JP3004715B2 - New filter material for surgical and clean room masks - Google Patents

New filter material for surgical and clean room masks

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JP3004715B2
JP3004715B2 JP3-502825A JP50282591A JP3004715B2 JP 3004715 B2 JP3004715 B2 JP 3004715B2 JP 50282591 A JP50282591 A JP 50282591A JP 3004715 B2 JP3004715 B2 JP 3004715B2
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filter
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laminate
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エム.,ザ サード ベンソン,ハドソン
エー. シーグフリード,キャロル
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ダブリュ.エル.ゴア アンド アソシエーツ,インコーポレイティド
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、外科用マスクおよびクリーン・ルーム用マ
スクに使用する新規なフィルター材に関するものであ
る。この新規フィルター材は、保護性不織布、または不
織布と高度の透過性を有する延伸ポリテトラフルオロエ
チレン積層体の積層体にマスクの周辺部のみにおいて、
支持構造不要の微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン
・フィルター膜結合させたものを用いたものである。本
フィルター材は、高度の濾過能および低い気流抵抗性を
有する構造を有する。また該積載体を含むフィルター材
では、糸屑の発生は少ない。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel filter material used for surgical masks and clean room masks. This new filter material is a protective non-woven fabric, or a non-woven fabric and a laminate of a stretched polytetrafluoroethylene laminate having a high degree of permeability only at the periphery of the mask,
It uses a microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane bonded to a support structure-free structure. The present filter material has a structure having a high filtering ability and low airflow resistance. Further, in the filter material including the stack, the generation of lint is small.

背景技術 歴史的には、呼吸用マスクおよび顔用マスクは、有毒
もしくは不愉快なほこり、煙、または細菌の吸入を防ぐ
ために着用されてきた。外科用マスクは、手術室のスタ
ッフなどによる汚染から患者を守るためのものである。
半導体およびコンピューター業界、および宇宙空間での
使用のための物質に関連した業界でクリーン・ルームに
おける仕業量が増大するにつれ、あるいはまた後天性免
疫不全症候群(AIDS)の出現により、顔用マスクの性能
が重大視されるようになってきた。半導体、コンピュー
ターなどの業界では、半導体チップの非常に微細なパタ
ーン、および宇宙空間に接触するほぼすべての装置の表
面の汚染を防ぐ必要がある。また、医学/外科の分野で
は、AIDSまたは肝炎にかかっている患者の体液に医療ス
タッフが接触するのを防ぐことの必要性が叫ばれてい
る。しかしいずれの場合も、より高い濾過性能を持つ、
着用性の高いマスクが求められている。クリーン・ルー
ムでの使用に際してはさらに、マスクの着用によって糸
屑が発生しない必要がある。いずれの場合でも、衛生上
および費用の点からも、マスクはディスポーサブルであ
るのが望ましい。
BACKGROUND ART Historically, respiratory and facial masks have been worn to prevent the inhalation of toxic or unpleasant dust, smoke, or bacteria. Surgical masks are intended to protect patients from contamination by operating room staff and the like.
The performance of facial masks as the volume of clean room operations increases in the semiconductor and computer industries and in the industries related to materials for use in space, or also due to the emergence of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) Is being taken seriously. In the semiconductor, computer, and other industries, there is a need to prevent very fine patterns on semiconductor chips and contamination of the surface of almost any device that comes into contact with outer space. In the medical / surgical field, there is a need to prevent medical staff from contacting the body fluids of patients with AIDS or hepatitis. However, in each case, it has higher filtration performance,
There is a demand for a highly wearable mask. Further, when used in a clean room, it is necessary that lint is not generated by wearing a mask. In either case, the mask is preferably disposable for hygiene and cost reasons.

クリーン・ルームが改良されるにつれて、クラス100
やクラス10のクリーン・ルームが、クラス1000のクリー
ン・ルームに替わって使用されるようになってきた。ク
ラス1のクリーン・ルームも、現在使用中である。この
クラスの数値が小さいほど、許容総粒子数とともに許容
最大粒子径が小さくなる。半導体業界では、クリーン度
が直接、基準に合格した製品の生産量と相関している。
Class 100 as clean rooms improve
And class 10 clean rooms have been replaced by class 1000 clean rooms. Class 1 clean rooms are also currently in use. The smaller the numerical value of this class, the smaller the allowable maximum particle diameter together with the allowable total particle number. In the semiconductor industry, cleanliness is directly correlated to the production of products that pass the standards.

