PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69003114T2 07.04.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0506858
Titel NEUES FILTERMEDIUM ZU GEBRAUCHEN ALS CHIRURGISCHE ODER REINRAUMMASKE.
Anmelder W.L. Gore & Associates, Newark, Del., US
Erfinder BENSON, Hudson, M., III, Havre de Grace, MD 21078, US;
SIEGFRIED, Carole, A., Elkton, MD 21921, US
Vertreter Klunker, H., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Schmitt-Nilson, G., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Hirsch, P., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69003114
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 12.12.1990
EP-Aktenzeichen 919025882
WO-Anmeldetag 12.12.1990
PCT-Aktenzeichen US9007429
WO-Veröffentlichungsnummer 9108829
WO-Veröffentlichungsdatum 27.06.1991
EP-Offenlegungsdatum 07.10.1992
EP date of grant 01.09.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.1994
IPC-Hauptklasse B01D 71/36
IPC-Nebenklasse B01D 69/12   A41D 13/00   A62B 23/02   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Filtermedien für chirurgische Masken und Reinraummasken. Das neue Filtermedium verwendet freistehende, mikroporöse Filtermembranen aus expandiertem Polytetrafluorethylen, die nur am Maskenrand verbunden sind mit schützenden, nicht gewebten Gefügen oder mit Laminaten aus nicht gewebten Gefügen und hochdurchlässigen, expandierten Polytetrafluorethylen-Laminaten. Das Filtermedium ist so aufgebaut, daß es eine hohe Filtrations-Wirksamkeit und einen geringen Widerstand gegen Luftströmung aufweist. Diejenigen, die diese Laminate enthalten, verringern auch die Fussel-Erzeugung.

Hintergrund der Erfindung

Historisch wurden Atemfilter und Gesichtsmasken getragen, um den Träger gegen Einatmen von toxischen oder störenden Stäuben, Dämpfen oder Bakterien zu schützen. Chirurgische Masken waren dazu bestimmt, sowohl den Patienten gegen Kontamination durch Operationssaal- Personal als auch umgekehrt zu schützen. Mit der Zunahme an Reinraum-Tätigkeiten in der Halbleiter- und Computer-Industrie und in der Industrie, die sich mit Gegenständen zur Verwendung in der Luft- und Raumfahrt beschäftigt, und noch mehr mit dem Auftreten des Krankheitsbildes der erworbenen Immunschwäche (Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS), hat sich die Bedeutung der Gesichtsmasken-Wirksamkeit verstärkt. Im ersteren Fall besteht die Forderung , die immer feiner und feineren Gravierungen von Halbleiterchips und von faktisch allen Instrumentoberflächen, die in die Luft- und Raumfahrt gehen, gegen Kontaminierung zu schützen. In der medizinisch/chirurgischen Gemeinschaft wiederum besteht die Forderung, das medizinische Personal davor zu schützen, Körperflüssigkeiten von Patienten ausgesetzt zu werden, die AIDS oder Hepatitis haben könnten. In beiden Fällen jedoch besteht Bedarf an bequemen Masken mit wirksamerer Filtration. Für die Verwendung in Reinräumen besteht eine zusätzliche Erfordernis, daß Masken keine Fusseln erzeugen. Aus Gesundheits- und Kostengründen ist es in beiden Fällen wünschenswert, daß die Masken Einwegmasken sind.

So, wie sich Reinräume höher entwickelten, werden Reinräume der Klasse 1000 durch Reinräume der Klasse 100 und Reinräume der Klasse 10 ersetzt. In Gebrauch sind Reinräume der Klasse 1. So, wie die Klassenzahl abnimmt, nimmt die Größe des größten erlaubten Teilchens ab sowie die erlaubte Gesamtzahl. In der Halbleiter-Industrie ist der Grad an Reinheit direkt in Zusammenhang zu bringen mit dem Ertrag an annehmbarem Produkt.

