Die Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske.

Atemschutzmasken bedecken regelmäßig Mund und Nase des Trägers mit einem Filtermate rial und dienen zu dessen Schutz vor in der Luft enthaltenen Schadstoffen und zum Schutz der Umgebung vor ausgeatmeten Bakterien und Viren. Insofern umfasst der Begriff unter an derem insbesondere einen Mund-Nasen-Schutz, medizinische Gesichtsmasken und filtrie rende Halbmasken.

Das verwendete Filtermaterial besteht heutzutage im Allgemeinen aus einem Vliesstoff, der aus Kunststoff hergestellt wird. Viele Atemschutzmasken sind für den Einmalgebrauch ge dacht und werden danach entsorgt.

Hinsichtlich der typischen Formen unterscheiden sich „Medizinische Gesichtsmasken nach DIN EN 14683“ und „Filtrierende Halbmasken nach DIN EN 149“.

Während die medizinischen Gesichtsmasken eine meist rechteckige Form mit mehreren Fal ten aufweisen, sind die filtrierenden Halbmasken oft komplex dreidimensional geformt, um eine bessere Anpassung an das Gesicht zu ermöglichen. Dies kommt in der DIN EN 149 darin zum Ausdruck, das Anforderungen hinsichtlich der Leckage der Maske zu erfüllen sind.

Dabei weisen Atemschutzmasken im allgemeinen eine Einheitsgröße auf, manchmal differen ziert für Kinder bzw. Erwachsene. Die FFP-Masken gibt es in zahlreichen Formen. Anpassbar an die Gesichtsform sind diese Formen aber nicht. Dies führt dazu, dass die Passform am Kopf/im Gesicht oft nicht optimal ist.

Eine weitere Anforderung an Atemschutzmasken ist der Atemwiderstand. Ein hoher Atemwi derstand erschwert das Atmen und führt zu einer geringeren Akzeptanz der Atemschutz maske.

Angesichts dessen besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine einfach herzustellende Atemschutzmaske mit guten Filter- bzw. Schutzeigenschaften bei geringem Ate mwid erstand bereit zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Atemschutzmaske gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung stellt eine Atemschutzmaske umfassend ein Filtermaterialstück aus einem luft durchlässigen Material und wenigstens ein Befestigungsband bereit, wobei das luftdurchlässige Material mindestens eine Lage eines Vliesstoffes umfasst und die Lages eines Vliesstoffs gekreppt ist, und wobei das wenigstens eine Befestigungsband zur Befestigung der Atemschutzmaske am Kopf ausgebildet ist.

Der Filterteil der Atemschutzmaske in Form des Filtermaterialstücks ist dementsprechend aus einem luftdurchlässigen Material, das ein- oder mehrlagig aufgebaut sein kann. Die Kreppung der Vliesstofflage führt zu einer Vergrößerung der durchströmbaren Fläche und damit zu einer entsprechenden Verringerung des Atemwiderstands.

Für das Kreppen der Vliesstofflage kann insbesondere das Micrex-Mikro-Krepp-Verfahren ein gesetzt werden. Rein beispielhaft wird auf die WO 2007/079502 verwiesen.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein „Vliesstoff“ ein Wirrgelege, das einen Ver festigungsschritt (Vliesbindeschritt) durchlaufen hat, so dass es eine ausreichende Festigkeit aufweist, um insbesondere maschinell (also in industriellem Maßstab) zu Rollen auf- bzw. ab gewickelt zu werden. Die für ein derartiges Aufwickeln minimal erforderliche Bahnspannung beträgt 0,044 N/mm. Die Bahnspannung sollte nicht höher als 10 % bis 25 % der Mindest höchstzugkraft (gemäß DIN EN 29073-3:1992-08) des aufzuwickelnden Materials betragen. Daraus resultiert eine Mindesthöchstzugkraft für ein aufzuwickelndes Material von 8,8 N pro 5 cm Streifenbreite.

Ein „Faservlies“ (oder kurz nur „Vlies“ genannt) entspricht einem Wirrgelege, das jedoch kei nen Verfestigungsschritt durchlaufen hat, so dass im Gegensatz zu einem Vliesstoff ein der artiges Wirrgelege keine ausreichende Festigkeit aufweist, um zum Beispiel maschinell zu Rollen auf- bzw. abgewickelt zu werden.

Der Begriff „Vliesstoff“ („Nonwoven“) wird in anderen Worten gemäß der Definition nach ISO Standard ISO 9092:1988 bzw. CEN Standard EN 29092 verwendet. Details zur Verwendung der darin beschriebenen Definitionen und/oder Verfahren lassen sich auch dem Lehrbuch „Vliesstoffe“, H. Fuchs, W. Albrecht, WILEY-VCH, 2012, entnehmen.

Unter „Fasern“ werden sowohl Fasern endlicher Länge (bspw. Stapelfasern) als auch Fasern theoretisch unendlicher Länge, d.h. Endlosfasern oder Filamente, verstanden.

Bei der Atemschutzmaske kann das luftdurchlässige Material gekreppt sein. Wenn das ge samte luftdurchlässige Material, also alle Lagen, gekreppt sind, wird eine erhöhte Dehnbarkeit des Filtermaterialstücks erzielt, die zu einer verbesserten Passform der Atemschutzmaske führt. Die Erhöhung der Oberfläche durch das Kreppen kann weiteren zu einer weicheren An mutung, wodurch die Hautfreundlichkeit verbessert wird, und einer besseren Feuchtigkeitsauf nahme führen.

Die Krepprichtung, also die Richtung der Kreppfalten, kann derart ausgestaltet sein, dass die Kreppfalten im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Atemschutzmaske im Wesentlichen ho rizontal oder im Wesentlichen vertikal verlaufen.

Die beschriebenen Atemschutzmasken können ein weiteres Filtermaterialstück aus einem luft durchlässigen Material umfassen, wobei das weitere Filtermaterialstück mindestens eine Lage eines Vliesstoffs umfasst, die gekreppt ist, wobei die beiden Filtermaterialstücke entlang ihres Randes teilweise miteinander verschweißt sind.

