DE69400490T2

DE69400490T2 - Filtermaterial, insbesondere für Filtration von Blut

Info

Publication number: DE69400490T2
Application number: DE69400490T
Authority: DE
Inventors: David G Heagle; John J Hiers
Original assignee: Lydall Inc
Current assignee: Lydall Inc
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2014-02-22
Also published as: CA2115531A1; DE69400490D1; EP0612550A1; US5290449A; JPH0731677A; ES2094027T3; CA2115531C; EP0612550B1

Description

Die WO-A-9301880 offenbart einen Blutfilter und ein Filterverfahren zum Herausfiltern von Leukozyten aus Vollblut oder aus Blutfraktionen. Das Filtermaterial ist ein formbeständiges gelegtes Faservlies mit einer Dicke von mindestens etwa 1 mm und einer Rohdichte zwischen etwa 0,05 und 0,4 g/cm³. Das Vlies hat eine Vielzahl ineinander verschlungener Textilfasern mit einem durchschnittlichen Denier zwischen etwa 0,05 und 0,75 den (1 Denier = 1/9 tex) und einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 3 mm und 15 mm. Die Textilfasern sind im wesentlichen gleichmäßig im Vlies verteilt und bilden so eine Fasermatrix, bei der zwischen den Zwischenräumen der ineinander verschlungenen Fasern Lücken vorhanden sind. In diesen Lücken sind eine Vielzahl von fibrillierten Teilchen aus einem Polymermaterial angeordnet, die eine Oberfläche zwischen etwa 5 und 60 m² pro Gramm haben. Die fibrillierten Teilchen haben eine Vielzahl feiner Fibrillen, die mit benachbarten Textilfasern verschlungen sind, so daß sich die fibrillierten Teilchen während der Blutfiltration im wesentlichen nicht aus dem Vlies lösen können. Das Gewichtsverhältnis fibrillierte Teilchen zu Textilfasern liegt zwischen etwa 1:99 und 40:60.
Wie in der WO-A-9301880 offenbart, sind für ein effizientes und wirksames Herausfiltern von Leukozyten aus Blut, das durch das Filtermaterial geleitet wird, sowohl die Fasergeometrie als auch die Oberfläche der Fasern von Bedeutung, wobei es äußerst wichtig ist, daß die Oberfläche beträchtlich größer ist als bei den herkömmlichen Blutfiltern nach dem Stand der Technik, da ansonsten der Leukozyten-Herausfilterungsgrad nicht ausreichend ist. Da beim Herausfiltern von Leukozyten die Fasergeometrie und die Oberfläche eine Rolle spielen, ist ferner auch die Tiefe (Dicke) des Filtermaterials von Bedeutung. Da die Rohdichte des Filtermaterials und die Denierzahl der Fasern die Fasergeometrie und die Oberfläche beeinflussen, sind auch sie von Bedeutung.
Um jedoch die für ein effektives Herausfiltern von Leukozyten aus dem Blut erforderliche große Filtermaterialoberfläche zu erzielen, sind die im Filtermaterial enthaltenen fibrillierten Teilchen mit ihrer sehr großen Oberfläche ausschlaggebend. Herkömmliche Textilfasern ergeben keine so großen Oberflächen des Filtermaterials, wie sie für eine hohe Leukozytenherausfilterung erforderlich sind. Die fibrillierten Teilchen sind im wesentlichen länglich geformte Teilchen mit einem länglichen Mittelteil, von dem eine große Zahl von Fibrillen radial abstehen. Im allgemeinen hat ein typisches Teilchen eine Gesamtlänge von weniger als 1000 µm, z.B. 5-300 µm, und eine Breite und eine Tiefe von etwa 0,1 bis 50 µm, z.B. 0,1 bis 5 µm.
Zwar ermöglichen die Filtermaterialien gemäß der WO-A- 9301880, wie oben kurz erläutert, ein sehr effektives Herausfiltern von Leukozyten aus Blut oder Blutfraktionen, doch hat man nun festgestellt, daß die Gesamtleistung dieser Filtermaterialien in einigen Punkten noch verbessert werden kann, wenn man bestimmte Abwandlungen vornimmt. So stellte man fest, daß der Wirkungsgrad des Filtermaterials (Prozent herausgefilterte Leukozyten pro Einheit der Dicke des Filtermaterials) erhöht werden kann. Dies bedeutet, daß zur Erzielung eines angestrebten Prozentsatzes herausgefilterter Leukozyten das vorliegende verbesserte Filtermaterial dünner sein kann als das Filtermaterial der früheren Anmeldung. Dies wiederum bedeutet, daß die Blut- oder Blutfraktionsmenge, die nach der Filtration im Filtermaterial zurückbleibt, geringer ist als beim Filtermaterial gemäß der früheren Anmeldung. Zwar ist der Unterschied zwischen den zurückgehaltenen Blutmengen absolut gesehen nicht groß, jedoch kann er, insbesondere bei bestimmten Blutfiltrationen, äußerst relevant sein.
Ferner lösen sich bei der vorliegenden Erfindung bei einem AAMI-Test (siehe Beispiel 3) weniger Fasern aus dem Filter. Bei diesem Test werden sehr strenge Maßstäbe angelegt, d.h. die Anforderungen sind höher als in der Praxis, jedoch gewährleistet dieser weithin anerkannte Test einen hohen Sicherheitsfaktor beim praktischen Einsatz der Filter.
Die vorliegende Erfindung basiert auf einer Reihe von primären und einer Reihe von sekundären Erkenntnissen. Zunächst war eine primäre Erkenntnis, daß, wenn die durchschnittliche Größe (Durchmesser und Länge) der Matrixfasern ganz allgemein geringer ist als die durchschnittliche Größe der Matrixfasern gemäß der WO-A-9301880, das Filtermaterial einen höheren Wirkungsgrad hat. Als sekundäre Erkenntnis ergab sich, daß dies insbesondere dann der Fall ist, wenn die Matrixfasern zumindest teilweise aus bestimmten Materialien, insbesondere aus Glas, bestehen.
Eine zweite primäre Erkenntnis war, daß diese durchschnittlich kleineren Matrixfasern sich trotzdem in ausreichender Weise mit den fibrillierten Teilchen verschlingen konnten, um ein Herauslösen sowohl der Matrixfasern als auch der fibrillierten Teilchen während der Blutfiltration aus dem Filtermaterial zu verhindern, wenn dem Filtermaterial ein sich unter Wärmeeinwirkung erweichendes Bindemittel zugegeben wurde.
Als sekundäre Erkenntnis ergab sich in diesem Zusammenhang, daß dem Vlies aus Matrixfasern und fibrillierten Teilchen bestimmte Bindemittel zugesetzt werden konnten, und das Vlies anschließend erhitzt werden konnte, um die Bindemittel gleichmäßig zu verteilen und so zum Abbinden zu bringen, daß die durchschnittlich kleineren Matrixfasern und die fibrillierten Teilchen so fest miteinander verbunden werden, daß sich während der Filtration von Blut oder Blutfraktionen keine signifikante Fasermenge aus dem Vlies lösen kann.
Eine primäre Erkenntnis war, daß bei Einsatz derartiger Bindemittel auch fibrillierte Teilchen mit einer größeren Oberfläche verwendet werden können, wobei sich der Wirkungsgrad des Filtermaterials erhöht, so daß die erforderliche Dicke des Filtermaterials zur Erzielung eines angestrebten Leukozyten-Herausfilterungsgrades weiter reduziert werden kann. Als sekundäre Erkenntnis ergab sich, daß durchschnittlich kleinere Matrixfasern in Kombination mit den fibrillierten Teilchen mit größerer Oberfläche verwendet werden können, wenn ein derartiges Bindemittel verwendet wird, wobei man ein Filtermaterial mit einem sehr hohen Wirkungsgrad erzielt.
Die vorliegende Erfindung stellt somit kurz gesagt ein verbessertes Filtermaterial zum Herausfiltern von Leukozyten aus einer Blutfraktion oder aus Vollblut zur Verfügung, wobei das Filtermaterial ein formbeständiges verlegtes Textilvlies mit einer Dicke von mindestens etwa 1 mm und einer Rohdichte zwischen etwa 0,05 und 0,4 g/cm³ umfaßt. Das Vlies hat eine Vielzahl von ineinander verschlungenen Textilfasern mit einem durchschnittlichen Denier zwischen etwa 0,05 und 0,75 und einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 3 mm und 15 mm. Die Textilfasern sind im wesentlichen gleichmäßig im Vlies verteilt, so daß sie eine Matrix aus Textilfasern bilden, die zwischen einander benachbarten Zwischenräumen ineinander verschlungener Fasern Lücken aufweist. Eine Vielzahl von fibrillierten Teilchen aus Polymermaterial mit einer Oberfläche von mindestens 5 m² pro Gramm (vorzugsweise jedoch weniger als 100 m² pro Gramm) sind im wesentlichen innerhalb der Lücken der Matrix angeordnet, wobei das Gewichtsverhältnis der fibrillierten Teilchen zu den Textilfasern zwischen etwa 1:99 und 40:60 liegt.