Wie man erwarten würde, wurden ultrareine Anlagen mit Luftfiltern und Luftaustauschern und Abzügen mit laminarer Strömung und Baumaterialien errichtet und entworfen, um solch niedrige Teilchenzahlen zu schaffen. Es besteht jedoch noch die Notwendigkeit, daß menschliches Personal innerhalb dieser Bereiche ist, und es gibt gute Beweise dafür, daß die menschlichen Körper eine Hauptquelle der Kontaminierung durch Teilchen sind. Haar, Hautteilchen, Bekleidungsfusseln, und Freisetzung von eingeschlossenem Schmutz aus der Kleidung waren alle hauptsächliche Beiträger. Diese sind zum größten Teil mit neuen Generationen von Schutzkleidung, zu der fussellose Anzüge, Kopfbekleidung, Stiefel und Haarbedeckungen (how covers) gehören, gut unter Kontrolle. Ein Gebiet, das noch ein Problem darstellt, ist die Kontaminierung durch ausgeatmete Luft.

Kontaminierung durch ausgeatmete Luft kann auftreten durch Husten oder Niesen und auch durch Rückstände im Mund und der Luftröhre von Rauchern. Der Atem von Rauchern enthält das 30 bis etwa 500- fache an Teilchen von 0,2 bis 0,4 Mikrometern von Nichtrauchern, selbst 10 Minuten nach dem Rauchen. Nichtraucher atmen durchweg weniger Teilchen aus. (Hoenig and Daniels, J. of Environmental Sciences, 48-52, März/April 1984).

Weiterhin dürfen Masken zur Verwendung in Reinräumen keine Fussel- Erzeuger sein, was ein Hauptmangel bei vielen gängigerweise verfügbaren Masken ist.

Zusätzlich trägt Reinraum-Personal Masken während seiner gesamten Schicht, und eine Komfortverbesserung gegenüber verfügbaren Masken ist in hohem Maße wünschenswert.

Bei der medizinischen/chirurgischen Verwendung von Masken ist eine hohe Wirksamkeit hinsichtlich der Filtration von Bakterien sowie Aerosolen für die Sicherheit notwendig, und ein geringer Widerstand gegen den Durchtritt von Luft ist für den Atmungskomfort notwendig. Geringer Widerstand gegen den Durchtritt von Luft kann gemessen werden gemäß Militär-Richtlinie MIL-M-36954C, Testverfahren 4.4.1.2. Der Widerstand wird durch einen Wert, der "Delta P" genannt wird, gemessen. "Delta P" ist der Druckunterschied, der durch ein Filtermedium hervorgerufen wird, wenn ein Luftvolumen durch eine bestimmte Fläche eines Filters hindurchtritt. Delta P wird in dem Testverfahren gemessen als Millimeter einer Wassersäule, die als Reaktion auf den Druck der durch den Filter strömenden Luftströmung gebildet wird.

Da Delta P-Werte die durch einen Filter strömende Luftströmung messen, können sie mit dem Komfort, der beim Ein- und Ausatmen durch eine aus dem betreffenden Filtermedium hergestellte Gesichtsmaske erfahren wird, korrelliert werden. Je höher der Delta P- Wert, desto mehr Unbehagen erfährt der Träger einer Gesichtsmaske.

Es ist wichtig für den Atmungskomfort, daß der Delta P-Wert niedrig ist. Andererseits tritt erhöhte Filtrationswirksamkeit auf, wenn die Poren des Filters kleiner werden, aber die Delta-Werte neigen dazu anzusteigen.

