, sondern in vorteilhafter Weise durch die Wirkung von Feuchtigkeit, so daß es möglich ist, temperaturempfindliche Träger bzw. temperaturempfindliche Adsorberpartikel-Materialien zur Anwendung zu bringen. Ein weiterer Vorteil der Vernetzung des Klebers durch Feuchtigkeit besteht in dem erheblich reduzierten Energiebedarf zur Durchführung des Verfahrens.This object is achieved in that on the Carrier a reactive hot melt adhesive based on polyurethane is applied and melted on the carrier then the adsorber particles are applied, and that after that a Cooling takes place, in which the adhesive under the effect of Humidity and / or moisture of the wearer cross-linked. In the method according to the invention, the So not by the action of elevated temperature, but advantageously by the action of Moisture so that it is possible to be temperature sensitive Carrier or temperature-sensitive adsorber particle materials to apply. Another advantage of networking of the adhesive due to moisture consists in that considerably reduced energy requirement to carry out the process.

Beispielsweise kommt bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein reaktiver Schmelzkleber auf Polyurethanbasis zur Anwendung, der unter dem Warenzeichen Ipatherm S 14/166 der Firma H. B. Fuller GmbH, vormals Isar­ Rakoll Chemie GmbH, 8000 München 90, bekannt ist. Dieser reaktive Schmelzkleber kommt bislang bei der Verklebung von Textilien und Fließstoffen untereinander sowie mit Kunststoff­ Folien, wie z. B. Polyester-, PVC-, PUR-, PE- und Aluminium­ Folien zur Anwendung. For example, when performing the inventive method a reactive hot melt adhesive Polyurethane base for use under the trademark Ipatherm S 14/166 from H. B. Fuller GmbH, formerly Isar Rakoll Chemie GmbH, 8000 Munich 90, is known. This So far, reactive hot melt adhesive has come from gluing Textiles and nonwovens with each other and with plastic Foils such. B. polyester, PVC, PUR, PE and aluminum Films for use.  

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich bzw. besonders vorteilhaft, wenn der Schmelzkleber auf den Träger aufgesprüht wird. Hierbei ist es im Vergleich zum Kleberauftrag mittels Schablonen in vorteilhafter Weise möglich, die Klebermenge erheblich zu reduzieren.It is to carry out the method according to the invention possible or particularly advantageous if the hot melt adhesive on the carrier is sprayed on. Here it is compared to Adhesive application using templates in an advantageous manner possible to significantly reduce the amount of adhesive.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Schmelzkleber auf den Träger in Form eines punkt- bzw. linienförmigen Musters aufzubringen, wobei zur Durchführung dieses Verfahrens im Gegensatz zum oben erwähnten Stand der Technik keine Siebdruck- Schablonen zur Anwendung gelangen, mit welchen Träger diskontinuierlich mit einem Kleber versehen werden, sondern bei dem Schlitzdüsen zur Anwendung gelangen, mit welchen es möglich ist, einen bahnförmigen Träger in einem kontinuierlichen Verfahren mit dem Kleber zu versehen.Another option is to put the hot melt adhesive on the carrier in the form of a point or line pattern bring up, to carry out this procedure in In contrast to the prior art mentioned above, no screen printing Stencils are used, with which carrier be discontinuously provided with an adhesive, but at the slot nozzles are used, with which it is possible is a web-shaped carrier in a continuous Procedure to apply the adhesive.

Der reaktive Schmelzkleber wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 100°C bis ca. 150°C aufgeschmolzen. Der beispielsweise aus Sprühdüsen oder beispielsweise aus Schlitzdüsen austretende aufgeschmolzene Kleber beginnt beim Auftreffen auf den Träger unverzüglich damit, sich abzukühlen, wobei er vorerst zumindest warm und klebrig bleibt. In diesem Zustand des Klebers ist es dann möglich, die Adsorberpartikel auf den Träger aufzubringen, wobei sie an dem Kleber haften bleiben. Die Adsorberpartikel werden hierbei weder unzulässig aufgeheizt, noch sinken sie zu weit in den Kleber ein. Nach dem Aufbringen der Adsorberpartikel auf den Träger ist es möglich, einen Preßvorgang mittels beheizter Quetschwalzen, bei denen es sich zum Beispiel um Gummiwalzen handelt, durchzuführen.The reactive hot melt adhesive is preferably used in a Temperature melted from approx. 100 ° C to approx. 150 ° C. The for example from spray nozzles or for example Melted adhesive emerging from slot nozzles begins at Hitting the wearer immediately to cool down, keeping it warm and sticky for now. In this Condition of the adhesive then it is possible for the adsorber particles to apply to the backing, adhering to the adhesive stay. The adsorber particles are neither inadmissible heated up, they still sink too far into the adhesive. After this Applying the adsorber particles to the carrier, it is possible a pressing process using heated squeeze rollers, in which it is for example rubber rollers.

