具有增大的摩擦周边的过滤式面罩呼吸器的制造方法_3

文档序号:9847661阅读:来源:国知局
害或难闻气体的吸附剂组分。吸附剂可包括通过粘合剂、粘结 剂或者纤维结构而结合在过滤层中的粉末或颗粒物。吸附剂层可通过涂覆基底诸如纤维或 网状泡沫来形成,W形成薄的粘附层。吸附剂材料可包括经过或未经过化学处理的活性炭、 多孔氧化侣-二氧化娃催化剂基底和氧化侣颗粒。
[0070] 虽然过滤结构16在图5中被示出为具有一个过滤层42和两个覆盖纤维网38,40,但 是过滤结构16可包括多个过滤层42或过滤层42的组合。例如,可在精细度和选择性更大的 下游过滤层的上游设置预过滤器。另外,可在包括过滤结构的纤维和/或多个层之间设置吸 附性材料诸如活性炭。还可结合吸附性层使用单独的微粒过滤层,W过滤微粒和蒸气两者。
[0071] 在使用呼吸器期间,进入的空气在进入面罩内部之前依次穿过层40,42和38。然 后,佩戴者可吸入面罩主体的内部气体空间内的空气。当佩戴者呼气时,空气沿相反的方向 依次穿过层38,42和40。另选地,可在面罩主体12上提供呼气阀(未示出)W允许呼出的空气 从内部气体空间被快速吹扫W不穿过过滤结构16而进入外部气体空间。通过快速去除从面 罩内部呼出的湿热空气,使用呼气阀可W提高佩戴者的舒适度。提供合适压降并可适当地 固定到面罩主体上的基本上任何呼气阀都可W结合本发明使用,W快速地将来自内部气体 空间的呼出空气递送到外部气体空间。
[0072] 图3和图6示出了不含带具14的呼吸器10的面罩主体12。运些附图示出了顶部部分 18和底部部分20;周边24,该周边包括在顶部部分18处的上部区段24a和在底部部分20处的 下部区段24b; W及分别位于侧31a,3化处的凸缘30a,30b(图5)。在图3中,面罩主体12的外 部表面12a可见,并且在图6中,面罩主体12的内部表面12b可见。根据本发明,过滤式面罩呼 吸器10在面罩主体12的内部表面12b的周边24处具有与过滤结构16的摩擦系数相比摩擦系 数增大的区域。在图6中,该摩擦系数增大的区域44沿整个周边24(例如,上部区段24a和下 部区段24b两者的整个长度)延伸,形成绕面罩主体12的连续的环或周边。在一些实施例中, 该摩擦系数增大的区域44可仅存在于上部区段24a、仅存在于下部区段24b、或绕周边24具 有中断。
[0073] 摩擦系数增大的区域44存在于面罩主体12的内部表面12b上,W便当佩戴者佩戴 呼吸器10时,摩擦系数增大的区域44接触佩戴者面部。摩擦系数增大的区域44的一些部分 可在面罩主体12的外部表面12a上延伸,并且包括限定内部表面12b与外部表面12a之间的 过渡部的周边边缘。
[0074] 图6a和图化示出了摩擦系数增大的区域44的两个变型。在运两个实施例中,摩擦 系数增大的区域44存在于外部表面1姑和内部表面12b两者上,即,摩擦系数增大的区域44 环绕周边24。在其他实施例中,未示出的是,摩擦系数增大的区域44仅存在于内部表面12b 上;摩擦系数增大的区域44可延伸至并接触周边24的边缘或可为短的。
[0075] 在图6a中,摩擦系数增大的区域44被应用于过滤结构16中,该过滤结构之后沿折 叠45被折叠,使得摩擦系数增大的区域44存在于折叠45的两侧,在外部表面12a和内部表面 12b运两者上。
[0076] 在图6b中,摩擦系数增大的区域44环绕过滤结构16,包括形成周边24的过滤结构 16的边缘,使得摩擦系数增大的区域44存在于外部表面12a和内部表面12b运两者上。
[OOW]与不具有此类区域44的呼吸器相比,区域44使呼吸器10更能保持在佩戴者面部 上,同时保持足够的流体(例如,潮湿空气)流动并抑制水滴在区域44的集结。区域44可被描 述为具有防滑表面,当口罩不使用时(例如,不置于佩戴者面部上时),所述防滑表面在室内 溫度和湿度下摸上去不粘且非粘性的。虽然区域44使呼吸器10更能保持在佩戴者面部上, 但其并不是粘合表面并且避免了在其上施加防粘衬里的需要。虽然区域44是非粘性的、不 发粘的、不粘的,但其在佩戴者面部与呼吸器10之间提供了适量的粘滞。
[0078] 区域44的摩擦系数为至少0.5,并且在一些实施例中,为至少0.55。在其他实施例 中,摩擦系数为至少0.75。摩擦系数(例如,至少0.5等)可W是施加在静止物体上的"静摩擦 系数"或施加在运动物体上的"动摩擦系数"。通常,静摩擦系数和动摩擦系数均在彼此的 2% W 内。
[0079] 作为摩擦系数测量的变型,区域44具有可通过"滑动角摩擦测试"测量的摩擦阻 力。该滑动角摩擦测试利用倾斜的平面和标准的25美分(0.25美元)硬币来简单量化摩擦 值。为了进行该测试,将待测材料放置在刚性的、可调节倾斜度的塑性(例如,丙締酸类树 月旨)表面上。在测试材料上标记两条相隔3英寸的向下倾斜的平行线。将25美分硬币(背面向 下)放置在顶部线的上方,使硬币的边缘接触该线。逐渐增大平面的角度,直到25美分滑下 斜坡并接触底部线。记录平面的角度,重复测试五次,对角度值取平均。区域44具有滑动角, 如"滑动角摩擦测试"所测得,为至少25度,在一些实施例中,为至少30度。典型的覆盖纤维 网38,40具有小于20度的滑动角,例如,小于17度。
