CN104884131B - 具有被隐藏在褶绉中的焊接的标记的过滤面罩呼吸器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种过滤面罩呼吸器(10),所述过滤面罩呼吸器包括带具(14)和具有褶绉(21)的面罩主体(12)。所述面罩主体(12)具有位于所述褶绉(21)内的标记(19),所述标记在所述褶绉(21)折叠时处于至少部分不可见的位置。所述标记(19)由焊接图案制成并且在所述褶绉(21)展开时完全可见。所述完全可见的标记(19)向佩戴者提供所述面罩主体处于适当的展开位置的指示。所述标记(19)还包括垂直横跨所述褶绉延伸以提高抗塌缩强度的焊接线。
Description
本发明涉及一种具有被隐藏在过滤结构的褶绉中的焊接的标记的过滤面罩呼吸器。当褶绉打开成其应用构型时,焊接的标记变得可见。
背景技术
呼吸器通常由于两种常见目的中的至少一种而被佩戴在人的呼吸通道之上:(1)防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸系统;和(2)保护其它人或物不暴露于由佩戴者呼出的病原体和其它污染物中。在第一种情况下,在空气中包含对佩戴者有害的粒子的环境中佩戴呼吸器,例如在汽车车身修理店中。在第二种情况下,在对其它人或物可能造成污染的环境中佩戴呼吸器,例如在手术室或洁净室中。
已设计出多种呼吸器来满足这些用途中的任一者(或两者)的需要。一些呼吸器被归类为“过滤面罩”,因为面罩主体本身用作过滤机制。与结合可附接式滤筒(参见如授予Yuschak等人的美国专利RE39,493)或嵌件成型滤芯(参见如授予Braun的美国专利4,790,306)使用橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器不同,过滤面罩呼吸器被设计成使过滤介质覆盖整个面罩主体的大部分,从而无需安装或更换滤筒。这些过滤面罩呼吸器常常具有下列两种构型中的一者:模制的呼吸器和平折式呼吸器。
模制的过滤面罩呼吸器通常包括热粘结纤维非织造纤维网或透孔塑料网,以向面罩主体提供其杯状构造。模制的呼吸器在使用和储存两者期间往往会保持相同的形状。因此,这些呼吸器无法折叠成扁平状以用于储存和运输。公开模制的过滤面罩呼吸器的专利的实例包括以下美国专利:授予Kronzer等人的美国专利7,131,442;授予Angadjivand等人的美国专利6,923,182、6,041,782;授予Dyrud等人的美国专利4,807,619;和授予Berg的美国专利4,536,440。
顾名思义,平折式呼吸器可折叠成扁平状以用于运输和储存。该呼吸器在使用时也可展开成杯状构造。平折式呼吸器的实例在以下美国专利中示出:授予Bostock等人的6,568,392和6,484,722以及授予Chen的6,394,090。
尽管平折式呼吸器的方便之处在于其可折叠成扁平状以用于运输和储存,但使用这些呼吸器的人务必注意确保面罩主体适当地打开成其应用构型。如果面罩如此适当地打开,例如,如果褶绉中的一些保持闭合,则呼吸器可能无法充分利用其可用表面积来进行过滤。这种情况可导致压降的增加或产品使用寿命的减少。面罩主体也可能不与佩戴者脸完全间隔开,使呼吸器接触佩戴者脸,从而造成舒适性问题。
发明内容
本发明提供了一种过滤面罩呼吸器,所述过滤面罩呼吸器包括带具和面罩主体,所述面罩主体具有包含一个或多个褶绉的过滤结构。所述面罩主体具有位于所述一个或多个褶绉内的标记,所述标记在所述褶绉折叠时处于至少部分不可见的位置。所述标记由焊接图案构成且在所述褶绉展开时完全可见。
本发明的优点在于完全可见的标记向佩戴者提供面罩主体处于其适当展开状态的指示。当所述标记被隐藏或不可见时,佩戴者实际上被通知面罩主体未处于其供使用的适当打开构型。佩戴者然后可对面罩主体进行调整以使褶绉完全打开,以使得面罩主体的全部表面积可供用于过滤。所述标记因其焊接到褶绉过滤结构中而也有助于使褶绉一旦展开便保持处于其打开构型。所述焊接图案可提供横跨褶绉的梁式效应,从而有助于使褶绉保持打开。
