BRPI0815256B1 - "peça facial compósita de proteção respiratória e método de formação de uma peça facial compósita de proteção respiratória" - Google Patents
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Description
(54) Título: PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA E MÉTODO DE FORMAÇÃO DE UMA PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA (51) Int.CI.: A62B 18/02 (30) Prioridade Unionista: 31/08/2007 US 60/999,741 (73) Titular(es): 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY (72) Inventor(es): PAUL J. FLANNIGAN; JOHANNES HOOGENRAAD; DAVID P. KNIVSLAND
1/15 “PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA E MÉTODO DE FORMAÇÃO DE UMA PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA”
Campo da Invenção [001] A presente descrição refere-se a uma peça facial compósita de proteção respiratória e particularmente a uma peça facial respiradora com um lacre facial elastomérico termofixo.
Antecedentes da Invenção [002] Os respiradores de meia máscara fornecem proteção respiratória contra substâncias transportadas pelo ar com processos de filtragem e/ou que, de outra forma, facilitam o acesso ao ar puro. Uma característica desses dispositivos é o vedamento que é formado entre o usuário e outros componentes funcionais do dispositivo de proteção respiratória. Os respiradores geralmente utilizam um material elastomérico para formar o vedamento ao qual nos referimos geralmente como lacre facial.
[003] Uma consideração de design acerca desses respiradores é a fixação hermética ao ar do lacre facial elastomérico em relação aos componentes estruturais sólidos do respirador. Esse lacre hermético ao ar geralmente exige um lacre mecânico que contribui para a complexidade e o custo do modelo de respirador.
Descrição da Invenção [004] A presente descrição refere-se a uma peça facial compósita de proteção respiratória e particularmente a uma peça facial respiradora com um lacre facial elastomérico termofixo. Essa descrição adicionalmente refere-se a uma peça facial respiradora que tem uma parte do corpo da peça facial polimérica rígida e um elemento da peça facial vedante de silicone que é quimicamente ligado a pelo menos uma superfície da parte do corpo da peça facial polimérica rígida. Em muitas modalidades, o elemento
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2/15 vedante de silicone da peça facial é quimicamente ligado a pelo menos duas superfícies da parte do corpo da peça facial polimérica rígida. Em algumas modalidades, o elemento vedante de silicone da peça facial também penetra pelo menos uma abertura da parte do corpo da peça facial polimérica rígida.
[005] Em uma primeira modalidade, uma peça facial compósita de proteção respiratória inclui uma parte do corpo da peça facial polimérica rígida que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície, e um elemento vedante de silicone da peça facial quimicamente ligado a pelo menos uma entre a primeira superfície e a segunda superfície. A primeira e a segunda superfícies podem ser superfícies principais opostas. Em algumas modalidades, o elemento vedante de silicone da peça facial pode ser quimicamente ligado a pelo menos duas superfícies principais opostas da parte do corpo da peça facial polimérica rígida. O elemento vedante de silicone da peça facial pode, em alguns casos, também interpenetrar aberturas que se estendem através da parte do corpo da peça facial polimérica rígida.
[006] Em outra modalidade, um método para formação de uma peça facial compósita de proteção respiratória inclui a modelagem com sobreposição de silicone líquido em uma parte do corpo da peça facial polimérica rígida que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície. O silicone líquido fica em contato com pelo menos uma entre a primeira superfície e a segunda superfície. O método inclui, ainda, a solidificação do silicone líquido para formar um elemento vedante de silicone da peça facial que se liga quimicamente a pelo menos uma entre a primeira superfície e a segunda superfície para formar um elemento da peça facial compósita de proteção respiratória.
