(19) |
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(11) |
EP 0 885 321 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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10.05.2000 Patentblatt 2000/19 |
(22) |
Anmeldetag: 18.12.1996 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9605/686 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9733/026 (12.09.1997 Gazette 1997/39) |
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(54) |
MELT-BLOWN-VLIES, VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG UND DESSEN VERWENDUNGEN
MELT-BLOWN NON WOVEN FABRIC, PROCESS FOR PRODUCING SAME AND THE USES THEREOF
NON-TISSE DE FUSION-SOUFFLAGE, SON PROCEDE DE PRODUCTION ET SES UTILISATIONS
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
(30) |
Priorität: |
08.03.1996 DE 19609143
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.12.1998 Patentblatt 1998/52 |
(73) |
Patentinhaber: Rhodia Acetow GmbH |
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79108 Freiburg (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- MAURER, Günter
D-79395 Neuenburg (DE)
- RUSTEMEYER, Paul
D-79194 Gundelfingen (DE)
- TEUFEL, Eberhard
D-79194 Gundelfingen (DE)
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(74) |
Vertreter: Hagemann, Heinrich, Dr.rer.nat., Dipl.-Chem. et al |
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Patentanwälte
Hagemann, Braun & Held,
Ismaninger Strasse 108 81675 München 81675 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 622 407 WO-A-88/06412 DE-A- 3 914 022
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EP-A- 0 632 970 WO-A-95/16369
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Melt-blown-Vlies auf der Basis von Celluloseestern, insbesondere
von Celluloseacetat. mit Fasern eines mittleren Faserdurchmessers von weniger als
etwa 10 µm, ein zu dessen Herstellung besonders geeignetes Verfahren sowie vorteilhafte
Verwendungen des Melt-blown-Vlieses.
[0002] Melt-blown-Vliese folgen der ISO-Definition für Vliesstoffe (ISO 9092:1988). Danach
wird ein Material als Vliesstoff bezeichnet, wenn a) der Faseranteil mehr als 50%
Gewichtsanteil (ausgenommen chemisch aufgeschlossene Pflanzenfasern) beträgt und die
Fasern einen Schlankheitsgrad von größer 300 haben oder b) folgende Bedingungen erfüllt
sind: 1) der Faseranteil beträgt mehr als 30% Gewichtsanteil (ausgenommen chemisch
aufgeschlossene Pflanzenfasern) und die Fasern haben einen Schlankheitsgrad von größer
als 300 und 2) die Dichte ist kleiner als 0,40 g/cm
3.
[0003] Dieser ISO-Vorschrift folgen auch die nachfolgend näher erläuterten Vliese, wobei
diese nach dem Melt-blown-Verfahren bzw. einer Schmelzblas-Technik hergestellt werden.
Das Melt-blown-Verfahren läßt sich, ohne hierin eine Einschränkung sehen zu wollen,
wie folgt darstellen; d.h., die Melt-blown-Filamente, -Fasern und -Vliese werden allgemein
wie folgt erzeugt:
[0004] Der jeweilige Kunststoff wird in einen Extruder gegeben, in dem er aufgeschmolzen
wird. Vom Extruder gelangt die Schmelze in den Spinnkopf, der die Melt-blown-Düse
beinhaltet, die zentraler Bestandteil des Verfahrens ist. Hier wird die Schmelze auf
die erforderliche Verarbeitungstemperatur gebracht. Die Düse selbst enthält eine Reihe
von Kapillarbohrungen. Auf beiden Seiten der Düsenbohrungen befinden sich Öffnungen
für die unter Druck stehende Primärprozeßluft. Unterhalb der Düse ist eine Ablegevorrichtung
in Form eines angetriebenen Siebbandes oder einer Siebtrommel angeordnet, durch welche
die Fasern angesaugt und zu einem Vlies abgelegt werden.
[0005] Beim Austritt der Schmelze aus den Düsenbohrungen kommt diese mit sich entspannender
heißer Primärprozeßluft mit hoher Geschwindigkeit in Kontakt. Hierbei wird die Schmelze
jeder Kapillarbohrung zerrissen und zu einer großen Anzahl von feinen Fasern verstreckt.
Bei diesem Prozeß reißen die Filamente vorwiegend zu Fasern ab. Dies steht im Gegensatz
zu anderen Spinnvliesprozessen, bei denen ein Faserbruch verhindert werden muß. Durch
den Primärprozeßluftstrom wird kalte Umgebungsluft, welche als Sekundärluft bezeichnet
wird, angesaugt und an die sich bildenden Fasern und Filamente geleitet. Die erzeugten
Filamente und Fasern werden somit unmittelbar unter der Düse abgekühlt. Nachfolgend
werden die Fasern auf der oben erwähnten Ablegevorrichtung zu einem Vlies abgelegt
und aufgewickelt. Eine Schmelzbindung zwischen den Fasern findet regelmäßig nicht
statt. Die Faserlängen liegen in der Regel in der Größenordnung von 5 bis 50 cm. Der
Faserdurchmesser ist sehr klein und liegt beispielsweise im Zusammenhang mit der nachfolgend
geschilderten Erfindung unter etwa 10µm.
[0006] Weitergehende Informationen zum Melt-blown-Verfahren ergeben sich aus der US-PS 3
825 379 (der Exxon Research and Ingeneering Co.) sowie der US-PS 4 714 647 (der Kimberly
Clark Corp.).