术语表
下文说明的术语将具有以下含义:
“包括”是指其定义如同专利术语中的标准的定义,是大致与“包含”、“具有”或“含有”同义的开放式术语。虽然“包括”、“包含”、“具有”和“含有”以及它们的变形是常用的开放式术语,但本发明也可以使用较狭义的术语(例如“基本由...组成”)来适当地描述,较狭义的术语为半开放式术语的原因在于它仅排除了那些将对本发明呼吸器的起到其期望功能的性能具有有害作用的物或元件;
“洁净空气”是指已过滤除去污染物的一定体积的大气环境空气;
“污染物”是指粒子(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或一般来讲不会被视为粒子但可能悬浮在空气中的其它物质(如有机蒸气等);
“横跨维度”是从前面观察呼吸器时从左到右横跨呼吸器延伸的维度;
“杯状构造”是指能够充分覆盖人的鼻部和口部的任何容器类型形状;
“外部气体空间”是指呼出的气体在穿过且超出面罩主体和/或呼气阀之后进入其中的环境大气气体空间;
“过滤面罩”是指面罩主体本身被设计成过滤穿过它的空气;不存在附接到面罩主体上或模制成面罩主体来实现此目的的可独立识别的滤筒或嵌件成型滤芯;
“过滤器”或“过滤层”是指一个或多个透气材料层,所述一个或多个层适于从通过其的空气流中除去污染物(例如粒子)的主要用途;
“过滤介质”是指透气的结构,该结构设计成移除穿过它的空气中的污染物;
“过滤结构”是指过滤空气的总体上透气的构造;
“第一侧”是指位于垂直于横跨维度来对分面罩主体的平面一侧上的面罩主体区域;
“凸缘”是指赋予其从中突出的主体以结构完整性或强度的突出部件;
“向内折叠”是指朝向从其延伸的部分往回弯曲;
“朝前”是指远离面罩主体周边延伸;
“带具”是指有助于在佩戴者脸上支承面罩主体的结构、或部件的组合;
“被隐藏”是指不可见或仅部分可见;
“一体的”是指同时一起制造,即作为一个部件制成,而不是随后接合在一起的两个独立制造的部件;
“内部气体空间”是指面罩主体与人的脸之间的空间;
“前缘”是指未附接的边缘;
“分界线”是指折叠线、接缝、焊接线、粘结线、缝线、铰合线和/或其任意组合;
“主要部分”是指面罩主体的杯形部分;
“面罩主体”是指透气的结构,其被设计成贴合在人的鼻部和口部上方,并且有助于限定与外部气体空间分离的内部气体空间(包括将其层与部件接合在一起的接缝和结合线);
“匹配”是指基本上沿循类似的路径;
“鼻夹”是指机械装置(而不是鼻部泡沫),所述装置适于在面罩主体上使用,以改善至少围绕佩戴者鼻部的密封;
“周边”是指面罩主体的外边缘,当某人正戴上呼吸器时,该外边缘将大致紧邻佩戴者脸设置;
“褶绉”是指设计为在自身上或在自身上往回折叠的部分;
“聚合物的”和“塑性的”各自是指材料,该材料主要包含一种或多种聚合物,并且也可以包含其他成分;
“多个”是指两个或更多个;
“呼吸器”是指由某人佩戴以向佩戴者提供洁净空气以供呼吸的空气过滤装置;
“第二侧”是指位于垂直于横跨维度来对分面罩主体的平面一侧上的面罩主体区域(第二侧与第一侧相对);
“紧密的贴合性”或“紧密地贴合”是指(在面罩主体和佩戴者脸之间)提供基本上气密的(或大体上不漏的)贴合;
“拉袢”是指显示具有用于附接另一个部件的足够表面积的部件;并且
“横向延伸”是指一般来讲在横跨维度上延伸。
附图说明
图1为根据本发明的平折式过滤面罩呼吸器10被佩戴在人脸上时的前透视图;
图2a为图1的呼吸器10的俯视图,其示出了褶绉21处于折叠状态;
图2b为图1所示呼吸器10的俯视图,其示出了褶绉21处于打开构型;
图3为沿着图2a的线3-3截取的面罩主体12的剖视图;
图4为沿着图3的线4-4截取的过滤结构16的剖视图;并且
图5为可以结合本发明使用的面罩主体12的前视图。
具体实施方式
为实施本发明,提供了一种过滤面罩呼吸器,其中当褶绉展开时,由焊接图案制成的标记变得完全可见。完全可见的褶绉向佩戴者提供面罩主体处于其供在佩戴者鼻部和口部上方使用的适当展开状态的指示。焊接的标记的另一优点在于其在使用期间有助于使褶绉面罩主体保持呈其展开形状。
