BRPI0809898B1 - "respirador isento de manutenção" - Google Patents

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BRPI0809898B1
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maintenance
respirator
flap
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BRPI0809898-0A
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J. Gloag Nicholas
A. Wilson Audra
M. Facer John
P. Henderson Christopher
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3M Innovative Properties Company
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Description

(54) Título: RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO (51) Int.CI.: A62B 23/02; A41D 13/11 (30) Prioridade Unionista: 03/05/2007 US 11/743,723 (73) Titular(es): 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY (72) Inventor(es): NICHOLAS J. GLOAG; AUDRA A. WILSON; JOHN M. FACER; CHRISTOPHER P. HENDERSON
1/20 “RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO”
Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um respirador de dobra plana isento de manutenção, que é capaz de ser dobrado de forma plana para armazenamento e, durante o uso, é capaz de formar uma câmara de ar em formato de bojo sobre o nariz e boca do usuário. Uma aba para pega é fornecida ao longo da periferia do corpo da máscara para ajudar na abertura da máscara de sua configuração de armazenamento até sua configuração de uso aberta.
Antecedentes da Invenção [002] Os respiradores (às vezes denominados máscaras faciais filtrantes ou peças faciais filtrantes) são genericamente usados na parte superior das passagens respiratórias de um indivíduo com duas finalidades principais: (1) evitar que impurezas ou contaminantes entrem no sistema respiratório do usuário; e (2) proteger outras pessoas ou objetos de ficarem expostas a patógenos e a outros contaminantes expirados pelo usuário. Na primeira situação, o respirador é usado em ambientes onde o ar contém partículas que são nocivas ao usuário, por exemplo, em uma loja de autopeças. Na segunda situação, o respirador isento de manutenção é usado em ambientes onde há risco de contaminação para outras pessoas ou coisas, por exemplo, em uma sala de operação ou em uma sala limpa.
[003] Os respiradores isentos de manutenção são produtos leves que têm um meio filtrante incorporado ao próprio corpo da máscara. Os respiradores isentos de manutenção não usam cartuchos de filtro fixáveis ou elementos filtrantes moldados inseridos (consulte, por exemplo, a patente US n° 4.790.306, atribuída à Braun). Como tal, os respiradores isentos de manutenção são relativamente simples em construção e são fáceis de usar. Os respiradores isentos de manutenção comumente assumem a forma de uma
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2/20 estrutura moldada em formato de bojo — consulte, por exemplo, a patente US n° 5.307.796, atribuída à Kronzer et al., e as patentes US n° 6.041.782, 6.119.691 e 6.923.182, atribuídas à Angadjivand et al. Uma máscara moldada em formato de bojo em particular tem uma aba posicionada em sua superfície externa para fazer com que ela seja fácil de se segurar — consulte a patente US n° 6.948.499 atribuída à Griesbach.
[004] Outro tipo de respirador isento de manutenção é um respirador de dobra plana. Estes respiradores incluem frequentemente uma pluralidade de painéis que podem ser dobrados em uma disposição genericamente plana para armazenamento do respirador. Exemplos de respiradores de dobra plana são mostrados na patente US n° 6.886.563, atribuída à Bostock et al., e nas patentes US n° 6.394.090, D448.472 e D443.927, atribuídas à Chen. Para se colocar um respirador de dobra plana, os painéis são desdobrados para criar uma configuração em formato de bojo que cria uma câmara de ar sobre o nariz e boca do usuário. Ao contrário dos respiradores moldados isentos de manutenção, os respiradores de dobra plana exigem que o usuário segure os painéis e os puxe em direções opostas com seus dedos, para criar uma configuração de uso aberta.
Descrição da Invenção [005] Se o usuário tocar o interior do corpo da máscara com seus dedos durante a abertura da máscara de dobra plana, contaminantes podem ser depositados dentro do interior da máscara, fazendo com que o respirador não seja seguro para o uso do usuário. A presente invenção trata da necessidade de se fazer com que seja mais fácil aos usuários do respirador abrir o respirador de dobra plana isento de manutenção a partir de um estado dobrado e fechado sem a necessidade de contato manual com o interior do corpo da máscara.
[006] A presente invenção apresenta um novo respirador de
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3/20 dobra plana isento de manutenção que compreende: (a) um corpo da máscara que compreende uma pluralidade de painéis que podem ser dobrados um em direção ao outro e que podem ser desdobrados em uma configuração de uso aberta, e (b) uma aba para pega que se estende a partir da periferia regular de pelo menos um dos painéis, de tal modo que a aba ajuda o usuário a puxar o(s) painel(éis) a partir de uma condição dobrada para abrir o corpo da máscara em uma configuração aberta pronta para uso.
