包括回收纺织材料和/或棉短绒的真空清洁器过滤袋的制作方法

文档序号:17734248发布日期:2019-05-22 03:03阅读:243来源:国知局
包括回收纺织材料和/或棉短绒的真空清洁器过滤袋的制作方法

在过去10年中,由非织造布组成的过滤袋实际上已经完全取代了纸质过滤袋,这是由于其具有明显更好的使用性能。特别是分离性能、阻塞趋势和机械强度有了不断改进。用于该目的的非织造布通常由热塑性塑料制成,特别是聚丙烯(polypropylene,pp)和/或聚酯(polyester,pet)制成。

尽管仍然需要改进这些性能,但是值得注意的是,复杂的过滤器设计的高成本越来越不被终端用户接受。此外,出于生态原因,高质量和重质非织造布用于一次性产品被越来越受到关注。

如ep2301404和wo2011/047764中提出的,生物可降解过滤袋似乎并不是改善生态特性的有前景的方法,这是因为过滤袋通常通过废物焚烧处理,并且由于主要是非生物可降解的真空产品,已经不能简单地考虑堆肥。

如今,用于真空清洁器的非织造布过滤袋通常由多层组成(ep1198280、ep2433695、ep1254693)。支撑层用于实现所需的机械强度;粗过滤层对灰尘具有高存储能力且不会增加太多的空气阻力;以及细过滤层用于过滤小于1μm的颗粒。

多年来,过滤袋中还使用了扩散器和分隔壁,以优化过滤袋中的流动条件,从而延长使用寿命。

各种各样的技术被用于制造这些不同的材料。熔喷微纤维非织造布主要用作细过滤层。这些熔喷非织造布是挤压型非织造布,通常包括聚丙烯,并且长丝(filament)直径为小于1μm至几μm。这些材料是带静电的(例如通过电晕放电)以实现高分离性能。为了进一步改善分离性能,已经提出了将静电纺丝工艺中制造的纳米纤维应用于非织造布载体材料(de19919809)。

粗梳短纤维非织造布、挤压型非织造布、以及由短纤维或长丝制成的纤维网(ep1795247)都用于容量层。聚丙烯或聚酯,以及绒毛浆(ep0960645、ep1198280)用作容量层的材料。

wo2013/106392中提出了将回收塑料(例如回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(recycledpolyethyleneterephthalate,rpet))用于织物。

已经研究了使用rpet作为熔喷非织造布的原料(《非织造布手册(handbookofnonwovens)》,伍德黑德出版有限公司(woodheadpublishingltd.),s.j.russelt编著,第4.10.1章)。

cn101747596描述了回收pet或回收pbt(rpet/rpbt)作为微长丝材料的用途。

ep0960645a2描述了由多层构成并具有容量层的真空清洁器过滤袋。此处的容量层由纤维素纤维制成,该纤维素纤维可以通过使用喷雾粘合剂(例如乳胶)或者通过使用热致双组分纤维而粘合到非织造布上。然而,采用这种过滤材料,不完全充足的灰尘存储容量和使用寿命总是不利的。

从us2009/223190a1中可知,由非织造布构成的真空清洁器过滤袋,其由固化的回收材料制成。此处的制造是通过使由回收材料组成的纤维网层饱和、挤压多余的粘合剂、以及硬化粘合剂进行的。由此发生了材料的机械固化和粘合剂固化。根据该制造工艺制造的过滤材料具有非常小的体积,但却具有高机械强度。但这些方法的缺点是并不令人满意的灰尘储存容量。

因此,从这一点出发,本发明的目的是提供一种真空清洁器过滤袋,该过滤袋在灰尘分离性能和使用寿命方面绝不逊于市场上可买到的真空清洁器过滤袋,因此在使用中具有出色的性能,即使主要由回收材料或废料组成。因此,本发明的具体目的是实现在生态和经济上特别有利的真空清洁器过滤袋。优选地,实现过滤袋中回收材料的比例为至少40%。

该目的通过根据权利要求1的真空清洁器过滤袋实现。在这方面,从属权利要求提出了有利的进一步实现。根据权利要求18,为真空清洁器过滤袋提供了使用包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒的非织造布的可能性。

因此,本发明涉及一种真空清洁器过滤袋,其包括由透气性材料构成且围绕内部空间的壁。进气孔通入至透气性材料中。根据本发明的真空清洁器过滤袋的特征在于,透气性材料包括至少一层非织造布,该至少一层非织造布包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒。

