Плоскоскладывающиеся индивидуальные защитные дыхательные устройства и способы их изготовления - RU2145507C1
Код документа: RU2145507C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к респираторам или лицевым маскам, которые способны плоско складываться при хранении и образовывать чашевидную воздушную камеру, охватывающую нос и рот пользователя при использовании.
Фильтровальные респираторы или лицевые маски широко используются для защиты органов дыхания человека от взвешенных в воздухе частиц или от имеющих неприятный запах или вредных газов. Как правило, такие респираторы или лицевые маски бывают одного из двух типов: литая чашевидная форма или плоскоскладывающаяся форма. Плоскоскладывающаяся форма обладает теми преимуществами, что пользователь может носить такой респиратор в кармане, а после применения его можно сложить до следующего употребления, сохранив тем самым в чистоте его внутреннюю поверхность.
Плоскоскладывающаяся форма лицевой маски представляет собой кусок ткани прямоугольной формы, имеющий складки, проходящие как правило параллельно рту пользователя. Такие конструкции могут содержать элемент жесткости для предотвращения контакта лицевой маски с лицом пользователя, как, например, в патенте Великобритании N 871661, кл. A 62 B 18/02, 1961. Придание жесткости может быть также обеспечено наплавлением складки в многослойной структуре лицевой маски по ее ширине или швом по ширине лицевой маски.
Известен также складчатый респиратор, складывающийся посередине в горизонтальном направлении, в результате чего образуются верхняя и нижняя противоположные поверхности. Такой респиратор имеет по меньшей мере одну горизонтальную складку по сути дела посередине между противоположными поверхностями, что уменьшает размер фильтровального материала в вертикальном направлении и по меньшей мере одну дополнительную горизонтальную складку на каждой из этих противоположных поверхностей. Центральная складка короче в горизонтальном направлении, чем складки на противоположных поверхностях, которые короче в горизонтальном направлении по сравнению с максимальным размером фильтровального материала по горизонтали. Центральная складка вместе со складками на противоположных поверхностях образуют сохраняющий свою форму карман.
К складчатым респираторам, имеющим по меньшей мере одну горизонтальную складку по сути дела посередине между противоположными поверхностями, относятся и респираторы по заявке Великобритании N 2103491, кл. A 62 B 7/10, 1983, изготовляемые путем размещения внутреннего покровного полотна и наружного покровного полотна на первой и второй сторонах фильтровальной среды, соответственно, для образования сборки из полотна, сварки по линиям посадки на лицо и чистовой обработки кромок и удаления излишков материала полотен.
Известен также респиратор, изготовленный из пакета из гибкого фильтровального листового материала, имеющий как правило коническую форму с открытым торцом на широком конце пакета и закрытым торцом на узком конце пакета. Закрытый торец пакета выполнен с линиями сгиба, ограничивающими, как правило, четырехугольную поверхность, содержащую треугольные поверхности, которые складываются внутрь пакета, при этом треугольные поверхности накладываются друг на друга, а при использовании они соответственно наклонены друг к другу. Закрытый торец респиратора, то есть его центральная часть, может быть выполнен эллиптической формы, как, например, в патенте Великобритании N 388638, кл. A 62 B 18/02, 1933.
Более сложные из известных конструкций содержат чашевидную фильтровальную лицевую деталь, изготовленную из пакета из фильтровального листового материала, имеющую противоположные боковые стенки и, как правило, коническую форму с открытым торцом на широком конце и закрытым торцом на узком конце. Торец пакета на закрытом конце имеет выгнутую наружу форму, определенную, например, пересекающимися прямыми и (или) кривыми линиями, при этом закрытый торец выполнен с линиями сгиба, определяющими поверхность, которая складывается внутрь закрытого торца пакета, образуя, как правило, коническое направленное внутрь углубление для придания пакету жесткости, что предотвращает смятие в направлении к лицу пользователя при вдохе.
Известна также лицевая маска, имеющая верхнюю часть и нижнюю часть с центральной, как правило, частью между ними. Центральная часть маски перегнута назад по вертикальной складке или линии сгиба, которая делит ее фактически пополам. Когда маска надета, эта складка или линия сгиба более или менее совпадает с воображаемой вертикальной линией, проходящей через середину лба, нос и середину рта. Верхняя часть маски идет вверх под углом от верхней кромки центральной части, так что ее верхняя кромка прилегает к переносице и скулам. Нижняя часть маски идет вниз в направлении горла от нижней кромки центральной части, охватывая снизу подбородок пользователя. Маска закрывает (но без непосредственного контакта) губы и рот пользователя.
Настоящее изобретение представляет собой индивидуальное защитное дыхательное устройство, содержащее плоскую центральную часть, имеющую первую и вторую кромки, плоский первый элемент, присоединенный к первой кромке центральной части с помощью сгиба, шва, сварки или скрепления, причем сгиб, скрепление, шов, сварка первого элемента выполнены в основном той же протяженности, что и первая кромка центральной части, и плоский второй элемент, присоединенный ко второй кромке центральной части с помощью сгиба, шва, сварки или скрепления, причем сгиб, скрепление, сварка или шов второго элемента выполнены в основном той же протяженности, что и вторая кромка центральной части, при этом по крайней мере что-то одно - центральная часть, первый или второй элемент, изготовлено из фильтровальной среды, а указанное устройство выполнено с возможностью плоско складываться для хранения, при котором первый и второй элементы по крайней мере частично накладываются на одну и ту же поверхность центральной части, и с возможностью образования при его использовании чашевидной воздушной камеры, охватывающей нос и рот пользователя, при этом свободные кромки центральной части и первого и второго элементов приспособлены для прилегания и закрепления на носу, щеках и подбородке пользователя, причем наружная граница свободных кромок, приспособленных для прилегания к носу, щекам и подбородку пользователя, меньше периметра устройства в плоско сложенном положении для хранения. Дополнительные элементы могут по желанию быть присоединены к свободным кромкам первого и второго элементов с помощью сгиба, шва, сварки или скрепления. К центральной части могут быть по желанию прикреплены дополнительные элементы.
Плоскоскладывающееся дыхательное устройство может иметь конфигурацию от прямоугольной до в основном эллиптической, то есть, центральная часть и первый и второй элементы могут быть прямоугольной или эллиптической формы. В случае прямоугольной формы центральной части и первого и второго элементов дополнительные элементы также могут быть прямоугольными. Центральная часть может иметь ширину примерно от 160 до 220 мм и высоту примерно от 30 до 110 мм. Первый и второй элементы могут иметь такие же размеры. Будучи раскрыто для использования, дыхательное устройство имеет в основном чашевидную форму. Фильтровальная среда, которая содержит по крайней мере что-то одно - первый элемент, центральную часть или второй элемент, может быть выполнена из нетканого материала, например изготовленного из микроволокон, выдутых из расплава, которые могут быть еще и электрически заряжены, или из нескольких слоев, причем каждый слой имеет одинаковые или различные фильтровальные свойства. Фильтровальная среда может, конечно, содержать любые две или все детали: первый элемент, центральную часть и второй элемент, а также дополнительные части. Слой из выдутых из расплава микроволокон может быть закрыт наружным и внутренним покровными слоями из нетканого материала. По крайней мере центральная часть может иметь слой, придающий жесткость.
