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WO2002072230A1 - Einsatz gerauhter textilien als pollenfilter - Google Patents

Einsatz gerauhter textilien als pollenfilter Download PDF

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Publication number
WO2002072230A1
WO2002072230A1 PCT/EP2002/001669 EP0201669W WO02072230A1 WO 2002072230 A1 WO2002072230 A1 WO 2002072230A1 EP 0201669 W EP0201669 W EP 0201669W WO 02072230 A1 WO02072230 A1 WO 02072230A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pollen
use according
threads
fabric
microns
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/001669
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schröder
Original Assignee
Tesa Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa Ag filed Critical Tesa Ag
Publication of WO2002072230A1 publication Critical patent/WO2002072230A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/083—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0609—Knitted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1291—Other parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/95—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes
    • F24F8/96—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes for removing pollen

Definitions

  • the invention relates to the use of roughened textile fabrics as a protection system against the penetration of dust-like allergens, such as e.g. Pollen dust and fungal spores in living and working spaces due to the full-surface attachment in front of windows and doors.
  • dust-like allergens such as e.g. Pollen dust and fungal spores
  • pollinosis hay fever
  • pollinosis i.e. the allergic reaction of the mucous membranes of the eye and the upper and lower respiratory tract with bee pollen and other airborne allergens
  • the allergic reaction to a pollen allergy usually manifests itself as reddening and tearing of the eyes (conjunctivitis), sneezing attacks (rhinitis) and irritable cough (bronchial asthma) as early reactions.
  • rhinitis sneezing attacks
  • irritable cough bronchial asthma
  • Pollen allergies are triggered by the hereditary factors of wind-flowering plants, which, in contrast to insect-flowering plants, use the air movement to transmit their male hereditary factors. For this reason, pollen from wind-flowered plants is generally smaller than that from insect-flowered plants. Frequently occurring sizes are in the range of 15 - 50 ⁇ m.
  • Well-known examples of wind-flowering plants that trigger pollen-allergic reactions are birch, hazel, mugwort and a number of types of grass.
  • Filtration systems that remove air from pollen, germs and spores are used, for example, in air conditioning technology and in automobiles.
  • the filter effect is described in DE 3904623 e.g. achieved in that multilayer filter mats made of nonwovens are used.
  • the laminate of filter mats is additionally folded in a zigzag.
  • the filter effect against pollen is achieved by the fibrousness of the nonwovens, since the spaces between the fibers are smaller than the pollen to be filtered.
  • a window protection device against pollen, germs and spores is e.g. specified in DE 19722326.
  • a fleece is applied as a protective device, not over the entire area in front of the window pane, but in the two wedge-like spaces and the rectangular opening at the top of a window that is in the tilted position.
  • the filter is designed as a full-surface system to be installed in front of the window.
  • the arrangement consists of a shrink film to be attached in front of the window, which has a recess in one area into which a filter fleece is glued by means of a double-sided adhesive tape.
  • the filter consists of a nonwoven made of plastic fibers with an electrostatic activity and very fine pores for separating dust particles with a particle size below 1 ⁇ m.
  • the fleece is additionally reinforced by a scrim.
  • WO 9409884 An example of the filtering of pollen and dust particles by tissue is illustrated in WO 9409884.
  • the filter effect is achieved by a fabric made of microfilaments with spacing of the filaments in the order of magnitude of 30 ⁇ m.
  • Textile fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics and knitted fabrics often offer advantages in terms of mechanical stability compared to nonwovens. For this reason, nonwovens have to be consolidated in a further step in the manufacturing process.
  • a disadvantage of using nonwovens is also the less favorable air permeability and visual transparency with the same basis weight, for example in the order of 50 to 100 g / m 2 .
  • irregularities in the transparency over the fleece surface often occur due to which they are additionally processed by combing processes. The problem of visual transparency was therefore avoided in some of the pollen protection systems described by the special type of attachment to the window.
  • textile fabrics describes the entirety of all possibilities to represent textiles from thread material through common surface formation processes such as knitting, knitting or weaving, without wishing to commit to a technique here. Fundamentals about textile surface formation processes can be researched in Alfons Hofer: “Fabrics 2", 1983, German specialist book publisher or “Warp knitting practice”, Issue 4, 1970, page 19-20, warp knitting technologies.
  • the roughening of textile fabrics is carried out by a roughening process after the area formation process. It is generally done by guiding the textile web over scratching tools; these are usually implemented as sharp-edged rollers with blades or steel brushes. When roughening, individual filaments of the thread material are pulled out of the thread or even severed, but the filament ends remain in the thread. Further information can be found in Peter / Rouette: "Basics of Textile Finishing", Deutscher ausbuchverlag Frankfurt, 1989. Textured textiles are often used for clothing because of their pleasant feel, for example as a front fixation in high-quality outerwear, but they are also used as paving material. The use of roughened textile fabrics as pollen protection in front of window areas and door openings as well as for other ventilation entrances is a new field of application and should be protected.