例如,纤维和/或粉状回收纺织材料可以从纺织废料中获得。纺织废料包括一般意义上的生产废料(消费前废料)和使用过的纺织品(消费后废料)的组合。在纺织品的制造和/或加工中产生的纤维和/或粉状原料适合作为纤维和/或粉状回收纺织材料的替代或附加来源;这些原材料同样视为消费前废料。此外,棉短绒可用作纤维和/或粉状回收纺织材料。下文将更详细地解释用于本发明目的的纤维和/或粉状回收纺织材料的原料的不同类别。

来自纺织品生产废料和/或使用过的纺织品的纤维

纺织品生产废料产生于纺织品生产的整个技术链中,是不可避免的废料。这些纺织品材料为消费前废料。通常,它们会连续出现并具有恒定且已知的成分,并且通常以均匀的方式获取。这种生产废料具体包括切割废料或边缘带。使用过的纺织品(旧纺织品、废纺织品)主要出现在私人家庭(来自国内或国外市场的旧衣服),并越来越多地出现在公共部门、服务部门以及工业中(参见《非织造布(vliesstoffe)》,第二版,wiley-vch,2012年,h.fuchs,w.albrecht编著)。

在根据前文所述的纺织品生产废料和使用过的纺织品(旧纺织品)中,单个纤维被结合在一起形成纺织品。例如,生产废料或使用过的纺织品被开松(open)或破碎,以分离制成纺织品的纤维,从而产生纤维和/或粉状回收纺织材料。所谓的“再处理方法”,例如在h.fuchs和w.albrecht所著的2012年发表在wiley-vch第二版的《非织造布(vliesstoffe)》中第1.3章中介绍的,特别适用于该目的。此处生产所谓的“再加工纤维”尤其可用于实现制造本发明的真空清洁器过滤袋的非织造布层的目的。可选择地,使用再加工方法生产的再加工纤维可以通过锤磨方式被进一步开松和粉碎。在再加工方法中可能出现的且作为来自纺织品生产废料和/或使用过的纺织品的纤维成分出现的开松的纺织品的粉状成分,可以被加工到真空清洁器过滤袋的非织造布层中。可选地,粉状成分也可以省去,例如通过筛选工艺将其分离。

纺织品生产废料或使用过的纺织品或废纺织品可以是所有其他种类的纺织品材料,例如由天然纤维(例如大麻、黄麻、亚麻、苎麻、椰子、亚麻、剑麻、羊毛、羊绒、丝绸)或化学纤维(例如聚酯、聚酰胺、粘胶)组成的纺织品以及上述纺织品的混合物。

再加工纤维,特别是由棉纺织品生产的再加工纤维,特别优选用于本发明的目的。

来自纺织品制造和/或纺织品加工的纤维和/或粉状原料

作为上述纺织材料的替代或补充,纤维和/或粉状原料也可用于在纺织品制造和/或纺织品加工过程中产生的非织造布层。这些纤维和/或粉状回收纺织材料会不可避免地在纺织品的制造和/或纺织加工过程中产生,例如纺织材料的纺织、制造、切割、干燥或回收。纺织废料特别适合作为合适的原料。这些纤维和/或粉状材料为可沉积在机器上的废料或用于纺织品加工的过滤材料。粉末或纤维通常被处理和热利用。与上述纺织品废料不同,由纺织品材料的制造和/或加工产生的原料中的纤维或粉末已经以分离的形式存在,因此这些材料不必进一步开松(或者只需稍微开松)并且可以直接进行进一步加工。然而,这些原料也可以进行进一步的开松处理,例如用锤磨机加工以影响纤维尺寸。这些原材料可以是(均质)棉材料;然而,还可以想到用于纺织品生产的所有其他种类的材料,例如,天然纤维(例如大麻、黄麻、亚麻、苎麻、椰子、亚麻、剑麻、羊毛、羊绒、丝绸)或化学纤维(例如聚酯、聚酰胺、粘胶)以及上述纺织品的混合物。

棉短绒

棉短绒是短棉纤维,在从棉芯中去除长籽毛(棉花)后粘附到棉芯上。棉短绒在纤维长度(1-6mm)和纯度方面差别很大,它们是不可纺织的,通常为不可回收的原料,因此是纺织工业中的废料。棉短绒也可用于非织造物,该非织造物可用于根据本发明的真空清洁器过滤袋的透气性材料。

对于根据本发明的非织造布层的制造,同样可以想到两种或所有前述原料的组合。

特别细且短的短纤维(微纤维)与先前提到的在根据本发明的真空清洁器过滤袋中使用的非织造布的起始材料的少量附加混合同样是有利的。这些微纤维可以与来自纺织品生产废料/使用过的纺织品的纤维、来自纺织品制造和/或纺织品加工的纤维和/或粉状原料和/或棉短绒进行混合。例如,这种纤维可以从伊士曼(eastman)公司的名为cyphrex的纤维获得。例如,cyphrex10001型的直径约为2.5μm,长度为1.5mm。孔径可以进一步有利地受到这些或类似的微旦pet短纤维的影响。

