EP1332320A1 - Gewebe- oder gewirkartiger pollenschutz für fenster und türen - Google Patents

Gewebe- oder gewirkartiger pollenschutz für fenster und türen

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EP1332320A1
EP1332320A1 EP01988843A EP01988843A EP1332320A1 EP 1332320 A1 EP1332320 A1 EP 1332320A1 EP 01988843 A EP01988843 A EP 01988843A EP 01988843 A EP01988843 A EP 01988843A EP 1332320 A1 EP1332320 A1 EP 1332320A1
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EP
European Patent Office
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pollen
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knitted fabric
woven
electrostatic charge
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Withdrawn
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EP01988843A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schröder
Claus Grobe
Dieter Wenninger
Jens Kranz
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Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
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Publication date
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    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/083—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/95—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes
    • F24F8/96—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes for removing pollen

Definitions

  • the invention relates to a fabric-like or knitted device for protection against the ingress of dust-like allergens, such as pollen dust and fungal spores, which are transported through the atmospheric air in living and working spaces due to the full-surface attachment to windows and doors
  • pollmose hay fever
  • the allergic reaction to a pollen allergy is usually expressed by reddening and tearing of the eyes (conjunctivitis), sneezing attacks (rhinitis) and irritable cough (bronchial asthma) as early reactions as a late reaction to pollen allergy
  • conjunctivitis reddening and tearing of the eyes
  • rhinitis sneezing attacks
  • irritable cough bronchial asthma
  • Filtration devices that completely remove air from pollen, germs and spores are used in air conditioning technology and in automobiles.
  • the high filtering effect is achieved in DE 3904623 z, for example, by using filter mats, often with multiple layers, made of nonwovens, which due to their fibrous nature Make the filter stage impassable for the allergens mentioned above.
  • the laminate of filter mats is additionally zigzag-folded.
  • such filter mats are not suitable as a protective device in the sense of the proposed invention
  • a further protective device against pollen, germs and spores, which is attached in front of windows, is given in DE 4300422, for example.
  • the attachment of a fabric material as protective device does not take place over the entire surface in front of the window pane, but in the two wedge-like spaces and the rectangular opening at the top of one in a tilted position standing window.
  • the problem of the non-existent, visual transparency of the protection is avoided by this type of attachment, however the protection for a full opening of the window for ventilation purposes has to be removed by swinging open so that there is no longer any protective effect
  • none of the examples cited have the properties of sufficient visual transparency, air permeability and filter effect been able to be achieved in a protective system
  • the object of the proposed invention is to realize the properties of air permeability, visual transparency and sufficient filtering action against pollen in a protection system. It is characteristic that the pollen protection with sufficient filtering action of 70-80% separation efficiency against pollen dust, among other things, in the large range of about 20-40 ⁇ m Adequate renewal of the room air and sufficient visual transparency are particularly important for living and working spaces, the characteristics of air permeability and visual transparency are important, because on the one hand sufficient air exchange properties, on the other hand the view out of the window and the entry of daylight must be enabled Good values for Air permeability, which allows acceptable ventilation of a room, is in the large range of greater than 20,000 m 3 / m 2 / h at a differential pressure of 300 Pa.
  • a sufficient transparency in the sense of the invention is between 20 and 100% transmission Err
  • the properties of sufficient visual transparency and air permeability are made easier by the use of a woven or knitted fabric with a sufficiently large mesh size Window or door opening achieved
  • a similar approach to this topic is also given in DE4414728. Then it is described how an electric field between the allergen and the tissue, which is to be used for filtration, is formed by charging mesh-like fabrics made of synthetic high-polymer fibers. Art the application of the electrostatic charge is not discussed in detail, however, the opposing properties of air permeability and visual transparency to the filtration effect remain undisputed
  • the principle of absorbing a tbo-electric charge is based on the separation of charges, which is done macroscopically by rubbing or separating processes of at least two materials. Decisive for the sign and the amount of the charge are the exit energies W a of the near-surface electrons of the materials, since near-surface electrons emerge from the surface of one material and pass into the other. Consequently, there is an electron deficiency in the surface of one material, which leads to a positive charge on the surface, while the other surface experiences a negative charge due to the excess of electrons.
  • parameters such as temperature, roughness and degree of soiling of the surfaces, as well as the friction or separation speed and air humidity, are included in an electro-electric charging process
  • the prevention of the discharge of electrostatic charging is achieved in that the passage resistance, as well as of the surface resistance of the materials of the order of 10 12 - harbors 10 15 ⁇ , therefore, be for the woven or knitted fabric preferably fibers or on the knitted or woven fabric coatings applied DERS tanden with Oberflachenwi- from 10 12 - 10 15 ⁇
  • Electrostatic charges by charge separation can be done, for example, by quickly removing a polymer film attached to the knitted fabric on one or both sides without air inclusions. Charging is also possible due to the friction of particle-laden air on the protective fabric, by intensively using a household or Indust ⁇ efones, blowers, fans or other types of air with high volume flows
  • the preferred possibility in the inventive sense is the manual rubbing of a polymeric or natural substance on the applied protective knitted fabric after the application in front of the window
  • the application of an electrostatic charge does not occur by applying an external voltage.
  • the maintenance of the charge is not achieved by applying a potential externally, but only by the electrical charge and the setting of the polymer properties. For example, by increasing the air humidity or rain, the charge can be restored after precipitation by drying and then rubbing with the appropriate polymer material. It is also conceivable to dry and recharge in one work step simply by flowing through the protective system with particle-laden air when using a household hair dryer.