[0007] Auch die US-PS 4 869 275 spricht das Melt-blown-Verfahren zur Herstellung eines Vlieses
aus verschiedenen Ausgangsmaterialien an. Als geeignete Ausgangsmaterialien werden
Polyolefine (Polypropylen, Polyethylen und Ethylen/Propylen-Copolymere), Polystyrol,
Polyester (Polyethylenterephthalat), Nylon (6, 66 und 610), Polymethylenmethacrylate
und allgemein auch Celluloseacetat genannt. Aussagen darüber, welchen Substitutionsgrad
dieses Celluloseacetat besitzt, wenn es in dem beschriebenen Verfahren eingesetzt
wird, finden sich in dieser Patentschrift nicht. Schon der ungewöhnliche Hinweis,
daß
sogar Celluloseacetat geeignet sei ("even cellulose acetate" / sh. Sp. 5, Abs. 1), deutet
darauf hin, daß dieses nur bedingt geeignet ist. Dies steht auch mit den fachmännischen
Erkenntnissen in Übereinstimmung, daß das enge Temperaturintervall zwischen Schmelztemperatur
und Zersetzungsbereich die Überführung der Celluloseester in verarbeitbare Schmelzen,
z.B. beim Cellulosetriacetat, weitgehend ausschließt und bei niedriger schmelzenden
Celluloseacetopropionaten noch immer mit beginnender Produktschädigung verbunden ist
(vgl. Kunststoffhandbuch 3/1 Hansa-Verlag, 1992, S. 411). Sollte tatsächlich Celluloseacetat
zu einem Melt-blown-Vlies bei einer zugrunde zu legenden hohen "Schmelztemperatur"
verarbeitet werden, dann wäre damit ein unerwünschter starker Abbau verbunden. Die
Abbauprodukte würden bei verschiedenen Verwendungen sehr nachteilig wirken, so insbesondere
auch beim Einsatz als Filtermaterialien in Tabakrauchfiltern. Dieser Verwendungszweck
wird gerade in der US-PS 4 869 275 herausgestellt. Allerdings wird bei der Beschreibung
der besonders praktischen Ausführungsformen Celluloseacetat nicht in Betracht gezogen.
Aufgrund der Zersetzung von Celluloseacetat, die nach dem bekannten Verfahren zu erwarten
ist, würde die Qualität des erhaltenen Melt-blown-Vlieses auch insofern verschlechtert,
als sich kein befriedigender Weißgrad einstellt. Im Hinblick auf die Zersetzung von
Celluloseacetaten bei höheren Temperaturen sei bemerkt, daß ab 180°C eine merkliche
chemische Zersetzung eintritt, die durch u.a. Bildung von Furfural erkennbar wird.
[0008] Nach Beispiel 5 der US-PS 3 509 009 wird ein Teil Celluloseacetat und ein Teil Diethylphthalat
(als Weichmacher) bei einer Temperatur von 170°C schmelzversponnen. Hierdurch wird
zwar ein Zersetzen des eingesetzten Celluloseesters weitgehend ausgeschlossen, jedoch
werden die Produkteigenschaften unerwünschterweise vom Weichmacher dominiert. Ein
derartig hoher Weichmachergehalt grenzt die Verwendungseigenschaften dahingehend ein,
daß sich ein zu niedriger Schmelzpunkt einstellt sowie Weichmachermigration bzw. -ausschwitzen
und -ausdünsten auftreten können.
[0009] Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Melt-blown-Vlies der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden,
daß es bis zu einer Temperatur von etwa 180°C nicht thermoplastisch ist, einen wünschenswert
hohen Reflexionsfaktor bzw. Weißgrad aufweist und, wenn gewünscht, sich zu vorteilhaften
Filtermaterialien, insbesondere zu Filtermaterialien von Zigaretten und zur Filtration
von Gasen oder Flüssigkeiten, insbesondere von Blut, einsetzen läßt. Darüber hinaus
schlägt die Erfindung ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines
derartigen Melt-blown-Vlieses vor.
[0010] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß es etwa 0 bis 10 Masse-% eines
extrahierbaren Weichmachers enthält, einen Reflexionsfaktor (R∞), bestimmt nach DIN
53 145 Teil 1 (1992), von mehr als etwa 60% und der Celluloseester einen Substitutionsgrad
DS von etwa 1,5 bis 3,0 aufweist.
[0011] Die Erfindung liefert somit Zugang zu Melt-blown-Vliesen aus Celluloseester, die
wenig oder sogar keinen Weichmacher enthalten, was bisher nicht für möglich gehalten
werden konnte.
[0012] Das erfindungsgemäße Melt-blown-Vlies enthält Fasern aus Celluloseestern. Dabei kann
es sich beispielsweise um Celluloseacetat, -acetobutyrat, -acetopropionat und -propionat
und dergleichen handeln. Bevorzugt wird Celluloseacetat.
[0013] Der Substitutionsgrad DS der erfindungsgemäß eingesetzten Celluloseester liegt zwischen
etwa 1,5 bis 3,0, insbesondere zwischen etwa 1,7 bis 2,7, wobei der Bereich von etwa
2,2 bis 2,6 ganz besonders bevorzugt wird. Wird der Wert von 1,5 unterschritten, dann
ist eine Schädigung des Polymergerüstes durch Dehydratisierung zu befürchten. Zwar
läßt sich der angestrebte Erfolg auch mit einem Substitutionsgrad von etwa 3,0 erreichen,
jedoch kann bei diesem Wert bereits eine unerwünschte Kristallisation und Phasenseparation
eintreten. Diesen unerwünschten Nachteilen kann zwar mit einem höheren Gehalt an extrahierbarem
Weichmacher von bis zu etwa 10 Masse-% begegnet werden. Wird jedoch ein niedrigerer
Weichmachergehalt angestrebt, dann ist es vorteilhaft, gleichzeitig den Substitutionsgrad
DS auf mindestens etwa 2,7, insbesondere mindestens etwa 2,6 zu senken.
