BOLSA DE FILTRO PARA UNA ASPIRADORA Y USO DE LA MISMA.

Bolsa de filtro para una aspiradora, hecha de un material filtrante que comprende al menos tres capas,

en la cual, al menos dos capas, que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y al menos una capa de napa de fibras que contiene fibras cortadas y/o filamentos, están unidas por una unión de soldadura, con la condición de que la proporción del área de prensado del patrón de soldadura ascienda al 5% como máximo de la superficie permeable de la bolsa de filtro y de que existan como máximo 10 uniones de soldadura por cada 10 cm 2 , referidas a la superficie permeable de la bolsa de filtro

La presente invención se refiere a una bolsa de filtro para una aspiradora que comprende al menos tres capas, en la cual, al menos dos capas, que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y una capa de napa de fibras, están unidas por una unión de soldadura, resultando una alta voluminosidad debido al pequeño número de uniones de soldadura por área. La invención también se refiere al uso de una bolsa de filtro de este tipo.

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

Además, en el documento EP 1 197 252 A1 se describe un medio filtrante hecho de una tela de napa de fibras de lámina, que se compone de fibras fibriladas cargadas electrostáticamente y dispuestas en seco, que se unen entre sí mediante soldadura por ultrasonidos. Para que la tela no tejida logre una resistencia suficiente, es esencial que existan al menos dos puntos de soldadura por ultrasonidos por cm2. Con ello se consigue que las fibras individuales estén directamente unidas entre sí, con uniones de soldadura por ultrasonidos. Como ventaja de un medio filtrante de este tipo se cita que, en comparación con el punzonado del velo de fibras, la rapidez de fabricación es mayor con una muselina y se puede evitar la resistencia al aire de la muselina. En la solicitud anteriormente mencionada también está previsto que la tela de napa de fibras de lámina también pueda unirse con otras capas de tela no tejida. La desventaja del medio filtrante del documento EP 1 197 252 A1 consiste sobre todo en que la capacidad de almacenamiento de polvo de este material es insuficiente para su aplicación como medio filtrante en bolsas de aspiradora.

Partiendo de ello, el objetivo de la presente invención es proporcionar una bolsa de filtro cuyo material filtrante, en comparación con los que se han descrito en el estado de la técnica, tenga una densidad aparente (bulk density) especialmente baja, para lograr una capacidad superior de almacenamiento de polvo. La bolsa de filtro deberá tener además un diseño en el que la estructura y con ella, las propiedades ventajosas asociadas de la capa de fibra sin consolidar, se conserven en su mayor parte posible.

Conforme a la invención, se propone una bolsa de filtro para una aspiradora con un material filtrante que se caracteriza en particular porque tiene un diseño de al menos tres capas, en el cual, al menos dos capas compuestas de al menos una capa de tela no tejida y al menos una capa de napa de fibras están unidas mediante uniones de soldadura, y dichas uniones de soldadura se producen con las menos uniones de soldadura posibles referidas al área permeable total de la bolsa de filtro. Según la presente invención esto se alcanza si existen en promedio como máximo 10 uniones de soldadura por 10 cm2, preferiblemente como máximo 5 uniones de soldadura, referido a la superficie permeable total de la bolsa de filtro. La proporción del área de prensado del patrón de soldadura para ello asciende a un 5% como máximo, preferiblemente a un 2% como máximo y con especial preferencia, como máximo a un 1% de la superficie permeable de la bolsa de filtro.

En una forma de realización ventajosa, la bolsa de filtro tiene como característica adicional una porosidad total promedio (Average Total Porosity) que 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 conforme a la presente invención, se describe más en detalle por medio de las figuras 15 a 17.

Debido a que sólo existe un pequeño número de uniones de soldadura, en comparación con el material filtrante conforme al documento EP 1 197 252 A1, el espesor y, por tanto, la voluminosidad (bulk) del material aumenta considerablemente con la misma masa respecto a la superficie. Gracias a la baja densidad aparente (bulk density) del compuesto, el material tiene una alta capacidad de almacenamiento de polvo.

Con respecto a 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 existan como máximo 10 uniones de soldadura por cada 10 cm2, referidas a la superficie permeable de la bolsa de filtro. A este respecto, las uniones de soldadura pueden estar distribuidas básicamente de manera uniforme por toda la superficie, es decir, a igual distancia; o también de manera no uniforme. Así, la invención también comprende formas de realización en los que solo existe un alto número de uniones de soldadura en determinadas zonas y de esa manera en ellas se forman grandes superficies libres que están separadas de nuevo de una siguiente gran superficie libre por un elevado número de uniones de soldadura. Un criterio esencial en cada caso es que no se supere nunca el número máximo de uniones de soldadura especificado en la reivindicación 1. Las propias uniones de soldadura pueden también configurarse con diferentes geometrías. Así, pueden emplearse uniones de soldadura en forma de punto, en forma de línea, en forma de estrella o incluso en forma de barra. En relación 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 de prensado del patrón de soldadura que, como se ya expuso al principio, asciende como máximo a un 5%, preferiblemente como máximo a un 2% y con especial preferencia sólo como máximo a un 1%.