纤维和/或粉状回收材料或棉短绒被结合在包括在透气性材料中的非织造布层中。在这方面,非织造布材料已经经过了粘合步骤。粉状和/或纤维回收材料和/或棉短绒的粘合优选在此处进行,因为粘合纤维可以例如热活化,并与非织造布层混合。

包括在根据本发明的真空清洁器过滤袋中的非织造布层的特征在于比容。根据本发明,非织造布层的比容ν为至少20cm3/g。

此处的比容是指体积与质量之比。比容根据以下公式定义:

ν=1/δ=v/m

在上述公式中,v是测量样品的体积,m是样品的质量,δ是非织造布的测量样品的体积重量。此处的体积重量表示非织造布的密度,其基于包括孔隙在内的体积。

在这方面,体积重量的确定尤其可以利用现有非织造布层来确定,通过确定非织造布层样品的单位面积质量(dinen29073-1:1992-08)和厚度(根据dineniso9073-2:1996确定,根据第5.1章:普通非织造布确定测试装置)。为了本发明的目的,单位面积质量的确定通常根据引用标准的第5.1章进行,与非织造布层的绝对厚度无关。单位面积的质量在教科书中也被同义地称为“克重”。

此处的原始密度确定如下:

δ=g/d

其中,g是非织造布层的单位面积质量,d是根据dineniso9073-2:1996第5.1章-普通非织造布确定的厚度。

已惊人地发现,与现有技术的真空清洁器过滤袋相比,特别是ep0960645a2中已知的真空清洁器过滤袋相比,根据本发明的真空清洁器过滤袋具有更好的灰尘存储能力。在此,能够以不可预见的方式表明,基于在生态上更好的材料的非织造布,即来自废纺织品的废料或来自纺织品生产的废料,具有更好的性能(恒定的吸力)。这种改进与更大的孔隙体积相关。这种材料特性可以通过较高的比容或新材料较小的体积重量进行描述。

一个优选的实施例提供了,至少一层非织造布的比容为20-500cm3/g,优选地为25-250cm3/g,进一步优选地为30-100cm3/g,特别地为40-60cm3/g。

可以进行相应的非织造布层的制造,例如,纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒在空气动力学过程(气流成网工艺(airlaidorairlayprocess))中与粘合纤维一起铺设,随后通过粘合纤维的热活化进行粘合以制成完整的非织造布。

ep0960645a2中描述了通过气流成网工艺和纤维粘合制造非织造布的相应制造工艺。此处描述的绒毛浆和纤维素纤维的制造工艺也可以用于本发明的目的,并且在这个程度上也可以适用于本专利申请的主题。

在一个优选的实施例中规定,包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒的至少一层非织造布,包括以下或由以下组成:至多95wt%的纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒,优选地为50至90wt%,以及,至少5wt%的、优选地为10至50wt%的粘合纤维,特别是双组分纤维。

此处的粘合纤维可以表示为由热塑性可熔材料制成的所谓的“熔合纤维”。这些熔合纤维在热活化过程中融化,并粘合粉状和/或纤维回收材料或棉短绒。

在此进一步有利的是,优选用作粘合纤维的双组分纤维包括:包括第一热塑性材料的芯和包括第二热塑性材料的鞘,该第二热塑性材料比第一热塑性材料的融化温度低,芯或者芯和鞘两者优选地包括一种或多种回收塑料。除了芯/鞘双组分纤维之外,还可以考虑双组分纤维的其它常规变体(例如并排)。

此处的优选用作粘合纤维的熔合纤维或双组分纤维可以部分或全部包括回收塑料。

在优选实施例中,粘合纤维是短纤维,特别地长度为1至75mm,优选地为2至25mm。

例如,wo2011/057641a1中描述的非织造布可以用于本发明的目的。本专利申请的所有实施例都是为了本发明的目的而执行的。因此,该文件的公开内容也成为本申请的主题。

在另一个优选实施例中,透气性材料被构造为多层,该透气性材料除了具有包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒的至少一层非织造布之外,还具有至少一个另外的层,该另外的层包括非织造布和/或纤维网或由非织造布和/或纤维网制成,其中,特别地,另外的层中的至少一个、多个或全部包括一种或多种回收塑料或由一种或多种回收塑料制成。

