DE19524661A1

DE19524661A1 - Flaches Ostomiefilter

Info

Publication number: DE19524661A1
Application number: DE19524661A
Authority: DE
Inventors: Nicholas Richard Baumann; James Michael Larson; John Leonard Roche; Paul Evans Hansen
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1996-01-18
Also published as: US5417678A; GB2291364B; GB9513608D0; GB2291364A

Description

Die Erfindung betrifft ein flaches Filter zur Verwen dung bei Ostomie und dazugehörige Vorrichtungen, z. B. Ostomie- oder Ileostomiebeutel.

Ileostomie- und Ostomiebeutel oder -vorrichtungen wer den seit langem mit Adsorptionsfiltern ausgestattet, die ge eignet sind, übelriechende Gase, die in den Beutel eingeleitet werden oder sich in dem Beutel bilden, zu filtern. Diese Fil ter basieren im allgemeinen auf der Verwendung von Adsorpti onspartikeln, z. B. Aktivkohle, die in einer Grundmasse, z. B. in Polyurethanschaum oder in einem Fasergewebe, eingelagert ist. Eine Flüssigkeitsableitung durch das Filter oder um das Filter herum oder eine Gasableitung um die Filtervorrichtung herum standen bisher im Mittelpunkt des Interesses. Um solche Vorgänge zu verhindern, wird das Adsorptionsfilter häufig durch eine flüssigkeitsundurchlässige und gasdurchlässige Sperrschicht oder -folie geschützt, wobei die Sperrfolie am Außenrand mit dem Ileostomie- oder Ostomiebeutel oder einer ähnlichen Vorrichtung thermisch verschweißt bzw. warmverklebt ist, um eine Flüssigkeitsableitung zu verhindern. Eine spezi fische Konstruktion, die sich mit dem Problem der Flüssig keits- und Gasableitung befaßt, ist in US-A-4 274 848 be schrieben, die die Verwendung eines porösen Filterkissens vor schlägt, das auf mindestens einer Seite durch eine thermisch dichtende Schutzschicht geschützt ist, die porös ist und ein Verschmutzen und eine Kontamination mit Partikeln verhindert. In einer bevorzugten Anordnung würde die thermisch verschweiß bare Schicht aus einem Zellulosematerial (KAYCEL) ausgebildet sein, das so behandelt ist, daß es, wenn es gewünscht wird, mit einer zusätzlichen porösen thermoplastischen Folien schicht, z. B. mit DELNET oder GORTEX, thermisch verschweißbar ist. Wenn das poröse Filterkissen einer Flüssigkeitsumgebung ausgesetzt wird, ist die äußere Folie der Schutzschicht, die mit der Flüssigkeit konfrontiert ist, vorzugsweise eine thermoplastische Folie, z. B. GORTEX. Eine Flüssigkeitsablei tung wird verhindert, indem eine flexible Flüssigkeitssperr schicht 23 bereitgestellt wird, die getrennt und durchgehend mit den beiden Schutzschichten, die beide Seiten des porösen Filterkissens bedecken, thermisch verschweißt wird, wodurch das Filter von der Flüssigkeit getrennt wird. Diese Sperrfolie wird dann weiter mit der Kunststoffolie, die den Ileostomie- oder Ostomiebeutel bildet, thermisch verschweißt, wodurch eine Flüssigkeitsableitung um das Filter herum verhindert wird. Das Filter selbst befindet sich auf der Innenseite des Ostomiebeu tels. Die porösen Filterkissen werden vorzugsweise als ein Fa serbahn aus thermoplastischen Fasern, die mit Kohlenstoff in einem Mischungsverhältnis von 50 : 50 gemischt sind, beschrie ben. Diese Vorrichtung ist äußerst kompliziert herzustellen und erfordert zahlreiche Montageschritte und thermische Schweißvorgänge, außerdem ist das Filter selbst sehr voluminös und kann selbst dann, wenn es auf der Innenseite der Vorrich tung angeordnet ist, eine unansehnliche Wölbung am Körper des Trägers bilden.

Weitere innen angeordnete Filter in Ostomievorrich tungen sind in US-A-4 203 445, US-A-5 250 042 und EP-B1- 358 361 beschrieben. In US-A-4 203 445 wird ein Filter be schrieben, das ähnlich dem Filter ist, das in US-A-4 247 848 beschrieben wird, allerdings ohne die flexible Flüssigkeits sperrschicht (die beiden Schutzschichten erstrecken sich über das Filter hinaus, und die beiden Schichten sind mit der Beu telwand thermisch verschweißt), und die nach außen weisende Filterschutzschicht ist mit einer Serie von Löchern versehen, um den Gasstrom zu erhöhen. Eine Gasableitung ist in diesem Filter möglich. US-A-5 250 042 schützt ihr Filter mit einer Mehrschichtsperrfolie, die um das Filter herum mit dem Osto miebeutel thermisch verschweißt ist. Die beschriebenen geeig neten Sperrschichten sind Schichtstoffe aus einer thermopla stischen Folie und einer porösen Polytetrafluorethylenfolie, die beide als gasdurchlässig beschrieben werden. Das eigentli che Filter ist nicht geschützt und weist einen mit Kohlenstoff imprägnierten Polyurethanschaum mit zwei nichtgewebten Deck schichten, die auf beiden Seiten haften, auf. Dies wiederum ist ein ziemlich dickes Filter, und es sind komplizierte Mon tage- und Herstellungsschritte erforderlich, um die fertige Vorrichtung herzustellen. EP-B1-358 316 beschreibt einen Po lyurethanschaum, der mit Kohlenstoff imprägniert ist und in ei nem festen thermoplastischen Filtergehäuse untergebracht ist. Das Filtergehäuse ist seinerseits mit der Innenwand der Osto mievorrichtung thermisch verschweißt. Dies ist ein extrem dic kes, schweres Filter und würde für den Träger ziemlich teuer und unbequem sein.