Der Schmelzkleber kann ist vorteilhafter Weise in einer Menge von 2 bis 60 g, vorzugsweise S bis 10 g pro m2 Trägeroberfläche auf den Träger aufgebracht werden. Derart kleine Schmelzklebermengen vom größenordnungsmäßig 2 g pro m2 Trägeroberfläche waren bislang mit den bekannten Schablonen- Verfahren nicht realisierbar.The hot melt adhesive can advantageously be applied to the support in an amount of 2 to 60 g, preferably 5 to 10 g per m 2 of carrier surface. Such small amounts of hot melt adhesive of the order of 2 g per m 2 of carrier surface have so far not been possible with the known stencil processes.

Auf den mit dem aufgeschmolzenen Kleber versehenen Träger können erfindungsgemäß Adsorberpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von 50 µm bis 1 mm, vorzugsweise 50 bis 600 µm, aufgebracht werden. Auch darin, d. h. in der Möglichkeit, derart kleine Adsorberpartikel zur Anwendung bringen zu können, wird ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen.On the carrier provided with the melted adhesive can according to the invention adsorbent particles with a medium Particle size of 50 μm to 1 mm, preferably 50 to 600 μm, be applied. Also in that. H. in the possibility of such to be able to use small adsorber particles seen an advantage of the inventive method.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Adsorberpartikel auf den Träger, d. h. auf den mit dem reaktiven Schmelzkleber versehenen Träger aufgestreut werden.It when the adsorber particles on the Carrier, d. H. on the one provided with the reactive hot melt adhesive Carriers are sprinkled.

Die Adsorberpartikel werden vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 200 g pro m2 Oberfläche am Träger fixiert.The adsorber particles are preferably fixed to the support in an amount of 20 to 200 g per m 2 of surface.

Wie bereits erwähnt worden ist, kann beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Träger aus einem temperaturempfindlichen Material verwendet werden, weil die Vernetzung des auf den Träger aufgebrachten Klebers nicht durch die Einwirkung hoher Temperaturen, sondern einfach durch die Wirkung von Luftfeuchtigkeit und/oder Feuchtigkeit des Trägers erfolgt. Aus diesem Grunde ist es beispielsweise möglich, daß ein Träger aus Polypropylen verwendet wird. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn ein Träger verwendet wird, der Polypropylen- Elektretfasern aufweist. Auf diese Weise ergibt sich beispielsweise die Möglichkeit, ein Adsorptionsflächenfilter mit ausgezeichneter Partikelfilterwirkung zu realisieren.As has already been mentioned, the inventive Process a support made of a temperature sensitive material be used because of the networking of the carrier applied adhesive not by the action of high Temperatures, but simply by the action of Humidity and / or moisture of the wearer takes place. Out for this reason it is possible, for example, that a carrier made of polypropylene. It can be particularly useful if a carrier is used, the polypropylene Has electret fibers. This way for example the possibility of an adsorption surface filter with an excellent particle filter effect.