Dies erlaubt insbesondere die Herstellung einer filtrierenden Halbmaske. Die beiden Filterma terialstücke, durch die hier der Filterteil gebildet werden, liegen dabei aufeinander.

Bei der Atemschutzmaske können die zwei Filtermaterialstücke eine polygonale Form aufwei sen, wobei die Filtermaterialstücke entlang einer Kante nicht miteinander verschweißt sind. Die Form der Filtermaterialstücke kann insbesondere rechteckig oder sechseckig sein. Beide Filtermaterialstücke können die gleiche Form und Dimensionierung aufweisen; sie können ins besondere passgenau aufeinanderliegen.

Die Verschweißung der Filtermaterialstücke miteinander ist ein von der Verschweißung meh rerer Lagen eines Filtermaterialstücks unabhängiger Aspekt. So können entlang einer Kante der beiden Filtermaterialstücke diese beiden miteinander verschweißt sein und jedes Filterma terialstück für sich aus mehreren (zuvor) verschweißten Lagen bestehen; letztere Lagenver schweißung, die zu einem entsprechenden Laminat führt, muss aber nicht sein oder kann auch nur an einzelnen Kanten der Lagen eines Filtermaterialstücks gegeben sein.

Der Filterteil der (fertigen, aber unbenutzten) Atemschutzmaske kann (in Draufsicht) eine po lygonale, insbesondere rechteckige oder sechseckige Form haben. Bei der sechseckigen Form können zwei benachbarte rechte Winkel vorgesehen sein.

Die beiden Filtermaterialstücke können entlang aller übrigen Kanten miteinander verschweißt sein. Damit verbleibt genau eine nicht verschweißte Kante des Polygons. Durch die nicht mit einander verschweißte Kante entsteht die Öffnung der Atemschutzmaske für das Gesicht des Trägers/Nutzers. Bei zwei Filtermaterialstücken oder einem Filterteil mit rechteckiger Form kann die nicht verschweißte Kante insbesondere eine Kante zwischen zwei rechten Winkeln sein. Diese Merkmale erlauben eine sehr einfache Herstellung der Atemschutzmaske.

Die oben und nachfolgend beschriebenen Merkmale und Eigenschaften einer luftdurchlässi gen Lage bzw. eines Filtermaterialstücks können insbesondere bei einer Atemschutzmaske umfassend zwei Filtermaterialstücke bei jedem der Filtermaterialstücke bzw. deren luftdurch lässigen Lage in gleicher Weise gegeben und erfüllt sein.

Eine Ausführungsform des Aufbaus des luftdurchlässigen Materials für die erfindungsgemäße Atemschutzmaske sieht den nachfolgend beschriebenen mehrlagigen Aufbau mit einer La genfolge vor: eine Stützlage, eine oder zwei Feinfilterlagen sowie eine weitere Stützlage.

Insbesondere kann die Stützlage als Spunbond-Vliesstoff und die Feinfilterlage als Meltblown- Vliesstoff aufgebaut sein. In diesem Fall liegt dann ein SMS- bzw. SMMS-Aufbau vor.

Dabei können eine oder mehrere Lagen gekreppt sein. Bei einer Kreppung nur einer Lage kann insbesondere die Feinfilterlage gekreppt sein.

Bei den beschriebenen Atemmasken kann der Vliesstoff Fasern, die aus einem rezyklierten Kunststoff oder mehreren rezyklierten Kunststoffen gebildet sind, umfassen oder hieraus be stehen.

Der Begriff „rezyklierter Kunststoff“ ist dabei synonym zu verstehen zu Kunststoff-Rezyklaten. Ein rezyklierter Kunststoff bzw. ein Kunststoff-Rezyklat wird aus dem Recycling von Produkti ons-, Verarbeitungs- oder Post-Consumer-Abfällen gewonnen. Die Aufbereitung zu Rezyklat erfolgt typischerweise in Form von Mahlgütern, Regranulaten, Regeneraten bzw. Compounds, Agglomeraten oder Kompaktaten. Das hergestellte Rezyklat findet erneut Einsatz in der Ver arbeitung zu Kunststoff Produkten. Rezyklierter Kunststoff ist also ein Sekundärrohstoff. Hin sichtlich der Charakterisierung von Kunststoffabfällen wird auf die Norm DIN EN 15347:2007 verwiesen.

Mindestens eine der Lagen des luftdurchlässigen Materials des Filtermaterialstücks ist somit ein Vliesstoff, der rezyklierte Kunststoffe umfasst und insbesondere aus rezyklierten Kunst stoffen gebildet ist.

Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Atemschutzmasken wird somit weniger oder gar kein frisches/reines (virgin) Kunststoffmaterial (Primär-Material) zur Herstel lung der des Filtermaterialstücks der Atemschutzmaske zugrundeliegenden Vliesstoffen ver wendet, sondern es gelangen überwiegend oder ausschließlich Kunststoffe zum Einsatz, die bereits in Verwendung waren und durch entsprechende Recycling-Verfahren wiedergewonnen wurden (Sekundär-Material). Derartige Atemschutzmasken sind in ökologischer Hinsicht deut lich vorteilhaft, da sie in hohem Maße rohstoffneutral hergestellt werden können.

In einer Ausführungsform sind die Fasern eines oder mehrerer Vliesstoffe, die im luftdurchläs sigen Material des Filtermaterialstücks bzw. des Filterteils der Atemschutzmaske beinhaltet sind, aus einem einzigen rezyklierten Kunststoff material gebildet.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, wenn die Fasern eines oder mehrerer Vliesstoffe aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind, von denen zumindest eines einen rezyklierten Kunststoff darstellt. Hierbei sind insbesondere zwei Ausführungsformen denkbar:

Einerseits kann es sich um ein Gemisch mindestens zweier Fasertypen handeln, beispiels weise um Fasergemische, die aus zumindest zwei unterschiedlichen rezyklierten Kunststoffen gebildet sind.

Andererseits ist es ebenso möglich, dass der Vliesstoff Bikomponentenfasern (BiKo-Fasern) beinhaltet oder hieraus gebildet ist. Diese können aus einem Kern, sowie einem den Kern umhüllenden Mantel bestehen. Kern und Mantel sind dabei aus unterschiedlichen Materialien gebildet. Neben Kern/Mantel-Bikomponentenfasern kommen auch die anderen gebräuchli chen Varianten von Bikomponentenfasern (z. B. Side by Side) in Frage.