Дыхательные устройства согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать средство прикрепления головного ремешка или головной ремешок или другие средства типа клейкого вещества для закрепления на лице пользователя, носовые зажимы или любые другие средства для обеспечения плотного прилегания дыхательного устройства к носу пользователя, выдыхательные клапаны, расположенные в центральной части устройства, и другие приспособления, обычные для респираторов и лицевых масок, например, лицевые уплотнения, лицевые щитки или щитки для глаз и шейные экраны. Если дыхательное устройство снабжено носовым зажимом, этот носовой зажим может располагаться с наружной стороны первого элемента дыхательного устройства, а непосредственно под носовым зажимом на внутренней поверхности первого элемента может находиться амортизирующий элемент, например, кусок поролона, либо носовой зажим может располагаться на внутренней стороне первого элемента, а амортизирующий элемент при этом может закрывать носовой зажим, либо, если дыхательное устройство является многослойным, носовой зажим может располагаться между слоями. Головной ремешок может содержать активируемый растяжением эластомерный композитный материал.
Дыхательные устройства согласно настоящему изобретению включают, например, респираторы, хирургические маски, маски для чистых производственных помещений, лицевые щитки, пылезащитные маски, маски для дыхания теплым воздухом и различные другие устройства, закрывающие лицо. Дыхательные устройства согласно настоящему изобретению могут быть сконструированы так, чтобы обеспечить более герметичное прилегание к лицу пользователя по сравнению с некоторыми другими типами чашевидных респираторов или лицевых масок, которые соприкасаются с лицом пользователя по периферии респиратора под острым углом при минимальной площади контакта, увеличивая тем самым неудобства для пользователя и потенциально уменьшая прилегание уплотнения по периметру респиратора.
Дополнительно предложен способ изготовления индивидуальных дыхательных устройств,
обеспечивающих защиту органов дыхания пользователя, включающий:
а) формирование плоской центральной части, имеющей по крайней мере первую кромку и вторую кромку;
б) прикрепление
плоского первого элемента к центральной части по ее первой кромке с помощью сгиба, скрепления, сварки или шва, при этом кромка первого элемента со сгибом, скреплением, сваркой или швом выполнена в
основном той же протяженности, что и первая кромка центральной части;
в) прикрепление плоского второго элемента к центральной части по ее второй кромке с помощью сгиба, скрепления, сварки или
шва, при этом кромка второго элемента со сгибом, скреплением, сваркой или швом выполнена в основном той же протяженности, что и вторая кромка центральной части;
причем по крайней мере что-то
одно - центральная часть, первый элемент или второй элемент, содержит фильтровальную среду, а устройство выполнено с возможностью плоско складываться для хранения, и с возможностью образования при его
использовании чашевидной воздушной камеры, охватывающей нос и рот пользователя, при этом свободные кромки центральной части, первого элемента и второго элемента приспособлены для прилегания и
закрепления на носу, щеках и подбородке пользователя, а наружная граница свободных кромок, приспособленных для прилегания к носу, щекам и подбородку пользователя, меньше периметра устройства,
сложенного в плоское положение при хранении. К свободным кромкам первого и второго элементов можно по желанию прикрепить дополнительные части.
Предложен также способ изготовления индивидуальных защитных дыхательных устройств, содержащий операции формирования прямоугольного листа фильтровальной среды, сгибание первой длинной кромки к центру листа для образования первого элемента, сгибание второй продольной кромки к центру листа для образования второго элемента и уплотнение несогнутых кромок. Данный способ может дополнительно включать операцию формирования дополнительных участков, прикрепляемых к первому и второму элементам у их свободных кромок с помощью дополнительных сгибов или скрепления.
Дополнительно предложен способ изготовления индивидуальных защитных дыхательных устройств, включающий формирование первого эллиптического листа фильтровальной среды, имеющего две кромки, формирование второго эллиптического листа фильтровальной среды, имеющего две кромки, причем по крайней мере одна сторона каждого листа имеет одинаковую форму; скрепление кромок, имеющих одинаковую форму; сгибание нескрепленной кромки второго листа к скрепленной кромке; формирование третьего эллиптического листа фильтровальной среды, имеющего две кромки, причем по крайней мере одна его кромка имеет одинаковую форму с формой нескрепленной кромки первого листа; наложение третьего листа на второй лист и скрепление кромок одинаковой формы первого и третьего листов.
Кроме того, предусмотрен способ изготовления плоскоскладывающегося индивидуального защитного устройства, содержащий размещение внутреннего покровного полотна и наружного покровного полотна на первой и второй сторонах фильтровальной среды, соответственно, для образования сборки из полотен, сварку по линиям посадки на лицо и чистовой обработки кромок, удаление излишков материала полотен, сгибание первой и второй частей внутрь к центу обрезанной сборки из полотен для образования сложенной заготовки лицевой маски.
Каждый из способов рассчитан на высокопроизводительные методы производства и может содержать дополнительные этапы, необходимые для прикрепления головного ремешка, носового зажима и других типовых компонентов респираторного устройства.
Фиг. 1 представляет собой вид спереди индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению в плоском положении.
Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение по линии 2-2 индивидуального защитного дыхательного устройства, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 3 представляет собой вид спереди индивидуального защитного дыхательного устройства согласно фиг. 1, показанного в раскрытом, готовом для использования положении.
Фиг. 4 представляет собой вид сбоку индивидуального защитного дыхательного устройства согласно фиг. 1, показанного в раскрытом, готовом для использования положении.
Фиг. 5 представляет собой поперечное сечение другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению в плоско сложенном положении.
Фиг. 6 представляет собой общий вид индивидуального защитного дыхательного устройства согласно фиг. 5 в частично раскрытом положении.
Фиг. 7 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению в плоском положении.
Фиг. 8 представляет собой вид спереди индивидуального защитного дыхательного устройства согласно фиг. 7, показанного в раскрытом, готовом для использования положении.
Фиг. 9 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 10 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 11 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 12 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 13a-13p представляют собой виды спереди различных дополнительных альтернативных примеров осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 14 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 15 представляет собой вид сзади другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 16 представляет собой вид спереди другого примера осуществления индивидуального защитного дыхательного устройства согласно настоящему изобретению.
Фиг. 17 представляет собой схематическое изображение примерного технологического процесса для изготовления плоскоскладывающегося индивидуального защитного дыхательного устройства.
Фиг. 18-20 иллюстрируют промежуточные конфигурации ткани в примерном технологическом процессе изготовления устройства по фиг. 14.
Фиг. 21 иллюстрирует ленту лицевых масок, изготовленных в соответствии с процессом согласно фиг. 17-20.