用于本发明的目的的术语“回收塑料”,在此应理解为塑料回收物的同义词。关于术语的定义,请参考标准dinen15347:2007。

因此,这些附加层中的至少一个优选是非织造布或纤维网,其包括回收塑料,并且特别地是由回收塑料制成。与现有技术中已知的真空清洁器过滤袋不同,较少甚至没有新鲜(原始)塑料材料用于非织造布或纤维网的制造,该非织造布或纤维网构成真空清洁器过滤袋的壁的基础,而现在的情况是,主要或仅使用已经使用过并通过相应的回收工艺重新获得的塑料。这种过滤袋从生态角度来看是非常有利的,因为它们可以作为高度中性的原材料进行制造。这些过滤袋同样提供了经济优势,因为大部分回收塑料材料可以比相应不进行回收的原材料(“原始”塑料)更顺利地获得。

从本发明的意义来说,此处的非织造布指的是已经经过固化步骤的缠结垫(tangledmat),其具有足够的强度,以被例如卷绕或剥离以形成辊(roll)。纤维网对应于缠结垫,然而,该缠结垫没有经过任何固化步骤,因此与非织造布不同,这种缠结垫没有足够的强度,以被例如卷绕或剥离以形成辊。关于该术语的定义,参考ep1795427a1,在这方面,ep1795427a1的公开内容成为本专利申请的主题。

根据优选的实施例,非织造布或纤维网的至少一个附加层的纤维包括根据本发明的真空清洁器过滤袋的壁的透气性材料,并由单一的回收塑料材料制成。

然而,可替代地,同样优选的是由不同材料制成的非织造织布或纤维网的至少一个附加层的纤维,其中不同材料中的至少一个材料为回收塑料。特别地,在此可以想到两个实施例。

一方面,其可以是至少两种纤维类型的混合物,例如由至少两种不同的回收塑料制成的纤维混合物。

另一方面,同样可能的是,纤维垫或非织造布的至少一个附加层包括双组分纤维(bicofibers)或者由双组分纤维制成,该双组分纤维包括芯和围绕该芯的鞘。此处的芯和鞘由不同的材料制成。双组分纤维可以作为短纤维存在,或者可以被配置为挤压型非织造布(例如,来自熔喷非织造布),使得双组分纤维理论上具有无限长度,为所谓的长丝。如果至少所述芯由回收塑料制成,则这种双组分纤维是有利的;例如,原始塑料也可以用于鞘,但是同样也可以是不同的回收塑料。

为了本发明的目的,至少一个附加层的非织造布或纤维垫可能是干法成网、湿法成网或挤压型非织造织布。因此,非织造布或纤维垫的纤维可以具有有限的长度(短纤维),但理论上也可以具有无限的长度(长丝)。

根据本发明的过滤袋的壁的结构总体上同样可以如ep1795247中的设计。因此,这样的壁包括至少三层,其中,至少两层包括至少一个非织造布层和至少一个包括短纤维和/或长丝的纤维垫层。因此,真空清洁器过滤袋的壁的另外特征在于焊接连接,其中过滤材料的各个层通过焊接连接彼此连接。此处的焊接模式的压制表面比率最大为过滤材料或真空清洁器过滤袋的可被流过的区域的表面的5%。平均而言,相对于可流过的过滤袋的总面积,每10cm2最多有19个焊接连接。在此,至少一个非织造布层根据上述非织造布层进行配置,该非织造布层包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒。

透气性材料可以例如以本专利申请的引言部分所述的方式配置,即例如ep1198280、ep2433695、ep1254693、de19919809、ep1795247、wo2013/106392或cn101747596,只要是来自纺织品制造和/或棉短绒的粉状和/或纤维回收材料用于制造这些过滤材料。关于这些过滤材料的详细结构,参考这些文件的公开内容,这些文件也被认为是本发明公开内容的一部分。

本发明覆盖了透气性材料的多层设计的多个特别优选的可能性,这些可能性将在下文中呈现。这些层中的大部分可以通过焊接连接的方式彼此连接,特别是如ep1795427a1所描述的。这些层也可以彼此结合或粘合,例如wo01/003802中所述的那样。

以下实施例在上述透气性材料的多层设计中特别有利。

根据第一优选实施例,透气性材料具有至少一个支撑层和至少一个容量层,其中,支撑层中的至少一个或全部为非织造布,和/或容量层中的至少一个或全部为包括一种或多种回收塑料或由一种或多种回收塑料制成的非织造布或纤维垫。