Die Bikomponentenfasern können als Stapelfasern vorliegen oder als Extrusionsvliesstoff (bei spielsweise als Meltblown-, Spunbond- oder Spun-blown-Vliesstoff) ausgebildet sein, so dass die Bikomponentenfasern theoretisch unendliche Länge aufweisen und sogenannte Filamente darstellen. Bei derartigen Bikomponentenfasern ist es von Vorteil, wenn zumindest der Kern aus einem rezyklierten Kunststoff gebildet ist, für den Mantel kann beispielsweise auch ein Virgin- Kunststoff, aber alternativ ebenso ein anderer rezyklierter Kunststoff eingesetzt werden.

Insbesondere vorteilhaft sind Bikomponentenfasern, deren Kern aus rezykliertem Polyethyl- enterephthalat (rPET) oder rezykliertem Polypropylen (rPP) besteht, die Hülle besteht dabei aus Polypropylen, bei dem es sich um „Virgin“ oder ebenso um ein rezykliertes Material han deln kann.

Insbesondere wenn die Bikomponentenfasern als Bindefasern eingesetzt werden, können so wohl Kern als auch Mantel aus rezyklierten Kunststoffen bestehen. Wenn die Bikomponenten fasern im Meltblown vorliegen, ist der Mantel vorzugsweise aus Virgin Material, um zuverlässig persistent aufladbar zu sein. Für die Vliesstoffe für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass es sich hierbei um trockengelegte, nassgelegte oder Extrusionsvliesstoffe handelt. Demzufolge kön nen die Fasern der Vliesstoffe endliche Länge aufweisen (Stapelfasern), aber auch theoretisch unendliche Länge aufweisen (Filamente).

Die Atemschutzmaske kann insbesondere aus dem Filtermaterialstück und dem wenigstens einen Befestigungsband bestehen. Das Befestigungsband kann mit dem Filtermaterialstück verschweißt oder verklebt sein. Gemäß einer Alternative kann das Befestigungsband auch mit dem Filtermaterialstück formschlüssig verbunden sein, beispielsweise mittels eines Niets.

Das Filtermaterialstück bildet den Filterteil der Atemschutzmaske, mit dem die ein- und aus geatmete Luft gefiltert wird.

Der rezyklierte Kunststoff kann dabei aus der Gruppe bestehend aus rezyklierten Polyestern, insbesondere rezykliertem Polyethylenterephthalat (rPET), rezykliertem Polybutylenterephtha- lat (rPBT), rezyklierter Polymilchsäure (rPLA), rezykliertem Polyglycolid und/oder rezykliertem Polycaprolacton; rezyklierten Polyolefinen, insbesondere rezykliertem Polypropylen (rPP), rezykliertem Polyethylen und/oder rezykliertem Polystyrol (rPS); rezykliertem Polyvinylchlorid (rPVC), rezyklierten Polyamiden sowie Mischungen und Kombinationen hiervon ausgewählt sei.

Für viele Kunststoff-Rezyklate bestehen einschlägige internationale Normen. Für PET-Kunst- stoff-Rezyklate ist beispielsweise die DIN EN 15353:2007 einschlägig. PS-Rezyklate werden in DIN EN 15342:2008 näher beschrieben. PE-Rezyklate werden in DIN EN 15344:2008 be handelt. PP-Rezyklate werden in DIN EN 15345:2008 charakterisiert. PVC-Rezyklate sind in DIN EN 15346:2015 näher bezeichnet. Zum Zwecke der entsprechenden speziellen Kunst- stoffrezyklate macht sich die vorliegende Patentanmeldung die Definitionen dieser internatio nalen Normen zu Eigen. Die Kunststoff-Rezyklate können dabei aus metallisierten oder nicht metallisierten Rohstoffen gewonnen sein. Ein Beispiel für nicht metallisierte Rohstoffe sind aus PET-Getränkeflaschen zurückgewonnene Kunststoffflakes oder -Chips. Ebenso können die Rohstoffe metallisiert sein, z.B. wenn sie aus metallischen Kunststofffolien erhalten wurden, insbesondere metallisierten PET-Folien (MPET).

Bei dem rezyklierten Kunststoff handelt es sich insbesondere um rezykliertes Polyethylen terephthalat (rPET), das beispielsweise aus Getränkeflaschen, insbesondere aus sog. Bottleflakes, also Stücke gemahlener Getränkeflaschen, erhalten wurde. Die rezyklierten Kunststoffe, insbesondere das rezyklierte PET, sowohl in der metallisierten, als auch in der nicht metallisierten Fassung, können zu den entsprechenden Fasern verspon nen werden, aus denen die entsprechenden Stapelfasern bzw. Meltblown- oder Spunbond- Vliesstoffe für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können.

In einer Variante kann das luftdurchlässige Material einlagig aufgebaut sein, also aus genau einer Lage eines Vliesstoffs wie beschrieben aufgebaut sein, d.h. daraus bestehen. Der Vliesstoff kann ein Spun-Blown sein, insbesondere aus Bikomponentenfasern. Wie oben be schrieben kann der Kern aus einem rezyklierten Kunststoff gebildet sein, für den Mantel kann beispielsweise ein Virgin-/Primär-Kunststoff verwendet werden. Der Vliesstoff kann kalandriert sein. Dies erhöht die Festigkeit.

Ein Spun-Blown-Vliesstoff kann elektrostatisch (z.B. durch Coronaladung oder Hydrocharging) aufgeladen sein.

In einer anderen Variante kann das luftdurchlässige Material mehrlagig aufgebaut sein, wobei mindestens eine, mehrere oder sämtliche der Lagen einen Vliesstoff umfassen oder hieraus gebildet sind, wobei der Vliesstoff Fasern umfasst oder hieraus besteht, die einen rezyklierten Kunststoff oder mehrere rezyklierte Kunststoffe umfassen oder daraus gebildet sind. Eine spe zifische Wahl der einzelnen Vliesstoff- und deren Parameter ermöglicht eine kontrollierte Ein stellung der Filtereigenschaften der Atemschutzmaske.