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Abstract

Verwendung von Geweben oder Gewirken zur Anbringung vor Fenstern oder Türen zum Schutz vor staubförmigen Allergenen wie Pollen oder Hausstaub, wobei dieser Pollenschutz durch das Erzeugen einer elektrostatischen Aufladung eine ausreichende Filterwirkung gegen Pollen besitzt und gleichzeitig die Eigenschaften der ausreichenden visuellen Transparenz und ausreichender Luftdurchlässigkeit erfüllt.

Description

Beschreibung
Gewebe- oder gewirkartiger Pollenschutz für Fenster und Türen
Die Erfindung bezieht sich auf eine gewebe- oder gewirkartige Vomchtung zum Schutz vor dem Eindπngen staubformiger, durch die Atmospharenluft transportierter Allergene wie z B Pollenstaub und Pilzsporen in Wohn- und Arbeitsraume durch die vollflachige Anbπngung vor Fenstern und Türen
Seit mehreren Jahren wird in der Bundesrepublik das Auftreten von Pollmose (Heuschnupfen), also der allergischen Reaktion der Schleimhäute des Auges sowie der oberen und unteren Atemwege mit Blutenpollen und anderen durch die Luft transportierten Allergenen, in der Bevölkerung verfolgt Dabei wurde ermittelt, dass in Deutschland in den letzten Jahren der Bevolkerungsanteil bei etwa 11-15% liegt Die allergische Reaktion einer Pollenallergie au- ßert sich meist durch Rötungen und Tranenfluss der Augen (Konjunktivitis), Niesattacken (Rhinitis) sowie Reizhusten (Asthma bronchiale) als Fruhreaktionen Als Spatreaktion auf die Pollenallergie sind z B Neurodermitis oder Ekzeme an der Haut bekannt Als weitreichendere Konsequenzen neben den persönlichen Beschwerden der Betroffenen lassen sich Ver- dienstausfall bzw Arbeitsunfähigkeit wahrend der Pollenflugpeπode oder Anstieg von arztli- chen Behandlungskosten leicht ableiten, so dass für ein Pollenschutzgitter im Sinne der Erfindung zur Anbringung vor Fenster und Türen von Wohn- und Arbeitsraumen ein großer Bedarf besteht Weiteres über Pollmose lasst sich im Ratgeber Pollenallergie, Ute Kunkele, München 1992 recherchieren
Ein Pollenschutz für Fenster und Türen muss dem Anwender als wesentlichste Eigenschaften eine ausreichende Beluftbarkeit der Räumlichkeiten bieten, eine genugende Transparenz für den Lichteinfall bzw den Blick nach draußen und eine lindernde Wirkung bezüglich der Pollenallergie Die wichtigsten Parameter zur Beschreibung eines Pollenschutzes sind demnach die Luftdurchlassigkeit die optische Transparenz sowie die Filterwirkung gegenüber Pollen Vollflachig vor Fenstern und Türen angebrachte Schutzsysteme, die das Eindringen von größeren Objekten wie z B Insekten in Wohnräume verhindern sollen, sind bekannt (=Flιegengιtter) In DE 3045723 werden z B Gardinen, Netze, Filter oder Siebe für einen solchen Zweck beschrieben, die mittels Druckknopfen an Fenster- oder Türrahmen angebracht werden Aufgrund ihrer relativ großen Maschenweiten von 1 - 2 mm besitzen diese eine gute visuelle Transparenz und erlauben eine ausreichende Belüftung der Wohnräume, der ausreichende Schutz vor Pollenstaub (Große etwa 10 - 50μm) und Pilzsporen (Große etwa 200μm) ist aufgrund der höheren Maschenweite nicht möglich
