BOLSA DE FILTRO PARA UNA ASPIRADORA, ASI COMO SU USO.

Bolsa de filtro para una aspiradora constituida por un material de filtro que comprende al menos tres capas,

estando unidas por una unión de soldadura al menos dos capas que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y al menos una capa de no tejido de fibra que contiene fibras cortadas y/o filamentos, con la condición que la proporción de área comprimida del patrón de soldadura ascienda como máximo al 5% de la superficie de la superficie permeable de la bolsa de filtro y que, referido a la superficie permeable total de la bolsa de filtro, en promedio estén presentes como máximo 19 uniones de soldadura por 10 cm2

Bolsa de filtro para una aspiradora, así como su uso.

La presente invención se refiere a una bolsa de filtro para una aspiradora que comprende al menos tres capas, estando unidas por una unión de soldadura al menos dos capas que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y una capa de no tejido de fibra, ajustándose una alta voluminosidad debido al pequeño número de uniones de soldadura por área. La invención se refiere además al uso de una bolsa de filtro de este tipo.

En los últimos años se han dado a conocer numerosos desarrollos que desde hace tiempo se ocupan de mejorar las bolsas de filtro de papel o papel y tisú de una o varias capas conocidas en el estado de la técnica. El documento DE 3 812 849 describe bolsas de filtro de polvo con una capa exterior de papel de filtro y una tela no tejida de microfibra fundida y soplada interna (Melt-Blown). Por ejemplo, los documentos US 4.589.894 y US 5.647.881 dan a conocer una bolsa de filtro de varias capas de telas no tejidas (SMS). Estas invenciones se ocupan principalmente de la mejora de la separación del polvo. En los documentos EP 1 258 277 B1 y EP 0 960 645 B1 se describen combinaciones de telas no tejidas que poseen un periodo de servicio y capacidad de separación del polvo especialmente altos. El documento EP 1 362 627 A1 describe bolsas de filtro con una construcción de varias capas en la que las distribuciones del diámetro de fibra presentan gradientes en la capa de filtro de polvo grueso y en la capa de filtro de polvo fino. En el documento EP 1 254 693 A2 se describe una bolsa de aspiradora en la que antes de una capa de filtro está presente una capa de prefiltro de una tela no tejida dispuesta en seco electrostáticamente eficaz.

Además, en el documento EP 1 197 252 A1 se describe un medio de filtro de una tela no tejida de fibra de lámina que está constituido por fibras fibriladas dispuestas en seco electrostáticamente cargadas que se unen entre sí mediante soldadura por ultrasonidos. Para conseguir una resistencia suficiente de la tela no tejida, es esencial que se presenten al menos dos puntos de soldadura por ultrasonidos por cm². De esta manera se consigue que las fibras individuales se unan directamente entre sí mediante uniones de soldadura por ultrasonidos. Como ventaja de aquel medio de filtro se nombra que la velocidad de acabado en comparación con el enfieltrado de la napa de fibras es mayor con un material no tejido de vidrio textil y puede evitarse la resistencia al aire del material no tejido de vidrio textil. En la solicitud anteriormente mencionada se prevé además que la tela no tejida de fibra de lámina también pueda unirse con otras capas de tela no tejida. En el medio de filtro del documento EP 1 197 252 A1 es sobre todo desventajoso que la capacidad de almacenamiento de polvo de este material sea insuficiente para la aplicación como medio de filtro para bolsas de aspiradora.

Partiendo de esto, es el objetivo de la presente invención especificar una bolsa de filtro cuyo material de filtro presente una densidad aparente (bulk density) especialmente baja en comparación con los que se han descrito en el estado de la técnica para conseguir una capacidad de almacenamiento de polvo superior. La bolsa de filtro deberá presentar además una construcción en la que la estructura y, por tanto, las ventajosas propiedades asociadas de la capa de fibra sin consolidar se conserven a ser posible en gran parte.