Es ist das Ansprechen dieser Probleme, auf das die vorliegende Erfindung gerichtet ist.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung verwendet mikroporöse, permeable Filtermembranen, bevorzugt Membranen aus mikroporösem, expadiertem Polytetrafluorethylen, in Verbindung mit a) schützenden Gefügen oder b) schützenden Laminaten von hoch durchlässigem, mikroporösem, expandiertem Polytetrafluorethylen mit Gefügen, in Gesichtsmasken, um hoch wirksame Filtermedien mit geringem Luftströmungs-Widerstand, d.h. niedrigen Delta P-Werten, zu schaffen, und um verbesserten Atmungskomfort zu schaffen. Eine hohe Luftströmung bei niedrigen Delta P-Werten mit hoher Filtrations- Wirksamkeit wird erreicht durch die Wahl von Membranen in den verschiedenen Ausführungsarten, und durch Auswählen von Verfahren zur Verbindung der Schutzschichten mit der Filtermembran, welche die Delta P-Werte nicht bedeutsam erhöhen. Das bevorzugte Verfahren zum Verbinden von Schichten aus schützenden Stoffen oder Laminaten mit der Filtermembran ist es, sie nur am Rand von Proben von Filtermasken-Größe zu verbinden, und nicht mittels üblicher Laminierungstechniken. Das führt zu einer "frei stehenden" Filtermembran mit einem Minimum an Erhöhung des Delta P über den Aufbau. Wo Laminate aus nicht gewebten Stoffen und hoch durchlässiger, mikroporöser, expandierter Polytetrafluorethylenmembran zum Schutz der Filtermembran verwendet werden, wird der Laminatbereich aus hochdurchlässigem, porösem, expandiertem Polytetrafluorethylen ausgewählt aus einem PTFE, das so durchlässig ist, daß solche Ausführungsformen noch den Erfordernissen für komfortables Tragen entsprechen, wenn sie in chirurgischen Masken verwendet werden. Indem man die hochdurchlässigen, porösen, expandierten Polytetraflourethylen-Oberflächen auf beiden Seiten des Komposits exponiert hat, und mit der frei stehenden, mikroporösen, expandierten Polytetraflourethylen-Membran die für die Filtration verwendet wird, innerhalb beider Laminate, werden hoch wirksame Komposite mit niedrigen Delta P-Werten, die keine Fussel erzeugen, erzeugt, die zur Verwendung in Reinräumen geeignet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein Querschnitt einer Ausführungsform der Erfindung. Ein schichtförmiges Komposit (20) ist hergestellt aus einer frei stehenden, mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Filtermembran (1), die durch Nähen, Schweißen, Klebe- oder Schmelzbindung (3) rund um den Rand des Filtermediums an zwei Stoffschichten (2) befestigt ist.

Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der zwei frei stehende, mikroporöse, expandierte Polytetrafluorethylen- Filtermembranen (5) am Rand (7) an zwei äußere Stoffschichten (6) zur Bildung des Komposits (21) schmelzgebunden sind.

Figur 3 ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine frei stehende, mikroporöse, expandierte Polytetrafluorethylen- Filtermembran (8) gebunden ist an zwei Laminatschichten (9), die bestehen aus sehr hochdurchlässiger, poröser, expandierter PTFE- Membran (10) und nicht gewebtem Stoff (11), mit den Stoffoberflächen in Richtung der Membran (8). Das schichtförmige Komposit (22) ist am Rand durch eine Nähnaht (12) verbunden.

Figur 4 ist eine Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine mikroporöse, expandierte Polytetrafluorethylen-Filtermembran (13) verbunden ist mit zwei Laminaten (14), die bestehen aus nicht gewebtem Stoff (15) und sehr hochdurchlässiger, expandierter Polytetrafluorethylen-Membran (16), aber mit einer Stoffoberfläche des Laminats benachbart zur Kernmembran (13) und der mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Schicht des zweiten Laminats benachbart zur anderen Seite der Kernmembran (13). Die Schichten sind am Rand (17) und an Punkten (18) durch Nähen, Schweißen, Klebe- oder Schmelz- Bindung verbunden, um das Komposit (23) zu bilden.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Der Abstrich hinsichtlich Komfort oder Delta P bedeutet Effizienz der Filtermedien zur Entfernung von Teilchen, und dieser Abstrich geht stark die Effizienz für die Entfernung von Teilchen oder Aerosolen oder Bakterien an, deren Größe im Submikrometer-Bereich ist. Bei den neuen Filtermedien der vorliegenden Erfindung kann das Ausmaß an Kompromissen wie gewüscht variiert werden, d.h. die Effizienz und der Komfort können wie gewünscht variiert werden.