Filtrationseinnchtungen, die Luft völlig von Pollen, Keimen und Sporen befreien, finden Einsatz in der Klimatechnik und im Automobil Die hohe Filterwirkung wird in DE 3904623 z B dadurch erreicht, dass Filtermatten, auch oft mehrlagig, aus Vliesstoffen eingesetzt werden, die durch ihre Faserigkeit die Filterstufe unpassierbar für o a Allergene machen Zur Erho- hung des Kontaktes der partikelbeladenen Luft mit dem Filter wird das Laminat aus Filter- matten zusätzlich zickzackgefaltet Solche Filtermatten besitzen jedoch aufgrund ihrer nicht vorhandenen visuellen Transparenz keine Eignung als Schutzvorrichtung im Sinne der vorgeschlagenen Erfindung
Weiterhin besteht die Möglichkeit, mit einem Gewebe oder Gewirk einzig durch das Einstellen der Maschenweite die in eine Räumlichkeit einströmende Luft von Pollen zu reinigen Die Großen der meisten in Europa vorkommenden, allergieauslosenden Pollen, im wesentlichen Birke, Süßgräser, Gänse- und Beifuß, Wegerich, Hasel, liegen in der Region von 20 - 40 μm Die für eine rein mechanische Filterung notwendige Maschenweite betragt daher we- nigstens 20 μm und lasst somit keine ausreichende visuelle Transparenz mehr zu
Eine weitere vor Fenstern angebrachte Schutzvorrichtung gegen Pollen, Keime und Sporen wird z B in DE 4300422 angegeben Hier erfolgt die Anbringung eines Stoffmatenals als Schutzvorrichtung jedoch nicht vollflachig vor der Fensterscheibe, sondern in den beiden keilartigen Zwischenräumen sowie der rechteckigen Öffnung an der Oberseite eines in Kippstellung stehenden Fensters Das Problem der nicht vorhandenen, visuellen Transparenz des Schutzes wird durch diese Art der Anbringung umgangen, jedoch muss der Schutz für eine vollige Öffnung des Fensters zu Luftungszwecken durch Aufschwenken entfernt werden so dass keine Schutzwirkuπg mehr existent ist Bei keinem der zitierten Beispiele konnten bisher die Eigenschaften der ausreichenden visuellen Transparenz, Luftdurchlassigkeit und Filterwirkung in einem Schutzsystem realisiert werden
Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung ist es, die Eigenschaften Luftdurchlassigkeit, visuelle Transparenz und genugende Filterwirkung gegen Pollen in einem Schutzsystem zu verwirklichen Kennzeichnend ist dabei, dass der Pollenschutz bei ausreichender Filterwirkung von 70-80% Abscheidegrad gegen Pollenstaub u a im Großenbereich von etwa 20-40 μm noch eine ausreichende Erneuerung der Raumluft sowie eine ausreichende visuelle Transparenz zulasst Besonders für Wohn- und Arbeitsraume sind die Merkmale Luftdurchlassigkeit und visuelle Transparenz wichtig, da einerseits ausreichende Luftwechseleigenschaften, andererseits der Blick aus dem Fenster hinaus und das Eintreten von Tageslicht ermöglicht werden müssen Gute Werte für Luftdurchlassigkeiten, die eine akzeptable Belüftung eines Raumes erlauben, hegen im Großenbereich von großer als 20000 m3/m2/h bei einem Differenzdruck von 300 Pa Eine ausreichende Transparenz im Sinne der Erfindung liegt zwischen 20 und 100% Transmission Erreicht werden die Eigenschaften