[0014] Trotz des ungewöhnlich guten Weißgrades, auf den noch eingegangen wird, enthält das
erfindungsgemäße Melt-blown-Vlies lediglich bis zu etwa 10 Masse-%, insbesondere etwa
2 bis 8 Masse-%, eines extrahierbaren Weichmachers, insbesondere in Form eines wasserextrahierbaren
Weichmachers. Die Erfindung trägt damit den relevanten Verwendungszwecken Rechnung,
bei denen der Weichmacheranteil nicht zu hoch sein darf, da das Produkt andernfalls
unerwünschterweise durch den Weichmacher dominiert wird. Vielmehr sollen die Produkteigenschaften
weitgehend auf den Celluloseester zurückgehen. Die genaue Einstellung des Weichmachergehaltes
innerhalb des angegebenen Rahmens von etwa 0 bis 10 Masse-% richtet sich nach dem
jeweiligen Verwendungszweck des Vlieses. Demzufolge bleibt es dem Fachmann überlassen,
hier im Einzelfall den Weichmacheranteil quantitativ im erfindungsgemäßen Rahmen zu
optimieren. So hat es sich bei der Verwendung des Melt-blown-Vlieses in Filterzigaretten
als wünschenswert erwiesen, einen Weichmachergehalt von etwa 5 bis 10 Masse-% einzustellen,
insbesondere wenn als Weichmacher Triacetin herangezogen wird. So ist es bekannt,
daß Triacetin den Geschmack des Tabakrauchs und die spezifischen Retentionen von Celluloseacetat
positiv beeinflußt. Ein über 10 Masse-% hinausgehender Weichmachergehalt würde die
Verwendungeigenschaften dahingehend eingrenzen, daß sich ein zu niedriger Schmelzpunkt
einstellt sowie Weichmachermigration bzw. -ausschwitzen und -ausdünsten und darüber
hinaus unerwünschte Verklebungen auftreten können. Ferner würde im Falle der Verwendung
in Filterstäben ein hoher Weichmachergehalt einen negativen Einfluß auf die Filterstabhärte
haben. Bei Anwendungen, die den lebensmittelrechtlichen Bestimmungen unterliegen,
wird der Weichmachergehalt im erfindungsgemäßen Rahmen möglichst niedrig gehalten,
insbesondere auf nahe 0 eingestellt. Gleiches gilt für medizinische Anwendungen, wie
z.B. in Blutfiltern.
[0015] Der im Rahmen der Erfindung eingesetzte Weichmacher muß nicht nur eine Plastifizierungswirkung
entfalten. Vielmehr muß der Weichmacher aus dem Melt-blown-Vlies, das nach Abschluß
des Herstellungsverfahrens einen über 10 Masse-% liegenden Gehalt an Weichmacher aufweist,
so weit mit einem geeigneten Lösungsmittel extrahierbar sein, daß der erfindungsgemäße
Rahmen von etwa 0 bis 10 Masse-% eingestellt wird. Dabei sollen die Celluloseester-Fasern
in ihrer chemischen und physikalischen Struktur weitgehend unverändert bleiben. Als
Weichmacher haben sich als geeignet erwiesen Triacetin, Ethylen- und Propylencarbonat,
Zitronensäuretriethylester, Triethylenglykoldiacetat, Carbowax® (Polyethylenglykole
eines MW von 200 bis 14000, hergestellt von der Firma UCC, USA) und/oder Sulfolan
(Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid). Mit besonderem Vorteil wird Triacetin herangezogen,
da es sich schnell und effektiv mit Wasser extrahieren läßt.
[0016] Der Polymerisationsgrad DP der angesprochenen Celluloseester, insbesondere des Celluloseacetats,
ist nicht kritisch und kann in einem relativ weiten Bereich liegen. Es werden jedoch
besonders vorteilhafte Ergebnisse erreicht, wenn er zwischen etwa 150 bis 400, insbesondere
zwischen etwa 180 bis 350 liegt. Beim Unterschreiten eines Polymerisationsgrades von
etwa 150 würde ein zu hoher Anteil an Oligomeren vorliegen, so daß beim Extrahieren
des Weichmachers gleichzeitig ein großer Teil des Celluloseesters extrahiert würde.
Wird der obere Grenzwert von etwa 400 überschritten, dann wird der Schmelzindex bei
dem nachstehend erläuterten Melt-blown-Verfahren zu hoch, wodurch dieses nachteilig
beeinflußt werden würde. Dieses Problem könnte sich zwar in Einzelfällen durch Anhebung
des Weichmachergehaltes reduzieren, dies würde aber bei der Verwirklichung der Erfindung
einen zusätzlichen Aufwand bedeuten, insbesondere im Zusammenhang mit der Entfernung
bzw. Rückgewinnung des Weichmachers.
[0017] Von kritischer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung im Hinblick auf die verschiedenen
Anwendungsbereiche, in denen das erfindungsgemäße Melt-blown-Vlies eingesetzt werden
kann, ein Mindestreflexionsfaktor, auch Weißgrad genannt, des Vlieses. Der Reflexionsfaktor
bzw. der Weißgrad wird nach DIN 53 145 Teil 1 (1992) entsprechend ISO 2469 (1977)
gemessen. Hierbei wird ein Elrephogerät der Firma Zeiß eingesetzt. Eine in 8 Lagen
übereinandergelegte Vliesprobe wird dabei mit einer Ullbrichtkugel diffus belichtet
und senkrecht zur Probenebene (Meßgeometrie d/0) bei 457 nm (mittels Spektralbandfilter)
gemessen. Bezogen wird hier auf den Bariumsulfat-Weißstandard. Der Reflexionsfaktor
bzw. Weißgrad liegt im Rahmen der Erfindung bei mehr als 60% , insbesondere bei mehr
als 70% oder sogar bei etwa 90%. Der Weißgrad ist insbesondere ein Maß für die Reinheit
des erfindungsgemäßen Erzeugnisses. Wäre dieses nämlich bräunlich bzw. gelblich, dann
bedeutet das, daß bei der Herstellung unerwünschte und nicht kontrollierbare Zersetzungsprodukte
entstanden sind. Die Abnehmer würden deshalb ein derartiges Produkt im Falle der Verwendung
in der Zigarettenindustrie ablehnen. Überraschenderweise kann der Nachteil eines unbefriedigenden
Weißgrades auch nicht durch die Einarbeitung von Weißpigmenten, wie Titandioxid, während
des Herstellungsverfahrens behoben werden. Er ist demzufolge eine besonders klare
Aussage über die chemische Reinheit der Celluloseester-Fasern. Dieser Gesichtspunkt
spielt in verschiedenen Bereichen eine herausragende Rolle, so beispielsweise bei
dem Einsatz des Vlieses im bio-medizinischen Bereich, insbesondere bei der Blutfiltration.
[0018] In Einzelfällen kann es von Vorteil sein, daß das Celluloseacetat in Form eines Polymerblends,
insbesondere mit aliphatischen Polyestern und/oder acetylierten Stärken, vorliegt.
Hiermit lassen sich nicht nur die gewünschten Eigenschaften optimieren, wie beispielsweise
die biologische Abbaubarkeit im Zusammenhang mit aliphatischen Polyestern (vgl. hierzu
DE-C-39 14 022), sondern es besteht darüber hinaus die Möglichkeit einer Kosteneinsparung.