Für die Erprobung von chirurgischen Masken ist der Standard, wie er durch die Militär-Richtlinie MIL-M-36954C bestimmt ist, die Entfernung eines Minimums von 95 % der Expositions-Bakterien oder eine Bakterien-Filtrations-Wirksamkeit (BFE) von nicht weniger als 95 %, wie durch das Testverfahren 4.4.1.1.1 in der Richtlinie bestimmt. Zusätzlich zur Entfernung von Teilchen sollte die Maske auch abstoßend wirken gegen Flüssigkeit wie verspritztes Blut oder andere Körperflüssigkeiten.

Für Reinraummasken-Filtermedien existiert keine solch genau bestimmte Richtlinie, aber es ist klar, daß Submikrometer-Teilchen-Kontamination sowie Kontamination durch größere Teilchen von Bedeutung ist. Für die Beurteilung der Wirksamkeit der Filtermedien für Reinraum-Arbeiten wurde eine Exponierung mit einem Submikrometer-Natriumchlorid- Aerosol verwendet, und die Filterwirksamkeiten für diese Bereiche von Partikelgröße wurden untersucht. Zusätzlich wurden Tests auf Erzeugung von Fusseln (Helmke-Trommel-Test) durchgeführt, um zu zeigen, welche Komposit-Aufbauten am wenigsten Fusseln erzeugten.

Das Verfahren zur Enticklung von Filtermedien zur Verwendung in Masken begann mit der Auswahl von mikroporösen, expandierten Polytetraflourethylen-Membranen als die Filtermembran mit Delta P- Werten zwischen 1,34 mm Wasser und 3,32 mm Wasser, die von W.L. Gore and Associates, Elkton, MD hergestellt werden. Die Wirksamkeit hinsichtlich bakterieller Filtrationseffizienz dieser Membranen selbst ist hoch, üblicherweise gut über 90 %. Die Verwendung von mikroporöser, expandierter Polytetrafluorethylen-Membran allein ist jedoch nicht zweckmäßig, sowohl wegen der Möglichkeit der Beschädigung der sehr dünnen Membranen, als auch wegen des Mangels an Masse in den Membranen, die sie schwierig in der Handhabung macht. Daher ist ein Schutz der Membran und das Vorsehen einer unterstützenden Konstruktion erforderlich, und diese müssen in einer Weise vorgesehen werden, die das Delta P nicht bedeutsam erhöht.

Die Verwendung von nicht gewebten, fortlaufendfädigen Polypropylen- Polyester-, oder Polyamid-Stoffen mit offenen Strukturen hat sich als wirksam beim Schützen der mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Filtrationsmembran ohne außerordentliche Steigerung im Delta P erwiesen. Die bevorzugten Stoffe sind nicht gewebte Stoffe aus fortlaufendfädigem Polypropylen, die 1,0 oz/Quadrat Yard oder 1,5 oz/Quadrat Yard wiegen, die verfügbar sind von Hanes Convesting Company, Conovec, NC, und die als "Elite 21 White" bzw. "Elite 45 White" bekannt sind. Die Verwendung von hydrophoben Stoffgefügen wie denen aus Polypropylen hat die zusätzlichen Vorteile, daß sie Wasser abstoßen, nicht naß und durchweicht werden während der Verwendung und daß sie Thermoplaste sind, die an die mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Filtermembranen hitzegebunden oder geschweißt werden können.

