Die Erfindung betrifft ein Filtermedium für die Fluidfiltration, ein Verfahren zur Her- stellung eines Filtermediums und einen Fluidfilter.

Es ist bereits seit langem bekannt, aus Vliesstoffen bestehende Filtermedien zur Filtration von flüssigen und/oder gasförmigen Fluiden einzusetzen. Durch die Va- riationsmöglichkeiten und wirtschaftliche Herstellung der Vliesstoffe lassen sich diese an nahezu alle Filtrationsaufgaben anpassen.

In der DE 102 21 694 A1 ist ein mehrlagiger Aufbau eines Filtermediums offen- bart, der speziell für Staubsaugerbeutel verwendet wird. Hier wurde eine Grob- schicht als Staubspeicherlage einer Feinfilterlage aus Meltblown-Vlies vorgeschal- tet. Bei genügender Staubspeicherung wird durch die Feinschicht eine gute Ab- scheidung auch feiner Staubpartikel gewährleistet. Allerdings ist der so hergestell- te Aufbau mechanisch nicht stabil, so dass, um die mechanische Festigkeit zu er- reichen, abströmseitig eine Stützlage notwendig ist. Die Folge ist ein komplexer, vielschichtiger Aufbau, wobei der adhäsive Verbund der einzelnen Lagen mittels Klebstoff die Luftdurchlässigkeit negativ beeinflusst. Wird weniger Klebstoff einge- setzt, ist die mechanische Stabilität wiederum ungenügend.

In der DE 20 2007 008 372 U1 ist ein Filtermedium für die Luft- und Flüssigkeits- filtration beschrieben. Das Filtermedium umfasst eine Grobfilterschicht aus thermoplastischem Stapelfaservliesstoff und eine Feinfilterschicht aus

Meltblownfasern, wobei die Meltblownfasern mit den Stapelfasern der Grobfilter- schicht mittels Druck und Wärme an definierten Prägestellen miteinander verbun- den sind. Die Lagen des Verbunds werden ohne Zuhilfenahme von Klebstoffen rein thermisch mittels Druck und Hitze miteinander verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtermedium bzw. einen Fluidfilter zu schaffen, der in einfacher Weise kostengünstig herstellbar ist und das bzw. der über Abscheideleistungen verfügt, die denen aus dem Stand der Technik bekannten Filtermedien bzw. Filtern zumindest ebenbürtig sind. Ferner ist es Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermediums bereitzustellen, das gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren wirtschaftlicher ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Filtermedium mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 , ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermediums mit den Merkma- len des Anspruchs 14 und einen Fluidfilter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 18 gelöst.

Das erfindungsgemäße Filtermedium zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl die thermoplastischen Polymerfasern der Grobfilterschicht als auch die thermoplasti- sehen Polymerfasern der Feinfilterschicht Meltblownfasern sind.

Beide Filterschichten, also sowohl die Grobfilterschicht als auch die Feinfilter- schicht bestehen jeweils aus einem Meltblownvlies. Solche Meltblownvliese sind in einfacher und kostengünstiger Weise durch das sogenanntes Meltblow-Verfahren herzustellen. Bei einem Meltblow-Verfahren werden thermoplastische Polymere insbesondere mit Hilfe von Extrudern aufgeschmolzen und anschließend durch eine Vielzahl kleiner, sehr feiner Düsen gepresst. Die Polymerschmelze wird am Düsenaustritt oder unmittelbar darunter von Heißluft erfasst, die die austretenden Filamente im noch flüssigen Zustand verstreckt, verwirbelt und innerhalb weniger Millisekunden erstarren lässt. Bedingt durch die Kraft des Heißluftstromes und die Feinheit der Filamente zerreißen diese sehr häufig, so dass mehr oder weniger lange, sehr feine Filamentabschnitte unmittelbar zu einem Vlies auf einem Transportband ab- gelegt werden können. Demnach sind beim erfindungsgemäßen Filtermedium die Grobfilterschicht und auch die Feinfilterschicht im Meltblow-Verfahren hergestellt, so dass das gleiche Flerstellungsverfahren sowohl für die Grobfilterschicht als auch für die Feinfilter- schicht verwendet werden kann. Ferner ist es möglich, für die Herstellung sowohl der Grobfilterschicht als auch der Feinfilterschicht Meltblow-Verfahren, wie vorste- hend beschrieben, zu verwenden. Im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren für Filterschichten aus thermoplastischen Polymerfasern, wie beispielsweise segmented-pie Verfahren ist das Meltblow-Verfahren kostengünstiger. Die Variati- on der Faserfeinheiten zwischen Grobfilterschicht und Feinfilterschicht lässt sich beispielsweise durch die Wahl der Düsenöffnungen bzw. die Strömungsgeschwin- digkeit der Heißluft einstellen. Im Gegensatz zum zur vorbeschriebenen Stand der Technik, bei dem der Verbund aus einem Stapelfaservlies und einem

