Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Zellenkonstruktion mit einer durch ein flexibles, luftdurchlässiges Hüllensystem eingeschlossenen Weichfüllung für Bettkomponenten, Kleinkissen und Spielkörper, wobei die Weichfüllung in einem Zellenhohlraum innerhalb einer unter Nahtbildung aus faserhaltigem, flexiblem, luftdurchläs- sigem und Kleinteilchen zurückhaltendem Innenhüllenmaterial hergestellten Innenhülle aufgenommen ist und wobei die Innen- hülle innerhalb einer aus flexiblem Außenhüllenmaterial unter Nahtbildung hergestellten Außenhülle aufgenommen ist.

Eine solche Zellenkonstruktion ist aus der EP 323 116 B1 be- kannt. Dabei ist es (Anspruch 7) auch bekannt, eine Innenhülle aus einem Milbensperrmaterial zu bilden und diese Innenhülle mit"üblichem Material"zu bedecken, welches grundsätzlich als Außenhüllenmaterial verstanden werden kann. Aufgrund der Aus- führungen in der europäischen Patentschrift 323 116 B1 kann nur vermutet werden, daß das bedeckende übliche Material die übliche Bettwäsche sein soll, die regelmäßig nach kurzen Be- nutzungszeiten abgezogen und gewaschen wird.

Die Milbensperre wird in der Patentschrift dahin definiert, daß sie eine Porengröße von weniger als 10 t haben soll. Auf- grund dieser Angaben ist nicht zu erwarten, daß die sog. Mil- bensperren die Exkremente von Hausstaubmilben zurückhalten können, die für allergische Beschwerden primär verantwortlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zellenkonstruk- tion anzugeben, die es erlaubt, allergische Erscheinungen bei Allergikern wirksamer zu bekämpfen als bisher, ohne die An- schmiegeigenschaften der Zellenkonstruktion zu verschlechtern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,

daß das Innenhüllenmaterial mindestens eine Faserschicht ent- hält, welche einerseits in hohem Maße luftdurchlässig und andererseits in hohem Maße einfangaktiv für Kleinteilchen einer Teilchengröße von ca. 0,5 tt bis ca. 3 i ist, daß die Innenhülle in der Außenhülle durch beide Hüllen erfas- sende Nähte untrennbar aufgenommen und gegen Verlagerung auch unter Waschbedingungen positioniert ist und daß der resultie- rende Luftdurchflußwiderstand zwischen Zellenhohlraum und Umgebungsatmosphäre derart eingestellt ist, daß der Druckaus- gleich zwischen Zellenhohlraum und Umgebungsatmosphäre unter im wesentlichen vollständiger Vermeidung von Luftströmung durch die Nähte im wesentlichen vollständig durch das Innen- hüllenmaterial stattfindet.

Durch den Erfindungsvorschlag wird folgendes erreicht : Bei der Auswahl des Innenhüllenmaterials braucht man in erster Linie nur auf hohe Luftdurchlässigkeit einerseits und hohe Teilchen- einfangaktivität andererseits zu achten und kann auf andere bei der Herstellung von Bettkomponenten und dgl. notwendige Eigenschaften ganz oder teilweise verzichten, weil diese von dem Außenhüllenmaterial beigestellt werden können, z. B. die für längeren Gebrauch notwendige mechanische Strukturfestig- keit. Dadurch, daß das Innenhüllenmaterial und das Außenhül- lenmaterial durch beide Hüllen erfassende Nähte relativ zuein- ander positioniert sind, besteht auch nicht die Gefahr der unkontrollierbaren Verlagerung des Innenhüllenmaterials inner- halb des Außenhüllenmaterials. Wenn beispielsweise ein Kissen oder eine Steppdecke erfindungsgemäßer Zellenkonstruktion glattgestrichen oder glattgeklopft werden durch Einwirkung auf das jeweilige Außenhüllenmaterial, so ist durch die Vernähung gewährleistet, daß auch das Innenhüllenmaterial entsprechend ausgebreitet wird. Dieser Effekt tritt umso deutlicher in Erscheinung, je kleiner die einzelnen Zellen sind. Deshalb ist die Erfindung insbesondere zur Anwendung bei Steppdecken und Kleinkissen geeignet, wo notwendigerweise relativ kleine Zel- len auftreten. Die erfindungsgemäßen Zellen können auch in der Waschmaschine gewaschen werden, ohne daß eine Beschädigung

oder Zerstörung des Innenhüllenmaterials eintritt, weil dieses durch das Außenhüllenmaterial geschützt ist, so daß selbst Innenhüllenmaterialien von nur sehr geringer Strukturbestän- digkeit eine Vielzahl von Waschvorgängen überleben können und nach dem Trocknen wieder in Position gebracht werden, indem man einfach das Außenhüllenmaterial wieder formgerecht aus- breitet oder flachklopft. Das Vernähen von Innenhüllenmaterial und Außenhüllenmaterial ist also ein wesentlicher Gesichts- punkt der Erfindung. Zumindest im Falle von Steppdecken wird auch das Weichfüllmaterial miteingenäht werden, so daß dieses in den jeweiligen Einzelzellen lagestabil aufgenommen ist und bleibt, ohne daß eine Unterteilung in einzelne Füllkörper bei oder vor der Vernähung notwendig ist. Das Vernähen ist aber andererseits im Hinblick auf die Erfüllung der Aufgabe ein sehr kritischer Vorgang. Beim Nähen entstehen nämlich notwen- digerweise Nahtlöcher, die den Kleinteilchen Durchgang gewäh- ren können. Es besteht insbesondere bei Vorhandensein langer Nähstrecken die Gefahr, daß durch die Nahtlöcher Kleinteilchen und insbesondere Kleinteilchen der oben angegebenen Größe einerseits in die Zelle eingesaugt werden und andererseits auch wieder ausgestoßen werden. Man bedenke die vielfache Verformung, welche die Zellen einer Steppdecke bei Benutzung, aber auch beim Bettenmachen und bei sonstigen Wartungsvorgän- gen erleiden. Dabei werden einzelne Zellen gelegentlich in ihrem Volumen stark vergrößert, wenn sie durch Verformung der Kugelgestalt angenähert werden und dann wieder stark verklei- nert, wenn sie durch Flachquetschen einer Flachform angenähert werden. Diese Verformungen sind jedesmal von einem Luftaus- tausch begleitet, und wenn dieser Luftaustausch durch die Nahtlöcher erfolgt, so besteht die große Gefahr, daß dann zur Unzeit Teilchen der oben definierten Größe von der Zelle auf- genommen oder abgestoßen werden. Es wurde erkannt, daß man diese Gefahr des-wie vorstehend beschrieben, aus anderen Gründen vorteilhaften-Vernähens dadurch vermeiden kann, daß der resultierende Luftdurchflußwiderstand zwischen Zellenhohl- raum und Umgebungsatmosphäre eingestellt wird, und zwar so eingestellt, daß der Druckausgleich zwischen Zellenhohlraum

und Umgebungsatmosphäre unter im wesentlichen vollständiger Vermeidung von Luftströmung durch die Nähte im wesentlichen vollständig durch das Innenhüllenmaterial stattfindet. Wenn der spezifische Luftdurchflußwiderstand pro Flächeneinheit des Innenhüllenmaterials sehr herabgesetzt wird, so findet der Luftaustausch durch das Innenhüllenmaterial im wesentlichen im Flächenbereich des Innenhüllenmaterials statt, und es treten keine wesentlichen Strömungsfäden im Bereich von Nahtstich- stellen auf, welche Teilchen ein-und austragen könnten. Aus diesem Grunde ist es notwendig, für das Innenhüllenmaterial die Eigenschaftskombination von hoher Luftdurchlässigkeit und hoher Teilcheneinfangaktivität einzuhalten. Wie dies im ein- zelnen erreicht wird, ist an späterer Stelle noch zu beschrei- ben.

Es wurde schon angedeutet, daß die Strukturstabilität des Innenhüllenmaterials im Hinblick auf das Vorhandensein des Außenhüllenmaterials reduziert sein kann. Dies geht soweit, daß das Innenhüllenmaterial eine reduzierte Strukturstabilität besitzen kann, welche zur Erzielung einer geforderten Lang- zeitbeständigkeit eines Schutzes durch die Außenhülle bedarf.

Für die Vermeidung des Luftstroms durch die Nahtstichlöcher kann es darauf ankommen, auch die Luftdurchlässigkeit des Außenhüllenmaterials sehr groß zu halten, also den Luftdurch- flußwiderstand des Außenhüllenmaterials sehr klein zu halten.

