头绑带的封边方法及由其封边的头绑带的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用高频波封边头绑带的封边方法及用该方法封边的头绑带，涉及一种用于医疗呼吸机面罩头绑带的封边方法及其头绑带。本发明所提供的封边方法能够有效解决超声设备加工零部件尺寸和数量的局限、加工尺寸偏差、封边裂口变形、生产效率低下、材料利用率低等问题。用该方法封边的头绑带是利用高频波对头绑带主体或其各部件进行熔接、冲切，一次操作将其成型为所设计形状并同时在切口处封边，有效解决了现有头绑带边缘易变形和断裂、边缘耐水洗牢度差、刺激面部并产生压痕等问题。
【专利说明】头绑带的封边方法及由其封边的头绑带
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于医疗呼吸机面罩头绑带的封边方法及用其封边的头绑带，特 别是利用高频波熔接、冲切头绑带的封边方法及用其封边的头绑带。
【背景技术】
[0002] 头绑带被用来固定呼吸面罩于使用者面部适当位置，因此，头绑带应既能使面罩 与面部接触时达到足够的密封效果防漏气，又要保持一定的紧固力以防止使用者在睡眠过 程中面罩发生相对位移。此外，头绑带还应安全舒适，贴面柔软，功能设计可靠，且具有一定 的拉伸开度和回弹性。为满足上述要求，头绑带一般使用复合织物制成。
[0003] 已公知地，头绑带需要具有一根或多根绑带部件，连接呼吸面罩的同时，要合适地 环绕佩戴在使用者头部后方或头部上方，使得呼吸面罩固定在使用者面部特定的位置。由 于使用者需要在一段时间内，尤其是夜晚睡眠中，佩戴呼吸面罩，因此，头绑带能够保持长 时间舒适地把面罩固定在使用者面部要求的部位非常重要。
[0004] 传统的呼吸面罩头绑带，以下简称头绑带，分为平面的和立体的两种，其中平面头 绑带2的结构如图5所示，包括由主绑带270、分布于主绑带270上部两侧的两个上绑带 240、分布于主绑带下部280两侧的两个下绑带250 -体组成的头绑带主体和连接于上绑 带240和下绑带250末端的钩面搭扣41，该头绑带主体是通过所需形状的锋利刀具直接切 断成型，按照此方法制作的头绑带主体虽然可以一次操作成型，但是，如图1所示其边缘61 为织物断切面，断切面显露出织物各个复合层材料，以由外表功能织物层312、中间海绵层 403和下表接触皮肤织物层313构成的三层复合织物为例，该复合织物的纵截面显示其不 封边，此类边缘结构裸露的头绑带容易吸附污垢、繁殖细菌，织物的纺织结构被割断后导致 边缘纤维松散，容易产生飞边或毛边，松散的纤维容易脱落，不美观，还可能会被使用者吸 入气道引起过敏；在使用过程中外力作用下，其层间可能出现开裂现象，在洗涤、晾晒和日 常使用过程中，内层材料完全暴露于外界环境中，容易受到水、洗涤剂和太阳光等的影响而 加速老化或发生剥离，导致头绑带变形和弹性下降，使头绑带寿命降低。佩戴时使用者不得 不通过拉紧头绑带来适应弹性下降问题，这就使得头绑带上的某些接触点压力过大而在使 用者面部留下红色痕迹；还有可能导致呼吸面罩无法稳固地、舒适地佩戴在使用者的脸部， 进而导致治疗效果下降或者治疗失效。
[0005] 另一种现有的立体头绑带是利用超声波冲切封边织物的基本原理制作的。这是一 种通过多个部件连接而成的封边立体头绑带2,其结构参加图9,包括下端开口的立体环状 主绑带270,连接主绑带270开口末端的主绑带连接部260,主绑带270上、下部两侧分别连 接上绑带240和下绑带250各两个，以上各部件通过焊接、缝合或任何适当的连接方式连接 成整体并构成了头绑带主体，在上绑带240和下绑带250的末端连接钩面搭扣41，这种立体 头绑带存在以下的技术问题：头绑带主体边缘存在熔接凸部62 (参见图2,还以由外表功能 织物层312、中间海绵层403和下表接触皮肤织物层313构成的三层复合织物为例)，加大了 头绑带的尺寸偏差，拉伸回弹率及硬度等物理性能与原织物不同，反复拉伸后，熔接凸部容 易破裂或弯曲，这使得头绑带与使用者的面部皮肤接触摩擦，造成不适或长时间使用后在 面部留下痕印。