Meltblownvlies besteht, die durch verschiedene Herstellungsverfahren herzustel- len sind, werden erfindungsgemäß dieselben Arten von Vliesen, nämlich

Meltblownvliese, eingesetzt, wodurch Mischkomponenten wie im Stand der Tech- nik vermieden werden. Ein derartiger Verbund ist daher wirtschaftlicher herzustel- len. Das erfindungsgemäße Filtermedium ist im Wesentlichen, insbesondere zu 100% synthetisch. Im Vergleich zu einem Verbund, bei dem eine Schicht Glasfa- sern enthält, ist dies insbesondere beim Einsatz eines derartigen Filtermediums in Kfz-Filtern, insbesondere Kfz-Filtern in Einspritzsystemen von Vorteil, da hier den Filter beschädigender Glasfaserbruch nicht auftritt.

In besonders bevorzugter Weise liegt der Faserdurchmesser der Meltblownfasern in der Grobfilterschicht im Bereich von O,dmiti bis 5,0pm, insbesondere 1 ,0pm bis 3,0pm. Bei den Meltblownfasern der Feinfilterschicht handelt es sich vorzugsweise um Nanofasern, deren Faserdurchmesser im Bereich von 100pm bis 500pm, insbe- sondere 150pm bis 400pm, liegt.

In besonders bevorzugter weise sind die Meltblownfasern der Grobfilterschicht und/oder Feinfilterschicht Polyesterfasern. Das beim Meltblown-Verfahren einge- setzte Polymer ist also in bevorzugter Weise ein Polyester. Bei den Polyesterfasern handelt es sich in bevorzugter Weise um Polyterephtalat- Fasern, vorzugsweise Polyalkylenterephtalat-Fasern, insbesondere

Polyethylenterephtalat (PET)- und/oder Polybutylenterephtalat (PBT)-Fasern. Es ist jedoch auch möglich, Polypropylen, Polyamid, Polycarbonat oder thermoplasti- sehe Polyurethanfasern einzusetzen.

Die Auswahl des geeigneten Polymers richtet sich nach dem Anwendungszweck des Filtermediums. Insbesondere eignen sich Polybutylenterephtalat-Fasern auf- grund ihres hohen Schmelzpunktes und ihrer hohen Beständigkeit für Filtration von heißen und aggressiven Flüssigkeiten, z.B. Schmieröl oder Biodiesel. Bei Luft- filtrationsanwendungen kommen dagegen eher Polypropylen- oder Polycarbonat- Fasern zum Einsatz.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Faserdurchmesserverteilung der Meltblownfasern in der Grobfilterschicht und/oder Feinfilterschicht gleichmäßig.

Alternativ ist es möglich, dass die Faserdurchmesserverteilung der

Meltblownfasern in der Grobfilterschicht und/oder Feinfilterschicht einen Gradien- ten aufweist, wobei der Faserdurchmesser in Durchströmungsrichtung insbeson- dere kontinuierlich abnimmt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine in Durchströmungsrichtung vor der Grobfilterschicht angeordnete und mit dieser ohne den Einsatz chemischer Bin- demittel verbundene Schutzschicht aus Vliesstoff vorhanden. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei den Fasern des Vliesstoffes der Schutzschicht um thermoplas- tische Polymerfasern, insbesondere ebenfalls um Meltblownfasern, wodurch die Schutzschicht ebenfalls durch das Meltflow-Verfahren hergestellt werden kann.