Man kann deshalb nicht ohne weiteres die in der Bettwarenindu- strie üblichen Inletts verwenden, welche mit relativ hoher Materialdichte hergestellt werden, insbesondere, um das Aus- treten von Fasermaterial der Füllung zu verhindern. Hier bringt nun die Erfindung glücklicher-und überraschenderweise aus sich selbst heraus eine Lösung : Nachdem das Innenhüllenma- terial gegen Teilchendurchtritt hohe Einfangaktivität entge- gensetzt, also keine Teilchen durchläßt, nicht einmal Teilchen in der Größenordnung von ca. 0,5 y-ca. 3, ist es auch wirksam für das Zurückhalten von Teilchen, die in der Weich- füllung enthalten sind oder sich dort absondern. Aus diesem

Grunde bedarf es keiner Zurückhaltungseigenschaften des Außen- hüllenmaterials für solche Teilchen der Weichfüllung mehr, und infolgedessen kann bei der Auswahl des Außenhüllenmaterials der in der klassischen Bettwarenherstellung maßgebende Ge- sichtspunkt der Zurückhaltung von Teilchen der Weichfüllung hintangestellt werden. Dies hat die weitere Konsequenz, daß trotz des Zellenaufbaus mit einem Innenhüllenmaterial und einem Außenhüllenmaterial der gesamte Materialaufwand insge- samt nicht oder nur relativ wenig vergrößert wird. Es wird damit möglich, Zellenkonstruktionen zu erhalten, die-obwohl undurchlässig für Allergene-in ihren Anschmiegeigenschaften vergleichbar sind mit normalen Zellenkonstruktionen und auch zu einem vergleichbaren oder nur wenig erhöhten Preis angebo- ten werden können.

Entsprechend früherer Ankündigung soll nun dargelegt werden, wie man die scheinbar konträren Eigenschaften der hohen Luft- durchlässigkeit einerseits und der hohen Teilcheneinfangakti- vität andererseits des Innenhüllenmaterials erreichen kann.

Eine Möglichkeit, um diese scheinbar konträren Eigenschaften zu paaren, besteht darin, daß man das Innenhüllenmaterial in einer oder mehreren Schichten von relativ lockerer Überein- anderanordnung der Fasern ausbildet. Je mehr Fasern nämlich übereinander liegen, umso größer ist die Einfangwahrschein- lichkeit für Teilchen, insbesondere dann, wenn durch noch zu beschreibende physikalische Maßnahmen eine Adhäsion zwischen Fasern und Teilchen bei deren Vorbeiflug besteht. Wenn eine Vielzahl von Fasern an jedem Ort eines Flächenelements des Innenhüllenmaterials übereinanderliegen, so besteht demnach eine große Einfangwahrscheinlichkeit. Andererseits wird durch das Übereinanderliegen der Fasern des Innenhüllenmaterials der Luftdurchflußwiderstand dann nicht in gleichem Maße erhöht, wie die Einfangwahrscheinlichkeit erhöht wird, wenn die Fasern relativ lose übereinanderliegen. Die Moleküle der Atmosphäre werden nämlich in ihrem Weg durch die Innenhülle von der Zahl der Übereinanderliegenden Fasern weit weniger zurückgehalten

als die um viele Größenordnungen größeren Teilchen, die es zurückzuhalten gilt.

Eine herausragende Möglichkeit, um die Einfangaktivität des Innenhüllenmaterials zu erhöhen, ohne gleichzeitig die Luft- durchlässigkeit herabzusetzen, liegt darin, daß die Einfang- aktivität des Innenhüllenmaterials durch Aufbringen einer elektrostatischen Ladung, insbesondere durch Corona-Behandlung mindestens eines Bestandteils des Innenhüllenmaterials erhöht wird. Es hat sich gezeigt, daß man durch eine solche Corona- Behandlung auch bei dünnschichtigem Innenhüllenmaterial eine hohe Einfangaktivität erzielen kann.

Die Corona-Entladung kann aufbracht werden, indem das Innen- hüllenmaterial insgesamt an einer Entladestation vorbeigeführt wird. Es ist aber auch möglich, daß einzelne Schichten, welche das Innenhüllenmaterial letztlich bilden, oder mindestens eine von ihnen, gesondert an der Corona-Entladestation vorbeige- führt werden bzw. wird. Hinsichtlich der Durchführung der Corona-Entladung wird auf die in den Seiten 17-34 wiederge- gebene deutschsprachige Übersetzung der W096/20833 sowie auf die in der W096/20833 erwähnte Sekundärliteratur verwiesen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Innenhüllenma- terial aus mindestens einer einfangaktiven Schicht und aus mindestens einer stabilitätserhöhenden Schicht besteht. Durch diese Verteilung der einzelnen Funktionen auf einzelne Schich- ten ergibt sich eine erleichterte Möglichkeit, durch einfache Vorversuche die optimale Struktur des Innenhüllenmaterials zu bestimmen. Bei diesen Vorversuchen kann man insbesondere in der Weise vorgehen, daß man mit einer Kombination einer be- stimmten Anzahl stabilitätserhöhender Schichten und einer bestimmten Anzahl einfangaktiver Schichten beginnt und daß man dann die jeweilige Anzahl je nach Meßergebnis vermehrfacht.

Es wird empfohlen, daß das Innenhüllenmaterial mindestens zum Teil aus Synthesefasern besteht. Synthesefasern haben in der

Regel einen geringen Leitwert oder-anders ausgedruckt eine hohe Dielektrizitätskonstante und eignen sich deshalb dazu, um eine einmal aufgebrachte Ladung möglichst lange zu erhalten.

Beispielsweise kann das Innenhüllenmaterial wenigstens zum Teil aus Fasern bestehen, welche Polyester, Polyolefine, Po- lyamide oder entsprechende Mischpolymere enthalten, vorzugs- weise Polypropylenfasern oder Mischpolymerfasern mit Propylen- gehalt.

Im Falle mehrschichtiger Ausführung des Innenhüllenmaterials wird empfohlen, daß das Innenhüllenmaterial als stabilitäts- erhöhende Schicht eine spun-bond-Schicht, insbesondere eine spun-bond-Schicht aus Polypropylen oder einem Mischpolymerisat mit Propylengehalt enthält, und daß das Innenhüllenmaterial als einfangaktive Schicht eine melt-blown-Schicht, insbeson- dere eine melt-blown-Schicht aus Polypropylen oder Mischpoly- merisat mit Propylengehalt enthält. Beispielsweise kann das Innenhüllenmaterial aus einer spun-bond-Schicht als stabili- tätserhöhender Schicht und einer melt-blown-Schicht als ein- fangaktiver Schicht bestehen.

Zum Begriff spun-bond-Schicht genügt hier zunächst der Hin- weis, daß eine spun-bond-Schicht durch Endlosfaserextrusion aus einer Düsenplatte erhalten werden kann, und zwar mit oder ohne Streckung der aus Düsenbohrungen austretenden Fasern.

Dabei läßt man die aus der Düsenplatte kommenden Fasern auf einen Schichtbildungsträger auffallen, welcher kontinuierlich an der Gefällestrecke der austretenden Fasern vorbeiläuft, wobei die Fasern vor dem Auftreffen auf dem Schichtbildungs- träger durch einen Luftstrom verwirbelt werden. Die Geschwin- digkeit, mit der diese Fasern auf den Schichtbildungsträger auffallen, wird dabei auf einen erheblich größeren Wert einge- stellt als er der Lineargeschwindigkeit der Bewegung des Schichtbildungsträgers entspricht, so daß sich in unregelmäßi- ger Weise auf dem Schichtbildungsträger Schleifen und Schlin- gen der spun-bond-Fasern ergeben. Die spun-bond-Fasern, bei- spielsweise thermoplastische-Fasern, können aneinander in

Kreuzungspunkten fixiert werden, z. B. unter Ausnutzung einer ihnen verbliebenen Restthermoplastifizierung oder durch erneu- tes Aufschmelzen oder durch Aufsprühen eines Anlösemittels.

Die Stärke der spun-bond-Fasern ist in der Regel nicht kleiner als 1,5 dtex.

Bei der Herstellung einer melt-blown-Schicht werden ebenfalls Fasern aus einer Düsenplatte gewonnen, wobei diese Fasern in eine Luftwirbelzone eingeführt werden. Die dabei entstehenden Fasern haben einen Durchmesser von < 10 y. Diese Fasern werden in den Luftwirbeln gebrochen bevor sie sich auf einem bewegten Schichtbildungsträger sammeln. Die Länge der gebrochenen Fa- sern ist dabei in der Regel < 10 mm. Die Fasern der melt- blown-Schicht können in ähnlicher Weise an Kreuzungsstellen miteinander verbunden werden wie die Fasern der spun-bond- Schicht. In beiden Fällen ist darauf zu achten, daß durch die Fixierung der Fasern der einzelnen Schichten die Luftdurch- lässigkeit nicht zu gering oder anders ausgedrückt, der Luft- durchflußwiderstand nicht zu groß wird.

Es ist auch möglich, die melt-blown-Schicht mit der spun-bond- Schicht zusammenzuheften, wobei wiederum ein Anschweißen, beispielsweise durch Ultraschall-Schweißung oder ein Anlösen einzelner Fasern zur Verbindung der Schichten führen kann.

Selbstverständlich muß auch bei solchen Verbindungstechniken auf die Erhaltung des geringen Luftdurchflußwiderstands ge- achtet werden.

Die Corona-Behandlung wird vorzugsweise an dem bereits ferti- gen ggf. mehrschichtigen Innenhüllenmaterial durchgeführt.

