BRPI0714420A2 - mÁscara respiratària individual flexÍvel, termoconformada ou dobrÁvel - Google Patents
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Abstract
MÁSCARA RESPIRATàRIA INDIVIDUAL FLEXÍVEL, TERMOCONFORMADA OU DOBRÁVEL. A invenção refere-se a uma máscara respiratória individual flexível, termoconformada ou dobrável compreendendo um meio filtrante e uma cobertura extema (1, 1O, 11) que constitui a cobertura da máscara e que protege o mencionado meio filtrante, e a mencionada cobertura ser fabricada de um material tendo propriedades fosforescentes e/ou fluorescentes, em uma quantidade suficiente para que a máscara seja mais facilmente visível no escuro.
Description
"MÁSCARA RESPIRATÓRIA INDIVIDUAL FLEXÍVEL, TERMOCONFORMADA OU DOBRÁVEL"
A invenção refere-se a máscaras respiratórias individuais, flexíveis termoconformadas ou dobráveis tendo propriedades fosforescentes e/ou fluorescentes, de modo que a máscara tenha alta visibilidade.
Máscaras respiratórias protetoras cobrem a boca e nariz do usuário. Máscaras filtrantes permitem a filtração do ar inalado. Estas máscaras compreendem, geralmente, uma cobertura ou invólucro externo colocado à frente de um filtro. Esta cobertura externa constitui a frente da máscara e protege o meio filtrante. Para permitir boa respiração pelo usuário, a cobertura externa tem que ser permeável a ar. Dependendo da natureza do meio filtrante, estas máscaras tornam possível, por exemplo, filtrar poeira ou microorganismos, como bactérias ou vírus. Máscaras filtrantes têm que satisfazer as normas de desempenho para dispositivos respiratórios protetores. Estas normas são, por exemplo, EN149, US42CFRParte 84 e AS/NZS1716. EN149 é a norma européia para dispositivos respiratórios protetores e meias- máscaras filtrantes para proteger contra partículas.
O problema surge em tornar estas máscaras visíveis na escuridão natural ou artificial (noturna, enfumaçada, ambientes escuros etc).
O documento GB 807.983 escreve máscaras de oxigênio adequadas para problemas de despressurização em aeronaves. O corpo ou perímetro da máscara pode ser ensopada ou tratada superficialmente com um material fluorescente. Este documento não descreve máscaras filtrantes protetoras. Nas máscaras de oxigênio, o invólucro externo da máscara é, tipicamente, feita de um material rígida não permeável a ar.
O documento US 2003/75.174 descreve um aparelho respiratório cobrindo completamente a cabeça do usuário. A superfície frontal deste dispositivo é feita de um material transparente não permeável a ar e provida de uma abertura na qual um filtro é colocado. Este dispositivo compreende um dispositivo de coroa que pode ser de cor vermelha, laranja ou fluorescente. Este documento não descreve uma máscara filtrante compreendendo uma cobertura externa protegendo um filtro.
WO 00/72.921 descreve máscaras faciais providas de um ventilador. GB 2.280.620 descreve coberturas externas para máscaras respiratórias. Estes documentos não mencionam nada sobre características de fluorescência ou fosforescência.
O documento US 2002/119.333 descreve esmaltes, que podem ser fosforescentes, para aplicação sobre laminados. Estas composições não são adequadas para aplicação sobre máscaras filtrantes.
Uma solução poderia consistir em aplicar bandas fluorescentes ou fosforescentes sobre as partes visíveis da máscara. As partes visíveis da máscara são, por exemplo,:
um invólucro externo que constitui a cobertura da máscara e que mantém e protege o meio filtrante;
uma grade ou parte similar localizada sobre a frente da máscara e que mantém e protege o meio filtrante;
reforços estruturais localizados sobre o perímetro ou frente da máscara;
- o sistema para fixação da máscara à face;
um clipe nasal;
uma válvula ou membrana de exalação.
Contudo, esta solução complica a produção da máscara e torna a máscara apenas parcialmente visível. Ad estas bandas contribuiriam para enrijecer a máscara.
Outra solução poderia consistir de colorir toda a cobertura externa com uma tinta fluorescente ou fosforescente usando meios tradicionais, por exemplo, spray ou saturação.