Breve Descrição Dos Desenhos [007] A invenção pode ser entendida mais completamente levando-se em consideração a descrição detalhada a seguir de diversas
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3/15 modalidades da invenção, em conjunto com os desenhos em anexo nos quais:
a figura 1 é uma vista em perspectiva de um exemplo ilustrativo de máscara de proteção respiratória;
a figura 2 é uma vista em perspectiva de um exemplo ilustrativo de corpo de peça facial rígida de uma máscara de proteção respiratória;
a figura 3 é uma vista frontal em perspectiva do corpo da peça facial rígida mostrado na figura 2 que ilustra um elemento vedante de silicone da peça facial modelado por sobreposição em metade do corpo da peça facial rígida;
a figura 4 é uma vista posterior em perspectiva do corpo de peça facial rígida mostrado na figura 2 que ilustra um elemento vedante de silicone da peça facial modelado por sobreposição em metade do corpo da peça facial rígida;
a figura 5 e a figura 6 são vistas em seção transversal esquemática de um exemplo ilustrativo de válvula de diafragma para inalação ou exalação;
a figura 7 é uma vista em seção transversal esquemática de um exemplo ilustrativo de um diafragma de fala; e a figura 8 ilustra uma vista esquemática em seção transversal de parte de uma peça facial compósita de proteção respiratória que ilustra um entrelace mecânico criado quando o silicone líquido interpenetra uma abertura através do corpo da peça facial rígida.
[008] As figuras não estão necessariamente representadas em escala. Números similares usados nas figuras referem-se a componentes semelhantes. Entretanto, ficará entendido que o uso de um número para se referir a um componente em uma determinada figura não pretende limitar o componente em uma outra figura identificada com o mesmo número.
Descrição de Realizações da Invenção [009] Na seguinte descrição, a referência é feita aos desenhos em anexo que formam uma parte disto e os quais são mostrados por meio de ilustração de várias modalidades específicas. Deve-se entender que outras
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4/15 modalidades são contempladas e alterações estruturais podem ser feitas sem se afastar do escopo ou espírito da presente invenção. Portanto, não se deve adotar a descrição detalhada a seguir em um caráter limitador.
[010] Todos os termos técnicos e científicos usados na presente invenção têm significados comumente usados na técnica, exceto onde especificado em contrário. As definições aqui fornecidas são para facilitar o entendimento de certos termos usados frequentemente na presente invenção e não pretendem limitar o escopo da presente descrição.
[011] Salvo onde indicado em contrário, todas as referências numéricas que expressam atributos de tamanhos, quantidades e propriedades físicas usadas no relatório descritivo e nas reivindicações devem ser compreendidas no sentido de serem modificadas em todas as instâncias pelo termo cerca de. Consequentemente, exceto onde indicado em contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no relatório descritivo anteriormente mencionado e nas reivindicações em anexo são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas que os versados na técnica pretendem obter através da utilização das técnicas aqui apresentadas.
[012] A menção de intervalos de números com extremos inclui todos os números contidos neste intervalo (por exemplo, 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, e 5) e qualquer faixa dentro deste intervalo.
[013] Conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações em anexo, as formas singulares um, uma, o e a abrangem as modalidades que apresentam referentes plurais, exceto onde o conteúdo determina claramente o contrário. Conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações em anexo, o termo ou é genericamente empregado em seu sentido incluindo e/ou exceto onde o conteúdo determina claramente o contrário.
[014] O termo respirador significa um dispositivo de proteção
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5/15 respiratória de uso pessoal que é usado por uma pessoa para filtrar o ar antes de o ar entrar no sistema respiratório da pessoa. Esse termo inclui respiradores faciais inteiros, respiradores de meia máscara, respiradores para purificação de ar elétricos e aparelhos respiradores de uma única peça.