US-A-4 957 522 beschreibt ein herkömmliches Filter, das von einer flüssigkeitsundurchlässigen, gasdurchlässigen Folie umgeben ist. Das Filter wird als in Behälterentlüftungen, z. B. für radioaktives Material, oder in einer Ostomievorrichtung verwendbar beschrieben. Entweder sind die beiden Außenseiten oder die Außenseiten und die Seitenabschnitte des Filters mit einer mikroporösen oder porösen Folie überzogen. Kein spezifi sches Filter oder keine mikroporöse Folie ist beschrieben.

Es wird ein Ostomie- oder ähnlicher Beutel bereitge stellt mit thermisch (einschließlich durch herkömmliches Ther moschweißen und Ultraschallschweißen) dichtbaren bzw. ver schweißbaren Seitenwänden, wobei mindestens eine Seitenwand eine Öffnung hat. An einer Außenseite der Seitenwandöffnung ist ein thermisch dichtbares bzw. verschweißbares Ostomiebeu telfilter mit der Seitenwand mittels einer thermisch dichtba ren bzw. verschweißbaren mikroporösen Folienschicht des erfin dungsgemäßen Filters thermisch dicht gemacht bzw. verschweißt. Das erfindungsgemäße Filter weist mindestens auf: eine äußere thermisch dichtbare bzw. verschweißbare, flüssigkeitsundurch lässige, gasdurchlässige mikroporöse Folienschicht mit einer Gurley-Zahl von unter ca. 100 s/50 cm³, eine innere Filter schicht aus Adsorptionspartikeln, die gleichmäßig in einer aus der Schmelze geblasenen Mikrofaserbahn verteilt sind, die ei nen solchen Partikelaufnahmewert aufweist, daß ein Filter mit einem Durchmesser von 40 mm an einer typischen Ostomievorrich tung eine geschätzte Betriebslebensdauer von mehr als drei Ta gen hätte, und eine zweite äußere poröse Deckschicht. Die min destens eine äußere thermisch verschweißbare mikroporöse Foli enschicht ist auf einer ersten Seite der inneren Filter schicht, und die poröse Deckschicht ist auf einer zweiten Sei te der Filterschicht, und die drei Schichten erstrecken sich gemeinsam und durchgehend über die Filterschicht. Das Filter ist mit dem Ostomiebeutel in einem durchgehenden äußeren Um fangsbereich des Filters verschweißt, dessen äußerer Umfang die Filterschicht um den vollen äußeren Umfang herum ein schließt. Die Filterschicht ist dünn genug, so daß die mikro poröse Folienschicht ohne weiteres über die Filterschicht mit dem Ostomiebeutel thermisch verschweißt werden kann. Das Fil ter ist dünn und anpassungsfähig ohne Flüssigkeitsableitung oder Gasableitung um das Filter herum.

Fig. 1 ist eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Osto miefilters, das an der Außenseite einer Ostomievorrichtung be festigt ist.

Fig. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht des erfin dungsgemäßen Ostomiefilters, das an der Außenseite einer Osto mievorrichtung befestigt ist.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Filters 1 dargestellt, das aus einer thermisch dichtbaren bzw. verschweißbaren mikroporösen Folienschicht 2, einer Filter schicht aus einem mit Adsorptionspartikeln gefüllten, aus der Schmelze geblasenen Mikrofasergewebe 3 und einer porösen Deck schicht 4 ausgebildet ist. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist das Filter 1 mit der Außenseite der Wand 11 des Ostomie beutels 10 entlang einem äußeren Umfang des Filters 1 und über die mikroporösen Folienschicht 2 thermisch verschweißt. Die drei Schichten 2, 3 und 4 erstrecken sich gemeinsam und durch gehend über die Filterschicht. Die sich gemeinsam erstrecken den und durchgehenden Schichten 2, 3 und 4 erstrecken sich in den thermisch verschweißten Außenumfang 6 des Filters 1.

Die mikroporöse Folienschicht muß mit den Wänden 11 der Ostomievorrichtung 10 thermisch verschweißbar sein, die, wie bekannt, eine/ein flüssigkeits- und gasundurchlässige thermo plastische Folie oder Folienlaminat sind. Die Wände 11 sind, wie bekannt, Polymer- oder Copolymerfolien, die eine oder mehr Schichten, z. B. eine oder zwei äußere Polyethylen- oder Polye thylenvinylacetatschicht(en), haben, die durch Koextrusion mit einer Polyvinylidenchloridinnenschicht extrudiert worden sind. Die mikroporöse Folie könnte auch aus einem thermoplastischen Polymer ausgebildet sein, das mit der Außenseite 12 der Wand 11 thermisch verschweißbar ist.

Das Filter 1 wird mit der Wand 11 der Ostomievorrich tung entlang dem Filterumfang 5 über die thermisch verschweiß bare mikroporöse Folienschicht thermisch verschweißt. Dieser Umfangsverschluß 6 ist flüssigkeitsdicht. Folglich gibt es keinen Abschnitt des Filters 1 oder des Filterverschlusses 6, der möglicherweise für eine Flüssigkeitsableitung offen wäre.