想像されるとおり、クリーン度の非常に高い施設は、
このように低い粒子数を可能とするようなエア・フィル
ター、空気交換器、層流フード、建築資材を用いて設計
されている。しかし、オペレータである人間について
も、このレベル内であることが要求されているが、人体
は、粒子による主要な汚染源であることが明らかであ
る。毛髪、皮膚の粒子、衣類の糸屑、衣類に吸着してい
たほこりの飛散などいずれも、主要な汚染原因物質であ
る。これらの物質は、糸屑を出さない衣服(リントレス
・スーツ)、ヘッドギア、ブーツ、ハウ・カバーなどの
保護衣の開発によってコントロールできるようになって
きた。また解決されていない問題は、呼気による汚染で
ある。
As you can imagine, very clean facilities
Designed with air filters, air exchangers, laminar flow hoods, and building materials that allow for such low particle counts. However, although the human operator is also required to be within this level, it is clear that the human body is a major source of particulate contamination. Hair, skin particles, lint from clothing, and scattering of dust adsorbed on clothing are all major pollutants. These substances have become controllable through the development of protective clothing such as lint-free clothing (lintless suits), headgear, boots, and how covers. An unsolved problem is contamination by exhalation.

咳またはくしゃみ、および喫煙家の口や気管内の残留
物によって、呼気による汚染が生じる。喫煙家の息に
は、喫煙10分後でさえも、粒子径0.2〜0.4μmの粒子
が、非喫煙家の30〜約500倍も含まれている。通常非喫
煙家は、ほとんど粒子を吐き出していない(Hoenig,Dan
iels,J.of Environmental Sciences,48−52,March/Apri
l 1984)。
Exhaled air pollution results from coughing or sneezing, and residues in the mouth and trachea of smokers. The breath of a smoker contains particles with a particle size of 0.2-0.4 μm, even after 10 minutes of smoking, 30 to about 500 times that of a non-smoker. Non-smokers usually exhale little particles (Hoenig, Dan
iels, J. of Environmental Sciences, 48-52, March / Apri
l 1984).

さらに、クリーン・ルーム用マスクは、糸屑を出すも
のであってはならない。現在利用されているマスクの多
くが持つ最大の欠点は、糸屑の発生である。
Further, the clean room mask must not emit lint. The biggest drawback of many currently used masks is the generation of lint.

クリーン・ルームのオペレーターは、常時マスクを着
用しているため、従来のマスクを越えた着用性の高いマ
スクが、非常に望まれている。
Since clean room operators always wear masks, masks that are more wearable than conventional masks are highly desirable.

医学/外科用マスクでは、安全のために、エーロゾル
ならびに細菌の濾過能の高さが要求されており、また呼
吸し易いように、空気透過抵抗の低いことも要求されて
いる。
Medical / surgical masks require high aerosol and bacterial filtration capabilities for safety and low air permeation resistance to facilitate breathing.

空気通過抵抗は、米軍規格MIL−M−36954C、試験法
4.4.1.2.に基づいて測定する。この透過抵抗は、「デル
タP」という値で示す。「デルタP」とは、ある量の空
気を、フィルターの特定部分を透過させたときに、フィ
ルター材に生じた圧力差のことである。デルタPとは、
フィルターを通過した気流の圧力に対応した水柱ミリメ
ートルに換算して示したものである。
Air passage resistance is U.S. military standard MIL-M-36954C, test method
Measure according to 4.4.1.2. This transmission resistance is indicated by a value “Delta P”. "Delta P" refers to the pressure difference created in the filter material when a certain amount of air is passed through a particular portion of the filter. What is Delta P?
It is shown in terms of millimeters of water corresponding to the pressure of the airflow passing through the filter.

デルタPの値は、フィルターを通過する気流を測定し
たものであるため、本フィルター材からできた顔用マス
クを通して呼吸する際に感じるマスクの着用性とも相関
する。デルタP値が高いほど、フェースマスクを着用し
ている人が、つけ心地の悪さを感じるのである。
Since the value of Delta P is a measurement of the airflow passing through the filter, it also correlates with the wearability of the mask felt when breathing through a facial mask made of the present filter material. The higher the Delta P value is, the more the person wearing the face mask feels uncomfortable.

呼吸しやすいためには、デルタP値が低いことが必須
である。一方、フィルター孔が小さいほど、濾過能は上
がるが、デルタP値も上昇する傾向にある。
In order to breathe easily, a low Delta P value is essential. On the other hand, the smaller the filter hole, the higher the filterability, but the Delta P value also tends to increase.

本発明の目的は、これらの問題を解決することであ
る。
It is an object of the present invention to solve these problems.