[0006] 此外，超声波的冲切封边方法也具有严重的局限性，首先，对织物尺寸有限制，长 度不宜超过450mm，否则需要至少两次冲切封边才能完成，这样边缘会发生错边(参见图11 中画圈部分)，不平整，容易造成封边失效，内层材料外露；而且超声波冲切封边设备不能 对全幅宽卷状织物进行加工，需要将织物预先裁剪成与设备上模尺寸相当的宽度才可以加 工，生产效率较低；还有各部件不能无间隙嵌套排料，必须留有间隙，尤其是加工不规则形 状的部件时，织物利用率低，不仅生产效率低下，而且边角料增多，增加生产成本，不利于大 规模生产。
【发明内容】
[0007] 为了克服上述现有呼吸面罩的头绑带及其封边方法的缺陷，本发明一个目的是提 供一种利用高频波为头绑带封边的方法，另一个目的是提供一种利用上述方法封边的头绑 带。
[0008] 本发明提供了一种头绑带的封边方法，所述头绑带包括由至少一条绑带部件构成 的头绑带主体，对织物进行连续熔接、冲切出所述绑带部件，使所述绑带部件的边缘密封并 光滑，所述熔接是利用高频波完成。
[0009] 所述头绑带主体包括主绑带、对应分布在主绑带上、下部左右两侧的两条上绑带 和两条下绑带。
[0010] 所述头绑带主体还包括主绑带连接部。
[0011] 该方法由高频设备完成熔接、冲切，高频设备包括发出高频波的发波器、通过升降 杆与发波器连接的电极刀模和位于电极刀模下方的下极板，进行以下操作：把需要加工的 织物平铺在下极板上，电极刀模随着升降杆移动到设定的位置，在电极刀模刃口发出的高 频波的作用下，电极刀模刃口处的织物逐步熔融，熔融处织物的上、下表层织物熔接至封闭 形成熔接处；当高频波作用时间达到设定的工作时间后，发波器停止发波，然后对电极刀模 施加外力向下切断织物的熔接处，电极刀模升起，从而得到一次操作成型的与刀模形状匹 配的封边的并且边缘光滑的头绑带主体或构成其的各部件。
[0012] 高频设备的发波频率在500KHz以上，压力0· 5kg / cm2?8kg / cm2,高频波工作 时间1秒?60秒。
[0013] 该方法用于加工平面头绑带，配置与该平面头绑带主体全等形的电极刀模，一次 操作完成封边的平面头绑带主体。
[0014] 该方法一次操作可批量加工多个平面头绑带，配置与多个平面头绑带主体矩阵排 布的形状匹配的电极刀模，一次操作可批量成型出多个封边的平面头绑带主体，所述矩阵 排布是指平面头绑带主体错位的矩阵式排布方式。
[0015] 该方法用于加工立体头绑带，配置与构成该立体头绑带主体的各部件嵌套排布形 状匹配的电极刀模，一次操作成型出多个封边的所述各部件，所述嵌套排布为构成立体头 绑带主体的相同或不同部件的嵌套式排布方式。
[0016] 所述立体头绑带主体的相同部件嵌套排布是上绑带或下绑带的无间隙嵌套排布。
[0017] 所述嵌套排布为以下方式之一：
[0018] 主绑带和主绑带连接部嵌套排布；
[0019] 多根上绑带嵌套排布；
[0020] 多个主绑带连接部嵌套排布；
[0021] 主绑带、主绑带连接部、上绑带和下绑带嵌套排布。
[0022] 本发明还提供用所述封边方法加工得到的产品，所述产品均用高频波封边且有光 滑的边缘，所述产品包括构成头绑带的主绑带、主绑带连接部、上绑带和下绑带，也包括由 主绑带、上绑带和下绑带构成的头绑带主体，还包括在头绑带主体上加装有固定部件的头 绑带成品。
[0023] 所述头绑带的内层材料完全被密封在上、下表面织物层和无熔接凸部的所述边缘 内。
[0024] 所述主绑带、主绑带连接部、上绑带和下绑带均采用由所述上表面织物层、内层和 下表面织物层构成的复合织物。
[0025] 所述内层为海绵层或海绵层与织物层间隔重叠的复合层。
[0026] 所述内层内部还包含增强骨架，该增强骨架完全被密封在所述上、下表面织物层 和所述边缘内。