Según la invención se propone una bolsa de filtro para una aspiradora con un material de filtro que destaca especialmente porque presenta una construcción de al menos tres capas, estando unidas al menos dos capas que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y al menos una capa de no tejido de fibra por uniones de soldadura, trabajándose en las uniones de soldadura a ser posible con menos uniones de soldadura referidas al área permeable total de la bolsa de filtro. Según la presente invención esto se consigue, referido a la superficie permeable total de la bolsa de filtro, estando presentes en promedio como máximo 19 uniones de soldadura por 10 cm², preferiblemente como máximo 10 uniones de soldadura y con especial preferencia como máximo 5 uniones de soldadura. La proporción de área comprimida del patrón de soldadura asciende en este caso como máximo al 5%, preferiblemente como máximo al 2% y con especial preferencia como máximo al 1% de la superficie permeable de la bolsa de filtro.

En una forma de realización ventajosa, la bolsa de filtro presenta la característica adicional que la porosidad total promedio (Average Total Porosity) asciende al menos al 65%, preferiblemente al menos al 80%, de manera muy especialmente preferida al menos al 95%.

En otra forma de realización ventajosa, la mediana promedio del diámetro de poro (Average Median Pore Diameter) asciende al menos a 120 µm, más preferiblemente al menos a 150 µm, más preferiblemente al menos a 180 µm y de manera muy especialmente preferida al menos a 200 µm.

El procedimiento de medición para determinar la porosidad total promedio o la mediana promedio del diámetro de poro según la presente invención se describe más detalladamente mediante las Figuras 15 a 17.

Debido a que sólo está presente un pequeño número de uniones de soldadura en comparación con el material de filtro según el documento EP 1 197 252 A1, el espesor y, por tanto, la voluminosidad (bulk) del material aumenta claramente con la misma masa por unidad de superficie. Debido a la baja densidad aparente (bulk density) del material compuesto, el material presenta una alta capacidad de almacenamiento de polvo.

En relación con la geometría, es decir, la distribución de uniones de soldadura sobre la superficie permeable de la bolsa de filtro, la presente invención no está sujeta a ningún tipo de limitación con la condición de que como máximo estén presentes 19 uniones de soldadura por 10 cm², referidos a la superficie permeable de la bolsa de filtro. En este caso, las uniones de soldadura pueden estar distribuidas en principio uniformemente, es decir, a distancias igual, por toda la superficie, o bien también no uniformemente. Por tanto, la invención también comprende formas de realización en las que las uniones de soldadura sólo están presenten en un gran número en determinadas regiones y en las que luego se forman mayores superficies libres que luego se separan de nuevo por un elevado número de uniones de soldadura de una siguiente superficie libre mayor. Siempre es un criterio esencial que no se supere respectivamente el número máximo de uniones de soldadura especificado en la reivindicación 1. Además, las propias uniones de soldadura pueden formarse en diferentes geometrías. Así pueden utilizarse uniones de soldadura con forma de punto, forma de línea, forma de estrella o también forma de barra. Con respecto a la configuración exacta de las uniones de soldadura, además del número de uniones de soldadura como criterio limitante, sólo debe considerarse la proporción de área comprimida del patrón de soldadura que, como se ya expuso al principio, asciende como máximo al 5%, preferiblemente como máximo al 2% y con especial preferencia sólo como máximo al 1%.

Desde el punto de vista de los materiales, la capa de no tejido de fibra de la invención, que está presente en un material compuesto con la capa de tela no tejida, comprende todas las fibras cortadas y/o filamentos de por sí conocidos en el estado de la técnica. Por fibras cortadas también se entiende en el sentido de la invención fibras de lámina fibriladas (fibras fibriladas) y fibras onduladas, las fibras cortadas en el sentido de la invención también pueden estar cargadas en este caso, preferiblemente electrostáticamente.

Como fibras onduladas han demostrado ser especiales aquellas que presentan una estructural espacial como, por ejemplo, una estructura en zigzag, de onda y/o de espiral. La ventaja de las fibras de este tipo es que también pueden elevar claramente la voluminosidad del medio.

La fibra ondulada puede ser en este caso una fibra mecánicamente ondulada, una fibra autoondulada y/o una fibra ondulada de dos componentes. Las fibras autoonduladas se describen, por ejemplo, en la patente EP 0 854 943, así como en el documento PCT/GB 00/02998. Las fibras onduladas de dos componentes pueden obtenerse, por ejemplo, por Chisso Corporation en Japón y las fibras cortadas de poliéster onduladas del tipo espiral en Gepeco en EE.UU.