Wegen Einzelheiten hinsichtlich der Herstellungsart, Faserwahl und Corona-Behandlung wird erneut auf die PCT-Offenlegungs- schrift W096/20833 und deren in den Seiten 17-34 anhängende Übersetzung verwiesen.

Das Außenhüllenmaterial kann. als Gewebe, Gewirke oder als

Vliesschicht ausgebildet sein. Für die Erhaltung der struktu- rellen Festigkeit wird empfohlen, Gewebe oder Gewirke zu ver- wenden, die aufgrund der Bindetechnik sehr locker und deshalb hoch luftdurchlässig sein können, ohne das erforderliche Min- destmaß an struktureller Festigkeit einzubüßen. Im Hinblick auf die Anfühleigenschaften werden für das Außenhüllenmaterial insbesondere Naturfasern wie z. B. Baumwollfasern vorgeschla- gen. Da die Außenhüllenschicht, wie schon ausgeführt, im we- sentlichen keine Bedeutung hinsichtlich der Zurückhaltung von Kleinteilchen des Füllmaterials hat und auch keine wesentliche Funktion hinsichtlich der Zurückhaltung von Kleinteilchen wie Allergenen erfüllen muß, kann das Außenhüllenmaterial relativ weitmaschig gewebt oder gewirkt oder sonstwie gebunden sein, z. B. als ein Non-Woven-Material, so daß es hohe Luftdurchläs- sigkeit besitzt.

Die Nähte, welche die einzelnen Zellen abschließen, kann man grundsätzlich in beliebiger Weise herstellen. Schweißnähte sind grundsätzlich denkbar, sind aber weniger bevorzugt, da sie, wenn genügend haltbar ausgeführt, zu fühlbaren und uner- wünschten Verhärtungen der Zelle bzw. der jeweiligen Bettkom- ponente führen. Bevorzugt sind Nähte, die unter Durchstechen hergestellt werden und deshalb die Gefahr der Bildung von Luftstromfäden ergeben, in denen Kleinteilchen mitgeführt werden können. Grundsätzlich ist es denkbar, die Nähte in Nadeltechnik herzustellen, wie sie beim Verfestigen von Filzen und Vliesen angewandt wird. Bevorzugt sind Nähte, die nach der klassischen Nähtechnik mit Nadel und Faden etwa mittels einer Nähmaschine hergestellt werden ; hier besteht wiederum die Gefahr der Entstehung von Luftstromfäden, eine Gefahr, die durch hohe Luftdurchlässigkeit des Innenhüllenmaterials und des Außenhüllenmaterials ausgeschaltet werden kann.

Eine erfindungsgemäße Zellenkonstruktion, beispielsweise ein Kissen oder eine Steppdecke, kann in eine Bezugshülle einge- schlossen werden. Diese Bezugshülle entspricht der üblichen Bettwäsche, die in kurzen periodischen Abständen gewaschen

wird. Diese Bettwäsche hat von Haus-aus geringen Luftdurch- flußwiderstand und beeinflußt deshalb die Ausströmverhältnisse aus der jeweiligen Zelle kaum. Im übrigen werden Bettbezüge, die zum häufigen Waschen bestimmt sind, in der Regel durch Knöpfe od. dgl. nur undicht verschlossen, so daß auch hier Luftaustrittsmöglichkeiten bestehen und folglich die Luftstrombildung in Nadellöchern des Hüllensystems nicht we- sentlich beeinflußt wird.

Das erfindungsgemäße Hüllensystem bleibt beim Wechseln der Bettwäsche unverändert bestehen. Die jeweilige Zelle kann von Zeit zu Zeit gewaschen werden, beispielsweise in jährlichen Abständen. Da das Hüllensystem der Zelle, bestehend aus Innen- hüllenmaterial und Außenhüllenmaterial, weder ganz noch teil- weise abgenommen werden kann, ist es unmöglich, durch Nachläs- sigkeit oder mit Absicht Teile des Allergene zurückhaltenden Hüllensystems abzunehmen, so daß die Undurchlässigkeit für Allergenteilchen auf Dauer gewährleistet ist.

Es ist denkbar, das Außenhüllenmaterial und das Innenhüllenma- terial auch punktweise aneinander zu fixieren an Stellen, an denen keine Zellengrenzen zu bilden sind. Man hat dabei al- lerdings darauf zu achten, daß durch solche Verbindungstechnik keine zusätzlichen Nadelstichlöcher entstehen, in denen Al- lergenteilchen führende Luftströmungen auftreten könnten.

Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Inhalt der im engli- schen und deutschen Text anhängenden PCT-Offenlegungsschrift W096/20833 verwiesen.

Die Weichfüllung kann von einem polsterartig voluminösen Syn- thesevliesmaterial gebildet sein, das sich unter Kompaktierung an den jeweiligen Nahtverläufen leicht zwischen zwei einander gegenüberliegenden Bereichen des Hüllensystems durchnähen läßt. Weiterhin kommen Baumwoll-Kapok-und waschbar ausgerü- stete Tierhaarfüllungen (Schurwolle) und dgl. in Frage.

Bei der anzuwendenden Nähtechnik sollte man die Zahl der Na- delstiche und den Durchmesser der verwendeten Nadeln möglichst klein halten.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen ; es stellen dar : Fig. 1 eine mit erfindungsgemäßer Zellenkonstruktion herge- stellte Steppdecke ; Fig. 2 ein als erfindungsgemäße Zellenkonstruktion ausge- bildetes Kleinkissen ; Fig. 3 einen als erfindungsgemäße Zellenkonstruktion ausge- bildeten Spielkörper ; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3 ; Fig. 5 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Hüllensystem einer Zellenkonstruktion gemäß Fig. 1 und Fig. 6 ein Schaltbild der Luftdurchflußwiderstände.

In Fig. 1 erkennt man eine ganz allgemein mit 10 bezeichnete Steppdecke. Diese Steppdecke umfaßt eine Mehrzahl von Zellen 12. In den Zellen 12 ist jeweils eine Weichfüllung 14 aus polsterartig aufgebauschtem Synthesefaservlies untergebracht.

Das Material 14, im folgenden wird davon ausgegangen, daß es sich um ein Fasern enthaltendes Material handelt, befindet sich innerhalb eines Hohlraums 16, welcher durch ein Hüllensy- stem 18 eingeschlossen ist. Das Hüllensystem 18 setzt sich zusammen aus einer Innenhülle 20 und einer Außenhülle 22. Die Innenhülle 20 und die Außenhülle 22 sind durch Nähte 24 mit- einander vernäht. Die Nähte 24 durchdringen dabei die Außen- hülle, die Innenhülle und das dazwischenliegende Synthesefa- servlies 14.

Die einzelnen Materialschichten erkennt man im Schnitt der Fig. 5. Dort ist mit 20 wieder das Innenhüllenmaterial be- zeichnet und mit 22 das Außenhüllenmaterial. Das Innenhüllen- material 20 ist seinerseits zweischichtig und besteht aus einer mit 20a bezeichneten stabilisierenden spun-bond-Schicht sowie einer mit 20b bezeichneten hochluftdurchlässigen melt- blown-Schicht hoher Einfangaktivität für Kleinteilchen, ins- besondere Kleinteilchen einer Teilchengröße von ca. 0,5 y bis ca. 3 p. Innerhalb der spun-bond-Schicht 20a können Verfesti- gungsstellen vorgesehen sein, die mit 30 bezeichnet sind und beispielsweise durch Verschweißen gebildet sind. Auch inner- halb der melt-blown-Schicht 20b können Verfestigungsstellen 32 vorgesehen sein, beispielsweise durch Verschweißen. Weiterhin ist es denkbar, daß beide Schichten 20a und 20b durch durch- gehende Verfestigungsstellen 34 aneinander gebunden sind. Das Außenhüllenmaterial 22 ist beispielsweise von einem Baumwoll- gewirke oder-gewebe gebildet, welches innerhalb der Nähte 24 lose an dem Innenhullenmaterial 20 anliegt ; es kann aber mit diesem auch punktweise oder linienweise verheftet sein.

Die Gesamtcberflache des den Zellenhohlraum 16 umschließenden Innenhüllenmaterials 20 definiert einen Luftdurchflußwider- stand R.. ; die Gesamtoberfläche des den Zellenhohlraum 16 ein- schließenden Außenhüllenmaterials 22 definiert einen Luft- durchflußwiderstand RAH. Die Gesamtlänge der Nähte, d. h. die Gesamtheit der Nahtstiche der Nähte 24, definiert einen Luft- durchflußwiderstand RNL. Die Gesamtoberfläche eines Bettbezugs 36 definiert einen Gesamtdurchflußwiderstand RBB.