Dies ergibt sich in einem anderen Anwendungsbereich aus der EP-A- 0 622 407, auf die
Bezug genommen wird.
[0019] Um die mit der Erfindung gewünschten Effekte zu erzielen, muß der Faserdurchmesser,
wie er im allgemeinen nach dem Melt-blown-Verfahren erhalten wird, unter etwa 10 µm
liegen, insbesondere zwischen etwa 2 bis 8 µm. Der Standarddurchmesser eines nach
dem Trockenspinnverfahren erhaltenen Filaments liegt dagegen im allgemeinen zwischen
etwa 15 und 40 µm. Fasern eines kleineren Durchmessers haben den Vorteil, daß sie
eine größere spezifische Oberfläche und damit auch eine größere Aktivität in den gewünschten
Einsatzgebieten, insbesondere bei der Filtration, liefern. Im Rahmen der Erfindung
lassen sich ohne weiteres Fasern eines mittleren Faserdurchmessers von weniger als
etwa 8 µm einstellen. Der besonders vorteilhafte praktische Bereich liegt zwischen
etwa 5 und 8 µm. Beim Faserdurchmesser handelt es sich um den mittleren Durchmesser.
Hier wird eine Anzahl von Faser rasterelektronenmikroskopisch vermessen und dann der
Mittelwert gebildet.
[0020] Grundsätzlich können der nach dem anschließend beschriebenen erfindungsgemäßen Melt-blown-Verfahren
erhaltenen Schmelze, falls gewünscht, Aktivsubstanzen beigefügt werden, wie z.B. Agro-Wirkstoffe,
Pharma-Wirkstoffe, selektive und andere Filtrationshilfen, z.B. zur selektiven Retention,
Aromastoffe, Zusätze zur biologischen Abbaubarkeit, etc. Sie sind vorzugsweise schmelzverträglich.
[0021] Das erfindungsgemäße Melt-blown-Vlies läßt sich vorteilhafterweise dadurch herstellten,
daß ein Celluloseester, insbesondere Celluloseacetat, eines Substitutionsgrades DS
von etwa 1,5 bis 3,0, insbesondere von etwa 1,7 bis 2,7, mit einem Weichmacher in
einem Masse-Verhältnis von etwa 2:1 bis 1:4 unter Erwärmen gemischt und in eine Schmelze
überführt wird, wobei die Mischung aus Weichmacher und Celluloseester einen Schmelzindex
MFI (210/2.16) nach DIN 53 735 von etwa 400 bis 5 g/10 min, insbesondere 300 bis 50
g/10 min, aufweist, die Schmelze in einer Melt-blown-Spinneinrichtung zu einem Melt-blown-Vlies
verarbeitet und anschließend der Weichmacher bis zu einem Anteil von etwa 0 bis 10
Masse-% mit einem Lösungsmittel für den Weichmacher extrahiert wird. Um die Ausgangsmaterialien
in eine Schmelze zu überführen, werden diese vorzugsweise auf eine Temperatur von
mehr als etwa 100°C erwärmt. Die besonders geeignete Schmelztemperatur hängt vom Einzelfall
ab und läßt sich vom Fachmann rein handwerklich ermitteln. Jedoch sollte eine Temperatur
von 240°C nicht überschritten werden, da sonst unerwünschte Zersetzungserscheinungen
auftreten.
[0022] Das erfindungsgemäß erhaltene Melt-blown-Vlies weist, wie gezeigt, einen niedrigen
Anteil an extrahierbaren Weichmacher von etwa 0 bis 10 Masse-% auf. Durch die erfindungsgemäße
Verfahrensführung wird ein Zersetzen des eingesetzten Celluloseesters weitgehend ausgeschlossen.
Dabei ist es nicht erforderlich, zur Vermeidung unerwünschter oxidativer Vorgänge
in einer Schutzgasatmosphäre zu arbeiten. Von Vorteil ist es, wenn die Schmelze unmittelbar
nach ihrer Herstellung dem Melt-blown-Verfahren unterworfen wird, da andernfalls unerwünschte
Abbaureaktionen auftreten können. Somit liegt ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens darin, daß es kontinuierlich durchgeführt werden kann. So erfolgt das Mischen
und das Spinnen vorteilhafterweise in einem einzigen Arbeitsgang, indem die Mischung
des Extruders sofort der Melt-blown-Düse zugeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
stellt somit in bezug auf die Verfahrensführung eine deutliche Vereinfachung dar.
[0023] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Melt-blown-Verfahrens ist es vorteilhaft,
wenn das Masse-Verhältnis von Weichmacher zu Celluloseester auf etwa 3:2 bis 2:3,
demzufolge bei der praktischen Ausführungsform vorzugsweise auf etwa 1:1, eingestellt
wird, was auch der Forderung der US-PS 3 509 009 entspricht. Jedoch unterscheidet
sich die vorliegende Erfindung im Verfahrensablauf von der Lehre nach der US-PS 3
509 009 dadurch, daß sie zwingend den Einsatz eines geeigneten Lösungsmittels für
den Weichmacher vorsieht. Demzufolge wird erfindungsgemäß ein Lösungsmittel zur Extraktion
des Weichmachers verwendet, das jedoch die chemische und physikalische Struktur der
Celluloseester-Fasern nicht beeinträchtigt.
[0024] Die Art des Vermischens von Weichmacher und Celluloseester, gegebenenfalls mit weiteren
Additiven, unterliegt keinen wesentlichen Beschränkungen. Es hat sich gezeigt, daß
das Mischen von Celluloseester und Weichmacher besonders vorteilhaft in einem Zweischneckenextruder
durchgeführt wird. Darin erreicht man die zum optimalen Vermischen der Ausgangsmaterialien
notwendige Scherung, was zu einer besonders vorteilhaften Homogenisierung der Ausgangsmaterialien
führt. Dabei wird es bevorzugt, einen gleichlaufenden Zweischneckenextruder zu verwenden.