[015] A presente descrição refere-se a uma peça facial compósita de proteção respiratória e particuiarmente a uma peça facial respiradora com um lacre facial elastomérico termofixado. Esta descrição se refere adicionalmente a uma peça facial respiradora que tem uma parte do corpo da peça facial polimérica rígida e um elemento vedante de silicone da peça facial que é quimicamente ligado a pelo menos uma superfície da parte do corpo da peça facial polimérica rígida. Em muitas modalidades, o elemento vedante de silicone da peça facial é quimicamente ligado a pelo menos duas superfícies da parte do corpo da peça facial polimérica rígida. Em algumas modalidades, o elemento vedante de silicone da peça facial também penetra através da parte do corpo da peça facial polimérica rígida. Essa peça facial respiradora pode ser formada pela moldagem de um elemento vedante de silicone termofixo da peça facial na parte do corpo da peça facial polimérica termoplástica rígida. Estas peças faciais respiradoras têm uma ligação robusta entre o elemento vedante de silicone da peça facial e a parte do corpo da peça facial rígida. Enquanto que a presente invenção não é limitada por este conceito, uma apreciação de vários aspectos da invenção será ganha através da discussão dos exemplos fornecidos abaixo.
[016] A peça facial respiradora que tem um lacre elastomérico termofixado com moldagem por sobreposição proporciona um elemento vedante facial que é integralmente ligado à parte do corpo da peça facial polimérica rígida. Descobriu-se que essa construção acentua a durabilidade do lacre e evita que detritos se acumulem entre a parte do corpo da peça facial polimérica rígida e o lacre elastomérico termofixo. Essa construção integral
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6/15 também reduz o número de peças para montagem e a variabilidade do tamanho das peças. Os materiais do lacre elastomérico termofixado com moldagem por sobreposição aqui descritos também não requerem que a parte do corpo da peça facial polimérica rígida seja aprontada para que o lacre elastomérico termofixo seja quimicamente fixado à parte do corpo da peça facial polimérica rígida.
[017] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um exemplo ilustrativo de máscara de proteção respiratória 10. A máscara de proteção respiratória 10 inclui uma peça facial compósita de proteção respiratória 11 fixada ao número de elementos de proteção respiratória incluindo, por exemplo, uma ou mais válvulas de inalação com um cartucho químico ou de filtragem de particulados 28 em conexão com uma ou mais das válvulas de inalação, uma ou mais válvulas de exalação 32, um ou mais diafragmas de fala e/ou uma ou mais correias 34 configuradas para prender a peça facial compósita de proteção respiratória 11 à cabeça de um usuário.
[018] A peça facial compósita de proteção respiratória 11 inclui um elemento vedante de silicone da peça facial 12 moldado com sobreposição em um corpo de peça facial polimérica rígida 20 (conforme descrita em mais detalhes abaixo). O cartucho químico ou de filtragem de particulados 28 pode ser fixado ou de maneira permanente ou de forma removível a uma ou mais das válvulas de diafragma de inalação. Em algumas modalidades, o elemento vedante de silicone da peça facial 12 também forma um lacre ou junta entre o cartucho químico ou de filtragem de particulados 28 e o corpo de peça facial polimérica rígida 20 ou válvula de inalação (conforme descrito em mais detalhes abaixo). O cartucho químico ou de filtragem de particulados 28 pode ter qualquer formato útil além do formato ilustrado na figura 1.
[019] Conquanto a figura 1 ilustre a máscara de proteção respiratória 10 que tem duas válvulas de inalação para a bochecha fixadas a
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7/15 um cartucho químico ou de filtragem de particulados 28 e uma válvula de inalação para o nariz 32, qualquer configuração de proteção respiratória útil é possível. Por exemplo, a máscara de proteção respiratória 10 pode ter uma única válvula de inalação fixada a um cartucho químico ou de filtragem de particulados 28 ou suprimento de ar puro e uma ou duas válvulas de exalação ou um ou mais diafragmas de fala, como desejado.
[020] A figura 5 e a figura 6 são vistas de seção transversal esquemática de um exemplo ilustrativo de válvula de inalação ou exalação. A figura 7 é uma vista de seção transversal esquemática de um exemplo ilustrativo de diafragma da fala. Essas válvulas de inalação ou exalação ou diafragma de fala encontram-se localizados dentro de uma pluralidade de aberturas do corpo de peça facial rígida 20 descritas abaixo, ou de forma adjacente a elas.