[0027] 本发明的封边方法可一次操作封边一个或多个头绑带或头绑带各部件，简化了生 产工序，减少了边角料，降低了生产成本；用上述封边方法制作的头绑带主体所有边缘都是 密封的且柔软平滑，密封的边缘将织物内层材料和结构完全密封在织物上、下表面织物层 和该边缘内，因不存在熔接凸部而不会造成头绑带的尺寸偏差；更重要的是，在外力的拉伸 作用下，边缘不会变形和断裂，耐水洗牢度强，使用寿命长，由于该边缘位于织物厚度方向 的中部，高度小于〇. 1mm，不接触使用者皮肤，能够减少面部刺激和避免产生面部压痕。上述 利用高频波为头绑带封边的方法及利用此方法封边的头绑带能够有效解决不封边带来的 藏污纳垢、毛边飞边等问题和超声波封边边缘裂口变形、尺寸偏差大，封边方法加工部件尺 寸和数量有局限、生产效率及材料利用率低等问题，具有广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1是三层复合织物用机械冲切后的剖面图；
[0029] 图2是三层复合织物用超声波冲切封边后的剖面图；
[0030] 图3是超声波非一次操作成型封边平面头绑带的结构图；
[0031] 图4是本发明使用的1?频设备结构不意图；
[0032] 图5是平面头绑带的结构图；
[0033] 图6a是三层复合织物经本发明方法封边后的剖面图；
[0034] 图6b是多层复合织物经本发明方法封边后的剖面图；
[0035] 图6c是内层含有增强骨架的复合织物经本发明方法封边后的剖面图；
[0036] 图7是使用者佩戴平面头绑带的效果图；
[0037] 图8为本发明利用高频波加工封边平面头绑带的矩阵排料图；
[0038] 图9为立体头绑带的结构图；
[0039] 图10为使用者佩戴立体头绑带的效果图；
[0040] 图11为使用超声波分段加工头绑带部件的错边示意图；
[0041] 图12a-d为本发明利用高频波加工封边立体头绑带各部件的嵌套排料图；
[0042] 图13-14为本发明使用高频波熔接、冲切头绑带的工艺示意图。
【具体实施方式】
[0043] 下面提供的说明涉及几个具有共同的特点和特征的实施方式。应理解为一个实施 方式的一个或多个特征均可以与其它的实施方式的一个或多个特征组合。另外，任何实施 方式中的任何单一的特征或特征的组合可以组成另外的实施方式。
[0044] 本发明提供一种头绑带的高频波封边方法及用其方法封边而成的头绑带，其设计 原理是利用高频波设备500 (参见图4)由电子管自激振荡器产生高频电磁场，在上、下电 极间的高频电磁场中的介质内部分子被极化而相互激烈运动磨擦自身产生热能，而能够致 使介质本身趋于熔融的基本原理为头绑带封边；其封边方法就是在高频波设备500的高频 波发波器5005上通过安装座5002安装所需形状的一件或多件锋利的刀模5003,并通过升 降杆5001调整刀模相对于织物的距离；此刀模5003既是高频波设备的上电极同时又是机 械冲切刃具(简称"电极刀模")，在高频波作用下使平铺在下极板5004上的作为介质的"织 物"在电极刀模刃口处逐步熔融，在熔融的同时刃口区域的织物的上、下表层织物熔接至封 闭，紧接着对电极刀模施加压力，冲切出与电极刀模全等形的头绑带主体或构成其的各部 件。
[0045] 实施例1
[0046] 本实施例详细提供利用高频波对头绑带或头绑带部件进行连续熔切封边的加工 工艺过程。参见图4、13_14 :
[0047] (1)将按照排列、组合、嵌套的方式设计好的电极刀模5003安装在高频设备(参见 图4)的安装座5002上，电极刀模5003通过升降杆5001与高频波发波器5005连接，该刀 模5003既是上电极同时又是冲切织物的锋利刃具；把需要加工的织物平铺在下极板5004 上；
[0048] (2)设置高频设备参数：频率范围设置在500KHZ以上，最好在IMHz以上；压力范 围设置在0. 5kg / cm2?8kg / cm2 ;高频波工作时间范围设置在1秒?60秒，工作时间设 置因织物的材料物性以及加工尺寸而异；