可替代地,透气性材料同样可能具有至少一个支撑层、至少一个细过滤层和至少一个容量层。其中,支撑层中的至少一个或全部和/或细过滤层中的至少一个或全部为包括一种或多种回收塑料的非织造布或者由一种或多种回收塑料制成的非织造布;和/或,容量层中的至少一个或全部为包括一种或多种回收塑料或者由一种或多种回收塑料制成的非织造布或纤维垫。

上述两个实施例规定,容量层中的至少一个、优选地容量层中的全部,包括在上文中更详细地描述的非织造布或由该非织造布制成,该非织造布包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒。在此形成为容量层的非织造布层,由于非织造粘合而具有如此高的机械强度,以至于其也可以用作支撑层。

同样可能的是,清洁空气侧的外层由基于棉粉的相对薄的材料制成。

在此,根据各个层的功能对它们进行更详细地说明。

从本发明意义来说,此处的支撑层是使过滤材料的多层组合具有所需的机械强度的层。这指的是开松的多孔非织造布或具有轻克重的非织造布。支撑层主要用于支撑其他层或膜,并保护它们使其免受磨损。支撑层也可以过滤最大的颗粒。与每隔一层的过滤材料一样,在材料具有合适的介电性能的条件下,支撑层也可选地带静电。

容量层提供了对冲击负荷的高耐受性、大污垢颗粒的过滤、大部分小灰尘颗粒的过滤以及大量颗粒的储存或容纳,使空气容易地流动,从而在高颗粒负荷下产生小的压降。这尤其对真空清洁器过滤袋的使用寿命有影响。

细过滤层用于通过捕获例如穿过支撑层和/或容量层的颗粒,提高多层过滤材料的过滤性能。为了进一步改善细过滤层,其优选地可以带静电(例如通过电晕放电),以便特别地提高细灰尘颗粒的分离。

wo01/003802提供了用于真空清洁器过滤袋的多层过滤材料内的各个功能层的概述。根据本发明的真空清洁器过滤袋的壁的透气性材料可以例如具有如该专利文件中关于其设计的结构,其描述的条件是用于真空清洁器过滤袋的多层过滤材料层中的至少一个由一种或多种回收塑料制成。关于透气性过滤材料的设计,wo01/003802的公开内容也同样适用于本申请。

本发明前述方面的具体实施例规定,每个支撑层为纺粘(spunbond)或稀松布(scrim),优选地单位面积质量为5至80g/m2,进一步优选地为10至50g/m2,进一步优选地为15至30g/m2,和/或优选地制成所述纺粘或稀松布的纤维的纱线支数在0.5dtex至15dtex的范围内。

透气性材料优选地具有1至3个支撑层。

在存在至少两个支撑层的情况下,优选地,所有支撑层的总和的总克重为10至240g/m2,优选地为15至150g/m2,进一步优选地为20至100g/m2,进一步优选地为30至90g/m2,特别地为40至70g/m2

作为上述实施例的替代或补充,同样可能的是,所有支撑层由一种或多种回收塑料制成,特别是由rpet制成。

如果每个细过滤层为挤压型非织造布,特别地为熔喷非织造布,优选地单位面积质量为5至100g/m2,优选地为10至50g/m2,特别地为10至30g/m2,则前述细过滤层是有利的。

此处的用于根据本发明的真空清洁器过滤袋的透气性材料可以有利地包括1至5个细过滤层。

在存在至少两个细过滤层的情况下,所有细过滤层的总和的总克重可以为10至300g/m2,优选地为15至150g/m2,特别地为20至50g/m2

优选地,所有细过滤层由一种或多种回收塑料制成,特别地由rpet制成。

此处的特别优选的细过滤层是熔喷非织造布,其特别地可以由rpet制成。此处使用的rpet可以是非金属化的或金属化的。因此,rpet可以例如来自于饮料瓶(瓶薄片碎片)或金属化pet膜。同样可能的是,熔喷非织造布为双组分熔喷非织造布。如果这种双组分纤维的芯包括rpet,则在此特别有利;这种芯材料被另一种热塑性塑料包裹,例如聚丙烯。

作为前述实施例的替代或补充,同样可能的,尤其是优选的是,如果细过滤层的至少一个、优选地全部是带静电的。这要求至少待充电的纤维表面由介电材料制成。在使用金属化pet回收物的情况下,该实施例仅可能在前述双组分纤维的结构内,其中金属化rpet形成纤维的核。静电尤其可以通过电晕放电产生。

如果至少一个、优选地每个容量层为包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒的非织造布,其中,每个容量层的单位面积质量优选地为5至200g/m2,进一步优选地为10至150g/m2,进一步优选地为20至100g/m2,特别地为30至50g/m2,则前述容量层是有利的。