Bei einem mehrlagigen Aufbau können die Lagen entlang ihrer Kanten umlaufend miteinander verschweißt sein.

Die vorliegende Erfindung erfasst mehrere besonders bevorzugte Möglichkeiten der mehrla gigen Ausgestaltung des luftdurchlässigen Materials, die nachfolgend vorgestellt werden. Die Mehrzahl dieser Lagen kann mittels Schweißverbindungen miteinander verbunden sein. Die Lagen können untereinander auch verklebt sein.

Der Filterteil bzw. das Filtermaterialstück der (fertigen, aber unbenutzten) Atemschutzmaske kann (in Draufsicht) eine polygonale, insbesondere im wesentlichen rechteckige Form haben. Dies gilt insbesondere auch für den Fall eines Filtermaterialstücks mit Falten. Der Filterteil bzw. das Filtermaterialstück kann eine dreidimensional geformte Form, beispielsweise auf grund räumlicher Umformung, aufweisen. Insbesondere letzteres erlaubt eine genauere An passung an die Gesichtsform, was zu einem geringeren Leckvolumenstrom führt.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das luftdurchlässige Material mindestens eine Stütz lage und mindestens eine Feinfilterlage, wobei mindestens eine oder sämtliche der Stützlagen rezyklierte Kunststoffe aufweisen oder daraus gebildet sind und/oder mindestens eine oder sämtliche der Feinfilterlagen Vliesstoffe sind, die einen rezyklierten Kunststoff oder mehrere rezyklierten Kunststoffe aufweisen oder daraus gebildet sind.

Insbesondere die Feinfilterlage ermöglicht die gewünschte Schutz- und Filterfunktion der Atemschutzmaske.

Ein mehrlagiges luftdurchlässiges Material kann eine Meltblownlage zwischen zwei Stütz- bzw. Trägerlagen aufweisen. Dabei ermöglicht die Meltblownlage, die die Feinfilterlage darstellt, eine hohe Filterleistung. Die Meltblownladung kann elektrostatisch (z.B. durch Coronaladung oder Hydrocharging) aufgeladen sein.

Eine oder beide T rägerlagen können ein Vliesstoff, insbesondere ein Spunbond oder ein Spun- blown sein. Alternativ können eine oder beide Trägerlagen ein Netz (Netting) sein. Das Netz kann dabei Eigenschaften aufweisen, wie sie in der EP 2 011 556 A1 beschrieben sind, die hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Eine Stützlage (manchmal auch „Trägerlage“ oder „Verstärkungslage“ genannt) im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei eine Lage, die dem mehrlagigen Verbund des Filtermaterial stücks die notwendige mechanische Festigkeit verleiht. Hierunter wird ein offener, poröser Vliesstoff bzw. ein Nonwoven mit leichtem Flächengewicht bezeichnet. Eine Stützlage dient unter anderem dazu, andere Lagen oder Schichten zu stützen. Die Stützlage, wie auch jede andere Lage des Filtermaterials kann gegebenenfalls auch elektrostatisch aufgeladen sein, unter der Voraussetzung, dass das Material geeignete dielektrische Eigenschaften aufweist.

Eine Feinfilterlage dient der Erhöhung der Filtrationsleistung des mehrlagigen Filtermaterial stücks durch Einfangen von Partikeln, die beispielsweise durch die Stützlage hindurch gelan gen. Zur weiteren Erhöhung der Abscheideleistung kann die Feinfilterlage bevorzugt elektro statisch (z.B. durch Coronaentladung oder Hydrocharging) aufgeladen werden.

Bei den Atemschutzmasken kann jede Stützlage ein Spinnvlies sein, vorzugsweise mit einer Grammatur von 5 bis 80 g/m ² , weiter bevorzugt von 10 bis 50 g/m ² , weiter bevorzugt von 15 bis 30 g/m ² und/oder vorzugsweise mit einem Titer der das Spinnvlies bildenden Filamente im Bereich von 0,5 dtex bis 15 dtex.

Das luftdurchlässige Material kann dabei vorzugsweise ein bis drei Stützlagen umfassen.

Im Falle des Vorhandenseins zweier Stützlagen beträgt die Gesamtgrammatur der Summe aller Stützlagen vorzugsweise 10 bis 200 g/m ² , weiter bevorzugt 15 bis 150 g/m ² , weiter be vorzugt 20 bis 100 g/m ² , weiter bevorzugt 30 bis 90 g/m ² , insbesondere 40 bis 70 g/m ² . Insbesondere ist es bevorzugt, dass sämtliche Stützlagen aus einem rezyklierten Kunststoff oder mehreren rezyklierten Kunststoffen, insbesondere aus rPET oder rPP, gebildet sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist jede Feinfilterlage ein Extrusions vliesstoff, insbesondere ein Meltblown-Vliesstoff, vorzugsweise mit einer Grammatur von 10 bis 80 g/m ² , weiter bevorzugt 15 bis 50 g/m ² , insbesondere 20 bis 40 g/m ² .

Hierbei ist es möglich, dass das luftdurchlässige Material 1 bis 5 Feinfilterlagen umfasst.

Im Falle des Vorhandenseins mindestens zweier Feinfilterlagen beträgt die Gesamtgrammatur der Summe aller Feinfilterlagen vorzugsweise 10 bis 80 g/m ² , weiter bevorzugt 15 bis 50 g/m ² , insbesondere 20 bis 40 g/m ² .

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn mindestens eine, bevorzugt sämtliche Feinfilterlagen ei nen rezyklierten Kunststoff oder mehrere rezyklierte Kunststoffe, insbesondere umfassend ein rPP, aufweisen oder daraus gebildet sind. Dabei kann die mindestens eine Feinfilterlage ein Bikomponenten-Meltblown sein, wobei der Kern der Bikomponentenfasern aus einem rPP ge bildet ist.

Zur Erhöhung der Filtrationsleistung kann mindestens eine, bevorzugt sämtliche Feinfilterla gen elektrostatisch aufgeladen sein.