Um den Erfordernissen eines niedrigen Delta P in den Kompositen, d.h. weniger als etwa 5 oder 6 mm Wasser oder bevorzugt weniger als 4 zu entsprechen, ist es notwendig, die klassischen, Bindungs-Laminierungs- Techniken für das Verbinden der Filtermembran mit den äußeren Stoffschichten zu vermeiden. Die Verwendung konventioneller Hitze- Verbindungen oder Klebstoff-Verbindungen führt zu höheren Delta P- Werten. Zum Beispiel führte eine Filtermembran mit einem Delta P von 1,9 mm Wasser, die kontinuierlich an einen nicht gewebten Polypropylen-Stoff mit einem Delta P von 0,18 mm Wasser hitzegebunden war, zu einem Laminat mit einem Delta P von 3,3 mm Wasser. Verbindungen der gleichen mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Filtrationsmembran mit zwei Schichten des gleichen nicht gewebten Stoffes durch Nähen oder Hitzebindung entlang des Randes einer Probe von 4 inch mal 7 inch Maskengröße führte andererseits zu einem Delta P von 2,4 mm Wasser, nur leicht höher als das theoretische Delta P, abgeleitet vom Zusammenzählen der Delta Ps für die Bestandteile. Daher ist das erfinderische Merkmal dieser Erfindung die frei stehende Gestaltung einer Filtermembran, die nur am Rand von maskengroßen Proben mit Schutzgefügen und Laminaten verbunden ist. Es ist dieser Aufbau, der zu dem unüblichen Ausmaß an Komfort in Verbindung mit guter Filtrations-Wirksamkeit der Filtermedien dieser Erfindung führt.

Solche Kombinationen aus frei stehender Filtermembran, die entweder mit fortlaufendfädigem, nicht gewebtem Stoff oder Laminaten aus diesem Stoff und hochdurchlässigem, expandiertem Polytetrafluorethylen verbunden ist, können durch Nähen, Hitzebindung, Klebebindung oder Schweißen am Rand von maskengroßen Proben verbunden werden. Komposite, die auf diese Art hergestellt sind, sind fest genug, um die Anbringung von elastischen Bändern oder Befestigungen zum Halten der Masken an ihrem Platz auszuhalten. Die bevorzugte Technik zum miteinander Verbinden der Komposite ist Hitzebindung oder Verwendung der thermoplastischen Eigenschaften des nicht gewebten Stoffs zur Schaffung der erforderlichen Bindung.

Zur Schaffung der nicht fusselnden Eigenschaften für Reinraummasken wurden gebundene Laminate der fortlaufendfädigen, nicht gewebten Stoffe mit hochdurchlässigen, expandierten Polytetrafluorethylen- Membranen verwendet. Solche Membranen haben selbst Delta P-Werte in der Größenordnung von 0,45 bis 0,7 inch Wasser und Laminate mit dem "Elite 45 White" nicht gewebten Polypropylen haben Delta P-Werte von 1,5 inch Wasser oder weniger. Diese Laminate liefern zwar eine geringe Menge an Filtrations-Wirksamkeit, aber ihre Hauptverwendung ist es, Fusselerzeugung zu verhindern.

Wenig Fusseln erzeugende Filterkomposite sind aufgebaut aus einer Schicht der Laminate, wobei der Bereich des Laminats aus hoch durchlässigem, expandiertem Polytetrafluorethylen nach außen weist und die innere Polypropylen-Stoffoberfläche des Laminats sich in Nebeneinander-Stellung mit einer Oberfläche der frei stehenden, mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Filtermembran befindet. An der zweiten Oberfläche der Filtermembran wird ein zweites, ähnliches Laminat angebracht, wieder mit der Polypropylen- Oberfläche des Laminats in Nebeneinander-Stellung mit der Filtermembran und mit dem hoch durchlässigen, expandierten Polytetrafluorethylen-Bereich des Laminats nach außen weisend.