Die thermisch verschweißbare mikroporöse Folie kann aus einem thermoplastischen Polymer ausgebildet sein, das mit ei ner Serie von miteinander verbundenen Poren mit einer effekti ven Porengröße von 20 µm oder weniger und vorzugsweise 1 µm oder weniger versehen ist. Die Poren können erzeugt werden: nach irgendeinem bekannten Verfahren, einschließlich einer me chanischen Bearbeitung einer Folie, indem Feststoffpartikel (der Durchmesser der Partikel kann von 0,1 bis 250 µm reichen, und die Partikel können mit Anteilen von 40 bis 70% in der Folie vorhanden sein) in das thermoplastische Polymer, das die Folie bildet, eingemischt werden und die ausgebildete Folie dann so orientiert wird, daß Poren entstehen, oder durch Ver wendung eines phasentrennenden, flüssigen oder festen Zusat zes, wobei Zusätze danach durch Lösungsmittelextraktion ent fernt werden können und wobei Folien so orientiert werden kön nen, daß sich ihre Porosität vergrößert. Die Verwendung von phasentrennbaren, flüssigen Zusätzen ist in US-A-4 902 553, -4 539 256, -4 609 584, -4 726 989 oder -4 824 719 beschrie ben. Das in diesen Patenten beschriebene Material ist eine mi kroporöse Folie, die ausgebildet wird, indem ein kristallisa tionsfähiges Polymermaterial in einem flüssigen Zusatz bei ei ner Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymermate rials gelöst wird und diese Schmelze zu einer Folie geformt wird, z. B. durch Extrusion. Die homogene Lösung läßt man dann mit einer Geschwindigkeit abkühlen, die bewirkt, daß das kri stallisationsfähige Polymer zu einer eindeutigen Verbundphase kristallisiert, wobei das Polymer unter Umgebungs- oder Anwen dungsbedingungen mit dem Zusatz unverträglich ist. Das phasen eindeutige Folienmaterial wird dann uniaxial oder multiaxial orientiert, wobei eine Folie mit Mikroporen entsteht, deren Poren den nunmehr phaseneindeutigen flüssigen Zusatzstoff ent halten.

Die Zusatzflüssigkeit kann in Mengen von etwa 5 bis 80 Gew.-% der ausgebildeten Folie, vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-% und am besten 10 bis 30 Gew.-% verwendet werden. Nukleierungs mittel, z. B. solche, die in US-A-4 824 718 und -4 726 989 be schrieben werden, können auch verwendet werden, um eine gleichmäßige Kristallisation des Polymermaterials nach dem Ab kühlen zu erzeugen.

Nach dem Ausfällen des thermoplastischen kristallisati onsfähigen Polymers kann die Folie unorientiert oder vorzugs weise orientiert, und zwar mit einem Dehnungsverhältnis in mindestens einer Richtung von 0 bis 3, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5, verwendet werden.

Erörterungen über kristallisationsfähige Polymere und phasentrennende Zusätze findet man auch in US-A-4 247 498 und US-A-4 100 238. Beispielsweise im Zusammenhang mit isotakti schem Polypropylen beschreiben diese Patente die Verwendung von phasentrennbaren Zusätzen, z. B. Poly-1-Buten, Polyethylen wachs, Polyethylen mit niedrigem Molukulargewicht, Alkoholen, Aldehyden, Aminen, Esthern, z. B. Methylbenzoat, Äther, z. B. Dyphenyläther, Kohlenwasserstoffen, z. B. Transdiphenyletythen oder Ketonen.

Im allgemeinen beträgt die Dicke der mikroporösen Folie 5 bis 250 µm, vorzugsweise 30 bis 200 µm. Vergleichsweise dün nere Folien werden aufgrund der Kosten und der erhöhten Feuch tigkeitsdampfdurchlässigkeit bevorzugt. Zu dünne Folien können jedoch für das Erreichen eines angemessenen Festigkeitswerts, der verhindern soll, daß die Folie bei der Herstellung oder beim normalen Gebrauch zerreißt, ungeeignet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die thermisch verschweißbare mikroporöse Folie einen Schmelzzusatz im thermoplastischen Polymer, um Verschmutzung und Partikel kontamination der Folie durch Ostomiefeststoffe zu verhindern. Solche Zusätze sind u. a. fluorchemische und Silikonpolymer schmelzzusätze, die sich in der thermoplastischen Polymer schmelzphase lösen oder dispergieren und durch Extrusionspro zeßbedingungen nicht zerstört werden. Der Zusatz muß auch in relativ geringen Werten hinzugefügt werden, um die Funktion der thermischen Verschweißbarkeit der thermoplastischen mikro porösen Folie mit der Außenseite der Ostomievorrichtungswand nicht negativ zu beeinflussen. Eine geeignete Klasse von Schmelzzusätzen wird in US-A-5 025 052 (fluoroalyphatische, Radikale enthaltende Oxazolidinon-Verbindungen) beschrieben, wobei die Zusätze in Mengen von bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew.-%, hinzugefügt werden können, um der Folie zwischen 100 und 10000 ppm Fluorin an Gewicht hinzuzufügen.