图1示出了过滤面罩呼吸器10的例子,所述过滤面罩呼吸器可结合本发明使用以提供洁净空气供佩戴者呼吸。过滤面罩呼吸器10包括面罩主体12和带具14。面罩主体12具有过滤结构16,吸入的空气在进入佩戴者的呼吸系统之前必须穿过该过滤结构。过滤结构16移除来自周围环境的污染物,以使得佩戴者呼吸洁净空气。面罩主体12包括上部18和下部20。当面罩主体打开处于应用构型时,在上部18上看到焊接的标记图案19(在此情况下,其包括大写字母“A”)。当褶绉21(图2a和图2b)展开时,标记19变得可见。上部18和下部20被分界线22分开。在此具体实施例中,分界线22为从左到右横跨面罩主体中部延伸的折叠线或褶绉。面罩主体12还包括具有上区段24a和下区段24b的周边24。带具14还具有固定到第一凸缘30a和第二凸缘30b的第一带26和第二带27。带具带26,27各自具有第一端29a和第二端29b,所述第一端和所述第二端以间隔开的关系固定到第一凸缘30a和第二凸缘30b,以使得当呼吸器正被戴上时,第一带26具有沿循佩戴者耳部上方的路径的第一区段且第二带27具有沿循佩戴者耳部下方的路径的第二区段。当呼吸器被戴上时,带26,27各自被置于张力下,且此种张力,特别是带27上的张力在呼吸器的使用期间使凸缘30a,30b向下折叠成接触面罩主体12的主要部分28。
图2a示出了面罩主体12处于其中褶绉21折叠从而将标记19(图1、图2b)隐藏起来的状态。第二凸缘30b示于与侧31a相对的面罩主体12的侧31b上。平面32平分面罩主体12以限定第一侧31a和第二侧31b。凸缘30a,30b可具有设置在其上以增强凸缘刚度的焊接点或粘结点35。凸缘30a,30b可一体地或非一体地连接到面罩主体12的主要部分,并且可包括具有面罩主体过滤结构16的多种层中的一个或多个或全部。面罩主体周边24a还可具有一系列粘结点或焊接点35以将面罩主体12的各个层接合在一起。周边因此可能不是非常流体可渗透的。可能除其中存在粘结点、焊接点或折叠线的区域以外,过滤结构16的其余部分(从周边向内)可在其伸展表面的大部分上为完全流体可渗透的。面罩主体12还包括位于面罩主体12的第一侧和第二侧上的第一分界线36a和第二分界线36b。第一凸缘30a和第二凸缘30b分别在第一分界线36a和第二分界线36b处接合到面罩主体12并且可围绕总体上平行于这些分界线的轴旋转或折叠。面罩主体12的上部18可包括从第一分界线36a横向延伸到第二分界线36b的一条或多条褶线。
图2b示出了褶绉21被打开,以使得位于其中的标记19“A1”可被看到。当面罩处于非应用状态时,位于折叠褶绉21内的标记19从外部不可见。然而,一旦褶绉21打开,则标记19可从面罩主体12的前面看见。看到标记19后,佩戴者可以确定面罩主体12的上部18充分打开并且准备好供使用。类似或其它标记可用于上部18和下部20的其它褶绉中以同样提供那些褶绉处于完全打开位置的指示。
图3示出了根据本发明的面罩主体12的褶绉构型的例子。如所示,面罩主体12的上部或上面板18可包括内褶绉21,当褶绉21折叠时,标记19被隐藏在所述内褶绉中。上面板18还具有外褶绉38和将上部18与下部20分开的半个外褶绉22。面罩主体12的下部或下面板20可包括褶绉42和44以及半个褶绉22。褶绉22将面罩主体12的上部18和下部20分开。面罩主体12的下部20可包括比上部18更少、更多或相同的过滤介质表面积量。面罩主体12还可包括沿着其周边固定到面罩主体的周边纤维网。周边纤维网可以在周边24a,24b处折叠到面罩主体的上方。周边纤维网也可以是围绕24a和24b的边缘折叠并固定的内覆盖纤维网的延伸。鼻夹56(图5)可中心邻近过滤结构16和周边纤维网之间的周边设置在面罩主体的上部18上。鼻夹56可以由能够由佩戴者手动调适以贴合佩戴者鼻部的轮廓的柔韧金属或塑料制成。