  • the use of a roughened textile fabric offers the advantage over the cited approach of achieving a filtration of pollen due to the small distance between warp and weft threads in fabrics that the filaments narrow the distance between the threads due to the roughening process and thereby the distances between the threads Filaments of two adjacent threads and / or the filaments of a single thread come about, which are impassable for pollen.
  • the filaments expand the two-dimensional fabric into the third dimension.
  • the filaments set up mean, on the one hand, a longer flow path means a longer contact time of the air with the filter material and, on the other hand, an increase in the filter surface, which leads to improved filter properties.
  • the object of the proposed invention is to specify a woven or knitted fabric which can be used as a pollen protection over the entire area in front of windows and doors.
  • the invention relates to a textile fabric, preferably a knitted fabric, which has at least one roughened surface.
  • the weight per unit area of the textile fabric is from 30 to 200 g / m 2 , preferably between 40 and 100 g / m 2 .
  • the filaments of the threads consist of a polyester and are continuous filaments with a diameter of 10 to 100 ⁇ m, preferably 10 to 50 ⁇ m, particularly preferably 10 to 25 ⁇ m.
  • the thread material has a diameter of 50 to 500 microns, preferably from 50 to 300 microns.
  • the textile fabric consists of a multi-thread system.
  • the warp threads are knitted in the form of the tricot weave according to DIN 53883 with a number of wales from 50 to 500, preferably from 100 to 300 and a number of stitches from 100 to 600, preferably from 250 to 450.
  • Fields of application for the pollen protection system include windows in house walls, roof windows and door openings such as balcony and terrace doors and the like.
  • the problem of the impassability of the door can be solved by a special design of the fastening system.
  • Another application is in car windows, which allows a pollen allergy to open the window during the summer months.
  • the pollen protection system is attached to the outer rebates for windows that are swiveled into the interior of the room when the swivel opening is opened, for windows that swivel outwards on the inner rebates.
  • the pollen protection system can be installed in different ways.
  • an attachment by means of a mushroom tape provided with adhesive on one side is advantageous.
  • the mushroom tape is glued into the fold of the window so that it frames the window opening to be fitted.
  • the pollen protection fabric is pressed onto the mushroom band and held in place by the mushrooms.
  • Another possibility of attachment is the use of an additional mushroom tape, which has a felt-like material instead of the adhesive. After equipping the window frame with the adhesive mushroom tape, the further mushroom tape with the fleece side is applied to the bonded mushroom tape, then the pollen protection fabric is attached.
  • the advantage of using an additional Piizband is that it is easier to disassemble and reassemble the pollen protection, for example at the end and when the pollen flight period resumes.
  • the knitted structure Since the pollen protection knitted fabric is individually cut by the user, the knitted structure must also be protected against damage to the knitted structure, such as unintentional removal of the weft threads.
  • the fleece mushroom tape By attaching the fleece mushroom tape, a protective effect similar to that of a hem can be achieved on the pollen protection fabric.
  • the pollen protection fabric equipped with the fleece mushroom tape can be rolled up along the door rebate in the applied state, thus allowing the door to be passed through without having to completely remove the system.
  • a vertical slit in the knitted fabric, which can be closed with the help of a similarly designed fleece mushroom tape system, is also conceivable to enable passage.
  • Knitted fabric 1 is a Knitted fabric 1:
  • Non-textured weft threads inserted into the fringe Weft thread connects two fringes separated by a fringe in a zigzag shape
  • Knitted fabric 2 is a Knitted fabric
  • the mesh density was determined in accordance with DIN 53883.
  • a stereomicroscope of the Leica brand, type WILD M3Z was used as the measuring device with the associated line scale with a scale division value of 1 mm.
  • the measuring principle is based on simultaneous particle counting using two particle counting devices. Birch pollen is atomized and introduced into an air flow through a tubular test setup using compressed air. At the housing outlet are the suction funnels of two commercial particle counters, one of which is covered with the test sample, the other is not covered for reference. The particle counters deliver particle numbers for each measurement simultaneously for the case of the uncovered and the case covered with the test sample. A single value E for the filter effect of the pattern can be calculated from the two measured values:
  • the value of the filter effect compared to birch pollen F given in the examples is composed of ten individual measurements due to the very high standard deviation of the individual values.
  • the comparison limit of this method is 10%, i.e. Differences in the filter effect of two patterns of more than 10% are significant. Since particles in the room air are also recorded by both particle counters, but it is not known how much room air particles are filtered, the individual values were not corrected. It can be estimated that if the two measured values are reduced by the number of room air particles, the result for the individual value of the filter effect is higher.