In Fig. 6 ist ein Schaltbild gezeigt, in welchem die einzelnen Widerstände schaltungsmäßig zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der freien Atmosphäre A dargestellt sind. Es ist aus Fig. 1 klar, daß der Luftdurchflußwiderstand RJH der Innenhülle 20 und der Luftdurchflußwiderstand RAH der Außenhülle 22 schaltungs- mäßig in Reihe liegen und daß'der Durchflußwiderstand R der Nahtstichlöcher 24 parallel zu der Reihenschaltung des Luft- durchflußwiderstands RJH der Innenhulle 20 und des Luftdurch-

flußwiderstands R der Außenhülle 22 liegt. Es ist weiter aus Fig. 1 ersichtlich, daß ein etwaiger merkbarer Luftdurchfluß- widerstand Ras des Bettbezugs 36 in Reihe zu der vorgenannten Parallelschaltung liegt. All dies ist in Fig. 6 nach Art einer elektrischen Widerstandsschaltung dargestellt.

Zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der Atmosphäre existiere nun eine Druckdifferenz AP. Diese Druckdifferenz bewirkt einen Luftaustausch zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der Atmosphä- re, beispielsweise als Folge einer Zellenkompression durch die in Fig. 1 dargestellten und mit K bezeichneten Kompressions- kräfte. Wesentlich ist nun, wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, daß der Luftstrom durch die Nahtstichlö- cher 24 möglichst gering ist. Damit trotzdem ein Luftaustausch zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der Atmosphäre A eintreten kann, muß der Luftdurchfluß im wesentlichen durch das Innen- hüllenmaterial 20 und das Außenhüllenmaterial 22 hindurchströ- men. Dies bedeutet, daß der Luftdurchflußwiderstand RNL der Nahtstichlöcher 24 groß sein muß im Verhältnis zur Summe der Durchflußwiderstände Ra des Innenhüllenmaterials 20 und RUZ des Außenhüllenmaterials 22 nach der Formel I : RNL > Rjn + R.

Der Durchflußwiderstand RBB durch das Bettbezugsmaterial 36 kann dabei in der Regel vernachlässigt werden.

Diese Formel soll-anders ausgedrückt-folgendes besagen : Wenn-beispielsweise durch Flachdrücken einer aufgeblähten Zelle-der Luftinhalt der Zelle nach außen verdrängt wird, so soll der Großteil des Luftstroms durch die Gesamtheit des Innenhüllenmaterials und des Außenhüllenmaterials stattfinden, während nur ein kleiner Teil des Gesamtluftaustausches durch die Nahtlöcher hindurch erfolgt. Luftvolumina, welche das Innenhüllenmaterial durchsetzt haben und zwischen Innenhül- lenmaterial und Außenhullenmaterial an die Nahtlöcher heran- kommen, sind bereits gefiltert und daher unschädlich, auch wenn sie den Weg nach außen durch die Nahtlöcher fortsetzen.

Zu bedenken ist auch, daß-statistisch betrachtet-nicht alle Teilchen dieselbe Wahrscheinlichkeit haben, entweder durch die Naht oder durch den Bezug zu entweichen. Die Wahr- scheinlichkeit hängt auch davon ab, wie weit sich die Teilchen vom nächsten Nahtloch entfernt befinden. Ein Teilchen, das sich ca. 2 mm von einem Nahtloch entfernt befindet, wird in jedem Fall durch das Nahtloch entweichen, egal wie durchlässig der Bezug ist. Ein Teilchen, das sich aber 5-10 cm vom näch- sten Nahtloch entfernt befindet, wird sich nur dann auf den "weiten"Weg machen, wenn der Bezug sehr dicht ist, so daß sich der Umweg"lohnt". Wenn es aber eher durch den Bezug austritt, so wird es in der Nähe des Ursprungstandorts, also ohne zusätzliche Wegstrecke, entweichen.

Makroskopisch betrachtet ist also noch ein mittlerer Driftwi- derstand RD zu berücksichtigen, der zwischen einem Ort inner- halb der Zelle und dem jeweils nächstgelegenen Nahtbereich besteht. Diesen mittleren Driftwiderstand kann man sich als in Reihe zu dem Luftdurchflußwiderstand RNL der Nahtstichlöcher geschaltet vorstellen, so daß die noch verfeinerte Formel dann lautet : Formel II : RNL + RD > RJH + RA,-,.

Der Driftwiderstand ist u. a. von dem Füllgrad, der Fülldichte und der Größe der jeweiligen Zelle abhängig.

Zum Aufbau der stabilisierenden Schicht 20a aus spun-bond- Material und der einfangaktiven Schicht 20b aus melt-blown- Material sowie der Außenhülle 22 kann auf die Ausführungen der Beschreibungseinleitung verwiesen werden.

Der in Fig. 1 dargesellte Aufbau der Steppdecke erlaubt es, diese ohne die Gefahr von Veränderung oder Beschädigung nach Abnahme des Bettbezugs 36 in einer Waschmaschine zu waschen.

In der Regel wird man den Bettbezug regelmäßig nach einer oder mehreren Wochen abnehmen und gesondert waschen. Die Steppdecke selbst wird nach Abnehmen des Bettbezugs 36 beispielsweise in

Jahresabständen in der Waschmaschine gewaschen. Es stehen polsterartig aufgebauschte Vliesmaterialien zur Verfügung, die dem Waschvorgang ohne Strukturveränderung standhalten.

Entsprechend der dargestellten Schaltung müssen beide Schich- ten 20a und 20b des Innenhüllenmaterials 20 je für sich kleine Werte besitzen, damit die Summe dieser Werte, dargestellt durch den Widerstand RJH, klein bleibt. Auch die Außenhülle 22 soll einen möglichst kleinen Durchflußwiderstand besitzen.

Dies ist möglich, weil-wie bereits ausgeführt-dank der Einfangaktivität der Innenhülle 20 die Außenhülle 22 aus lok- kerem Baumwollgewebe oder-gewirke bestehen kann, ohne daß die Teilchendurchlässigkeit des gesamten Hüllensystems 18 vergrö- ßert wird.

In Fig. 2 ist ein Kleinkissen in Form einer Einzelzelle 212 dargestellt, die aus einem Außenhüllenmaterial 222, einem Innenhüllenmaterial 220 und einer Füllung 214 besteht und durch eine Ringsum-Naht 224 geschlossen ist, welche in beide Hüllen 220 und 222 eingreift. Für das Verhalten und die Be- handlung des Kissens gemäß Fig. 2 gilt das zu der Steppdecke gemäß Fig. 1 Gesagte. Sind größere Kissen gewünscht, so emp- fiehlt es sich, diese in gesteppter Form herzustellen, also so wie im Falle der Steppdecke gemäß Fig. 1.

In Fig. 3 erkennt man einen Spielkörper 312 in Form eines Herzens. Dieser Spielkörper ist genauso aufgebaut wie das Kleinkissen gemäß Fig. 2. Analoge Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 2, jeweils ver- mehrt um die Zahl 100.

Für das Verhalten und die Behandlung des Spielkörpers gemäß Fig. 3 und 4 gilt das zu dem Kleinkissen gemäß Fig. 2 Gesagte.

In der Schnittdarstellung der Fig. 5 liegt die stabilisierende Schicht 20a des Innenhüllenmaterials 20 fern von dem Außen- hüllenmaterial 22.'Es ist auch möglich, die stabilisierende Schicht 20a des Innenhüllenmaterials 20 unmittelbar an dem Außenhüllenmaterial 22 anliegen zu lassen.

Mehrschichtige nichtgewebte Laminatbahn Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine nicht gewebte, mehrschichtige Laminatbahn und auf einen"coverall", der aus einer solchen Laminatbahn hergestellt ist. Insbesondere be- zieht sich die Erfindung auf Schutzkleidung.

Es gibt viele Arten von Schutzkleidungsstücken für zeitlich begrenzte Verwendung oder zum Wegwerfen nach einmaligem Ge- brauch. Diese bekannten Kleidungsstücke sind dazu konstruiert, gewisse Zurückhaltungseigenschaften zu haben. Eine Art von Schutzkleidung ist als Einmalgebrauch-Schutzkleidung ausgebil- det und in der U. S. Patentschrift 4,670,913 beschrieben, welche die vorliegende Offenbarung ergänzen soll und deshalb hier eingeführt wird. Coveralls können verwendet werden, um den Träger gegen gefährliche Umwelteinflüsse zu schützen, so wie offene oder kloakendichte Schutzkleidungsstücke dies nicht tun können. Demgemäß haben coveralls viele Anwendungsfälle, in denen Isolation eines Trägers wünschenswert ist.

Schutzkleidungsstücke sollten resistent gegen Flüssigkeiten sein. Aus einer Vielzahl von Gründen ist es unerwünscht, daß Flüssigkeiten und/oder pathogene Substanzen, die in Flüssig- keiten mitgetragen werden, durch Schutzkleidung hindurchdrin- gen und in Kontakt mit Personen kommen, welche in pathogene Stoffe enthaltender Umgebung arbeiten.