Die flache Filterschicht 3 ist eine mit Adsorptionspar tikeln versetzte, nichtgewebte, aus der Schmelze geblasene Mi krofaserbahn. Die Filterschicht wird ausgebildet, indem Ad sorptionspartikel in eine aus der Schmelze geblasene Bahn ein gebracht werden, während die Bahn ausgebildet wird, wie bei spielsweise in US-A-4 433 024, -4 868 032 oder -3 971 373 be schrieben, deren Offenbarungen hier eingeschlossen werden. Die aus der Schmelze geblasenen Mikrofasern werden vorzugsweise aus einem thermoplastischen Polymer ausgebildet, das mit der mikroporösen Folienschicht 2 verschweißbar ist. Wenn bei spielsweise die mikroporöse Folie aus Polyethylen oder Poly propylen ausgebildet wird, werden die aus der Schmelze gebla senen Mikrofasern vorzugsweise aus einem Polyolefinpolymer, z. B. aus einem Polyethylenpolymer oder -copolymer, ausgebildet werden, das mit dem mikroporösen Folienpolyethylen thermisch verschweißbar ist. Man kann auch mehrere Quellen verschiedener Mikrofasern oder Mehrschichtmikrofasern beim Ausbilden der Bahn verwenden, wie z. B. in US-A-5 207 970 (Joseph et al.) of fenbart. Andere Komponenten können nach Bedarf hinzugefügt werden, z. B. Stapelfasern oder Bindefasern, allerdings werden die aus der Schmelze geblasenen Mikrofasern in Verbindung mit Adsorptionspartikeln vorzugsweise allein verwendet, um die flachste Filterbahn herzustellen.

Die Adsorptionpartikel werden in die aus der Schmelze geblasene Bahn in einem solchen Maße eingebracht, daß ein Fil ter mit einer effektiven Betriebslebensdauer von mindestens drei Tagen entsteht. Dies kann eine Filterbahn mit einem Ak tivkohleaufnahmewert von mindestens 0,25 g, vorzugsweise min destens 0,30 g sein. Bei einer Trägerbahn von 50 g/m² mit ei nem Durchmesser von 40 mm entspricht dieser Aufnahmewert einer Filterbahn mit über 80 Gew.-% und vorzugsweise 85 Gew.-% Ak tivkohlepartikeln. Aber Aktivkohleaufnahmewerte von 0,15 funk tionieren mit mehr Aktivkohle, wobei die Filterbahn- Aktivkohleaufnahmewerte vorzugsweise größer als 60% sind. Im allgemeinen wird dieser hohe Aufnahmewert bei allen Filterbah nen bevorzugt, die einen hohen Adsorptionswirkungsgrad sicher stellen. Als Adsorptionpartikel wird Aktivkohlegranulat bevor zugt, das so behandelt ist, daß es saures Gas besser adsor biert. Eine geeignete Behandlung wäre die Behandlung der Ak tivkohle mit einer K₂CO₃- oder NaOH- oder ähnlichen basischen Lösung. Zusätzlich kann eine Oxidationsmasse, z. B. ein KI, verwendet werden, um die Aktivkohle zu behandeln, z. B. aus ei ner wäßrigen Lösung. Die mit Adsorptionspartikeln versetzte, aus der Schmelze geblasene Mikrofaserfilterbahn hat vorzugs weise eine Dicke von unter ca. 5 mm und vorzugsweise unter ca. 2,5 oder ein Quadratmetergewicht von weniger als 700 g/m² und vorzugsweise weniger als 500 g/m², wobei die Trägerbahn ein Quadratmetergewicht von unter 100 g/m², vorzugsweise 60 g/m² hat.

Die schützende Deckbahn 4 unterbindet den Verlust von Adsorptionspartikeln und hat vorzugsweise eine ausreichende Dichte, um das Hindurchdringen von Adsorptionspartikeln zu verhindern, und ist vorzugsweise poröser für das Hindurchdrin gen von Luft als die mikroporöse Folie. Geeignete poröse Deck bahnen sind gewebte und nichtgewebte Textilien, z. B. aus der Schmelze geblasene Bahnen, verfestigte Spinnvliese, Streich garnbahnen u. dgl.

Die Mehrschichtfilter können bei Bedarf auch mit ande ren Schichten versehen werden, von denen alle vorzugsweise miteinander thermisch verschweißbar wären. Beispielsweise könnte die zweite mikroporöse Folie zusammen mit oder anstelle von einer Deckbahn 4 verwendet werden, wenn die Wahrschein lichkeit besteht, daß das Filter einer externen Kontamination ausgesetzt ist.

Das erfindungsgemäße Mehrschicht-Verbundfilter 1 wird leicht aus den Teilbahnen und/oder -folien hergestellt, die durch Ultraschallschweißen, thermisches Schweißen, Kleben oder mechanischen Eingriff, z. B. Nadeln (wenn die mikroporöse Folie nicht genadelt ist) verbunden werden. Die Teilschichten können vor, während oder nach ihrer Ausbildung zu einzelnen Filtere lementen verbunden werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Filter mit erwärmten Stanzelementen gestanzt, die auch die Mehrfachschichten am Umfang miteinander verbinden. Die ausgebildeten Filter werden auch auf einfache Weise an ei ner Ostomie- oder Ileostomievorrichtung mittels eines in einem Schritt am Umfang erfolgenden thermischen Verbindens bzw. Kle bens des Filters auf die Außenwand der Vorrichtung um ein Loch bzw. um Löcher oder einen Schlitz herum befestigt. Dadurch entsteht eine bequeme, billige, mit einem flachen Filter ver sehene Vorrichtung ohne Herstellungs- und Betriebsprobleme ei nes Filters, das an einer Innenseite der Vorrichtungswand be festigt werden muß.

