CH717609A2 - Atemmaske aus Mehrlagengewebe mit integrierten Funktionsstrukturen. - Google Patents

Abstract

Es werden Atemschutzmasken (10) aus mehrlagigem Gewebe (52) vorgeschlagen, wobei die Gewebelagen zumindest stellenweise miteinander verbunden sind. Beim Webvorgang werden dabei schlauch- und/oder taschenförmige Strukturen (22, 24) zur Aufnahme von Komponenten (20) ausgebildet. Die Gewebelagen weisen zumindest überwiegend schmelzbare Fasern, vorzugsweise Polyesterfasern, auf. Die schlauchförmigen Strukturen (22) an zwei gegenüberliegenden Maskenkanten dienen dabei zum Durchziehen von Befestigungsbändern oder -Kordeln (20).

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Atemmaske aus Mehrlagengewebe mit integrierten Funktionsstrukturen, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie Herstellverfahren dazu.

Stand der Technik

[0002] Atemmasken, beispielsweise als Operationsmasken oder Schutzmasken gegen Infektionen, sind seit langem bekannt. Beispielsweise ist aus der Auslegeschrift DE 1172800 bzw. GB 892262 A eine Operations-Gesichtsmaske bekannt, die aus nadelverwebtem Faserstoff bestehend aus einer Mischung von thermoplastischen Fasern und CelluloseFasern, eingeschlossen zwischen einem oberen und unteren Bogen aus einem verhältnismässig grossmaschigen Faserstoff (Gewebe) hergestellt ist, der ein thermoplastisches Bindemittel enthält. Die Ränder des abdeckenden Faserstoffes (Gewebes) gehen über den nadelverwebten Faserstoff hinaus und sind auf die Bindeschnüre gewickelt. Die Maske wird durch Hitze und Druck längs der Ränder verschweisst. In einer zweiten Ausführungsform werden die Abdeckbögen durch Bildung von Schlaufen miteinander verbunden, durch die die Zugbänder hindurchgehen. Durch Zusammenziehen der Zugbänder und damit der Seitenränder wird die Maske der Umrisslinie des Gesichts angepasst. Ein Streifen biegsamen Metalls wird zwischen den obersten Faserstoff und den nadelverwebten Faserstoff gelegt. Es wird in der DE 1172800 nicht offenbart, wie der Metallstreifen gegen Verrutschen gesichert ist. Möglicherweise wird dies durch die thermische Verbindung zwischen dem oberen abdeckenden Faserstoff und dem nadelverwebten Faserstoff sichergestellt. In der EP 0183059 A1 wird vorgeschlagen, einen Stapel aus mehreren zugeschnittenen Filterlagen an den Rändern mit einem Nylonfaden zusammen zu nähen. Anschliessend soll ein Streifen aus Gummischaum um die Randnaht gefaltet und angepresst werden. Schliesslich wird der gesamte Verband nochmals mit einem weiteren Stickfaden fixiert. Durch den Gummischaum soll die Maskenkante weich und dadurch angenehm zum Tragen und dicht sein. Die Bindeschnüre werden in der EP 0183059 A1 durch Metallklammern an der Maske befestigt. Ein Metallbügel ist über der Nasenpartie an der Maske befestigt, wobei aber nicht offenbart wird, wie die Befestigung ausgebildet sein soll. Aus der CN 104799450 A ist eine Atemmaske bekannt, bei der mehrere Filterlagen miteinander verklebt sind. Aus der US 006070578 A ist eine mehrlagige Atemmaske bekannt, bestehend aus 3 Gewebelagen, die an den Gewebekanten miteinander verbunden sind, ohne dass offenbart wird, in welcher Form die Verbindung ausgebildet werden soll. Zur Befestigung der Maske über Nase und Mund sind an den der linken und rechten vertikalen Kante je eine elastische Schlaufe befestigt, wobei wiederum nicht offenbart wird, wie die Befestigung ausgebildet werden soll. In der US 006070578 A wird weiterhin vorgeschlagen, die elastischen Schlaufen im gestreckten Zustand an den linken und rechten vertikalen Kanten der Maske zu befestigen, sodass sich diese im entspannten Zustand zusammenziehen damit sich die Maske der Gesichtskontur besser anpassen kann. Zwischen zwei Gewebelagen wird im Bereich der oberen, und in einer zweiten Ausführungsform auch im Bereich der unteren Gewebekante, ein flexibler verformbarer Metallstreifen eingelegt und befestigt, wobei nicht offenbart wird, wie die Befestigung ausgebildet werden soll. WO 2016115292 A1 offenbart ein mehrlagiges Filtergewebe für Atemmasken, bei dem die Gewebelagen mittels Ultraschall oder Heissleim verbunden werden. Aus der WO 9611594 A1 ist eine Atemmaske mit Nasenbügel bekannt, bei der der Nasenbügel mittels eines Klebestoffes an der Maske befestigt wird. Der Klebestoff kann ein druckempfindlicher Kleber oder ein Heisskleber sein. Der Nasenbügel kann vorgängig mit Heissleim beschichtet und dann auf die Maske aufgepresst werden, oder ein druckempfindlicher Kleber oder ein flüssiger Heisskleber kann unmittelbar vor dem Befestigen des Nasenbügels auf der Maske zugegeben werden. Ähnlich ist aus der GB2329128 A eine Atemmaske mit Nasenbügel bekannt, wobei der Nasenbügel wiederum mittels Kleber, z.B. einem druckempfindlichen Kleber oder einem flüssigen Heisskleber auf der Maske befestigt wird. Alternativ wird in der GB2329128 A vorgeschlagen, dass der Nasenbügel in der Maskenkonstruktion oder mittels eines auf der Maske befestigten Gewebes oder Schaums eingeschlossen sein soll. Die Befestigung wird mechanisch oder mit Kleber vorgesehen. In der WO 2007024865 A1 ist ein vorgeformter Nasenbügel aus einem Polymer-Material vorgesehen, der mittels Ultraschallschweissen auf der Atemmaske befestigt wird. In der EP 3603429 A1 wird schliesslich eine Atemmaske mit Nasenbügel aus Plastikmaterial offenbart, wobei der Bügel mittels Hitze oder Ultraschall mit dem Maskenmaterial verbunden werden soll.