[0080] 区域44还具有至少lOOcmfVft2的渗透率,在一些实施例中,为至少200cmf7ft2。期 望的渗透率在200cmf/ft2至300cmf7ft2的范围内,W向佩戴者提供良好的气流和舒适度。
[0081] 区域44可直接施加于过滤结构16上,例如,涂覆在过滤结构16上,或者区域44可W 是附接于过滤结构16的离散构件。图7、图8和图9示出了离散构件46的=个适当的实施例, 该离散构件与过滤结构16相比具有增大的摩擦系数。运些构件46可被施加于面罩主体12 上,W形成摩擦系数增大的区域44。图7、图8和图9中的每个构件46为具有基础结构且其上 含有聚合物摩擦材料的构造,用于提供期望的摩擦表面的合适的聚合物材料的示例包括聚 乙締、聚氨基甲酸醋、聚締控、聚丙締 W及它们的混合物。当离散构件46同时与过滤结构16 焊接在一起W形成凸缘30a,30b时,根据聚合物的图案、表面的覆盖面积W及特定的聚合物 材料,摩擦材料可W在分界线36a,36b(图4A、4B)处提高粘结强度。
[0082] 离散构件46具有不超过0.5mm的厚度,在一些实施例中,不超过0.25mm,并且在其 他实施例中,不超过0.2mm。离散构件46的薄度保持适形能力和使呼吸器10充分密封在佩戴 者面部上的能力。
[0083] 图7的构件46为伸长的带状基础构件50,其具有宽度W和表面52,聚合物摩擦材料 的区域54存在于该表面上。运些区域54是不规则的但离散的聚合物摩擦材料点,其中绕每 个区域54具有暴露的表面52区域。
[0084] 图8的构件46为伸长的带状基础构件60,其具有宽度W和表面62,聚合物摩擦材料 的区域64存在于该表面上。运些区域64是跨宽度W延伸的聚合物摩擦材料的连续条带,其中 暴露的表面62区域存在于相邻区域64之间。
[0085] 图9的构件46为伸长的带状基础构件70,其具有宽度W和表面72,聚合物摩擦材料 的区域74存在于该表面上。运些区域74是规则的聚合物摩擦材料多边形区域,被布置为规 则的图案,其中绕每个区域74具有暴露的表面72区域。
[0086] 区域54,64,74占据表面52,62,72的至少20%且不超过70%,在一些实施例中占据 不超过50%。除了不规则圆形或点区域54、条纹状区域64和菱形区域74W外,摩擦区域可W 呈现包括任何不规则形状、多边形、縱满、波浪线、连续的线或条带W及不连续的线或条带 的构型。摩擦区域54,64,74可具有规则或不规则的聚合物摩擦材料图案。然而,不论摩擦区 域为何种图案,区域54,64,74都应提供穿过带状结构50,60,70的路径,W允许流体(例如, 潮湿空气)穿过其流动。
[0087] 带状基础结构50,60,70为多孔材料并且可渗透湿气。合适的基础结构50,60,70为 非织造材料(例如,聚丙締、聚乙締),并且在一些实施例中,带状基础结构50,60,70可W是 层合材料。在一些实施例中,带状基础结构50,60,70也可具有弹性特征或性质。一般来讲, 基础结构50,60,70或离散构件46上的弹性组件增大了呼吸器10贴合佩戴者面部的能力并 提供足够的密封。
[0088] 另一个合适的基础结构是无孔的带状基础结构,其具有多个隙缝,该隙缝使得湿 气通过整个结构,因此,基础结构总体是多孔的。在此类结构中,其上不存在另外的摩擦材 料,但摩擦构件46从基础结构获得其摩擦系数。
[0089] 合适的离散构件46的另外的示例具有与过滤结构16相比增大的摩擦系数,包括被 称为拉伸层合体和/或拉伸粘接层合体的那些材料。运些材料通常是具有至少两层的复合 材料,其中一层为權给层,而另一层为弹性层。运些层在弹性层从其原始状态延伸时接合在 一起,W使得当松弛所述层时,權给层聚集到一起。此类多层复合弹性材料可拉伸至W下程 度,即,非弹性材料在粘结位置之间聚集,使得弹性材料伸长。弹性非织造织物也适合用作 离散构件46,所述弹性非织造织物可W是包括弹性纤维的单个非织造层。
[0090] 在各种离散摩擦构件46上进行测试,并且在常规的覆盖纤维网(例如,图5的内覆 盖纤维网38)和聚合物膜(例如,衬垫材料)上进行测试。使用弗雷泽透气性试验机并根据 ASTM D461-67测量材料的渗透率,根据ASTM D1894-ller塑料膜和板的静动摩擦系数的标 准测试方法"(Standard Test Method for Static and Kinetic Coef
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