[0049] (3)启动工作程序，控制升降杆5001将电极刀模5003下移到设定的位置，发波器 5005自动开启，在高频波的作用下，沿着电极刀模刃口轮廓线处的织物逐步熔融，熔融处织 物的上、下表层织物熔接至封闭形成熔接处；当高频波作用时间达到设定的工作时间后，自 动关闭发波器5005使电极刀模不再发出高频波，然后对电极刀模施加外力向下冲切织物 的熔接处并使其断开；此步骤中的熔接和冲切是连续进行，即是用电极刀模作为高频波发 波上电极完成熔接后，还使用熔接时的电极刀模作为冲切刃具完成冲切，熔接和冲切的过 程中不更换模具。
[0050] (4)完成冲切后，电极刀模自动升起，从而得到一次操作成型的与电极刀模形状匹 配的封边的并且边缘光滑的头绑带主体或构成其的各部件。至此，完成对头绑带各部件的 熔切封边。
[0051] 对封边立体头绑带来说，后续需要将高频波封边的各部件连接起来即构成了封边 的立体头绑带主体(结构参见图9);主绑带270末端与主绑带连接部260可通过贴合、热熔、 超声焊接、高频焊接、车缝等方式连接，形成符合头部基本形状设计的立体卵形环状，使用 时贴合使用者头后部枕骨；上绑带240和下绑带250也可通过上面的方式与主绑带270连 接。最后将钩面搭扣通过贴合、热熔、超声焊接、车缝等方式与上绑带和下绑带末端连接，其 中，优选超声焊接方式，即可得到完整的封边立体头绑带。
[0052] 对封边平面头绑带来说，本发明的头绑带封边方法是利用高频波设备将一体化的 头绑带主体(包括主绑带、两个上绑带、两个下绑带）一次操作成型，连续完成熔接和冲切， 在成型的同时完成封边；再将钩面搭扣按常规方式与上绑带、下绑带末端连接，即可形成一 个完整的头绑带，而没有后续的部件拼接过程。
[0053] 实施例2
[0054] 本实施例提供按照电极刀模的不同排布方式，使用高频波熔接、冲切的封边工艺 一次加工多个形状相同或各异的封边的头绑带或构成其的各部件。
[0055] 生产如图5所示的封边平面头绑带，本发明可设计如图8所示的排布方式进行熔 切。该方式中，多个头绑带主体横向和纵向均顺序排列，横向相邻的两个头绑带主体中两上 绑带错位排布(两个下绑带也自然错位)，如此连续横向排列数个(如图8所示横向上下错位 共排列了 4个主体部件）；重复横向排列方式在纵向上继续排布多行(如图8所示纵向排布 有3行)，形成一个错位的矩阵式排布方式(如图8所示为4X3矩阵排布)。
[0056] 对于生产图9所示的封边立体头绑带来说，构成头绑带主体的各部件可以分别 设计电极刀模排布进行熔切加工，也可以组合设计电极刀模排布进行熔切加工，按所设计 排布方式只需要一次操作即可完成所有头绑带或构成其的各部件的熔接、冲切（），如图 12a_d (封边立体头绑带的电极刀模轮廓形状）所示，可以采用刀模嵌套排布的方法对一定 长度的全幅宽的织物进行加工，图12a为主绑带270和主绑带连接部260嵌套排布，图12b 为同时加工多根封边上绑带240的电极刀模嵌套排布示意图，图12c为同时加工多个封边 主绑带连接部260的电极刀模嵌套排布示意图，图12d为同时加工主绑带270、主绑带连接 部260、上绑带240和下绑带250的电极刀模嵌套排布示意图。特别地，外轮廓呈直线的产 品或部件可以设计成无间隙排料(如图12b)，使织物有效使用面积最大化。计算可知，对于 具有接近不规则的矩形或弓形的产品或部件，材料利用率大于80% ;对于规则矩形，材料利 用率大于95%，从而大大提1? 了材料的利用率。
[0057] 比较而言，高频波熔接、冲切封边技术一次加工的织物尺寸可达到 2000mmX 3000mm，而常见的超声波冲切设备一次操作冲切加工的织物尺寸仅有 400mmX 30mm。以加工300mmX IOmmX 3mm的矩形头带为例，相比超声波冲切，本发明方法可 以将单次加工尺寸扩大至3000mmX IOmmX 3mm，加工尺寸范围能扩大10倍；还可以利用全 宽幅尺寸的织物一次操作加工一件或者多件同一形状尺寸或者形状尺寸各异的产品或部 件；解决了超声波冲切封边大尺寸部件时因分段加工而产生的错边和/或接口处边缘易有 裂口的缺陷，图11以立体头绑带的主绑带270为例显示错边现象，参见图中圆圈中标出部 分；本发明的方法简化了工序，不仅生产效率大大提高，还减少了边角料，降低了生产成本。