Wie bei Kompositen für die Verwendung als chirurgische Masken, werden die Schichten dieser maskengroßen Proben dieser Komposite für die Reinraum-Verwendung auch an den Kanten durch Hitzebindung oder Schweißen entlang der Ränder der Probe miteinander verbunden.

Filtermedien für chirurgische und Reinraum-Verwendung wurden unter Verwendung der obigen Prinzipien aufgebaut und getestet auf Bakterien- Filtrations-Effizienz und Delta P. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

TABELLE I Bakterien-Filtrations-Wirksamkeit und Delta P für verschiedene Filtrations-Medien
Probe Kompositaufbau a Bauweise Bakterien-Filtrations-Wirksamkeit, % (b) Delta P, b mm Wasserdruck Hitzegebunden nur an den Kanten a. Liste der Materialien 1. 1,0 oz. fortlaufend-fädiger, nichtgewebter Polypropylen-Stoff. 2. Mikroporöse, expandierte PTFE-Membran, 1,51 mm Wasser Delta P. 3. Laminat aus 1,5 oz. fortlaufend-fädigem, nichtgewebtem Polypropylen-Stoff und mikroporöser, 4. Mikroporöses, expandiertes Polytetrafluorethylen 1,90 mm Wasser-Widerstand gegen Strömung. b. Bakterien-Filtrations-Wirksamkeit und Delta P wurden ausgeführt gemäß MIL-M-36954C. c. Viren-Filtrations-Wirksamkeit wurde ausgeführt gemäß einer Abwandlung von b.

Alle getesteten Proben bestehen leicht die Bakterien-Filtrations- Wirksamkeits-Richtlinie von 95 % oder mehr, wie sie aufgestellt ist in der Militär-Richtlinie (ibid), und die Delta P-Werte waren alle unter 4 mm Wasser.

Die Proben wurden dann Natriumchlorid-Aerosolen ausgesetzt. Diese Testergebnisse sind in Tabelle II gezeigt.

Die Filtrations-Wirksamkeit kann eingestellt werden durch Auswählen von mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen-Filtermembranen mit verschiedenen Durchlässigkeiten, und in einem geringeren Ausmaß durch die Auswahl des äußeren schützenden Stoffes, wie es in den Ergebnissen in Tabelle II gezeigt ist.

Die Proben wurden nach dem Helmke-Trommel-Test auf Fussel- Erzeugung getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt.

TABELLE II Natriumchlorid-Aerosol-Filtrations-Wirksamkeit, %
Teilchengröße Mikrometer (b) Probe Bauweise (a) a. Liste der Materialien 1. 1,0 oz. fortlaufend-fädiger, nichtgewebter Polypropylen-Stoff. 2. Mikroporöse, expandierte PTFE-Membran, 1,51 mm Wasser Delta P. 3. Laminat aus 1,5 oz. fortlaufend-fädigem, nichtgewebten Polypropylen-Stoff und mikroporöser, expandierter Polytetrafluorethylenmembran 0,74 mm Wasser Delta P, Membran Oberfläche nach außen. 4. Mikroporöses, expandiertes Polytetrafluorethylen 1,90 mm Wasser Delta P. b. Natriumchlorid-Aerosol-Filtrations-Wirksamkeit wie im experimentellen Abschnitt beschrieben.
TABELLE III Helmke-Trommel-Test auf Fusselerzeugung (a)
Partikel 0,3 Mikrometer/Minute Probe Bauweise (a) a. Liste der Materialien 1. 1,0 oz. fortlaufend-fädiger, nichtgewebter Polypropylen-Stoff. 2. Mikroporöse, expandierte PTFE-Membran, 1,51 mm Wasser Delta P. 3. Laminat aus 1,5 oz. fortlaufend-fädigem, nichtgewebten Polypropylen-Stoff und mikroporöser, expandierter Polytetrafluoroethylenmembran 0,74 mm Wasser Delta P, Membran-Oberfläche nach außen. 4. Mikroporöses, expandiertes Polytetrafluorethylen 1,90 mm Wasser Delta P.

