DE20108099U1

DE20108099U1 - Struktur für Atemschutzmasken, Atemschutzmaske und Vorrichtung zum Herstellen der Struktur

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Original assignee: Moldex Metric AG and Co KG
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Filing date: 2001-05-14
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GRÜNECKER KINKELDEY STOCKI^lfr*^'S?

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DATUM / DATE

26.04.02

Struktur für Atemschutzmasken, Atemschutzmaske und Vorrichtung zum Herstellen der Struktur

C3RÜNECKER KINKELDEY
STOCKMAIR & SCHWANHÄUSSSIf.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Atemschutzmaske gemäß Anspruch 7, und eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 13.

Für zur Partikel- und Gasfiltrierung bestimmten Atemschutzmasken ist es bekannt, eine Struktur aus einem Fasersubstrat mit eingelagerten Aktivkohlepartikeln vorzusehen. In auf dem Markt befindlichen Atemschutzmasken ist das Fasersubstrat ein Hotmelt-Fasersubstrat, in das die Aktivkohlepartikel beim Hotmelt-Verfahren eingebracht und an die Fasern unter Nutzen deren Klebrigkeit angehaftet werden. Nach dem Verfestigen des Fasersubstrats und unter mechanischen Belastungen und Erschütterungen lösen und verteilen sich die Partikel ungleichmäßig. Der Gasdurchströmwiderstand der Struktur ist material- und verfahrensbedingt unerwünscht hoch. Beim Einbringen der Partikel verschmutzt die Umgebung stark.

E3ei einer anderen, in auf dem Markt befindlichen Atemschutzmasken enthaltenen Struktur sind die Kohlenstoffpartikel mit einem Haftmittel wie beispielsweise Latex an die Fasern der Faserstruktur angehaftet. Durch das Haftmittel vermindert sich die Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohle erheblich. Das Verfahren ist aufwendig und bedingt eine erhebliche Umgebungsverschmutzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Struktur der eingangs genannten Art, eine Atemschutzmaske sowie eine Vorrichtung zum Herstellen der Struktur anzugeben, bei denen die Aktivkohlepartikel in der Struktur präzise dosierbar gleichmäßig verteilt sind und später auch bleiben, ihre Adsorptionswirkung mit optimal großer Gesamt-Oberfläche erbringen, und ein gleichbleibend niedriger Gasdurchströmungswiderstand gewährleistet ist.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anspruchs 7, und des Anspruchs 13 gelöst.

Das rasterartige Muster lokaler Zusammendrückungen unterteilt das Fasersubstrat /wellenartig, wobei die Aktivkohlepartikel trotz nur loser Einlagerung in jeder Zelle festgehalten werden und auch später in der Struktur ihre zugewiesenen Zellen nicht mehr verlassen. Die Partikel sind innerhalb jeder Zelle gleichförmig und fein verteilt. Die lose Einlagerung bietet den Vorteil optimaler Adsorptionsfähigkeit mit großer für die Adsorption nutzbarer Oberfläche. Die Unterteilung des Fasersubstrats in zellenartige Felder, aus denen die Partikel unter Erschütterungen oder Belastungen am Herauswandern gehindert werden, erlaubt den Einsatz sehr kleiner Aktivkohlepartikel. Es kann als Fasersubstrat ein flauschiges Faservlies mit niedrigem Flächengewicht benutzt werden, so dass der Gasdurchströmwiderstand niedrig ist. Die lokalen stabilen Zusammendrückungen im Fasersubstrat bilden dauerhaft mechanische Barrieren gegen das Wegwandern der Partikel. Es ergibt sich auch ein intensivierter Einschluss der Partikel gegen Herausfallen.