Weiterhin ist es in hohem Maße erwünscht, Personen von schäd- lichen Substanzen zu isolieren, welche an einem Arbeitsplatz oder an einer Unfallstelle vorhanden sein können. Um die Wahr- scheinlichkeit zu erhöhen, daß Schutzkleidung korrekt getragen wird und daß dadurch die Chance einer Kontaktierung reduziert wird, sollten die jeweiligen-Arbeiter von der Möglichkeit

Gebrauch machen, Schutzkleidung zu tragen, die relativ un- durchlässig für Flüssigkeiten und/oder Teilchen ist und die auch dauerbeständig ist ; diese Schutzkleidung sollte aber darüberhinaus komfortabel sein, so daß sie die Aktivität des jeweiligen Arbeiters nicht einschränkt. Nach Gebrauch ist es häufig ziemlich kostspielig, die Schutzkleidung zu dekontami- nieren, welche einer gefährlichen oder schädlichen Substanz ausgesetzt worden ist. Es ist deshalb bedeutsam, daß eine Schutzkleidung billig ist und unter Umständen weggeworfen werden kann.

Allgemein gesprochen ist es wünschenswert, daß Wegwerf-Schutz- kleidung aus Stoffen gemacht wird, die relativ undurchlässig für Flüssigkeiten und/oder Teilchen sind. Diese durchgangs- hemmenden Stoffe müssen auch geeignet sein zur Herstellung von Schutzkleidung zu so niedrigen Kosten, daß ein Wegwerfen der Schutzkleidung nach einmaligem Gebrauch wirtschaftlich recht- fertigbar ist.

Ein Typ von solcher wegwerfbarer Schutzkleidung, die üblicher- weise von nichtgewebten Laminatbahnen hergestellt wird, um die Wirtschaftlichkeit des Einmalgebrauchs zu begründen, wird unter der Marke Kleenguards von Kimberly-Clark Corporation angeboten. Diese coveralls werden aus dreischichtigem, nicht- gewebtem Bahnlaminat hergestellt. Die beiden äußeren Schichten sind von Polypropylenfasern in spunbond-Technik gebildet, und die innere Schicht ist eine meltblown-Schicht aus mikrofeinen Polypropylenfasern. Die äußeren in spunbond-Technik herge- stellten Schichten haben ein zähes, haltbares und abrasions- festes Oberflächengefüge. Die innere Schicht ist nicht nur wasserabstoßend, sondern wirkt auch als ein atmungsaktiver Filter, welcher Luft und Wasserdampf durchgehen läßt, während viele schädliche Teilchen ausgefiltert werden.

In manchen Fällen wird man das zur Herstellung von Schutzklei- dung verwendete Material mit einer Filmschicht oder einem Filmlaminat ausführen. Nun kann man zwar bei Herstellung von

Schutzkleidung mit einem Filmmaterial verbesserte Teilchen- durchdring-oder, besser gesagt, Teilchenzurückhaltungseigen- schaften erzielen, zu bedenken ist aber, daß solche film-oder laminatfilmhaltigen Materialien auch den Durchgang von Luft und Feuchtigkeit verhindern können. Generell kann gesagt wer- den, daß Schutzkleidung, welche aus solchem Material herge- stellt wird, nicht genügend Luftdurchlässigkeit und Wasser- dampfdurchlässigkeit besitzt und deshalb vom Tragekomfort her jedenfalls für längere Benutzung unbequem ist.

Während in manchen Fällen Materialien mit Filmeinlage oder Filmlaminateinlage verbesserte Teilchenzurückhalteeigenschaf- ten erbringen können, verglichen mit nichtgewebten Laminat- stoffen, liefern die nichtgewebten Laminatstoffe einen größe- ren Tragekomfort. Deshalb besteht ein Bedarf für ein billiges wegwerfbares Schutzkleidungsmaterial, insbesondere aus nicht- gewebtem Stoff, welches verbesserte Teilchenzurückhalteeigen- schaften hat, überdies aber auch atmungsfähig ist und deshalb dem Träger auch bei längeren Tragzeiten angenehm ist.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben angedeu- teten Probleme zu lösen und den Bedarf nach einem nichtgeweb- ten Stoff mit verbesserten Teilchenzurückhalteeigenschaften zu befriedigen.

Dieses Ziel wird durch die mehrschichtige, nichtgewebte Lami- natbahn entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1 und durch die coverall-Konstruktion nach dem unabhängigen Anspruch 7 gelöst.

Die Ansprüche sind dahin zu verstehen, daß sie einen nicht beschränkenden Definitionsversuch für die Erfindung geben.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Be- schreibung.

Insbesondere soll die vorliegende Erfindung Schutzkleidungs- stücke betreffen,'die aus nichtgewebten Stoffen mit verbes-

serten Teilchenzurückhalteeigenschaften bestehen.

Die vorliegende Erfindung liefert eine nichtgewebte Laminat- bahn, welche geeignet ist zur Bildung einer Schutzkleidung, insbesondere eines coveralls. Nach einem Aspekt der Erfindung enthält die nichtgewebte Laminatbahn eine Schicht aus spun- bond-Fasern und eine Schicht aus meltblown-Fasern, wobei min- destens eine dieser Schichten einer Corona-Entladung unter- worfen wurde. Nach einer Ausführungsform ist die aus melt- blown-Fasern gebildete Schicht der Corona-Entladung unterwor- fen worden.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die nicht- gewebte Laminatbahn der vorliegenden Erfindung zwei Schichten aus spunbond-Fasern. Die zwei Schichten von spunbond-Fasern sind voneinander durch eine meltblown-Faserschicht getrennt.

Die nichtgewebte Laminatbahn dieser letzteren Ausführungsform kann der Corona-Entladung insgesamt unterworfen werden. Es ist aber auch möglich, die einzelnen Schichten der Corona-Entla- dung zu unterwerfen, z. B. die aus meltblown-Fasern gebildete Schicht.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung soll aus der mehr- schichtigen, nichtgewebten Laminatbahn ein Schutzkleidungs- stück in Form eines coveralls gemacht werden.

Ausführungsformen, die den vorstehend genannten Aspekten ent- sprechen, liefern verbesserte Teilchenfiltrationsaktivitäten, verglichen mit ähnlich geformten, nichtgewebten Laminatbahnen, die der Corona-Entladung nicht unterworfen worden sind. Ins- besondere gilt, daß die prozentuale Verbesserung hinsichtlich Teilchenfiltrationsaktivität bei den corona-entladungsbehan- delten, nichtgewebten Laminatbahnen für Teilchen in der Grö- ßenordnung von 0.19 p-0. 3 U mindestens 85 W größer ist, ver- glichen mit nichtgewebten Laminatbahnen, welche der Corona- Entladungsbehandlung nicht unterworfen worden sind. Die pro- zentuale Verbesserung der Partikelfiltrationsaktivität von

corona-entladungsbehandelten, nich-tgewebten Laminatbahnen bezüglich Teilchen in der Größenordnung von 0.3 U-0. 5 H ist mindestens 29-i ;, bezogen auf nicht durch Corona-Entladung behandelte, nichtgewebte Laminatbahnen.

Die oben beschriebenen Verbesserungen hinsichtlich der Teil- chenfiltrationsaktivität werden erreicht, ohne daß es notwen- dig ist, wesentlich höhere Ladungen auf der Oberfläche oder den Oberflächen der nichtgewebten Laminatbahnen anzubringen, als sie vor der Corona-Entladungsbehandlung vorhanden war.

Wenn in dieser Beschreibung von"nichtgewebten Bahnen"gespro- chen wird, so sind damit Bahnen gemeint, welche eine Struktur von Einzelfasern oder Filamenten besitzen, wobei diese Fasern oder Filamente quer durcheinander gelegt sind, aber nicht in einer identifizierbaren, sich wiederholenden Weise.

Wenn hier weiter von"spunbond-Fasern"gesprochen wird, so bezieht sich dieser Ausdruck auf Fasern kleinen Durchmessers, welche durch Extrusion von geschmolzenem thermoplastischem Material gebildet sind, und zwar als Filamente, die aus einer Vielzahl von feinen, regelmäßig kreisförmigen Kapillarbohrun- gen einer Spinnplatte ausgetreten sind, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente anschließend plötzlich reduziert wird, z. B. gemäß dem U. S. Patent 4,340,563 von Appel et al. und gemäß dem U. S. Patent 3,692,618 von Dorschner et al. und gemäß dem U. S. Patent 3,802,817 von Matsuki et al. und gemäß den U. S. Patenten 3,338,992 und 3,341,394 von Kinney und den U. S. Patenten 3,502,763 und 3,909,009 von Levy und dem U. S.

Patent 3,542,615 von Dobo et al., die hiermit durch ihre Er- wähnung in die Offenbarung miteinbezogen werden sollen. Spun- bond-Fasern sind im allgemeinen endlos und haben einen Durch- messer von mehr als 7 8, insbesondere haben sie einen Durch- schnittsdurchmesser von mehr als .