Contudo, esta solução acarreta em problemas de estabilidade das tintas aplicadas à superfície com o passar do tempo.Dado que uma das propriedades essenciais da cobertura externa é sua respirabilidade (ou permeabilidade a ar), a instabilidade das tintas também pode levar também à inalação de partículas de tinta durante o uso da máscara ou carregamento do meio filtrante com partículas de tinta.
A aplicação de tintas sobre a superfície da cobertura externa apresenta ainda a desvantagem de alterar a porosidade e, desse modo, a respirabilidade desta cobertura.
Além disso, a cobertura tem que ser leve e flexível para o conforto do usuário.
Para resolver as desvantagens da técnica anterior, a presente invenção propõe uma máscara respiratória protetora compreendendo uma cobertura externa colocada à frente de um meio filtrante, na qual a mencionada cobertura é fabricada com um material colorido na massa com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes, em quantidade suficiente para que a máscara tenha uma alta visibilidade.
Uma primeira vantagem da presente invenção é a estabilidade das propriedades de fluorescência e fosforescência, uma vez que o matéria constituindo a cobertura é colorido na massa.
Outra vantagem da presente invenção é o fato de toda a superfície da cobertura externa ser feita fosforescente e/ou fluorescente sem, entretanto, alterar as propriedades de respirabilidade da cobertura externa.
Outra vantagem da presente invenção é o fato do processo de fabricação para produzir a máscara não ser modificado. Para a produção da cobertura externa, usamos diretamente um material colorido na massa (ou no material).
Um objetivo da presente invenção é, portanto, uma máscara respiratória protetora individual, termoconformada ou flexível dobrável, compreendendo um meio filtrante e uma cobertura externa (1, 10, 11) que constitui a frente da máscara e que protege o mencionado meio filtrante, na qual a mencionada cobertura externa é fabricada com um material colorido na massa com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes, em quantidades suficientes para que a máscara seja altamente visível.
De acordo com um modo de realização da invenção, a
cobertura externa é fabricada com um material tendo propriedades de fosforescência e/ou fluorescência, em quantidade suficiente para que a máscara seja altamente visível. O material usado para a fabricação da cobertura externa é colorido na massa ou no material com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes.
Alta visibilidade é uma norma bem-conhecida para vestimentas sinalizadoras. As máscaras filtrantes de acordo com a presente invenção têm, fatores de elevado brilho/luminância. De preferência, o fator de brilho/luminância é de pelo menos 0,70Ppara uma máscara fluorescente amarela, pelo menos de 0,4Ppara uma máscara fluorescente laranja-vermelha e de pelo menos 0,25β para uma máscara fluorescente vermelha. Para satisfazer as normas de alta visibilidade, as máscaras também tem que conformar com normas de coordenadas cromáticas.
Preferivelmente, as máscaras de filtração da presente invenção são leves para o conforto do usuário. Tipicamente, as máscaras de acordo com a presente invenção são meias-máscaras descartáveis.
Em modos de realização preferidos, a mencionada cobertura externa é constituída por fibras que compreendem fibras que tenham sido coloridas na massa com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes tendo alta visibilidade. Alternativamente, a cobertura é constituída de um material termoplástico ou elastomérico fosforescente e/ou fluorescente colorido na massa.
De acordo com um modo de realização da invenção, a cobertura externa (1, 10, 11) é constituída de fibras. Estas fibras incluem fibras de um material neutro que foram coloridas na massa com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes tendo alta visibilidade. É possível adicionar um agente fosforescente e/ou fluorescente às fibras (poliéster, polipropileno, algodão ou outro). Caracteristicamente, estes agentes são pigmentos.
Vantajosamente, o material constituindo a cobertura não é colorido pela aplicação de uma camada de tinta fosforescente e/ou fluorescente sobre a superfície.
De preferência, a percentagem em peso de agentes fosforescentes e/ou fluorescentes nas fibras fica entre 0,01% e 40%, de preferência, ente 0,01% e 4% e mais preferivelmente entre 1% e 4%.
Tipicamente, as fibras são selecionadas do grupo constituído de fibras termofundíveis, poliéster, polipropileno, algodão, bambu e fibras de poliamida, e suas misturas.
De preferência, a cobertura externa (1) compreende de 30% a 100%, de preferência, de 40% a 100%, de 50% a 100%, de 50% a 70% e, ainda mais preferivelmente, de 60% a 70%», em peso, de fibras tendo propriedades de fosforescência e/ou fluorescência.