ausreichender visueller Transparenz und Luftdurchlassigkeit durch die Verwendung eines Gewebes oder Gewirks mit ausreichend großer Maschenweite Die sich dazu gegenläufig verhaltende Eigenschaft der genugenden Filterwirkung wird mit Hilfe des Aufbnngens einer tnboelektrischen Aufladung zur Unterstützung der rein mechanischen Filterwirkung nach dem Anbringen des Schutzgewirks vor der Fenster- oder Türöffnung erzielt Ein ahnlicher Angang an diese Thematik wird auch in DE4414728 angegeben Dann wird beschrieben, durch die Aufladung von netzförmigen Geweben aus synthetischen hochpolymeren Fasern ein elektrisches Feld zwischen dem Allergen und dem Gewebe auszubilden, welches zur Filtration genutzt werden soll Auf die Art der Aufbringung der elektrostatischen Aufladung wird jedoch nicht naher eingegangen, ebenso bleiben die sich gegenläufig verhaltenden Eigenschaften der Luftdurchlassigkeit und visueller Transparenz zur Filtrationswirkung undiskutiert
Das Prinzip des Aufbnngens einer tnboelektrischen Aufladung basiert auf der Trennung von Ladungen, die makroskopisch durch Reib- oder Trennvorgange von mindestens zwei Materialien geschieht Ausschlaggebend für das Vorzeichen und die Hohe der Aufladung sind dabei zunächst die Austrittsenergien Wa der oberflachennahen Elektronen der Materialien, da oberflachennahe Elektronen aus der Oberflache des einen Materials austreten und in die des anderen übergehen Folglich entsteht in der Oberflache des einen Materials ein Elektronenmangel, der zu einer positiven Aufladung der Oberflache fuhrt, wahrend die andere Oberflache durch den Elektronenuberschu eine negative Aufladung erfahrt Aus Lutt- gens/Glor Elektrostatische Aufladungen begreifen und sicher beherrschen, 2 Auflage, lasst sich ableiten, dass für eine möglichst rasche und hohe Aufladung der Materialien, wie bei der Erfindung vorgesehen, die Differenz ihrer Elektronenaustnttsenergien einen möglichst großen Betrag besitzen muss
Neben den Elektronenaustnttsenergien gehen auch Parameter wie Temperatur, Rauhigkeit und Verschmutzungsgrad der Oberflachen sowie Reib- bzw Trenngeschwindigkeit und Luftfeuchte in einen tnboelektrischen Aufladungsvorgang ein
Das Unterbinden der Ableitung der elektrostatischen Aufladung wird dadurch erzielt, dass der Durchgangswiderstand sowie der Oberflachenwiderstand der Materialien der Größenordnung von 1012 - 1015 Ω hegt Für das Gewebe oder Gewirk werden deshalb bevorzugt Fasern bzw auf dem Gewirk oder Gewebe aufgebrachte Beschichtungen mit Oberflachenwi- derstanden von 1012 - 1015 Ω eingesetzt
Elektrostatische Aufladungen durch Ladungstrennung können beispielsweise durch das rasche Entfernen einer vollflachig ein- oder beidseitig, ohne Lufteinschlusse an das Gewirk angebrachten Polymerfolie geschehen Ebenfalls ist eine Aufladung durch die Reibung von partikelbeladener Luft an dem Schutzgewirk möglich, indem das Schutzgewirk intensiv mit Hilfe eines Haushalts- oder Industπefones, Geblases, Ventilators oder einer sonstigen Art eines Lufters mit hohen Volumenstromen durchströmt wird