[0003] Diesen Atemmasken ist gemein, dass erheblicher zusätzlicher Konfektionierungsaufwand benötigt wird, insbesondere wenn die Masken Strukturfunktionen, wie beispielsweise Nasenbügel, Kordeln zum Anbringen am Maskenträger etc. aufweisen sollen.

Darstellung der Erfindung

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine textile, vorzugsweise gewebte Atemmaske vorzuschlagen, bei der bereits im Webprozess ein Maximum an Funktionsstrukturen integriert werden können und damit der Konfektionsaufwand nach dem Herstellen, also dem Weben minimal gehalten werden kann.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Atemmaske gemäss Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das Gewebe der Atemmaske aus mehreren Gewebelagen besteht, die stellenweise bereits beim Weben miteinander verbunden sind. Durch diese Verbindungen und durch das Weglassen der Verbindungen in bestimmten Bereichen entstehen taschen- oder schlauchförmige Strukturen, die Funktionselemente aufnehmen können. Die verwebten Garnmaterialien sind im Wesentlichen vorzugsweise schmelzbare Fäden, beispielsweise Polyester. Allerdings können für einen verbesserten Tragkomfort auch andere Fasern, insbesondere Naturfasern, vorzugsweise Baumwollfasern, mit eingewebt werden. Die verschiedenen Gewebelagen können dabei unterschiedliche Funktionen übernehmen. So übernehmen die innere und äussere Lage oder auch mehrere äussere und/oder innere Lagen vorzugsweise eine Stützfunktion, eine dazwischen liegende, mittlere Lage oder auch mehrere solcher Lagen, die Filterfunktion. Dies wird vorteilhafterweise dadurch verbessert ausgestaltet, indem die äussere und oder innere Lage grober gewebt wird, allenfalls auch mittels dickeren Fasern, während die mittlere Lage oder die mittleren Lagen für eine verbesserte Filterfunktion dichter gewebt wird, vorzugsweise mit wesentlich feineren Fasern. Dies bezieht sich vorteilhafterweise auf die Eigenschaft der Schussfäden, während die Kettfäden zur Gewährleistung einer hohen Webflexibilität vorteilhafterweise gleichartig sind.