[021] A figura 5 apresenta a ilustração de um diagrama esquemático parcial de uma válvula de diafragma disposta entre uma área exterior 1 ou 2 e uma área interior 2 ou 1 do exemplo ilustrativo da máscara de proteção respiratória 10. O diafragma 25 é um diafragma de inalação quando o diafragma 26 está disposto entre o corpo da peça facial rígida 20 e a face do usuário ou a área interior 2 do exemplo ilustrativo de máscara de proteção respiratória 10. O diafragma 25 é um diafragma de exalação quando o diafragma 26 está disposto entre o corpo da peça facial rígida 20 e a área exterior 1 do exemplo ilustrativo de máscara de proteção respiratória 10. A figura 6 ilustra a válvula de diafragma que permite que ou ar de inalação 5 ou o ar de exalação 5 passe entre o diafragma 26 e o corpo da válvula ou corpo da peça facial rígida 20.
[022] A figura 7 apresenta um diagrama esquemático ilustrativo parcial de um diafragma de fala 27. O diafragma de fala ilustrativo 27 inclui um diafragma 29 fixado ao corpo da peça facial rígida 20 ou parte do corpo de um
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8/15 diafragma de fala. 0 diafragma de fala 29 está disposto entre a área exterior 1 ou 2 e uma área interior 2 ou 1 do exemplo ilustrativo de máscara de proteção respiratória 10. O diafragma de fala 27 auxilia na transmissão da fala do usuário da máscara de proteção respiratória 10.
[023] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um exemplo ilustrativo de corpo de peça facial rígida 20 de uma máscara de proteção respiratória 10. O corpo da peça facial rígida 20 inclui uma primeira superfície 21 e uma segunda superfície 22. Na modalidade ilustrada, a primeira superfície 21 e uma segunda superfície 22 são superfícies principais opostas do corpo da peça facial rígida 20, separadas pela espessura do corpo T (vide figura 4). Na modalidade ilustrada, a primeira superfície 21 é uma superfície externa (voltada em direção ao ambiente) e a segunda superfície 22 é uma superfície interna (voltada em direção a uma face do usuário). O corpo de peça facial rígida 20 ilustrativo inclui uma pluralidade de aberturas ou portas como, por exemplo, uma abertura para o nariz 16 e duas aberturas para as bochechas 18. Pelo menos uma válvula de inalação incluindo um diafragma (não mostrado) e uma válvula de exalação incluindo um diafragma (não mostrado) encontram-se dispostas dentro da pluralidade de portas ou aberturas e formam o corpo da peça facial rígida 20 ilustrado. Em algumas modalidades, um diafragma de fala está disposto dentro de uma ou mais da pluralidade de portas ou aberturas e forma o corpo da peça facial rígida 20 ilustrado.
[024] Em muitas modalidades, um ou mais orifícios 23 se estendem através da espessura do corpo T. Durante a manufatura por modelagem com sobreposição da peça facial compósita de proteção respiratória 11, silicone líquido (que forma o elemento vedante de silicone da peça facial 12) flui através de um ou mais orifícios 23 e forma um entrelace mecânico entre o elemento vedante de silicone da peça facial 12 e o corpo da peça facial rígida 20. Em algumas modalidades, a válvula de inalação inclui um
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9/15 elemento de acoplamento 29 do cartucho químico ou de filtragem de particulados. Em muitas modalidades, o elemento de acoplamento 29 é um elemento de acoplamento do tipo baioneta que se associa a um elemento complementar no elemento de acoplamento 29 do cartucho químico ou de filtragem de particulados. Um sistema de acoplagem do tipo baioneta é configurado para a fixação de duas partes uma à outra, em que as duas partes incluem elementos além do que principalmente roscas de modo que as duas partes são fixadas pela inserção de uma porção pelo menos parcialmente em outra porção e pela rotação de uma parte em relação à outra parte de modo que as duas partes podem ser unidas sem voltas múltiplas.