Prüfverfahren Gasdesodorisierungsfähigkeit

Die Prüfvorrichtung besteht aus einem Prüfgehäuse mit der Expositionsgasversorgungsquelle, einem Druckmesser und ei nem Durchflußmengenmesser auf der Eingangsseite des Gehäuses und einem H₂S-Detektor auf der Ausgangsseite des Gehäuses. Das Prüf-Expositionsgas bestand aus einem 80 : 20(Gew.-%-)Gemisch aus Stickstoff und Methan mit 25 ppm H₂S, das mit einem Durch satz von 500 ml/min bei Umgebungstemperatur durch ein Filter prüfmuster mit 40 mm Durchmesser geführt worden ist. Filtermu ster werden vor dem Prüfen 4 Stunden lang bei 22±2°C gehalten. Der Endpunkt der Filtereffektivität ist als der Punkt defi niert, wo die H₂S-Konzentration, die durch das Filter strömt, einen Wert von 2 ppm erreicht. Die Adsorptionsrate und -kapazität des Filters müssen so sein, daß in Strömungsrich tung nach dem Filter für eine Zeitdauer von mindestens 15 min nicht mehr als 2 ppm H₂S, vorzugsweise mindestens 18 min, ge messen werden dürfen. Diese Kriterien entsprechen der vorgese henen Betriebslebensdauer von mindestens drei Tagen bei norma ler Verwendung.

Ein Modell mit einer Mindestlebensdauer von drei Tagen basierte auf einer maximalen Flatus- oder Gasabgangsbearbei tungskapazität von etwa 7,5 l (basierend auf Messungen, die zeigen, daß die höchste beobachtete Gasabgangsmenge bei Pati enten mit einer typischen westlichen Ernährungsgrundlage bei etwa 2,4 1/Tag liegt). Bei der Exposition während der Prüfung entsprechen 9 l Flatus, der in 18 min desodoriert wird, 3,75 Tagen der normalen maximalen Exposition bei normaler Verwen dung.

Durchlässigkeit

Ein kreisförmiges Filterprüfmuster von 40 mm Durchmes ser wird in einer Prüfvorrichtung befestigt, die der oben be schriebenen ähnlich ist, außer daß sie auch einen Durchfluß mengenmesser an der Ausgangsseite des Prüfgehäuses hat, so daß der Umfang des Prüfmusters sicher und luftdicht ist. Diffe renzluftdrücke von 2, 4, 6, 8 und 10 cm Wassersäule werden dann an das Filter angelegt, und der resultierende Luftdurch satz durch das Prüffilter wird bestimmt. Wenn die Prüfung be standen werden soll, ist ein minimaler Durchsatz von 500 ml/min bei 10 cm Wassersäule Differenzluftdruck erforderlich.

Porosität

Die Porosität der mikroporösen Folie wird nach der ASTM-D-726-58-Methode A gemessen und in Gurley-Sekunden/50 Ku bikzentimeter (cm³) angegeben. Legt man lediglich funktionale Überlegungen zugrunde, so würde die Gurley-Zahl von 1800 s/50 cm³ einen Durchlässigkeitswert erbringen, der dem Abgang eines Flatusvolumens von 2,4 1/Tag entspricht. Der Komfort eines Pa tienten erfordert jedoch ein poröseres Sperrschichtmaterial, das es ermöglicht, den Ostomiebeutel schneller zu entlüften (nämlich annähernd 500 cm³ Flatus in etwa 10 min abzuführen). Um diese Anforderung zu erfüllen, sollte die mikroporöse Folie eine Gurley-Zahl von weniger als 55 s/50 cm³ und vorzugsweise eine Gurley-Zahl von 42 s/50 cm³ haben, was es ermöglichen würde, daß 500 cm³ Gasabgang in annähernd 7 min abgeführt wer den. Gurley-Zahlen von bis zu 100 s/50 cm³ würden für bestimm te Anwendungen akzeptabel sein.

Beispiele Herstellung der mikroporösen Folie

Zusammensetzungen der mikroporösen Folie, die für er findungsgemäße Filterkonstruktionen geeignet sind, wurden nach den Vorgaben hergestellt, die in US-A-5 260 360 (Morzinski et al.) beschrieben werden, deren Offenbarung hier eingeschlos sen ist. Mikroporöse Folien mit den in Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen wurden hergestellt unter Verwendung einer thermisch bewirkten Phasentrenntechnik durch Schmelzextrusion der Zusammensetzung mit einem Doppelschneckenextruder, der mit einem fallenden Temperaturprofil arbeitet, durch eine Gleit spalt-Foliendüse auf ein glattes Stahlgießrad. Die phasenge trennte Folie wurde in Maschinenrichtung (Länge) kontinuier lich orientiert oder gestreckt bis zu den angezeigten Strec kungsverhältnissen, gefolgt von einer kontinuierlichen Orien tierung oder Streckung in der Richtung quer zur Maschine (Breite) bis zu den angezeigten Streckungsverhältnissen, ge folgt von einem Tempern. Die Kennwertdaten der mikroporösen Folie sind auch in Tabelle I dargestellt.

Das fluorchemische Oxazolidinon (FCO), das verwendet wird, um mikroporöse Folien herzustellen, war demjenigen ähn lich, das in Beispiel 1 in US-A-5 025 052 (Crater et al.) be schrieben wird, außer daß die Alkohol- und Isocyanatreagenzi en, die verwendet worden sind, um Oxazolidinon herzustellen, folgende waren: C₈F₁₇SO₂N ( CH₃) CH₂CH ( CH₂Cl ) OH bzw. OCNC₁₈H₃₇.