[0006] Die Gewebebindung ist vorteilhafterweise derart ausgestaltet, dass an der linken und rechten Maskenkante je ein schlauchförmiger Durchlass erzeugt wird, durch die je ein Befestigungsband oder eine Befestigungskordel gezogen werden kann. Vorteilhafterweise wird im Bereich der oberen Maskenkante eine parallel zur oberen Maskenkante verlaufende Tasche gebildet, in die ein sogenannter Nasenbügel eingeführt werden kann. Zum Einführen des Nasenbügels ist die Gewebebindung an einem Ende der Tasche und auf der Innenseite, d.h. dem Maskenträger zugewandten Seite der Maske auf einer Fläche von von vorzugsweise ca. 5x5mm derart unterbrochen, dass sich Kett- und Schussfäden lediglich kreuzen, jedoch nicht binden. Die Maskengewebe werden vorteilhafterweise auf einer Breitwebmaschine gewebt, wobei die schlauchförmigen Durchlässe für die Befestigungsbänder oder -Kordeln vorzugsweise in Schuss-, die Taschen für die Nasenbügel in Kettrichtung verlaufen. Die so erzeugten Gewebebahnen werden vorteilhafterweise auf der Webmaschine mittels Heiss- oder Ultraschallschnitt in einzelne Masken-Bänder geschnitten. Die obere und untere Maskenkante wird beim Heiss- oder Ultraschallschneiden aufgeschmolzen, und die Gewebelagen verschmelzen dadurch miteinander zu einer zuverlässig geschlossenen Kante. In einem nachfolgenden Prozess werden dann die Masken-Bänder mittels Heiss- oder Ultraschallschnitt in einzelne Atemmasken 10 geschnitten. Dieser Schneideprozess geschieht vorzugsweise auf einer automatischen Schneidemaschine, auf der die Schnittposition mittels geeigneter Sensoren abgetastet wird. Um sicherzustellen, dass beim Heissschneiden der Gewebebahnen die schlauchförmige Struktur an der Stelle des Schnittes nicht verschmilzt und damit das Einführen des Funktionselementes, also beispielsweise des Befestigungsbandes bzw. der Befestigungskordel, nicht erschwert wird, werden in diesem Bereich in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung einzelne nicht schmelzbare Fäden, z.B. Viskosefäden, eingeschossen. Da es sich nur um wenige nicht schmelzbare Fäden handelt, werden diese beim Heiss- und Ultraschallschnitt ebenfalls durchgetrennt. Sie brennen an der Schnittstelle durch, was aber auf Grund der kleinen Fadenzahl kaum sichtbar ist. Die Schmelzmasse der verbleibenden schmelzfähigen Fäden ist andererseits so klein, dass sich der Schlauch leicht öffnen lässt. Die Befestigungsbänder bzw. -Kordeln sind vorzugsweise elastisch. Wenn sie in Schlaufen hinter den Ohren des Trägers befestigt werden, stehen sie unter Spannung. Als Folge ziehen sich die Schlauchstrukturen an der linken und rechten Maskenkante zusammen und passen sich dadurch der Gesichtskontur an.

[0007] Die vorbenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und ihrer technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können. Es sollte klar sein, dass die Funktion einerseits der Schutz der Umgebung vor beispielsweise infektiösem Atem des Trägers sein kann, wie aber auch der Schutz des Trägers gegenüber schädlicher Atemluft, beispielsweise durch infektiöse Aerosole, schädlichen chemischen oder mechanischen Bestandteilen der Luft, wie beispielsweise Asbest, oder anderen Belastungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0008] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazu gehörenden Zeichnungen, in denen - beispielhaft - erfindungsgemässe Atemmasken bzw. Verfahren zu ihrer Herstellung erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt: Figur 1 eine Atemmaske mit einem elastischen Band an jeder Seite und einer Tasche für einen Nasenbügel gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, Figur 2a die Webmaschine (schematisch) zur Herstellung der Atemmaske gemäss Figur 1 von oben, Figur 2b die Webmaschine gemäss Figur 3 perspektivisch, Figur 3 die fertige Atemmaske am Kopf des Maskenträgers und Figur 4 eine Ansicht der Websituation im Bereich der Taschenöffnung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0009] In den Figur 1 ist eine Atemmaske 10 aus mehreren Gewebelagen 52 dargestellt. Die Gewebelagen sind stellenweise bereits beim Weben miteinander verbunden, im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere im Bereich der Seiten der Atemmaske 10. Durch diese Verbindungen und durch das Weglassen der Verbindungen in bestimmten Bereichen entstehen taschen- oder schlauchförmige Strukturen 22 und 24, die Funktionselemente, im vorliegenden Ausführungsbeispiel elastische Bänder 20 oder Tragekordeln sowie einen Nasenbügel aufnehmen können. Die verwebten Garnmaterialien sind im Wesentlichen schmelzbare Fäden, im Ausführungsbeispiel Polyesterfäden. Allerdings können für einen verbesserten Tragkomfort auch andere Fasern, insbesondere Naturfasern, vorzugsweise Baumwollfasern, mit eingewebt werden. Die verschiedenen Gewebelagen übernehmen dabei unterschiedliche Funktionen. So übernehmen die innere und äussere Lage oder - alternativ - auch mehrere äussere und/oder innere Lagen eine Stützfunktion, eine dazwischen liegende, mittlere Lage oder auch mehrere solcher Lagen, die Filterfunktion. Dies wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch ausgestaltet, indem die äussere und oder innere Lage grober gewebt ist, im Ausführungsbeispiel mittels dickerer Schussfäden, während die mittlere Lage oder die mittleren Lagen für eine verbesserte Filterfunktion dichter gewebt ist, im Ausführungsbeispiel mit feineren Schussfäden. Die Kettfäden sind hierbei zur Gewährleistung einer hohen Webflexibilität gleichartig vorgesehen.