[025] A figura 3 é uma vista anterior em perspectiva do corpo da peça facial rígida 20 mostrado na figura 2 com um elemento vedante de silicone da peça facial 12 moldado com sobreposição à metade do corpo da peça facial rígida 20. A figura 4 é uma vista posterior em perspectiva do corpo da peça facial rígida mostrado na figura 2 com um elemento vedante de silicone da peça facial moldado com sobreposição à metade do corpo da peça facial rígida. Entende-se que o exemplo de peça facial compósita de proteção respiratória 11 inclui o elemento vedante de silicone da peça facial 12 moldado com sobreposição às duas metades do corpo da peça facial rígida 20, mas é mostrado como uma seção transversal do elemento vedante de silicone da peça facial 12 para ilustrar, de modo mais fácil, o contorno do elemento vedante de silicone da peça facial 12.
[026] O corpo de peça facial rígida 20 encontra-se descrito acima. O elemento vedante de silicone da peça facial 12 é quimicamente ligado a pelo menos uma dentre uma primeira superfície e uma segunda superfície do corpo de peça facial rígida 20, como pelo menos uma dentre a primeira superfície 21 e a segunda superfície 22. Em muitas modalidades, o elemento vedante de silicone da peça facial 12 é quimicamente ligado a pelo menos uma
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10/15 dentre a primeira superfície 21 e a segunda superfície 22, em que a primeira superfície 21 e uma segunda superfície 22 são superfícies principais do corpo da peça facial rígida 20, separadas por uma espessura do corpo T, conforme descrito acima.
[027] Durante a manufatura por meio de modelagem com sobreposição da peça facial compósita de proteção respiratória 11, silicone líquido (que forma o elemento vedante de silicone da peça facial 12) flui através de um ou mais orifícios 23 e forma um entrelace mecânico do elemento vedante de silicone da peça facial 12 com o corpo da peça facial rígida 20, uma vez que o silicone líquido é curado até alcançar seu estado sólido.
[028] A figura 8 ilustra uma vista esquemática em seção transversal da parte de uma peça facial compósita de proteção respiratória 11 que ilustra um entrelace mecânico criado quando o silicone líquido interpenetra um orifício 23 através do corpo da peça facial rígida 20. O elemento vedante de silicone da peça facial 12 é disposto sobre a primeira superfície 21 e a segunda superfície 22, e é quimicamente ligado a elas, sendo que a primeira superfície 21 e uma segunda superfície 22 são superfícies principais do corpo da peça facial rígida 20, separadas por uma espessura do corpo T, conforme descrito acima.
[029] Referindo-nos, de novo, à figura 3 e à figura 4, o elemento vedante de silicone da peça facial 12 é configurado para formar um lacre hermético ao ar entre a cabeça ou face de um usuário e o corpo da peça facial rígida 20. O termo lacre hermético ao ar refere-se a uma conexão do elemento vedante de silicone da peça facial 12 à face ou cabeça do usuário que substancialmente impede que ar ambiente ou não-filtrado entre na parte interior da peça facial compósita de proteção respiratória 11 na interface de conexão. O exemplo ilustrativo de elemento vedante de silicone da peça facial 12 inclui uma braçadeira abada 14, voltada para dentro, que entra em contato
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11/15 com a face do usuário.
