[发明专利]用于净化空气或气体的过滤材料

说明书

本发明涉及用于净化空气或气体的过滤材料，用于净化空气或气体的过滤器，以及过滤材料在香烟过滤器中和在除尘设备及气体净化设备中的应用。

用于净化空气和气体的过滤材料，简称“气体过滤器”，用以从空气或气体中过滤掉不期望的悬浮物，如病原体、花粉、灰尘或外来气体。主要的应用领域是在排放粉尘的行业中，如造纸业和水泥业；在通风装置中，用以阻止生活和工作场所的有害物质；在吸尘器中，用以净化排出的空气。

另一个应用领域是用作烟草制品中的过滤器，例如在香烟中。所述的香烟过滤器应该减少损害健康的物质的比例，如香烟烟雾中的浓缩物和气体。此外，通过过滤器，烟雾在某种程度上变得更温和，所以有的吸烟者为了更强烈的味道而将其去除或缩短。在传统的过滤嘴香烟中，过滤器被软木色的烟嘴包裹，以便使过滤器的棕褐色不可见。大多数工业生产的香烟配备了过滤器，卷烟自制者可以在烟草商处购得。

由现有技术已知的香烟过滤器的制备原料是醋酸纤维素。所述的醋酸纤维素以丝线的形式存在，其直径介于30至50μm之间。这些丝线集结/束缚在一起成无端带，逐点地与三醋酸甘油酯粘结。这类香烟过滤器可截留小于直至0.2μm直径的颗粒。

在香烟过滤器中使用的醋酸纤维素通过纤维素的化学改性获得。它是一种物美价廉的原料，而且还可以良好地加工。通过纤维素化学改性成醋酸纤维素，该纤维不再能用作微生物的营养基础，即是说，其耐受霉菌、真菌或细菌侵害，但是因此也同时很难生物降解。所述的化学稳定性在香烟过滤器中是不利的，因为它们仅非常缓慢地降解或分解。在自然界，以垃圾处理的，即丢弃的烟蒂保持长时间不变，并作为垃圾可见。

由欧洲专利EP 1 032 283已知一种具有可生物降解的过滤器的过滤嘴香烟。这种过滤嘴香烟中含有的过滤器包含根据气流成网(Airlaid)法制备的具有通常的截留性能的、非绉缩的纤维素无纺布和周向延展的过滤器通风区域。这种香烟应该提供典型的醋酸酯味道印象以及还有典型的醋酸酯视觉效果。为了实现这些目标，所述香烟必须具有特殊的，EP 1 032 283中描述的结构。

但是过滤材料不仅只对烟草制品有重要意义。在工业和家庭中持续存在着对新型且物美价廉的过滤材料的需求，应该利用其从废气中去除掉不期望的悬浮物，如病原体、花粉、灰尘或气体，或者如在住宅和交易室内的通风装置时，以阻止有害物质进入空间。

本发明的目的在于，提供一种过滤材料，其将良好过滤效果的优点与生物可降解性的优点相结合。

为了实现这个目的，建议一种过滤材料，其包括由纸浆纤维(Zellstofffasern)构成的纤维层，其局部地在压制区域通过压制，在压缩纸浆纤维的情况下彼此连接。通过局部地压制纸浆纤维，纤维素(Cellulose)/纸浆(Zellstoff)获得一定的强度，而不降低在非压制区域对气态物质的穿透性。确认了改善的过滤效果。所述的用来制备过滤材料的纤维素或纤维素纤维，是物美价廉的并且商购可得的材料。此外，其加工方便。

根据本发明的过滤材料含有主要以不规则排列的纤维形式存在的天然材料，纤维素或纸浆，作为主要成分。优选使用纤维素纤维，其以非织造物的形式，特别是作为气流成网无纺布存在。非织造物或无纺布属于纺织复合材料，其是弹性的、多孔的平面状构成物通过纤维的交织和/或内聚和/或粘附连接制备而成。所述的无纺布是由纤维构成的松散材料，其粘结通常由纤维固有的粘附性提供。无纺布可以在需要时加固，其中对于在本发明中的使用，优选无胶合料地机械加固。

在本发明的范围内，“生物可降解的”意味着，单个成分在氧气存在时通过微生物在形成新的生物质的情况下分解成二氧化碳、水和其他存在的元素的盐(矿化作用)，或者在缺氧时分解成二氧化碳、甲烷、矿物盐和新的生物质，此处所述的材料应该满足欧洲标准EN13432“对通过堆肥和生物降解的包装的利用要求”。根据这个标准允许在堆肥最多12周的时间后，在＞2mm的筛分级份中发现测试材料，即，原材料的原始干重的最多10％。

在一个可能的实施方案中，所述的过滤材料除了在至少一个平面侧具有由压缩的纸浆纤维构成的纤维层，还有一个附加层。还可能的是，过滤材料在平面的两侧都具有附加层，其中该附加层可以是相同的或彼此不相同的材料。所述的可以用于这种附加层的材料，可以是例如棉纸，纺织的、非织造物类的和/或薄膜状的材料。优选用于一个或多个附加层的材料同样由纤维素或生物可良好降解的塑料材料构成。所述一个或多个附加层增加了过滤材料的强度并从而有利于在高速机械里的可加工性。