Die Atemschutzmaske mit dieser beispielsweise als Einlage eingegliederten Struktur zeigt bei minimalem Atmungswiderstand eine hervorragende Rückhaltewirkung für Gas- und/oder Geruchsstoffmoleküle. Die Aktivkohlepartikel bleiben in den zellenartigen Feldern zwischen den Zusammendrückungen auch unter benutzungsbedingten Bewegungen und Verformungen gleichmäßig verteilt gehalten, können sich nicht lokal konzentrieren, und legen eventuell vorgesehene, an die Struktur angrenzende Filterlagen nicht zu. Die Atemschutzmaske erbringt die Rückhaltewirkung über lange Gebrauchsdauer.

Die Aktivkohlepartikel werden zunächst nur lose auf das Fasersubstrat aufgebracht und durch ein bewusst erzeugtes Druckgefälle durch das Fasersubstrat gleichförmig im Fasersubstrat verteilt und dabei lose eingelagert. Die Partikeldosierung ist präzise einstellbar. Die Dosierung und gleichmäßige Verteilung werden durch die Formung des rasterartigen Musters aus zumindest lokalen Zusammendrückungen mit zellenartiger Unterteilung des Fasersubstrates fixiert.

In der Vorrichtung lässt sich mit baulich einfachem Aufwand eine sehr gleichmäßige Verteilung der Aktivkohlepartikel im Fasersubstrat erzielen. Die Musterprägestation formt zumindest lokale Zusammendrückungen im Fasersubstrat, um das mit den Par-

· ·&diams; &bgr;*

tikeln dotierte Fasersubstrat zellenartig zu unterteilen und die Verteilung und Dosierung der Partikel zu fixieren. Zweckmäßig kann zumindest auf eine Seite der Struktur eine Kunststoffnetzbahn aufgebracht werden, die die zellenartigen Felder stabilisiert, zusätzlich die Partikel am Herausfallen hindert, und vor allem als ein Haftmittel zum Stabilisieren der Zusammendrückungen dienen kann.

Die feine Verteilung und Dosierung der Aktivkohlepartikel in jedem zellenartigen Feld ist besonders wirksam, wenn das Muster netzartig ausgebildet ist und am Umfang zumindest im Wesentlichen geschlossene Zellen begrenzt. Die Partikel finden keine Möglichkeit mehr, unter Belastungen der Struktur oder unter Erschütterungen aus einer Zelle in eine benachbarte überzuwechseln.

Zweckmäßig ist das Muster ein Prägemuster, bei einem thermoplastischen Fasersubstrat, vorzugsweise ein Heißprägemuster. Die Zusammendrückungen, unabhängig davon, ob es nur lokale Zusammendrückungen oder entlang der Zellenumfänge weitgehend kontinuierliche Zusammendrückungen sind, sind durch das Prägen bleibend fixiert.

Im Hinblick auf einen wünschenswert niedrigen Gasdurchströmungswiderstand, für den eine große Zellengröße günstig wäre, und einem wirksamen Einschluss der Aktivkohlepartikel in jeder Zelle, für den eine kleine Zellengröße günstig wäre, sollte die Zellengröße als Kompromiss zwischen 0,25 cm² und 5,0 cm² betragen, vorzugsweise bei etwa 3 cm² liegen.

Durch die mit dem rasterartigen Muster erzielte Einschlusswirkung für die nur lose eingelagerten Aktivkohlepartikel lassen sich sehr kleine Aktivkohlepartikel verwenden, beispielsweise mit Partikelgrößen kleiner 0,5 mm, vorzugsweise kleiner ca. 0,2 mm. Dies führt zu einer großen nutzbaren Oberfläche. Speziell Partikelgrößen kleiner ca. 0,2 mm bieten den wichtigen Vorteil, hier kostengünstigen Aktivkohlestaub verarbeiten zu können.

Wiederum im Hinblick auf minimalem Gasdurchströmungswiderstand, gleichmäßiger Verteilung der Partikel und dem Wunsch nach Unterbringung der jeweils zweckmäßi-

gen Dosis kann das Fasersubstrat ein flauschiges Polypropylen-Faservlies ohne nennenswerten Gasdurchgangswiderstand mit einer Dicke zwischen etwa 2,0 und 8,0 mm, vorzugsweise etwa 5,0 mm, und einem Flächengewicht zwischen etwa 50 bis 100 g/m², vorzugsweise etwa 70 bis 80 g/m², sein.