発明の簡単な説明 本発明は、微孔性透過性フィルター膜、望ましくは、
微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン膜を、1)保護
布、または2)布と高度な透過性を有する微孔性延伸ポ
リテトラフルオロエチレンとの保護積層物とを組み合わ
せて顔用マスクとして、気流抵抗性が低い、つまりデル
タP値が低く、非常に濾過能の高いフィルター材を供給
し、さらに呼吸し易さの改善されたフィルター材を供給
することにある。数種類の構造の膜を選択し、デルタP
値を有意に増大させないフィルター膜に保護層を結合さ
せる方法を選択することによって、高気流、低デルタP
値、高濾過能が可能となった。保護布層もしくは積層物
とフィルター膜を結合する手段としては、従来の積層技
術によらず、フィルター・マスク大のサンプルの周辺部
でのみ結合させるのが望ましい。この結果、全体でのデ
ルタP値の増大を最小限にとどめた支持構造不要のフィ
ルター膜が得られた。フィルター膜を保護するために、
不織布と高度の透過性を有する微孔性延伸ポリテトラフ
ルオロエチレン膜との積層物を用いる場合、積層物の高
度の透過性を有する多孔性延伸ポリテトラフルオロエチ
レン部は、PTFEより選択する。PTFEは、透過性が高いた
め、外科用マスクに使用した場合、着用し易さという要
求は満たされる。高度な透過性を有する多孔性延伸ポリ
テトラフルオロエチレンを、複合体の両表面に配置し、
支持構造不要の濾過用微孔性延伸ポリテトラフルオロエ
チレン膜を両積層体の内側に配置することによって、デ
ルタP値が小さく、糸屑を発生しない、クリーン・ルー
ムでの使用に適した、高度に有用な複合体が得られる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a microporous permeable filter membrane, preferably
A microporous stretched polytetrafluoroethylene membrane is used as a facial mask by combining 1) a protective cloth, or 2) a protective laminate of a cloth and a microporous stretched polytetrafluoroethylene having high permeability. It is an object of the present invention to provide a filter material having a low resistance, that is, a low Delta P value and a very high filterability, and further provide a filter material having improved breathability. Select several types of membranes and select Delta P
By selecting a method of binding the protective layer to a filter membrane that does not significantly increase the value, high airflow, low delta P
Value and high filtration capacity became possible. As a means for connecting the protective cloth layer or the laminate to the filter membrane, it is preferable that the connection be made only at the peripheral portion of the filter mask-sized sample without using the conventional lamination technique. As a result, a filter membrane which does not require a support structure and which minimizes the increase in the delta P value as a whole was obtained. To protect the filter membrane,
When using a laminate of a nonwoven fabric and a microporous stretched polytetrafluoroethylene membrane having a high permeability, the porous stretched polytetrafluoroethylene portion having a high permeability of the laminate is selected from PTFE. Because of the high permeability of PTFE, the requirement of easy wearing is satisfied when used for a surgical mask. A porous stretched polytetrafluoroethylene having a high permeability is arranged on both surfaces of the composite,
By disposing a microporous stretched polytetrafluoroethylene membrane for filtration, which does not require a support structure, inside both laminates, the Delta P value is small, no lint is generated, and it is suitable for use in a clean room. Thus, a useful complex is obtained.

図面の簡単な説明 図1は、本発明の実施例の断面図である。積層複合体
(20)は、支持構造不要の微孔性延伸ポリテトラフルオ
ロエチレン・フィルター膜(1)と、2層の布(2)
を、フィルター材の周辺部で、縫製、溶接、接着、ある
いは融解接着(3)によって付着させたものである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention. The laminated composite (20) consists of a microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane (1) with no support structure and a two-layer cloth (2)
Is attached to the periphery of the filter material by sewing, welding, bonding, or fusion bonding (3).

図2は、本発明の第2の実施例であり、支持構造不要
の微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン・フィルター
膜(5)2層が、外側の2層の布(6)と、その周辺部
(7)で融解接着されて、複合体(21)を形成してい
る。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which two layers of microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane (5) having no support structure are used, and the outer two layers of cloth (6) and its periphery are provided. It is melted and bonded at the portion (7) to form the composite (21).

図3は、本発明のまた別の実施例であり、支持構造不
要の微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン・フィルタ
ー膜(8)が、非常に高度の透過性を有する多孔性延伸
PTFE膜(10)および不織布(11)からなる積層体(9)
2層と、不織布面が膜(8)と接するように結合されて
いる。積層複合体(22)は、縫い目(12)によって、そ
の周辺部を結合されている。
FIG. 3 shows yet another embodiment of the present invention, wherein a microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane (8) without a support structure comprises a porous stretch having a very high permeability.
Laminate (9) consisting of PTFE membrane (10) and non-woven fabric (11)
The two layers are joined so that the nonwoven fabric surface is in contact with the membrane (8). The laminated composite (22) is joined at its periphery by seams (12).

図4は、本発明の別の実施例であり、微孔性延伸ポリ
テトラフルオロエチレン・フィルター膜(13)が、不織
布(15)および非常に高度の透過性を有する延伸ポリテ
トラフルオロエチレン膜(16)からなる積層体(14)2
層と、コア膜(13)と接する積層体のうち1層では不織
布面がコア膜の一方の面と接し、別の1層では微孔性延
伸ポリテトラフルオロエチレン層が、コア膜(13)のも
う一方の面と接するように結合されている。これらの層
は、周辺部(17)及び点(18)において、縫製、溶接、
接着、あるいは融解接着によって結合されて、複合体
(23)を形成している。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, wherein the microporous expanded polytetrafluoroethylene filter membrane (13) comprises a nonwoven fabric (15) and an expanded polytetrafluoroethylene membrane having a very high permeability ( Laminate (14) 2 consisting of 16)
In one layer of the laminate in contact with the core film (13), the nonwoven fabric surface is in contact with one surface of the core film, and in another layer, the microporous stretched polytetrafluoroethylene layer is the core film (13). Are joined so as to be in contact with the other surface of the These layers are sewn, welded,
Bonded or fused together to form a composite (23).