Das Vlies enthält ferner eine Vielzahl von Glasfasern (die zumindest einen Teil der Matrixfasern ausmachen), mit einem durchschnittlichen Durchmesser zwischen etwa 0,1 und 5 µm, wobei der Glasfaseranteil etwa 2 bis 85 Gew% des Vlieses ausmacht.
Dem Vlies ist ein thermoplastisches Bindemittel zugesetzt, das zumindest an den Stellen vorgesehen ist, an denen Textilfasern und Glasfasern sich überkreuzen, wobei der Bindemittelanteil 0,1 Gew% bis 10 Gew% des Vlieses ausmacht.
Das Bindemittel wird vorzugsweise als Emulsion nach der Vliesbildung auf das Vlies aufgebracht.
Figur 1 ist eine Perspektivansicht des aus dem vorliegenden Material hergestellten Filters, der so geformt ist, daß er in einen Filterträger eingelegt werden kann;
Figur 2 ist eine rein schematische Querschnittansicht eines Teils des Filters nach Figur 1 entlang der Linie I-I.
Figur 3 ist eine rein schematische Darstellung eines Teils eines fibrillierten Teilchens aus Textilfasermaterial, wie es bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Figur 4 ist eine Perspektivansicht einer anderen für die vorliegende Erfindung geeigneten Textilfaser,
Figur 5 ist ein Blockdiagramm des bevorzugten gesamten Verfahrens zur Herstellung des vorliegenden Filtermaterials, und
Figur 6 ist eine schematische Ansicht, die z.T. im geöffneten Schnitt eine typische verwendungsfähige, zusammengebaute Filteranordnung einschließlich des Filtergehäuses zeigt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Filtermaterial zum Herausfiltern von Leukozyten aus einer Blutfraktion oder aus menschlichem Vollblut zur Verfügung. Figur 1 zeigt einen derartigen Filter aus einem solchen Material. Der Filter, allgemein mit 1 bezeichnet, enthält ein Filtermaterial, das ein formbeständiges gelegtes Textilvlies ist. Wie in Figur 1 gezeigt, wird das Vlies zur Herstellung des Filters kreisförmig zugeschnitten, so daß der Filter in einen zylindrischen Filterträger eingelegt werden kann. Der Begriff "gelegtes Vlies" (engl. "laid web") wird hier in seiner üblichen technischen Bedeutung gebraucht. Bei dem Vlies kann es sich somit entweder um ein Blasvlies oder ein naßverlegtes Vlies handeln, nicht jedoch z.B. um ein genadeltes Vlies, da sich gerade beim Verlegeprozeß die Textilfasern, die Glasfasern und die fibrillierten Teilchen so ineinander verschlingen, daß die Glasfasern und die fibrillierten Teilchen in das Filtermaterial eingebunden werden. Genadelte Textilien z.B. gewährleisten keine solche Verkettung der Glasfasern und der fibrillierten Teilchen mit den Textilfasern, weshalb es erforderlich ist, daß das Vlies ein gelegtes Vlies ist.
Die Dicke T dieses Vlieses muß mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm betragen, und kann bis zu etwa 30 mm oder mehr betragen. Die Filtertiefe (im Gegensatz zur Vliestiefe) ergibt sich dadurch, daß man Filtervuese in Schichten übereinander anordnet, bis die gewünschte Filtertiefe erreicht ist. Soll beispielsweise eine Filtertiefe von 12 mm erreicht werden, und das Vlies hat eine Dicke von 2 mm, so sind sechs derartige Vliesschichten erforderlich. Anstelle von dicken, schwer herzustellenden Vliesen sind somit dünnere, leichter herzustellende Vliese bevorzugt, wobei. man dann eine geeignete Anzahl von Vliesschichten vorsieht, um die gewünschte Filterdicke zu erzielen.
Für ein effektives Herausfiltern der Leukozyten aus einer Blutfraktion oder aus Vollblut, das durch den Filter läuft, muß dieser Filter jedoch eine ausreichende Tiefe haben, damit ausreichend Gelegenheit besteht, die Leukozyten sowohl aufgrund der Geometrie der Fasern als auch aufgrund der Oberfläche der Fasern und der fibrillierten Teilchen in signifikantem Umfang im Filter zurückzuhalten. Diesbezüglich hält man eine Filtertiefe von 1 mm (1 mm Dicke des Filtermaterials) für die ungefähre wirksame Mindesttiefe, da bei einer solchen Tiefe etwa 70% der Leukozyten aus dem hindurchgeleiteten Blut herausgefiltert werden und eine Herausfilterung von 70% bis 75% in etwa als Mindestentfernungsrate für eine effektive Leukozytenherausfilterung gilt, obwohl es auch bei geringeren Tiefen zu einer gewissen Herausfilterung kommt.
Beträgt die Tiefe des Filters jedoch etwa 2 mm, so erhöht sich der Prozentsatz der herausgefilterten Leukozyten auf etwa 80% bis 85% und darüber. Ist der Filter etwa 6 mm dick, so erhöht sich der Prozentsatz der herausgefilterten Leukozyten auf etwa 99%. Beträgt die Dicke des Filters etwa 8 mm, so liegt der Prozentsatz der herausgefilterten Leukozyten mindestens bei 99%. Ab etwa 15 mm Tiefe erhöht sich jedoch der Druckabfall im Filter beim Filtern von Blut beträchtlich. Der Druckabfall erhöht sich weiter mit zunehmender Filtertiefe, und ab etwa 20 mm Filtertiefe ist der Druckabfall größer, als es für die übliche Blutfiltration wünschenswert ist. Aus diesen Gründen liegt die Filtertiefe gewöhnlich zwischen etwa 2 und 20 mm, wenngleich in besonderen Fällen, bei denen der Druckabfall irrelevant ist, Tiefen von mehr als 20 mm und bis zu etwa 30 mm verwendet werden können, und in Fällen, in denen die Leukozytenherausfilterung nicht im Vordergrund steht, Tiefen von nur etwa 1 mm verwendet werden können. Die Filtertiefe ist auch in bezug auf den Prozentsatz der herausgefilterten Leukozyten als eine Funktion des Blutdurchsatzes von Bedeutung. Ist der Filter beispielsweise zu dünn, so erreicht man z.B. für die ersten 200 ml Blut eine Herausfilterungsrate von 99%, bei den nächsten 200 ml Blut jedoch sinkt die Herausfilterungsrate auf 94%.
Die Gesamt-Rohdichte des Filtermaterials muß zwischen etwa 0,05 und 0,4 g/cm³ liegen. Selbstverständlich steht die Dichte des Filtermaterials zur Fasergeometrie in Beziehung. Letztere spielt, wie oben erwähnt, eine wichtige Rolle sowohl für das Herausfiltern der Leukozyten als auch zur Sicherstellung, daß die fibrillierten Teilchen fest und dauerhaft im Filtermaterial verankert sind. Diese Dichte ist die Dichte des gelegten (trockenen) Vlieses vor dem Hinzufügen von Bindemittel. Sie beinhaltet ferner keine Füllstoffe oder dergleichen und abgesehen von dem weiter unten erwähnten Vorgehen auch kein absichtliches Zusammendrücken des Vlieses. Bei einer Dichte, die beträchtlich unter 0,05 liegt, reicht die Menge der Fasern im Filtermaterial einfach nicht aus, um eine große Zahl von Zwischenräumen zwischen den Fasern zu gewährleisten und damit die fibrillierten Teilchen fest im Filtermaterial zu verankern. Bei einer Dichte von über ungefähr 0,4 ist die Fasermenge, die ein derartiges Verankern der fibrillierten Teilchen gewährleisten würde, überschritten, und die zusätzliche Dichte führt lediglich zu einem erhöhten Druckabfall ohne eine deutliche Verbesserung des Filtermaterials. Die Dichte des gelegten Vlieses muß somit zwischen etwa 0,05 und 0,4 g/cm³ liegen.
Selbstverständlich hängt die Dichte eines gelegten Faservlieses von dem Verfahren zum Messen dieser Dichte ab, da eine Dickenmessung durchgeführt werden muß, um die Dichte zu bestimmen, und da die Dicke unterschiedlich definiert werden kann. Im allgemeinen wird bei Textilvliesen die Dicke gemessen, nachdem ein Gewichtselement auf das Vlies aufgelegt wurde, um eine scharf begrenzte Oberkante zu erzielen. Dieses Gewicht kann von Filtermaterial zu Filtermaterial verschieden sein, und muß lediglich schwer genug sein, um eine scharf begrenzte Oberkante zu erzeugen. Im allgemeinen erzeugt ein Gewicht zwischen etwa 35,7 bis etwa 69,8 g/cm² (230 g bis etwa 450 g pro Quadratzoll) eine solche scharf begrenzte Oberkante.
Wie in der Figur 2 zu sehen ist, die eine rein schematische Teilansicht eines Querschnitts des Filters 1 gemäß Figur 1 zeigt, enthält das Filtermaterial eine Vielzahl von Matrix- Textilfasern 5. Dabei gewährleistet das vorliegende Filtermaterial eine hohe Leukozyten-Herausfilterungsrate, da die Matrixtextilfasern die fibrillierten Teilchen voneinander getrennt halten, so daß deren große Oberfläche nicht durch Koaleszenz oder Komprimierung verdeckt bzw. verringert wird. Die durchschnittliche Denierzahl und die durchschnittliche Länge der Matrixtextilfasern könnten sich aus einer Mischung aus kurzen Fasern mit sehr niedrigem Denier und langen Fasern mit sehr hohem Denier ergeben, jedoch ist dies nicht beabsichtigt, da damit nicht die oben beschriebene Fasergeometrie erreicht würde. Um eine geeignete durchschnittliche Länge und durchschnittliche Denierzahl zu erzielen, haben somit mindestens 60% der Matrixtextilfasern eine Länge von etwa 3 bis 15 mm und eine Denierzahl im Bereich von etwa 0,05 bis 0,75, und vorzugsweise liegen mindestens 70%, besser noch mindestens 80 bis 85% innerhalb der angegebenen Bereiche.