透气性材料优选地具有1至5个容量层。

在存在至少两个容量层的情况下,所有容量层的总和的总克重为10至300g/m2,优选地为15至200g/m2,进一步优选地为20至100g/m2,特别地为50至90g/m2

一个特别优选的实施方案提供了用于透气性材料的多层变体,从真空清洁器过滤袋的内部的视角,该多层变体具有以下的层顺序:

一个支撑层;至少一个、优选地至少两个容量层;优选地一个另外的支撑层;至少一个、优选地至少两个细过滤层;以及一个另外的支撑层。对于如上所述的容量层具有高机械强度的情况,此处也可以省略最里面的支撑层。

一个或两个容量层;一个或两个细过滤层(熔喷层);一个支撑层(纺粘)。

此处的支撑层和/或容量层可以由非织造布材料制成,该非织造布包括来自纺织品特别是棉纺织品和/或棉短绒制造的粉状和/或纤维回收材料。

在一个特别优选的实施例中,该非织造布材料形成至少一个容量层,而其它层不包括来自纺织品特别是棉纺织品和/或棉短绒制造的任何粉状和/或纤维回收材料。

前述实施例中的所有层也可以通过焊接连接的方式彼此连接,特别是如ep1795427a1中所述。然而,焊接连接不是绝对必要的。

进一步有利的是,真空清洁器过滤袋具有封闭进气孔的保持板,该保持板由一种或多种回收塑料制成或者包括一种或多种回收塑料。特别地,保持板由rpet制成,或者在此包括非常高比例的rpet,例如至少90wt%。根据该优选实施例,进一步增加真空清洁器过滤袋中回收塑料的比例也是可能的。

根据另一个优选实施例作出的规定,在内部空间中设置有流量分配器和/或至少一个扩散器,其中,优选地,至少一个流量分配器和/或至少一个扩散器由一种或多种回收塑料或非织造布制成,该非织造布包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒。该流量分配器和扩散器是已知的,例如在专利申请ep2263508、ep2442703、de202006020047、de202008003248和de202008005050中是已知的。也可以相应地设计根据本发明的包括流量分配器的真空清洁器过滤袋。

因此,流量分配器和扩散器优选地同样由非织造布或非织造布的层压体制成。对于这些元素,可以优选地考虑与容量层和加强层相同的材料。

可用于特定非织造布材料或真空清洁器过滤袋的保持板中的回收塑料在此优选地,选自由以下组成的组:回收聚酯,特别是回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(recycledpolyethyleneterephthalate,rpet);回收聚对苯二甲酸丁二醇酯(recycledpolybutyleneterephthalate,rpbt);回收聚乳酸(recycledpolylacticacid,rpla);回收聚乙交酯酸和/或回收聚己内酯;回收聚烯烃,特别是回收聚丙烯(recycledpolypropylene,rpp);回收聚乙烯和/或回收聚苯乙烯(recycledpolystyrene,rps);回收聚氯乙烯(recycledpolyvinylchloride,rpvc);回收聚酰胺;以及它们的混合物和组合。

许多塑料回收物都有相关的国际标准。例如,dinen15353:2007与pet塑料物回收相关。在dinen15342:2008中更详细的描述了ps回收物。在dinen15344:2008中涉及pe回收物。在dinen15345:2008中描述了pp回收物的特征。在dinen15346:2015中更详细的描述了pvc回收物。为了相应的特定塑料回收的目的,本专利申请中也引入这些国际标准的定义。此处的塑料回收物可以是非金属化的。这样的一个示例是从pet瓶中回收的塑料薄片或碎片。塑料回收物同样可以是金属化的,例如当回收物从金属塑料膜、特别是金属化pet(metalizedpet,mpet)膜中获得。

回收塑料具体为回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rpet),其是从例如饮料瓶中获得的,特别是从瓶片,即磨碎的饮料瓶碎片中获得。

金属化和非金属化形式的回收塑料,特别是回收pet,可以纺成相应的纤维,为本发明的目的,可以由该纤维制造相应的短纤维或熔喷非织造布或纺粘非织造布。

特别优选的实施例中规定,相对于真空清洁器过滤袋的总重量,纤维和/或粉状回收纺织材料和/或棉短绒以及任选存在的回收材料的重量总和为至少25%,优选地为至少30%,进一步优选地为至少40%,进一步优选地为至少50%,进一步优选地为至少60%,进一步优选地为至少70%,进一步优选地为至少80%,进一步优选地为至少90%,特别地为至少95%。