Der hier weiter verwendete Ausdruck"meltblown-Fasern"soll Fasern kennzeichnen, die durch Extrusion eines geschmolzenen

thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl feiner, ge- wöhnlich kreisförmiger Kapillardüsen als geschmolzene Drähte oder Filamente in einen Gasstrom, z. B. Luftstrom hoher Ge- schwindigkeit und gewöhnlich hocherhitzter Temperatur ausge- stoßen werden, so daß die Filamente auf reduzierten Durchmes- ser gebracht werden, welcher bis zu einem Mikrofaser-Durch- messer herabreicht. Anschließend werden die meltblown-Fasern durch den Gasstrom hoher Geschwindigkeit fortgetragen und auf eine Sammelfläche aufgebracht, um dort eine Bahn von stati- stisch verteilten meltblown-Fasern zu bilden. Meltblown-Fa- serherstellung ist im Stand der Technik bekannt und z. B. be- schrieben im U. S. Patent 3,849,241 von Buntin, im U. S. Patent 4,307,143 von Meitner et al. und im U. S. Patent 4,707,398 von Wisneski et al ; diese Patentschriften werden hier als Offenba- rungsstütze eingeführt. Meltblown-Fasern sind Mikrofasern, welche im allgemeinen einen Durchmesser von weniger als haben.

Wenn hier der Ausdruck"mikrofeine Fasern"oder"Mikrofasern" verwendet wird, so sollen damit Fasern kleinen Durchmessers definiert sein, deren Durchschnittsdurchmesser nicht größer als 100 y ist und die beispielsweise einen Durchmesser von 0.5 IL-50 A besitzen. Insbesondere sind solche Mikrofasern ge- meint, die einen Durchschnittsdurchmesser von ca. 1 y bis ca.

20 A haben. Mikrofasern mit einem Durchschnittsdurchmesser von ca. 3 und weniger werden im allgemeinen als ultrafeine Mi- krofasern bezeichnet. Eine Beschreibung eines beispielhaften Prozesses zur Herstellung von ultrafeinen Mikrofasern findet sich z. B. im U. S. Patent 5,213,881, welches eine nichtgewebte Bahn mit verbesserten Einfangeigenschaften betrifft. Auch diese Schrift soll hiermit durch ihre Benennung als Offenba- rungsstütze eingeführt werden.

Polymere sind sehr geeignet zur Bildung von nichtgewebten Bahnen, und zwar solchen, welche für die Anwendung der hiesi- gen Erfindung in Frage kommen. Nichtgewebte Bahnen können nach einer Vielzahl von'Verfahren hergestellt werden, z. B., aber

nicht beschränkt, auf Luftlegeverfahren, Naßlegeverfahren, hydraulische Wirrverfahren, spun-bonding, melt-blowing, Sta- pelfaser-kardier-und bindeverfahren und Lösungsspinnverfah- ren. Die solche nichtgewebte Bahnen bildenden Fasern können aus einer Vielzahl von dielektrischen Werkstoffen hergestellt werden, darunter, aber nicht beschränkt, auch Polyester, Po- lyolefine, Nylon und Copolymerisate dieser Stoffe. Die Fasern können relativ kurze Stapelfasern sein mit einer typischen Länge von 7,62 cm, aber auch längere, ggf. sogar endlose Fa- sern, wie sie in spunbonding-Verfahren gewonnen werden.

Es hat sich herausgestellt, daß nichtgewebte Bahnen, die aus Fasern auf Thermoplastbasis hergestellt wurden und insbeson- dere Fasern auf Polyolefinbasis besonders geeignet sind für die oben erwähnten Anwendungsfälle. Beispiele solcher Fasern umfassen spunbond-Fasern und meltblown-Fasern. Beispiele sol- cher nichtgewebter Bahnen aus Fasern sind nichtgewebte Poly- propylenbahnen, welche von der Patentinhaberin Kimberley-Clark Corporation hergestellt werden.

Die Erfindung schließt eine mehrschichtige, nichtgewebte Lami- natbahn ein. Nach einer Ausführungsform umfaßt die mehrschich- tige, nichtgewebte Laminatbahn mindestens eine Schicht, welche von spunbond-Fasern gebildet ist und eine andere Schicht, welche von meltblown-Fasern gebildet ist, d. h. eine nichtge- webte Laminatbahn auf spunbond/meltblown-Basis (SM). Nach einer anderen Ausführungsform umfaßt die mehrschichtige, nichtgewebte Laminatbahn mindestens eine Schicht, die von meltblown-Fasern gebildet ist und die zwei Schichten aus spun- bond-Fasern zwischengelagert ist. Man spricht dann von einem spunbond/meltblown/spunbond-Laminatmaterial (SMS). Beispiele solcher nichtgewebter Laminatbahnen sind offenbart im U. S.

Patent 4,041,203 von Brock et al., im U. S. Patent 5,169,706 von Collier et al., im U. S. Patent 4,374,888 von Bornslaeger ; diese Patentschriften werden hier als zusätzliche Offenba- rungsgrundlage eingeführt. Die nichtgewebten Laminatbahnen der SMS-Bauart können hergestellt-werden, indem nacheinander auf

einen bewegten Formgebungsriemen zuerst eine spunbond-Schicht, dann eine meltblown-Schicht und anschließend wieder eine spun- bond-Schicht aufgetragen wird und indem dann das Laminat in der nachstehenden Weise fixiert wird. Alternativ können auch die Schichten einzeln hergestellt, auf Rollen aufgewickelt und sodann in einem gesonderten Verbindungsvorgang miteinander kombiniert werden. Solche Laminate haben gewöhnlich ein Flä- cheneinheitsgewicht von ungefähr 300-400 g/m2 (gsm) entspre- chend 0.1-12 Unzen pro square yard (osy) und insbesondere ein Flächeneinheitsgewicht von ungefähr 25-100 gsm entspre- chend 0.75 bis ungefähr 3 osy. Nichtgewebte Mehrschichtlami- nate können im allgemeinen im Zuge ihrer Herstellung fixiert werden, um ihnen eine ausreichende Strukturintegrität zu ge- ben, d. h. die Fähigkeit, den Beanspruchungen weiterer Verfah- rensschritte bis zum Fertigprodukt standzuhalten. Die Fixie- rung kann auf verschiedenste Weise erfolgen, z. B. durch hy- draulische Verwirrung, Nadelung, Ultraschallfixierung, Kleb- stofffixierung und thermische Fixierung.

Ultraschallfixierung wird beispielsweise in der Weise bewirkt, daß man die mehrschichtige, nichtgewebte Laminatbahn zwischen einem Schallgeber und einer Amboßwalze hindurchlaufen läßt, wie in der U. S. Patentschrift 4,374,888 von Bornslaeger be- schrieben.

Thermische Bindung von nichtgewebten Mehrschichtlaminaten kann dadurch erreicht werden, daß dieselben zwischen den Walzen eines Kalanders hindurchgeführt werden. Mindestens eine der Walzen des Kalanders ist dabei beheizt, und mindestens eine der Walzen, nicht notwendigerweise die gleiche wie die beheiz- te, hat ein Muster, welches in das Laminat eingeprägt wird, während dieses zwischen den Walzen hindurchläuft. Während des Durchgangs des Materials zwischen den Walzen wird dieses so- wohl Druck als auch Hitze ausgesetzt. Die Kombination von Hitze und Druck, die nach einem bestimmten Muster angewandt wird, resultiert in der Schaffung von Schmelzzonen in der Mehrschichtlaminatbahn, so daß-Fixierstellen dort entstehen,

wo die entsprechenden Musterpunlkte-der Kalanderwalze sich befinden.

Verschiedene Muster von Kalanderwalzen sind entwickelt worden.

Ein Beispiel ist das Hansen-Pennings-Muster, welches ungefähr 10-25 5, Fixierfläche bei etwa 15.5-77.5 Fixierstellen pro cm2 (100-500 Fixierstellen pro square inch) ergibt, entspre- chend den Angaben der US-Patentschrift 3,855,046 von Hansen und Pennings. Ein anderes häufig zur Anwendung kommendes Mu- ster ist das sogenannte Diamantmuster mit sich periodisch wiederholenden und geringfügig versetzten Diamantprägestellen.

Die genaue Kalandertemperatur und der Druck zur Fixierung der nichtgewebten Mehrschichtlaminatbahn hängt von den thermopla- stischen Verbindungen ab, aus denen die nichtgewebte Bahn hergestellt wird. Im allgemeinen sind die bevorzugten Tempera- turen für nichtgewebte, mehrschichtige Laminatbahnen auf der Basis von Polyolefinen zwischen 66 und 177°C (150 und 350°Fahrenheit), und der Druck liegt zwischen 525 und 1750 N/cm (300-1000 pounds pro linearem inch). Insbesondere liegt für den Fall Polypropylen die bevorzugte Temperatur zwischen 132 und 160°C (270-320°Fahrenheit) und der Druck zwischen 700 und 1400 N/cm (400-800 pounds pro linearem inch).

Dem Fachmann sind Verfahren zur Corona-Entladungsbehandlung von nichtgewebten Bahnen wohlbekannt. Kurz gesagt, Corona- Entladung wird erreicht durch die Anlegung einer ausreichend hohen Spannung an eine elektrische Feldeinleitungskonstruktion (EFIS) in der Nähe einer elektrischen Feldempfangsstruktur (EFRS). Die Spannung sollte dabei so hoch sein, daß Ionen in der EFIS erzeugt werden und von der EFIS zu der EFRS fließen.