Wie oben erwähnt, muß sichergestellt sein, daß die Matrixtextilfasern im wesentlichen gleichmäßig im Vlies verteilt sind, so daß auch die Zwischenräume entsprechend gleichmäßig verteilt sind und sich die Matrixglasfasern und fibrillierten Teilchen gleichmäßig im Filtermaterial verankern. Dabei müssen die Matrix-Textilfasern so ineinander verschlungen sein, daß die Matrixglasfasern und die fibrillierten Teilchen sich ihrerseits so mit den Matrixtextilfasern verketten, daß das Filtermaterial einem Filtrierblutdruckabfall von mindestens 60 cm Druckhöhe standhalten kann, ohne daß sich die Matrixglasfasern und die fibrillierten Teilchen im wesentlichen aus dem Vlies lösen.
Wie in Figur 2 zu sehen ist, sind die Matrixtextilfasern 5 im wesentlichen gleichmäßig im Vlies verteilt, so daß sie eine Textilfasermatrix bilden. Diese Matrix hat Lücken 7 zwischen einander benachbarten Zwischenräumen 6 der ineinander verschlungenen Matrixtextilfasern 5 und Matrixglasfasern 8. Innerhalb dieser Lücken sind eine Vielzahl fibrillierter Teilchen 10 mit einer sehr großen Oberfläche, einschließlich der Oberfläche der Fibrillen 11 der fibrillierten Teilchen 10 (vgl. Figur 3), vorgesehen. Die fibrillierten Teilchen 10 sind in den Lücken 7 sowie entlang der und zwischen den Matrixtextilfasern 5 und den Matrixglasfasern 8 angeordnet, um so die große Gesamtfaseroberf läche des Filtermaterials zu erzielen. Der Ausdruck Faseroberfläche bezieht sich dabei auf die Oberfläche aller Matrixtextilfasern 5, Matrixglasfasern 8 und fibrillierter Teilchen 10, einschließlich deren Fibrillen 11, im Filtermaterial.
Zum Vergleich sei erwähnt, daß bei herkömmlichen Filtern, selbst solchen mit sehr feinen Textilfasern, die Gesamtoberfläche aller Fasern vielleicht 0,5 m² oder u.U. sogar bis zu etwa 1 m² pro Gramm betragen kann, wobei jedoch im allgemeinen die Gesamtoberfläche viel kleiner ist. Selbst bei Nichttextilfasern, wie z.B. schmelzgeblasenen Fasern, wie sie bei Filtern nach dem Stand der Technik verwendet werden, können lediglich Oberflächen von etwa 1 m² pro Gramm erzielt werden. Dagegen beträgt die Gesamtoberfläche aller Fasern und fibrillierten Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens das Anderthalbfache dieser Oberfläche und üblicherweise mindestens das Zwei- bis Dreifache oder das Vier- bis Fünffache dieser Oberfläche, z.B. eine Gesamtoberfläche von mindestens etwa 1 1/2 m² pro Gramm.
Figur 3 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung, daß die fibrillierten Teilchen 10 eine Vielzahl feiner Fibrillen 11 haben, die von einem im wesentlichen länglichen Mittelteil 12 der fibrillierten Teilchen 10 ausgehen und sich radial nach außen erstrecken. Diese Fibrillen, wie sie schematisch in Figur 2 gezeigt sind, verschlingen sich mit den Matrixtextilfasern 5 und den Matrixglasfasern 8, insbesondere in den Zwischenräumen 6 zwischen den Fasern. Dadurch, daß sich die Fibrillen 11 um die Matrixtextilfasern 5 und die Matrixglasfasern 8 herumwickeln und insbesondere dadurch, daß die Fibrillen 11 sich in deren Zwischenräumen 6 verankern, sind sie fest mit den Matrixtextilfasern 5 und den Matrixglasfasern 8 verkettet, so daß die fibrillierten Teilchen 10 sich während der Blutfiltration im wesentlichen nicht aus dem Filtermaterial lösen.
Ein typisches fibrilliertes Teilchen ist ein längliches Teilchen, wie es in der Figur 3 anhand des dargestellten Teilbereiches eines Teilchens gezeigt ist, mit einem länglichen Mittelteil 12 und sich radial nach außen erstreckenden Fibrillen 11. Die Länge, Breite und Tiefe eines derartigen Teilchens ist verständlicherweise nur schwer exakt zu messen oder genau anzugeben, zum besseren Verständnis sei jedoch gesagt, daß fibrillierte Teilchen im allgemeinen eine Gesamtlänge von weniger als 1000 µm, z.B. 5 bis 300 µm, gewöhnlich jedoch eine Länge im Bereich von etwa 5 bis 50 µm haben. Die Breite und die Tiefe schwanken entlang der Länge des Mittelteils 12 beträchtlich und liegen zwischen 0,1 µm oder darunter und 50 µm. Im allgemeinen liegen jedoch die Breite und die Tiefe zwischen etwa 0,1 und 5 µm, und häufiger zwischen 0,2 und 0,7 µm.
Aus den oben angegebenen Abmessungen wird deutlich, daß ein einzelnes fibrilliertes Teilchen 10, wie es in Figur 2 dargestellt ist, so lang sein kann, daß es buchstäblich in die Lücken 7 hineingewoben ist und sich durch mehrere Lücken 7 hindurchwindet, z.B. durch bis zu 100 derartige Lücken 7. Somit stehen einem derartigen fibrillierten Teilchen, und insbesondere dessen Fibrillen 11, eine Vielzahl von Zwischenräumen 6 zur Verfügung, in denen es sich verhaken kann, und eine Vielzahl von Matrixtextilfasern 5 und Matrixglasfasern 8, um die es sich herumwindet. Dies bewirkt einen sehr festen Halt der fibrillierten Teilchen und gewährleistet somit, daß sich die fibrillierten Teilchen während der normalen Filtration von Blut oder einem Blutbestandteil nicht aus dem Filter lösen.
Andererseits wird anhand der oben angegebenen Abmessungen deutlich, daß ein bestimmtes fibrilliertes Teilchen im wesentlichen in einer einzigen Lücke 7 liegen kann, die von benachbarten Zwischenräumen begrenzt ist, wobei die Fibrillen 11 um benachbarte Matrixfasern herumgewickelt und zwischen benachbarten Matrixfasern, die benachbarte Zwischenräume bilden, festgehalten sind. Ferner kann ein bestimmtes fibrilliertes Teilchen eine beliebige Größe zwischen den beiden oben erwähnten Größen haben, wobei sich Kombinationen aus dem beschriebenen Verankern der fibrillierten Teilchen ergeben.
Das Gewichtsverhältnis der fibrillierten Teilchen zu den Matrixtextilfasern muß zwischen etwa 1:99 und 40:60, insbesondere zwischen etwa 5:95 und 40:60, und vorzugsweise bei etwa 20:80 liegen. Liegt das Verhältnis unter etwa 3:97, so hat die von den fibrillierten Teilchen gelieferte zusätzliche Oberfläche für die angestrebte Leukozytenherausfilterung keine wesentliche Bedeutung, und bei einem Verhältnis von unter etwa 1:99 reicht die Oberfläche einfach nicht aus, um eine gewünschte Mindest-Herausfilterungsrate der Leukozyten zu erreichen, d.h. ein Herausfiltern von mindestens 70%. Wird das Verhältnis der fibrillierten Teilchen zu den Textilfasern erhöht, so ergibt sich eine entsprechende Erhöhung der Herausfilterungsrate der Leukozyten aus dem Blut, so daß bei einem Verhältnis von etwa 5:95 die Herausfilterungsrate nahe etwa 90% und bei etwa 10:90 die Herausfilterungsrate bei etwa 99% liegt. Jedoch nimmt selbstverständlich bei einem höheren Verhältnis die Zahl der Matrixtextilfasern und damit die Zahl der durch sie gebildeten Zwischenräume entsprechend ab, und es stehen unter Umständen nicht genügend Matrixtextilfasern zur Verfügung, um die fibrillierten Teilchen voneinander getrennt zu halten. Somit führt eine Erhöhung des Anteils der fibrillierten Teilchen zu einer niedrigeren durchschnittlichen Porengröße und einem höheren Durchflußwiderstand, ohne daß dabei eine Erhöhung des Prozentsatzes der herausgefilterten Leukozyten erzielt würde. Ferner ist bei einem Verhältnis von etwa 40:60 die Zahl der Matrixtextilfasern im Filtermaterial so niedrig, daß nicht mehr sichergestellt ist, daß die Mehrzahl der fibrillierten Teilchen voneinander getrennt sind. Aus diesem Grund sollte das Verhältnis der fibrillierten Teilchen zu den Matrixtextilfasern nicht über etwa 40:60 liegen, insbesondere nicht über etwa 30:70, und speziell nicht über 20:80.