Eine derart gebaute Struktur ist hervorragend für Atemschutzmasken oder dgl. geeignet, bei denen z.B. ihre Rückhaltewirkung für Gase und/oder Geruchsstoffe benötigt wird. Die Struktur kann auch als Flachfilter für andere Zwecke benutzt werden, beispielsweise für Geruchsfilter in Klimaanlagen.

Zweckmäßig wird in der Atemschutzmaske das Fasersubstrat zumindest einseitig durch ein Kunststoffnetz abgedeckt, das in den zumindest lokalen Zusammendrückungen des geformten Musters mit dem Fasersubstrat verbunden ist. Das Kunststoffnetz sollte eine wesentlich kleinere Netzmaschengröße haben als die Zellengrößen, um die Struktur und die Zellen zu stabilisieren und dem Herausfallen der Partikel entgegenzuwirken. Die Größe der Netzmaschen wird jedoch nur so klein gewählt, dass der Gasdurchströmwiderstand des Fasersubstrats nicht nennenswert steigt.

Besonders geeignet ist ein Kunststoffnetz aus EVA mit einem Flächengewicht zwischen 500 und 200 g/m², vorzugsweise zwischen 100 bis 120 g/m² und mit einer Netzmaschengröße zwischen ca. 1,0 mm² bis 5,0 mm², vorzugsweise etwa 3 mm².

Das Kunststoffnetz sollte einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als das Fasersubsträt. Bei einem Heißprägeprozess zum Formen der zumindest lokalen Zusammendrückungen schmilzt das Kunststoffnetz im Bereich der Zusammendrückungen auf, bis es die Verbindung zwischen dem Kunststoffnetz und dem Fasersubstrat herstellt und die lokalen Zusammendrückungen dauerhaft stabilisiert.

Für eine Atemschutzmaske auch mit PartikelfiltrierWirkung, ist auf das Kunststoffnetz eine Filterlage aufgelegt, die mit dem Fasersubstrat und dem Kunststoffnetz verbunden wird. Das leichter aufschmelzbare Kunststoffnetz kompensiert gegebenenfalls unterschiedliche Schmelzpunkte des Fasersubstrats und der Filterlage, ohne die auch elektrostatisch wirkende Filterlage einer unerwünscht starken Wärmebehandlung aus-

setzen zu müssen. In der Atemschutzmaske ist somit die Struktur wenigstens ein Bestandteil eines durch die Formung des rasterartigen Musters mit den lokalen Zusammendrückungen verbundenen und stabilisierten Mehrschichtenkomplexes.

Zweckmäßig ist in der Atemschutzmaske jede Seite der Struktur mit einem Kunststoffnetz abgedeckt. Darauf kann mindestens eine Filterlage liegen. Die Schichten sind in den lokalen Zusammendrückungen unter Nutzen des niedrigen Schmelzpunktes des Kunststoffnetzes miteinander verbunden, wobei die Zellen durch das Kunststoffnetz zusätzlich stabilisiert sind und die lose eingelagerten Partikel am Herausfallen gehindert sind.

Bevorzugt wird das Fasersubstrat zunächst auf ein Kunststoffnetz und eine darunter liegende Filterlage aufgebracht, ehe die Aktivkohlepartikel von der Oberseite her eingelagert werden. Die Oberseite wird durch ein weiteres Kunststoffnetz und gegebenenfalls eine weitere Filterlage abgedeckt, ehe der Gesamtverbund durch Heißprägen mit dem rasterartigen Muster versehen wird. Die zumindest lokalen Zusammendrüclkungen bilden zellenartige Felder im Fasersubstrat, in den Kunststoffnetzen und auch in den Filterlagen, so dass sehr stabile Zellen entstehen.