[0025] Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Melt-blown-Spinneinrichtung dann besonders
vorteilhaft gesteuert, wenn an der Spinndüse und dem Spinnkopf der Spinneinrichtung
eine Temperatur von etwa 180 bis 240 °C, insbesondere von etwa 200 bis 230°C, eingestellt
wird. Wird der Wert von etwa 180°C unterschritten, dann kann das zu einer nicht ausreichenden
Feinheit des Verfahrensprodukts führen. Bei Überschreiten des oberen Grenzwertes von
240°C setzt ein unerwünschter Abbau ein.
[0026] Auf die im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Weichmacher wurde vorstehend bereits
eingegangen, insbesondere auf den vorteilhaften Einsatz des wasserextrahierbaren Weichmachers
in Form von Triacetin. Im Falle eines wasserextrahierbaren Weichmachers wird dabei
das erhaltene Melt-blown-Vlies zur Extraktion des Weichmachers einfach in ein Wasserbad
geleitet. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich hier mit dem besonderen Vorteil
ausführen, daß ein normales Wasserbad (etwa Raumtemperatur), d.h. ohne Aufheizen,
zur Extraktion herangezogen werden kann. Bei hohem Weichmachergehalt ist die Anwendung
eines heißen Extrahierbades sogar von Nachteil, da das Melt-blown-Vlies dann einen
solchen Schmelzbereich aufweist, daß dessen Struktur beeinträchtigt bzw. sogar zerstört
wird.
[0027] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das die Melt-blown-Spinneinrichtung verlassende
Vlies auf eine Ablagevorrichtung, insbesondere in Form eines Siebs bzw. Siebbandes
oder einer Siebtrommel, überführt, zur Einstellung der gewünschten Stärke gepreßt
und dann der Weichmacher extrahiert wird. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Extraktion
vor dem Verpressen durchzuführen. Wenn gewünscht, kann das Melt-blown-Vlies beim Pressen
auch strukturiert werden. Das Strukturieren erfolgt, um die für die spätere Verwendung
vorteilhafte Struktur zu erhalten, beispielsweise im Falle der Verwendung in Zigarettenfiltern
eine Längsriffelung, verbunden mit einer Oberflächenvergrößerung.
[0028] Schließlich kann es in Einzelfällen von Vorteil sein, bei der Ausbildung des Melt-blown-Vlieses
gleichzeitg Filamente, insbesondere Celluloseacetat-Filamente, einzubringen.
[0029] Hier bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten, die in der DE 35 21 221 detailliert
beschrieben sind. Es wird diesbezüglich ausdrücklich auf diese verwiesen. Im allgemeinen
führt die Einverleibung von Filamenten zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften,
insbesondere der Zugfestigkeit, des Materials.
[0030] Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn das die Spinneinrichtung verlassende Melt-blown-Vlies
zur Ausbildung eines Verbundgebildes auf einen Träger, insbesondere in Form eines
Vlieses aus einem Celluloseacetat-Filtertow, einem flächig aufbereiteten Filtertow
oder aus Papier, abgelegt wird. Im Falle der Verwendung eines Trägervlieses kann der
Fachmann, je nach Endverwendungszweck, das jeweils geeignete Vlies problemlos ermitteln.
Beispielsweise wäre im Falle der Weiterverwendung des erfindungsgemäßen Melt-blown-Vlieses
in Filterzigaretten vorzugsweise von einem Celluloseacetat-Vlies auszugehen. In Frage
kommen aber auch beliebige geschlossene Träger, wie beispielsweise das bereits erwähnte
Papier. Die jeweils erhaltenen Verbundgebilde können zur Regulierung ihrer Stärke
vorteilhafterweise gepreßt und/oder strukturiert werden.
[0031] Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das angestrebte
Melt-blown-Vlies hergestellt werden kann, ohne daß es besonderer Zusatzstoffe, wie
beispielsweise irgendwelchen Verarbeitungshilfsmitteln, bedarf.
[0032] Aufgrund der angesprochenen Eigenschaften eignet sich das erfindungsgemäße Melt-blown-Vlies
besonders vorteilhaft als Filtermaterial. Dabei wird das Vlies z.B. in Tabakrauchfiltern,
insbesondere in Zigarettenfiltern, und hier besonders in Doppelfiltern für Ultraleichtzigaretten,
zur Filtration von Gasen und Flüssigkeiten, wie beispielsweise Sterilfiltration von
Getränken sowie ganz besonders vorteilhaft zur Filtration von Blut herangezogen.
[0033] Wird das erfindungsgemäße Melt-blown-Vlies in Zigarettenfiltern verwendet, dann sind
diese leicht desintegrierbar. Des weiteren führt ein niedriger Substitutionsgrad DS
des Celluloseesters, insbesondere des Celluloseacetats, zu einer besonders günstigen
biologischen Abbaubarkeit.
[0034] Die erfindungsgemäßen Filtermaterialien zeigen nicht nur eine bessere Filterwirkung
als die bisher bekannten Materialien, sondern sie erfüllen auch uneingeschränkt die
geschmacklichen Anforderungen. Dies gilt insbesondere für Celluloseacetat in Verbindung
mit einem Restgehalt an Triacetinweichmacher.
[0035] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen noch näher erläutert.
Beispiel 1
[0036] Celluloseacetat mit einem DP von 220 und einem DS von 2,5 wurde mittels einer gravimetrischen
Dosiervorrichtung in die Einfüllöffnung der 1. Zone eines gleichläufigen 2-Schnecken-Laborextruders
mit dem Schneckendurchmesser von 25 mm, einer Länge von 48 D und 15 Zonen gegeben.