[030] A hermeticidade ao ar é medida com um teste de vazamento no vácuo. O acessório para o teste consiste de uma câmara vedada tendo três portas. O volume da câmara é de aproximadamente 750 cm3. Um componente de acoplamento do respirador é fixado a uma das três portas por meio de seu elemento de acoplamento do tipo baioneta. Um medidor de vácuo capaz de medir o diferencial de pressão entre o interior da câmara e o ar ambiente (em relação a pelo menos 25 cm de água) é fixado a uma segunda porta no acessório. Uma fonte de vácuo é fixada à terceira porta através de uma válvula de fechamento. Para realizar o teste, a válvula de fechamento é aberta e a fonte de vácuo é ativada para esvaziar a câmara até uma pressão de 25 cm de água abaixo da pressão atmosférica (como indicado por um medidor de vácuo). A válvula de fechamento é então fechada e a fonte de vácuo é desligada. O nível de vácuo dentro da câmara é monitorado por 60 segundos. O vazamento de ar para dentro faz com que a pressão interna da câmara aumente, por meio disso reduzindo o nível de vácuo. Para os fins da presente invenção, o diferencial de pressão entre a câmara e o ar ambiente é maior do que 15 cm de água após 60 segundos. Com mais preferência, o diferencial de pressão permanece acima 24 cm de água após 60 segundos.
[031] A peça facial compósita de proteção respiratória 11 pode ser formada pela modelagem com sobreposição de um material de silicone termofixo em um corpo termoplástico de peça facial rígida 20. O material de silicone termofixo se liga quimicamente (isto é, por ligação adesiva ou ligação covalente) ao corpo termoplástico da peça facial rígida 20.
[032] Os termos ligação química ou quimicamente ligado se referem aos processos físicos responsáveis pelas interações atrativas entre átomos e moléculas e inclui ligações iônicas e covalentes, bem como ligações de van der Waal e de hidrogênio e podem geralmente depender de grupos
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12/15 funcionais disponíveis na superfície do corpo da peça facial rígida 20 e sua capacidade de reação ao material de silicone termofixo. Em muitas modalidades, o material de silicone termofixo é selecionado para que o prétratamento do corpo termoplástico da peça facial rígida 20 não seja necessária. Em outras palavras, o material de silicone termofixo é autoadesivo com o corpo termoplástico da peça facial rígida 20. O material de silicone termofixo é geralmente aquecido para a cura do material de silicone termofixo durante o processo de modelagem com sobreposição até uma temperatura suficiente para a cura do material de silicone termofixo, mas menor do que uma temperatura de transição vítrea do corpo termoplástico da peça facial rígida 20.
[033] Conforme mostrado nos exemplos abaixo, o nível de ligação química pode ser determinado pelo método do teste da força média de falha. Em muitas modalidades, a força média de falha é de 25 N ou superior, ou 50 N ou superior, ou 100 N ou superior, ou 150 N ou superior, ou 200 N ou superior, ou 300 N ou superior.
[034] O corpo termoplástico da peça facial rígida 20 pode ser formado de qualquer material termoplástico útil. Em muitas modalidades, o corpo termoplástico da peça facial rígida 20 é formado de uma poliamida (por exemplo, náilon), um policarbonato, tereftalato de polibutileno, óxido de polifenila, poliftalamida ou misturas dos mesmos.
[035] Qualquer material ou borracha de silicone líquido termofixo útil pode ser utilizado para formar o elemento vedante de silicone da peça facial 12. A borracha de silicone líquido é um silicone curado com platina, de alta pureza, com baixa deformação de compactação, grande estabilidade e habilidade de resistir a temperaturas extremas de calor e frio. Devido à natureza termofixa do material, a modelagem com injeção de silicone líquido geralmente exige tratamento especial, como a mistura distributiva intensiva, enquanto se mantém o material resfriado antes que este seja forçado para
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13/15 dentro da cavidade aquecida e vulcanizado. A borracha de silicone pertence a uma família de elastômeros termofixos que têm uma cadeia principal de átomos alternantes de silicone e de oxigênio e grupos laterais metil ou vinila. As borrachas de silicone mantêm suas propriedades mecânicas quando expostas a uma ampla gama de temperaturas e a presença de grupos metil nas borrachas de silicone torna esses materiais hidrofóbicos.