Selbstverständlich hängen sämtliche vorstehend gemachte Angaben in gewissem Grad von dem Anteil der Matrixglasfasern 8 im Filtermaterial sowie von den jeweiligen Abmessungen der dünnen Matrixglasfasern ab. Wie oben erwähnt, kann der Glasfaseranteil lediglich etwa 2 Gew% des Filtermaterialvlieses ausmachen, wobei selbstverständlich bei diesem geringen Prozentsatz die oben gemachten Angaben im wesentlichen weiterhin zutreffen. Wie weiter oben ebenfalls erwähnt, kann der Anteil an Matrixglasfasern 8 im Filtermaterialvues jedoch auch 85% betragen, und bei diesem höheren Prozentsatz gelten natürlich die vorstehenden Angaben nicht mehr, wenn man den Glasfaseranteil nicht berücksichtigt. So kann insbesondere bei einem derart hohen Prozentsatz an Matrixglasfasern 8 das Verhältnis der fibrillierten Teilchen zu den Matrixtextilfasern von 3:97 z.B. bis auf die Untergrenze von 1:99 reduziert werden, wobei dennoch eine ausreichende Oberfläche erzielt wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß für die vorliegende Weiterbildung die oben angegebenen Verhältnisse dennoch eingehalten werden können, jedoch hat man dabei infolge des Vorsehens von Matrixglasfasern einen größeren Spielraum.
Die Glasfasern 8 sollten, wie oben angegeben, einen durchschnittlichen Durchmesser von zwischen etwa 0,1 und 5 µm haben. Dabei handelt es sich selbstverständlich um extrem feine Nichttextilfasern. Vorzugsweise liegt der durchschnittliche Durchmesser zwischen etwa 0,3 und 2,0 µm, insbesondere zwischen etwa 0,5 und 1 µm.
Das für die Fasern verwendete Glas kann ein beliebiges herkömmliches Glas sein, wie z.B. E-Glas, S-Glas, Borsilikatglas etc. Ferner haben viele herkömmliche Keramikfasern im wesentlichen glasähnliche physikalische Eigenschaften, d.h. nicht vorwiegend Keramikeigenschaften. Somit können (nicht auf Siliciumdioxid basierende) Keramikfasern immer dann verwendet werden, wenn diese Keramikfasern glasfaserartige physikalische Eigenschaften haben. Der Begriff Glasfasern bezieht sich somit auch auf derartige Fasern. Unabhängig vom Glastyp sind Glasfasern bekanntlich beispielsweise im Vergleich zu Polymer-Textilfasern relativ steif. Diese Steifigkeit führt im allgemeinen zwar zu einer poröseren Struktur und damit zu einer größeren Filtertiefe, jedoch ist nur schwer sicherzustellen, daß die steifen Glasfasern sich in ausreichendem Maße um die Matrixtextilfasern herumwickeln, um zu gewährleisten, daß sie fest damit vebunden sind, insbesondere bei Glasfasern mit größerem Durchmesser, z.B. 4 oder 5 µm, und insbesondere deshalb, weil die gegenwärtig produzierten feinen Glasfasern in ihrer Länge beträchtlich variieren, wobei die durchschnittliche Länge dieser Fasern z.B. zwischen 0,3 und 3 mm oder sogar außerhalb dieses Bereiches liegen kann. Indem man z.B. Glasfasern mit einem Durchmesser zwischen etwa 0,5 und 1 µm wählt, die eine durchschnittliche Länge zwischen etwa 0,5 und 1 mm haben, z.B. insbesondere einen Durchmesser von etwa 0,65 µm, kann dieses Problem des sicheren Verankerns in den Matrixtextilfasern teilweise, jedoch nicht vollständig gelöst werden.
Zwar kann, wie weiter unten genauer beschrieben, dieses Problem zum Teil auch durch die Verwendung von Matrixfasern mit einer Hülle und einem Kern gelöst werden, jedoch läßt es sich auch dadurch nicht vollständig lösen. Es scheint, daß die thermoplastische, d.h. sich bei Wärmeeinwirkung erweichende Hülle, die an den (im Vergleich zu den Glasfasern) relativ großen Matrixtextilfasern vorgesehen ist, nicht notwendigerweise dazu in der Lage ist, die viel kleineren und relativ leicht verrutschenden Matrixglasfasern sicher festzuhalten. Darüber hinaus ist selbst bei einem relativ geringen Glasfaseranteil, z.B. 5% bezogen auf das Gewicht des Vlieses, die Zahl dieser kleinen Glasfasern sehr hoch, so daß aufgrund dieser großen Zahl relativ steifer kurzer Glasfasern ein vollständiges Festhalten durch Matrixf.asern mit einer Hülle und einem Kern nicht gewährleistet ist.
In diesem Zusammenhang stellte man fest, daß ein zusätzliches Bindemittel im Vlies erforderlich ist, um die Glasfasern sicher in das Vlies einzubinden. Zwar kann dieses Bindemittel theoretisch ein wärmehärtbares oder ein thermoplastisches Bindemittel sein, jedoch stellte man fest, daß wärmehärtbare Bindemittel aus verschiedenen Gründen kein zufriedenstellendes Ergebnis erbrachten, z.B. aufgrund der Notwendigkeit, einen Katalysator zu verwenden, der unter Umständen nicht für den Einsatz bei der Blutfiltration geeignet ist, aufgrund der höheren Reaktionszeiten für die Vernetzung und der damit einhergehenden längeren Herstellungszeiten, aufgrund der im allgemeinen gleichmäßigen Verteilung eines derartigen Bindemittels im Vlies anstelle einer Konzentration an den kritischen Kreuzungspunkten, wie weiter unten erläutert, aufgrund der größeren Mengen, die zum Festhalten der Glasfasern erforderlich sind, sowie aufgrund der Tatsache, daß das resultierende Filtermaterial relativ steif und brettartig ist. Das Bindemittel muß somit ein thermoplastisches Bindemittel sein.
Hierbei kann als Bindemittel ein beliebiges thermoplastisches Bindemittel verwendet werden, dessen Erweichungstemperatur unterhalb einer Temperatur liegt, die die Matrixtextilfasern in unerwünschter Weise beeinflussen würde, z.B. unter etwa 204ºC (400ºF), vorzugsweise unter 177ºC (350ºF), und insbesondere unter etwa 149ºC (300ºF) oder 121ºC (250ºF) oder sogar unter 104ºC (220ºF). Die Erweichungstemperatur ist hierbei als die Temperatur definiert, bei der das thermoplastische Bindemittel ausreichend weich. wird, um sowohl an den Matrixtextilfasern als auch an den Matrixglasfasern zu haften. Man stellte jedoch fest, daß bestimmte thermoplastische Bindemittel besondere Vorteile haben, dahingehend, daß die Bindemittel entweder besonders gut an diesen Fasern haften oder bevorzugt zu den Stellen wandern, wo sich die Fasern überkreuzen, wie weiter unten erläutert, oder auch beides zugleich.
Derartige thermoplastische Bindemittel sind Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyacryle und Acrylate, Polyacrylnitril, Polybutadien, Polyethylen, Polyisopren, Polyvinylacetatethylen, Polyvinylacetatacrylat und Polystyrol-Butadien. Ferner kann auch desolubilisierter Gummi wie Polyvinylalcohol und cellulosegummi verwendet werden, jedoch ist es bei den desolubilisierten Formen dieser wasserlöslichen Gummiarten sehr viel schwieriger, eine ausreichende Desolubilisierung zu gewährleisten, weshalb sie nicht bevorzugt sind. Diese Bindemittel können vor oder während der Bildung des Vlieses als Pulver oder Lösung auf das Vlies aufgebracht werden, jedoch hat man festgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn die Bindemittel nach der Vliesbildung als Emulsion auf das Vlies aufgebracht werden.
Wie in Figur 2 gezeigt, muß es dabei für eine Verbindung der Matrixglasfasern 8 mit den Matrixtextilfasern 5 lediglich gewährleistet sein, daß das Bindemittel an den Faserkreuzungsstellen 9 vorhanden ist. An anderen Stellen abgelagertes Bindemittel verbessert die Bindung der Glasfasern an die Textilfasern nicht wesentlich und führt nur zu einer Senkung des Filtrationsdurchsatzes. Läßt sich das Bindemittel also so verteilen, daß es sich im wesentlichen nur an diesen Kreuzungspunkten ablagert, so ist dadurch eine Befestigung der Glasfasern gewährleistet und die Menge des die Steifigkeit des Vlieses erhöhenden Bindemittels kann auf ein Minimum beschränkt werden.