[0058] 实施例3
[0059] 本发明提供了一种应用于呼吸面罩的采用高频波封边的平面头绑带，其设计思路 为：在高频波设备的高频发波端上安装所需形状的平面头绑带的锋利刀模，该刀模既是高 频波发波上电极同时又是机械冲切刃具，利用在高频波发波作用下使作为介质的复合织物 在刀模刃口处逐步熔融，然后对电极刀模施加压力，一次操作全等形冲切出封边的平面头 绑带。
[0060] 该利用高频波原理封边的平面头绑带2,结构参看图5,其厚度分布均匀，外形与 现有的平面头绑带基本相同，都包括由主绑带270、分布于主绑带上部两侧的两个上绑带 240、分布于主绑带下部280两侧的两个下绑带250 -体组成的头绑带主体和连接于上绑带 和下绑带末端的四个钩面搭扣41 ;头绑带主体的所有边缘通过高频波原理熔接、冲切，封 闭形成密封的边缘60 (参见图6a)，该边缘是光滑的。其中，主绑带270位于整个头绑带的 中心位置，呈符合头部基本形状设计的圆形或卵形，最好上部呈符合头后部形状的中间镂 空的三角卵形，主绑带下部280较宽，类似矩形，以贴合头后部枕骨；两根上绑带240分别位 于主绑带270三角卵形上部左右两侧；两根下绑带250分别位于主绑带下部280左右两端 位置，上绑带240和下绑带250为规则几何形状，优选地是呈类矩形的带子，靠近主绑带270 的一段宽度大于靠近钩面搭扣一段的宽度，以减轻绑带对使用者头部和面部的压力；四个 钩面搭扣41分别位于上绑带和下绑带的末端。图5所示的封边平面头绑带应理解为典型 范例，因此本发明应理解为包括所有与具体实施方案相似的封边平面头绑带。
[0061] 由于主绑带270、上绑带240和下绑带250是一体的，所以三者是由相同的复合织 物组成的。该复合织物可以是三层或三层以上复合材料，依次为上表面织物层、内层和下表 面织物层。图6a示出的是一种典型的具有三层结构的复合织物：分别为下表接触皮肤织物 层313、中间海绵层403和外表功能织物层312。其中，下表接触皮肤织物层是对皮肤柔软舒 适的织物，比如针织或梭织化纤织物，织物的材质可选自尼龙、氨纶、涤纶等。下表接触皮肤 织物层313位于头绑带的里表面，会与使用者面部和头部直接接触，应具有适当的拉伸弹 性和透气性，与皮肤接触柔软舒适，与皮肤之间的摩擦力小。外表功能织物层位于头绑带的 外表面，不与使用者面部接触，具有适当的拉伸弹性和透气性；外表功能织物层包含朝外表 面314 (图6a中示出），朝外表面314可以是含环状纤维的毛面功能性织物，以提供规则环 状纤维结构供使用时与折返的钩面搭扣41的钩面扣合。钩面搭扣41可以固定在下表接触 皮肤织物层或外表功能织物层表面，在本实施例中是固定在下表接触皮肤织物层表面，钩 面搭扣41的粘接面朝向头绑带的外表面。外表功能织物层可选的材料包括但不限于氨纶、 尼龙、涤纶等；中间海绵层403位于下表接触皮肤织物层313和外表功能织物层312之间， 可以是任何适当密度和硬度的海绵，聚氨酯海绵效果较好；中间海绵层403应当是柔软的 并具有适当的拉伸弹性，提供软垫缓冲作用；具有透气性，帮助水分/汗液通过毛细管从皮 肤转移到外界环境中；海绵密度和厚度分布均匀；海绵可以是开孔的，最好是高密度海绵。
[0062] 图6b所示为由多层织物复合而成的复合织物，其外表功能织物层312和下表接 触皮肤织物层313与上述三层复合材料的相同；其内层是由两层海绵404和405及将其分 隔开的织物层308构成的，该织物还可根据产品的功能等需求，拓展至多层海绵与多层织 物复合的织物材料。该复合织物在高频波熔切封边过程中，外表功能织物层和下表接触皮 肤织物层的熔融边缘结合形成了密封的边缘60,内层被完全封闭在下表接触皮肤织物层 313、外表功能织物层312和密封的边缘60内。