Bei einem mehrlagigen Aufbau kann mindestens eine der Lagen mindestens ein rezykliertes Kunststoffmaterial, insbesondere rPET oder rPP umfassen. Besonders bevorzugt sind zumin dest sämtliche Stützlagen aus rezyklierten Kunststoffen gebildet.

Bei der Atemschutzmaske kann das luftdurchlässige Material eine Meltblown-Lage aus Bikom ponentenfasern mit einem Kern/Mantel-Aufbau umfassen, wobei der Kern aus rPP und der Mantel aus Virgin PP gebildet ist. Insbesondere kann der Kernanteil wenigstens 60%, wenigs tens 80% oder wenigstens 90% der Bikomponentenfasern ausmachen. Dies erlaubt einen ho hen Rezyklatanteil bei guter elektrostatischer Aufladbarkeit, wobei sich letzteres insbesondere aus der Verwendung von Virgin PP für den Mantel ergibt.

Bei den beschriebenen Atemschutzmasken kann das wenigstens eine Befestigungsband ei nen rezyklierten Kunststoff umfassen oder aus einem oder mehreren rezyklierten Kunststoffen gebildet sein. Dies erlaubt eine weitere Erhöhung des Rezyklatanteils der gesamten Atem schutzmaske.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann eine Lage aus einer Folie und/oder eine Lage eines Vliesstoffs, beispielsweise eines Meltblowns, umfassen oder hieraus bestehen. Der Vliesstoff und/oder das Laminat aus den beiden Lagen kann ein gekrimptes Material sein. Alternativ oder zusätzlich kann als Material für den Vliesstoff Vistamaxx (Hersteller: ExxonMo- bil Chemical) verwendet werden.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann mehrlagig aufgebaut sein, wobei das Befesti gungsband eine Lage aus einer Folie und eine Lage eines Vliesstoffs, insbesondere eines Meltblowns, umfasst oder hieraus besteht.

Bei einem Befestigungsband in Form eines Laminats umfassend eine Folie und einen Vliesstoff kann die Folie, insbesondere in Form einer Gießfolie, direkt auf den Vliesstoff aufla miniert sein. Damit ist kein zusätzlicher Klebstoff erforderlich.

Wenigstens eine Lage des mindestens einen Befestigungsbands kann gekreppt sein. Die ge kreppte Lage kann z.B. mittels des Micrex-Mikro-Krepp-Verfahrens erhalten sein. Bei einem mehrlagigen Befestigungsband kann das Laminat aus den mehreren Lagen ein gekrepptes Material sein.

Die Kreppung der gekreppten Lage des mindestens einen Befestigungsbands kann mittels eines aufgebrachten Klebstoffs, insbesondere eines im ausgehärteten Zustand elastischen Klebstoffs, stabilisiert sein. Als Klebstoff kommt insbesondere ein Hotmelt in Frage. Der Kleb stoff kann auf der gekreppten Lage in Form eines oder mehrerer Streifen, insbesondere in Längsrichtung des Befestigungsbands, aufgebracht sein. Dies führt zu einer vorteilhaften Sta bilisierung bzw. Fixierung der Kreppung, ohne die Gesamtelastizität des Befestigungsbands allzu sehr zu beinträchtigen.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann ein thermoplastisches Polymer, insbesondere ein rezykliertes thermoplastisches Polymer, umfassen oder hieraus gebildet sein. Das thermo plastische Polymer kann insbesondere ein thermoplastisches Elastomer sein. Es kann sich beispielsweise um thermoplastisches Polyurethan (TPU) oder um Vistamaxx handeln. So kann das Befestigungsband in Form eines Laminats aus einer TPU-Folie und einem TPU-Melt- blown, TPU-Spunbond oder TPU Spun-blown ausgebildet sein. Dieser Aufbau ergibt eine gute Elastizität bei hoher Stabilität des Befestigungsbands. Außerdem kann ein solches Befesti gungsband in vorteilhafter Weise mit dem Filtermaterialstück verschweißt werden.

Das Befestigungsband kann zu einer Kordel gedreht oder verdrillt ausgebildet sein. Dies er höht den Tragekomfort. Dabei ist es möglich, die Verdrillung durch eine thermische Fixierung (z. B. Ultraschallschweißung) daran zu hindern, sich wieder zurückzudrehen.

Die beschriebenen Atemschutzmasken können (genau) zwei Befestigungsbänder umfassen. Ein oder mehrere Befestigungsbänder können derart ausgebildet sein, um den Hinterkopf ei nes Trägers (Nutzers) geführt zu werden. Alternativ können ein oder mehrere Befestigungs bänder derart ausgebildet sein, um ein Ohr eines Trägers (Nutzers) geführt zu werden.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann als geschlossenes Band ausgeführt sein. Dies bedeutet, dass das entsprechende Befestigungsband kein loses oder offenes Ende aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass beide Enden eines Befestigungs bands mit dem Filterteil bzw. dem Filtermaterialstück verbunden sind. Alternativ kann bei spielsweise das entsprechende Band als solches geschlossen ausgeführt sein; es kann also eine Ring- oder Schlaufenform aufweisen.

Gemäß einer Alternative kann die Atemschutzmaske wenigstens zwei, insbesondere vier Be festigungsbänder mit offenem bzw. losem Ende aufweisen. Dies bedeutet, dass jeweils (nur) ein Ende jedes Befestigungsbands an dem Filterteil bzw. einer Vliesstoffbahn befestigt ist. Die offenen/losen Enden von jeweils zwei Befestigungsbändern lassen sich verknoten.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann sich über eine gesamte Länge des Filtermateri alstücks bzw. des Filterteils erstrecken. Dies erlaubt, das wenigstens eine Befestigungsband während der Fertigung mit dem luftdurchlässigen Material mitlaufen zu lassen und gemeinsam mit diesem (an den Enden des Filtermaterialstücks) zu schneiden.

Insbesondere können zwei Befestigungsbänder vorgesehen sein, die sich über eine gesamte Länge des Filtermaterialstücks bzw. Filterteils erstrecken. Vorzugsweise sind diese zwei Be festigungsbänder auf der gleichen Seite des luftdurchlässigen Materials bzw. Filtermaterial stücks und entlang zweier gegenüberliegender Kanten des Filtermaterialstücks angeordnet.