Desde el punto de vista de los materiales, la capa de napa de fibras 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 conocidos de por sí en el estado de la técnica. En el sentido de la invención, con fibras cortadas también se entienden las fibras de lámina fibriladas (fibras fibriladas) y fibras rizadas; las fibras cortadas en el sentido de la invención también pueden para ello estar cargadas electrostáticamente, preferiblemente.

Han resultado ser especialmente apropiadas las fibras rizadas que tienen una estructural espacial, como por ejemplo en forma de zigzag, de onda y/o de espiral. La ventaja de las fibras de este tipo es que también pueden elevar notablemente la voluminosidad del medio.

La fibra rizada puede ser aquí una fibra rizada mecánicamente, una fibra autorrizada y/o una fibra rizada de dos componentes. Las fibras autorrizadas se describen, por ejemplo, en la patente EP 0 854 943, así como en la PCT/GB 00/02998. Las fibras rizadas de dos componentes pueden obtenerse, por ejemplo, a través de Chisso Corporation en Japón y las fibras cortadas rizadas de poliéster de tipo espiral a través de Gepeco en EE.UU.

En la invención se pueden emplear fibras cortadas que se seleccionan entre fibras naturales y/o fibras químicas. Ejemplos de fibras químicas son en concreto las poliolefinas y los poliésteres. Ejemplos de fibras naturales son la celulosa, fibras de la madera, el miraguano, el lino.

La capa... [Seguir leyendo]

1. Bolsa de filtro para una aspiradora, hecha de un material filtrante que comprende al menos tres capas, en la cual, al menos dos capas, que están constituidas por al menos una capa de tela no tejida y al menos una capa de napa de fibras que contiene fibras cortadas y/o filamentos, están unidas por una unión de soldadura, con la condición de que la proporción del área de prensado del patrón de soldadura ascienda al 5% como máximo de la superficie permeable de la bolsa de filtro y de que existan como máximo 10 uniones de soldadura por cada 10 cm2, referidas a la superficie permeable de la bolsa de filtro.

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

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

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

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

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

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

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

9. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque existen como máximo 5 uniones de soldadura.

10. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las uniones de soldadura están repartidas uniformemente por toda la superficie permeable de la bolsa de filtro.

11. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las uniones de soldadura están repartidas de manera no uniforme por toda la superficie permeable de la bolsa de filtro.

12. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las uniones de soldadura tienen forma de estrella, forma de punto, forma de barra y/o forma de línea.

13. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la proporción del área de prensado del patrón de soldadura asciende al 2% como máximo, con especial preferencia, como máximo al 1%.

14. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las fibras cortadas tienen una longitud de entre 1 y 100 mm., preferiblemente entre 3 y 70 mm.

15. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra cortada es una fibra fibrilada y/o una fibra rizada y/o otra fibra cortada.

16. Bolsa de filtro conforme a la reivindicación precedente, caracterizada porque la fibra rizada tiene diferentes estructuras espaciales, preferiblemente de tipo zig-zag, ondas

o espiral.

17. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones 15 ó 16, caracterizada porque la fibra rizada es una fibra rizada mecánicamente, una fibra autorrizada y/o una fibra rizada de dos componentes.

18. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra cortada es una fibra cortada cargada electrostáticamente.

19. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fibra cortada se elige de entre fibras naturales y/o fibras químicas.

20. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la masa por superficie de la capa de tela no tejida se encuentra entre 10 y 200 g/m2, preferiblemente entre 20 y 100 g/m2.

21. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de tela no tejida tiene una masa por superficie de al menos 5 g/m2.

22. Bolsa de filtro conforme a la reivindicación precedente, caracterizada porque la capa de tela no tejida es una muselina, preferiblemente un no tejido hilado o una capa hilada por fusión.

23. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material compuesto está constituido por dos capas de tela no tejida, entre las cuales está colocada la capa de napa de fibras.

24. Bolsa de filtro conforme a 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 cuales está colocada la capa de napa de fibras.

25. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material compuesto comprende al menos otra capa de no tejido hilado de filtro fino.

26. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las capas de no tejido hilado de filtro fino tienen distintas propiedades de filtrado.

27. Bolsa de filtro conforme a 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.

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

29. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque todas las capas están unidas de forma continua por unión de soldadura por ultrasonidos.

30. Bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque mediante la disposición de las uniones de soldadura resulta una configuración en forma de almohadilla.

31. Utilización de la bolsa de filtro conforme a una de las reivindicaciones precedentes como bolsa de aspiradora.