  • the experimental setup consists of a tubular housing. At the air inlet there is a blower for adjusting the air flow through the tubular housing, which draws in ambient air and conveys it through the housing.
  • the intake funnels of the particle counter measuring devices and the impeller of an anemometer are attached to the air outlet.
  • the birch pollen is introduced on the suction side of the fan.
  • the tubular test setup has a length of 1.6m and a diameter of 0.29m with a circular cross-section.
  • the tube walls are made of aluminum sheet with a thickness of 1mm.
  • the air flow is realized by a fan sealingly connected to the housing inlet, which can continuously generate wind speeds of up to 5 m / s via a control device.
  • the diameter of the blower is flush with the diameter of the housing.
  • a ball bearing fan with high air performance from Ziehl EBM was used for this test apparatus.
  • the suction funnels of the particle counting devices and the impeller of the anemometer are attached to the outlet opening of the housing at the outermost radius and protrude 3 - 4cm into the outlet opening.
  • the suction funnels and the impeller are aligned parallel to the air flow.
  • the clarification of the exact positions of the suction funnels and the impeller is made on the basis of the illustration by means of a clock face. Seen in the direction of flow, the suction funnels take up positions 5:30 and 6:30 a.m., the impeller 7 o'clock.
  • Devices from the company Kratel, type Partoscope R and the particle monitor 28DD, from Deha, are used as particle counters. Both devices have several measuring channels for different particle size ranges. This means that particle size ranges from greater than 0.3 to greater than 5 ⁇ m for the Partoscope R counter and particle size ranges from greater than 0.3 to greater than 10 ⁇ m for the 28 DD counter can be determined distributively and cumulatively.
  • the measured values used for the determination of the filter effect represent the measured particle numbers for both particle counters cumulatively for the measurement range of greater than 3 ⁇ m.
  • the measurement duration for determining the reference and comparison values was 60 s for both devices.
  • the air speed is measured by an anemometer from Schiltknecht Ing, type mini-air IV. The results of the tests were achieved with a wind speed of 3 m / s.
  • Natural birch pollen is used as the test substance.
  • the birch pollen has a size range of approximately 10 ⁇ m to 30 ⁇ m in diameter and is approximately spherical. Birch pollen for medical purposes can be obtained from Allergon (Sweden). The measurement results were generated with the birch pollen species Betula lutea.
  • the birch pollen is introduced into the air flow by squeezing birch pollen vertically in front of the suction side of the blower. For this purpose, about 0.001 g of birch pollen is weighed into a 100 ml Erlenmeyer flask with a cut as a storage container. The Erlenmeyer flask is closed with a gas inlet tube with a cut and outlet opening that matches the Erlenmeyer flask.
  • the compressed air supply is connected to a three-way valve by means of a hose.
  • the two other connections of the three-way valve are connected to a volume flow measuring device and the inlet opening of the gas inlet pipe of the Erienmeyer flask via hoses.
  • the outlet opening of the receptacle is connected by a hose to a glass tube, which is centrally and vertically directly above the suction side of the blower!
  • the position of the three-way valve can either measure the volume flow of the compressed air or direct the compressed air through the storage vessel to atomize the pollen.
  • a compressed air volume flow of 15 l / min was set for the measurement results.
  • the patterns are attached in front of the suction funnels of the particle measuring devices by gluing an approximately circular pattern with a diameter of approximately 4.5 cm onto a suitable circular frame.
  • the frame has been equipped with a double-sided adhesive tape. Tesa 4965 was used as the adhesive tape. Before the particle measurement, the frame and the sample are pushed over the suction funnel of one of the two particle counters.

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Abstract

Verwendung eines textilen Flächengebildes zur Anbringung vor Fenstern oder Türen zum Schutz vor staubförmigen Allergenen wie Pollen oder Hausstaub mit mindestens einer aufgerauhten Seite.

Description

Beschreibung
Einsatz gerauhter Textilien als Pollenfilter
Die Erfindung bezieht sich auf den Einsatz gerauhter textiler Flächengebilde als Schutzsystem gegen das Eindringen staubförmiger, durch die Atmosphärenluft transportierter Allergene wie z.B. Pollenstaub und Pilzsporen in Wohn- und Arbeitsräume durch die vollflächige Anbringung vor Fenstern und Türen.