Das wenigstens eine Befestigungsband kann an seinen zwei Endbereichen mit dem luftdurch lässigen Material verbunden, insbesondere verschweißt sein.

Die zuvor beschriebenen Atemschutzmasken können einen biegbaren Nasensteg umfassen. Dies erlaubt eine Optimierung der Passform, insbesondere einen besseren Abschluss der Atemschutzmaske im Augen- und Nasenbereich, sowie einen verbesserten Halt.

In diesem Fall kann die Atemschutzmaske aus dem luftdurchlässigen Material, dem wenigs tens einen Befestigungsband und dem Nasensteg bestehen.

Der Nasensteg kann parallel zur nicht verschweißten Kante angeordnet sein. Er kann außen auf der Atemschutzmaske oder in eine der beiden Vliesstoffbahnen eingebettet angeordnet sein. Der Nasensteg kann einen einfachen oder einen doppelten Draht umfassen. Der einfache oder der doppelte Draht können in einen Streifen eines Kunststoffmaterials oder eines papierba sierten Materials eingebettet sein.

Der Nasensteg kann aus Aluminium bestehen oder aus PP oder PE ohne Drahteinlage. Das Kunststoffmaterial kann aus einem rezyklierten Kunststoff gebildet sein. Die Breite des Nasen stegs kann 1 bis 10 mm betragen.

Die Länge des Nasenstegs kann 2 cm bis 25 cm, insbesondere mehr als 4 cm und/oder weni ger als 10 cm betragen. Der Nasensteg kann auch sich über die gesamte Länge einer Kante des Filtermaterialstücks erstrecken. Letzteres erlaubt eine vereinfachte Herstellung, da der Nasensteg gemeinsam mit Filtermaterialstück während der Herstellung geschnitten werden kann.

Der Nasensteg kann nicht-zerstörungsfrei lösbar oder zerstörungsfrei lösbar an dem Filterma terialstück befestigt sein. Der Nasensteg kann mit dem Filtermaterialstück verklebt oder ver schweißt sein. Die Befestigung mittels Klebstoffs kann durch ein Hotmelt erfolgen. Der Nasen steg kann entlang seiner gesamten Länge kontinuierlich oder nur an einzelnen diskreten Punk ten mit dem Filtermaterialstück verbunden sein.

Die zuvor beschriebenen Atemschutzmasken können als Halbmaske ausgebildet sein. Damit bedecken sie im Gebrauch Nase, Mund und Kinn des T rägers. Die zuvor beschriebenen Atem schutzmasken können als medizinische Gesichtsmasken gemäß der DIN EN 14683:2019+AC:2019 oder als filtrierende Halbmaske gemäß der DIN EN 149 ausgebildet sein.

Der Gewichtsanteil aller rezyklierten Materialien kann, bezogen auf das Gesamtgewicht der Atemschutzmaske, mindestens 60 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindes tens 80 %, insbesondere mindestens 90 %, insbesondere 95 % betragen.

Bei den zuvor beschriebenen Atemschutzmasken kann das Befestigungsband gekreppt sein. Auch hier kann insbesondere das Micrex-Mikro-Krepp-Verfahren eingesetzt werden.

Ein gekrepptes Befestigungsband erlaubt eine vorteilhafte Flexibilität für die Anpassung an unterschiedliche Kopfdurchmesser.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines gekreppten Vliesstoffes für eine Atemschutzmaske oder ein Schutzkleidungsstück, insbesondere die Herstellung einer Atemschutzmaske oder eines Schutzkleidungsstücks. Hinsichtlich der hierfür verwendbaren gekreppten Kunststoffe oder der möglichen Ausgestaltung der Vliesstoffe wird diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden beispielhaften Ausführungen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beleuchtet, ohne die Erfindung auf die speziellen darge stellten Ausführungen zu beschränken. Dabei zeigen

Fig. 1 schematisch eine Atemschutzmaske,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus eines Filtermaterialstücks einer Atemschutzmaske,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Atemschutzmaske,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Filterteils einer Atemschutzmaske.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Atemschutzmaske 1 in Form einer Halbmaske. Es handelt sich hierbei um ein Beispiel einer medizinischen Gesichtsmaske. Die dargestellte Atemschutzmaske 1 umfasst ein Filtermaterialstück bzw. Filterteil 2. Der Zuschnitt des Filter materialstücks ist grundsätzlich rechteckig, kann aber auch andere insbesondere polygonale Formen annehmen.

An dem Filtermaterialstück 2 sind in dem gezeigten Beispiel zwei Befestigungsbänder 3 be festigt. Bei der Illustrierten Ausführungsform sind die Befestigungsbänder zur Befestigung an den Ohren des Trägers vorgesehen.

Zur besseren Anpassung an die Gesichtsform weist die Atemschutzmaske einen Nasensteg 4 auf, der nicht-zerstörungsfrei oder zerstörungsfrei lösbar mit dem Filtermaterialstück verbun den ist. Es kann sich insbesondere um einen in einem Kunststoff material eingebetteten Draht handeln.

Eine nicht-zerstörungsfreie Verbindung besteht beispielsweise in einem Verschweißen. Dies kann entweder kontinuierlich über die gesamte Länge des Nasenstegs oder an einzelnen dis kreten Punkten sein. Alternativ kann der Nasensteg mit dem Filtermaterialstück verklebt sein. Hierfür kann beispielsweise ein Hotmelt verwendet werden, was typischerweise ebenfalls zu einer nicht-zerstörungsfreien Verbindung führt.

Alternativ wird der Nasensteg als separates Element dem Nutzer zur Verfügung gestellt. In diesem Fall weist der Nasensteg eine selbstklebende Oberfläche auf, die anfänglich mit einem Schutzfilm abgedeckt ist. Nach Entfernung des Schutzfilms klebt der Benutzer den Nasensteg auf den Vliesstoff auf. Je nach eingesetztem Klebematerial lässt sich ein derartiger Nasensteg auch für andere Atemschutzfilterteile wiederverwenden.