In diesem Fall lassen sich die funktionell unterschiedlichen Schichten, Schutz- Schicht, Grobfilterschicht und Feinfilterschicht besonders wirtschaftlich durch das- selbe Fierstellungsverfahren hersteilen.

In besonders bevorzugter Weise weist die Feinfilterschicht mehrere ohne den Ein- satz chemischer Bindemittel miteinander verbundene Filterlagen aus Meltblownvlies auf, wobei der Durchschnitt der geometrischen Porengröße der Meltblownvliese in Durchströmungsrichtung von Filterlage zu Filterlage abnimmt.

In besonders bevorzugter Weise weist die Feinfilterschicht eine Vorabscheidungs- lage aus Meltblownvlies mit Poren mit einer Porengröße von 5miti bis 15miti, ins- besondere 8miti bis 12miti, auf.

Besonders bevorzugt weist die Feinfilterschicht eine Flauptabscheidungslage als Meltblownvlies mit Poren mit einer Porengröße von 1 miti bis 8mhh, insbesondere 3miti bis 6miti, auf.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine in Durchströmungsrichtung nach der Feinfilterschicht angeordnete und mit dieser ohne den Einsatz chemischer Binde- mittel verbundene Stützschicht aus Vliesstoff vorgesehen. Vorzugsweise bestehen die Fasern des Vliesstoffes der Schutzschicht aus thermoplastischen

Polymerfasern. Es ist möglich, dass es sich bei den thermoplastischen

Polymerfasern um Spunbond-, Wetlaid-und/oder kardierte Polymerfasern handelt. Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schutzschicht eine Plissierung auf.

Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Fierstellung eines Filtermediums nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das folgende Schritte umfasst:

- Anordnen der wenigstens einen Grobfilterschicht und der wenigstens einen Feinfilterschicht übereinander, - Eintrag von Energie in den losen Verbund aus Grobfilterschicht und Feinfilter- schicht, derart, dass die Meltblownfasern teilweise aufschmelzen und Grobfil- terschicht und Feinfilterschicht miteinander verbunden werden, wobei das Verbinden der Grobfilterschicht und der Feinfilterschicht ohne den Einsatz chemischer Bindemittel erfolgt. Es ist möglich, dass zunächst das Meltblownvlies der Grobfilterschicht durch das Meltblown-Verfahren in einer Meltblow-Anlage hergestellt wird und unabhängig davon, insbesondere an einer anderen Station der Meltblow-Anlage, das

Meltblownvlies der Feinfilterschicht. Auf diese Art lassen sich also parallel

Meltblownvliese für die Grobfilterschicht und Meltbownvliese für die Feinfilter schicht hersteilen, wobei diese dann in einem nächsten Schritt übereinander ge- legt und durch den Eintrag von Energie und Aufschmelzen der Fasern miteinander verbunden werden. Auch die anderen Funktionsschichten, insbesondere die Schutzschicht, lassen sich in der Meltblow-Anlage hersteilen, sofern diese eben- falls als Meltblownvliese auszubildet sind. Zur Herstellung des dann mehr als zwei Schichten umfassenden Verbunds werden die verschiedenen Funktionsschichten dann wieder übereinander gelegt und durch den Eintrag von Energie und Auf- schmelzen der Meltbownfasern miteinander verbunden.

Alternativ wäre es jedoch auch möglich, den Verbund aus Grobfilterschicht und Feinfilterschicht gleich bei der Herstellung des Meltblownvlieses der Grobfilter- Schicht und des Meltblownvlieses der Feinfilterschicht bereitzustellen. Hierzu wäre es denkbar, dass zunächst in der Meltblow-Anlage an einer ersten Arbeitsstation Meltblownfasern für die Grobfilterschicht oder alternativ Meltblownfasern für die Feinfilterschicht hergestellt und auf einem Transportband abgelegt werden. An- schließend können die gelegten unverfestigten Meltblownfasern für das

Meltblownvlies der Grobfilterschicht oder alternativ der Feinfilterschicht zu einer zweiten Arbeitsstation befördert werden, wo dann Meltblownfasern für die Feinfil terschicht, wenn zuvor die Meltblownfaser der Grobfilterschicht abgelegt sind oder Meltblownfasern für die Feinfilterschicht wenn zuvor Meltblownfasern für die Fein- filterschicht abgelegt wurden, auf die bereits abgelegten Meltblownfasern abgelegt werden. In einem nächsten Schritt wären dann die Verfestigung und die Verbin- dung der losen Lagen durch den Eintrag von Energie und Aufschmelzen der Meltblownfasern möglich.