Man hat festgestellt, daß, wenn das Bindemittel nach der Vliesbildung in Form einer Emulsion auf das Vlies aufgebracht wird, die in der Emulsion enthaltenen emulsionsgroßen Teilchen des Bindemittelkunststoffes an diesen Kreuzungsstellen in größerem Umfang aus der Emulsion herausgefiltert werden als an anderen Stellen des Vlieses. Somit hat sich eine Bindemittelemulsion als im wesentlichen überlegen erwiesen. Zwar sind die Kreuzungspunkte theoretisch nicht verbunden, wie in Figur 2 erkennbar, doch stellen sie die schmalsten physikalischen Engstellen für ein Herausfiltern der Bindemittelteilchen aus der Emulsion dar. Beim Filtern der Emulsion durch das Vlies werden somit die Bindemittelteilchen 4 bevorzugt an diesen Kreuzungsstellen aus der Emulsion entfernt und die zurückgehaltenen Bindemittelteilchen sind somit im Vlies an einer bevorzugten Position angeordnet, um die Glasfasern und die Textilfasern unter Einsatz einer minimalen Bindemittelmenge optimal miteinander zu verbinden.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß diese bei weitem bevorzugte Wirkung des Herausfilterns der Bindemittelteilchen mit einer Bindemittellösung oder einer Schmelze praktisch nicht erreicht werden kann, sondern nur mit einer Bindemitteldispersion. Ferner kann diese Wirkung nicht erreicht werden, wenn das Bindemittel vor oder während der Bildung des Vlieses zugefügt wird, sondern nur nach der Bildung des Vlieses. Zwar könnte auch eine Dispersion, die nicht die Form einer Emulsion hat, verwendet werden, doch sorgt die Emulsion natürlich für eine gleichmäßigere Verteilung und Ablagerung an den Kreuzungsstellen. Somit ist es besonders bevorzugt, daß das Bindemittel in Form einer Emulsion vorliegt und nach der Bildung des Vlieses auf dieses aufgebracht wird.
Hierbei könnte die Emulsion durch herkömmliches Foulardieren bzw. Bedrucken des Vlieses mit der Emulsion oder auch durch Eintauchen des Vlieses in die Emulsion erfolgen, jedoch ist es offensichtlich, daß die gewünschte Wirkung des Herausfilterns der Bindemittelteilchen sehr viel zuverlässiger erreicht wird, wenn die Emulsion nur auf eine Seite des Vlieses aufgebracht wird, z.B. durch Besprühen einer Seite des Vlieses, beispielsweise der Oberseite, mit der Emulsion, und mit geringerem Druck auf die andere Seite des Vlieses. Diese Art der Aufbringung der Emulsion eignet sich ferner am besten zur Anwendung bei einem herkömmlichen Verfahren und einer herkömmlichen Vorrichtung zur Vliesbildung, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.
In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen sind einige der oben genannten Polymerbindemittel bevorzugt, da sich aus ihnen leicht stabile Emulsionen herstellen lassen. Dazu gehören Polyvinylacetate und Acrylate, Polyacryle und Acrylate, Polybutadien und Polyisopren, wobei Polyacryle und Acrylate bevorzugt sind.
Die Emulsion kann einen Feststoffgehalt zwischen etwa 0,1% und 50% haben, wobei die erforderliche Wirkung des Herausfilterns der Bindemittelteilchen noch gewährleistet ist, insbesondere zwischen etwa 0,5% und 20%, z.B. zwischen etwa 1% bzw. 5% und 10%. Die in das fertige Vlies eingelagerte Menge Bindemittelteilchen beträgt dann bezogen auf das Gewicht des Vlieses etwa 0,1% bis 10%. Bei einer angelagerten Bindemittelmenge von etwa 10% ist ein sicheres Haften der Glasfasern gewährleistet, und ein Überschreiten dieser Menge kann eine Verringerung der Porengröße des Filtermaterials sowie einen reduzierten Durchsatz und einen erhöhten Druckabfall zur Folge haben. Ferner ist unterhalb einer Menge von 10% angelagertem Bindemittel die Flexibilität des fertigen Filtermaterials nicht wesentlich reduziert, sofern das Bindemittelpolymer bei Raumtemperatur geschmeidig ist und eine Glasumwandlungstemperatur von über 38ºC (100ºF) hat. Ist die angelagerte Menge geringer als etwa 0,1%, so ist der Bindemittelanteil nicht ausreichend. Eine angelagerte Menge von etwa 0,25% oder 1% ist jedoch durchaus zufriedenstellend.
Wie oben erwähnt, kann ein Teil der Matrixtextilfasern 5 eine Hülle 13 und einen Kern 14 haben (vgl. Figur 4). Die Hülle 13 ist aus einem Polymer mit niedrigem Schmelzpunkt, der Kern 14 aus einem Polymer mit einem höherem Schmelzpunkt. Beispielsweise kann der Kern 14 ein Polyesterpolymer und die Hülle 13 ein Olefin mit einem niedrigen Schmelzpunkt, z.B. Polyethylen, sein. Besteht mindestens ein Teil der Matrixtextilfasern des Filtermaterials aus den Hülle-/Kemfasern, so setzt man das Filtermaterialvlies bei der Verarbeitung Temperaturen aus, die ausreichen, um die Polymerhülle 13 zumindest zu erweichen und zumindest ein gewisses Verkleben der erweichten Hülle der Textilfasern 5 mit anderen solchen Fasern sowie zumindest mit einem Teil der Matrixglasfasern und der Fibrillen der fibrillierten Teilchen zu bewirken. Auf diese Weise erzielt man eine gegenseitige Verbindung der Matrixtextilfasern, die die Festigkeit der Zwischenräume erhöht, und ferner eine Verbindung der Fibrillen der fibrillierten Teilchen mit der Hülle der Textilfasern. Dies gewährleistet eine festere Verankerung der fibrillierten Teilchen im Filtermaterial.
Zwar ist es möglich, nur etwa 1% mit einer Hülle versehene Matrixtextilfasern vorzusehen, wodurch zumindest eine gewisse Verbesserung der Verankerung der fibrillierten Teilchen im Filtermaterial erreicht wird, jedoch sollten im allgemeinen mindestens etwa 5% der Matrixtextilfasern Hülle-/Kernfasern sein. Andererseits könnte auch ein hoher Prozentsatz der Textilfasern Hülle-/Kemfasern sein, jedoch erhielte man dann ein relativ steifes Filtermaterial, was schon aus Gründen der leichten Verarbeitbarkeit nicht erwünscht ist. Deshalb ist ein Anteil an Hülle-/Kern-Textilfasern von höchstens etwa 30% bevorzugt. Bei einem Anteil von etwa 30% oder darunter ergibt sich keine wesentliche Verschlechterung der Verarbeitungseigenschaften des Filtermatenais. Ein bevorzugter Bereich für den Anteil an Hülle-/Kern-Textilfasern liegt daher zwischen etwa 5% und 30%. Innerhalb dieses Bereiches sind die fibrillierten Teilchen im Filtermaterial so fest verankert, daß dieses einem Filtrierblutdruckabfall von mindestens 1,52 m (fünf Fuß) Druckhöhe standhalten kann, ohne daß sich die fibrillierten Teilchen im wesentlichen aus dem Vlies lösen.
Sofern Hülle-/Kemfasern verwendet werden, können diese etwa 0,05 bis 0,75 Denier haben, werden jedoch 30% oder weniger Hüllfasern verwendet, kann die Denierzahl höher sein, z.B. bis zu etwa 3 oder 4 Denier. Beispielsweise können, wenn etwa 10% Hülle-/Kemfasern verwendet werden, herkömmliche Hülle- /Kemfasern mit 2 Denier verwendet werden.
Wird eine Hülle-/Kemfaser verwendet, so kann diese einen Kern aus einem Textilfasermaterial haben, während die Hülle aus einem beliebigen Polymer mit niedrigem Schmelzpunkt bestehen kann. Der Fachwelt sind eine Vielzahl von Polymerhüllen mit niedrigem Schmelzpunkt bekannt, z.B. Methacrylate, Vinyle und dergleichen. Dabei sind Polyolef inpolymere, z.B. Polyethylen oder Polypropylen, bevorzugt, da diese Polymere Hüllen mit sehr niedrigen Erweichungspunkten ergeben und sich die Hüllen leicht erweichen lassen, um die erforderliche Haftung zu erzielen. Die Dicke der Hülle ist im wesentlichen irrelevant, da an die Hülle lediglich die Anforderung gestellt wird, daß eine ausreichende Hüllschicht vorhanden sein muß, um die Haftung an benachbarten Fasern und fibrillierten Teilchen zu gewährleisten. Die Hülle kann somit eine Dicke von nur 1% bis 50%, z.B. 5 bis 30% oder 10 bis 20% des Kerndurchmessers haben.
Die fibrillierten Teilchen sind Teilchen aus einem synthetischen oder natürlichen Polymer. Es eignen sich eine Vielzahl solcher Polymere, da es im einzelnen nicht auf das verwendete Polymer, sondern auf dessen Oberfläche ankommt. Die Polymere müssen jedoch aus den oben genannten Gründen eine gute Fibrillierungsfähigkeit haben. Im allgemeinen wird es sich daher bei dem Polymer um ein (Polymer-)Textilfasermaterial handeln, da Textilfasermaterialien gewöhnlich eine hohe Fibrillierungsfähigkeit haben. Für die fibrillierten Teilchen kann ein beliebiges der oben erwähnten Textilfasermaterialien verwendet werden. Bevorzugt sind die fibrillierten Teilchen jedoch Teilchen aus den Textilfasermaterialien Polyesterfasermaterial, Acrylfasermaterial, Nylonfasermaterial, Polyolefinfasermaterial und Cellulosefasermaterial, da sich diese Materialien auf einfache Weise hochgradig fibrillieren lassen und, wie oben beschrieben, fibrillierte Teilchen mit einer Vielzahl von Fibrillen ergeben. Diese Materialien ergeben ferner Fibrillen, die leicht an den Matrixtextilfasern und/oder den Glasfasern hängenbleiben und sich mit diesen fest verbinden, unabhängig davon, ob Hülle-/Kernfasern vorgesehen sind oder nicht. Weiterhin bestehen die fibrillierten Teilchen vorzugsweise aus einem Textilfasermaterial, das im wesentlichen ein Cellulosefasermaterial ist, da fibrillierte Teilchen aus diesem Material eine große Zahl Fibrillen haben. Ein insbesondere bevorzugtes Cellulosefasermaterial ist Celluloseacetat, da bei diesem Material eine Vielzahl von Fibrillen gebildet werden und das Material von Natur aus hydrophil ist und somit eine Affinität für Leukozyten hat.