По одному из примеров осуществления настоящего изобретения, изображенному на фиг. 1 - "Вид спереди индивидуального защитного дыхательного устройства", устройство 10 имеет, как правило, прямоугольную форму, когда оно в сложенной форме хранится до использования в упаковке или в кармане у пользователя. На виде сбоку индивидуального защитного дыхательного устройства 10, изображенном на фиг. 2, показано устройство, имеющее центральную часть 12, первый элемент 14 и второй элемент 16. Центральная часть и первый и второй элементы соединены, например, как показано на фиг. 2, сгибами 15 и 17, или же первый и второй элементы могут быть прикреплены или пришиты к центральной части. Конструкция удерживается на месте кромочными уплотнениями 11 и 11', которые могут проходить от сгиба 15 до сгиба 17, как показано на рисунке, или они могут проходить частично между сгибами 15 и 17. Кромочные уплотнения 11 и 11' могут быть в основном прямолинейными, как показано, или же они могут быть криволинейными. На фиг. 1 и 3 показаны также средства крепления 18, 18' для прикрепления, например, головного ремешка для удерживания устройства на лице пользователя. Когда устройство является многослойной конструкцией, имеющей, например, слой (слои) фильтровальной среды, дополнительный верхний слой и дополнительный слой, придающий жесткость, кромки по периметру первого и второго элементов 14 и 16 также скреплены.
На фиг. 3 и 4 индивидуальное защитное дыхательное устройство 10, где общие части идентифицируются так же, как на фиг. 1 и 2, изображено в раскрытом, готовом к надеванию виде, при этом оно имеет общую форму чаши или пакета, благодаря чему пользователь получает удобное, не касающееся лица фасонное чашевидное дыхательное устройство. Чашевидная, не касающаяся лица конструкция дыхательного устройства по настоящему изобретению имеет периферийную область, образованную кромками 24 и 26 первого и второго элементов соответственно для уплотнения дыхательного устройства на лице пользователя. На фиг. 3 показано индивидуальное защитное дыхательное устройство 10 с дополнительным носовым зажимом 28. Чтобы обеспечить пользователю большую степень подвижности челюсти, в первом элементе 14 или во втором элементе 16 дыхательного устройства, прямо над сгибом или скреплением 15 или прямо под сгибом или скреплением 17, может быть сформирован сгиб или складка, как правило, на всю ширину.
В другом примере осуществления, изображенном на фиг. 5 и 6, где общие части идентифицируются так же как на фиг. 1-4, дополнительные элементы 20 и 22 прикреплены к первому и второму элементам 14 и 16 дыхательного устройства 10' с помощью сгибов 21 и 23 или с помощью скрепления или шва (не показано). Дополнительные элементы 20 и 22 могут быть уплотнены вместе с центральной частью 12 и первым и вторым элементами 14 и 16 у кромочных уплотнений 11, 11', но, предпочтительно, они не уплотняются у кромочных уплотнений, как показано на фиг. 5 и 6, с целью обеспечения улучшенного уплотнения по периферии дыхательного устройства 10' благодаря способности дополнительных частей 20 и 22 поворачиваться в точках крепления 25 и 25'. На фиг. 6 показано дыхательное устройство 10' с дополнительным носовым зажимом 28, расположенным на дополнительном элементе 20. В этом примере осуществления, когда для образования дыхательного устройства используются несколько слоев, кромки по периметру дополнительных элементов 20 и 22 предпочтительно также скреплены.
Ширина центральной части 12 индивидуального защитного дыхательного устройства 10 между кромочными уплотнениями 11 и 11' или скреплениями, расположенными на тех же местах, что и кромочные уплотнения 11 и 11', предпочтительно составляет примерно от 160 до 220 мм, более предпочтительно примерно от 175 до 205 мм и наиболее предпочтительно примерно от 185 до 190 мм. Высота центральной части 12 индивидуального защитного дыхательного устройства 10 между сгибами 15 и 17 предпочтительно составляет примерно от 30 до 110 мм, более предпочтительно примерно от 50 до 100 мм и наиболее предпочтительно примерно от 75 до 80 мм. Ширина первого элемента 14 и второго элемента 16 дыхательного устройства 10 предпочтительно такова же, как у центральной части 12. Глубина первого элемента 14 от сгиба 15 до периферийной кромки первого элемента 14 дыхательного устройства 10 или до сгиба 21 дыхательного устройства 10' предпочтительно составляет примерно от 30 до 110 мм, более предпочтительно примерно от 50 до 70 мм и наиболее предпочтительно примерно от 55 до 65 мм. Глубина второго элемента 16 от сгиба 17 до периферийной кромки второго элемента 16 дыхательного устройства 10 или до сгиба 23 дыхательного устройства 10' предпочтительно составляет примерно от 30 до 110 мм, более предпочтительно примерно от 55 до 75 мм и наиболее предпочтительно примерно от 60 до 70 мм. Глубина первого элемента 14 и второго элемента 16 может быть одинаковой или различной, а сумма глубин первого и второго элементов предпочтительно не превышает высоту центральной части. Дополнительные элементы 20 и 22 в дыхательном устройстве 10' предпочтительно имеют ту же самую ширину, что и первый и второй элементы 14 и 16. Дополнительный элемент 20 дыхательного устройства 10' предпочтительно имеет глубину примерно от 1 до 95 мм, более предпочтительно примерно от 5 до 40 мм и наиболее предпочтительно примерно от 5 до 30 мм. Дополнительный элемент 22 дыхательного устройства 10' предпочтительно имеет глубину примерно от 1 до 95 мм, более предпочтительно примерно от 3 до 75 мм и наиболее предпочтительно примерно от 3 до 35 мм. Торцевые кромочные уплотнения предпочтительно находятся на расстоянии примерно от 1 до 25 мм, а более предпочтительно примерно 5-10 мм от наружных кромок центральной части 12, первого элемента 14 и второго элемента 16 и имеют ширину предпочтительно от 1 до 10 мм, более предпочтительно от 2 до 5 мм. При наличии дополнительных частей 20 и 22, как в дыхательном устройстве 10' эти части могут быть (но не предпочтительно) включены в кромочные уплотнения 11, 11'. В таких дыхательных устройствах, как 10 и 10', наружная граница свободных кромок, прилегающих к носу, щекам и подбородку пользователя в раскрытом положении, изображенном на фиг. 3, 4 и 6, меньше периметра устройства, сложенного для хранения в плоское положение.
Еще один пример осуществления, имеющий эллиптическую форму, изображен на фиг. 7, 8, 9, 10, 11 и 12. На фиг. 7 дыхательное устройство 50, показанное спереди в сложенном виде, то есть в положении для хранения, содержит центральную часть 52 и скрепление 55 и 57. Также показаны средства крепления 58, 58' для прикрепления, например, головного ремешка 59 для удерживания дыхательного устройства на лице пользователя. На фиг. 8 дыхательное устройство 50 показано спереди в готовом для использования разложенном виде с первым элементом 54, прикрепленным к центральной части по скреплению 55, и вторым элементом 56, прикрепленным к центральной части 52 по скреплению 57. Когда дыхательное устройство образовано из нескольких слоев материала, кромки по периметру первого элемента 54 и второго элемента 56 предпочтительно также скреплены. На фиг. 8 дополнительно показан носовой зажим 60 на первом элементе 54 и выступ 62 на центральной части 52, с сопоставимым соответствующим выступом на первом элементе 54 (не показан). Носовой зажим 60 обеспечивает улучшенную посадку, а выступ 62 в сочетании с соответствующим выступом на первом элементе 54 улучшают удобство и посадку. В некоторых случаях улучшить посадку можно путем сгибания наружной кромки первого элемента 54 внутрь, то есть по направлению к лицу пользователя. Если имеется носовой зажим 60, он может быть расположен внутри этого сгиба. Чтобы обеспечить пользователю большую степень подвижности челюсти, в первом элементе 54 или во втором элементе 56 дыхательного устройства прямо под сгибом или скреплением 57 может быть сформирован сгиб или складка, как правило, на всю ширину. В таких дыхательных устройствах, как 50 и 50' наружная граница свободных кромок, прилегающих к носу, щекам и подбородку пользователя в раскрытом положении, изображенном на фиг. 8 и 9, меньше периметра устройства, сложенного для хранения в плоское положение.