[0010] Die Gewebebindung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet, dass an der linken und rechten Maskenkante je ein schlauchförmiger Durchlass 22 erzeugt wird, durch die je ein - im Ausführungsbeispiel elastisches Befestigungsband 20 oder eine Befestigungskordel gezogen werden kann. In Figur 1 ist dargestellt, dass im Bereich der oberen Maskenkante eine parallel zur oberen Maskenkante verlaufende Tasche 24 gebildet, in die ein so genannter Nasenbügel eingeführt werden kann. Zum Einführen des Nasenbügels ist - wie in Figur 4 dargestellt - die Gewebebindung an einem Ende der Tasche und auf der Innenseite, d.h. dem Atemmaskenträger 60 zugewandten Seite der Maske auf einer Fläche von - im Ausführungsbeispiel - ca. 5x5mm derart unterbrochen, dass sich Kett- und Schussfäden lediglich kreuzen, jedoch nicht binden. Die mehrlagigen Maskengewebe 52 gemäss diesem Ausführungsbeispiel werden auf einer Breitwebmaschine 30 gewebt, wobei die schlauchförmigen Durchlässe 22 für die Befestigungsbänder 20 oder -Kordeln in Schuss-, die Taschen 24 für die Nasenbügel in Kettrichtung verlaufen.

[0011] Die Herstellung ist in den Figuren 2a und b dargestellt. Die so erzeugten Gewebebahnen werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der Webmaschine 30 hergestellt. Die Webmaschine weist einen Kettbaum 32, eine Fachbildeeinrichtung 34, eine vom Kettbaum versorgte Webkette 36, eine Schusseintragseinrichtung 40 zum Schusseintrag in das Webfach 38 und ein Webblatt 44 zum Anschlagen des Schussfadens 41, einen Warenbaum 42 zur Aufnahme des fertiggestellten Webgutes, also der im vorliegenden Ausführungsbeispiel bereits längs geschnittenen Maskenbänder 50 auf. Mittels Heiss- oder Ultraschallschnitt durch an einem Schneidebalken 46 angeordneten Schneidmesser 48 wird das Webgut in einzelne Maskenbänder 50 geschnitten. Die obere und untere Maskenkante wird beim Heiss- oder Ultraschallschneiden aufgeschmolzen, und die Gewebelagen verschmelzen dadurch miteinander zu einer zuverlässig geschlossenen Kante. In einem nachfolgenden Prozess werden die Masken-Bänder wiederum mittels Heiss- oder Ultraschallschnitt in einzelne Atemmasken geschnitten (in Figuren 2a und b nicht dargestellt). Dieser Schneideprozess geschieht auf einer automatischen Schneidemaschine, auf der die Schnittposition mittels geeigneter Sensoren abgetastet wird. Um sicherzustellen, dass beim Heissschneiden der Gewebebahnen die schlauchförmige Struktur an der Stelle des Schnittes nicht verschmilzt und damit das Einführen des Funktionselementes, also beispielsweise des Befestigungsbandes 22 bzw. der Befestigungskordel, nicht erschwert wird, werden in diesem Bereich in der vorliegenden Ausführung der Erfindung einzelne nicht schmelzbare Fäden, z.B. Viskosefäden, eingeschossen. Da es sich nur um wenige nicht schmelzbare Fäden handelt, werden diese beim Heiss- und Ultraschallschnitt ebenfalls durchgetrennt. Sie brennen an der Schnittstelle durch, was aber auf Grund der kleinen Fadenzahl kaum sichtbar ist. Die Schmelzmasse der verbleibenden schmelzfähigen Fäden ist andererseits so klein, dass sich der Schlauch leicht öffnen lässt. Die Befestigungsbänder bzw. -Kordeln sind elastisch. Wenn sie in Schlaufen hinter den Ohren des Trägers befestigt werden, stehen sie - wie in Figur 3 dargestellt - unter Spannung. Als Folge ziehen sich die Schlauchstrukturen an der linken und rechten Maskenkante zusammen und passen sich dadurch der Gesichtskontur des Atemmaskenträgers 60.