In dem Ausführungsbeispiel sind in den Filterteil bzw. das luftdurchlässige Material 2 drei Fal ten 5 eingebracht.

In der schematischen Querschnittsansicht der Figur 2 ist der Aufbau eines Filtermaterialstücks für eine Atemschutzmaske illustriert. Zwischen zwei Stützlagen 6 ist eine Feinfilterlage 7 an geordnet. Die drei Lagen können insbesondere entlang der Kanten, also des Umfangs, des Filterteils 2, wie es in Figur 1 illustriert ist, miteinander verschweißt sein.

Alternativ zu dem in Figur 2 gezeigten Aufbau kann das luftdurchlässige Material der Atem schutzmaske auch weniger oder mehr Lagen umfassen. So können beispielsweise nur eine Stützlage und eine Feinfilterlage vorgesehen sein.

Die Atemschutzmasken weisen in einer Ausführungsform eine oder mehrere Lagen rPET- o- der rPP-Filamente oder rPET- oder rPP-Stapelfasern auf. Zu den einzelnen Filterlagen:

Als Stützlagen 6 kommen insbesondere Spinnvlieslagen aus rPET oder rPP mit einem Flä chengewicht von 5 bis 50 g/m ² und einem Titer von 1 dtex bis 15 dtex in Frage. Als Rohstoff werden beispielsweise PET-Abfälle (z. B. Stanzabfälle) und sogenannte Bottleflakes, also Stü cke gemahlener Getränkeflaschen verwendet. Um die unterschiedliche Färbung der Abfälle zu überdecken, ist es möglich, das Rezyklat einzufärben. Als thermisches Bindeverfahren für die Verfestigung des Spunbondvliesstoffs ist insbesondere das HELIX® (Comerio Ercole) Ver fahren vorteilhaft.

Als Feinfilterlagen 7 werden eine oder mehrere Lagen Meltblown aus rPET oder rPP mit einem Flächengewicht von jeweils 5 bis 30 g/m ² eingesetzt. Zusätzlich können noch eine oder meh rere Meltblown Vliesstofflagen aus Virgin PP vorhanden sein. Zumindest diese Lage(n) werden elektrostatisch aufgeladen. Die Lagen aus rPET oder rPP können ebenfalls elektrostatisch geladen werden. Dabei ist lediglich zu beachten, dass dann keine metallisierten PET-Abfälle für die Fertigung verwendet werden. Alternativ können die Meltblownfilamente auch aus Bi- componentenfasern bestehen, bei denen der Kern aus rPET oder rPP und die Hülle aus einem Kunststoff, der sich besonders gut elektrostatisch aufladen lässt (z. B. Virgin PP, PC, PET), gebildet wird.

Die Filamente oder Stapelfasern können auch aus Bikomponentenmaterialien bestehen, bei denen der Kern aus rPET oder rPP und die Hülle aus einem Kunststoff, der sich besonders gut elektrostatisch aufladen lässt (z. B. Virgin PP, PC, PET) gebildet wird. Konkret kann das Filtermaterialstück aus einem dreilagigen luftdurchlässigen Material beste hen. Dabei ist zwischen zwei Spunbondvliesstofflagen aus rPET mit einer Grammatur von 20 g/m ² eine Meltblownvliesstofflage mit einer Grammatur von 20 g/m ² angeordnet. Das so erhal tene SMS kann durch eine entlang der Kanten umlaufende Schweißnaht ultraschallver schweißt sein.

Das Meltblown kann durch Zusatz von Additiven und einer Wasserstrahlbehandlung (Hydro- charging), wie sie beispielsweise in der WO 97/07272 beschrieben ist, elektrostatisch geladen werden.

Alternativ kann das Meltblown eine Grammatur von 25 g/m ² aufweisen und mittels einer Corona-Behandlung elektrostatisch geladen worden sein.

Das Meltblown kann aus Bikomponentenfasern bestehen, die einen Kern aus rPP und einen Mantel aus Virgin PP aufweisen. Dabei kann das Meltblown beispielsweise mit einer Melt- blown-Maschine der Firma Hills Inc., West Melbourne, FL, USA, produziert werden. Hiermit lassen sich hohe Rezyklatanteile trotz elektrostatischer Aufladung verwirklichen.

Das illustrierte SMS wurde einem Micrex-Mikro-Krepp-Verfahren unterworfen. Mit anderen Worten ist das gesamte Laminat gekreppt. In einer alternativen Ausführung können auch nur einzelne Lagen gekreppt sein. So kann beispielsweise das zentral angeordnete Meltblown 7 gekreppt sein, die Spunbond-Stützlagen 6 hingegen nicht. Die Stützlagen dienen dann u.a. auch dazu, die Kreppung des Meltblowns zu stabilisieren. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das für das Meltblown verwendete Material per se die Kreppung nicht ohne weiteres hält, wie dies beispielsweise für Polypropylen der Fall ist.

Rein beispielhaft wird für die Kreppung auf die WO 2007/079502 verwiesen. Die damit erzielt Erhöhung der Oberfläche führt zu einer besseren Anpassung der daraus hergestellten Atem schutzmaske an die Kopf- und Gesichtsform des Trägers. Außerdem ergibt sich eine weichere Anmutung und eine verbesserte Feuchtigkeitsaufnahme.

Grundsätzlich können anstelle mancher oder aller genannter rezyklierter Kunststoffe auch Vir- gin-/Primär-Kunststoffe eingesetzt werden.

Figur 3 zeigt eine schematische Draufsicht eines luftdurchlässigen Materials 8, das dem Fil terteil 2 der Figur 1 entspricht. Im Vergleich mit der Figur 1 zeigt Figur 3 jedoch die Rückseite des Filterteils, also die einem Benutzer zugewandte Seite.

In dem illustrierten Beispiel sind an gegenüberliegenden Kanten des luftdurchlässigen Materi als 8 jeweils ein Befestigungsband 9 angeordnet, dass sich über die gesamte Kantenlänge erstreckt. Die Befestigungsbänder können somit bei der Fertigung des Filterteils mit dem luft durchlässigen Material mitlaufen und gemeinsam mit diesem geschnitten werden. Die Verbin dung von Befestigungsband und luftdurchlässigem Material erfolgt in dem gezeigten Beispiel über jeweils einen Schweißpunkt 10 an den einander gegenüberliegenden Endbereichen je des Befestigungsbands 9.