На фиг. 10, 11 и 12 дыхательное устройство 50 показано надетым на лицо пользователя. Оно имеет чашевидную форму, при этом на фиг. 10 показан носовой зажим 60, на фиг. 11 показаны носовой зажим 60 и выдыхательный клапан 64, на фиг. 12 показаны носовой зажим 60' и выдыхательный клапан 64. Такие носовые зажимы и выдыхательные клапаны могут точно так же быть использованы на дыхательных устройствах, изображенных на фиг. 1-6.
В дыхательных устройствах, изображенных на фиг. 7, 8, 10, 11 и 12, ширина в самом широком месте центральной части 52 предпочтительно составляет примерно от 160 до 220 мм, более предпочтительно примерно от 175 до 205 мм и наиболее предпочтительно примерно от 193 до 197 мм. Высота в самой высоком месте центральной части перпендикулярно ширине предпочтительно составляет примерно от 30 до 110 мм, более предпочтительно примерно от 50 до 100 мм и наиболее предпочтительно примерно от 70 до 80 мм. Предпочтительно первый и второй элементы имеют в основном ту же ширину, что и центральная часть. Глубина в самом глубоком месте первого элемента предпочтительно составляет примерно от 30 до 110 мм, более предпочтительно примерно от 40 до 90 мм и наиболее предпочтительно примерно от 50 до 60 мм. Глубина в самом глубоком месте второго элемента предпочтительно составляет примерно от 30 до 110 мм, более предпочтительно примерно от 50 до 100 мм и наиболее предпочтительно примерно от 60 до 70 мм. Глубина первого элемента и второго элемента может быть одинаковой или различной. Если глубина второго элемента больше глубины первого элемента, может быть предусмотрена дополнительная защита в области подбородка. Изменяя глубину первого и второго элементов, а также центральной части, можно отрегулировать посадку второго элемента под подбородком или посадку первого элемента на нос таким образом, что первый элемент будет сидеть по всей длине носа или же преимущественно на переносице.
В индивидуальном защитном дыхательном устройстве, изображенном на фиг. 9, дыхательное устройство 50' сконструировано таким образом, что центральная часть 52', первый элемент 54' и второй элемент 56' опираются на лицо пользователя вертикально, при этом концы 61 и 63 центральной части 52' опираются на нос и подбородок пользователя. Первый элемент 54' прикреплен к центральной части 52' по скреплению 55', а второй элемент 56' прикреплен к центральной части 52' по скреплению 57'. Предусмотрены средства крепления 58, 58' для прикрепления, например, головного ремешка 59' для удерживания дыхательного устройства на лице пользователя. Разумеется, дыхательное устройство, изображенное на фиг. 1-6, может быть аналогичным образом модифицировано путем изменения расположения средств крепления 18, 18'. В таких конструкциях, где центральная часть, первый элемент и второй элемент расположен вертикально по лицу пользователя, расстояние между средствами крепления составляет предпочтительно приблизительно от 160 до 220 мм, а более предпочтительно приблизительно от 170 до 190 мм для устройств в основном эллиптической формы и приблизительно от 175 до 195 мм для прямоугольных в основном устройств.
Хотя форма плоскоскладывающегося индивидуального защитного дыхательного устройства описывается применительно к фиг. 7-12 как вообще эллиптическая, она может сильно меняться. Как правило, она не будет правильным эллипсом и могла бы, например, даже приближаться к ромбоиду. Различные возможные формы складывающегося устройства показаны на фиг. 13(a)-13(p). Так, сектор центральной части мог бы иметь конфигурацию по скрепленной кромке, приближающуюся к прямому углу или к прямой линии, или к конфигурации, содержащей комбинацию кривых и (или) прямых линий. Предпочтительно эта скрепляемая кромка имеет форму пологой кривой, как показано на фиг. 7, более предпочтительно, чтобы эта кривая имела радиус приблизительно от 120 до 170 мм, а наиболее предпочтительно приблизительно от 140 до 150 мм. Аналогично, форма первого и второго элементов и дополнительных частей может значительно меняться. И первый и второй элементы должны иметь такую форму, чтобы они могли быть присоединены к центральной части, как это было описано ранее. Форма свободных кромок первого и второго элементов также может меняться от прямолинейной до криволинейной, как это необходимо для достижения хорошей посадки на лицо пользователя. Если присутствуют дополнительные элементы, они должны иметь кромочные участки, пригодные для соединения с кромками первого или второго элементов соответственно. Форма свободных кромок может меняться от прямолинейной до криволинейной. Изменяя форму соединяемых частей, можно улучшить посадку на лицо дыхательного устройства выбранной конструкции. Скрепления, соединяющие центральную часть с первым и вторым элементами и дополнительные элементы с первым и вторым элементами, соответственно, должны иметь глубину от кромок центральной части и первого элемента или от кромок первого и второго элементов предпочтительно не более 15 мм, более предпочтительно не более 10 мм и наиболее предпочтительно не более 5 мм, и могут быть сплошными или прерывистыми.
Фильтровальная среда или материал, используемые в настоящем изобретении, которые должны содержать по крайней мере одну из указанных деталей центральной части, первого элемента и второго элемента, - могут состоять из нескольких тканых и нетканых материалов, одного или нескольких слоев, с внутренним или наружным покрытием или сеткой или без них и со средством придания жесткости или без него. Предпочтительно центральная часть снабжается средством увеличения жесткости, например, тканой или нетканой сеткой, приклеенными планками, набивкой или скреплением. Примерами подходящего фильтровального материала являются микроволоконные ткани, ткани из фибриллированной пленки, тканые или нетканые фильтровальные материалы (например, полученные на пневматической или кардочесальной машине штапельные волокна), ткани из волокон, выдуваемых из растворов, или их сочетания. Волокна, используемые для изготовления таких тканей, содержат, например, такие полиолефины, как полипропилен, полиэтилен, полибутилен, поли(4-метил-1-пентен) и их смеси, галогензамещенные полиолефины, содержащие одну или несколько хлорэтиленовых или тетрафторэтиленовых групп и могущие также содержать акрилонитрильные группы, сложные полиэфиры, поликарбонаты, полиуретаны, синтетическую вату, стекло, целлюлозу или их сочетания.