根据本发明的真空清洁器过滤袋可以为例如扁平袋、侧面角撑袋(sidegussetedbag)、方底袋或3d袋的形式,例如用于立式真空清洁器的真空清洁器过滤袋。此处的扁平袋没有侧壁并且由两个材料层制成,其中两个材料层沿其外周彼此直接连接,例如焊接或胶合。侧折袋是扁平袋的一种改进形式,并包括固定的或可外伸出的侧边角撑。方底袋包括所谓的方底,其通常形成真空清洁器滤袋的窄侧;通常在该侧设置保持板。

下面将描述根据本发明的真空清洁器过滤袋的特别优选的实施例。

优选地,过滤袋可以设计为具有根据空气动力学过程(例如气流成网工艺)生产的具有至少20cm3/g的比容的非织造布层,并且由纤维和/或粉状回收纺织材料组成或包括纤维和/或粉状回收纺织材料。然而,过滤袋也可以包括多层该气流成网非织造布。此外,可以存在一个或多个由回收塑料制成或包括回收塑料的非织造布层。此处的不同的非织造布仅适用于特定的材料层。为了进一步增加回收原材料的比例,还可以额外使用由rpet组成或包括rpet的保持板。

关于各个过滤层:

特别地,rpet纺粘非织造布层的克重为5至50g/m2、纱线支数为1dtex至15dtex,其可以作为支撑层。将pet废料(例如冲压废料)和所谓的瓶片(即磨碎的饮料瓶片)用作原料。为了覆盖废料的不同颜色,可以将回收物染色。作为纺粘非织造布固化的热粘合工艺,(comerioercole)工艺是特别有利的。

在每种情况下,克重为5至30g/m2的一个或多个熔喷层被用作细过滤层。这些细过滤层可以由聚丙烯或聚酯制成,特别是由rpet制成。至少该层或这些层是通过电晕放电而带静电的。对于细过滤层由rpet制成的情况,它们同样可以带静电。此处只需注意,金属化pet废料没有用于生产。为了提高电荷持久性,所使用的塑料可以具有电荷稳定添加剂。可替换地,熔喷长丝也可以包括双组分纤维,其中芯由例如rpet制成,壳由特别容易带静电的塑料(例如pp、pc、pet)制成。

真空清洁器过滤袋优选地包括一个或多个容量层,其具有由再加工纤维或纺织废料制成的非织造布,以及具有用于固化非织造布的合适组分,例如双组分纤维。

不同的方法适用于容量层的制造。梳理过程或空气动力学过程是常用的,其中首先铺设短纤维,然后通常在非织造粘合步骤中将其固化以制成非织造布(例如,通过针刺、水射流固化、超声波轧光,或者也通过在直流炉中热固化,也可以通过双组分纤维或粘合纤维)。尤其是(comerioercole)工艺适合轧光。容量层可以同样包括一定比例的回收塑料材料,例如可以用作粘合纤维的rpet短纤维或rpet长丝,特别是用于制造非织造布的双组分纤维。

同样可以使用这样一种方法,对主要生产的纤维网不进行固化,而是用尽可能少的焊接点粘合到非织造布上。然而,这种方法不适用于由棉粉组成的变体。可以在两种方法中都使用rpet短纤维。容量层也可以由挤压型非织造布或挤压型纤维网制成。对于这些非织造布,同样可以毫无问题地实现rpet的使用。

长丝或短纤维还可以包括双组分材料,其中芯由例如rpet制成,壳由特别容易带静电的塑料(例如pp、pc、pet)制成。

可替代地或附加地,还可以存在由双组分纤维和棉粉制成的一个或多个气流成网(airlaidorairlay)非织造布。

各个容量层的克重优选地在5至200g/m2之间。

不同地制造的容量层自然也可以彼此组合。

示例性容量层、特别是可用于根据本发明的真空清洁器过滤袋的容量层,在下表中列出:

实施例1至3的容量层在此由粘合的纺织废料(短纤维和粉末)制成。此处的纺织废料与pet的双组分纤维粘合;双组分pet纤维在总容量层中的重量比为35wt%。根据实施例1和2的容量层仅在其克重方面不同;在此,根据实施例2的容量层比根据实施例1的容量层稍厚。

根据实施例3的容量层由经处理的纺织废料制成。在此,使用锤磨机将纺织废料粉碎,并使用筛网(开口宽度3mm)对纺织废料进行筛分。经过处理的纺织废料的筛分部分与35wt%比例的双组分pet纤维粘合。

实施例4和5的容量层基于再加工纤维。在实施例4中使用未经进一步处理的开松的纺织品废料;根据实施例5的再加工纤维同样经过锤磨工艺;在此产生的产品通过筛网(开口宽度6mm)进行筛分。