Tabelle I

Mikroporöse Folienzusammensetzungen und Kennwerte

Herstellung von mit Partikeln versetzten BNF

Mit Partikeln versetzte, geblasene Mikrofaser- (BMF-)Filterbahnen wurden unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt, das dem ähnlich ist, das beispielsweise in Wente, van A. "Superfine Thermoplastic Fibers" in Industrial Chemi stry, Vol. 48, Seite 1324 ff. (1956) oder im Bericht Nr. 4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht am 25. Mai 1954 unter dem Titel "Manufacture of Superfine Organic Fibers" von Wente, V.A., Boone, C.D. und Fluharty, E.L. beschrieben worden ist. Die BMF-Vorrichtung verwendete, wie bereits er wähnt, entweder eine NLR-Düse, wie in den oben zitierten Quel len beschrieben, oder eine gebohrte Düse mit kreisförmigen glattflächigen Düsenöffnungen (10/cm) mit einem Durchmesser von 0,43 mm (0,017 Zoll) und einem Verhältnis von 8 : 1 zwischen Länge und Durchmesser. Die Prozeßvariablen für die BMF- Trägerbahnen und Bahnkennwertdaten sind in Tabelle II darge stellt. Ein Luftdruck von 0,34 bis 2,10 Bar (5 bis 30 psi) mit einem Luftspalt von 0,076 cm Breite wurde sowohl für die NLR- als auch für die gebohrte Düse aufrechterhalten, und der Poly merdurchsatz betrug annähernd 145 g/h/cm Düsenbreite für Poly propylenharze und annähernd 179 g/h/cm Düsenbreite für Ethy lenvinylacetatharzgemische.

Tabelle II

BMF-Trägerbahn-Prozeßvariable

Das Einbringen der Adsorptionspartikel in die BMF- Trägerbahnen wurde erreicht, indem die Partikel in einen Schichtluftstromdiffusor mit einer 1,9-cm-(0,75-Zoll-)In jektorvorrichtung eingebracht wurden und der Schichtluftstrom die Partikel verteilen konnte, bevor sie zum Austritt der Par tikeleinbringeinrichtung befördert wurden, wodurch bewirkt wurde, daß die Partikel sich mit dem Mikrofaserstrom mischten, wobei sie sich im geschmolzenen Faserstrom entweder in den Fa sern verfingen oder sich mit den Fasern verbanden, bevor sie die Sammlerfläche erreichten und sich verfestigten. Der Schichtluftstrom wurde von einem 5-PS-Luftgebläse erzeugt, das mittels eines aerodynamisch gestalteten Diffusors mit einem Konuswinkel von 10 Grad einen Luftstrom lieferte. Der Luft durchsatz durch den Diffusor war veränderlich und betrug weni ger als 60 Kubikfuß pro Minute (SCFM). Der Injektor beförderte die Partikel mit einer Geschwindigkeit von 400 gm/min oder we niger mit dem Injektorluftdurchsatz von nicht mehr als 15 SCFM in den konvergierenden Luftstrom. Der Luftdurchsatz und die Injektorpartikelzuführung wurden verändert, um die gewünschten Partikelbeladungswerte herzustellen. Die mit Partikeladsorpti onsmittel versetzten BMF-Bahnen, die für die Erfindung geeig net sind, sind in Tabelle III beschrieben.

Tabelle III

Mit Partikeln versetzte BMF-Filterbahnen

Die Kokusnußkohle der Firma Calgon Carbon in der Fil terbahn 1 wurde mit einer Caliumcarbonatlösung behandelt.

Partikelsicherungsbahnen

Viele verschiedene nichtgewebte Bahnen, einschließlich geblasene Mikrofaserbahnen, kardierte Bahnen und Spinnvlies bahnen können als Partikelsicherungsbahnen für die erfindungs gemäßen Filter verwendet werden. Geeignete Bahnen haben keine geringere Durchlässigkeit als die mikroporöse Folie, aber vor zugsweise eine bessere als die mit Partikeln versetzte BMF- Bahn und halten jedes Adsorptionspartikelmaterial fest, das sich aus den mit Partikeln besetzten BMF-Bahnen entfernt. Au ßerdem sollten die Partikelsicherungsbahnen auf Materialien basieren, die ohne weiteres mit den anderen Teilbahnen des Filteraufbaus sowie mit den Folienmaterialien verkleb bar/verschweißbar sind, die normalerweise bei der Herstellung von Ostomiebeuteln verwendet werden (nämlich Ethylenvinylace tat/Polyvinylidenchlorid/Ethylenvinylacetatlaminatfolien). Re präsentative Beispiele von Partikelsicherungsbahnen, die bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Filtern nützlich sind, sind in Tabelle IV gegeben.

Tabelle IV

Partikelsicherungsbahnen

Filtermontage Ablauf A

Ein vereinheitlichter Schichtenaufbau, bestehend aus einer mikroporösen Folie (MPF), einer mit Adsorptionspartikeln versetzten BMF-Bahn (ABW) und einer Partikelsicherungsbahn (PCW), wurde durch Kaltschweißen eines konzentrischen Stapels von 45 mm Durchmesser aufweisenden Scheiben des entsprechenden Materials unter Verwendung einer dreigliedrigen Form, die aus einem 24 mm Durchmesser aufweisenden Metallzylinder mit einer 1 mm dicken Wand bestand, die so bearbeitet worden war, daß sie drei gleich beabstandete, 3 mm lange Bögen aufwies. Die Bahnen wurden miteinander kaltverschweißt, indem ein Hammer schlag auf die Form ausgeführt wurde, während sie sich auf dem Scheibenstapel befand.