Sowohl die EFIS als auch die EFRS werden vorzugsweise aus leitendem Material hergestellt. Geeignete leitende Werkstoffe sind Kupfer, Wolfram, rostfreier Stahl und Aluminium.

Eine besonders herauszustellende Technik der Anwendung von Corona-Entladetechnik auf nichtgewebte Bahnen ist die Verfah-

rensweise nach der U. S. Patentanmeldung Nr. 07/958,958 vom 9.10.1992, welche im Eigentum der Universität von Tennessee steht und die hier zum Zwecke der Ergänzung der Offenbarung eingeführt wird. Die dort beschriebene Technik sieht vor, daß eine nichtgewebte Bahn zwei Feldern ausgesetzt wird, die ent- gegengesetzte Polarität haben. Jedes der elektrischen Felder führt dabei zu einer Corona-Entladung.

In denjenigen Fällen, in denen die nichtgewebte Bahn aus meh- reren Schichten besteht, kann die gesamte Schichtung der Co- rona-Entladung unterworfen werden. In anderen Fällen können eine oder mehrere Einzelschichten, welche die nichtgewebte Laminatbahn ergeben sollen, oder die Fasern, die solche Ein- zelschichten ergeben sollen, gesondert der Corona-Entladung unterworfen und dann mit den anderen Schichten in Übereinan- derlage verbunden werden, um die nichtgewebte Laminatbahn zu bilden. In vielen Fällen-dies wird insbesondere in den fol- genden Beispielen belegt werden, war die elektrische Ladung auf dem nichtgewebten Laminat vor der Corona-Entladung annä- hernd die gleiche als nach der Corona-Entladung. Mit anderen Worten, die nichtgewebte Laminatbahn zeigte nicht in allen Fällen nach der Corona-Behandlung eine größere elektrische Ladung als vor der Corona-Behandlung.

Um die Besonderheiten der vorliegenden Erfindung zu demon- strieren, wurden eine nichtgewebte SMS-Laminatbahn auf Poly- propylenbasis und eine Schicht aus Polypropylen-meltblown- Fasern einer Corona-Entladung unterworfen, wie im folgenden im einzelnen beschrieben. Unter den Untersuchungen, die mit nichtgewebten Bahnen durchgeführt wurden, und zwar vor und nach der jeweiligen Corona-Entladung, waren zwei Filtration- stests. Einer dieser Filtrationstests ist allgemein bekannt als NaCl-Filteraktivitätstest, der im folgenden als"NaCl- Test"bezeichnet wird. Der NaCl-Test wurde auf einem automati- sierten Filtertestgerät durchgeführt, welches als Certitest (Trademark) Modell 8110 bei der Firma TSI Inc., in St. Paul, MN erhältlich ist. Die Teilchenfiltrationsaktivität des je-

weils getesteten Stoffes ist definiert in Prozenten, wobei die den Prozentzeichen vorangehende Zahl errechnet wird durch die Formel 100 x (1-stromabwartige Teilchen/stromaufwärtige Teil- chen)). Die stromabwärtigen Teilchen repräsentieren die Ge- samtzahl von Teilchen, die in den Tester eingeführt werden.

Die stromabwärtigen Teilchen sind diejenigen Teilchen, die in den Tester eingeführt worden sind und welche durch die Haupt- masse des zu testenden Stoffes hindurchgegangen sind. Der Tester bestimmt die Aktivität eines Filtermediums mit einem Luftstrom, der zugeführt wird und der in der gegebenen Messung ungefähr 32 1/Minute war. Der Luftstrom enthält eine bekannte Menge von annähernd 0.1 A großen NaCl-Aerosolpartikeln, welche in ihm dispergiert sind. Bei einem Durchsatz von ungefähr 32 1 Luft pro Minute beträgt der Druckabfall zwischen 4 und 5 mm Wassersäule, gemessen zwischen dem Zustand an der stromaufwär- tigen Seite des Teststoffes und dem Zustand an der stromabwär- tigen Seite des Teststoffes.

Der andere Teilchenfiltrationstest ist im allgemeinen bekannt als der"BTTG-Test". Die Abkürzung"BTTG"steht für British Textile Technology Group mit Sitz in Manchester, England. Im allgemeinen wird bei dem BTTG-Test so vorgegangen, daß teil- chenförmiges Material, z. B. Talkumpulver, in den Luftstrom auf der in der"challenge"-Seite des Teststoffes mittels eines Gebläses eingeführt wird. Das Gebläse richtet nicht nur die teilchenhaltige Luft gegen die eine Seite des Teststoffes, sondern kann auch so eingestellt werden, daß ein bestimmter Druckabfall, nämlich 5 mm Wassersäule, zwischen der Atmosphäre auf der challenge-Seite des Teststoffes und der Atmosphäre auf der Rückseite des Teststoffes entsteht. Die Konzentrationen der Staubteilchen in der challenge-Atmosphäre und der Staub- teilchen in der Rückseitenatmosphäre (d. h. die Teilchen, welche durch den Teststoff gegangen sind) werden in verschie- denen Größenbereichen mittels eines Teilchenzählers gezählt.

Die Filtrationsaktivität des Teststoffes für einen bestimmten Teilchengrößenbereich ist definiert in Prozenten, wobei die Prozentzahl vor dem Prozentzeichen erhalten wird nach der

Formel 100 x (1- (challenge-seitige Teilchengrößen/rücksei- tige Teilchengrößen)). Die challenge-seitigen Teilchen stellen die Gesamtzahl von Teilchen verschiedener Größen dar, die in den Luftstrom auf der challenge-Seite des Teststoffs einge- führt wurden. Die Rückseitenteilchen repräsentieren die Zahl der challenge-seitigen Teilchen verschiedener Größen, welche durch die Hauptmasse des Teststoffs hindurch gegangen sind.

Beispiel I Im Beispiel I wurde eine nichtgewebte Laminatbahn auf Polypro- pylenbasis des Typs SMS mit einem Flächengewicht von 61 g/m2 (1.8 osy) hergestellt. Die spunbond-Schichten waren aus Poly- propylenharzen der Firma Exxon mit der Bezeichnung PD-3445 und Himont PF-301 gebildet. Weiße und dunkelblaue Pigmente, näm- lich Ampacet 41438 (Hersteller Ampacet Inc., NY) und SCC 4402 (Standrige Inc., GA) wurden den Polypropylenharzen zugesetzt, welche die eine der spunbond-Schichten bildeten. Die andere der spunbond-Schichten wurde aus diesen Polypropylenharzen unter Vermeidung des Pigmentzusatzes hergestellt. Die melt- blown-Schicht wurde aus Polypropylenharz des Typs Himont PF- 015 ohne Pigmente hergestellt.

Die meltblown-Schicht hatte ein durchschnittliches Flächen- einheitsgewicht von ca. 15.3 g/m2 (ungefähr 0.45 osy), und jede der spunbond-Schichten hatte ein durchschnittliches Flächen- einheitsgewicht von ungefähr 22.9 g/m2 (ungefähr 0. osy).

Ein Stück von diesem 61g/m2 ESM-Material wurde einer Corona- Entladung (SMS-CD) unterworfen. Die Corona-Entladung wurde unter Verwendung einer Spannungsquelle Modell Nr. P/N 25A- 120 Volt, 50/60 Hz mit umkehrbarer Polarität (Hersteller Simco Corp., Hatfield, PA) erzeugt, welche an den EFRS angeschlossen war. Der EFIS war ein RC-3 Charge Master mit Ladungsstange (Hersteller Simco. Corp.) ; der EFRS war eine starre Alumini- umwalze mit einem Durchmesser von ungefähr 7.62 cm (3 inch).

Die Umgebungsatmosphäre der Corona-Entladung war auf ungefähr 21°C (70°Fahrenheit) und 40 W relative Feuchtigkeit einge-

stellt. Wie in der oben erwähnten Patentanmeldung der Univer- sität von Tennessee beschrieben, werden zwei Gruppen von EFIS/EFRS verwendet. Die an die erste Gruppe von EFIS/EFRS angelegte Spannung betrug 15 KV/0.0 V, die an die zweite Gruppe von EFIS/EFRS angelegte Spannung betrug 25 KV/7. KV.

Der Abstandsspalt zwischen dem EFIS und dem EFRS betrug 2.54 cm (1 inch).

Die Teilchenfiltrationsaktivität wurde unter Verwendung des BTTG-Tests bestimmt, und zwar einmal unter Verwendung der nichtgewebten Laminatbahn des Typs SMS mit dem Flächenein- heitsgewicht von 61 g/m2 (1.8 osy), welche der Corona-Entla- dung (SMS-CD) unterworfen worden war, und zum anderen unter Verwendung einer nichtgewebten Laminatbahn wiederum des Typs SMS und des Flächeneinheitsgewichts 61 g/m2 (1.8 osy), welche der Corona-Entladung SMS nicht ausgesetzt worden war. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I dargestellt.