Zum Herstellen der Struktur wird das Fasersubstrat z.B. in Endlosbahnform kontinuierlich verarbeitet, wobei sich die Partikeldosierung und die Vorschubgeschwindigkeit feinfühlig einstellen lassen und ein hoher Ausstoß erzielt wird. Um eine Umgebungsverschmutzung zu verhindern, wird nach einem besonders wichtigen Aspekt der Erfindung zumindest das Fasersubstrat in Randbereichen versiegelt, vorzugsweise linienförmig verschweißt, ehe das Muster geformt wird, um eine Verschmutzung durch ausgetriebene Partikel zu verhindern. Auf diese Weise gestaltet sich die Herstellung der Struktur bzw. des Verbundkomplexes zumindest nahezu kohlestaubfrei.

Um eine Verschmutzung der Vorrichtung durch ausgetriebene Aktivkohlepartikel zu vermeiden, ist vor der Musterprägestation eine Kantenverschweißvorrichtung vorgesehen. Die Kantenverschweißvorrichtung kann mit der Aufbringstation für zumindest die Kunststoffnetzbahn baulich kombiniert sein, d.h., den erforderlichen kontinuierli-

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chen Vorschub zum Aufbringen der Kunststoffnetzbahn gleichzeitig zum Formen kontinuierlicher Randschweißlinien benutzen.

Um das Muster gleichmäßig und haltbar zu prägen, ist es zweckmäßig, zwischen der Aufbringstation für zumindest die Kunststoffnetzbahn und der Prägestation für das Muster ein Vorheizstrecke vorzusehen. Auf diese Weise lässt sich eine hohe Produktionsgeschwindigkeit fahren.

In der Musterprägestation ist wenigstens eine Prägewalzenpaar angeordnet, die an ihren Umfangen Rippengitter mit davon begrenzten Zellen annähernd quadratischer Form tragen. Die Rippengitter der gegebenenfalls zusätzlich beheizten Prägewalzen formen im Durchlauf die zumindest lokalen Zusammendrückungen und die zellenartige Unterteilung des Fasersubstrats.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Abschnittes einer Struktur für Atemschutzmasken

oder dgl.,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Struktur,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilquerschnitt zur Verdeutlichung einer Zelle der

Struktur,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der

Struktur,

Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Atemschutzmaske, ausgestattet zumindest

mit der Struktur der Fig. 1 oder 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen der Struktur bei der

Bildung eines Kombinationsfilterkomplexes für Atemschutzmasken oder dgl., und

Fig. 7 eine Perspektivansicht von Prägewalzen der Vorrichtung der Fig. 6.

Eine Struktur S in Fig. 1, die für gasfiltrierende oder gas- und partikelfiltrierende Atemschutzmasken (Fig. 5) oder dgl. verwendbar ist, ist in flächiger Form aus einem Fasersubstrat A gefertigt, in das Aktivkohlepartikel K eingelagert, und ein rasterartiges Muster &Mgr; aus zumindest lokalen Zusammendrückungen E eingeformt ist, die das Fasersubstrat A zellenartig (Zellen Z) unterteilen. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Zellen Z in etwa quadratisch, beispielsweise mit einer Quadratseitenlänge &khgr; zwischen 0,5 und etwas mehr als 2,0 cm, vorzugsweise etwa 1,7 cm. Die Zusammendrückungen E sind nicht nur lokal in Kreuzungslinien ausgebildet, sondern über im Wesentlichen durchgehende Verbindungslinien 1 zu einem Netzwerk verbunden. Das Fasersubstrat A wird beispielsweise bahnförmig verarbeitet und ist in den in Verarbeitungsrichtung verlaufenden Randbereichen beispielsweise mit Randschweißlinien 2 versiegelt. Die Randschweißlinien, die lokalen Zusammendrückungen E und die Verbindungslinien 1 sind stabil und bilden Barrieren zumindest gegen das seitliche Auswandern der Aktivkohlepartikel K aus den Zellen Z.