Ablauf B

Ein vereinheitlichter Schichtenaufbau, bestehend aus einer mikroporösen Folie, einer mit Partikeln versetzten BMF- Bahn und einer Partikelsicherungsbahn, wurde hergestellt, in dem der Umfang eines konzentrischen Stapels aus 45 mm Durch messer aufweisenden Scheiben aus einer mikroporösen Folie, ei ner 43 mm Durchmesser aufweisende Scheibe aus einer mit Parti keln versetzten BMF-Bahn und einer 45 mm Durchmesser aufwei sende Scheibe aus einer Partikelsicherungsbahn unter Verwen dung eines Branson-Schweißgerätes der Serie 800 (erhältlich bei der Firma Branson Sonic Power Co., Danbury, Connecticut) ultraschallverschweißt wurden, der mit einem 51 mm (2 Zoll) Durchmesser aufweisenden zylindrischen Aluminiumhorn konfigu riert war, und zwar mit einer Schweißzeit von 0,5 bis 1,0 s und einer Verweilzeit von 0,5 bis 1,0 s bei 60 psi.

Ablauf C

Ein vereinheitlichter Schichtenaufbau, bestehend aus einer mikroporösen Folie, einer mit Partikeln versetzten BMF- Bahn und einer Partikelsicherungsbahn, wurde hergestellt, in dem der Umfang eines konzentrischen Stapels aus 45 mm Durch messer aufweisenden Scheiben aus einer mikroporösen Folie, ei ner 42 mm Durchmesser aufweisenden Scheibe aus einer mit Par tikeln versetzten BMF-Bahn und einer 45 mm Durchmesser aufwei senden Scheibe aus einer Partikelsicherungsbahn thermisch ver schweißt wurden. Der Verschluß wurde unter Verwendung einer Contech-Presse (erhältlich bei der Firma Converting Tech. Inc., Westgoodard, Kansas) erreicht, wobei die obere Platte bei einer Temperatur von 110°C und die untere Platte bei 68°C gehalten wurde und eine zweite Verweilzeit von 1,0 s bei 500 psi eingehalten wurde, wobei eine 45 mm Außendurchmesser aufweisende ringförmige Form 3 mm dicke Wände aufwies.

Ablauf D

Ein vereinheitlichter Schichtenaufbau, bestehend aus einer mikroporösen Folie, einer mit Partikeln versetzten BMF- Bahn und einer Partikelsicherungsbahn, wurde durch Punktkleben einer Schichtanordnung, die aus einer mikroporösen Folie, ei ner mit Partikeln versetzten BMF-Bahn und einer Partikelsiche rungsbahn bestand, hergestellt, indem die Schichtanordnung durch einen Punktklebekalander mit einer regelmäßig beabstan deten Stiftstruktur von 1,5 mm Durchmesser aufweisenden recht eckigen Stiften geführt wurde, die annähernd 15% der Bahnflä che mit Einprägungen versahen, wobei der Kalander bei 200 psi, 93°C (200°F) und 3,7 m/min (12 Fuß/min) arbeitete. Aus dem durch die Stifte verklebten Laminat wurden 40 mm Durchmesser aufweisende Scheiben geschnitten.

Unabhängig vom Ablauf, der für die Herstellung des Fil teraufbaus verwendet wurde, wurde der vereinheitlichte Filter aufbau dann mit der Außenseite des Folienmaterials, das den Ostomiebeutel bildete, verschweißt, wobei die mikroporöse Fo lienschicht der Filteranordnung dem Inneren des Ostomiebeutels gegenüber lag. Das Verschweißen wurde normalerweise durchge führt, indem eine 40 mm Außendurchmesser aufweisende ringför mige Form mit 4 mm dicken Wänden in einer Presse verwendet wurde, die bei 150°C gehalten wurde und die in einer Verweil zeit von 0,5 s einen Druck von 50 psi verwendete.

Der Aufbau verschiedener erfindungsgemäßer Filter ist in Tabelle V zusammen mit der Gurley-Zahl, der geprüften Be triebslebensdauer und der geschätzten Betriebslebensdauer aus führlich dargestellt, wie es in den oben beschriebenen Prüfab läufen festgelegt wurde. Die Tabelle V enthält auch Gurley- Zahl- und Betriebslebensdauerdaten für Filteraufbauarten, die von handelsüblichen Ostomiebeuteln stammen.

Filteraufbauarten 1, 2, 8 und 9 haben, obwohl sie den erfindungsgemäßen Filteraufbauarten ähnlich sind, Filtrierungs leistungen, die denen vergleichbar sind, die die Filter (Vergleichsstück 1 bis Vergleichsstück 3) haben, die bei han delsüblichen Ostomiebeuteln verwendet werden. Im allgemeinen haben diese Aufbauarten (1, 2, 8 und 9 und Vergleichsstück 1 bis Vergleichsstück 3) deutlich kürzere Betriebslebensdauern (geprüft: < 5 min, geschätzt: 1 Tag bei tatsächlicher Verwen dung) als die erfindungsgemäßen Filter. Die erfindungsgemäßen Filter haben mindestens eine um einen Faktor 3 größere Be triebslebensdauer in bezug auf ihre Adsorptionskapazität und haben eine Fluorchemikalien enthaltende mikroporöse Sperr schicht, die das Faulen von flüssigen und festen Exkrementen im Filteraufbau minimiert.

Claims

1. Flaches Filter für eine Ostomievorrichtung oder dgl. mit mindestens einer äußeren thermisch dichtbaren flüssig keitsundurchlässigen, gasdurchlässigen mikroporösen Folien schicht mit einer Gurley-Zahl von weniger als ca. 100 s/50 cm³, einer inneren Filterschicht aus Adsorptionspartikeln, die gleichmäßig in einer aus einer Schmelze geblasenen Mikrofaser bahn verteilt sind, die einen solchen Partikelaufnahmewert aufweist, daß ein 40 mm Durchmesser aufweisendes Filter bei einer normalen Ostomievorrichtung eine geschätzte Betriebsle bensdauer von mehr als drei Tagen bieten würde, und einer zweiten äußeren porösen Deckschicht, wobei die mindestens eine äußere thermisch dichtbare mikroporöse Folienschicht auf einer ersten Seite der inneren Filterschicht und die poröse Deck schicht auf einer zweiten Seite der Filterschicht ist und die drei Schichten sich gemeinsam und durchgehend mindestens über die Filterschicht erstrecken.