Eine ausführliche Beschreibung der fibrillierten Teilchen ist nicht notwendig, da diese der Fachwelt bekannt und auf dem Markt erhältlich sind. Eine vollständige Beschreibung derartiger fibrillierter Teilchen findet sich in dem US-Patent 4,274,914 (Keith et al.), erteilt am 23. Juni 1981. Das Patent beschreibt ausführlich das Verfahren zum Herstellen der fibrillierten Teilchen und die fibrillierten Teilchen selbst. Derartige fibrillierte Teilchen werden in der Fachwelt vorwiegend als Bindemittel, insbesondere für Filterpapier, und ebenso zum Binden von Adsorptionsmitteln, z.B. Aktivkohlepulver, in nichtgewebten Medien verwendet. Andere Anwendungsgebiete sind brennbare Ummantelungen, Spezialpapiere, Lautsprechertrichter und Ersatzmaterialien für Asbest- oder Aramidfasern in Reibbelägen.
Die fibrillierten Teilchen haben eine Gesamtlänge von weniger als etwa 1000 µm und eine Gesamtbreite von etwa 0,1 µm bis 50 µm, einschließlich der Fibrillen. Die Teilchen sind dreidimensional, wobei die Tiefe in etwa der Breite entspricht. Die Teilchen sind keine Fasern und lassen sich nicht zu einem Garn verspinnen, d.h. sie sind keine Textilfasern, z.B. mit Stapellänge. Schematisch lassen sie sich am besten als extrem kleine "Entendaunen" darstellen, so wie sie bei der Betrachtung durch ein Mikroskop erscheinen. Die Fibrillen der Teilchen sind extrem klein. Sie haben z.B. im allgemeinen einen Durchmesser von weniger als 0,01 µm und ihre Länge liegt in der Größenordnung von 1 bis 50 µm. Die Fibrillen erstrecken sich radial von einem länglichen Mittelstück aus, jedoch ohne irgendeine Regelmäßigkeit.
Bei den vorstehenden Ausführungen werden die Fachausdrücke aus der Textiltechnik jeweils in ihrer allgemein verbreiteten Bedeutung verwendet. Der Ausdruck "Textilfasermaterial" wird somit in seiner üblichen Bedeutung verwendet, d.h., daß das Material, z.B. ein Polymer, sich zu einer Faser verarbeiten läßt, die mit herkömmlichen Textilmaschinen zu einem gewebten oder nichtgewebten Textilmaterial verarbeitet werden kann. Dies bedeutet natürlich auch, daß die Fasern des "Textilfasermaterials" dazu in der Lage sein müssen, sich untereinander oder mit anderen Fasern zu verschlingen, d.h. sie müssen eine ausreichende Länge haben, damit die Fasern sich so ineinander verschlingen können, daß sie ein Garn bilden, bzw. daß sie zu einem Vliesstoff verfilzt oder von Hakennadeln erfaßt und zu Nadelware verarbeitet werden können. Gewöhnlich ist es dazu erforderlich, daß die Fasern "Stapellänge" haben, d.h eine Länge, die es ermöglicht, die Fasern zu einem Garn zusammenzudrehen. Selbstverständlich sind die hier verwendeten Glasfasern daher kein "Textilfasermaterial" insofern, als sie zu klein sind, um z.B. ein Garn aus ihnen herzustellen, und sie nicht zu einer gewebten Textilie verarbeitet werden können.
Der Ausdruck "Textilfaser" bedeutet ferner, daß die Faser aus einem "Textilfasermaterial" besteht und ebenfalls zu einer gewebten oder nichtgewebten Textilie verarbeitet werden kann. Im Gegensatz dazu stehen die "Nichttextilfasern", wie z.B. die vorliegenden Matrixglasfasern. Diese Glasfasern haben eine sehr glatte Oberfläche, einen geringen Durchmesser und sind relativ kurz. Somit können sie unter Verwendung der herkömmlichen textiltechnischen Verfahren nicht zu einem Garn versponnen und somit nicht zu einer gewebten Textilie verarbeitet werden. Sie können praktisch auch nicht zu einem genadelten Vlies verarbeitet werden, da die glatte Oberfläche und die Steifheit keine ausreichende Verschlingung der Glasfasern erlauben, um ein ausreichend festes Nadelvlies herzustellen.
Wie in Figur 5 gezeigt, werden bei dem bekannten, in der US- A-4 274 914 allgemein beschriebenen Verfahren die fibrillierten Teilchen, die Matrixglasfasern und die Matrixtextilfasern in einer Schlagmaschine vermischt, um einen Stoffeintrag herzustellen. Der Gewichtsanteil der fibrillierten Teilchen und Fasern relativ zum Wasser in der Schlagmaschine kann stark variieren. Für die meisten Anwendungsgebiete, bei denen fibrillierte Teilchen in die Fasern eingearbeitet werden sollen, sollte der Gesamtfeststoffanteil (fibrillierte Teilchen und Fasern) zwischen etwa 1 und 5 Prozent liegen. Das Mischen in der Schlagmaschine wird so lange fortgesetzt, bis man einen homogenen Brei aus Fasern und Teilchen erhält.
Anschließend füllt man den breiigen Stoffeintrag in den Stoffauflaufkasten einer herkömmlichen Papierherstellungsmaschine. Selbstverständlich können in einer dem Fachmann wohlbekannten Weise gegebenenfalls Zwischenlagertanks und zwischengeschaltete Mischer verwendet werden, abhängig von der jeweils eingesetzten Maschine und dem damit verbundenen Herstellungsablauf. Es kann eine beliebige herkömmliche Papierherstellungsmaschine verwendet werden, z.B. eine Maschine mit umlaufendem Sieb, eine Lochtrommelmaschine und dergleichen, jedoch wird vorzugsweise eine herkömmliche Fourdriniermaschine verwendet, da sie unkompliziert in der Funktionsweise ist und eine Steuerung der Vliesdicke ermöglicht.
In jedem Fall wird der breiige Stoffeintrag aus fibrillierten Teilchen und Fasern vom Stoffauflaufkasten zur Formgebungsvorrichtung der Maschine geleitet, unabhängig davon, ob die rotierende Lochtrommel, das Drehsieb oder die Fourdriniermaschine verwendet wird. Der Brei aus Fasern und Teilchen wird durch ein Vakuum entwässert, um ein Naßvlies herzustellen.
Nach Anlegen eines Vakuums an die Unterseite des Vlieses wird vorzugsweise das Vakuum aufgehoben und die Bindemittelemulsion auf die Vliesoberseite aufgebracht. Danach wird vorzugsweise erneut ein Vakuum angelegt. Das Aufbringen des Bindemittels kann mit einer Foulardwalze oder einer Rakel oder einem Streichmesser erfolgen, vorzugsweise wird jedoch die Emulsion einfach mit herkömmlichen Sprühdüsen auf das Vlies aufgesprüht, die so angeordnet sind, daß ein relativ gleichmäßiges Anfeuchten der Oberseite des Vlieses mit der versprühten Emulsion erreicht wird. Durch das anschließend in herkömmlicher Weise an die Unterseite des Vlieses angelegte Vakuum wird die Emulsion durch das Vlies gesaugt, wobei die Bindemittelteilchen aus der Emulsion herausgefiltert werden, so daß sie sich, wie oben erläutert, vorwiegend an den Kreuzungspunkten ablagern. Die genaue Stärke des Vakuums ist nicht festgelegt. Sowohl ohne Vakuum als auch bei einem sehr starken Vakuum, z.B. 0,2 Atmosphären, werden die Bindemittelteilchen in ausreichendem Maße herausgefiltert.
Das Naßvlies wird dann zu einer Trockenvorrichtung transportiert, üblicherweise einer Reihe dampfbeheizter Zylinder, und wird in ausreichendem Maße erhitzt, um das Vlies zu trocknen und das Bindemittel zum Abbinden zu bringen. Bei der Verwendung von Hülle-/Kemfasern muß die Trockentemperatur ausreichend hoch sein, um zu gewährleisten, daß die Hülle der Hülle-/Kemfasern in ausreichendem Maße erweicht wird, um das oben beschriebene Anhaften zu erreichen. Diese Temperatur ist selbstverständlich abhängig von der jeweils verwendeten Hülle, jedoch sind im allgemeinen dampfbeheizte Zylinder mit bis zu 1 bis 2 Atmosphären überhitztem Dampf völlig ausreichend, um eine derartige Haftwirkung der üblicherweise verwendeten umhüllten Fasern und ein Abbinden des Bindemittels zu bewirken. Wird keine umhüllte Faser verwendet, so können die dampfbeheizten Zylinder praktisch jede beliebige Temperatur haben, z.B. 49 - 149ºC (120ºF bis 300ºF), die geeignet ist, das Bindemittel zum Abbinden zu bringen und das Vlies bis auf einen relativ niedrigen Feuchtigkeitsgehalt, z.B. unter 10 Gew%, und üblicherweise weniger als 5 Gew% oder 2 Gew% Feuchtigkeit, zu trocknen. Danach wird das getrocknete Vlies mittels einer herkömmlichen Sammelvorrichtung, z.B. einer Walzensammelvorrichtung, gesammelt, und kann dann in der gewünschten Filterform zugeschnitten werden.