[007] O respirador de dobra plana da invenção difere dos respiradores conhecidos deste tipo pois ele inclui uma aba para pega que se estende a partir da periferia regular de um painel do respirador. Os respiradores de dobra plana isentos de manutenção conhecidos não incluíam tais abas e, dessa forma, eram mais difíceis de se abrir de uma maneira segura. Consequentemente, a presente invenção reduz a possibilidade de contaminantes entrarem no interior do corpo da máscara quando o respirador está sendo colocado pelo usuário. A invenção também é benéfica pois ela pode permitir ao usuário reposicionar o corpo da máscara mais facilmente na face enquanto minimiza o risco de contaminação.
[008] Estas e outras vantagens da invenção são mostradas e descritas com mais detalhes nos desenhos e na descrição detalhada desta invenção, onde números de referência similares são usados para representar partes similares. Deve-se compreender, no entanto, que os desenhos e a descrição têm propósitos meramente ilustrativos e não devem ser interpretados de um modo que limite indevidamente o escopo desta invenção.
Glossário [009] Para uso neste documento, os seguintes termos são definidos conforme estabelecido abaixo:
centralmente significa situado de tal forma que um plano bisecciona a parte de forma essencialmente simétrica,
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4/20 painel central significa um painel que está situado entre os painéis superior e inferior, plano central significa um plano que bisecciona a máscara normalmente em sua dimensão transversal, ar puro significa um volume de ar ambiente atmosférico que foi filtrado para remover contaminantes, compreende (ou que compreende) tem a definição padrão da terminologia de patentes, sendo uma expressão ilimitada que é geralmente um sinônimo de inclui, que tem ou que contém. Embora compreende, inclui, tem e contém e as variações dos mesmos sejam termos ilimitados comumente usados, esta invenção também pode ser descrita adequadamente com o uso de termos mais limitados como consiste essencialmente em, que é um termo semi-ilimitado, pois ele exclui apenas aquelas coisas ou elementos que teriam um efeito prejudicial no desempenho do respirador isento de manutenção da invenção em servir de sua função planejada, contaminantes significa partículas (inclusive poeiras, névoas e gases) e/ou outras substâncias que geralmente não são consideradas partículas (por exemplo, vapores orgânicos, etc.), porém, podem estar suspensas no ar, inclusive no ar de um fluxo de exalação, dimensão transversal é a dimensão que se estende através do nariz do usuário quando o respirador está sendo usado;
espaço de gás exterior significa o espaço de gás atmosférico ambiente, para dentro do qual o gás exalado entra após passar através, e para além, do corpo da máscara e/ou da válvula de exalação, perímetro em contato com a face significa o perímetro que estaria em contato com a face do usuário quando o respirador está sendo usado, camada de filtração significa uma ou mais camadas de material,
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5/20 sendo que é (são) adaptada(s) com o propósito primário de remover contaminantes (como partículas) de uma corrente de ar que passa através da mesma, meio filtrante significa uma estrutura permeável a ar que é projetada para remover contaminantes do ar que passam através da mesma, dobra plana significa que o respirador tem pelo menos uma linha de demarcação ao redor do qual o respirador genericamente se dobra ou se flexiona em resposta a simples pressão manual, para pega significa que a parte é especificamente projetada para ser segura pelos dedos de uma pessoa, arnês significa uma estrutura ou uma combinação de peças que ajuda a manter o corpo da máscara na face de um usuário, integral significa que ele faz parte de todo o painel ou corpo da máscara e não é uma peça separada que é fixada aos mesmos, espaço de gás interior significa o espaço entre o corpo da máscara e a face de uma pessoa, linha de demarcação significa uma dobra, junção, linha de solda, linha de ligação, linha de costura, linha de dobradiça, e/ou qualquer combinação dos mesmos, painel inferior significa um painel que se estende sob ou faz contato com o queixo do usuário quando o respirador está sendo usado por uma pessoa, isento de manutenção significa que o próprio corpo da máscara é permeável a ar e é projetado para filtrar o ar que passa através do mesmo — não existem cartuchos de filtro ou elementos filtrantes de inserção moldados fixos a ou moldados no corpo da máscara para este propósito, corpo da máscara significa uma estrutura permeável ao ar que pode ser adaptada ao menos sobre o nariz e boca de uma pessoa e que ajuda
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6/20 a definir um espaço de gás interior separado do espaço de gás exterior, grampo nasal significa um dispositivo mecânico (além de uma espuma nasal), sendo que tal dispositivo está adaptado para uso em um corpo da máscara para otimizar o fechamento pelo menos ao redor do nariz do usuário, espuma nasal significa um material tipo espuma que é adaptado para posicionamento no interior do corpo da máscara para otimizar o encaixe e/ou o conforto do usuário sobre o nariz quando o respirador é usado, região do nariz significa a porção que fica sobre o nariz de uma pessoa quando o respirador é usado, painel significa uma peça tridimensional ou porção que é substancialmente maior na primeira e segunda dimensões do que na terceira, perímetro significa a borda externa, periferia significa a superfície externa, polímero significa um material que contém unidades químicas de repetição, regular ou irregularmente dispostas, polimérico e plástico significam, cada um, um material que inclui principalmente um ou mais polímeros e podem conter outros ingredientes, interior regular significa a superfície interna do corpo da máscara, excluindo a aba, perímetro regular significa a trajetória que o perímetro seguiria se uma aba não estivesse presente ao longo do perímetro, periferia regular é a periferia que o corpo da máscara teria se a aba não estivesse presente no corpo da máscara, respirador significa um dispositivo que é usado por uma pessoa para filtrar o ar antes que ele entre no sistema respiratório desta pessoa, aba significa uma parte ou borda que se projeta, excluindo uma
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7/20 válvula de exalação ou arnês, que é intencionalmente dimensionada para ser ampla o bastante para ser puxada pelos dedos de uma pessoa, e painel superior significa o painel que se estende sobre a região do nariz e sob os olhos do usuário quando o respirador é colocado.