Im Querschnitt in Fig. 2 ist erkennbar, dass die Dicke d des Fasersubstrats außerhalb der Zusammendrückungen e bzw. Verbindungslinien 1 erheblich größer ist als die Dicke d¹ in den erwähnten Bereichen. Die Dicke d kann etwa 2,0 bis 8,0 mm betragen und liegt vorzugsweise bei 5,0 mm. Das Fasersubstrat A ist beispielsweise ein flauschiges Polypropylen-Faservlies ohne nennenswerten Gasdurchströmwiderstand und einem Flächengewicht zwischen etwa 50 bis 100 g/m², vorzugsweise bei etwa 70 bis 80 g/m². Das Muster M in der steppdeckenartigen Struktur S ist beispielsweise durch Heißprägen geformt.

Die Struktur S, von der in Fig. 3 eine Zelle Z im Querschnitt und vergrößert dargestellt ist, kann in der erwähnten Ausführungsform zur Gasfiltrierung benutzt werden. Zweckmäßig ist jedoch an mindestens einer Oberseite, vorzugsweise an beiden O-

berseiten, jeweils ein Kunststoffnetz N vorgesehen, beispielsweise aus einem Ethylenvinylacetet (EVA) mit einem niedrigeren Schmelzpunkt, als der des Fasersubstrats A. Das Kunststoffnetz dient in den lokalen Zusammendrückungen E und den Verbindungslinien 1 als Bindemittel beim Heißprägen des Musters M. Insbesondere zur Verwendung in gas- und partikelfiltrierenden Atemschutzmasken (Fig. 5) ist die Struktur S ergänzt durch an mindestens einer Außenseite, vorzugsweise beiden Außenseiten aufgebrachte, z.B. auch elektrostatisch wirkende, Filterlagen F. Auf diese Weise wird ein Kombinationsfilter K geschaffen ,in den die Struktur S eingegliedert ist.

Gemäß Fig. 3 ist jede Zelle Z durch die Kunststoffnetze N stabilisiert, und auch durch die in den Zusammendrückungen E und den Verbindungslinien 1 mit dem Kunststoffnetz N und dem Fasersubstrat A verbundenen Filterlagen F. In den Zusammendrückungen E und den Verbindungslinien 1 werden durch das aufgeschmolzene Material der Kunststoffnetze N stabile Bereiche 4 geformt, in die bei 3 die Filterlagen F, die Kunststoffnetze N und auch das Fasersubstrat A einlaufen. Die Kunststoffnetze N haben Maschen definierende Längs- und Querstege 5, 6. Die Maschenweite y bzw. Maschengröße ist kleiner als die Zellengröße.

Es kann das Kunststoffnetz ein Flächengewicht zwischen 50 bis 200 g/m², vorzugsweise zwischen etwa 100 bis 120 g/m² haben, mit einer Netzmaschengröße zwischen ca. 1,0 bis 5,0 mm², vorzugsweise um etwa 3 mm². Die Zwischenspalte zwischen den einzelnen Schichten sind in Fig. 3 übertrieben dargestellt, in Realität liegen die Schichten aneinander. Die Aktivkohlepartikel K sind in das Fasersubstrat A eingelagert und werden durch die Zusammendrückungen und Verbindungslinien E, 1, die Kunststoffnetze N, und letztendlich die Filterlagen F daran gehindert, trotz nur loser Einlagerung in das Fasersubstrat A wegzuwandern. Die Aktivkohlepartikel K können beliebige Partikelgrößen, beispielsweise zwischen weniger als 0,1 bis 1,0 mm haben. Bevorzugt werden jedoch sehr kleine Partikelgrößen, kleiner 0,5 mm, vorzugsweise kleiner sogar 0,2 mm, eingesetzt, d.h. ein Aktivkohlestaub mit sehr großer nutzbarer Oberfläche. Solche Aktivkohlestäube mit Undefinierter Partikelgröße kleiner 0,2 mm sind kostengünstig.

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Die Zellen Z können abweichend von der gezeigten quadratischen Umrissform jede beliebige Umrissform haben. Das Muster M ist regelmäßig dargestellt, kann jedoch auch unregelmäßig sein.