Em um modo de realização preferido, a cobertura compreender 65% de fibras tendo propriedades de fosforescência e/ou fluorescência.
Em outro modo de realização preferido, a cobertura compreende 100% de fibras tendo propriedades de fosforescência e/ou fluorescência.
Vantajosamente, as fibras são distribuídas para tornar toda a superfície exposta da cobertura externa altamente visível.
Em um primeiro modo de realização da invenção, a cobertura externa é um invólucro termoconformado de um material não-tecido compreendendo 65% de fibras de poliéster fosforescentes e/ou fluorescentes e 35% de fibras de poliéster termofundíveis brancas.
De preferência, o material não-tecido compreende 80-220g/m2 de fibras de poliéster. De preferência, o material não-tecido compreende 80- 180g/m2, 100-160g/m2, 140-200g/m2 ou 120-220g/m2 de fibras de poliéster.
Em um modo de realização específico da invenção, a máscara compreende um invólucro interno (Ρ), o meio filtrante (1") sendo colocada entre a cobertura externa (1) e o invólucro interno (1').
Em um segundo modo de realização da invenção, a cobertura externa é um invólucro dobrável de um material não-tecido compreendendo 100% de fibras de polipropileno fosforescentes e/ou fluorescentes.
De preferência, o material não-tecido compreende 70 a
2 2 150g/m , de preferência, entre 90 e 130g/m de fibras.
Nos exemplos de modos de realização, as fibras da cobertura externa são constituídas, como desejado, de:
• 40% em peso de fibras de poliéster termofundíveis e 60% de fibras de poliéster fosforescentes e/ou fluorescentes;
• 35% em peso de fibras de poliéster termofundíveis e 65% em peso de fibras de poliéster fosforescentes e/ou fluorescentes.
As fibras de poliéster termofundíveis têm, de preferência, um ponto de fusão de 110°C e uma DTex próxima a 5.
As fibras fosforescentes e/ou fluorescentes são também fibras de poliéster tendo um ponto de fusão de 250°C e uma DTex próxima a 8. Elas podem ser também uma mistura de fibras de poliéster com um ponto de fusão de 250°C e uma DTex próxima a 8 ou 3.
Em outro modo de realização, a cobertura é constituída de fibras de polipropileno fosforescente e/ou fluorescente.
Além disso, é recomendável pela invenção fazer o sistema para fixação da máscara à face fosforescente e/ou fluorescente: tiras trançadas, tricotadas, tecidas, elásticas de película fibrilada (borracha natural, borracha sintética, poliuretano etc.) que contenha pigmentos fosforescentes e/ou fluorescentes. Em uma variação, a máscara compreende reforços de elastômero fosforescente e/ou fluorescente.
Para máscaras compreendendo uma válvula ou membrana de exalação (3) e/ou um clipe nasal (2): é vantajoso adicionar uma coloração fosforescente e/ou fluorescente à válvula de exalação ou ao clipe nasal.
O desenho anexo ilustra diagramaticamente modos de realização da invenção. Nas figuras:
a fig. 1 é uma vista diagramática explodida de uma máscara termoconformada;
a fig. 2 é uma vista frontal de um modo de realização de uma máscara termoconformada;
a fig. 3 é uma vista frontal de uma variação da máscara termoconformada;
a fig. 4 é uma ν de uma máscara dobrável, no estado desdobrado; fig. 5 é uma vista frontal da máscara da fig. 4, e a fig. 6 é uma visa da máscara da fig. 4 no estado dobrado.
A fig. 1 é um diagrama esquemático explodido de uma máscara constituída de dois invólucros termoconformados (1, 1') e um meio filtrante intermediário (1") ilustrado por uma lâmina, mas que, na realidade, se ajusta à forma dos invólucros entre os quais ela é segura.
A máscara na fig. 2 apresenta, vista frontalmente, a cobertura externa (1), o clipe nasal (2), a válvula (3), e orelhas (4) para agarrar as tiras de fixação (5) de uma máscara.
Por trás da cobertura externa, a máscara compreende um invólucro interno e um meio filtrante contidos entre os dois invólucros.
Os dois invólucros são modelados de modo que a máscara possa ser aplicada sobre a face.
Elas são, por exemplo, de fibras não-tecidas.