発明の詳細な説明 着用性とデルタPとのバランスを決めるのは、フィル
ター材の粒子を除去する効率であり、このバランスは、
その大きさがミクロン以下のレベルである粒子やエーロ
ゾル、細菌を除去する効率と大きく関連している。本発
明の新規フィルター材では、このバランスを必要に応じ
て変えることが可能であり、つまり効率と着用性とを、
必要に応じて変えることが可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION What determines the balance between wearability and Delta P is the efficiency of removing particles of the filter material.
Its size is largely related to the efficiency of removing particles, aerosols and bacteria at submicron levels. In the novel filter material of the present invention, it is possible to change this balance as needed, that is, efficiency and wearability,
It can be changed as needed.

外科用マスクの評価については、米軍規格MIL−M−3
6954Cによって定義された基準は、試験細菌数の最低95
%の除去、つまり、同規格4.4.1.1.1.記載の試験法によ
って定められたように、細菌濾過率が95%以上とういこ
とである。粒子を除去するほか、飛散血液や他の体液な
どの液体も揆く物でなければならない。
For the evaluation of surgical masks, see US Military Standard MIL-M-3.
The criteria defined by 6954C are a minimum of 95 bacteria tested.
% Removal, i.e., a bacterial filtration rate of 95% or more, as determined by the test method described in 4.4.1.1.1 of the same standard. In addition to removing particles, liquids such as splashed blood and other body fluids must also be repulsive.

クリーン・ルーム用のフィルター材について、このよ
うに明確に定義した規格はないが、ミクロン以上のレベ
ルの粒子による汚染とともに、ミクロ以下のレベルの粒
子による汚染も関連あるのは明らかである。クリーン・
ルームでの作業用フィルター材の有効性を判定するため
に、ミクロン以下のレベルの塩化ナトリウムのエーロゾ
ルを用い、この範囲の粒子径の粒子の濾過性の試験を行
った。また、糸屑(リント)発生試験(ヘルムケ・ドラ
ム試験)を行って、いずれの複合体構造で糸屑発生がも
っとも少ないかを判定した。マスク用フィルター材の開
発はW.L.Gore and Associates,Elkton,MD.製造の、デル
タP値が1.34mmH2Oから3.32mmH2Oの範囲のフィルター膜
として、微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン膜を選
択することから始まった。該膜自体の細菌濾過能は高
く、通常はゆうに90%越える。しかし、微孔性延伸ポリ
テトラフルオロエチレン膜のみを使用するのは、非常に
薄い膜であって破損し易く、また厚みに欠けるために、
扱いにくいとの理由から、実用的ではない。そこで、膜
の保護及び支持構造とが必要であるが、これによってデ
ルタPが有意に増大してはならない。
Although there is no such well-defined standard for filter materials for clean rooms, it is clear that contamination by submicron levels as well as contamination by submicron levels are relevant. clean·
To determine the effectiveness of the filter material for working in a room, a submicron level sodium chloride aerosol was used to test the filterability of particles of this size range. In addition, a lint (Lint) generation test (Helmke / Drum test) was performed to determine which composite structure produced the least amount of lint. Development of the mask filter material WLGore and Associates, Elkton, MD. Manufacturing, delta P value as a filter membrane in the range of 1.34mmH 2 O of 3.32mmH 2 O, to select a microporous stretched polytetrafluoroethylene membrane It started with that. The membrane filtration capacity of the membrane itself is high, usually well over 90%. However, using only a microporous stretched polytetrafluoroethylene membrane is a very thin membrane that is easily broken and lacks in thickness,
Not practical, because it is cumbersome. There is a need for membrane protection and support structures, but this should not significantly increase Delta P.

開口構造を有する連続フィラメントポリプロピレン、
ポリエステルもしくはポリアミド不織布の使用は、デル
タPを過度に増大させずに、微孔性延伸ポリテトラフル
オロエチレン濾過膜を保護するのに有効であることが判
明している。1平方ヤードあたりの重量が1.0オンスか
ら1.5オンスで、Hanes Convesting Company,Conovec,NC
から発売されており、それぞれ「エリート21ホワイト
(Elite 20 White)」および「エリート45ホワイト(El
ite 45 White)」として知られている連続フィラメント
ポリプロピレン不織布が望ましい。ポリプロピレンなど
の疎水性布には、揆水性、つまり使用中に濡れないとう
い利点、及び熱可塑性であるという利点がある。熱可塑
性であると、疎水性布を、微孔性延伸ポリテトラフルオ
ロチレンフィルター膜と、熱接着あるいは溶接によって
接着することができる。
Continuous filament polypropylene having an open structure,
The use of a polyester or polyamide nonwoven has been found to be effective in protecting the microporous expanded polytetrafluoroethylene filtration membrane without unduly increasing Delta P. The weight per square yard ranges from 1.0 oz to 1.5 oz and is available from the Hanes Convesting Company, Conovec, NC
"Elite 20 White" and "Elite 45 White" (El
ite 45 White) is preferred. Hydrophobic fabrics such as polypropylene have the advantage of being water repellent, i.e., not wet during use, and of being thermoplastic. If it is thermoplastic, the hydrophobic cloth can be bonded to the microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane by thermal bonding or welding.