Bezuaszeichenliste

[0012] 10 Atemmaske 20 elastisches Band zum Anlegen der Atemmaske 22 Schlauchstruktur durch spezielle Webbindung 24 Taschenstruktur durch spezielle Webbindung 25 Nasenbügel (schematisch) 26 Bereiche, in denen die Gewebelagen miteinander verbunden sind 28 Bereiche, in denen die Gewebelagen nicht miteinander verbunden sind 30 Webmaschine 32 Kettbaum 34 Fachbildeeinrichtung 36 Webkette 38 Webfach 40 Schusseintragseinrichtung 41 Schussfäden 42 Warenbaum 44 Webblatt 46 Schneidebalken 48 Schneidmesser 50 Maskenbänder 52 mehrlagiges Gewebe 60 Atemmaskenträger

Claims (10)

1. Atemmaske umfassend ein mehrlagiges Gewebe (52), wobei die Gewebelagen zumindest stellenweise miteinander verbunden sind,dadurch gekennzeichnet, dass beim Webvorgang schlauch- und/oder taschenförmige Strukturen (22, 24) zur Aufnahme von Komponenten (20) ausgebildet sind.

2. Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelagen zumindest überwiegend schmelzbare Fasern, vorzugsweise Polyesterfasern, aufweisen.

3. Atemmaske nach Anspruch 1 oder 2 mit schlauchförmigen Strukturen (22) an zwei gegenüberliegenden Maskenkanten zum Durchziehen von Befestigungsbändern oder -Kordeln (20).

4. Atemmaske nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Befestigungsbänder oder - Kordeln (20), die so angeordnet sind, dass sie beim Tragen der Atemmaske (10) unter Spannung gebracht werden und sich dadurch sich die schlauchartige Struktur (22) an den beiden seitlichen Maskenkanten zusammenzieht und sich damit der Gesichtsform des Atemmaskenträgers (60) anpasst.

5. Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemmaske Schussfäden aus nicht schmelzbarem Material bei den schlauchförmigen Strukturen (22) an genannten Maskenkanten aufweist.

6. Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit zumindest einer taschenförmigen Struktur (24) im Bereich der oberen Maskenkante, vorzugsweise parallel zur oberen Maskenkante zur Aufnahme eines Nasenbügels, wobei der Nasenbügel vorzugsweise aus Metall und/oder Kunststoff besteht.

7. Atemmaske nach Anspruch 6 mit einer Einführöffnung für den Nasenbügel an einem Ende der taschenförmigen Struktur (24), vorzugsweise an der dem Maskenträger zugewandten Seite der Maske durch Bildung einer Fläche von vorzugsweise 5x5mm, bei der sich Kett- und Schussfäden lediglich kreuzen, jedoch nicht binden.

8. Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise in der inneren, dem Atemmaskenträger (60) zugewandten Seite ein Teil der Schussfäden Fäden aus Naturfasern sind.

9. Verfahren zum Herstellen von Atemmasken (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemmasken (10) auf einer Webmaschine (30) neben- und hintereinander angeordnet gewebt und auf der Webmaschine (30) und/oder in einem nachfolgenden Prozess mittels Heiss- oder Ultraschallschnitt (46, 48) in einzelne Maskenbänder (50) geschnitten werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet die Maskenbänder (50) in einem nachfolgenden, vorzugsweise automatisieren Prozess mittels Heiss- oder Ultraschallschnitt einzelne Atemmasken (10) geschnitten werden, wobei die Schnittpositionen mittels eines geeigneten Sensors abgetastet werden.