Breve Descrição dos Desenhos [010] A figura 1 é uma vista em perspectiva posterior de um respirador de dobra plana isento de manutenção 10 exemplificador de acordo com a presente invenção.
[011] A figura 2 é uma vista frontal de um corpo da máscara 12 exemplificador de acordo com a presente invenção.
[012] A figura 3 é uma vista posterior do respirador de dobra plana isento de manutenção 10 de acordo com a presente invenção.
[013] A figura 4 é uma vista inferior do respirador de dobra plana isento de manutenção 10 de acordo com a presente invenção.
[014] A figura 5 é uma vista lateral do respirador de dobra plana isento de manutenção 10 de acordo com a presente invenção.
[015] A figura 6 é uma vista lateral do respirador de dobra plana isento de manutenção 10, de acordo com a presente invenção, disposto sobre a face de uma pessoa.
[016] A figura 7 é uma vista posterior do respirador de dobra plana isento de manutenção 10, de acordo com a presente invenção, em uma condição dobrada.
[017] A figura 8 uma vista em seção transversal do respirador de dobra plana isento de manutenção 10, de acordo com a presente invenção, tomada ao longo das linhas 8 - 8 da figura 7.
[018] As figuras 9a e 9b são vistas em seção transversal ampliadas dos painéis central e superior 18 e 16, respectivamente, tomadas a partir da figura 8.
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Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais [019] Na prática da presente invenção, um novo respirador de dobra plana foi fornecido, o que faz com que seja mais fácil colocar e retirar o mesmo com menos risco de se colocar contaminantes no interior da máscara. O fornecimento de uma aba para pega que se estende a partir da periferia regular do corpo da máscara permite ao usuário segurar facilmente aquele painel durante a abertura do respirador de dobra plana e durante a colocação do respirador. Tendo a aba para pega que se estende a partir da periferia regular, o usuário não precisa segurar o interior regular do corpo da máscara enquanto desdobra a máscara de sua condição dobrada.
[020] As figuras de 1 a 8 ilustram um exemplo de um respirador de dobra plana isento de manutenção 10 que poderia ser usado por pessoas que desejam proteção contra inalação de contaminantes transportados pelo ar. Os respiradores de dobra plana não são totalmente moldados em sua configuração em formato de bojo desejada para serem usados por uma pessoa sobre o nariz e a boca. Ao invés disso, o corpo da máscara é aberto em uma configuração em formato de bojo a partir de uma condição dobrada. O respirador de dobra plana isento de manutenção 10 ilustrado pode fornecer ao usuário uma fonte de ar limpo para respirar. O respirador 10 inclui um corpo da máscara 12 e um arnês 14, sendo que o corpo da máscara 12 tem uma pluralidade de painéis, incluindo um painel superior 16, um painel central 18, e um painel inferior 20. O corpo da máscara 12 tem uma periferia que inclui um perímetro, particularmente um perímetro em contato com a face 21, que está situado próximo à face do usuário quando a máscara está sendo usada. Uma aba para pega 22 se estende a partir da periferia regular, particularmente o perímetro regular 23, conforme observado pela linha pontilhada 23 nas figuras de 1 a 4. Na modalidade ilustrada, a aba 22 se estende centralmente a partir do painel inferior 20. Para abrir o corpo da máscara na configuração pronta para
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9/20 uso mostrada nas figuras de 1 a 5, o usuário puxa a aba 22 em uma direção contrária a um painel adjacente ou oposto.