Seit Jahren wird in der Bundesrepublik das Auftreten von Pollinose (Heuschnupfen), also der allergischen Reaktion der Schleimhäute des Auges sowie der oberen und unteren Atemwege mit Blütenpollen und anderen durch die Luft transportierten Allergenen, in der Bevölkerung verfolgt. Dabei wurde ermittelt, daß in Deutschland in den letzten Jahren der Bevölkerungsanteil bei etwa 11-15% liegt. Die allergische Reaktion einer Pollenallergie äußert sich meist durch Rötungen und Tränenfluss der Augen (Konjunktivitis), Niesattacken (Rhinitis) sowie Reizhusten (Asthma bronchiale) als Frühreaktionen. Als Spätreaktion auf die Pollenallergie sind z.B. Neurodermitis oder Ekzeme an der Haut bekannt. Als weitreichendere Konsequenzen neben den persönlichen Beschwerden der Betroffenen lassen sich Verdienstausfall bzw. Arbeitsunfähigkeit während der Pollenflugperiode oder Anstieg von ärztlichen Behandlungs- kosten leicht ableiten, so daß für ein Pollenschutzgitter im Sinne der Erfindung zur Anbringung vor Fenster und Türen von Wohn- und Arbeitsräumen ein großer Bedarf besteht. Weiteres über Pollinose lässt sich im Ratgeber Pollenallergie, Ute Künkele, München 1992 recherchieren.
Pollenallergien werden durch die Erbanlagen von windblütigen Pflanzen ausgelöst, die im Gegensatz zu insektenblütigen Pflanzen die Luftbewegung zum Übertragen ihrer männlichen Erbanlagen nutzen. Pollen von windblütigen Pflanzen sind aus diesem Grund in der Regel kleiner als die insektenblütiger Pflanzen. Häufig vorkommende Größen liegen im Bereich von 15 - 50 μm. Bekannte Beispiele von windblütigen Pflanzen, die pollenallergische Reaktionen auslösen, sind Birke, Hasel, Beifuss und eine Reihe von Gräserarten.
Vollflächig vor Fenstern und Türen angebrachte Schutzsysteme, die das Eindringen von größeren Objekten wie z.B. Insekten in Wohnräume verhindern sollen, sind als Fliegengitter bekannt. In DE 3045723 werden z.B. Gardinen, Netze, Filter oder Siebe für einen solchen Zweck beschrieben, die mittels Druckknöpfen an Fenster- oder Türrahmen angebracht werden. Aufgrund ihrer relativ großen Maschenweiten von 1-2 mm besitzen diese keine ausreichende Schutzwirkung vor Pollenstaub.
Filtrationseinrichtungen, die Luft von Pollen, Keimen und Sporen befreien, finden beispielsweise Einsatz in der Klimatechnik und im Automobil. Die Filterwirkung wird in DE 3904623 z.B. dadurch erreicht, daß mehrlagige Filtermatten aus Vliesstoffen eingesetzt werden. Zur Erhöhung des Kontaktes der partikelbeladenen Luft mit dem Filter wird das Laminat aus Fil- termatten zusätzlich zickzackgefaltet. Die Filterwirkung gegen Pollen wird durch die Faserigkeit der Vliese erzielt, da die Zwischenräume der Fasern kleiner als die zu filternden Pollen sind.
Eine an Fenstern angebrachte Schutzvorrichtung gegen Pollen, Keime und Sporen wird z.B. in DE 19722326 angegeben. Hier erfolgt die Anbringung ebenfalls eines Vlieses als Schutzvorrichtung jedoch nicht vollflächig vor der Fensterscheibe, sondern in den beiden keilartigen Zwischenräumen sowie der rechteckigen Öffnung an der Oberseite eines in Kippstellung stehenden Fensters.
Eine weitere Möglichkeit zur Filterung von Pollen etc. wird in DE 29701218 U vorgeschlagen. Der Filter ist dabei als vollflächig vor dem Fenster anzubringendes System ausgearbeitet. Die Anordnung besteht aus einer vor dem Fenster anzubringenden Schrumpffolie, die in einem Bereich eine Aussparung besitzt, in die mittels eines doppelseitig klebenden Bandes ein Filtervlies eingeklebt wird.
Einen höher entwickelten Ansatz eines Pollenfilters beschreibt DE 19856490. Der Filter besteht in diesem Fall aus einem Vliesstoff aus Kunststofffasern mit einer elektrostatischen Wirksamkeit und feinsten Poren zur Abscheidung von Staubpartikeln mit einer Partikelgröße unterhalb von 1μm. Das Vlies ist in diesem Beispiel zusätzlich durch ein Fadengelege verstärkt worden.
Ein Beispiel für die Filterung von Pollen und Staubpartikel durch Gewebe wird in WO 9409884 veranschaulicht. Die Filterwirkung wird in diesem Fall durch ein Gewebe aus Mikro- filamenten mit Abständen der Filamente in der Größenordnung von 30μm erreicht.
Textile Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke und Gestricke bieten gegenüber Vliesen häufig Vorteile in der mechanischen Stabilität. Vliese müssen aus diesem Grund im Herstellprozess in einem weiteren Schritt verfestigt werden. Ein Nachteil bei Einsatz von Vliesen liegt zudem in der ungünstigeren Luftdurchlässigkeit und visuellen Transparenz bei gleichem Flächengewicht, z.B in der Größenordnung von 50 bis 100 g/m2. Zudem treten bei Vliesen oft Unregelmäßigkeiten in der Transparenz über die Vliesfläche verteilt auf, aufgrund dessen sie durch Kämmprozesse zusätzlich aufbereitet werden. Das Problem der visuellen Transparenz wurde bei einigen der beschriebenen Pollenschutzsysteme daher durch die spezielle Art der Anbringung am Fenster umgangen.