本複合体でのデルタP値を、約5〜6mmH2O以下、望ま
しくは4mmH2O以下とするには、フィルター膜を外側の布
地層と結合させるための従来の貼り合わせ法は避ける必
要がある。従来の熱接着法あるいは接着法を用いた場
合、デルタP値は高くなる。例えば、デルタP値が1.9m
mH2Oフィルター膜を、デルタP値が0.18mmH2Oのポリプ
ロピレン不織布と持続的熱接着により結合させたとこ
ろ、デルタP値が3.3mmH2Oの積層体が得られた。同じ微
孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン濾過膜を、同じ不
織布2層と、縫製あるいは熱接着により、大きさが4イ
ンチ×7インチのマスク大のサンプルの周囲で結合させ
たところ、デルタP値は2.4mmH2Oであり、これは、両成
分のデルタP値を加算することによって得られるデルタ
P値の理論値よりわずかに大きいだけであった。従っ
て、本発明の特性は、保護布と積層体とを、マスク大の
サンプルの周辺部においてのみ結合させたフィルター膜
の支持構造不要の構造物である。このような構造によっ
て、本発明のフィルター材の高い濾過性と非常に良好な
着用性とが一つになったのである。
Delta P values in the complex, about 5~6mmH 2 O or less, preferably in a 4mmH 2 O or less, the conventional bonding method for bonding the filter membrane and the outer fabric layer is necessary to avoid is there. When the conventional heat bonding method or the bonding method is used, the Delta P value becomes high. For example, Delta P value is 1.9m
The mH 2 O filter membranes, delta P value was coupled by continuous thermal bonding polypropylene nonwoven 0.18mmH 2 O, delta P value 3.3mmH 2 O laminate was obtained. When the same microporous stretched polytetrafluoroethylene filtration membrane was bonded to two layers of the same nonwoven fabric by sewing or thermal bonding around a mask-sized sample having a size of 4 inches × 7 inches, the delta P value was 2.4 mm H 2 O, which was only slightly greater than the theoretical value of the Delta P value obtained by adding the Delta P values of both components. Therefore, the feature of the present invention is a structure that does not require a support structure for a filter membrane in which a protective cloth and a laminate are bonded only at the periphery of a mask-sized sample. With such a structure, the high filterability and very good wearability of the filter material of the present invention have become one.

支持構造不要のフィルター膜と、連続フィラメント不
織布、もしくは該布と高度な透過性を有する延伸ポリテ
トラフルオロエチレンとの積層体とを、縫製、熱接着、
接着あるいは融着によって、マスク大のサンプルの周辺
部で結合させることが可能である。本方法によって製造
された複合体は、マスクを本体の位置に保持するための
弾性バンド、帯の取付を支持するのに十分堅固である。
該複合体を結合させるための方法としては、不織布の熱
可塑性を利用して結合させる熱接着が望ましい。
A filter membrane without a support structure and a continuous filament nonwoven fabric, or a laminate of the fabric and a highly permeable stretched polytetrafluoroethylene, are sewn, thermally bonded,
It is possible to bond the sample around the mask size by bonding or fusion. The composite produced by this method is sufficiently rigid to support the attachment of an elastic band or band to hold the mask in position on the body.
As a method for bonding the composite, thermal bonding for bonding by utilizing the thermoplasticity of the nonwoven fabric is desirable.

クリーン・ルーム用マスクに、糸屑を出さない特性を
与えるためには、高度な透過性を有する延伸ポリテトラ
フルオロエチレン膜と連続フィラメント不織布とを結合
した積層体が使用されてきた。これらの膜自体のデルタ
P値は、0.45〜0.7インチH2Oのレベルであり、「エリー
ト45ホワイト(Elite 45 White)」不織ポリプロピレン
との積層体のデルタP値は、1.5インチH2O以下であっ
た。これらの積層体の濾過能は低いものであったが、そ
の本来の使用目的は、糸屑の発生を防ぐことである。
In order to provide a lint-free property to a clean room mask, a laminate in which a stretched polytetrafluoroethylene membrane having a high permeability and a continuous filament nonwoven fabric have been used. Delta P values of these film itself is a level of from 0.45 to 0.7 inches H 2 O, delta P value of the laminate of the "Elite 45 White (Elite 45 White)" nonwoven polypropylene, 1.5 inches H 2 O It was below. Although the filterability of these laminates was low, its intended use is to prevent the generation of lint.