Für das Befestigungsband wird beispielsweise ein TPU-Laminat aus einer TPU-Folie mit einer Dicke von 20 pm bis 100 pm und einem TPU-Meltblown (Grammatur: 20 bis 80 g/m ² ) verwen det, das mit dem Filtermaterialstück verschweißt ist. Das eingesetzte TPU wird dabei jeweils in Form eines Kunststoffrezyklats verwendet. Für das Verschweißen lässt sich für die Erzie lung einer hohen Festigkeit das in den europäischen Patentanmeldungen EP 18213001.3 und EP 19180533.2 in einem anderen technischen Gebiet offenbarte Verfahren einsetzen.

Das nach dem Vistamaxx-Verfahren hergestellte PP-Material kann im Meltblown- oder Folien- gieß- oder Blasfolien-Verfahren hergestellt sein und - wie beim TPU-Laminat beschrieben - laminiert worden sein.

In dem illustrierten Beispiel gemäß Figur 3 ist das luftdurchlässige Material wieder als Ganzes gekreppt. Die durch die Schraffur angedeutete Krepprichtung, also die Richtung der Kreppfal ten, ist im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Atemschutzmaske vertikal. In diesem Beispiel ist die Krepprichtung quer zur Maschinenrichtung der Fertigungsmaschine, die in der Zeich nung von links nach rechts verläuft.

Vorzugsweise erfolgt die Kreppung bei der Herstellung vor der Verschweißung der Lagen des Filtermaterialstücks. Auf diese Weise wird die Kreppung stabilisiert.

In das Filtermaterialstück 8 können parallel zu den Befestigungsbändern 9, quer zu den Krepp falten, (makroskopische) Querfalten - wie die Falten 5 in Figur 1 - eingebracht werden. Diese Falten werden durch ein (Ein-)Falten des luftdurchlässigen Materials erhalten, so dass in dem Bereich der Falten bzw. Querfalten in fertigem, unbenutzten Zustand des Filtermaterialstücks Bereiche des luftdurchlässigen Materials übereinander liegen.

Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Filterteils einer Atemschutzmaske. Der Filterteil umfasst zwei Filtermaterialstücke 11 , von denen in Figur 4 nur eine zu sehen ist.

Beide Filtermaterialstücke haben eine sechseckige Form und liegen passgenau aufeinander. Somit hat auch der durch die miteinander verschweißten Filtermaterialstücke 11 gebildete Fil terteil als solches (in fertigem, aber unbenutztem Zustand) eine sechseckige Form. Die Kante auf der linken Seite liegt zwischen zwei rechten Winkeln, wird also durch zwei zuei nander parallele Kanten begrenzt, die auf der dazwischenliegenden Kante senkrecht stehen.

Das luftdurchlässige Material beider Filtermaterialstücke ist gekreppt. Die Krepprichtung ist auch hier durch die Schraffur angedeutet; die Kreppfalten verlaufen im bestimmungsgemäßen Gebrauch der aus dem Filterteil gefertigten Atemschutzmaske im Wesentlichen waagrecht.

Jedes der beiden Filtermaterialstücke 11 ist in Form eines SMS aufgebaut, wie es beispiels weise in Zusammenhang mit Figur 2 erläutert wurde. Die drei Lagen eines Filtermaterialstücks sind dabei zunächst entlang der Kante zwischen den beiden rechten Winkeln, auf der linken Seite in der Figur, miteinander verschweißt worden. Die entsprechende Schweißnaht 12 des gezeigten Filtermaterialstücks 11 verläuft parallel zur linken Kante.

Die Schweißnaht 13 entlang der übrigen fünf Kanten ist eine Verschweißung der beiden Fil termaterialstücke miteinander. An diesen Kanten liegt keine separate Verschweißung der SMS-Lagen eines Filtermaterialstücks als solches vor. Auf der Seite der Schweißnaht 12 hin gegen sind die beiden Filtermaterialstücke nicht miteinander verschweißt. Dies bildet die of fene Seite der Atemschutzmaske, die dem Gesicht des Trägers zugewandt sein wird.

Bei der Herstellung werden also zunächst die drei Lagen SMS in Form von Vliesstoffbahnen lose aufeinander gelegt und mittels der Schweißnaht 12 entlang der einen Kante verschweißt. Die übrigen fünf Kanten bleiben offen, die Lagen mithin lose. Maschinenrichtung der Ferti gungsmaschine verläuft in der Anordnung der Figur 4 von oben nach unten, parallel zur Schweißnaht 12. Die nur auf einer Seite verschweißte SMS-Filtermaterialbahn wird dann ge samthaft gekreppt, wobei die Krepprichtung, also die Richtung der Kreppfalten, quer, d.h. im Wesentlichen senkrecht zur Maschinenrichtung bzw. der Schweißnaht 12, liegt.

Anschließend werden zwei derartige gekreppte SMS-Filtermaterialbahnen in Maschinenrich tung, d.h. in Richtung der bzw. parallel zur Schweißnaht 12, übereinander geführt, so dass sie aufeinander zu liegen kommen. Es erfolgt eine Verschweißung der beiden SMS-Filtermateri albahnen, also der insgesamt sechs Lagen aus zwei SMS, entlang der Schweißnaht 13, durch die fünf Kanten der zwei übereinander liegenden Filtermaterialstücke gebildet werden. Entlang dieser Kanten werden die beiden Filtermaterialbahnen gestanzt, so dass dann ein Filterteil 11 wie in Figur 4 gezeigt erhalten wird.

Die daraus resultierende Atemschutzmaske ist insbesondere auf ihrer offenen Seite, d.h. im Bereich der Schweißnaht 12 in vorteilhafter weise dehnbar, was eine gute Gesichtsanpassung erlaubt. Daneben ist aufgrund der Kreppung auch die Luftdurchlässigkeit hoch und der Atem widerstand niedrig.