Волокно фильтровального слоя выбирается в зависимости от типа подлежащих фильтрации частиц. Правильный выбор волокон может также влиять на удобство дыхательного устройства для пользователя, например, благодаря управлению мягкостью или поглощением влаги. Используемые в настоящем изобретении фильтровальные ткани из микроволокон, выдуваемых из расплава, могут быть изготовлены так, как описано, например, в статье Wente Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers" ("Сверхтонкие термопластичные волокна") в журнале Industrial Engineering Chemistry, т. 48, стр. 1342 и далее (1956 г.) и в Отчете 4364 научно-исследовательской лаборатории "Navel", опубликованном 25 мая 1954 г. и озаглавленном "Manufacture of Super Fine Organic Fibers" ("Изготовление сверхтонких органических волокон"), авторы Van A. Wente et al. В фильтровальной среде, используемой в настоящем изобретении, выдувные микроволокна предпочтительно имеют эффективный диаметр волокон от 3 до 30 мкм, более предпочтительно от примерно 7 до 15 мкм, согласно расчетам по методу, изложенному в статье Davies, C. N. "The Separation of Airborne Dust Particles" ("Удаление из воздуха частиц пыли"), Институт инженеров-механиков, Лондон, "Proceedings 1B", 1952 г.
В фильтровальном слое могут также дополнительно присутствовать штапельные волокна. Присутствие извилистых, объемных штапельных волокон делает фильтровальную ткань более рыхлой, менее плотной по сравнению с тканью, состоящей только из выдутых микроволокон. В фильтровальной среде должно присутствовать предпочтительно не более 90 вес.% штапельного волокна, более предпочтительно не более 70 вес.%. Такие содержащие штапельное волокно фильтровальные ткани описаны в патенте США N 4118531 (Hauser), который включен в настоящее описание как ссылка.
В фильтровальном слое или в одном или нескольких других слоях фильтровальной среды могут также использоваться двухкомпонентные штапельные волокна. Двухкомпонентные штапельные волокна, у которых как правило наружный слой имеет более низкую температуру плавления, чем сердцевина, могут быть использованы для изготовления упругого фасонного слоя, скрепленного в точках пересечения волокон, например, путем нагрева слоя таким образом, что наружный слой двухкомпонентных волокон растекается с образованием контакта с соседними волокнами, которые являются либо двухкомпонентными, либо другими штапельными волокнами. Данный фасонный слой может также быть изготовлен с применением вместе со штапельными волокнами связующих волокон из текучего при нагреве сложного полиэфира, при этом при нагреве фасонного слоя связующие волокна плавятся и растекаются в точках пересечения волокон, окружая точку пересечения волокон. После охлаждения волокна в точке пересечения оказываются связанными и обеспечивают сохранение требуемой формы волокнистой массы. Кроме того, для обеспечения сцепления волокон на фильтровальную ткань могут быть нанесены такие связующие материалы, как акриловый латекс или порошковые активируемые нагревом клеевые смолы.
Особенно полезными для настоящего изобретения являются электрически заряженные волокна, которые описаны в патентах США N, 4215682 (Kubik et al.), 4588537 (Klasse et al.), включенных в настоящее описание в виде ссылки, или заряженные любым другим обычным методом поляризации или зарядки электретов, например, по технологии из патента США N 4375718 (Wadsworth et al.) или из патента США N 4592815 (Nakao), которые включены в настоящее описание в виде ссылки. Используются также электрически заряженные фибриллированно-пленочные волокна, описанные в патенте США N RE 31285 (van Turnhout), также включенном в настоящий документ в виде ссылки. Как правило, процесс зарядки предусматривает обработку материала коронным разрядом или импульсным высоким напряжением.
В фильтровальный слой может также быть включен сорбирующий материал в виде частиц, например, активированный уголь или оксид алюминия. Такие фильтровальные ткани с введенными в них частицами описаны, например, в патенте США N 3971373 (Braun), патенте США N 4100324 (Anderson) и в патенте США N 4429001 (Kolpin et al. ), которые включены в настоящее описание в виде ссылки. Маски из фильтровальных слоев с введенными в них частицами особенно хороши для защиты от газообразных материалов.
По крайней мере одна часть из указанных трех - центральная часть, первый элемент и второй элемент дыхательного устройства, согласно настоящему изобретению должна содержать фильтровальную среду. Предпочтительно по крайней мере две части из указанных трех - центральная часть, первый элемент и второй элемент содержат фильтровальную среду, а могут ее содержать все эти детали. Часть (части), изготовленная не из фильтровальной среды, может быть изготовлена из самых различных материалов. Первый элемент может быть изготовлен, например, из материала, который образует барьер от влаги, предотвращающий запотевание очков пользователя. Центральная часть может быть изготовлена из прозрачного материала, чтобы можно было видеть движение губ пользователя.
Там, где центральная часть скреплена с первым и/или со вторым элементами, скрепление может быть осуществлено ультразвуковой сваркой, склейкой, проволочными скобками, пришиванием, термомеханическим способом, давлением или другими подходящими способами и может быть прерывистым или сплошным. Все эти способы приводят к тому, что зона соединения становится несколько упрочненной или ужесточенной. Указанные способы скрепления пригодны также для прикрепления концевых частей дыхательных устройств, изображенных на фиг. 1-6.
Дыхательные устройства согласно настоящему изобретению предпочтительно удерживаются на месте установки на лице пользователя с помощью средств, хорошо известных специалистам в данной области, например, с помощью клея или с помощью завязок либо головных ремешков, прикрепленных к основной части дыхательного устройства, образуемой центральной частью и первым и вторым элементами дыхательного устройства, или к дополнительной (дополнительным) части дыхательного устройства, по краям дыхательного устройства на его внутренней или наружной поверхности, с помощью таких средств, как например, петли, которые могут быть выполнены за одно целое с дыхательным устройством, изображенным, например, на фиг. 1 и 2, или могут быть прикреплены к основной части дыхательного устройства такими средствами, как чеканка, проволочное крепление, склейка, ультразвуковая сварка, пришивание, или другими средствами, хорошо известными специалистам в данной области. По другому варианту завязки или головные ремешки могут прикрепляться непосредственно к основной части дыхательного устройства с использованием средств, аналогичных описанным выше для прикрепления петель. Предпочтительно головной ремешок должен иметь возможность регулировки для обеспечения прижима к лицу пользователя.
Завязки или головные ремешки, используемые в настоящем изобретении, могут быть изготовлены из упругого полиуретана, полиизопрена, бутилен-стирольного сополимера, например из термопластичных эластомеров KRATONTM, выпускаемых фирмой "Shell Chemical Co. ", но также могут быть изготовлены из эластичной резины или из эластичной пряжи с оплеткой, например из спандекса LYCRATM, выпускаемого фирмой "DuPont Со.".