糸屑発生の少ないフィルター組成物は、該積層体の層
からなり、積層体の高度の透過性を有する延伸ポリテト
ラフルオロエチレン層は外側に面し、積層体の内側のポ
リプロピレン布面は、支持構造不要の微孔性延伸ポリテ
トラフルオロエチレン・フィルター膜の一面に隣接して
いる。該フィルター膜のもう一方の面には、同様のもう
一組の積層体が、積層体のポリプロピレン面が、該フィ
ルター膜と隣接し、積層体の高度の透過性を有する延伸
ポリテトラフルオロエチレン層が、外側に面するように
設置されている。
The filter composition with low lint generation consists of the layers of the laminate, with the stretched polytetrafluoroethylene layer having a high permeability of the laminate facing outward, and the polypropylene fabric surface inside the laminate supporting, Adjacent to one side of the structureless microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane. On the other side of the filter membrane, another set of similar laminates, the polypropylene side of the laminate is adjacent to the filter membrane, and a stretched polytetrafluoroethylene layer having a high permeability of the laminate. However, it is installed so that it may face the outside.

外科用マスクに使用する複合体については、クリーン
・ルーム用のこれらの複合体のマスク大サンプルの層
を、サンプルの周辺部に沿って、熱接着もしくは溶接に
よって結合させる。
For composites used in surgical masks, a layer of a mask large sample of these composites for a clean room is bonded by heat bonding or welding along the periphery of the sample.

外科用及びクリーン・ルーム用フィルター材は、上記
の原則に従って製造し、その細菌濾過能及びデルタPに
ついて試験を行った。結果を表1に示す。
Surgical and clean room filter media were prepared according to the principles described above and tested for their bacterial filtration capacity and Delta P. Table 1 shows the results.

試験を行ったいずれのサンプルも、米軍規格(同上)
によって定められた細菌濾過能基準(95%以上)に容易
に達し、デルタP値はいずれも4mmH2O以下であった。
All samples tested are U.S. military standards (ibid.)
Easily reached the bacterium filtration capacity standard (95% or more) set by the Delta P value of 4 mmH 2 O or less.

次に、塩化ナトリウム・エーロゾルを用いて、試験を
行った。これらの試験結果を、表2に示す。
Next, a test was performed using a sodium chloride aerosol. Table 2 shows the test results.

表2の結果で示されるように、濾過能は、異なる透過
性を有する微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン濾過
膜を選択することによって、調整可能であり、外側の保
護布の選択によっても、多少は調整可能である。
As shown by the results in Table 2, the filtration capacity can be adjusted by selecting microporous expanded polytetrafluoroethylene filtration membranes with different permeability, and may be slightly affected by the choice of outer protective cloth. Is adjustable.

サンプルの糸屑発生試験は、ヘルムケ・ドラム(Helm
ke Drum)試験により行った。結果は、表3に示す。
The lint generation test of the sample is performed by Helmke drum (Helm
ke Drum) test. The results are shown in Table 3.

表3に示された通り、サンプルEのように高度の透過
性を有する多孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン層を
外側に置くことによって、高度な多孔性を有する膜によ
る保護作用を受けない比較複合体(A)と比べて、糸屑
発生が67%低下した。
As shown in Table 3, by placing a porous stretched polytetrafluoroethylene layer having a high permeability as in Sample E on the outside, the comparative complex was not protected by a highly porous membrane. In comparison with (A), the generation of lint was reduced by 67%.

細菌エーロゾルの濾過 濾過材の有効性について、米軍規格MIL−M−36954C
section 4.4.1.1.1.法Iに記載された方法で試験を
行った。試験手順を以下に述べる。
Filtration of bacterial aerosols For the effectiveness of filter media, US Military Standard MIL-M-36954C
The test was performed as described in section 4.4.1.1.1. The test procedure is described below.

ウイルスエーロゾルの濾過 寒天平板には特定の被験ウイルスのホスト用細菌を含
有させた以外は、上記の細菌濾過と同様の試験を行っ
た。通常使用されたウイルスは、T7あるいはPhi−X−1
74である。
Filtration of virus aerosol The same test as the bacterial filtration described above was carried out except that the agar plate contained bacteria for host of the specific test virus. Commonly used viruses are T7 or Phi-X-1
74.

デルタP 耐通気性であるデルタPについて、米軍規格MIL−M
−36954C section 4.4.1.2.に記載された方法で試験
を行った。
Delta P For Delta P, which is breathable, US Military Standard MIL-M
The test was performed according to the method described in −36954C section 4.4.1.2.