Wie in Tabelle III gezeigt, verringerte das Ausstatten mit äußeren Oberflächenschichten aus hochdurchlässigem, porösem, expandiertem Polytetrafluorethylen, wie in Probe E verwendet, die Fusselerzeugung effektiv um 67 % gegenüber einem vergleichbaren Komposit (A), das nicht den Schutz der hoch porösen Membran hat.

Aerosol-Filtration von Bakterien

Die Wirksamkeit der Filtrations-Medien wurde getestet wie in der Militär-Richtlinie MIL-M-36954C, Abschnitt 4.4.1.1.1, Verfahren I, beschrieben. Das Verfahren wird hierin durch Bezugnahme aufgenommen.

Aerosolfiltration von Viren

Die Expositions-Untersuchung wird ausgeführt wie die Bakterien- Filtration oben, außer daß die Agar-Platten Wirtsbakterien für den spezifischen Expositions-Virus enthalten. Die gängigsten verwendeten Viren sind T7 oder Phi-X-174.

Delta P

Der Luftströmungswiderstand, Delta P, wurde getestet wie beschrieben in der Militär-Richtlinie MIL-M-36954C, Abschnitt 4.4.1.2

4.4.1.2 Luftaustauschdruck.

Eine Vorrichtung, die die Druckdifferenz mißt, die erforderlich ist, um Luft durch eine gemessene Oberfläche bei einer konstanten Luftströmungsgeschwindigkeit zu ziehen, wird verwendet, um den Luftaustauschdruck von verschiedenen Materialien zu messen. Wassergefüllte Manometer, (m&sub1;, und m&sub2;) werden verwendet, um die Druckdifferenz zu messen. Ein Roger Gilmont Instrument (R.G.I.)- Strömungsmesser oder ein Strömungsmesser von vergleichbarer Präzision wird für die Messung der Luftströmung verwendet. Eine elektrische Vakuumpumpe zieht Luft durch das Gerät, und ein Nadelventil wird verwendet, um die Strömungsgeschwindigkeit einzustellen. Das Testmaterial wird quer über der Öffnung mit 2,5 cm Durchmesser angeordnet und in einer Stellung festgeklemmt, so daß das Testmaterial in einer Linie mit und quer zur Luftströmung ist. Die Pumpe wird gestartet und die Luftströmung auf 8 Liter pro Minute eingestellt. Die Manometer m&sub1; + m&sub2; werden abgelesen und aufgezeichnet. Dieses Verfahren wird an fünf verschiedenen Bereichen der Maske ausgeführt und die abgelesenen Werte gemittelt. Der Luftaustauschdruck wird wie folgt berechnet:

Darin sind: m&sub1; = mm Wasserdruck, Manometer Nr. 1 Durchschnitt von 5 Testflächen, Niederdruckseite des Testmaterials.

m&sub2; = mm Wasserdruck, Manometer Nr. 2-Durchschnitt von 5 Testflächen, Hochdruckseite des Testmaterials.

4,9 = cm²-Fläche des Testmaterials.

Delta P = Druckdifferenz pro cm² des Testmaterials, ausgedrückt als mm Wasser.

Helmke-Trommel-Test auf Fusselerzeugung

Der Helmke-Trommel-Test zur Bestimmung des Niveaus loslösbarer Teilchen von 0,3 Mikrometer oder größer, wie beschrieben in the Institute of Environmental Sciences Recommended Practice (IES-RP- CC-003-87-T, Oktober 1989) wird hierin durch Bezugnahme aufgenommen.