Также для изготовления завязок или головных ремешков по настоящему изобретению можно использовать активированные растяжкой эластомерные композитные материалы. Одним из таких материалов является нелипкий многослойный эластомерный слоистый материал, имеющий по крайней мере один эластомерный внутренний слой и по крайней мере один сравнительно неэластомерный поверхностный слой. Поверхностный слой растянут сверх его предела упругости и возвращен в ненапряженное состояние за счет внутреннего слоя с целью получения микроструктурированного поверхностного слоя. Микроструктура означает, что поверхность содержит неровности в виде выступов и впадин или складок, которые достаточно велики, чтобы восприниматься невооруженным глазом как увеличение матовости по сравнению с матовостью композита до микроструктурирования, но в то же время достаточно малы, чтобы на ощупь восприниматься как гладкая или мягкая поверхность. Чтобы рассмотреть детали текстуры микроструктурированной поверхности, необходимо увеличение. Такой эластомерный композит описан в патентной заявке США N 07/503716, поданной 30 марта 1990 г., которая включена в настоящее описание как ссылка.
К используемым в настоящем изобретении неэластичным ремешкам относятся, например, материалы, изготовленные посредством мокрого или сухого кручения и состоящие из вискозного, полиэфирного или аналогичных волокон, каландрированных нетканых материалов из полипропилена, полиэтилена или сложного полиэфира и армированной бумаги. Ремешки могут привязываться, скрепляться замком или растягиваться таким образом, чтобы они охватывали голову пользователя, обеспечивая герметичное прилегание лицевой маски к лицу пользователя.
Альтернативные конструкции ремешков могут также включать разомкнутую или замкнутую петлю, охватывающую голову пользователя, или петли над ушами пользователя. В патенте США N 5237986 (Seppala et al.) описан узел ремешка, позволяющий легко и быстро надевать маску и приспособленный для временного хранения, когда маска не используется.
Носовой зажим, используемый в дыхательном устройстве согласно настоящему изобретению, может быть изготовлен, например, из гибкой очень мягкой металлической ленты, например, из алюминия или из покрытой пластиком проволоки, и ему может быть придана форма, обеспечивающая удобную посадку устройства на лицо пользователя. Наиболее предпочтителен непрямолинейный носовой зажим, выступающий над переносицей пользователя благодаря наличию изгибов вдоль зажимающих участков с образованием крыльев, что способствует обеспечению удобной посадки маски на нос и щеки пользователя, как показано на фиг. 12. Носовой зажим может быть прикреплен к дыхательному устройству с помощью клея, например, клея, эффективного при кратковременном прижатии, или жидкого плавящегося при нагреве клея. По другому варианту носовой зажим может быть заделан в тело дыхательного устройства или же помещен между телом устройства и тканью или поролоном, прикрепленными к телу механически или на клею. В примере осуществления настоящего изобретения, изображенном на фиг. 6 или на фиг. 12, носовой зажим расположен на наружной стороне первого элемента, а с внутренней стороны первого элемента дыхательного устройства напротив носового зажима расположен кусок поролона (не показан).
Дыхательное устройство может также включать дополнительный выдыхательный клапан, как правило диафрагменный клапан, облегчающий выдыхание воздуха пользователем. Выдыхательный клапан для маски, имеющий исключительно малый перепад давлений при выдохе, описан в патенте США N 5325892 (Japuntich et al. ), который включен в настоящее имеющий исключительно малый перепад давлений при выдохе, описан в патенте США N 5325892 (Japuntich et al.), который включен в настоящее описание как ссылка. Специалистам в данной области известно множество выдыхательных клапанов других конструкций. Выдыхательный клапан крепится к центральной части, предпочтительно вблизи середины центральной части, с помощью ультразвуковой сварки, склейки, механического зажима и т.п.
К верхней кромке или к наружным частям дыхательного устройства может быть дополнительно прикреплен щиток для лица. Типичные щитки для лица описаны, например, в патенте США N 2762368 (Bloomfield) и патенте США N 4944294 (Borek, Jr. ), которые включены в настоящее описание как ссылка. Полезным является также щиток для лица 72, описанный в патенте США N 5020533 (Hubbard et al. ) и показанный на фиг. 14, который имеет вырез 73 примерно по центру щитка для облегчения соответствия дыхательного устройства 71 и щитка 72 лицу пользователя и затемненную полосу 74 у верхней кромки устройства 71 для уменьшения бликов, который также включен в настоящее описание как ссылка.
Далее, в дыхательном устройстве по настоящему изобретению дополнительно могут также быть использованы лицевые уплотнения для сведения к минимуму утечки воздуха между устройством и лицом. Типичные лицевые уплотнения описаны, например, в патенте США N 4600002 (Maryyanek et al.), патенте США N 4688566 (Бойси) и патенте США N 4827924 (Japuntich), в которых описывается, как показано на фиг. 15, кольцо из мягкого эластомерного материала 76 на дыхательном устройстве 75. Все эти патенты, а также канадский патент N 1296487 (Yard) включены в настоящее описание как ссылка.
Кроме того, в дыхательных устройствах по настоящему изобретению могут также быть использованы шейные экраны, которые защищают область шеи от, например, брызг жидкости. Типичные шейные экраны описаны, например, в патенте США N 4825878 (Kuntz et al.), патенте США N 5322061 (Brunson) и патенте США на промышленный образец N 347090 (Brunson), которые включены в настоящее описание как ссылки. На фиг. 16 изображен типичный шейный экран 78 на дыхательном устройстве 77.
Дыхательные устройства согласно настоящему изобретению могут быть подвергнуты стерилизации любым стандартным способом, например, гамма-лучами, обработкой в этиленоксиде или в автоклаве, хотя эти процессы могут оказывать влияние на любой электрический заряд, поданный на устройство.
Плоскоскладывающиеся индивидуальные защитные дыхательные устройства согласно настоящему изобретению могут быть изготовлены путем формирования плоской центральной части, имеющей по меньшей мере первую кромку и вторую кромку, и прикрепления плоского первого элемента к первой кромке центральной части с помощью сгиба, скрепления или шва. Сгиб, скрепление или шов на кромке первого элемента проходят в основном по всей длине первой кромки центральной части. Плоский второй элемент прикрепляется ко второй кромке центральной части с помощью сгиба, скрепления или шва. Точно так же сгиб, скрепление или шов на кромке второго элемента проходят по всей длине второй кромки центральной части. По крайней мере что-то одно - центральная часть, первый элемент или второй элемент содержит фильтровальную среду.
Плоскоскладывающиеся дыхательные устройства, изображенные на фиг. 1-6, могут быть изготовлены путем формирования прямоугольного листа фиг. 1-6, могут быть изготовлены путем формирования прямоугольного листа фильтровальной среды, сгибания первой длинной кромки к центру листа для образования первого элемента, сгибания второй длинной кромки к центру листа для образования второго элемента и уплотнения несогнутых кромок. Данный способ может дополнительно включать дополнительные элементы, прикрепляемые к первому и второму элементам у их несогнутых кромок с помощью дополнительных сгибов или скреплений.