Soll der Verbund mehr als zwei Schichten umfassen, wären dann entsprechend der Anzahl der Schichten erforderliche Arbeitsstationen vorzusehen, so dass die einzelnen Meltblownfasern der verschiedenen Schichten übereinander geschichtet werden können. Es wäre jedoch auch denkbar, einzelne Funktionsschichten sepa- rat herzustellen, beispielsweise eine nicht aus Meltblownfasern bestehende Stütz- Schicht und diese dann auf den losen Verbund der bereits hergestellten Faser- schichten abzulegen. Es wäre auch denkbar, eine separat hergestellte Funktions- schicht, beispielsweise eine anströmseitige Schutzschicht separat herzustellen und darauf die Meltblownfasern für die Grobfilterschicht und Feinfilterschicht abzu- legen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Energieeintrag durch Pressen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck.

In besonders bevorzugter Weise erfolgt das Pressen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mittels thermischen Kalandrieren mit Hilfe eines Thermokalan- ders.

Alternativ ist es möglich, dass der Energieeintrag durch Ultraschall erfolgt, vor- zugsweise mit Hilfe eines Ultraschallkalanders.

Die Erfindung umfasst ferner einer Fluidfilter für die Filtration eines Fluids, bei- spielsweise Luft oder Kraftstoff, mit einer Anströmöffnung für Rohfluid und einer Abströmöffnung für gefiltertes Reinfluid, das sich dadurch auszeichnet, dass zwi- schen der Anströmöffnung und der Abströmöffnung wenigstens ein in einer Durchströmrichtung von der Anströmöffnung zur Abströmöffnung von zu filterndem Fluid durchströmbares Filtermedium nach einem der Ansprüche 1 bis zu 13 ange- ordnet ist. Je nach Auswahl der Meltblownfasern eignet sich das Filtermedium für verschie- denste Anwendungszwecke, so dass es beispielsweise als Luftfilter, beispielswei- se in Ansaugsystemen von Kraftfahrzeugen, verwendet werden kann oder alterna- tiv als Flüssigkeitsfilter, beispielsweise als Kraftstofffilter, einsetzbar ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur dar- gestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Die Figur zeigt: einen Schnitt in Durchströmungsrichtung durch ein bevorzugtes Ausfüh- rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filtermediums, wobei das Filterme- dium nur schematisch gezeigt ist.

Die einzige Figur zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä- ßen Filtermediums 11. Das beispielhaft gezeigte Filtermedium 11 besteht in die- sem Fall aus fünf Schichten bzw. Lagen. Das Filtermedium kann nahezu beliebig konfektioniert werden und kann daher beispielsweise als Filtermaterial in einem flachen Oberflächenfilter, Schlauchfilter, Patronenfilter oder Tiefenfilter zur Luftfilt ration oder Bandfilter, Kerzenfilter oder Trommelfilter zur Flüssigkeitsfiltration ein- gesetzt werden.

Ein Fluidfilter mit einem derartigen Filtermedium 11 besitzt wenigstens eine An- strömöffnung (nicht dargestellt), über die zu filterndes Rohfluid in den Fluidfilter eintritt. Bei dem Fluid kann es sich um gasförmige Medien wie Luft oder andere zu filternde Gase oder alternativ um Flüssigkeiten handeln. Das zu filternde Rohfluid gelangt an die Rohfluidseite 12 des Filtermediums 11 und durchströmt dieses in einer Durchströmungsrichtung 13 und tritt an einer Reinfluidseite 14 gefiltert aus dem Filtermedium 11 aus.