Die bevorzugte Möglichkeit im erfinderischen Sinne ist das manuelle Reiben eines polyme- ren oder natürlichen Stoffes an dem apphzierten Schutzgewirk nach der Anbringung vor dem Fenster
Das Aufbringen einer elektrostatischen Aufladung geschieht bei der vorliegenden Erfindung nicht durch das Anlegen einer Fremdspannung Auch das Aufrechterhalten der Aufladung wird nicht durch das äußere Anlegen eines Potentials erzielt, sondern einzig durch die tπ- boelektπsche Aufladung und das Einstellen der Polymereigenschaften Im Falle der Ablei- tung z.B. durch ein Ansteigen der Luftfeuchte oder Regen kann die Aufladung nach dem Niederschlag durch Trocknung und anschließender Reibung mit dem passenden Polymerwerkstoff wiederhergestellt werden. Denkbar ist auch eine Trocknung und Wiederaufladung in einem Arbeitsgang allein durch das intensives Durchströmen des Schutzsystems mit parti- kelbeladener Luft bei Anwenden eines Haushaltsfönes.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Geweben oder Gewirken zur Anbringung vor Fenstern oder Türen zum Schutz vor staubförmigen Allergenen wie Pollen oder Hausstaub, wobei dieser Pollen- schütz durch das Erzeugen einer elektrostatischen Aufladung eine ausreichende Filterwirkung gegen Pollen besitzt und gleichzeitig die Eigenschaften der ausreichenden visuellen Transparenz und ausreichender Luftdurchlässigkeit erfüllt.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das Erzeugen der elektrostatischen Aufladung durch Reibung eines Werkstoffs an dem Gewebe oder Gewirk erfolgt.
3. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das Erzeugen der elektrostatischen Aufladung durch das intensives Durchströmen des Gewebes oder Gewirkes mit Luft unter Zuhilfenahme von Industrie- oder Haushaltsfönen, Gebläsen, Ventilatoren oder Lüftern erfolgt.
4. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das Erzeugen der elektrostatischen Aufladung durch das Entfernen einer vollflächig an das Gewebe oder Gewirk angebrachten Polymerfolie erfolgt.
5. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei die Fasern des Pollenschutzes aus einem oder mehreren reinen oder heteroatomhaltigen Kohlenwasserstoffen bestehen und einen Oberflächenwiderstand zwischen 1012 und 1015 Ω besitzen.
6. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei die Beschichtung des Gewebes oder Gewirks aus einem oder mehreren reinen oder heteroatomhaltigen Kohlenwasserstoffen besteht und einen Oberflächenwiderstand zwischen 1012und 1015 Ω besitzt.
7. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei der Durchmesser der Fäden des Pollenschutzes zwischen 50 und 1000 μm beträgt.
8. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei die freie Fläche einer Masche zwischen 300 und 90000 μm2 beträgt.
EP01988843A 2000-10-26 2001-10-23 Gewebe- oder gewirkartiger pollenschutz für fenster und türen Withdrawn EP1332320A1 (de)

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Inventor name: KRANZ, JENS

Inventor name: WENNINGER, DIETER

Inventor name: GROBE, CLAUS

Inventor name: SCHROEDER, ANDREAS

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