Плоскоскладывающиеся дыхательные устройства, изображенные на фиг. 7-12, могут быть изготовлены путем формирования первого эллиптического листа фильтровальной среды, имеющего две кромки; формирования второго эллиптического листа фильтровальной среды, имеющего две кромки, причем по крайней мере одна сторона каждого из этих листов имеет одинаковую форму; скрепления кромок, имеющих одинаковую форму; сгибания свободной кромки второго листа по направлению к скрепленной кромке; формирования третьего эллиптического листа фильтровального материала, имеющего две кромки, причем по крайней мере одна кромка которого имеет одинаковую форму с скрепленной кромкой первого листа; наложения третьего листа на второй лист и скрепления одинаковых по форме кромок первого и третьего листов.
Каждый способ рассчитан на высокопроизводительные методы производства и может содержать дополнительные операции, необходимые для прикрепления головных ремешков, носовых зажимов и других типовых компонентов дыхательного устройства.
На фиг. 17-20 схематически изображен предпочтительный высокопроизводительный технологический процесс 120 для изготовления плоскоскладывающихся дыхательных устройств таких, какие показаны на фиг. 7-12. Поролоновая деталь 122 предпочтительно расположена между внутренним покровным полотном 124 и фильтровальной средой 126. По другому примеру осуществления дополнительная поролоновая деталь 122 и/или носовой зажим 130 могут быть расположены на наружной поверхности либо внутреннего покровного полотна 124, либо наружного покровного полотна 132. Примерно в центре на фильтровальной среде 126 дополнительно помещен армирующий материал 128. Вдоль одной кромки фильтровальной среды 126 рядом с армирующим материалом 128 на позиции установки носового зажима 130a дополнительно устанавливается носовой зажим 130. Фильтровальная среда 126, дополнительный армирующий материал 128 и дополнительный носовой зажим 130 накрыты наружным покровным полотном 132 и образуют сборку 134 из полотен, показанную в разрезе (см. фиг. 18). Сборка 134 из полотен может удерживаться вместе за счет поверхностного сцепления, электростатических сил, термического соединения, клея или с помощью любых других подходящих широко известных средств.
На позиции установки клапана 136a в сборку 134 из полотен дополнительно вставляется выдыхательный клапан 136. На позиции установки клапана 136a предпочтительно изготавливается отверстие около центра сборки 134 из полотен. Кромки отверстия могут быть заделаны для минимизации излишнего материала полотен. Клапан 136 может закрепляться в отверстии посредством сварки, приклейки, посадки с натягом, зажима, защелкивающихся узлов или любых других подходящих средств. Примерные дыхательные устройства с выдыхательными клапанами изображены на фиг. 11 и 12.
Как показано на фиг. 19, на позиции подгонки маски 138 сборка 134 из полотен может быть сварена и обрезана вдоль линий для посадки на лицо и для чистовой обработки 133, 135. Излишний материал 140 полотен удаляется, и обрезанная сборка 142 из полотен передается на позицию гибки 144. На позиции гибки 144 производится складывание первого и второго элементов 146, 148 внутрь к центру обрезанной сборки 142 из полотен вдоль линий сгиба 150, 152 соответственно для образования сложенной заготовки 155 устройства, изображенной на фиг. 20.
На позиции окончательной отделки и прикрепления головного ремешка 154a сложенная заготовка устройства 155 может быть сварена вдоль кромок 158, 160 для получения ленты дыхательных устройств 156, из которой излишний материал, выступающий за линии скрепления, может быть удален. Линия сварки 160 находится рядом с линиями сварки для посадки на лицо и для чистовой обработки кромок 133. Линия сварки для посадки на лицо и для чистовой обработки кромок 135 показана пунктиром, так как она находится под первым элементом 146. Материал головного ремешка 154, образующий головной ремешок 161, располагается на сложенной заготовке устройства 155 вдоль траектории головного ремешка "H", находясь между левым местом прикрепления головного ремешка 162 и правым местом прикрепления 164. Головной ремешок 161 прикрепляется к заготовке устройства 155 в левом и правом местах прикрепления головного ремешка 162, 164. Поскольку заготовка устройства 155 в течение технологического процесса 120 является в основном плоской, траектория головного ремешка "H" представляет собой ось, в основном проходящую через левое и правое места прикрепления 162, 164.
Если головной ремешок изготовлен из предпочтительного материала, описанного в патентной заявке США N 07/503716, поданной 30 марта 1990 г., то активировать или частично активировать материал головного ремешка 154 можно до, во время или после его прикрепления к заготовке дыхательного устройства 155. Один предпочтительный способ заключается в активации материала головного ремешка 154 непосредственно перед его прикреплением путем зажатия еще неактивированного материала головного ремешка между соответствующими зажимами, удлинения его на требуемую величину, наложения активированного материала головного ремешка 154 на заготовку устройства 155 и прикрепления неактивированных концевых частей материала головного ремешка 154 к заготовке устройства 155. В альтернативном варианте неактивированный материал головного ремешка 154 может быть наложен на заготовку устройства 155, закреплен на концах, как описано выше, а затем активирован перед упаковкой. Наконец, материал головного ремешка 154 может быть оставлен неактивированным до его активации пользователем.
До, во время или после прикрепления материала головного ремешка 154 к заготовке устройства 155 на позиции окончательной отделки и прикрепления головного ремешка 154a для получения состоящего из нескольких частей головного ремешка может быть дополнительно сформирована линия продольной надрезки "S". Кромки 166, 168 заготовки устройства 155, прилегающие к левому и правому местам прикрепления головного ремешка 162, 164, могут быть либо разделены для образования отдельных дыхательных устройств, либо перфорированы для образования ленты дыхательных устройств 167 (см. фиг. 21). Готовые дыхательные устройства 167 упаковываются на позиции упаковки 169.
На фиг. 21 показана лента из плоскоскладывающихся дыхательных устройств 167, изготовленных в соответствии со способом, изображенным на фиг. 17-20. Кромки 166, 168 предпочтительно перфорированы, так что дыхательное устройство 167 может быть упаковано в виде рулона. Части головного ремешка 161 около кромок 166, 168 были удалены в процессе перфорации. В альтернативном варианте головной ремешок 161 проходит непрерывно между кромками 166, 168. На фиг. 20 показан головной ремешок 161, состоящий из нескольких частей, прикрепленный сзади дыхательного устройства 167, хотя он мог бы быть прикреплен к любому из описанных выше устройств. Должно быть ясно, что состоящий как из одной части, так и из нескольких частей головной ремешок 161 может быть прикреплен к любой стороне дыхательного устройства 167 и работать на отрыв или на сдвиг; сдвиг предпочтителен.
Когда используются другие типы материала головного ремешка, материал головного ремешка отрезается на длину, требуемую в полностью готовом плоскоскладывающемся дыхательном устройстве, и прикрепляется в левом и правом местах крепления головного ремешка 162, 164.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют настоящее изобретение, однако конкретные материалы, формы и размеры, использованные в этих примерах, а также другие условия и подробности не должны рассматриваться как чрезмерно ограничивающие настоящее изобретение.
Примеры.
Индивидуальные защитные дыхательные устройства согласно настоящему изобретению далее описываются с помощью приведенных ниже неограничительных примеров.
Пример 1.