Der Ansatz, durch Einsatz eines gerauhten textilen Flächengebildes eine Filterwirkung gegen Pollen, zu erzielen ist neu und soll geschützt werden.
Der Ausdruck textile Flächengebilde beschreibt die Gesamtheit aller Möglichkeiten, aus Fadenmaterial durch gängige Flächenbildungsprozesse wie Stricken, Wirken oder Weben Textilien darzustellen, ohne sich hier auf eine Technik festlegen zu wollen. Grundlegendes über textile Flächenbildungsprozesse lässt sich in Alfons Hofer: „Stoffe 2", 1983, Deutsch Fach- buchverlag oder „Kettwirkpraxis", Heft 4, 1970, Seite 19-20, Technologien der Kettwirkerei recherchieren.
Das Aufrauhen textiler Flächengebilde wird durch einen Aufrauhungsprozess nach dem Fiä- chenbildungsprozess durchgeführt. Es geschieht generell durch das Führen der Textilbahn über Kratzwerkzeuge, meist werden diese als scharfkantig, mit Schneiden oder Stahlbürsten besetzte Walzen realisiert. Beim Aufrauhen werden einzelne Filamente des Fadenmaterials aus dem Faden herausgezogen oder sogar durchtrennt, wobei die Filamentenden jedoch im Faden verbleiben. Weiteres lässt sich in Peter/Rouette: „Grundlagen der Textilveredlung", Deutscher Fachbuchverlag Frankfurt, 1989 nachschlagen. Häufig werden gerauhte Textilien aufgrund ihrer angenehmen Haptik für Bekleidungszwecke beispielsweise als Frontfixierung im hochwertigen Oberbekleidungsbereich verwendet, sie finden aber auch als Pflastermaterial Einsatz. Die Verwendung von gerauhten textilen Flä- chengebilden als Pollenschutz vor Fensterflächen und Türöffnungen sowie für sonstige Lüftungseintritte ist ein neues Anwendungsfeld und soll geschützt werden.
Der Einsatz eines gerauhten textilen Flächengebildes bietet gegenüber dem zitierten Ansatz, durch den geringen Abstand von Kett- und Schussfäden bei Geweben eine Filtration von Pollen zu erzielen, den Vorteil, daß die Filamente durch den Aufrauhungsprozess den Abstand zwischen den Fäden verengen und dadurch Abstände zwischen den Filamenten zweier benachbarter Fäden und/oder den Filamenten eines einzigen Fadens zustande kommen, die unpassierbar für Pollen sind. Hinzu kommt, daß durch die Aufstellung der Filamente eine Ausdehnung des zweidimensionalen Flächengebildes in die dritte Dimension stattfindet. Die aufgestellten Filamente bedeuten somit einerseits durch einen längeren Strömungsweg eine größere Kontaktzeit der Luft mit dem Filtermaterial und andererseits eine Vergrößerung der Filteroberfläche, die zu verbesserten Filtereigenschaften führt.
Auf diese Art ist beispielsweise eine höhere Luftdurchlässigkeit möglich, die eine bessere Belüftung der Räumlichkeiten ermöglicht, da für die Filtereigenschaft die Abstände von Kett und Schussfäden nicht auf den Durchmesser der zu filternden Pollen erniedrigt werden müssen.
Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung ist es, ein Gewebe oder Gewirk anzugeben, wel- ches als Pollenschutz vollflächig vor Fenstern und Türen eingesetzt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe, wie es im Hauptanspruch dargelegt ist. Gegenstand der Unteransprüche sind vorteilhafte Fortbildungen des Erfindungsgegenstandes.
Danach betrifft die Erfindung ein textiles Flächengebilde, bevorzugt ein Gewirk, welches mindestens eine aufgerauhte Oberfläche besitzt.
Das Flächengewicht des textilen Flächengebildes beträgt von 30 bis 200 g/m2, bevorzugt zwischen 40 und 100 g/m2. Die Filamente der Fäden bestehen aus einem Polyester und sind Endlosfilamente mit einem Durchmesser von 10 bis 100 μm, vorzugsweise von 10 bis 50 μm, besonders bevorzugt von 10 bis 25 μm.
Das Fadenmaterial besitzt einen Durchmesser von 50 bis 500 μm, bevorzugt von 50 bis 300 μm.
Das textile Flächengebilde besteht aus einem Mehrfadensystem.