Wie ebenfalls bereits erwähnt worden ist, können Adsorberpartikel aus temperaturempfindlichem Material verwendet werden, weil die Vernetzung des Klebers keine erhöhten Temperaturen erfordert, sondern einfach durch die Wirkung von Feuchtigkeit erfolgt. Bei diesen Adsorberpartikeln kann es sich zum Beispiel um Aktivkohle, um mit Enzymen imprägnierte Adsorberpartikel, um Adsorberpartikel aus synthetischen Ionenaustauscherharzen, um Adsorberpartikel aus reaktiven Ionenaustauscherharzen, um aktivierte Fasern, um mit Enzymen belegte Aktivkohlepartikel, um mit Dekontaminationsmitteln belegte Aktivkohlepartikel, um metallimprägnierte Adsorberpartikel oder dgl. handeln. Bei den zuletzt erwähnten metallimprägnierten Adsorberpartikeln handelt es sich beispielsweise um kupfer- und/oder chrom-imprägnierte Aktivkohle, die bekanntermaßen feuergefährlich ist. Auch derartige Materialien können beim erfindungsgemäßen Verfahren problemlos zur Anwendung gelangen.As has also been mentioned, can Adsorber particles made of temperature-sensitive material used because the crosslinking of the adhesive does not increase  Temperatures required, but simply by the action of Moisture occurs. These adsorber particles can for example activated carbon, enzyme-impregnated Adsorber particles to adsorber particles made of synthetic Ion exchange resins to make adsorber particles from reactive Ion exchange resins to activated fibers to deal with enzymes activated carbon particles to decontaminate coated activated carbon particles to metal impregnated Act adsorber particles or the like. With the last mentioned metal-impregnated adsorber particles for example copper and / or chrome impregnated Activated carbon, which is known to be flammable. Also Such materials can be used in the method according to the invention can be used without any problems.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß es umweltfreundlich ist, weil keine Lösungsmittel verdampft werden, daß aufgrund der relativ geringen Klebermenge der Druckabfall durch das Filter hindurch gering und demzufolge die bekleidungsphysiologischen Eigenschaften des Filters verbessert sind, und daß sich gute Kochwasch- und Reinigungseigenschaften ergeben, weil der zur Anwendung gelangende reaktive Schmelzkleber auf Polyurethanbasis kochwasch- und reinigungsbeständig ist.There are further advantages of the method according to the invention in that it is environmentally friendly because there are no solvents be evaporated that due to the relatively small Adhesive amount the pressure drop through the filter small and consequently the clothing physiological properties of the filter are improved, and that there is good cooking and Cleaning properties result because of the application reactive hot melt adhesive based on polyurethane is resistant to hot washing and cleaning.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich Adsorptionsflächenfilter zu schaffen, die beispielsweise gegen staubförmige Kampfstoffe wirksam sind, bzw. beispielsweise im Fahrzeugbau ausgezeichnet Anwendung finden können.It is possible with the method according to the invention To create adsorption surface filters, for example against dusty warfare agents are effective, or for example in Vehicle construction can find excellent application.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines Adsorptionsflächenfilters aus einem luftdurchlässigen bahnförmigen Träger, auf dem gleichmäßig verteilt, die Trägeroberfläche jedoch nur teilweise bedeckend, ein Schmelzkleber aufgebracht wird, wonach am Kleber Adsorberpartikel fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger ein reaktiver Schmelzkleber auf Polyurethanbasis aufgebracht und aufgeschmolzen wird, daß auf den Träger dann die Adsorberpartikel aufgebracht werden, und daß danach eine Abkühlung erfolgt, bei welcher der Kleber durch die Wirkung von Luftfeuchtigkeit und/oder Feuchtigkeit des Trägers vernetzt. 1. A process for producing an adsorption surface filter from an air-permeable web-shaped carrier, on which uniformly distributed, but only partially covering the carrier surface, a hot melt adhesive is applied, after which adsorber particles are fixed to the adhesive, characterized in that a reactive hot melt adhesive based on polyurethane is applied to the carrier and it is melted that the adsorber particles are then applied to the carrier, and that cooling then takes place, in which the adhesive crosslinks through the action of atmospheric moisture and / or moisture of the carrier. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber auf den Träger aufgesprüht wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the hot melt adhesive is sprayed onto the carrier. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber auf den Träger in Form eines punkt- bzw. linienförmigen Musters aufgebracht wird.3. The method according to claim 1, characterized, that the hot melt adhesive on the carrier in the form of a point or line pattern is applied. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reaktive Schmelzkleber bei einer Temperatur von ca. 100°C bis 150°C aufgeschmolzen wird.4. The method according to claim 1, characterized, that the reactive hot melt adhesive at a temperature of approx. 100 ° C to 150 ° C is melted. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber in einer Menge von 2 g bis 60 g, vorzugsweise 5 g bis 10 g pro 1 m2 Trägeroberfläche auf den Träger aufgebracht wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the hot melt adhesive is applied in an amount of 2 g to 60 g, preferably 5 g to 10 g per 1 m 2 of carrier surface on the carrier. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den mit dem aufgeschmolzenen Kleber versehenen Träger Adsorberpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von 50 µm bis 1 mm, vorzugsweise 50 µm bis 600 µm aufgebracht werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that on the one with the melted glue Carrier adsorber particles with a medium Particle size from 50 microns to 1 mm, preferably 50 microns to 600 µm are applied. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorberpartikel auf den Träger aufgestreut werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the adsorber particles are sprinkled on the carrier will.   8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorberpartikel in einer Menge von 20 bis 200 g pro 1 m2 Oberfläche am Träger fixiert werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the adsorber particles are fixed in an amount of 20 to 200 g per 1 m 2 surface on the support. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger aus einem temperaturempfindlichen Material verwendet wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that a carrier from a temperature sensitive Material is used. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger aus Polypropylen verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized, that a polypropylene support is used. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger verwendet wird, der Polypropylen- Elektretfasern aufweist.11. The method according to claim 10, characterized, that a carrier is used, the polypropylene Has electret fibers. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Adsorberpartikel aus temperaturempfindlichem Material verwendet werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that adsorber particles from temperature sensitive Material can be used. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit Enzymen imprägnierte Adsorberpartikel und/oder Adsorberpartikel aus synthetischen Ionenaustauscherharzen und/oder metall-imprägnierte Adsorberpartikel verwendet werden.13. The method according to claim 12, characterized, that adsorber particles impregnated with enzymes and / or Adsorber particles made of synthetic ion exchange resins and / or metal-impregnated adsorber particles used will.
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