4.4.1.2.空気交換圧一定の通気速度下で、測定表面積
内を空気を通過させるのに必要な気圧差を測定する装置
を用いて、各種素材の空気交換圧を測定する。圧力差を
測定するには、水を満たしたマノメーター(m1およびm
2)を用いる。空気流量の測定には、ロジャー・ギルモ
ント・インストルメンツ社(Roger Gilmont Instrumen
t)(R.G.I.)の流量計もしくは、それと同等の精度を
持つ流量計を用いる。流速を調整するには、電気真空ポ
ンプで、装置を通してニードル弁を用いて空気を吸引す
る。被験物質を、直径2.5cmのオリフィスに縦にいれ、
被験物質が空気流に対して一列に、かつ空気流を遮るよ
うに固定する。ポンプを作動させ、空気流量を1分あた
り8リットルに調整する。マノメーターの値m1およびm2
を読み、記録する。マスクの異なる5カ所でこの操作を
行い、測定値の平均を求める。空気交換圧は、次式に従
って、算出する。
4.4.1.2. Air exchange pressure The air exchange pressure of various materials is measured using a device that measures the pressure difference required to allow air to pass through the measured surface area under a constant ventilation rate. To measure the pressure difference, use a water filled manometer (m1 and m
Use 2). Air flow measurements were made by Roger Gilmont Instruments
t) Use a (RGI) flow meter or a flow meter with equivalent accuracy. To adjust the flow rate, an electric vacuum pump sucks air through the device using a needle valve. Place the test substance vertically in an orifice with a diameter of 2.5 cm,
The test substance is fixed in line with the air flow and so as to block the air flow. Activate the pump and adjust the air flow to 8 liters per minute. Manometer values m1 and m2
Read and record. This operation is performed at five different locations of the mask, and the average of the measured values is obtained. The air exchange pressure is calculated according to the following equation.

式中、m1は、被験物質の低圧部の5カ所でマノメー
ターNo.1を用いて求めた測定値の平均値を表す(mmH
2O)。
In the formula, m1 represents the average value of the measurement values obtained using the manometer No. 1 at five places in the low-pressure part of the test substance (mmH
2 O).

m2は、被験物質の高圧部の5カ所でマノメーターN
o.2を用いて求めた測定値の平均値を表す(mmH2O)。
m2 is the manometer N at 5 places in the high pressure section of the test substance.
Indicates the average value of the measurement values obtained using o.2 (mmH 2 O).

4.9は、被験物質の表面積(cm2)である。4.9 is the surface area (cm 2 ) of the test substance.

デルタPは、被験物質1cm2あたりの気圧差を、mmH2O
で表したものである。
Delta P is the pressure difference per cm 2 of the test substance, mmH 2 O
It is represented by

糸屑発生に関するヘルムケ・ドラム試験 環境科学推奨基準研究所(IES−RP−CC−003−87−T,
1989年10月)記載の、分離可能な粒子径0.3μmの粒子
の量を測定するためのヘルムケ・ドラム試験について、
以下に述べる。
Helmke drum test for lint generation Recommended Laboratory for Environmental Science (IES-RP-CC-003-87-T,
Helmke drum test for measuring the amount of separable particles having a particle size of 0.3 μm described in October 1989)
It is described below.

塩化ナトリウム・エーロゾル濾過能 上記の装置と同様に、フィルター材を固定密閉し、サ
ンプルを通過する空気の速度を3.2m/分に設定した装置
を用いて、塩化ナトリウム・エーロゾル濾過能を測定し
た。該流速の気流中に塩化ナトリウム・エーロゾルをよ
く混合し、それを空気フィルター材のサンプル中を通過
させる。サンプルの小片を、試験気流及び貫通気流より
採り、サンプルを、各気流中の塩化ナトリウム粒子の正
確な数を測定する二重レーザー粒子カウンターにかけ
る。貫通値とは、貫通気流中の、狭い範囲の粒子径を有
する粒子の数を、試験気流中の同範囲の粒子径の粒子の
数と比較した値にすぎない。濾過値(%)は、100−(1
00×貫通粒子率)である。
Sodium Chloride / Aerosol Filtration Capability In the same manner as in the above device, the filter material was fixed and hermetically sealed, and the sodium chloride / aerosol filtration capability was measured using a device in which the speed of air passing through the sample was set at 3.2 m / min. The sodium chloride aerosol is mixed well into the air stream at the flow rate and passed through a sample of air filter material. Small pieces of the sample are taken from the test stream and the through stream, and the sample is subjected to a dual laser particle counter that measures the exact number of sodium chloride particles in each stream. The penetration value is only the value of the number of particles having a narrow range of particle sizes in the through-flow compared to the number of particles of the same range in the test airflow. The filtration value (%) is 100- (1
00 × penetrating particle ratio).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シーグフリード,キャロル エー. アメリカ合衆国,メリーランド 21921, エルクトン,グッドネック コート 129 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 39/16 B01D 69/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Siegfried, Carroll A. United States, Maryland 21921, Elkton, Goodneck Court 129 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 39/16 B01D 69/12