Die Kettfäden sind in Form der Trikotbindung vermascht nach DIN 53883 mit einer Maschenstäbchenzahl von 50 bis 500, bevorzugt von 100 bis 300 und einer Maschenreihenzahl von 100 bis 600, bevorzugt von 250 bis 450.
Mit der Struktur der Kettfäden wurden weitere Kettfäden in der Form der geschlossenen Tuchbindung kombiniert.
Anwendungsfelder für das Pollenschutzsystem sind neben Fenstern in Häuserwänden auch Dachfenster und Türöffnungen wie Balkon- und Terassentüren und dergleichen. Das Problem der Unpassierbarkeit der Tür kann durch eine spezielle Gestaltung des Befestigungs- systemes gelöst werden. Eine weitere Anwendung liegt bei Autofenstern, die einem Pollenallergiker während der Sommermonate das Öffnen des Fensters erlaubt.
Die Anbringung des Pollenschutzsystems erfolgt an den Außenfalzen für Fenster, die bei der Schwenköffnung in das Rauminnere geschwenkt werden, für nach Außen schwenkende Fenster auf den Innenfalzen.
Das Montieren des Pollenschutzsystems kann auf unterschiedliche Arten durchgeführt wer- den. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Anbringung mittels eines einseitig klebend ausgerüsteten Pilzbandes. Das Pilzband wird dazu in den Falz des Fensters geklebt, so daß es die auszustattende Fensteröffnung einrahmt. Das Pollenschutzgewirk wird nach dem Anpassen auf die Größe des Fensters auf das Pilzband gedrückt und durch die Pilze festgehalten. Eine weitere Möglichkeit des Anbringens stellt die Verwendung eines zusätzlichen Pilzbandes dar, welches anstelle des Klebstoffs einen filzartigen Stoff besitzt. Nach der Ausrüstung des Fensterrahmens mit dem klebenden Pilzband wird das weitere Pilzband mit der Vliesseite auf das verklebte Pilzband appliziert, anschließend erfolgt das Anbringen des Pollen- schutzgewirks. Der Vorteil für die Verwendung eines zusätzlichen Piizbandes liegt in der einfacheren Möglichkeit zur Demontage und erneuten Montage des Pollenschutzes beispielsweise bei Ende und beim Wiedereinsetzen der Pollenflugperiode. Da das Pollenschutzgewirk vom Anwender individuell zugeschnitten wird, muß darüberhinaus die Gewirkstruktur gegen das Beschädigen der Gewirkstruktur wie beispielsweise das unbeabsich- tigte Herausziehen der Schussfäden geschützt werden. Durch das Anbringen des Vlies- Pilzbandes kann eine ähnliche Schutzwirkung am Pollenschutzgewirk wie die eines Saumes erreicht werden. Für die Applizierung des Pollenschutzgewirks an Türen bietet sich zudem der Vorteil, daß das mit dem Vlies-Pilzband ausgerüstete Pollenschutzgewirk im applizierten Zustand entlang des Türfalzes aufgerollt werden kann und so ein Passieren der Tür ermög- licht wird, ohne das System vollständig entfernen zu müssen. Denkbar zum Ermöglichen des Passierens ist auch ein vertikaler Schlitz im Gewirk, der mit Hilfe eines ähnlich gestalteten Vlies-Pilzbandsystems verschlossen werden kann.
Beispiel
Im folgenden Beispiel wird die Filtrationswirkung gegenüber Birkenpollen von nicht gerauhtem zu gerauhtem Gewirk bei sogar geringerer Maschendichte verglichen, ohne die Erfindung auf das genannte Beispiel einschränken zu wollen. Weiterhin werden die eingesetzten Meßmethoden erläutert.
a) Vergleich der Filtrationswirkung von nicht gerauhter zu gerauhter Oberfläche
Gewirk 1 :
Hersteller: Fa. Mattes & Ammann
Musternummer: 30961 Material: Polyester
Struktur: Fransenlegung mit nicht texturierten Schussfäden im Teilschuss Nicht texturierter in die Fransen eingelegter Schussfaden verbindet zickzackförmig zwei durch ein Franse getrennte Fransen
Maschendichte: 39200 Flächengewicht: 85 g/m2 Filterwirkung gg. Birkenpollen F: 3%
Gewirk 2:
Hersteller: Fa. Mattes & Ammann
Musternummer: 30608
Material: Polyester
Struktur: Kombination Tuch/Trikotbindung
Flächengewicht: 55 g/m2
Maschendichte: 35800
Filterwirkung gg. Birkenpollen F: 40%
Der Vergleich der Ergebnisse für die Filtrationwirkung gegen Birkenpollen zeigt bei Gewirk 2 bei sogar geringerer Maschendichte eindeutig den filtrationsunterstützenden Effekt des gerauhten Gewirks im Sinne der zu schützenden Erfindung.
b) Beschreibung der eingesetzten Meßmethoden
Bestimmung des Flächengewichtes
Die in der Tabelle angegebenen Werte beziehen sich auf Herstellerangaben.