Fig 4 verdeutlicht schematisch eine andere Ausführungsform der Struktur S, bei der die Zusammendrückungen E' des Musters M im Wesentlichen nur lokal ausgebildet sind, ohne durchgeformte Verbindungslinien zwischen den Zusammendrückungen E¹. Auch hierbei ist das Fasersubstrat A durch die Zusammendrückungen E' zellenartig unterteilt, um die eingelagerten Aktivkohlepartikel K am Abwandern zu hindern und das Fasersubstrat A zu stabilisieren. Beispielsweise habe die Zusammendrückungen E¹ kreuz- oder sternförmige oder punktartige Form. Die Zusammendrückungen E', die beispielsweise wiederum unter Verwendung wenigstens eines einseitig aufgelegten Kunststoffnetzes N durch Heißprägen gebildet sein können, ließen sich alternativ auch durch Kleben, Schweißen oder sogar mechanisches Heften bilden, um die steppdeckenartige Struktur S zu formen.

In Fig. 5 ist die Struktur S in einer Atemschutzmaske B verwendet, zweckmäßigerweise in der in Fig. 3 gezeigten Ausbildung eines Kombinationsfilters K mit beidseitigen Kunststoffnetzen N und beidseitigen Filterlagen F. Das Muster M ist an der Innenseite der Atemschutzmaske B erkennbar, und andeutungsweise auch an der Außenseite, die durch eine formgebende und stabilisierende Gitterstruktur 10 überzeugen ist, die eine Art Schalenkörper 7 bildet. Die Atemschutzmaske B hat in ihrem Gesichts-Anlegerand 9 die typische Einkerbung 8 für den Nasenrücken und gegebenenfalls Befestigungslaschen 12 für ein Halteband. Im Boden der Schalenform kann eine Ventileinrichtung 11 oder dgl. eingeformt sein. Gegebenenfalls, nicht gezeigt, ist der Kombinationsfilter-Zuschnitt, aus dem die Atemschutzmaske B geformt wird, noch mit schützenden, strukturellen oder dekorativen Lagen überzogen, beispielsweise auch um das Muster M optisch zu kaschieren.

Eine Vorrichtung V in Fig. 6 dient beispielsweise zum Herstellen der Struktur S der Fig. 1 und 3, entweder für sich allein oder gleich in Form des in Fig. 3 angedeuteten Kombinationsfilters K.

An der in Fig. 6 linken Einlaufseite der Vorrichtung sind Rollen 13, 14, 15 übereinander angeordnet, wobei die Rolle 13 als Endlosbahn das Filtersubstrat A, die Rolle 14 als Endlosbahn das Kunststoffnetz N und die Rolle 15 als Endlosbahn eine Filterlage F bereitstellet. Diese drei Bahnen werden an einer Einlaufrolle 21 so zusammengeführt, dass das Fasersubstrat A oben liegt, wenn es in etwa horizontal in eine Streustation 17 einläuft. In der Streustation 17 ist ein Einfülltrichter 18 für Aktivkohlestaub (Partikelgröße beispielsweise kleiner 0,2 mm) vorgesehen, dem eine angetriebene Streuvorrichtung 19 mit einer Dosiervorrichtung D und einer Einstellvorrichtung 20 zugeordnet sind. In der Streustation 17 kann ferner eine mechanische Abstreifvorrichtung 24 vorgesehen sein, und zwar zweckmäßigerweise nach oder im Arbeitsabschnitt einer Unterdruckvorrichtung 22, die an eine Unterdruckquelle 23 angeschlossen ist.

E3eim Durchlauf des Fasersubstrats A mit einstellbarer Vorschubgeschwindigkeit werden die Aktivkohlepartikel K auf die freiliegende Oberfläche aufgeschüttet, durch die Unterdruckbeaufschlagung ins Innere des Fasersubstrats A eingelagert und wird sogar vor dem Verlassen der Streustation noch abgestreift, um eine gleichmäßige, fein dosierte Einlagerung der Aktivkohlepartikel K in loser Form im Fasersubstrat A sicherzustellen.