根据实施例6的容量层以与根据实施例5的容量层类似的方式制成;然而,筛网的网格宽度是12mm。

使用rpet的保持板可以进一步增加回收物的比例。如果朝向真空清洁器吸嘴的密封通过袋材料承担,保持板可以仅包括rpet。对于保持板必须承担密封功能的情况,可以在其上注入或胶合tpe密封件。

因此,当使用所有选项时,获得高达96%的回收物或废料的比例成为可能。

本发明还涉及非织造布的用途,该非织造布包括纤维和/或粉状回收纺织材料和/或的棉短绒,且具有至少20cm3/g的比容,用于真空清洁器过滤袋。关于这种非织造布的具体实施例,参考上述实施例。

将参照以下示例性实施例更详细地说明本发明,而不将本发明限制于具体示出的实施例。

通过将根据本发明的具有至少20cm3/g的比容ν的容量层的真空清洁器过滤袋与由现有技术(ep00960645a2)已知的材料构成的真空清洁器过滤袋进行比较,可以证明根据本发明的真空清洁器过滤袋的出色的灰尘储存容量。此处的两个真空清洁器过滤袋都是矩形几何形状的扁平袋,尺寸为300mm×280mm。下面将描述所用过滤袋的确切设计和试验性能。

根据本发明的袋具有以下设计。真空清洁器过滤袋的透气性材料具有4层结构,具有以下材料层(从外侧向内侧看):外层由纺粘材料(25g/m2)制成,接着是由28g/m2的熔喷材料制成的细过滤层。然后是17g/m2的纺粘制成的增强层。接下来的容量层是非织造布材料,其由纺织废料的再加工纤维制成,其与pet双组分粘合。该非织造布层中双组分纤维的比例为35wt%;再加工纤维的比例为65wt%。容量层的克重为74.9g/m2。根据dineniso9073-2:1996,第5.1节,其厚度为3.34mm。因此,该容量层的比容为44.6cm3/g。该容量层对应于上述表格的实施例6。

根据现有技术的对比袋具有以下设计:外层纺粘28g/m2;细过滤层22g/m2,纺粘17g/m2,气流成网非织造布73g/m2(容量层),纺粘17g/m2。容量层是基于ep0960645a2([0036]-[0038]段)的教导制成的,并且是65wt%纤维素纤维和35wt%pet双组分纤维的非织造布材料。其克重为73g/m2,根据dineniso9073-2:1996,第5.1节,其厚度为0.9mm。因此,该容量层的比容为12.3cm3/g。

灰尘存储容量仅取决于容量层的第一近似值;为了比较根据本发明的真空清洁器过滤袋的灰尘存储容量和比较例的真空清洁器过滤袋的灰尘存储容量,可以忽略比较例中内侧上另外的支撑层的存在。

可以惊人地发现,根据本发明的容量层的体积重量(单位面积质量/厚度)在所有实施例中(见表)比现有技术中已知的容量层(ep0960645a2)小得多。相反,比容显著增加。根据本发明的容量层的体积重量比根据比较例的容量层的体积重量大约小4倍。因此,根据本发明的容量层体积要大得多,这尤其通过这些材料的比容反映。

为了比较根据本发明的真空清洁器过滤袋与现有技术的真空清洁器过滤袋的性能,将根据上述本发明的真空清洁器过滤袋(包括根据本发明的实施例6的容量层)与上述真空清洁器过滤袋(具有根据ep0960645a2的容量层)进行对比和比较。根据dineniso60313:2014的体积流量是根据吸入的测试粉尘量(dmi测试粉尘,类型8)进行测量的。所使用的设备是mielec3ecoline,其功耗为750w。一旦电机预热,将根据实施例6或比较例8的空的真空清洁器过滤袋放入真空清洁器中。用空的真空清洁器过滤袋(0g测量)进行体积流量的第一次测量。在对相应的另外50gdmt测试粉尘(类型8粉尘)抽真空后,重复测量。

图1示出了根据dinen60312-1:2014-01对dmt粉尘(类型8)进行相应粉尘负载(dustcharge)试验的结果。完全令人惊讶地,根据本发明的容量层在体积流量中的下降明显减小。即使根据本发明的过滤袋负载了400g灰尘,体积流量也只下降了9.1%,而传统过滤袋下降了14.7%。

因此,令人惊讶地,根据本发明的真空清洁器过滤袋中包括的容量层的比容的增加或体积重量的降低,使得使用寿命有了显著的提高。

因此,根据本发明的真空清洁器过滤袋具有显著增加的灰尘存储容量,从而延长了使用寿命。

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