Bestimmung der Waschend ichte
Die Bestimmung der Maschendichte wurde nach DIN 53883 durchgeführt. Als Messeinrichtung wurde ein Stereomikroskop der Marke Leica, Typ WILD M3Z verwendet mit zugehöriger Strichskale mit einem Skaleneinteilungswert von 1mm.
Bestimmung der Filtrationswirkung gegenüber Birkenpollen
Das Messprinzip basiert auf einer simultanen Partikelzählung mittels zweier Partikelzähl- messgeräte. In eine Luftströmung durch einen rohrförmigen Versuchsaufbau werden Birkenpollen mittels Pressluft zerstäubt und eingebracht. Am Gehäuseaustritt befinden sich die Ansaugtrichter zweier handelsüblicher Partikelzähler, von denen einer mit dem Prüfmuster bedeckt, der andere zur Referenz nicht bedeckt wird. Die Partikelzähler liefern pro Messung simultan Par- tikelanzahlen für den Fall des unbedeckten und des mit dem Prüfmuster bedeckten Fall. Aus den beiden Messwerten kann ein Einzelwert E für die Filterwirkung des Musters berechnet werden:
E = 100% X (l - PartiMamahhedackte TricHer "
^ PartikelamahlunbedeckterTricher J
Der in den Beispielen angegebene Wert der Filterwirkung gegenüber Birkenpollen F setzt sich aufgrund der sehr hohen Standardabweichung der Einzelwerte aus zehn Einzelmessungen zusammen. Durch Alternieren des mit dem Prüfmuster zu bedeckenden Ansaugtrichters kann auf die Bestimmung der Apparatekonstante, die aufgrund von nicht vollständig homogener Verteilung der Pollen in der Luftströmung und apparativen Unterschieden der Partikelzählmessgeräte auftritt, verzichtet werden. Die Vergleichsgrenze dieser Methode liegt bei 10%, d.h. Unterschiede in der Filterwirkung zweier Muster von größer 10% sind signifikant. Da auch in der Raumluft vorhandene Partikel von beiden Partikelzählern erfasst werden, aber nicht bekannt ist, wie viel Raumluftpartikel gefiltert werden, wurde von einer Korrektur der Einzelwerte abgesehen. Es lässt sich abschätzen, daß bei einer Verminderung der beiden Messwerte um die Anzahl der Raumluftpartikel das Ergebnis für den Einzelwert der Filterwirkung höher besser ausfällt.
Der Versuchsaufbau besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse. Am Lufteintritt befindet sich ein Gebläse zur Einstellung der Luftströmung durch das rohrförmige Gehäuse, welches Um- gebungsluft ansaugt und durch das Gehäuse fördert. Am Luftaustritt sind die Ansaugtrichter der Partikelzählmessgeräte angebracht sowie das Flügelrad eines Anemometers. An der Saugseite des Gebläses findet die Einbringung der Birkenpollen statt.
Der rohrförmige Versuchsaufbau besitzt eine Länge von 1,6m und einen Durchmesser von 0,29m bei kreisförmigen Querschnitt. Die Rohrwandungen bestehen aus Aluminiumblech mit einer Stärke von 1mm. Die Luftströmung wird durch ein am Gehäuseeintritt abdichtend angeschlossenes Gebläse realisiert, welches über eine Regeleinrichtung stufenlos Windgeschwindigkeiten von bis zu 5 m/s erzeugen kann. Der Durchmesser des Gebläses schließt mit dem Durchmesser des Gehäuses ab. Für diese Versuchapparatur wurde ein Kugellagerlüfter mit hoher Luftleistung der Firma Ziehl EBM verwendet.
Die Ansaugtrichter der Partikelzählmeßgeräte und das Flügelrad des Anemometers sind an der Austrittsöffnung der Gehäuses am äußersten Radius angebracht und ragen 3 - 4cm in die Austrittsöffnung hinein. Die Ansaugtrichter und das Flügelrad sind parallel zur Luftströ- mung ausrichtet. Die Verdeutlichung der genauen Positionen der Ansaugtrichter und des Flügelrades wird anhand der Veranschaulichung durch mittels ein Ziffernblatt einer Uhr vorgenommen. In Strömungsrichtung gesehen nehmen die Ansaugtrichter die Positionen 5:30 und 6:30 Uhr ein, das Flügelrad die Position 7 Uhr.