A fig. 3 é uma vista frontal em perspectiva em camadas de um modo de realização da máscara da fig. 2 sem um clipe nasal, mas com um contorno de reforço (6).
A máscara dobrável, mostrada no estado desdobrado nas figs. 4 e 5, compreende um painel superior 10) provido de um clipe nasal (2) e um painel inferior (11) provido de uma válvula (3). Estes dois painéis têm forma trapezoidal.
Esta máscara é vista no estado dobrado na fig. 6.
A invenção não está limitada aos modos de realização
descritos.
Exemplos
Exemplo 1
O Exemplo 1 descreve um respirador de uso único de acordo com a fig. 2. O corpo geral do respirador de uso único compreende uma cobertura externa, um meio filtrante e um invólucro interno.
1) A cobertura externa é feita de fibras de poliéster (não- tecidas mecanicamente unidas por pesponto com agulha entre 80 e 180g/m ): 65% de fibras PES (8DTex)
que são fosforescente e/ou fluorescente no núcleo da fibra e 35% de fibras termofundíveis de PES (5 DTex) que são brancas. As fibras de poliéster (PES) têm um ponto de fusão de 250°C, enquanto as fibras de PES termofundíveis têm um ponto de fusão de IlO0C.
2) O meio filtrante é feita de fibras de polipropileno branco. O material não-tecido é feito usando o processo de sopro em fusão, as fibras sendo, então, eletrostaticamente carregadas (entre 20 e 200g/m2, dependendo da eficácia de filtração exigida).
3) O invólucro interno é feito de fibras de poliéster (não- tecidas mecanicamente unidas por pesponto co agulha entre
80 e 180g/m ):
65% de fibra de PES clássica branca (8DTex) e 35% de fibra de PES termofundível (5 DTex). Exemplo 2 Exemplo 2 descreve outro respirador de uso único de acordo
com a fig. 2.
Como previamente, o corpo geral do respirador de uso único compreende uma cobertura externa, um meio de filtração e um invólucro interno.
1) A cobertura externa é feita de fibra de poliéster não-tecida mecanicamente unida por pesponto de agulha entre 80 e 180g/m2): 35% de fibras de PES fluorescente (8 DTex), 30% de fibras de PES fluorescente (3,2 DTex) e 35% de fibras de PES termofundíveis (5 Dtex).
2) O meio de filtração é feito de fibras de polipropileno branco. O material não-tecido é feito com uso do processo de sopro em fusão, as fibras sendo, então, eletrostaticamente carregadas entre 20 e 200g/m2, dependendo da eficácia de filtração exigida).
3) O invólucro interno é feito de fibras de poliéster (não- tecidas mecanicamente unidas por pesponto co agulha entre 80 e 180g/m2): 35% de fibra de PES branca (8DTex), 30% de fibras de PES brancas (3,2 DTex) e 35% de fibra de PES termofundível (5 DTex).
Exemplo 3
Exemplo 3 descreve um respirador de uso único de acordo
com a fig. 3.
O corpo geral do respirador de uso único compreende uma cobertura externa, um meio de filtração e um invólucro interno.
1) A cobertura externa é feita de fibra de poliéster não-tecida mecanicamente unida por pesponto de agulha entre 120 e 220g/m2): 65% de fibras de PES fluorescente (8 DTex), e 35% de fibras de PES termofundíveis (5 Dtex).
2) O meio de filtração é feito de fibras de polipropileno branco. O material não-tecido é feito com uso do processo de sopro em fusão, as fibras sendo, então, eletrostaticamente carregadas entre 20 e 200g/m , dependendo da eficácia de filtração exigida).
3) O invólucro interno é feito de fibras de polipropileno. O (material não-tecido é feito com uso do processo de união por rotação (entre IOe 50g/m2).
Exemplo 4
Exemplo 4 descreve um respirador de uso único de acordo
com a fig. 4.
O corpo geral do respirador de uso único compreende uma cobertura externa, um meio de filtração e um invólucro interno.
1) A cobertura externa é feita de fibras de polipropileno: 100% das fibras são fosforescentes e/ou fluorescentes no núcleo. O material não- tecido é feito com uso do processo de união por rotação (entre 70 e 150g/m , dependendo do produto).
2) O meio de filtração é feito de fibras de polipropileno branco. O material não-tecido é feito com uso do processo de sopro em fusão, as fibras sendo, então, eletrostaticamente carregadas entre 20 e 200g/m , dependendo da eficácia de filtração exigida).