[0063] 头绑带还可以使用一种内层含增强骨架的复合织物，如图6c所示，包含第一织物 层410、第二织物层411、及位于两者之间的增强骨架412 ;其中，第一织物层和第二织物层 是单层织物或多层复合织物；增强骨架的材质可以是TPU、PU、尼龙、塑胶、金属、高密度聚 氨酯海绵或具有一定硬度的"织物"等。该复合织物在高频波熔切封边的过程中，第一织物 层和第二织物层的熔融边缘结合形成了密封的边缘60,内层的增强骨架412被完全密封在 第一织物层410和第二织物层411之间。
[0064] 该复合织物是由以上原材料通过火焰贴合、粘胶贴合、层压贴合或任何适当的贴 合方式组合得到。
[0065] 本发明的封边平面头绑带2的使用方法：三角卵形的主绑带270贴合使用者头部 后面，并在使用者顶骨的任一侧上沿着使用者耳部后方延伸至枕骨。上绑带240和下绑带 250部分与面部接触但不接触耳部，上绑带位于耳部上方，下绑带位于耳部下方。头绑带可 拆卸地连接到呼吸面罩1上，使用时可通过调节钩面搭扣41与上绑带和下绑带的相对位置 而调节面罩与使用者面部的松紧关系，让使用者感觉舒适，参考图7的使用者佩戴好本实 施例的封边平面头绑带的效果图。主绑带符合头型的三角卵形设计能够防止使用者在睡 眠过程中头绑带上下滑动而导致面罩与面部发生相对移动，从而保持面罩的气密性和安全 性。
[0066] 现有技术中可利用超声波原理对平面头绑带进行封边，假设用超声波冲切封边技 术制成平面头绑带，其可能的结构参见图3,用这种方法制作的平面头绑带是一种通过多个 部件连接而成的非一次操作成型封边平面头绑带，包括主绑带210,分别与其上部、下部连 接的上绑带220、下绑带230各两条和连接在上绑带、下绑带末端的钩面搭扣40,以上各部 件分别封边后再通过焊接、缝合等方式连接构成一个完整的头绑带，这样多个部件之间的 连接难以做到无痕处理，使用时连接处与皮肤接触极易产生不舒适感，另外还增加了因部 件连接不牢而导致产品失效的几率，降低了头绑带的稳定性和安全性；超声波冲切封边所 形成的平面头绑带边缘构成了熔接凸部62 (参见图2)，该熔接凸部是在已定宽的头绑带的 宽度方向额外多出的，且左右两边各至少多出〇.3mm，因此存在头绑带的尺寸偏差加大，不 耐水洗等熔接凸部带来的缺点。
[0067] 本发明的一次操作成型封边平面头绑带的主体所有边缘均是密封的且柔软平滑， 同时，被切断的织物纤维被熔接在一起，不会产生织物纤维结构松散脱落和飞边或毛边。该 边缘约位于复合织物厚度方向的中部，其高度约小于0. 1mm，不接触使用者面部，减少面部 刺激和避免产生面部压痕。该柔软的边缘可同时密封和保护织物的内层材料,尤其是当产 品含有刚性部件层(如增强骨架）时，能起到防止内层刚性部件外露、保护皮肤和头部的作 用；织物内层结构不外露，在清洗和干燥过程中，耐水洗，不变形，不断裂，有助于延长头绑 带的使用寿命。与超声波封边的平面头绑带相比，该一次操作成型封边平面头绑带主体是 一体化全等形成型的，各部件之间不存任何缝隙、错边，也不存在用超声波、粘贴或缝纫等 方式连接的接口，熔接和冲切连续完成并且是一次操作成型,这种一次操作成型、主体一体 化的结构不仅牢固度大大提高，头绑带的稳定性和安全性也显著增强。
[0068] 实施例4
[0069] 本发明还提供了另一种应用于呼吸面罩的采用高频波封边的立体头绑带的实施 例，简称立体头绑带，其设计思路为：根据立体裁剪的方法设计三维立体头绑带，并利用高 频波原理封边头绑带各个部件，通过拼接各部件形成一个三维立体的头绑带。