[036] Um exemplo ilustrativo de material de silicone termofixo inclui borrachas de silicone líquido autoadesivo disponível sob a designação comercial: ELASTOSIL LR 3070 junto à Wacker-Silicone, Munique, Alemanha; as séries KE2095 ou KE2009 (como, por exemplo, KE2095-60, KE2095-50, KE2095-40) ou X-34-1547A/B, X-34-1625A/B, X-34-1625A/B, todas disponíveis junto à Shin-Etsu Chemical Co., LTD., Japão. Essas borrachas de silicone líquido autoadesivo não requerem o pré-tratamento de certas superfícies termoplásticas para que as borrachas de silicone líquido se liguem quimicamente à superfície termoplástica.
Exemplos [037] Vários testes foram usados para identificar combinações adequadas de borrachas de silicone e materiais termoplásticos. De interesse particular é a intensidade da ligação entre a borracha de silicone e o material termoplástico, que afeta a durabilidade do lacre hermético ao ar.
[038] A fita para teste é preparada pela moldagem de uma peça de substrato rígida e plana de 51 mm comprimento, 25 mm de largura e 2 mm de espessura com material termoplástico. O substrato é então acoplado com presilhas a um segundo molde de modo que 6 mm de uma extremidade do substrato se projetem para dentro da cavidade do segundo molde. A cavidade do segundo molde tem 27 mm de largura e 49 mm de comprimento. A profundidade do molde é de 2 mm, expandindo até 4 mm na adjacência imediata da extremidade do substrato que se projeta, de modo que, quando o
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14/15 silicone é injetado na cavidade do molde, ele forma uma camada de 1 mm de espessura em todos os lados da extremidade do substrato que se projeta. A fita para teste resultante tem, dessa forma, 94 mm de comprimento, com uma peça de substrato termoplástico rígido em uma extremidade e borracha de silicone na outra extremidade.
[039] A intensidade da ligação entre o material de substrato e o silicone é medida prendendo-se as duas extremidades da fita para teste nas garras de um equipamento para teste mecânico, como o Sistema de Teste de Material MTS, modelo 858 (MTS Systems Corporation, Eden Prairie, MN, EUA), esticando-a até que a fita para teste se rompa, e registrando a força na qual ocorre a falha. Exemplos da força de falha são mostrados na tabela 1. Os exemplos 1 a 4 mostram que intensidades de ligação superiores a 300 N podem ser alcançadas com a combinação adequada de materiais. Nos exemplos comparativos C1 e C2, o silicone não estabeleceu ligação com o material termoplástico.
| Exemplo | Silicone | Substrato Termoplástico | Força de Falha Média (N) |
| 1 | Shin-Etsu KE2095-60 | Náilon RTP 6/6 | 136 |
| 2 | Wacker 3070-60 | Náilon RTP 6/6 | 303 |
| 3 | Dow LC-70-2004 | Zytel PA | 174 |
| 4 | Wacker 3070-60 | Zytel PA | 166 |
| C1 | Dow LC-70-2004 | Náilon RTP 6/6 | Sem ligação |
| C2 | Shin-Etsu KE2095-60 | Zytel PA | Sem ligação |
[040] O silicone Dow LC-70-2004 é produzido pela Dow Corning
Corporation, Midland Ml, EUA; o náilon RTP 6/6RTP é uma poliamida produzida pela RTP Company, Winona, MN, EUA; o Zytel PA é uma produzida pela E.l. du Pont de Nemours, Wilmington, DE, EUA.
[041] Dessa forma, modalidades da PEÇA FACIAL
RESPIRATÓRIA COM LACRE FACIAL ELASTOMÉRICO TERMOFIXO são apresentadas. O versado na técnica irá avaliar que a presente invenção pode ser praticada em modalidades além daquelas apresentadas. As modalidades
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15/15 descritas são apresentadas para propósitos ilustrativos e sem limitação e, a presente invenção se limita somente às reivindicações a seguir.