[021] As figuras de 1 a 5 mostram o corpo da máscara em uma configuração aberta, pronta para ser colocada sobre a face de uma pessoa, e a figura 6 mostra o respirador 10 sendo usado por uma pessoa. Quando uma pessoa não está usando o respirador 10, ele pode ser dobrado de forma plana para armazenamento, conforme mostrado nas figuras 7 e 8. Conforme mostrado em cada uma dessas figuras, o painel central 18 é separado do painel superior 16 e do painel inferior 20 pela primeira e pela segunda linhas de demarcação 24 e 26. Os painéis superior e inferior 16 e 20 podem ser dobrados para dentro em direção à parte posterior ou superfície interna 28 do painel central 18 quando a máscara está sendo dobrada de forma plana para armazenamento (figuras 7 e 8) e podem ser abertos para fora para colocação sobre a face do usuário (figura 6). Quando o corpo da máscara 12 sai de sua configuração aberta até sua configuração fechada ou vice-versa, os painéis superior e inferior 16 e 20, respectivamente, giram ao redor da primeira e da segunda linhas de demarcação 24 e 26. Deste modo, a primeira e a segunda linhas de demarcação 24 e 26 agem como uma primeira e uma segunda dobradiça ou eixo, respectivamente, para os painéis superior e inferior 16 e 20. Dessa forma, a aba 22 ajuda o usuário a puxar o painel 20 de sua condição dobrada para abrir o corpo da máscara em uma configuração aberta pronta para uso (ou em uso).
[022] Conforme mostrado particularmente na figura 4, a aba 22 tem, tipicamente, um comprimento C de cerca de 30 a 75 milímetros (mm), mais tipicamente, cerca de 40 a 60 mm. A aba 22 também tem, tipicamente, uma largura L de cerca de 5 a 15 mm, mais tipicamente, cerca de 8 a 12 mm. Conforme mostrado, a largura e o comprimento são avaliados nos pontos mais amplos ou largos. Embora a aba seja ilustrada como tendo uma configuração
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10/20 trapezoidal, ela pode ter uma variedade de outras configurações como retangular, semicircular, semielíptica, triangular, etc. Múltiplas abas podem também se estender a partir de uma periferia regular ou perímetro regular do corpo da máscara. De preferência a aba está situada centralmente, de modo que o corpo da máscara se abre de uma maneira mais simétrica e pode ser prontamente localizada pelo usuário. De preferência, a aba se estende a partir do perímetro regular do corpo da máscara e pode estar situada abaixo do queixo do usuário quando o respirador está sendo colocado. A aba 22 pode ser uma parte integral do corpo da máscara, ou ela pode ser fixa como um elemento separado.
[023] O respirador isento de manutenção 10 pode também ser dotado de uma primeira e uma segunda abas ou flanges laterais 30 e 32 que fornecem uma região para segurar o arnês 14 que pode incluir tiras ou faixas elásticas 34. As tiras ou faixas 34 são grampeadas 35 ao corpo da máscara 12 em cada lado oposto para segurar o corpo da máscara 12 contra a face do usuário quando a máscara está sendo usada. A patente US n° D449.377 atribuída à Henderson et al. mostra um exemplo de abas ou flanges que podem ser usadas como tiras nas regiões de fixação. O arnês pode também ser preso ao corpo da máscara através de adesão, colagem, soldagem, etc. Um exemplo de um elemento de compressão que pode ser usado para segurar o arnês ao corpo da máscara com o uso de soldagem ultrassônica é descrito nas patentes US n° 6.729.332 e 6.705.317, atribuídas à Castiglione. A faixa também pode ser soldada diretamente no corpo da máscara sem o uso de um elemento de fixação separado — consulte a patente US n° 6.332.465, atribuída à Xue et al. Exemplos de arnêses que podem ser possivelmente usados em conjunto com a presente invenção são descritos nas patentes US n° 5.394.568, atribuída à Brostrom et al., e 5.237.986., atribuída à Seppala et al., e no documento EP 608684A, atribuído à Brostrom et al. O painel superior 16 pode ter sua estrutura
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11/20 alterada para aumentar a resistência a fluxo de ar, para ajudar a evitar a embaçamento de óculos de proteção — consulte o pedido de patente copendente US n° 11/743.716, intitulado Maintenance-Free Anti-Fog Respirator, depositado no mesmo dia que o presente documento.
[024] O painel superior 16 do corpo da máscara 12 também pode incluir um grampo nasal 36 que é produzido a partir de uma tira maleável de metal como alumínio, que pode ser adaptado por mera pressão do dedo para adaptar o respirador à configuração da face do usuário na região do nariz. Um exemplo de um grampo nasal adequado é mostrado e descrito nas patentes US n° 5.558.089 e Des. 412.573, atribuídas à Castiglione. Outros exemplos são mostrados na publicação de patente US 2007/0044803A1 e no pedido de patente US n° de série 11/236.283.