[0070] 该利用高频波原理封边的立体头绑带2,结构参看图9,其厚度分布均匀，与现有 的立体头绑带外形基本相同，都包括由立体卵形的下端开口的环状主绑带270、连接主绑带 末端的主绑带连接部260,分布于主绑带上部两侧的两个上绑带240和分布于主绑带下部 两侧的两个下绑带250构成的头绑带主体,另外还包括连接于上绑带和下绑带末端的四个 钩面搭扣41，头绑带主体的所有边缘封闭形成密封的边缘60。其中，主绑带270末端与主 绑带连接部260连接形成符合头部基本形状的立体卵形环状，贴合头后部枕骨；两根上绑 带240分别位于主绑带270卵形上部左右两侧；两根下绑带250分别位于主绑带270卵形 下部左右两侧，上绑带240和下绑带250均向主绑带270所在平面的同一侧延伸，与主绑带 及其主绑带连接部共同形成三维立体头绑带。上绑带240和下绑带250为规则几何形状， 如呈类矩形的带子，且靠近主绑带270的一段宽度大于靠近钩面搭扣一段的宽度，以减轻 绑带对使用者头部和面部的压力；四个钩面搭扣41分别位于上绑带和下绑带的末端。图9 所示的封边立体头绑带应理解为典型范例，因此本发明应理解为包括所有与具体实施方案 相似的封边的立体头绑带。
[0071] 主绑带、主绑带连接部、上绑带和下绑带可以是由厚度、材质相同或不同的复合织 物组成。复合织物的结构、选择标准、各复合层的连接方式均与封边平面头绑带相同。
[0072] 本发明封边立体头绑带2的使用方法：上绑带240和下绑带250末端穿过呼吸面 罩1定位孔，通过钩面搭扣41粘贴到对应上绑带和下绑带外表功能织物层朝外表面上，呈 规则几何形状将面罩固定在使用者面部。使用时上绑带和下绑带与面部接触但不接触耳 部，上绑带位于耳部上方，下绑带位于耳部下方，主绑带270与主绑带连接部260形成的立 体卵形环状贴合使用者的头后部；头绑带可拆卸地连接到面罩上，可通过调节钩面搭扣与 上绑带和下绑带的相对位置，调节面罩与使用者面部的松紧关系，达到使用舒适且面罩不 漏气的效果；参看图10使用者佩戴本实施例的封边立体头绑带的效果图，主绑带符合头型 的卵形环状设计能够防止使用者在睡眠过程中头绑带上下滑动而导致面罩与面部发生相 对移动，从而保持面罩的气密性和安全性。
[0073] 该利用高频波原理封边的立体头绑带与利用超声波原理封边的相比，头绑带主体 所有边缘60 (如图6a)均是密封（与图1的边缘61相比）且柔软光滑的，这里的光滑是指 边缘没有熔接凸部(相比图2中超声波封边的熔接凸部62)且无错边(相比图11中圆圈标 出部分)，上、下表面织物层通过平滑连续的弧线状边缘连接，并将内层完全密封在其中，因 此这样的边缘不会加大产品或各部件的尺寸偏差。更重要的是，在外力拉伸作用下，边缘不 会产生变形和断裂；而且边缘耐水洗牢度强。在使用时，该边缘约位于复合织物厚度方向的 中部，高度约小于〇. Imm (远小于图1所示的机械冲切的边缘61)，不接触使用者面部，各部 件均是一次操作熔接冲切封边完成，没有错边，减少面部刺激和避免产生面部压痕。
[0074] 实验部分：以下实验分别给出了本发明头绑带与利用超声波原理封边的头绑带的 耐拉伸强度、耐水洗牢度和尺寸偏差的实验过程及结果。
[0075] 实验一：
[0076] I.实验目的：对比本发明头绑带与利用超声波原理封边的头绑带的边缘的耐拉 伸强度；
[0077] II.取样：使用相同型号、批次的三层复合织物材料，加工出本发明利用高频 波原理封边的和利用超声波原理封边的长方体头绑带带体，尺寸为300mm (长）XlOmm (宽）X4. 5mm (厚），产品长宽尺寸公差要求在±0. 2mm范围内，加工模具长度与宽度公差 要求均为±0. 01mm，边缘完好无缺陷；随机取样数量为10件，样品分别命名为高频封边头 带、超声封边头带，各自顺序编号；
[0078] III.测量工具：电子拉力计，在有效计量校验期内；
[0079] IV.测试项目和方法：恒温20 土 1°C恒湿65%± 2%条件下，测试头带的边缘的耐拉 伸强度。将样品平铺在水平测试台上，目测其边缘是否平整无变形及有无裂口，然后将样品 两端分别固定在拉力计的上下夹具上，上升上夹具使得样品自然拉直在无外力作用状态下 长度为250mm，启动拉力计，拉伸至产品形变率达到20%时停止拉伸，保持10秒后，拉力计 夹具复位，测试重复10次后，将样品再次平铺在水平试验台上，目测其边缘是否平整有无 变形及有无裂口。