Dabei durchströmt das zu filternde Rohfluid nacheinander die verschiedenen Funktionsschichten des Filtermediums 11. Gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel gelangt das zu filternde Rohfluid zu- nächst in eine luftdurchlässige, als Meltblownvlies ausgebildete Schutzschicht 15, die die dahinter liegende Grobfilterschicht 16 vor Abrieb schützt. Die Filterwirkung in der relativ dünnen Schutzschicht ist relativ gering. Zweckmäßigerweise besteht die Schutzschicht im gezeigten Beispielsfall aus Meltblownfasern aus

Polybutylenterephtalat oder alternativ Polyethylenterephatalat.

Nach dem Durchtritt durch die Schutzschicht gelangt das noch praktisch ungefil- terte Rohfluid in die Grobfilterschicht, die auch als Partikel-/oder Staubspeicher- schicht bezeichnet werden kann. Hierbei handelt es sich um eine voluminöse Meltblownlage, also um ein Meltblownvlies. Als Fasern werden für das Meltblownvlies im beschriebenen Ausführungsbeispiel

Polybutylenterephtalatfasern oder alternativ Polyethylenterephtalatfaser verwen- det. Der Faserdurchmesser der Meltblownfasern in der Grobfilterschicht liegt ins- besondere im Bereich von 1 ,0pm bis 3,0 mm. Da es sich bei der Grobfilterschicht um eine relativ voluminöse Meltblownlage handelt, bietet es sich an, dass inner- halb dieser Schicht die Faserfeinheit der Meltblownfasern eine Gradienten auf- weist, wobei die Faserfeinheit in Durchströmungsrichtung größer wird.

Nach dem Durchtritt des vorgefilterten Rohfluids, das von groben Partikeln befreit ist, die in der Grobfilterschicht zurückgehalten werden, tritt das Rohfluid in eine Feinfilterschicht 17 ein.

Die Feinfilterschicht 17 besteht aus zwei Lagen, einer Vorabscheidelage 17a aus einem Meltblownvlies und eine in Durchströmungsrichtung 13 nach der Vorab- scheidungslage angeordnete Hauptabscheidungslage 17b ebenfalls aus einem Meltblownvlies. Als Meltblownfasern sowohl der Vorabscheidelage 17a als auch der Hauptabscheidungslage 17b sind Polybutylenterephtalatfasern oder alternativ Polyethylenterephtalatfasern eingesetzt. Die Faserstruktur der Vorabscheidelage 17a unterscheidet sich von der Faserstruktur der Hauptabscheidelage 17b. Das Meltblownvlies der Vorabscheidelage 17a weist Poren mit einer Porengröße von dmΐti bis 12mΐti auf. Das Meltblownvlies der Hauptabscheidungslage 17b hingegen weist kleinere Poren auf, nämlich solche mit einer Porengröße von 3mΐti bis6 mΐti.

Die Porengrößen lassen sich durch den sogenannten„Bubble-Point-Test“ be- stimmt. Hierzu ist der zu charakterisierende poröse Körper, in diesem Fall die Vor- abscheidungslage 17a und die Hauptabscheidungslage 17b, vollständig mit einer Prüfflüssigkeit benetzt, deren Oberflächenspannung niedrig und bekannt ist. Da- nach wird die Probe einseitig mit Luft beaufschlagt und der Druck solange gestei- gert, bis die erste Blase erscheint. Dieser Druck wird als„Bubble-Point-Druck“ be- zeichnet. Unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung und des zum Öffnen der ersten Pore notwendigen Drucks kann die scheinbar größte Pore unter der Annahme kreisförmiger Poren nach folgender Gleichung berechnet werden: io d _x = 4öcoscp/Ap d _x : scheinbarer Porendurchmesser [m]

d: Oberflächenspannung [N/m]

coscp: Benetzungswinkel [-]

Dr: Druckdifferenz am Filter [Pa]

Der Durchmesser (d _x )bezeichnet eine kreisrunde Pore, deren Fläche gleich dem der realen irregulär geformten Pore ist. Meltblow-Vliesstoffe weisen nicht nur eine diskrete Porengröße, sondern ein Po- rengrößenspektrum auf. Das Porengrößenspektrum lässt sich mittels eines auto- matisierten Messgerätes ermitteln. Flierzu werden die Materialien nach der techni- schen Anweisung des DITF für Vliesstoffe„Bestimmung der Porengröße am „Coulter Porometer“ geprüft. Dabei wird„Coulter Porofil“ als Prüfflüssigkeit ver- wendet. Die Proben werden vor der Messung auf einen Durchmesser von 25mm (4,9cm ² ) ausgestanzt. Der Messbereich erstreckt sich von 0,07mΐti bis 300mΐti (theoretische Porengröße).