Natriumchlorid-Aerosol-Filtrations-Wirksamkeit

Die Natriumchlorid-Aerosol-Filtrations-Wirksamkeit wird gemessen an einem Gerät, an dem das Filtermedium befestigt und apparatemäßig abgedichtet ist, und eine Luftgeschwindigkeit durch die Probe von 3,2 m/min wird geschaffen. Ein gut gemischtes Natriumchlorid-Aerosol in einer Luftströmung mit dieser Geschwindigkeit wird durch eine Probe des Luft-Filtermediums geleitet. Eine kleine Probe wird genommen von dem Exponierungs-Luftstrom und dem durchdringenden Luftstrom. Die Proben werden durch Doppellaser-Teilchenzähler gelenkt, die eine genaue Anzahl der Natriumchloridteilchen in jedem Luftstrom ergeben. Ein Durchdringungswert ist nichts als das Verhältnis der Teilchenzahlen innerhalb eines engen Teilchengrößen-Bereichs in dem Durchdringungs- Luftstrom verglichen mit den Teilchenzahlen innerhalb des Teilchengrößen-Bereichs in dem Exponierungs-Luftstrom. Der Wirksamkeits-Prozentwert ist 100 - (100 x Durchdringung).


Anspruch[de]

1. Filtermedien zur Verwendung in chirurgischen und Reinraummasken aufweisend ein Komposit aus einer oder mehreren Schichten freistehender, mikroporöser Filtermembran, verbunden mit:

a. einem schützenden nicht gewebten Gefüge, oder

b. einem schützenden, gebundenen Laminat aus nicht gewebten Gefüge und hochdurchlässiger, expandierter Polytetrafluorethylenmembran:

wobei in beiden Fällen das Gefüge oder die Gefügeoberfläche des Laminats in Nebeneinander-Stellung mit beiden Oberflächen der Filtermembran ist;

das Komposit eine Bakterienfiltrationseffizienz von größer als 95 % hat;

die Filtermembran nur am Umfang der Filtermedien an a. oder b. befestigt ist.

2. Filtermedien nach Anspruch 1, bei denen das Komposit ein Delta p von 5 mm oder weniger hat.

3. Filtermedien nach Anspruch 1, bei denen das Komposit ein Delta p von 4 mm oder weniger hat.

4. Filtermedien nach Anspruch 1, bei denen die Filtermembran mikroporöses, expandiertes Polytetrafluorethylen mit einem Delta p- Wert zwischen 1,34 mm Wasser und 3,32 mm Wasser ist.

5. Filtermedien nach Anspruch 1, bei denen das Gefüge fortlaufendfädiges, nicht gewebtes Polyamid, Polyester oder Polyolefin ist.

6. Filtermedien nach Anspruch 1, bei denen das Gefüge fortlaufendfädiges, nicht gewebtes Polypropylen ist.

7. Filtermedien nach Anspruch 1, bei denen die schützenden Laminate zusammengesetzt sind aus mit hochdurchlässiger, expandierter Polytetrafluorethylenmembran verbundenem fortlaufendfädigem, nicht gewebtem Polypropylengefüge, und bei dem das Gesamtkomposit besteht aus zwei Schichten des schützenden Laminats, die so mit einer freistehenden, mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen- Filtermembran verbunden sind, daß beide Gefügeoberflächen der Laminate in Nebeneinander-Stellung auf beiden Seiten der Filtermembran sind,

8. Filtermedien nach Anspruch 5, bei denen die Filtermedien weniger als 35 % der Menge an Fusseln erzeugen, die von ähnlichen Zusammensetzungen erzeugt werden, die hergestellt sind aus zwei Schichten von fortlaufendfädigem, nicht gewebtem Schutzgefüge, die mit beiden Seiten der mikroporösen, expandierten Polytetrafluorethylen- Filtermembran verbunden sind.

9. Filtermedien nach Anspruch 8, bei denen die Ränder durch Nähen verbunden sind.

10. Filtermedien nach Anspruch 8, bei denen die Ränder mit Klebstoff verbunden sind.

11. Filtermedien nach Anspruch 8, bei denen die Ränder durch Hitzebindung oder Schweißen verbunden sind.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com