[025] As figuras 1 e 3, particularmente, mostram que o respirador 10 também pode incluir uma espuma nasal 37 que está disposta para dentro ao longo do perímetro interno do painel superior 16. A espuma também pode se estender ao redor de todo o perímetro do corpo da máscara e pode incluir um material termocrômico indicador de encaixe que entra em contato com a face do usuário quando a máscara é usada. O calor do contato facial faz com que o material termocrômico mude de cor para permitir que o usuário determine se um encaixe adequado foi estabelecido — consulte a patente US n° 5.617.749 atribuída à Springett et al. Exemplos de espumas nasais adequadas são mostrados nos pedidos de patente US n°s seriais 11/553.082 e 11/459.949. O perímetro do corpo da máscara pode ser esculpido ao longo do painel superior 16 para otimizar a compatibilidade do encaixe com os óculos de proteção — consulte o pedido de patente US n° 11/743.734 intitulado Maintenance-Free Respirator That Has Concave Portions On Opposing Sides Of Mask Top Section, depositado no mesmo dia que o presente documento.
[026] Conforme mostrado nas figuras 7 e 8, o corpo da máscara
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12/20 pode ser dobrado de forma plana para armazenamento. Quando colocado em uma condição dobrada, os painéis superior e inferior 16 e 20 são dobrados para dentro em direção à superfície traseira (interna) 39 do painel central 18. Tipicamente, o painel inferior 20 é dobrado para dentro antes do painel superior
16. O painel inferior 20 também pode ser dobrado para trás sobre si mesmo, conforme mostrado na figura 8, de modo que ele pode ser mais facilmente segurado durante a abertura do corpo da máscara a partir de sua condição dobrada. Cada um dos painéis pode incluir dobras, pregas, nervuras e etc. adicionais, para auxiliar no suprimento da máscara com uma estrutura e/ou aparência distinta. Para um exemplo de um respirador que é construído a partir de uma pluralidade de painéis que fornecem uma máscara em formato de bojo quando aberta e uma máscara de dobra plana quando fechada ou dobrada de forma plana — consulte as patentes US n° 6.394.090, atribuída à Chen et al., 6.123.077, atribuída à Bostock et al., Des. 431.647, atribuída à Henderson et al., e Des. 424.688, atribuída à Bryant et al.
[027] Conforme mostrado nas figuras 9a e 9b, o corpo da máscara pode compreender uma pluralidade de camadas. Estas camadas podem incluir uma manta de revestimento interna 38, uma camada de enrijecimento 40, uma camada de filtração 42, e uma manta de revestimento externa 44. As camadas podem ser unidas no perímetro com o uso de várias técnicas, incluindo união adesiva e soldagem ultrassônica. Exemplos de padrões de consolidação de perímetro são mostrados na patente US n° D416.323, atribuída à Henderson et al. As descrições destas várias camadas e do modo como elas podem ser construídas são demonstradas abaixo.
Camada de Enrijecimento [028] O corpo da máscara pode incluir, opcionalmente, uma camada de enrijecimento em um ou mais dos painéis da máscara. O propósito da camada de enrijecimento é, como seu nome indica, aumentar a dureza
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13/20 do(s) painel(éis) em relação a outros painéis ou partes do corpo da máscara. O(s) painel(éis) mais rígido(s) ajuda(m) a suportar o corpo da máscara fora da face do usuário. A camada de enrijecimento pode estar situada em qualquer combinação de painéis, mas está, de preferência, situada no painel central do corpo da máscara. Dar suporte ao centro da máscara ajuda a evitar que o corpo da máscara dobre sobre o nariz e boca do usuário durante o uso, enquanto permite que os painéis superior e inferior permaneçam relativamente maleáveis para auxiliar na vedação da face do usuário. A camada de enrijecimento pode ser posicionada em qualquer ponto dentro da construção em camadas do painel e está tipicamente situada na ou próximo à manta de revestimento externa.
[029] A camada de enrijecimento pode ser formada a partir de qualquer número de materiais à base de manta. Estes materiais podem incluir estruturas de rede aberta produzidas a partir de qualquer número de polímeros comumente disponíveis, como polipropileno, polietileno e similares. A camada de enrijecimento também pode ser derivada de um material à base de manta de fiação contínua, igualmente produzido a partir de polipropileno ou polietileno. A propriedade distintiva da camada de enrijecimento é que sua dureza, em relação às outras camadas dentro do corpo da máscara, é maior.