Wie bereits erwähnt, ist die Fasereinheit der Feinfilterschicht, also sowohl in der Vorabscheidelage 17a als auch in der Hauptsabscheidelage 17b größer als die Faserfeinheit in der Grobfilterschicht. Der Faserdurchmesser der Meltblownfasern in der Feinfilterschicht liegt im Bereich von 150nm bis 400nm.

Wie insbesondere in der einzigen Figur gezeigt, ist nach der Feinfilterschicht 17 eine Stützschicht 18 angeordnet, die im Beispielsfall ein aus Spinnvliesfasern be- stehendes Spinnvlies ist. Selbstverständlich ist es möglich, das Filtermedium auch aus mehr als fünf oder weniger als fünf Funktionsschichten aufzubauen. Benötigt werden eine Grobfilter- schicht und eine in Durchströmungsrichtung nachgelagerte Feinfilterschicht. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Grobfilterschicht mehrere Lagen aufweist, die sich hinsichtlich Fasereigenschaften (Faserdurchmesser, Faserfeinheit) vonei- nander unterscheiden. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Filtermediums erfolgt durch das

Meltblow-Verfahren. Eine charakteristische Meltblow-Anlage (nicht dargestellt) besitzt einen Extruder, indem Kunststoffgranulat aufgeschmolzen wird. Im Bei- spielsfall wird hier Polybutylenterephtalat-Granulat oder alternativ

Polyethylenterephtalat-Granulat aufgeschmolzen. Das geschmolzene Granulat wird über eine Spinnpumpe kontinuierlich einem Düsenpaket zugeführt, das einen Schmelzverteiler, Schmelzfilter, verschiedene Temperatur- und Druckmessfehler sowie wenigstens eine Meltblow-Düse aufweist. Die aus der Düse extrudierte Polymerschmelze wird unmittelbar nach Austritt von einem konvergierenden tem- perierten Luftstrom der sogenannten Primärluft erfasst, welches sich unmittelbar nach Düsenaustritt mit der Umgebungsluft, der sogenannten Sekundärluft, mischt. Die hier aus der Schmelze sich bildenden Fasern kühlen auf dem Weg zur Ablage ab und werden als verschlungene Fasern in Form eines Vliesstoffes aufgefangen. Die Ablage erfolgt meist auf einer luftdurchlässigen Struktur wie einem Ablage- band oder einer Siebtrommel, die zusätzlich mit einem Unterdrück versehen ist. Dies dient dazu, die Fasern auf der Ablage zu halten und überschüssige Primärluft abzuführen.

Im konkreten Beispielsfall werden zunächst die Faser für die Grobfilterschicht ge- legt. Dabei wird austretendes Polybutylenterephtalat oder alternativ

Polyethylenterephtalat in zuvor beschriebener Weise auf ein zuvor hergestelltes oder separat hergestelltes Meltblownvlies, das die Schutzschicht bildet, abgelegt. Der hier entstandene lose Verbund wird weiter befördert und zu einer zweiten Ar- beitsstation bewegt, an der das Meltblown-Vlies der Feinfilterschicht 17 entsteht. Dabei werden zunächst die Polybutylenterephtalat oder alternativ

Polyethylenterephtalatfasern für die Vorabscheidelage 17a auf dem losen Verbund aus Schutzschicht und Grobfilterschicht gelegt und danach die Fasern für das Meltblownvlies der Hauptabscheidelage 17b.