Stromab der Streustation 17 ist eine Aufbringstation für zumindest ein weiteres, von einer Rolle 25 abgezogenes Kunststoffnetz N, und ggfs. die oberseitige, von einer Rolle 26 abgezogene Filterlage F vorgesehen. Diese beiden Bahnen werden an einer Walze 27 zusammengeführt und laufen in den Pressspalt zweier Walzen 28 ein, die gegebenenfalls beheizt sind. Die Drehbewegung der Walzen 28 treibt gleichzeitig randseitige Schweißrollen 29 an, die die Randschweißlinien 2 formen, so dass aus dem Verbund keine Aktivkohlepartikel K seitwärts austreten und das Verfahren staubfrei abläuft. Die Schweißrollen 29 oder eine andere Versiegelungseinrichtung (z.B. Ultraschall oder dgl.) könnte auch eingeständig ausgebildet und an geeigneter Position angeordnet sein, z.B. unmittelbar beim Austritt aus der Streustation 17.

Anschließend durchläuft der Mehrschichtverband eine Musterprägestation P, vor der als Option eine Vorheizstrecke 30 vorgesehen sein kann. In der Musterprägestation P

ist wenigstens ein Paar Prägewalzen 33 enthalten (Fig. 7), die das rasterartige Muster M heißprägen. Dahinter arbeitet eine Förder- und ggfs. Kühlstrecke 31, an die sich eine Aufwickelvorrichtung anschließt, in der der fertige Kombinationsfilter in eine Rolle 32 gewickelt wird.

Die Prägewalzen 33 in Fig. 7 tragen an ihren Umfangen ein Rippengitter 34 mit davon begrenzten Zellen Z' annähernd quadratischer Form. Die Prägewalzen 33 bzw. ihr Rippengitter 34 können zusätzlich beheizt sein. Werden aus dem Kombinationsfilter K Atemschutzmasken B geformt, so erfolgt dies zweckmäßigerweise in einer eigenen Zuschnitts- und Formstation. Alternativ kann die Struktur S bzw. der Kombinationsfilter K auch für andere Einsatzzwecke verwendet werden, z.B. als Geruchsfilter in Fahrzeugklimaanlagen oder als Flach- oder Faltfilter in unterschiedlichen Einsatzgebieten.

Die Formung des Musters M durch Heißprägen ist eine Option. Es kann das Muster M auch durch Ultraschallschweißen oder -kleben oder sogar durch mechanische Heftungen gebildet werden.

Innerhalb der Zellen Z der Struktur S sind die Aktivkohlepartikel K fein verteilt, so dass sich eine optimale Nutzung der Oberfläche ergibt. Durch die Zellenstruktur erfolgt eine Fixierung der Aktivkohlepartikel ohne Verwendung von für die Adsorption schädlichen Haftmitteln. Die Einlagerung der Aktivkohlepartikel kann feinfühlig dosiert werden und ist variabel. Dank der losen Einlagerung der Aktivkohlepartikel und der Verwendung des flauschigen Fasersubstrats als Träger ist der Gasdurchströmwiderstand der Struktur sehr gering. Das eingeformte Muster M verbessert die Formbarkeit der steppdeckenartigen Struktur S bzw. des Kombinationsfilters K. Der Kombinationsfilter K wird in einem Arbeitsgang und kontinuierlich hergestellt. Das Arbeitsverfahren ist staubfrei, weil vor der Musterformung, z.B. Heißprägung, die Randbereiche verschweißt oder versiegelt werden, so dass keine Aktivkohlepartikel austreten. Das Fasersubstrat kann auch mit anderen Adsorptionsmedien ausgestattet werden, und zwar additiv oder alternativ zu den Aktivkohlepartikeln.