Die Abbindetemperatur für das Bindemittel variiert beträchtlich in Abhängigkeit des jeweils verwendeten Bindemittels. Die Abbindetemperatur muß hoch genug sein, um ein Klebrigwerden des Bindemittels und ein Anhaften an den Glasfasern zu bewirken. Vorzugsweise erhitzt man das thermoplastische Bindemittel auf eine Temperatur, die hoch genug ist, um ein zumindest teilweises Wandern bzw. Fließen zur Bildung von örtlich begrenzten Bindemittelansammlungen zu bewirken, wie in Figur 2 gezeigt. Für die meisten Bindemittel, insbesondere die bevorzugten, liegt diese Temperatur bei mindestens 66ºC (150ºF), insbesondere bei mindestens 93ºC (200ºF), und sogar bei bis zu 121ºC bis 135ºC (250º bis 275ºF)
Wie in der WO-A-9301880 erwähnt, hat man festgestellt, daß es vorteilhaft ist, dieses Verfahren und das resultierende Filtermaterial abzuwandeln. Es wurde nämlich festgestellt, daß die fibrillierten Teilchen dazu neigen, sich während des Verfahrens zusammenzuballen, bevor der breiige Stoffeintrag in die Formungsvorrichtung eingebracht wird. Beim fertigen Filtermaterial kann eine derartige Agglomeration eine unerwünschte Reduzierung der Oberfläche und demzufolge eine geringere Leukozytenherausfilterungsrate zur Folge haben.
Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Agglomeration verhindert werden kann, indem man dem Stoffeintrag eine geringe Menge kleiner Fasern zufügt. Diese kleinen Fasern haben eine Länge, die geringer ist als die Stapellänge, d.h. es handelt sich um Nichttextilfasern. Man gibt sie in einer Menge von bis zu 10% zu. Gewöhnlich ist jedoch bereits eine Menge von nur 1% ausreichend. Diese kleinen Fasern können beliebige natürliche oder synthetische Fasern sein, wie sie oben beschrieben wurden. Jedoch wird in der WO-A-9301880 darauf hingewiesen, daß kleine Fasern aus Keramik und Glas, d.h. Mikrofasern, bevorzugt sind, z.B. kleine Fasern, die üblicherweise einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,1 µm bis 2 µm haben.
Zwar wurde in der WO-A-9301880 darauf hingewiesen, daß sich diese kleinen Fasern so mit den fibrillierten Teilchen verketten, daß sie beim Filtern von Blut oder einer Blutfraktion im wesentlichen nicht aus dem Filtermaterial herauslösbar sind, jedoch hat man nun festgestellt, daß sich diese kleinen Fasern in größerem Umfang herauslösen als zunächst angenommen. Ferner wird, wie oben erwähnt, bei einer ausreichenden Menge dieser feinen Fasern eine verbesserte Blutfiltration erreicht, sofern das Filtermaterial das oben beschriebene Bindemittel enthält. Die vorliegenden Glasfasern eignen sich somit sowohl für die in der früheren Anmeldung als auch für die hier beschriebenen Zwecke.
Um ein Nicht-Benetzen des Filtermaterials und damit eine herabgesetzte Filterleistung zu vermeiden, kann das Filtermaterial mit einer geringen Menge Benetzungsmitteln behandelt werden, wie sie der Fachwelt bekannt sind, z.B. mit den unter der Bezeichnung Tweens erhältlichen oberflächenaktiven Mitteln.
Das Filtermaterial kann nach einem beliebigen in der Fachwelt gebräuchlichen Verfahren zu einer Filtervorrichtung verarbeitet werden. Figur 6 zeigt ein mögliches Beispiel. Wie in Figur 6 gezeigt, kann das Filtermaterial 1 sandwichartig zwischen einem Vorfilter 15 und einem Nachfilter 16 angeordnet sein. Der Vorfilter 15 dient zum Entfernen großer Agglomerate und dergleichen, wie sie sich häufig in Blutkonserven finden. Als Vorfilter kann ein beliebiger herkömmlicher Vorfilter verwendet werden, wie er dem Fachmann für diesen Anwendungszweck bekannt ist. Derartige Vorfilter können gewebte oder nichtgewebte Textilmaterialien, Drahtnetze oder dergleichen sein, wobei der im Einzelfall verwendete Vorfilter beliebig gewählt sein kann.
Entsprechend kann der Nachfilter 16 einfach ein nachgeschalteter stützender Filter sein, der das erfindungsgemäße Filtermaterial und den Vorfilter mechanisch stützt. Der Nachfilter kann z.B. ein gewebtes Netz oder ein Drahtnetz sein, das einfach als stützendes Element gegen den Druckabfall im gesamten Filterelement (Vorfilter, erfindungsgemäßes Filtermaterial und Nachfilter) wirkt. Auch hier kann der Nachfilter gemäß dem Stand der Technik ausgebildet sein, und es sind diesbezüglich keine speziellen Angaben erforderlich.
Die Filteranordnung ist in einem herkömmlichen Gehäuse 17 aufgenommen, das einen herkömmlichen Einlaß 18 und einen herkömmlichen Ausgang 19 hat. Die Filteranordnung ist in dem Gehäuse in einer beliebigen geeigneten Weise aufgenommen, wobei das Filterelement mechanisch im Gehäuse festgehalten ist, z.B. durch mechanische Klemmvorrichtungen. Bei dem Gehäuse handelt es sich vorzugsweise um einen Einmalartikel, der zusammen mit den darin enthaltenen Filterelementen entsorgt wird. Angesichts der geringen Kosten des erfindungsgemäßen Filtermaterials stellt eine derartige Filteranordnung in einem solchen Gehäuse einen preiswerten Einmalartikel dar.
Figur 6 zeigt ein geeignetes herkömmliches Gehäuse für die Filterelemente sowie deren Anordnung. Es können jedoch ein beliebiges anderes herkömmliches Gehäuse und eine beliebige andere herkömmliche Anordnung der Filterelemente, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Filtermaterial verwendet werden, da das erfindungsgemäße Filtermaterial sich für praktisch jede gewünschte Anordnung eignet.
Bei bestimmten Filteranwendungen ist es wünschenswert, unter unterschiedlichen Filtermaterialeigenschaften diejenige auszuwählen, mit der ein gewünschtes Endergebnis erzielt wird. Beim vorliegenden Filtermaterial lassen sich auf einfache Weise ausgewählte Filtriereigenschaften erreichen. Liegt das Hauptziel der Filtration z.B. darin, größere Partikel aus dem Blut zu entfernen, dabei jedoch nur sehr wenige Leukozyten herauszufiltern, so kann der Anteil der im Filtermaterial enthaltenen fibrillierten Teilchen gegenüber den Textilfasern relativ gering sein. Andererseits kann man, wenn eine hohe Leukozytenentfernungsrate erreicht werden soll, die Durchflußgeschwindigkeit des Blutes durch den Filter dabei jedoch nicht besonders relevant ist, einen relativ hohen Anteil fibrillierter Teilchen gegenüber den Textilfasern verwenden.
Alternativ dazu lassen sich derartige Änderungen der Oberfläche des Filtermaterials dadurch erreichen, daß man die Oberfläche der fibrillierten Teilchen geeignet auswählt. So könnte man ein derartiges Filtermaterial wie oben beschrieben herstellen, indem man fibrillierte Teilchen mit einer relativ geringen Oberfläche, z.B. 10 m² pro Gramm, auswählt. Ein Filtermaterial mit großer Oberfläche ließe sich bei gleichem Verhältnis von fibrillierten Teilchen zu Textilmaterialien herstellen, indem man fibrillierte Teilchen mit einer relativ großen Oberfläche, z.B. 30 oder 50 oder 70 m² pro Gramm, auswählt.
Das bevorzugte Verfahren zur Erzielung unterschiedlicher Eigenschaften des Filtermaterials besteht in der Verwendung fibrillierter Teilchen mit einer relativ großen Oberfläche, z.B. zwischen etwa 10 und 60 m² pro Gramm oder mehr, und im Verändern des Verhältnisses der fibrillierten Teilchen zu den Textilfasern. Jedoch können dank der gemäß der Erfindung verwendeten Glasfasern fibrillierte Teilchen mit einer Oberfläche von bis zu 100 m² pro Gramm verwendet werden, wobei auch dann noch diese Teilchen im Filtermaterial zurückgehalten werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen beschrieben, wobei alle Prozentangaben und Anteile sich auf das Gewicht beziehen, wie es in der vorstehenden Beschreibung und den Ansprüchen der Fall ist, sofern nichts anderes angegeben ist.