In der 2. Zone wurde Triacetin als Weichmacher im Verhältnis 2:3 (1:1,5) mittels einer
Hubkolbenpumpe zugeführt. Die Temperaturen der Zonen betrugen in der 1. und 2. Zone
30 in der 3. 110, in der 4. 150°C. Die Temperaturen der Zonen 5-11 wiesen 150 und
die Zonen 12-15 175°C auf. Bei einer Schneckendrehzahl von 150 UPM wurde eine homogene
Schmelze erhalten. Die so erhaltene Schmelze wurde über eine Runddüse kontinuierlich
in einen Strang überführt und dieser unter die Schmelztemperatur abgekühlt und mit
Hilfe eines Stranggranulators in zylindrische Granulate von 2 mm Durchmesser und 3
mm Länge zerkleinert. Das so erhaltene Granulat wurde einer Melt-Blown Labor-Spinneinrichtung,
bestehend aus Extruder, Zwischenblock, Schmelzerohr, Spinnkopfdüse, Heißlufteinrichtung,
Ablage und Wickler zugeführt. Die Temperaturen im Extruder der Melt-Blown Labor-Spinneinrichtung
wurden von 100°C am Eingang auf 170°C am Extruderaustritt gesteigert. Der Zwischenblock
und das Schmelzerohr waren auf 200°C eingestellt. Die Temperatur im Spinnkopf betrug
230°C. Die Lufttemperatur betrug 265°C. Die Luftmenge war auf 70 m
3/h eingestellt. Bei diesen Verfahrensparametern stellte sich ein Schmelzedruck von
125 bar ein. Der Massedurchsatz betrug 7,7 kg/h. Die mit der Spinneinrichtung erzeugten
Fasern wurden auf einem Ablageband abgelegt und kontinuierlich so unter der Spinneinrichtung
abgezogen, daß ein Flächengewicht von 132 g/m
2 erhalten wurde. Mittels einer Aufwickeleinrichtung wurde das Vlies zu einer Rolle
aufgewickelt. Die Vliesrolle wurde anschließend einer mit Wasser gefüllten Wascheinrichtung
bestehend aus zwei hintereinander geschalteten Trögen zugeführt und der im Vlies enthaltene
Weichmacher bis auf einen Restgehalt von 0,3 % ausgewaschen. Das Vlies wurde anschließend
mit einer Trocknungsvorrichtung bei 160°C bis auf einen Restfeuchtegehalt von 4,8
% getrocknet. Der mittlere Faserdurchmesser des so erhaltenen Vlieses lag bei 8,4
µm. Der Reflexionsfaktor (R∞) betrug, bezogen auf den Bariumsulfat-Weißstandard, 65
%.
Beispiel 2
[0037] Celluloseacetat mit einem DP von 220 und einem DS von 2,5 wurde mittels einer gravimetrischen
Dosiervorrichtung in die Einfüllöffnung der 1. Zone eines gleichläufigen 2-Schnecken
Laborextruders mit dem Schneckendurchmesser von 25 mm einer Länge von 48 D und 15
Zonen gegeben. In der 3. Zone wurde Triacetin als Weichmacher im Verhältnis 3:2 (1,5:1,0)
mittels einer Hubkolbenpumpe zugeführt. Die Temperaturen betrugen in der 1. und 2.
Zone 50 in der 3. 100 und in der 4. Zone 120°C. Die Temperaturen der Zonen 5-10 wiesen
140 und die Zonen 11-15 150°C auf. Der Massedurchsatz betrug 3,2 kg/h. Bei einer Schneckendrehzahl
von 190 UPM wurde eine homogene Schmelze erhalten. Die so erhaltene Schmelze wurde
direkt einer unter Beispiel 1 beschriebenen Labor-Melt-Blown-Spinneinrichtung zugeführt,
die jedoch im Unterschied zu Beispiel 1 keinen Extruder mehr benötigte, da das zu
verarbeitende Material bereits als Schmelze vorlag. In diesem Falle war die Melt-Blown
Spinneinheit direkt dem gleichläufigen 2-Schnecken-Laborextruder nachgeschaltet.Der
Zwischenblock und das Schmelzerohr waren auf 170°C eingestellt. Die Temperatur im
Spinnkopfdüse betrug 210°C, Lufttemperatur 255°C. Die Luftmenge war auf 60 m
3/h eingestellt. Bei diesen Verfahrensparametern stellte sich ein Schmelzedruck lediglich
von 73 bar ein. Die mit der Spinneinrichtung erzeugten Fasern wurden auf einem Ablageband
abgelegt und kontinuierlich so unter der Spinneinrichtung abgezogen, daß sich ein
Flächengewicht von 176 g/m
2 ergab. Das auf diese Weise erhaltene Vlies wurde direkt in eine wie in Beispiel 1
beschriebene Wascheinrichtung geführt und der im Vlies enthaltene Weichmacher bis
auf einen Restgehalt von 5,5 % ausgewaschen. Das Vlies wurde anschließend mit einer
Trocknungsvorrichtung bei 150°C bis auf einen Restfeuchtegehalt von 6,3 % getrocknet.
Der mittlere Faserdurchmesser des so erhaltenen Vlieses lag bei 5,7µm. Der Reflexionsfaktor
(R∞) betrug, bezogen auf den Bariumsulfat-Weißstandard, 74 %.
1. Melt-blown-Vlies auf der Basis von Celluloseestern, insbesondere von Celluloseacetat,
mit Fasern eines mittleren Faserdurchmessers von weniger als etwa 10 µm, dadurch gekennzeichnet,
daß es etwa 0 bis 10 Masse-% eines extrahierbaren Weichmachers enthält, einen Reflexionsfaktor
(R∞), bestimmt nach DIN 53 145 Teil 1 (1992), von mehr als etwa 60% und der Celluloseester
einen Substitutionsgrad DS von etwa 1,5 bis 3,0 aufweist.
2. Melt-blown-Vlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher wasserextrahierbar
ist.
3. Melt-blown-Vlies nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher
in Form von Triacetin, Ethylen- und Propylencarbonat, Zitronensäuretriethylester,
Triethylenglykoldiacetat, Polyethylenglykol mit niedrigem Molekulargewicht und/oder
Sulfolan vorliegt.
4. Melt-blown-Vlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Substitutionsgrad DS etwa 1,7 bis 2,7, insbesondere etwa 2,2 bis 2,6, beträgt.
5. Melt-blown-Vlies nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Celluloseester einen Polymerisationsgrad DP von etwa 150 bis 400, insbesondere
etwa 180 bis 350, besitzt.
6. Melt-blown-Vlies nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an Weichmacher etwa 2 bis 8 Masse-% beträgt.
7. Melt-blown-Vlies nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reflexionsfaktor (R∞) mehr als etwa 70% beträgt.
8. Melt-blown-Vlies nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Celluloseacetat in Form eines Polymerblends, insbesondere mit aliphatischen
Polyestern und/oder acetylierten Stärken, vorliegt.