Два листа (350 мм х 300 мм) из электрически заряженных выдутых из расплава полипропиленовых микроволокон были уложены друг на друга для получения слоистого полотна с базовым весом 100 г/м2, эффективным диаметром волокон от 7 до 8 микрометров и толщиной около 1 мм. На одну из поверхностей микроволоконного слоистого полотна был уложен наружный покрывающий слой из легкого нетканого полипропиленового фильтровального полотна (350 мм х 300 мм; 50 г/м2, тип 105OB1UO0, выпускается фирмой "Don and Low Nonwovens", Форфар, Шотландия, Великобритания). На другую сторону микроволоконного волокна была уложена своей шириной полоса из полипропиленовой несущей сетки (380 мм х 78 мм; 145 г/м2, тип 5173, выпускается фирмой "Intermas", Барселона, Испания) на расстоянии примерно 108 мм от одной из длинных кромок слоистого микроволоконного волокна и 114 мм от другой длинной кромки слоистого микроволоконного волокна, выступающая за кромки микроволоконной поверхности. Поверх несущей сетки и остающегося открытого микроволоконного волокна был уложен внутренний покровной лист (350 мм х 300 мм; 23 г/м2 LURTASILTM 6123, выпускается фирмой "Spun Web UK,", Дерби, Англия, Великобритания). Эта пятислойная конструкция была затем сварена ультразвуком в виде грубо приближенной конструкции прямоугольной формы с целью получения скреплений, удерживающих слоистую конструкцию по периметру, образующему верхнюю кромку, нижнюю кромку и две боковые кромки. Слои были также скреплены вдоль длинных кромок несущей сетки. Длина скрепленной таким образом конструкции, измеренная параллельно верхней и нижней кромкам, была равна 188 мм, а ширина, измеренная параллельно боковым кромкам, была равна 203 мм. Края полосы несущей сетки лежали на расстоянии 60 мм от верхней кромки слоистой конструкции и 65 мм от нижней кромки слоистой конструкции. Излишний материал, выходящий за пределы сварки, был удален, при этом около боковых кромок примерно по оси несущей сетки за пределами линии сварки были оставлены участки длиной 50 мм и шириной 20 мм для изготовления средств прикрепления головного ремешка.
Верхнюю часть этой слоистой конструкции сложили по длине около ближайшего края несущей сетки для получения верхнего сгиба, так что внутреннее покрытие соприкасалось само с собой на расстоянии 39 мм от верхнего сгиба для образования первого элемента, а остальные 21 мм слоистой конструкции образовали дополнительную часть. Нижнюю часть слоистой конструкции сложили по длине около ближайшего края несущей сетки для получения нижнего сгиба, так что внутреннее покрытие соприкасалось само с собой на расстоянии 39 мм для образования второго элемента, а остальные 26 мм слоистой конструкции образовали дополнительную часть. Затем внутренние покровные слои дополнительных частей сложили друг с другом. Соприкасающиеся участки центральной части, лежащие между верхним и нижним сгибами, первый элемент и второй элемент были уплотнены по их боковым кромкам.
Пластичный носовой зажим шириной примерно 5 мм и длиной 140 мм прикрепили к наружной поверхности дополнительной части, прикрепленной к первому элементу, а к внутренней стороне данной дополнительной части, в основном совмещенной с носовым зажимом, была прикреплена полоска поролона около 15 мм шириной и 140 мм длиной. Дополнительные части сложили таким образом, что наружное покрытие каждой из них контактировало с наружным покрытием первого и второго элементов соответственно.
Свободные концы слоистой конструкции, оставленные для образования средств прикрепления головного ремешка, отогнули к скрепленной кромке слоистой конструкции и соединили в виде петель. Через эти петли продели эластичный головной ремешок для закрепления изготовленного подобным образом дыхательного устройства на лице пользователя.
Пример 2.
Первую и вторую слоистые листовые конструкции (350 х 300 мм) изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что при этом отсутствовала несущая сетка. Вдоль длинного края каждого листа было выполнено криволинейное скрепление, а излишний материал за пределами выпуклой части скрепления был удален. Третья слоистая листовая конструкция была изготовлена так же, как в примере 1, за исключением того, что каждый из пяти слоев был в основном одного и того же размера. Первую слоистую листовую конструкцию уложили поверх третьей слоистой листовой конструкции так, чтобы их внутренние покрытия соприкасались. Первая и третья слоистые листовые конструкции были скреплены друг с другом посредством криволинейного скрепления около нескрепленной длинной кромки первой листовой конструкции с целью получения эллиптического первого элемента дыхательного устройства, имеющего ширину 165 мм и глубину 32 мм. Радиус каждого криволинейного скрепления был равен 145 мм.
Кромку первой листовой конструкции, не присоединенную к третьему листу, отогнули назад к кромке первого листа, присоединенной к третьему листу. Поверх сложенного первого листа поместили вторую листовую конструкцию, частично накрывшую третий лист. Вторую и третью листовые конструкции скрепили друг с другом посредством криволинейного соединения для получения из второго листа эллиптического второго элемента дыхательного устройства, имеющего ширину 165 мм и глубину 32 мм, и из третьего листа эллиптической центральной части дыхательного устройства, имеющего ширину 165 мм и высоту 64 мм. Материал за пределами эллиптических частей удалили. Первый и второй элементы отогнули от центральной части.
К наружной поверхности на краю первого элемента прикрепили пластичный алюминиевый носовой зажим, а к его внутренней поверхности совмещенно с носовым зажимом полоску поролона. В точках пересечения скреплений центральной части с первым и вторым элементами прикрепили элементы для прикрепления головного ремешка, и через эти элементы прикрепления был продет эластичный головной ремешок для получения дыхательного устройства, готового для надевания пользователем.
Специалистам в данной области будут очевидны различные модификации настоящего изобретения без отступления от его объема и сути; настоящее изобретение не ограничено примерами, изложенными в настоящем описании в иллюстративных целях.
Реферат
Изобретение относится к респираторам или лицевым маскам, которые способны плоско складываться при хранении и образовывать чашевидную воздушную камеру, охватывающую нос и рот пользователя при использовании. Предложенные респираторы обладают повышенной герметичностью и компактностью в сложенном состоянии. Устройства имеют плоскую центральную часть, имеющую первую и вторую кромки, плоский первый элемент, присоединенный к первой кромке центральной части с помощью сгиба, шва, сварки или скрепления, при этом сгиб, скрепление, сварка или шов второго элемента выполнены в основном той же протяженности, что и вторая кромка центральной части. По меньшей мере что-то одно - центральная часть, первый или второй элемент, изготовлено из фильтровальной среды. Для хранения устройство можно сложить в плоское положение, при этом первый и второй элементы по меньшей мере частично накладываются на одну и ту же поверхность центральной части, а при использовании устройство представляет собой чашевидную воздушную камеру, охватывающую нос и рот пользователя. При этом свободные кромки центральной части и первого и второго элементов приспособлены для прилегания и защиты носа, щек и подбородка пользователя. Наружная граница свободных кромок, которые приспособлены для прилегания к носу, щекам и подбородку пользователя, меньше периметра устройства в сложенном для хранения плоском положении. Предложены также способы изготовления таких устройств. 5 с. и 28 з.п.ф-лы, 21 ил.