2. Ostomiefilter nach Anspruch 1, wobei die Filter schicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit einem Grundgewicht von weniger als 700 g/m² ist.

3. Ostomiefilter nach Anspruch 1, wobei die Filter schicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit einem Grundgewicht von weniger als 500 g/m² ist.

4. Ostomiefilter nach Anspruch 3, wobei die Filter schicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit mindestens 80 Gew.-% Adsorptionsgranulat ist.

5. Ostomiefilter nach Anspruch 4, wobei die Filter schicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit mindestens 85 Gew.-% Adsorptionsgranulat ist.

6. Ostomiefilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Adsorptionsgranulat saures Gas adsorbierendes Aktiv kohlegranulat aufweist.

7. Ostomiefilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die thermisch dichtbare mikroporöse Folienschicht aus einem thermoplastischen Polymer mit einem schmutzbeständigen Schmelzzusatz ausgebildet ist.

8. Ostomiefilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die poröse Deckschicht eine gewebte oder nichtgewebte Bahn mit einer Porosität ist, die größer ist als die der mi kroporösen Folienschicht, und die mikroporöse Folienschicht eine Gurley-Zahl von weniger als 55 s/50 cm³ hat.

9. Ostomiefilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die poröse Deckschicht, die Filterschicht und die mikro poröse Folienschicht mit der angrenzenden Filterschicht ther misch dicht gemacht sind und die Filterschicht eine Dicke von weniger als 5 mm hat und lediglich aus aus einer Schmelze ge blasenen Mikrofasern ausgebildet ist.

10. Ostomievorrichtung mit thermisch dichtbaren Seiten wänden, wobei mindestens eine Seitenwand eine Öffnung hat, die Außenseite der Seitenwand eine Öffnung hat, die ein thermisch dichtbares Ostomiefilter aufweist, das um die Öffnung herum über eine thermisch dichtbare mikroporöse Folienschicht ther misch dicht gemacht ist, wobei das Filter aufweist: mindestens eine äußere thermisch dichtbare, flüssigkeitsundurchlässige und gasdurchlässige mikroporöse Folienschicht, die eine Gur ley-Zahl von weniger als ca. 100 s/50 cm³ aufweist, eine inne re Filterschicht aus Adsorptionspartikeln, die gleichmäßig in einer aus einer Schmelze geblasenen Mikrofaserbahn verteilt sind, die einen solchen Partikelaufnahmewert aufweist, daß ein 40 mm Durchmesser aufweisendes Filter bei einer normalen Osto mievorrichtung eine geschätzte Betriebslebensdauer von mehr als drei Tagen bieten würde, und eine zweite äußere poröse Deckschicht, wobei mindestens eine äußere thermisch dichtbare mikroporöse Folienschicht auf einer ersten Seite der inneren Filterschicht ist und die poröse Deckschicht auf einer zweiten Seite der Filterschicht ist und die drei Schichten sich ge meinsam erstrecken und durchgängig über die Filterschicht ver laufen, wobei die sich gemeinsam erstreckenden und durchgehen den Filterschichten sich in einen Umfangsbereich hinein um den vollen Umfang des Filters herum erstrecken, wobei der Umfangs bereich mit der Ostomievorrichtung thermisch dicht gemacht ist.

11. Ostomievorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Fil terschicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit einem Grundgewicht von weniger als 700 g/m² ist und der Gurley-Wert der mikroporösen Folie geringer als 55 s/50 m³ ist.

12. Ostomievorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Fil terschicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit einem Grundgewicht von weniger als 500 g/m² ist und der Gur ley-Wert der mikroporösen Folge geringer ist als 42 s/50 m³.

13. Ostomievorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, wobei die Filterschicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit mindestens 80 Gew. -% Adsorptionsgranulat ist.

14. Ostomievorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, wobei die Filterschicht eine aus einer Schmelze geblasene Bahn mit mindestens 85 Gew.-% Adsorptionsgranulat ist.

15. Ostomievorrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, wobei das Adsorptionsgranulat saures Gas adsorbierendes Aktivkohlegranulat aufweist.

16. Ostomievorrichtung nach einem der Ansprüche 10-15, wobei die thermisch dichtbare mikroporöse Folie aus einem therinoplastischen Polymer mit einem schmutzbeständigen Schmelzzusatz ausgebildet ist.

17. Ostomievorrichtung nach einem der Ansprüche 10-16, wobei die poröse Deckschicht eine gewebte oder nichtgeweb te Bahn mit einer Porosität ist, die größer ist als die der mikroporösen Folienschicht.

18. Ostomievorrichtung nach einem der Ansprüche 10-17, wobei die poröse Deckschicht, die Filterschicht und die mikroporöse Folienschicht mit der angrenzenden Filterschicht thermisch dicht gemacht sind, und die Filterschicht eine Dicke von weniger als 5 mm hat und lediglich aus aus der Schmelze geblasenen Mikrofasern ausgebildet ist.

19. Ostomiefilter nach Anspruch 7, wobei der schmutzbe ständige Schmelzzusatz ein fluorchemisches Oxizolidinon auf weist.

20. Ostomievorrichtung nach Anspruch 16, wobei der schmutzbeständige Schmelzzusatz ein fluorchemisches Oxizolidi non aufweist.