In einem nachfolgenden Arbeitsschritt wird dann noch das Trägervlies der Stütz- schicht 18 auf den losen Verbund abgelegt. Der nun entstandene lose Verbund aus der Schutzschicht 15, Grobfilterschicht 16, Feinfilterschicht 17, mit der Vorabscheidelage 17a und der Hauptabscheidelage 17b und die Stützschicht 18 werden danach mittels thermischem Kalandrieren miteinander verbunden. Hierzu wird der lose Verbund einem Thermokalender zugeführt; dabei gelangt der lose Verbund durch Kalanderwalzen, von denen wenigstens eine eine

Gravurwalze ist. Die Abstände der einzelnen Verbindungspunkte sind so zu wäh- len, dass sie einerseits weit genug auseinanderliegen, dass die filtertechnischen Eigenschaften wie Fluiddurchlässigkeit und Partikelspeicherfähigkeit weitgehend unbeeinflusst bleiben. Zum anderen müssen aber die Abstände der einzelnen Verbindungspunkte zueinander zu gering ausfallen, dass das abströmseitige Meltblown sich nur wenig ausdehnen kann, d.h. die Gefahr des Aufplatzens mini- miert wird. Es ist beispielsweise möglich, Kalandergravuren mit einer Gravurtiefe von > 1 mm und max. 3 mm vorzusehen. Zweckmäßigerweise liegt die Verbin- dungsfläche(Pressfläche) nicht über 25%, um die Luftdurchlässigkeit des Ver- bunds zu gewährleisten. Die Verbindungsfläche liegt im Bereich von 12% bis 18% bezogen auf die gesamte Filterfläche.

Nachstehend wird eine Gegenüberstellung der technischen Daten eines erfin- dungsgemäßen Filtermediums zum bekannten Stand der Technik gegeben. Das erfindungsgemäße Produkt hat dabei folgenden Aufbau:

Anströmseite (Grobfilterschicht):

• Meltblown-Vlies mit einem Gewicht von 100g/m ² auf

Polybutylenterephthalat abgelegt auf einer PET-Trägerlage.

Das PBT-Meltblown weist einen mittleren Fasertiter von ca. 1 ,8dtex

(Dezitex)

Die PET-Träg erläge wird von einem thermisch Kalander-verfestigtes kar- diertes Vlies aus einer bikomponenten Stapelfaser CoPET-Mantel und mit PET-Kern gebildet. Dieser Faser hat eine Titer von ca 4.4dtex (Dezitex) und eine Stapellänge von 51 mm. Das Vlies weist ein Flächengewicht von ca 20g/m ² auf. Die Verfestigungsfläche beträgt 100%.

Abströmseite (Feinfilterschicht): · Meltblown-Vlies mit einem Gewicht von 100g/m ² auf Polybutylenterephtha- lat abgelegt auf einer PET-Trägerlage

• Das PBT-Meltblown weist einen mittleren Fasertiter von ca 1 ,0dtex

• Die PET-Trägerlage wird von einem thermisch Kalander-verfestigtes kardi- ertes Vlies aus einer bikomponenten Stapelfaser CoPET-Mantel und mit PET-Kern gebildet. Dieser Faser hat eine Titer von ca 4.4dtex und eine

Stapellänge von 51 mm. Das Vlies weist ein Flächengewicht von ca 20g/m ² auf. Die Verfestigungsfläche beträgt 100%.

Gravur: Kalandergravur mit einem Pressflächenanteil von 6% mit 6,9Punkten/cm ²

Vergleichsbeispiel gemäß Stand der Technik:

Anströmseite (Grobfilterschicht): Polybutylenterephthalat (PBT) Meltblownlage mit einer Faserverteilung von 1.9 pm bis 5.1 pm.

Abströmseite (Feinfilterschicht): Bi-Komponentenlage auf Polyamid (PA)-Basis auf einer PET-Trägerlage mit einer Faserverteilung von 0.45 pm bis 2.4 pm.

Tabelle: Vergleich der technischen Daten:

Es ist festzuhalten, dass die Lage für die Abströmseite (Feinfilterschicht) aus dem Vergleichsbeispiel aus dem Stand der Technik durch einen sogenannten segmented-pie Prozess hergestellt ist, der gegenüber dem beschriebenen Meltblow-Verfahren, mit dem die Lage für die Abströmseite hergestellt ist aufwän- diger und damit mit höheren Herstellungskosten verbunden ist.

Trotzdem steht das erfindungsgemäße Material in Sachen Abscheidegrad dem Material aus dem Stand der Technik in nichts nach. Die Staubspeicherfähigkeit beim erfindungsgemäßen Material ist gegenüber dem Stand der Technik erhöht.