9. Verfahren zur Herstellung eines Melt-blown-Vlieses nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Celluloseester, insbesondere Celluloseacetat,
eines Substitutionsgrades DS von etwa 1,5 bis 3,0, insbesondere von etwa 1,7 bis 2,7,
mit einem Weichmacher in einem Masse-Verhältnis von etwa 2:1 bis 1:4 unter Erwärmen
gemischt und in eine Schmelze überführt wird, wobei die Mischung aus Weichmacher und
Celluloseester einen Schmelzindex MFI (210/2.16) nach DIN 53 735 von etwa 400 bis
5 g/10 min, insbesondere 300 bis 50 g/10 min, aufweist, die Schmelze in einer Melt-blown-Spinneinrichtung
zu einem Melt-blown-Vlies verarbeitet und anschließend der Weichmacher bis zu einem
Anteil von etwa 0 bis 10 Masse-% mit einem Lösungsmittel für den Weichmacher extrahiert
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Masse-Verhältnis von Weichmacher
zu Celluloseester auf etwa 3:2 bis 2:3 eingestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur beim
Mischen des Weichmachers mit dem Celluloseester auf etwa 140 bis 180°C eingestellt
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur
am Spinnkopf und der Düse der Melt-blown-Spinneinrichtung auf etwa 180 bis 240°C,
insbesondere etwa 200 bis 230°C, eingestellt wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Mischen von Cellulose und Weichmacher in einem gleichlaufenden Zweischneckenextruder
durchgeführt wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
ein wasserextrahierbarer Weichmacher verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Melt-blown-Vlies
zur Extraktion des Weichmachers in ein Wasserbad geleitet wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das die Melt-blown-Spinneinrichtung verlassende Vlies auf eine Ablagevorrichtung überführt,
zur Einstellung der gewünschten Stärke gepreßt und dann extrahiert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Melt-blown-Vlies beim
Pressen strukturiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Melt-blown-Vlies
auf ein Sieb bzw. ein Siebband oder eine Siebstrommel abgelegt wird.
19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Ausbildung des Melt-blown-Vlieses gleichzeitg Filamente, insbesondere Celluloseacetat-Filamente,
eingebracht werden.
20. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Spinneinrichtung verlassende Melt-blown-Vlies zur Ausbildung eines Verbundgebildes
auf einen Träger abgelegt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Vlies aus einem
Celluloseacetat-Filtertow, einem flächig aufbereiteten Filtertow oder aus Papier ist.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundgebilde
zur Regulierung seiner Stärke gepreßt und/oder strukturiert wird.
23. Verwendung eines Melt-blown-Vlieses nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 als
Filtermaterial.
24. Verwendung eines Melt-blown-Vlieses nach Anspruch 23 in Tabakrauchfiltern. insbesondere
in Zigarettenfiltern.
25. Verwendung eines Melt-blown-Vlieses nach Anspruch 24 in Doppelfiltern für Ultraleichtzigaretten.
26. Verwendung eines Melt-blown-Vlieses nach Anspruch 23 zur Filtration von Gasen oder
Flüssigkeiten.
27. Verwendung eines Melt-blown-Vlieses nach Anspruch 26 zur Filtration von Blut.
1. Melt-blown web based on cellulose esters, especially cellulose acetate, and comprising
fibres having an average fibre diameter of less than about 10 µm, characterized in
that said web contains about 0 to 10% by mass of an extractable plasticizer and has
a reflection factor (R∞), determined according to DIN 53 145 Part 1 (1992), of more
than about 60% and the cellulose ester has a degree of substitution DS of about 1.5
to 3.0.
2. Melt-blown web according to Claim 1, characterized in that the plasticizer is water-extractable.
3. Melt-blown web according to Claim 1 or 2, characterized in that the plasticizer is
present in the form of triacetin, ethylene carbonate, propylene carbonate, triethyl
citrate, triethylene glycol diacetate, polyethylene glycol of low molecular weight
and/or sulpholane.
4. Melt-blown web according to at least one of the preceding claims, characterized in
that the degree of substitution DS is about 1.7 to 2.7, especially about 2.2 to 2.6.
5. Melt-blown web according to at least one of the preceding claims, characterized in
that the cellulose ester has a degree of polymerization DP of about 150 to 400, especially
about 180 to 350.
6. Melt-blown web according to at least one of Claim 1 to 5, characterized in that the
plasticizer content is about 2 to 8% by mass.
7. Melt-blown web according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that the
reflection factor (R∞) is more than about 70%.
8. Melt-blown web according to at least one of Claims 1 to 7, characterized in that the
cellulose acetate is present in the form of a polymer blend, especially with aliphatic
polyesters and/or acetylated starches.
9. Process for producing a melt-blown web according to at least one of the preceding
claims, characterized in that a cellulose ester, especially cellulose acetate, having
a degree of substitution DS of about 1.5 to 3.0, especially of about 1.7 to 2.7, is
mixed with a plasticizer in a mass ratio of about 2:1 to 1:4 by heating and converted
into a melt, the mixture of plasticizer and cellulose ester having a melt flow index
MFI (210/2.16) according to DIN 53 735 of about 400 to 5 g/10 min, especially 300
to 50 g/10 min, the melt is processed in a melt-blown spinning means to form a melt-blown
web and then the plasticizer is extracted with a solvent for the plasticizer down
to a plasticizer content of about 0 to 10% by mass.
10. Process according to Claim 9, characterized in that the mass ratio of plasticizer
to cellulose ester is set to about 3:2 to 2:3.
11. Process according to Claim 9 or 10, characterized in that the temperature for mixing
the plasticizer with the cellulose ester is set to about 140 to 180°C.
12. Process according to any of Claims 9 to 11, characterized in that the temperature
at the spin pack and the nozzle of the melt-blown spinning means is set to about 180
to 240°C, especially about 200 to 230°C.
13. Process according to at least one of Claims 9 to 12, characterized in that the mixing
of cellulose and plasticizer is carried out in a corotating twinscrew extruder.
14. Process according to at least one of Claims 9 to 13, characterized in that a water-extractable
plasticizer is used.
15. Process according to Claim 14, characterized in that the melt-blown web obtained is
passed into a water bath to extract the plasticizer.