Camada de Filtração [030] Camadas de filtração usadas em um corpo da máscara da invenção podem ser do tipo de captura de partículas ou de gás e vapor. A camada de filtração também pode ser uma camada de barreira que evita a transferência de líquido de um lado da camada de filtração para o outro, para impedir, por exemplo, a penetração de aerossóis líquidos ou respingos líquidos na camada de filtração. Múltiplas camadas de tipos de filtro similares ou não podem ser usadas para construir a camada de filtração da invenção, conforme exigido pela aplicação. Filtros empregados de maneira benéfica em um corpo
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14/20 da máscara em camadas da invenção têm, em geral, baixa queda de pressão (por exemplo, menos que cerca de 196 a 294 Pa (20 a 30 mm H2O) a uma velocidade de face de 13,8 centímetros por segundo) para minimizar o trabalho de respiração do usuário da máscara. Adicionalmente, as camadas de filtração são flexíveis e têm suficiente resistência ao cisalhamento de modo que elas, em geral, mantêm sua estrutura sob as condições esperadas de uso. Exemplos de filtros de captura de partículas incluem uma ou mais mantas de fibras inorgânicas finas (como fibra de vidro) ou fibras sintéticas poliméricas. Mantas de fibra sintética podem incluir microfibras poliméricas carregadas com eletreto que são produzidas a partir de processos como fiação via sopro. As microfibras de poliolefina formadas a partir de polipropileno que são fluoradas na superfície e são carregadas com eletreto fornecem uma utilidade particular em aplicações de captura de particulados. A camada de filtração também pode compreender um componente absorvente para remover gases perigosos ou odorosos do ar a ser respirado. Os absorventes podem incluir pós ou grânulos que são ligados a uma camada de filtração por adesivos, aglutinantes, ou estruturas fibrosas — consulte a patente US n° 3.971.373 atribuída à Braun. Uma camada absorvente pode ser formada através do revestimento de um substrato, como uma espuma fibrosa ou reticulada, para formar uma camada coerente delgada. Exemplos de materiais absorventes que podem ser úteis são: carvões ativados, que são tratados quimicamente ou não, substratos catalisadores porosos alumina-silica, e partículas de alumina.
[031] A camada de filtração é tipicamente escolhida para alcançar um efeito de filtração desejado e, em geral, remove uma alta porcentagem de partículas ou outros contaminantes da corrente gasosa que passa através do mesmo. Para camadas de filtração fibrosas, as fibras selecionadas dependem do tipo de substância a ser filtrada e, tipicamente, são escolhidas de modo que elas não fiquem ligadas uma a outra durante a
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15/20 operação de moldagem. Conforme indicado, a camada de filtração pode ter uma variedade de modelos e formas. Ela tem, tipicamente, uma espessura de cerca de 0,2 milímetros (mm) a 1 centímetro (cm), mais tipicamente, de cerca de 0,3 milímetros a 0,5 cm, e ela pode ser uma manta plana coextensiva com a camada de modelagem ou de enrijecimento, ou ela pode ser uma manta corrugada que tem uma área superficial expandida em relação à camada de modelagem — consulte, por exemplo, as patentes US n° 5.804.295 e 5.656.368 atribuídas à Braun et al. A camada de filtração também pode incluir múltiplas camadas de meio filtrante unidas por um componente adesivo. Essencialmente, qualquer material adequado que é conhecido para a formação de uma camada filtrante de uma máscara respiratória diretamente moldada pode ser usado para o material filtrante da máscara. São particularmente úteis as mantas de fibras produzidas por sopro fundido, conforme apresentado em Superfine Thermoplastic Fibers, de Wente, Van A., 48 Indus. Engn. Chem., 1342 et seq. (1956), especialmente quando em uma forma persistente carregada electricamente (eletreto) (consulte, por exemplo, a patente US n° 4.215.682, atribuída à Kubik et al.). Estas fibras produzidas por sopro fundido podem ser microfibras que têm um diâmetro eficaz da fibra menor que cerca de 20 micrômetros (pm) (chamadas de microfibra soprada (BMF - blown microfiber)), tipicamente de cerca de 1 a 12 pm. O diâmetro eficaz da fibra pode ser determinado de acordo com The Separation Of Airborne Dust Particles, de Davies, C. N., da Institution Of Mechanical Engineers, Londres, Reino Unido, Procedimentos 1B, 1952. São particularmente preferenciais as mantas de BMF que contém fibras formadas a partir de polipropileno, poli(4metil-1-penteno), e combinações dos mesmos. Também podem ser adequadas, as fibras de filme fibrilado carregadas eletricamente, conforme apresentado em van Turnhout, na patente US n° Re. 31.285, bem como as mantas fibrosas de lã rosina e as mantas de fibras de vidro ou sopradas por
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16/20 solução, ou as fibras borrifadas eletrostaticamente, especialmente na forma de microfilme. Uma carga elétrica pode ser conferida às fibras através do contato das fibras com água, conforme apresentado nas patentes US n° 6.824.718, atribuída à Eitzman et al., 6.783.574, atribuída à Angadjivand et al., 6.743.464, atribuída à Insley et al., 6.454.986 e 6.406.657, atribuídas à Eitzman et al., e 6.375.886 e 5.496.507, atribuídas à Angadjivand et al. Uma carga elétrica também pode ser conferida às fibras através de carga de corona, conforme apresentado na patente US. n° 4.588.537 atribuída à Klasse et al., ou por tribocarga, conforme apresentado na patente US n° 4.798.850 atribuída à Brown. Além disso, aditivos também podem ser incluídos nas fibras para melhorar o desempenho de filtração das mantas produzidas através de um processo de hidrocarga (consulte a patente US n° 5.908.598 atribuída à Rousseau et al.). Átomos de flúor, em particular, podem estar dispostos na superfície fibrosa da camada de filtração para otimizar o desempenho de filtração em um ambiente de névoa oleosa — consulte as patentes US n° 6.398.847 B1, 6.397.458 B1 e 6.409.806 B1 atribuídas à Jones et al. Os pesos base típicos para as camadas de filtração de eletreto BMF são de cerca de 15 a 100 gramas por metro quadrado. Quando carregado eletricamente de acordo com as técnicas aqui descritas, por exemplo, a patente 5.496.507, o peso base pode ser de cerca de 20 a 40 g/m2 e de cerca de 10 a 30 g/m2, respectivamente.