[0080] 实验一测试结果如下表1所示。
[0081] 表1 :边缘的耐拉伸强度测试结果
【权利要求】
1. 一种头绑带的封边方法，所述头绑带包括由至少一条绑带部件构成的头绑带主体， 其特征在于，对织物进行连续熔接、冲切出所述绑带部件，使所述绑带部件的边缘密封并光 滑，所述熔接是利用高频波完成。
2.根据权利要求1所述封边方法，其特征在于，所述头绑带主体包括主绑带、对应分布 在主绑带上、下部左右两侧的两条上绑带和两条下绑带。
3.根据权利要求2所述封边方法，其特征在于，所述头绑带主体还包括主绑带连接部。
4.根据权利要求1-3任一项所述封边方法，其特征在于，由高频设备完成熔接、冲切， 高频设备包括发出高频波的发波器、通过升降杆与发波器连接的电极刀模和位于电极刀模 下方的下极板，进行以下操作：把需要加工的织物平铺在下极板上，电极刀模随着升降杆移 动到设定的位置，在电极刀模刃口发出的高频波的作用下，电极刀模刃口处的织物逐步熔 融，熔融处织物的上、下表层织物熔接至封闭形成熔接处；当高频波作用时间达到设定的工 作时间后，发波器停止发波，然后对电极刀模施加外力向下切断织物的熔接处，电极刀模升 起，从而得到一次操作成型的与刀模形状匹配的封边的并且边缘光滑的头绑带主体或构成 其的各部件。
5.根据权利要求4所述封边方法，其特征在于，高频设备的发波频率在500KHZ以上，压 力0? 5kg/cm2?8kg/cm2,高频波工作时间1秒?60秒。
6.根据权利要求4或5所述封边方法，其特征在于，用于加工平面头绑带，配置与该平 面头绑带主体全等形的电极刀模，一次操作完成封边的平面头绑带主体。
7.根据权利要求6所述封边方法，其特征在于，一次操作可批量加工多个平面头绑带， 配置与多个平面头绑带主体矩阵排布的形状匹配的电极刀模，一次操作可批量成型出多个 封边的平面头绑带主体，所述矩阵排布是指平面头绑带主体错位的矩阵式排布方式。
8.根据权利要求4或5所述封边方法，其特征在于，用于加工立体头绑带，配置与构成 该立体头绑带主体的各部件嵌套排布形状匹配的电极刀模，一次操作成型出多个封边的所 述各部件，所述嵌套排布为构成立体头绑带主体的相同或不同部件的嵌套式排布方式。
9.根据权利要求8所述封边方法，其特征在于，所述立体头绑带主体的相同部件嵌套 排布是上绑带或下绑带的无间隙嵌套排布。
10. 根据权利要求8所述封边方法，其特征在于，所述嵌套排布为以下方式之一： 主绑带和主绑带连接部嵌套排布； 多根上绑带嵌套排布； 多个主绑带连接部嵌套排布； 主绑带、主绑带连接部、上绑带和下绑带嵌套排布。
11.权利要求1至10任一项所述封边方法加工得到的产品，其特征在于，所述产品均用 高频波封边且有光滑的边缘，所述产品包括构成头绑带的主绑带、主绑带连接部、上绑带和 下绑带，也包括由主绑带、上绑带和下绑带构成的头绑带主体，还包括在头绑带主体上加装 有固定部件的头绑带成品。
12. 根据权利要求11所述产品，其特征在于，头绑带的内层材料完全被密封在上、下表 面织物层和无熔接凸部的所述边缘内。
13.根据权利要求11或12所述产品，其特征在于，所述主绑带、主绑带连接部、上绑带 和下绑带均采用由所述上表面织物层、内层和下表面织物层构成的复合织物。
14. 根据权利要求13所述产品，其特征在于，所述内层为海绵层或海绵层与织物层间 隔重叠的复合层。
15. 根据权利要求13或14所述产品，其特征在于，所述内层内部还包含增强骨架，该增 强骨架完全被密封在所述上、下表面织物层和所述边缘内。
【文档编号】A61M16/06GK104511076SQ201410149216
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】杨军, 刘博仁 申请人:中山谷能医疗器械科技有限公司