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Claims (8)
- Reivindicações1. PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA (11), que compreende:um corpo polimérico de peça facial rígida (20) que tem uma primeira superfície (21) e uma segunda superfície (22); e um elemento vedante de silicone da peça facial (12) configurado para formar um lacre hermético ao ar entre a cabeça ou face de um usuário e o corpo polimérico de peça facial rígida (20) e quimicamente ligado a pelo menos uma dentre a primeira superfície (21) e a segunda superfície (22), em que a primeira superfície (21) e a segunda superfície (22) são superfícies principais opostas do corpo polimérico de peça facial rígida (20), separadas pela espessura de um corpo (T), e a primeira superfície (21) é uma superfície externa e a segunda superfície (22) é uma superfície interna, e caracterizado pelo fato de que o corpo polimérico de peça facial rígida (20) compreende uma pluralidade de orifícios (23) que se estende através do corpo polimérico de peça facial rígida (20), e o elemento vedante de silicone da peça facial interpenetra a pluralidade de orifícios (23).
- 2. PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento vedante de silicone da peça facial (12) é quimicamente ligado pelo menos à primeira superfície (21) e à segunda superfície (22).
- 3. PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo polimérico da peça facial rígida (20) compreende um polímero termoplástico, e o elemento vedante de silicone da peça facial (12) é um polímero termofixo, e o polímero termofixo se liga quimicamente, de forma direta, ao polímero termoplástico.Petição 870180025801, de 29/03/2018, pág. 31/342/3
- 4. MÉTODO DE FORMAÇÃO DE UMA PEÇA FACIAL COMPÓSITA DE PROTEÇÃO RESPIRATÓRIA (11), caracterizado pelo fato de que compreende:a modelagem com sobreposição de silicone líquido em um corpo polimérico de peça facial rígida (20) que tem uma primeira superfície (21) e uma segunda superfície (22), em que a primeira superfície (21) e a segunda superfície (22) são superfícies principais opostas do corpo polimérico de peça facial rígida (20), separadas pela espessura de um corpo (T), e a primeira superfície (21) é uma superfície externa e a segunda superfície (22) é uma superfície interna, em que uma pluralidade de orifícios (23) são dispostos através do corpo polimérico de peça facial rígida (20), o silicone líquido fica em contato com pelo menos uma dentre a primeira superfície ou a segunda superfície e interpenetrando a pluralidade de aberturas (23); e a solidificação do silicone líquido para formar um elemento vedante de silicone da peça facial (12) configurado para formar um lacre hermético ao ar entre a cabeça ou face de um usuário e o corpo polimérico de peça facial rígida (20) que se liga quimicamente pelo menos a uma dentre a primeira superfície ou segunda superfície, e para formar um entrelace mecânico entre o elemento vedante de silicone da peça facial (12) e o corpo polimérico da peça facial rígida (20), formando um elemento da peça facial compósita de proteção respiratória (11).
- 5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de solidificação forma um lacre hermético ao ar entre o elemento vedante de silicone da peça facial (12) e pelo menos uma dentre a primeira superfície (21) ou a segunda superfície (22).
- 6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa da modelagem com sobreposição compreende aPetição 870180025801, de 29/03/2018, pág. 32/343/3 modelagem com sobreposição do silicone líquido a um corpo de poliamida da peça facial rígida.
- 7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa da modelagem com sobreposição compreende a modelagem com sobreposição de um silicone líquido termofixo a um corpo sólido de polímero termoplástico da peça facial rígida (20), e a etapa de solidificação compreende o aquecimento do silicone líquido termofixo a uma temperatura suficiente para a cura do silicone líquido termofixo e inferior a uma temperatura de transição vítrea do corpo sólido de polímero termoplástico da peça facial rígida (20).Petição 870180025801, de 29/03/2018, pág. 33/341/5Λ2/53/54/55/5 ?Ι&542920 23 21T=TF
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