Manta de Cobertura [032] Uma manta de revestimento interno pode ser usada para fornecer uma superfície lisa que entra em contato com a face do usuário, e uma manta de revestimento externa que pode ser usada para aprisionar fibras soltas das camadas de filtração e de enrijecimento, ou por razões estéticas. Uma manta de cobertura tipicamente não fornece nenhum formato de retenção significativo ao corpo da máscara. Para se obter um grau adequado de
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17/20 conforto, uma manta de revestimento interno tem, de preferência, um peso base comparativamente baixo e é formada a partir de fibras comparativamente finas. Mais particularmente, a manta de cobertura tem um peso base de cerca de 5 a 50 g/m2 (tipicamente, de 10 a 30 g/m2), e as fibras são menores que
3,5 denier (tipicamente, menores que 2 denier, e, mais tipicamente, menores que 1 denier). As fibras usadas na manta de cobertura frequentemente têm um diâmetro médio de fibra médio de cerca de 5 a 24 micrômetros (pm), tipicamente de cerca de 7 a 18 pm e, mais tipicamente, de cerca de 8 a 12 pm.
[033] O material de manta de cobertura pode ser adequado para uso no processo de moldagem através do qual o corpo da máscara é formada, e para este fim, vantajosamente, tem um grau de elasticidade (tipicamente, mas não essencialmente, de 100 a 200% no rompimento) ou é plasticamente deformável.
[034] Os materiais adequados para a manta de cobertura são os materiais de microfibra soprada (BMF), particularmente os materiais de BMF de poliolefina, por exemplo materiais de BMF de polipropileno (incluindo blendas de polipropileno e também blendas de polipropileno e polietileno). Um processo adequado para a produção de materiais de BMF para uma manta de cobertura é descrito na patente US n° 4.013.816 atribuída à Sabee et al. A manta pode ser formada coletando-se as fibras em uma superfície lisa, tipicamente um tambor de superfície lisa.
[035] Uma manta de cobertura típica pode ser produzida a partir de polipropileno ou uma blenda de polipropileno/poliolefina que contém 50 por cento, em peso, ou mais de polipropileno. Descobriu-se que estes materiais oferecem altos graus de maciez e conforto ao usuário e também, quando o material filtrante é um material de BMF de polipropileno, permanecem presos ao material filtrante após a operação de moldagem sem a necessidade de um adesivo entre as camadas. Os materiais típicos para a manta de cobertura são
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18/20 os materiais de BMF de poliolefina que têm um peso base de cerca de 15 a 35 gramas por metro quadrado (g/m2) e uma fibra denier de cerca de 0,1 a 3,5, e são produzidos através de um processo similar àquele descrito na patente 4.013.816. Os materiais de poliolefina que adequados para uso em uma manta de cobertura podem incluir, por exemplo, um único polipropileno, blendas de dois polipropilenos, e blendas de polipropileno e polietileno, blendas de polipropileno e poli(4-metil-1-penteno), e/ou blendas de polipropileno e polibutileno. Um exemplo de uma fibra para a manta de cobertura é uma BMF de polipropileno produzida a partir da resina de polipropileno Escorene 3505G, disponível junto à Exxon Corporation, e com peso base de cerca de 25 g/ m2 e com um denier de fibra na faixa de 0,2 a 3,1 (com uma média, medida com mais de 100 fibras, de cerca de 0,8). Outra fibra adequada é uma BMF de polipropileno/polietileno (produzida a partir de uma mistura que compreende 85 por cento de resina Escorene 3505G e 15 por cento de copolímero de etileno/alfa-olefina Exact 4023, também disponível junto à Exxon Corporation) que tem um peso base de 25 g/ m2 e um denier de fibra médio de cerca de 0,8. Outros materiais adequados podem incluir os materiais de fiação contínua, disponíveis sob as designações comerciais Corosoft Plus 20, Corosoft Classic 20 e Corovin PP-S-14, disponíveis junto à Corovin GmbH de Peine, Alemanha, e um material cardado de polipropileno/viscose, disponível sob a designação comercial 370/15, disponível junto à J.W. Suominen OY de Nakila, Finlândia.