En la invención pueden utilizarse fibras cortadas que se seleccionan de fibras naturales y/o fibras químicas. Ejemplos de...

1. Bolsa de filtro para una aspiradora constituida por un material de filtro que comprende al menos tres capas, estando unidas por una unión de soldadura al menos dos capas que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y al menos una capa de no tejido de fibra que contiene fibras cortadas y/o filamentos, con la condición que la proporción de área comprimida del patrón de soldadura ascienda como máximo al 5% de la superficie de la superficie permeable de la bolsa de filtro y que, referido a la superficie permeable total de la bolsa de filtro, en promedio estén presentes como máximo 19 uniones de soldadura por 10 cm².

2. Bolsa de filtro según la reivindicación 1, caracterizada porque la porosidad total promedio asciende al menos al 65%.

3. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la porosidad total promedio asciende al menos al 80%.

4. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la porosidad total promedio asciende al menos al 95%.

5. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mediana promedio del diámetro de poro asciende al menos a 120 µm.

6. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mediana promedio del diámetro de poro asciende al menos a 150 µm.

7. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mediana promedio del diámetro de poro asciende al menos a 180 µm.

8. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mediana promedio del diámetro de poro asciende al menos a 200 µm.

9. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en promedio están presentes como máximo 10 uniones de soldadura por 10 cm².

10. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque como máximo están presentes 5 uniones de soldadura.

11. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las uniones de soldadura están distribuidas uniformemente por la superficie permeable de la bolsa de filtro.

12. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las uniones de soldadura están distribuidas irregularmente por la superficie permeable de la bolsa de filtro.

13. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unión de soldadura tiene forma de estrella, forma de punto, forma de barra y/o forma de línea.

14. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la proporción de área comprimida del patrón de soldadura asciende como máximo al 2%, con especial preferencia como máximo al 1%.

15. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las fibras cortadas poseen una longitud entre 1 y 100 mm, preferiblemente entre 3 y 70 mm.

16. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra cortada es una fibra fibrilada y/o fibra ondulada y/u otra fibra cortada.

17. Bolsa de filtro según la reivindicación precedente, caracterizada porque la fibra ondulada presenta diferentes estructuras espaciales, preferiblemente de tipo zigzag, onda y/o espiral.

18. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones 16 ó 17, caracterizada porque la fibra ondulada es una fibra mecánicamente ondulada, una fibra autoondulada y/o una fibra de dos componentes.

19. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra cortada es una fibra cortada electrostáticamente cargada.

20. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra cortada se selecciona de fibras naturales y/o fibras químicas.

21. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la masa por unidad de superficie de la capa de no tejido de fibra asciende a entre 10 y 200 g/m², preferiblemente a entre 20 y 100 g/m².

22. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de tela no tejida presenta una masa por unidad de superficie de al menos 5 g/m².

23. Bolsa de filtro según la reivindicación precedente, caracterizada porque la capa de tela no tejida es un material no tejido de vidrio textil, preferiblemente una tela hilada o una capa fundida y soplada.

24. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material compuesto está constituido por dos capas de tela no tejida entre las que está dispuesta la capa de no tejido de fibra.

25. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material compuesto está constituido por una capa de tela no tejida y una capa de no tejido hilado de filtro fino entre las que está dispuesta la capa de no tejido de fibra.

26. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material compuesto comprende al menos otra capa de tela no tejida hilada de filtro fino.

27. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las capas de no tejido hilado de filtro fino presentan diferentes propiedades de filtro.

28. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el lado del flujo de salida está dispuesta una capa de no tejido hilado de filtro fino.

29. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las otras capas están hechas de papel, material de no tejido y/o nanofibras.

30. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque todas las capas están unidas de forma continua mediante la unión de soldadura por ultrasonidos.

31. Bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque mediante la disposición de las uniones de soldadura se presenta un diseño de tipo almohadilla.

32. Uso de la bolsa de filtro según una de las reivindicaciones precedentes como bolsa de aspiradora.