Claims

1. Struktur (S) für Atemschutzmasken (B) oder dgl., mit einem Fasersubstrat (A), in das Aktivkohlepartikel (K) eingelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlepartikel (K) lose in das Fasersubstrat (A) eingelagert sind, und dass im Fasersubstrat (A) ein rasterartiges Muster (M) zumindest lokaler Zusammendrückungen (E, E') ausgebildet ist, die das Fasersubstrat (A) zellenartig unterteilen.

2. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (M) netzartig mit Verbindungslinien (1) ausgebildet ist und am Umfang im Wesentlichen geschlossene Zellen (Z) begrenzt.

3. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (M) ein Prägemuster ist, vorzugsweise bei einem thermoplastischen Fasersubstrat (A) ein Heißprägemuster.

4. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellengröße zwischen 0,25 cm² und 5,0 cm² beträgt, vorzugsweise bei etwa 3 cm² liegt.

5. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle- Partikelgröße kleiner ca. 0,5 mm, vorzugsweise kleiner ca. 0,2 mm, ist.

6. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasersubstrat (A) ein Polypropylen-Faservlies ohne nennenswerten Gas-Durchgangswiderstand mit einer Dicke (d) zwischen etwa 2,0 und 8,0 mm, vorzugsweise von etwa 5,0 mm, und einem Flächengewicht zwischen etwa 50 bis 100 g/m², vorzugsweise etwa 70 bis 80 g/m² ist.

7. Atemschutzmaske (B) mit der Struktur (S) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Atemschutzmaske nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasersubstrat (A) zumindest einseitig, vorzugsweise beidseitig, durch ein Kunststoffnetz (N) abgedeckt ist, dass das Kunststoffnetz (N) in den lokalen Zusammendrückungen (E, E') des Musters (M) mit dem Fasersubstrat (A) verbunden ist, und dass die Netzmaschen kleiner sind als die Zellen (Z).

9. Atemschutzmaske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffnetz aus EVA (Ethylenvinylacetat) besteht und bei einem Flächengewicht zwischen 50 bis 200 g/m², vorzugsweise zwischen 100 bis 120 g/m², eine Netzmaschengröße zwischen ca. 1,0 mm² bis 5,0 mm², vorzugsweise etwa 3 mm², aufweist.

10. Atemschutzmaske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffnetz (N) einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als das Fasersubstrat (A) und in den lokalen Zusammendrückungen (E, E') als die Zusammendrückungen (E, e') stabilisierendes Haftmittel dient.

11. Atemschutzmaske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Kunststoffnetz (N) eine Filterlage (F) aufgelegt ist, und dass die Filterlage (F) über die lokalen Zusammendrückungen (E, E') mit dem Fasersubstrat (A) und dem Kunststoffnetz (N) verbunden ist.

12. Atemschutzmaske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seiten der Struktur (S) mit einem Kunststoffnetz (N) und einer Filterlage (F) abgedeckt sind, vorzugsweise einer elektrostatischen Kunststoff-Filterlage (F).

13. Vorrichtung (V) zum Herstellen einer Struktur (S) für Atemmasken (B) oder dgl., aus einem Fasersubstrat (A), in das Aktivkohlepartikel (K) eingelagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass stromab eines Einlaufes (21) für zumindest das Fasersubstrat (A) eine Streustation (17) für Aktivkohlepartikel (K) mit einer zugeordneten Unterdruck- und/oder Abstreifvorrichtung (22, 24) vorgesehen sind, an die sich eine Aufbringstation (27, 28) für zumindest eine Kunststoffnetz-Bahn und hinter dieser eine Musterprägestation (P) anschließen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Musterprägestation (P) eine Kantenverschweißvorrichtung (29) vorgesehen ist, vorzugsweise baulich kombiniert mit der Aufbringstation (27, 28) für zumindest die Kunststoffnetz- Bahn.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aufbringstation und der Prägestation eine Vorheizstrecke (30) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Muster- Prägestation (P) wenigstens ein Prägewalzenpaar (33) angeordnet ist, dessen Prägewalzen an ihren Umfängen Rippengitter (34) mit davon begrenzten Zellen (Z') annähernd quadratischer Form tragen.