Tabelle I <BR> <BR> Teilchenfiltrationsaktivität (o)<BR> Teilchengrößen(ym) . 19-. 3.3-. 5.5-1 1-3 3-5 Filtermaterial SMS-CD 76.5 89.4 96.4 98.2 97.6 SMS 41,3 68.1 84.4 92.1 94.8 Beispiel II Gemäß Beispiel II wurde ein nichtgewebte Laminatbahn des SMS- Typs auf Polypropylenbasis hergestellt mit einem Flächenein- heitsgewicht von ungefähr 61 g/m2 (1.8 osy). Die Flächenein- heitsgewichte der meltblown-Schicht und der spunbond-Schichten waren die gleichen wie in Beispiel I. Bei der Herstellung eines Teils des nichtgewebten SMS-Materials wurde aber diesmal die meltblown-Schicht einer Corona-Entladung unterworfen und dann mit den spunbond-Schichten vereinigt. Die Corona-Entla- dung wurde im wesentlichen unter den gleichen Bedingungen erzeugt und unter Verwendung des gleichen Materials und Ver-

suchsaufbaus, wie in Beispiel I beschrieben.

Die Teilchenfiltrationsaktivität wurde unter Verwendung des BTTG-Tests bestimmt, und zwar sowohl für diejenige nichtge- webte Laminatbahn des SMS-Typs mit 61 g/m2 Flächeneinheits- gewicht, die unter Verwendung der meltblown-Schicht mit Co- rona-Entladungsbehandlung (SMS-MCD) hergestellt war, als auch unter Verwendung der nichtgewebten Laminatbahn des SMS-Typs mit 61 g/m2 Einheitsgewicht, welche der Corona-Entladungsbe- handlung (SMS) nicht ausgesetzt war. Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt.

Tabelle II Teilchenfiltrationsaktivität (%) Teilchengrößen(ym) . 19-. 3.3-. 5.1-3 3-5 Filtermaterial SMS-MCD 58.5 84.9 94.1 97.5 98.3 SMS 21.7 65.6 83.9 94.2 96.9 Die Werte der beiden Beispiele I und II zeigen die verbesserte Teilchenfiltrationsaktivität und insbesondere die verbesserte Teilchenfiltrationsaktivität für Teilchen in dem Größenbereich von zwischen 0.19 H und 0.5 8, die sich als Folge der Corona- Entladungsbehandlung ergibt, sei es, daß das gesamte nicht- gewebte Laminatmaterial oder auch nur eine der Schichten des- selben dieser Corona-Entladungsbehandlung unterworfen werden.

Was Beispiel I anbelangt, so beträgt die prozentuale Verbes- serung der Teilchenfiltrationsaktivität der corona-entladungs- behandelten SMS-Materialien (SMS-CD) für Teilchen in der Grö- ßenordnung von 0.19 U bis 0.3 H ungefähr 85.2 æ im Vergleich mit Materialien, die nicht der Corona-Entladungsbehandlung unterworfen wurden (SMS). Die prozentuale Verbesserung der Teilchenfiltrationsaktivität von SMS-CD-Material bei Teilchen in der Größenordnung von 0.3 H--0. 5 y betrug im Vergleich zu

SMS-Material ungefähr 31.3 %.

Was Beispiel II anbelangt, so betrug die prozentuale Verbes- serung der Teilchenfiltrationsaktivität für das SMS-Material, welches aus corona-entladungsbehandeltem meltblown (SMS-MCD) gebildet war, bei Teilchengrößen von zwischen 0.19 ti und 169.6 W gegenüber nicht-corona-entladungsbehandeltem SMS (SMS). Die prozentuale Verbesserung der Teilchenfiltrations- effektivität von SMS-MCD-Material bei Teilchen in der Größen- ordnung von 0.3 y-0. 5 y betrug ungefähr 29.

SMS-Material.

Beispiel III Gemäß Beispiel II wurden drei nichtgewebte Laminatbahnen des SMS-Typs auf Polypropylenbasis mit je einem Flächeneinheits- gewicht von 61 g/m2 auf Polypropylenbasis hergestellt, wobei jede dieser Proben aus meltblown-Schichten und spunbond- Schichten des gleichen Flächeneinheitsgewichts hergestellt wurden, wie es in Beispiel I für das dortige SMS-Material beschrieben wurde.

Die Teilchenfiltrationsaktivität bei Verwendung des NaCl-Tests für jeweils einen Teil einer jeden der SMS-Proben von Beispiel III wurde bestimmt. Es wurde die Oberflächenladung einer SMS- Probe (SMS) bestimmt, die keiner Corona-Entladung unterworfen wurde. Es wurde auch die Oberflächenladung einer weiteren SMS- Probe bestimmt, die einer Corona-Entladung unterworfen worden war (SMS-CD), nachdem die Corona-Entladungsbehandlung voll- zogen war. Schließlich wurde die dritte SMS-Probe so herge- stellt, daß zunächst die meltblown-Schicht einer Corona-Entla- dungsbehandlung unterworfen wurde und dann mit den spunbond- Schichten vereinigt wurde (SMS-MCD). Die Oberflächenspannungen für jede Seite der so gebildeten SMS-Proben wurde gemessen, und zwar unter Verwendung eines elektrostatischen Voltmeters (Trek Model 344, Trek, Inc., Median, NY), wobei der Mittelwert von jeweils mindestens zehn Ablesungen auf jeder Seite der

Proben gebildet wurde.

Die. Corona-Entladung für SMS-CD und die Corona-Entladung für SMS-MCD wurde im wesentlichen unter den gleichen Bedingungen erzeugt, ferner unter Verwendung von im wesentlichen den glei- chen Anlagen und unter Verwendung des im wesentlichen gleichen Versuchsaufbaus, wie in Beispiel I beschrieben. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle III dargestellt.

Tabelle III Corona-Entladung Seite A/B (Volt) Filtrations- aktivität (%) Filtermaterial SMS Nein-123/+63 33.6 SMS-MCD Ja +85/-14 71.4 SMS-CD Ja +38/+80 88.2 Beispiel III zeigt, daß die verbesserte Teilchenfiltrations- aktivität erzielt wird, wenn das SMS-Material der Corona-Ent- ladung ausgesetzt wird, ohne daß es notwendig ist, eine we- sentlich höhere Ladung auf der Oberfläche bzw. den Oberflächen zu erzeugen, als sie früher bei Nichtanwendung der Corona- Entladungsbehandlung erzeugt wurde. Tatsächlich ist die Diffe- renz zwischen der Oberflächenladung des SMS-Materials vor und nach der Corona-Entladungsbehandlung allenfalls minimal.

Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf bestimmte Ausfüh- rungsformen beschrieben.

Es ist für den Fachmann nach Verständnis der vorstehenden Ausführungen sicher erkennbar, daß Abwandlungen, Variationen und Äquivalente der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele möglich sind. Deshalb sollte der Schutzumfang der Erfindung nicht auf die Angaben der folgenden Ansprüche beschränkt sein, sondern zumindest auch die Aquivalente erfassen.

1. Eine mehrschichtige, nichtgewebte Laminatbahn umfassend :

mindestens eine Schicht gebildet von spunbond-Fasern und eine weitere Schicht gebildet von meltblown-Fasern, wobei die Fasern mindestens einer dieser Schichten einer Co- rona-Entladung unterworfen worden sind ; wobei die mehrschichtige, nichtgewebte Laminatbahn eine prozentuale Verbesserung der Teilchenfiltrationsaktivität für Teilchen eines Größenspektrums von 0.3 in-0. 5 ti von mindestens 29 W besitzt, verglichen mit ähnlich aufgebau- ten nichtgewebten Mehrschichtlaminatbahnen, welche einer solchen Corona-Behandlung nicht unterworfen worden sind.

2. Die nichtgewebte Mehrschichtlaminatbahn nach Anspruch 1 umfassend : mindestens zwei Schichten, die aus spunbond-Fasern gebil- det sind und mindestens eine Schicht, die aus meltblown- Fasern gebildet ist, wobei die aus meltblown-Fasern ge- bildete Schicht die beiden aus spunbond-Fasern gebildeten Schichten voneinander trennt.

3. Die nichtgewebte Mehrschichtlaminatbahn nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die spunbond-Fasern und die meltblown- Fasern Polypropylenfasern sind.

4. Die nichtgewebte Mehrschichtlaminatbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das durchschnittliche Flä- cheneinheitsgewicht der nichtgewebten Laminatbahn unge- fähr 61 g/m2 (ungefähr 1.8 Unzen pro square yard) ist.

5. Die nichtgewebte Mehrschichtlaminatbahn nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das durchschnittliche Flä- cheneinheitsgewicht der aus meltblown-Fasern gebildeten Schicht ungefähr 15 g/m2 (ungefähr 0.45 Unzen pro square yard) beträgt.

6. Die nichtgewebte Mehrschichtlaminatbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die meltblown-Fasern der Corona-Entladung unterworfen worden sind. 7. Ein coverall-Bekleidungsstück, hergestellt aus der nicht- gewebten Mehrschichtlaminatbahn nach einem der Ansprüche 1-6.

8. Das coverall-Bekleidungsstück nach Anspruch 7, welches als Schutzbekleidungsstück ausgebildet ist.