BEISPIEL 1

Herstellung des Vorfilters

Polyesterfasern mit 3 den und 6 den (Dacron Typ 54) wurden auf getrennten Karden kardiert. Die Krempelvliese wurden auf einem laufenden Förderband getrennt über Kreuz übereinandergelegt, um ein Vlies mit getrennten Lagen aus 3 den-Fasern und 6 den-Fasern zu bilden. Das Vlies wurde mit einer herkömmlichen Nadelfilzmaschine genadelt. Das genadelte Vlies wurde bei 177ºC (350ºF) heißkalandriert. Die 3 Denier-Seite des Vlieses wurde mit einem auf 260 - 288ºC (500 - 550ºF) erhitzten Messer satiniert. Bei diesem Material handelt es sich um Lydall des Typs #CW140, ein im Handel erhältliches Filtermaterial zur Verwendung in einem Kardiometriereservoir.

Herstellung des Filtermaterials:

Ein Naßvliesstoff wurde auf die folgende Art hergestellt: Es wurden 70% Teijin 0,5 Denier Polyethylenterephthalat-(PET)- Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 6 bis 7 mm, 10% Code 106 Mikroglasfasern (Schuller - früher Manville) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,65 µm, einer durchschnittlichen Länge von etwa 3 mm und einer durchschnittlichen Oberfläche von etwa 2,4 m² pro Gramm, 10% Chisso EKC 2 Denier Kern(Polypropylen)/Hülle(Polyolefin-Copolymer)-Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 5 bis 9 mm und 10% Hoechst-Celanese Celluloseacetat "Fibrets" (fibrillierte Teilchen aus Textilfasermaterial) abgewogen, wobei der Feuchtigkeitsgehalt der Materialien berücksichtigt wurde. Somit machen bei diesem Beispiel die Textilfasern, nicht die Glasfasern, den Hauptteil der Matrixfasern aus. Dieser Stoffeintrag wurde in eine herkömmliche Vliesbildungsmaschine gegeben (etwa 5% in Wasser). Der breiige Stoffeintrag wurde bei hoher Geschwindigkeit 2 min lang gemischt, um eine gute Verteilung zu erreichen. Der Brei wurde aus dem Kipptrog auf ein bewegtes Gitter aufgebracht. Beim Entwässern unter Vakuum (-3,45 10&sup4; N/m²) (-5 psig) bildete sich ein Vlies auf der Oberseite eines Drahtgitters. Eine Acrylpolymeremulsion mit etwa 48% Feststoffgehalt (Rohm & Haas HA8) wurde auf etwa 0,25% Feststoffgehalt verdünnt und auf das entwässerte Vlies aufgesprüht, um das Vlies über die Sättigung hinaus zu durchnässen. Durch Anlegen des gleichen Vakuums wie zuvor wurde erneut entwässert. Das Vlies wurde bei 121ºC (250ºF) auf dampfbeheizten Zylindern getrocknet, um das vorliegende Filtermaterial herzustellen. Die Dicke des Filtermaterials betrug etwa 2 mm, die angelagerte Bindemittelmenge betrug etwa 5%.

Prüfung

Aus dem getrockneten Vlies und dem Vorfiltermaterial wurden kreisrunde Stücke mit einem Durchmesser von 6,538 cm (2,574 Inch) ausgestanzt. Fünf davon wurden in eine Filtertestvorrichtung entsprechend der in Figur 6 dargestellten Vorrichtung eingesetzt, wobei der Vorfilter und das Filtermaterial mit Klammern verbunden wurden, um ein Filtermedium zu bilden. Das Filtermedium war vertikal ausgerichtet, und das Blut wurde unten am Filtermedium eingeleitet und oben abgeleitet (gegensinnig zu Figur 6). Das Medium war so ausgerichtet, daß das Blut zunächst auf das Vorfiltermaterial traf (die 3,0 Denier-Seite zuerst).
Die Vorrichtung war über Schläuche. mit einer etwa 10 Tage alten Blutkonserveneinheit (menschliche Erythrozyten) verbunden. 80 g der Blutkonserve wurden durch den Filter geleitet. Der Leukozytengehalt des gefilterten Blutes wurde um etwa 99% reduziert.

BEISPIEL 2

Es wurde der gleiche Vorfilter wie bei Beispiel 1 verwendet. Das Filtermaterial bestand jedoch aus 85% Glasfasern, 10% Hülle-/Kemfasern und 5% fibrillierten Teilchen gemäß Beispiel 1. Ansonsten entsprachen das Filtermaterial, das Bindemittel und die Menge des angelagerten Bindemittels den Angaben bei Beispiel 1. Bei diesem Filtermaterial waren somit die Matrixtextilfasern zum großen Teil durch Matrixglasfasern ersetzt worden. Man legte zwei Schichten des Filtermaterials und zwei Schichten des Vorfilters (Gesamtdicke etwa 4,5 mm) in die Filtertestvorrichtung aus Beispiel 1 ein und führte den dort beschriebenen Test durch. Es wurde eine Reduzierung des Leukozytengehaltes um 99,9% erzielt, wobei die beiden Filtermaterialschichten nur zwei Fünftel der Blutmenge zurückhielten, die bei Beispiel 1 zurückbehalten worden war.
Dieses Beispiel macht deutlich, daß die Textilfasern im Filtermaterial zu einem großen Teil durch die Glasfasern ersetzt werden können, und daß sich bei diesem höheren Glasfaseranteil Filter ergeben, die einen sehr hohen Wirkungsgrad und dabei eine geringe Dicke haben.

BEISPIEL 3

Es wurde der gleiche Vorfilter verwendet wie bei Beispiel 1. Das Filtermaterial bestand jedoch aus 75% PET-Fasern, 5% "Fibrets", 10% Mikroglasfasern und 10% Hülle-/Kemfasern. Ansonsten wurde gemäß Beispiel 1 vorgegangen.
Der so erhaltene Filter wurde gemäß den Richtlinien der American Association of Medical Instrumentation (AAMI), Norm ANSI/AAMI BF-7-1989, Section 4.2.3.1 getestet.
Ferner wurde gemäß diesem Beispiel ein Kontrollfilter hergestellt, auf den jedoch keine Acrylpolymeremulsion als Bindemittel aufgebracht wurde. Dieses Filtermaterial wurde ebenfalls dem oben erwähnten Test unterzogen.
Im Gegensatz zu Beispiel 1, wo mehrere Schichten verwendet wurden, verwendete man bei diesen beiden Tests nur eine einzige Filtermaterialschicht. Ferner wurde ein Test nach den oben erwähnten Richtlinien durchgeführt, bei dem die Filtertestvorrichtung keinerlei Filtermaterial enthielt, um die Umgebungsfilterkontamination zu bestimmen.
Als Umgebungsfilterkontamination für die leere Testvorrichtung ergab sich eine Faserzahl von 8, die Faserzahl bei dem Filtermaterial gemäß dem vorliegenden Beispiel (mit dem Bindemittel gemäß der Erfindung) betrug 10, und die Faserzahl für das Kontrollfiltermaterial (ohne das Bindemittel gemäß der Erfindung) betrug mehr als 1200. Der Unterschied zwischen einer Faserzahl von 8 und einer Faserzahl von 10 ist nicht signifikant, eine Faserzahl von 1200 ist jedoch sehr hoch.
Wie aus den Beispielen ersichtlich ist, erhöht die vorliegende Erfindung den Wirkungsgrad des Filtermaterials beträchtlich, senkt dabei jedoch die Zahl der Fasern, die sich aus dem Filtermaterial lösen, praktisch auf Null.

Claims

1. Filtermaterial zum Herausfiltern von Leukozyten aus einer Blutfraktion oder aus Vollblut, umfassend:

ein formbeständiges verlegtes Textilvlies mit einer Dicke von mindestens 1 mm und einer Rohdichte, vor der Zugabe von Bindemittel, zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³, wobei das Vlies enthält:

(i) eine Vielzahl von ineinander verschlungenen Textilfasern mit einem durchschnittlichen Denier zwischen 0,056 und 0,83 dtex (0,05 und 0,75 den) und einer durchschnittlichen Länge zwischen 3 mm und 15 mm, wobei die Textilfasern im wesentlichen gleichmäßig im Vlies verteilt sind, um eine Matrix aus den Textilfasern zu bilden, die zwischen einander benachbarten Zwischenräumen ineinander verschlungener Fasern Lücken aufweist;

(ii) eine Vielzahl von fibrillierten Teilchen aus Polymermaterial mit einer Oberfläche von mindestens 5 m² pro Gramm, die im wesentlichen innerhalb der Lücken der Matrix angeordnet sind, wobei das Gewichtsverhältnis der fibrillierten Teilchen zu den Textilfasern zwischen 1:99 und 40:60 liegt;

(iii) eine Vielzahl von Glasfasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser zwischen 0,1 und 5 µm, wobei der Glasfaseranteil 2 Gew% bis 85 Gew% des Vlieses ausmacht und die Glasfasern einen Teil der Matrix bilden; und

(iv) ein thermoplastisches Bindemittel, das zumindest an den Stellen vorgesehen ist, an denen Textilfasern und Glasfasern sich überkreuzen, wobei der Bindemittelanteil 0,1 Gew% bis 10 Gew% des Vlieses ausmacht.

2. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der Glasfasern zwischen 0,3 und 2,0 µm und die durchschnittliche Länge der Glasfasern zwischen 0,3 und 3,0 mm beträgt.

3. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel emulgierbar ist und als Emulsion auf das Vlies aufgebracht wird.

4. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die Menge des angelagerten Bindemittels bezogen auf das Gewicht des Vlieses etwa 0,1% bis 10% Bindemittelfeststoffe beträgt.

5. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel bei Raumtemperatur geschmeidig ist und eine Glasumwandlungstemperatur über 38ºC (100ºF) hat.

6. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel aus Polyacrylen und Acrylaten und deren Mischungen ausgewählt ist.

7. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Teil der Matrixtextilfasern eine Hülle aus einem Polymer mit niedrigem Schmelzpunkt haben und das Vlies einer ausreichend hohen Temperatur ausgesetzt war, um das Polymer zumindest zu erweichen und zumindest eine gewisse Haftung der Matrixtextilfasern an anderen Matrixtextilfasern und an den Fibrillen der fibrillierten Teilchen zu bewirken.

8. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die Matrixtextilfasern aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet sind: Polyesterfasern, Nylonfasern, Olefinfasern, Cellulosefasern, Naturfasern und Kunstfasern.

9. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die fibrillierten Teilchen Teilchen eines Textilfasermaterials sind, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polyesterfasermaterial, Acryltextilmaterial, Nylonfasermaterial, Polyolefinfasermaterial und Cellulosefasermaterial enthält.

10. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die fibrillierten Teilchen eine Länge von unter 1000 µm und eine Breite von 0,1 bis 50 µm haben.

11. Filtermaterial nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche der fibrillierten Teilchen mindestens 10 m² pro Gramm und bis zu 100 m² pro Gramm und die Oberfläche des Filtermaterials mindestens 1,5 m² pro Gramm beträgt.