16. Process according to at least one of Claims 9 to 15, characterized in that the web
from the melt-blown spinning means is directed to a laydown apparatus, pressed to
the desired thickness and then extracted.
17. Process according to Claim 16, characterized in that the melt-blown web is structured
in the course of pressing.
18. Process according to Claim 16 or 17, characterized in that the melt-blown web is laid
down on a sieve, a sieve belt or a sieve drum.
19. Process according to at least one of Claims 9 to 18, characterized in that filaments,
especially cellulose acetate filaments, are incorporated into the melt-blown web by
inserting them at the same time as the melt-blown web is formed.
20. Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the
melt-blown web from the spinning means is laid down on a support to form a composite
structure.
21. Process according to Claim 20, characterized in that the support is a web composed
of a cellulose acetate filter tow, a web comprising a filter tow which has been processed
to form a sheet or a web comprising paper.
22. Process according to Claim 20 or 21, characterized in that the composite structure
is pressed and/or structured to regulate its thickness.
23. Use of a melt-blown web according to at least one of Claims 1 to 8 as filter material.
24. Use of a melt-blown web according to Claim 23 in tobacco smoke filters, especially
cigarette filters.
25. Use of a melt-blown web according to Claim 24 in double filters for ultralight cigarettes.
26. Use of a melt-blown web according to Claim 23 for filtering gases or liquids.
27. Use of a melt-blown web according to Claim 26 for filtering blood.
1. Voile melt-blown à base d'esters de cellulose, notamment d'acétate de cellulose, comportant
des fibres ayant un diamètre moyen de moins d'environ 10 µm, caractérisé en ce qu'il
contient environ 0 à 10 % en masse d'un plastifiant extractible, il présente un facteur
de réflexion (R∞), déterminé d'après la norme DIN 53 145, Partie 1 (1992), de plus
de 60 % environ et l'ester de cellulose présente un degré de substitution DS d'environ
1,5 à 3,0.
2. Voile melt-blown suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le plastifiant
est extractible par l'eau.
3. Voile melt-blown suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plastifiant
se présente sous forme de triacétine, de carbonate d'éthylène, de carbonate de propylène,
d'ester triéthylique d'acide citrique, de diacétate de triéthylène-glycol, de polyéthylène-glycol
de bas poids moléculaire et/ou de sulfolane.
4. Voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que le degré de substitution DS est d'environ 1,7 à 2,7, notamment d'environ
2,2 à 2,6.
5. Voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que l'ester de cellulose a un degré de polymérisation DP d'environ 150 à 400,
notamment d'environ 180 à 350.
6. Voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
que la teneur en plastifiant s'élève à environ 2 à 8 % en masse.
7. Voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce
que le facteur de réflexion (R∞) s'élève à plus d'environ 70 %.
8. Voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
que l'acétate de cellulose se présente sous forme d'un blend polymère, notamment avec
des polyesters aliphatiques et/ou des amidons acétylés.
9. Procédé de production d'un voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'un ester de cellulose, notamment l'acétate de cellulose,
de degré de substitution DS d'environ 1,5 à 3,0, notamment d'environ 1,7 à 2,7, est
mélangé à chaud avec un plastifiant dans un rapport en masse d'environ 2:1 à 1:4 et
le mélange est transformé en une masse fondue, le mélange de plastifiant et d'ester
de cellulose présentant un indice de fusion MFI (210/2.16) selon la norme DIN 53 735
d'environ 400 à 5 g/10 min, notamment de 300 à 50 g/10 min, la masse fondue est transformée
en un voile melt-blown dans un dispositif de filage par soufflage à l'état fondu,
puis le plastifiant est extrait avec un solvant approprié jusqu'à une fraction d'environ
0 à 10 % en masse.
10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le rapport en masse du plastifiant
à l'ester de cellulose est ajusté à une valeur d'environ 3:2 à 2:3.
11. Procédé suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la température, lors
du mélange du plastifiant avec l'ester de cellulose, est ajustée à une valeur d'environ
140 à 180°C.
12. Procédé suivant l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la température
au niveau de la tête de filage et de la buse du dispositif de filage melt-blown est
ajustée à une valeur d'environ 180 à 240°C, notamment d'environ 200 à 230°C.
13. Procédé suivant au moins l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le
mélange de la cellulose et du plastifiant est effectué dans une extrudeuse à deux
vis synchrones.
14. Procédé suivant au moins l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'un
plastifiant extractible par l'eau est utilisé.
15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le voile melt-blown obtenu
est amené à passer dans un bain d'eau en vue de l'extraction du plastifiant.
16. Procédé suivant au moins l'une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que le
voile sortant du dispositif de filage melt-blown est transféré à un dispositif de
réception, pressé pour le réglage de l'épaisseur désirée, puis extrait.
17. Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le voile melt-blown est
structuré par pressage.
18. Procédé suivant la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le voile melt-blown
est déposé sur un tamis ou tamis à bande ou sur un tambour perforé.
19. Procédé suivant au moins l'une des revendications 9 à 18, caractérisé en ce que des
filaments, notamment des filaments d'acétate de cellulose, sont introduits en même
temps au cours de la formation du voile melt-blown.
20. Procédé suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
le voile melt-blown sortant du dispositif de filage est déposé sur un support en vue
de la formation d'un corps composite.
21. Composé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le support est une nappe
formée d'une étoupe de filtre en acétate de cellulose, d'une étoupe de filtre apprêtée
en surface ou de papier.
22. Procédé suivant la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que le corps composite
est pressé et/ou structuré pour la régulation de son épaisseur.
23. Utilisation d'un voile melt-blown suivant au moins l'une des revendications 1 à 8
comme matière filtrante.
24. Utilisation d'un voile melt-blown suivant la revendication 23 dans des filtres pour
la fumée de tabac, notamment dans des filtres de cigarettes.
25. Utilisation d'un voile melt-blown suivant la revendication 24 dans des filtres doubles
pour cigaretttes ultra-légères.
26. Utilisation d'un voile melt-blown suivant la revendication 23 pour la filtration de
gaz ou de liquides.
27. Utilisation d'un voile melt-blown suivant la revendication 26 pour la filtration de
sang.