Als Partikelzähler werden Geräte der Firma Kratel, Typ Partoscope R und der Partikelmonitor 28DD, Fa. Deha eingesetzt. Beide Geräte besitzen mehrere Messkanäle für verschiedene Partikelgrößenbereiche. Dadurch lassen Partikelgrößenbereiche von größer 0,3 bis größer 5μm für den Zähler Partoscope R und Partikelgrößenbereiche von größer 0,3 bis größer 10μm für den Zähler 28 DD distributiv und kumulativ bestimmen. Die für die Bestimmung der Filterwirkung benutzten Messwerte stellen bei beiden Partikelzählern die gemessenen Partikelanzahlen kumulativ für den Messbereich von größer 3μm dar. Die Messdauer zur Ermittlung der Bezugs- und Vergleichswerte betrug für beide Geräte 60s.
Die Messung der Luftgeschwindigkeit geschieht durch ein Anemometer der Fa. Schiltknecht Ing, Typ mini-air IV. Die Ergebnisse der Versuche wurden mit einer Windgeschwindigkeit von 3m/s erzielt.
Als Prüfsubstanz werden natürliche Birkenpollen eingesetzt. Die Birkenpollen besitzen ein Größenspektrum von etwa 10μm bis 30μm Durchmesser und sind annähernd kugelförmig. Birkenpollen für medizinische Zwecke können bei der Fa. Allergon (Schweden) bezogen werden. Die Messergebnisse sind mit der Birkenpollenart Betula lutea erzeugt worden.
Der Einbringung der Birkenpollen in die Luftströmung geschieht, indem aus einem Vorlagegefäß über ein Schlauchsystem Birkenpollen mittels Pressluft senkrecht mittig vor der Saug- seite des Gebläses zerstäubt werden. Dazu werden in einen 100ml Erlenmeyerkolben mit Schliff als Vorlagegefäß etwa 0,001g Birkenpollen eingewogen. Der Erlenmeyerkolben wird mit einem Gaseinleitrohr mit zum Erlenmeyerkolben passenden Schliff und Auslassöffnung verschlossen.
Die Pressluftzufuhr ist mittels eines Schlauchs an einen Drei- Wege- Hahn angeschlossen. Die beiden weiteren Anschlüsse des Drei-Wege-Hahns sind mit einer Volumenstrommeßeinrichtung und der Einleitöffnung des Gaseinleitungsrohres des Erienmeyerkolbens über Schläuche verbunden. Die Auslassöffnung des Vorlagegefäßes ist durch einen Schlauch mit einem Glasrohrverbunden, welches sich mittig und senkrecht direkt oberhalb der Saugseite des Gebläses befinde!
Durch die Stellung des Dreiwegehahns kann entweder der Volumenstrom der Pressluft gemessen werden oder die Pressluft zum Zerstäuben der Pollen durch das Vorlagegefäß ge- leitet werden. Bei den Messergebnissen wurde ein Pressluftvolumenstrom von 15 l/min eingestellt. Zur Pollenaufgabe wurde während der o.g. Messdauer von 1 Minute das Vorlagegefäß für 5s mit Pressluft durchströmt.
Die Anbringung der Muster vor den Ansaugtrichtern der Partikelmessgeräte erfolgt, indem ein etwa kreisrundes Muster mit einem Durchmesser von etwa 4,5cm auf einen passenden kreisrunden Rahmen geklebt wird. Der Rahmen ist durch ein doppelseitig klebendes Band entsprechend ausgerüstet worden. Als Klebeband wurde tesa 4965 eingesetzt. Vor der Partikelmessung wird der Rahmen zusammen mit dem Muster über den Ansaugtrichter eines der beiden Partikelzähler geschoben.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines textilen Flächengebildes zur Anbringung vor Fenstern oder Türen zum Schutz vor staubförmigen Allergenen wie Pollen oder Hausstaub mit mindestens einer aufgerauhten Seite.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das Flächengebilde ein Gewirk ist.
3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 2, wobei das Flächengewicht des textilen Flä- chengebildes zwischen 30 und 200 g/m2, vorzugsweise zwischen 40 und 100 g/m2, beträgt
4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Filamente der Fäden aus Polyes- tern, Polyamiden oder Polyolefinen bestehen.
5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei der Durchmesser der Filamente der Fäden zwischen 10 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 10 und 50 μm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 25μm beträgt.
6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei der Durchmesser der Fäden zwischen 50 und 500 μm, vorzugsweise zwischen 50 und 300 μm, beträgt.
7. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die Maschenreihenzahl von 100 bis 600, bevorzugt von 250 bis 450 und die Maschenstäbchenzahl von 50 bis 500, bevorzugt von 100 bis 300 beträgt.
8. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei das textile Flächengebilde ein Mehrfadensystem ist.
9. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei die Kettfäden in Form der Trikotbindung vermascht sind.
10. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 9, wobei die Kettfäden in Form der Tuchbinding vermascht sind.
11. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 10, wobei die Kettfäden in Form der Satinbin- ding vermascht sind.
12. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 9, wobei die Kettfäden in Form der Samtbinding vermascht sind.
13. Fliegengitter aus einem texilen Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 - 12.
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