- O invólucro interno é feita de fibras de polipropileno branco. O (material não-tecido é feito com uso do processo de união por rotação (entre 10 e 50g/m2).
Exemplo 5
O processo de fabricação das máscaras moldadas compreende as seguintes etapas:
a) Termoconformação
O material não-tecido é aquecido entre dois fornos de secagem (220°C) e depois pré-formado por uma prensa (0,7MPa) entre dois moldes, para resultar na forma da futura máscara.
b) Soldagem ultra-sônica A tecnologia de soldagem ultra-sônica é usada para soldar o perímetro da máscara, para assegurar a contenção do meio filtrante sobre o material não-tecido e para soldar a ponte nasal e a válvula sobre o invólucro. As duas partes a serem soldadas são submetidas a vibrações de baixa amplitude e alta freqüência, via um sonotrodo (freqüência de 20.000Hz, pressão de 0,6MPa). O atrito resultante sobreaquece a matéria até derreter, o que permite a soldagem.
Corte
Ferramentas de corte são usadas para cortar o perímetro das máscaras e cortar o meio filtrante. O material é cortado sob uma prensa (0,6MPa) de acordo com a forma requerida, por cisalhamento entre as ferramentas de corte macho e fêmea.
d) Grampeamento dos elásticos sobre as máscaras.
Exemplo 6
As coordenadas cromáticas e o fator de brilho foram medidos
para duas máscaras moldadas. As máscaras da presente invenção satisfazem os requisitos da norma de desempenho européia EN471:2003 para vestimentas de alta visibilidade. Os resultados estão mostrados abaixo:
Coordenadas cromáticas Fator de brilho x(D65) Y(D65) B(D65) (%) Máscara moldada amarela fluorescente 0,3621 0,5339 115,6 Máscara moldada laranja fluorescente 0,5202 0,3392 65,9
Claims (11)
1. Máscara respiratória individual flexível, termoconformada ou dobrável, compreendendo um meio filtrante e uma cobertura externa (1,10, 11) que constitui a frente da máscara e que protege o mencionado meio filtrante, caracterizada pelo fato de que a mencionada cobertura externa é fabricada com um material colorido na massa com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes, em uma quantidade suficiente para que a máscara tenha uma alta visibilidade.
2. Máscara de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de da mencionada cobertura (1, 10, 11) ser constituída de fibras, as mencionadas fibras compreendendo fibras de material neutro que tenha sido colorido na massa com agentes fosforescentes e/ou fluorescentes tendo uma alta visibilidade.
3. Máscara de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de da percentagem de peso dos agentes fosforescentes e/ou fluorescentes nas fibras variar entre 0,01% e 40%.
4. Máscara de acordo com uma das reivindicações 2 e 3, caracterizada pelo fato de das mencionadas fibras serem selecionadas do grupo constituído de fibras termofundíveis, fibras de poliéster, polipropileno, algodão, bambu, ou poliamida, e suas misturas.
5. Máscara de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de da cobertura externa (1) compreender de 50% a 100% em peso de fibras tendo propriedades de fosforescência e/ou fluorescência.
6. Máscara de acordo com uma das reivindicações 2 e 5, caracterizada pelo fato de das mencionadas fibras serem distribuídas para tornar toda a superfície exposta da cobertura externa altamente visível.
7. Máscara respiratória individual flexível, termoconformada ou dobrável de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de da cobertura externa ser um invólucro termoconformado em um material não-tecido compreendendo 65% de fibras de poliéster fosforescentes e/ou fluorescentes e 35% de fibras de poliéster termofimdíveis branco.
8. Máscara de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de do material não-tecido compreender 80-120g/m2 de fibras.
9. Máscara de acordo com uma das reivindicações 7 a 8, caracterizada pelo fato de compreender um invólucro interno (Γ), o meio filtrante (1") sendo inserido entre a cobertura externa (1) e o invólucro interno (!')·
10. Máscara respiratória individual flexível, termoconformada ou dobrável de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de da cobertura externa ser um invólucro dobrável em um material não- tecido compreendendo 100% de fibras de polipropileno fosforescentes e/ou fluorescentes.
11. Máscara de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de do material não-tecido compreender 70 a 150g/m2 de fibras.
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