[036] As mantas de cobertura que são usadas na invenção têm, de preferência, poucas fibras saindo da superfície da manta após o processamento e, portanto, tem uma superfície externa lisa. Exemplos de mantas de cobertura que podem ser usadas na presente invenção são apresentadas, por exemplo, na patente US n° 6.041.782, atribuída à Angadjivand, na patente US n° 6.123.077, atribuída à Bostock et al., e em
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WO 96/28216A, atribuído à Bostock et al.
[037] O respirador também pode incluir uma válvula de exalação opcional que permite fácil exalação de ar pelo usuário. Válvulas de exalação que apresentam uma queda extraordinária de pressão baixa durante uma exalação são descritas nas patentes US n° 7.188.622, 7.028.689 e 7.013.895, atribuídas à Martin et al., 7.117.868, 6.854.463, 6.843.248 e 5.325.892, atribuídas à Japuntich et al., e 6.883.518, atribuída à Mittelstadt et al. A válvula de exalação pode ser presa ao painel central, de preferência próximo ao meio do painel central, através de diversos meios, incluindo soldagem ultrassônica, ligação por adesão, fixação mecânica, e similares — consulte, por exemplo, as patentes US n° 7.069.931, 7.007.695, 6.959.709 e 6.604.524, atribuídas à Curran et al, e EP1.030.721, atribuída à Williams et al.
[038] Os respiradores de dobra plana isentos de manutenção da presente invenção podem ser fabricados de acordo com o processo descrito nas patentes US n° 6.123.077, 6.484.722, 6.536.434, 6.568.392, 6.715.489, 6.722.366, 6.886.563, 7.069.930 e nas publicações de patente US n° US2006/0180152A1 e EP0814871B1, atribuídas à Bostock et al.
[039] Esta invenção pode empregar diversas modificações e alterações sem que se desvie do espírito e escopo da mesma. Consequentemente, entende-se que esta invenção não deve ser considerada como limitada ao acima descrito, mas deve ser controlada pelas limitações estabelecidas nas reivindicações a seguir e quaisquer equivalentes das mesmas.
[040] Deve-se entender que esta invenção pode ser praticada adequadamente na ausência de qualquer elemento não especificamente apresentado neste documento.
[041] Todas as patentes e pedidos de patente citados acima, inclusive aqueles na seção dos Antecedentes da Invenção, estão aqui
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20/20 incorporados a título de referência em sua totalidade. Até o ponto em que haja um conflito entre tal documento incorporado e o presente documento, a descrição no presente documento controlará.
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Claims (10)

  1. Reivindicações
    1. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de dobra plana, caracterizado pelo fato de compreender:
    (a) um corpo de máscara (12) que compreende uma pluralidade de painéis (16, 18, 20) que podem ser dobrados, um em direção ao outro, e que podem ser desdobrados em uma configuração de uso aberta, e que compreende, adicionalmente, uma aba para pega (22) que se estende da periferia regular de pelo menos um dos painéis (16, 18, 20), de tal modo que a aba (22) ajuda o usuário a puxar o(s) painel(éis) de uma condição dobrada para abrir o corpo de máscara (12) da configuração dobrada até uma configuração aberta pronta para uso, e (b) um arnês (14) que é preso ao corpo da máscara (12).
  2. 2. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aba (22) se estende a partir do perímetro em contato com a face do corpo de máscara (12).
  3. 3. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a aba (22) está disposta centralmente ao longo do perímetro em contato com a face do corpo de máscara (12).
  4. 4. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de painéis (16, 18, 20) inclui um painel inferior (20), a aba para pega (22) estendendo-se centralmente a partir do perímetro regular do painel inferior (20) do corpo de máscara (12).
  5. 5. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o corpo de máscara (12) compreende adicionalmente um painel superior (16) e um painel central (18).
  6. 6. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo
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    2/2 com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aba (22) tem um comprimento L de cerca de 30 a 75 milímetros e tem uma largura W de cerca de 5 a 15 milímetros.
  7. 7. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aba tem um comprimento L de cerca de 40 a 60 milímetros e tem uma largura W de cerca de 8 a 12 milímetros.
  8. 8. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a aba (22) tem um formato trapezoidal.
  9. 9. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aba (22) se estende a partir do perímetro regular do corpo de máscara (12) e está situado centralmente.
  10. 10. RESPIRADOR ISENTO DE MANUTENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aba (22) se estende do perímetro regular do corpo de máscara (12) e está situada abaixo do queixo quando o respirador é usado por uma pessoa.
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