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】イ.保護不織布、あるいは ロ.不織布と高度の透過性を有する延伸ポリテトラフル
オロエチレン膜を結合した保護積層体を、 1層もしくは2層以上の支持構造不要の微孔性フィルタ
ー膜に結合させた複合体からなる、外科用及びクリーン
・ルーム用マスクに使用するフィルター材であって、 イおよびロのいずれの場合も、保護不織布あるいは積層
体の不織布面が、該フィルター膜の両面と接しており、 該複合体の細菌濾過能が95%以上であり、 該フィルター膜がフィルター材の周辺材部においてのみ
イあるいはロと結合している、外科用及びクリーン・ル
ーム用マスクに使用するフィルター材。
(1) a. Protective nonwoven fabric or b. Surgical and surgical composites comprising a protective laminate comprising a nonwoven fabric and a highly permeable stretched polytetrafluoroethylene membrane bonded to one or more microporous filter membranes that do not require a support structure. A filter material used for a clean room mask, wherein in both cases (a) and (b), the protective nonwoven fabric or the nonwoven fabric surface of the laminate is in contact with both surfaces of the filter membrane, and the bacterial filtration ability of the composite The filter material used for surgical and clean room masks, wherein the filter membrane is 95% or more, and the filter membrane is bonded to a or b only in a peripheral material portion of the filter material.
【請求項2】組成物のデルタP値が5mm以下である、請
求の範囲第1項記載のフィルター材。
2. The filter material according to claim 1, wherein the delta P value of the composition is 5 mm or less.
【請求項3】組成物のデルタP値が4mm以下である、請
求の範囲第1項記載のフィルター材。
3. The filter material according to claim 1, wherein the delta P value of the composition is 4 mm or less.
【請求項4】フィルター膜が、デルタP値が1.34mmH2O
と3.32mmH2Oの間である微孔性延伸ポリテトラフルオロ
エチレンである、請求の範囲第1項記載のフィルター
材。
4. The filter membrane has a delta P value of 1.34 mmH 2 O.
2. The filter material according to claim 1, wherein the filter material is a microporous stretched polytetrafluoroethylene having a pressure of between 3.3 and 3.32 mmH2O.
【請求項5】布が、連続フィラメントポリアミド、ポリ
エステルもしくはポリオレフィンの不織布である、請求
の範囲第1項記載のフィルター材。
5. The filter material according to claim 1, wherein the fabric is a non-woven fabric of continuous filament polyamide, polyester or polyolefin.
【請求項6】布が、連続フィラメントポリプロピレン不
織布である、請求の範囲第1項記載のフィルター材。
6. The filter material according to claim 1, wherein the fabric is a continuous filament polypropylene nonwoven fabric.
【請求項7】保護積層体が、高度の透過性を有する延伸
ポリテトラフルオロエチレン膜と結合した連続フィラメ
ントポリプロピレン不織布よりなり、複合体全体が、支
持構造不要の微孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン・
フィルター膜と該保護積層体とが、該積層体の両布面が
該フィルター膜の一面と接するように結合した積層体の
2層よりなる、請求の範囲第1項記載のフィルター材。
7. The protective laminate comprises a continuous filament polypropylene nonwoven fabric bonded to a highly permeable stretched polytetrafluoroethylene membrane, the entire composite comprising a microporous stretched polytetrafluoroethylene.
2. The filter material according to claim 1, wherein the filter film and the protective laminate are composed of two layers of a laminate in which both fabric surfaces of the laminate are connected to one surface of the filter film.
【請求項8】連続フィラメント不織保護布が微孔性延伸
ポリテトラフルオロエチレンフィルター膜の一面に結合
してなる2層からなる同様の複合体と比較して、該フィ
ルター材の糸屑発生量が35%以下である、請求の範囲第
5項記載のフィルター材。
8. The amount of lint generated by the filter material as compared to a similar composite comprising two layers of a continuous filament nonwoven protective fabric bonded to one side of a microporous stretched polytetrafluoroethylene filter membrane. The filter material according to claim 5, wherein is less than or equal to 35%.
【請求項9】周辺部が縫製によって結合されている、請
求の範囲第8項記載のフィルター材。
9. The filter material according to claim 8, wherein the peripheral portions are joined by sewing.
【請求項10】周辺部が接着材によって結合されてい
る、請求の範囲第8項記載のフィルター材。
10. The filter material according to claim 8, wherein the peripheral portions are joined by an adhesive.
【請求項11】周辺部が熱接着あるいは溶接によって結
合されている、請求の範囲第8項記載のフィルター材。
11. The filter material according to claim 8, wherein the peripheral portions are joined by heat bonding or welding.
JP3-502825A 1989-12-18 1990-12-12 New filter material for surgical and clean room masks Expired - Lifetime JP3004715B2 (en)

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US45253189A 1989-12-18 1989-12-18
US452,531 1989-12-18
PCT/US1990/007429 WO1991008829A1 (en) 1989-12-18 1990-12-12 New filter media for use in surgical and clean room masks

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JPH05504717A JPH05504717A (en) 1993-07-22
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