图4示出了过滤结构16可包括一个或多个层,例如内覆盖纤维网58、外覆盖纤维网60和过滤层62。内覆盖纤维网58和外覆盖纤维网60可被提供用于保护过滤层62并防止过滤层62中的纤维变松散并进入面罩内部。在使用呼吸器期间,空气在进入面罩内部之前依次穿过层60,62和58。然后,佩戴者可吸入面罩主体的内部气体空间内的空气。当佩戴者呼气时,空气沿相反的方向依次穿过层58,62和60。作为另外一种选择,可在面罩主体上设置呼气阀(未示出)以允许呼出空气从内部气体空间快速清除以进入外部气体空间,而不穿过过滤结构16。通常,应选择可提供舒适感(特别是在与佩戴者脸接触的过滤结构的侧上提供舒适感)的非织造材料来制成覆盖纤维网58和60。可结合本发明的支承结构使用的多种过滤层和覆盖纤维网的构造将在下文中更详细地描述。为了提高佩戴者贴合性和舒适度,可将弹性体面密封件固定到过滤结构16的周边。这样的面密封件可在呼吸器正被戴上时从面罩主体周边径向地向内延伸以接触佩戴者脸。面密封件的例子在以下专利中有所描述:授予Bostock等人的美国专利6,568,392、授予Springett等人的美国专利5,617,849、授予Maryyanek等人的美国专利4,600,002;和授予Yard的加拿大专利1,296,487。面罩主体周边24还可在鼻部区域中折叠到其自身上以实现紧密的贴合性—参见美国专利申请公开2011/0315144A1。
图5示出了处于应用构型的面罩主体12。在使用期间,面罩主体12的主要部分28上的褶绉21打开,以使得标记“A1”从面罩主体12前面看完全可见。标记19可包括数字和/或字母或适于在褶绉21打开时为人所看到的任何其它字符的组合。标记19也可为商标,例如过滤面罩呼吸器的制造商的品牌标识符。标记19因此可为例如代表制造本发明呼吸器的公司的商标“3M”。标记19由设置在面罩主体12的主要部分28上的焊接图案制成。焊接图案可通过焊接构成过滤结构16的各个层来制成。焊接可使用例如超声波焊机来实现,所述焊机使得过滤层和覆盖纤维网中的聚合物材料熔融并粘结到彼此。焊接线可以“切入式”或“旋转式”焊接工艺使用超声波焊接来形成。通常,超声波焊机上的振动焊头使得过滤结构16在紧贴包含焊接线图案的砧的区域中压缩、熔融、然后硬化。此工艺可采用具有原始厚度A的过滤结构16并且在焊头和砧之间的接触区域中将所述过滤结构粘结在一起达到厚度C(厚度C小于厚度A)。在切入式焊接中,焊头和砧通常在上下运动时接触这些部件中间的过滤结构16;而在旋转式焊接中,过滤结构16以旋转方式在焊头和砧之间连续馈送。也可提供其它装置以例如通过适当的模具使用热量和压力将过滤结构16粘结到焊接线中。适用于制备标记、周边焊缝和其它焊接线的超声波焊机包括由Emerson Industrial Automation以BransonTM商标销售的超声波焊机。标记包括横跨褶绉的折叠线66延伸的至少一条线64。横跨褶绉21的折叠线66延伸的至少一条线64可垂直(或至少总体上垂直)于所述折叠线以提高面罩主体12的抗塌缩强度。垂直横跨褶绉的折叠线延伸的至少一条线为至少1厘米长,更通常至少2cm长。包括标记的字符可为单实线类型的或者可为类似于授予Duffy的美国专利申请2011/0094515A1中所公开的线的平行线构型的。平行线可间隔开约0.5毫米至5毫米(mm)的距离。更优选地,平行焊接线间隔开约1mm至4mm,甚至更优选地间隔开约1.5mm至3mm。通常,间隔开的平行焊接线为至少0.5cm长,且更通常大于1cm长。标记可为约0.5厘米至2厘米(cm)高,最多至约0.5厘米至4厘米(cm)宽。更通常,标记19为约1cm至2cm高,2cm至3cm宽。焊接线可形成为使得过滤结构的各个层熔合在一起以加强焊接线中的各个层。也可以间隔开的关系使用三条或更多条平行焊接线以在焊接线之间形成两个或更多个基本上连续的区域。包括标记的焊接线还可有助于使褶绉保持处于其供使用的展开状态以提高呼吸器面罩主体的抗塌缩强度。焊接线中和设置在闭合焊接区之间的区域中的增加的致密化可提高面罩主体12的主要部分28的横梁刚度且因此提高抗塌缩强度。每条焊接线之间的区域可被致密成使得焊接线之间的由非织造材料形成的多个层的厚度小于焊接线以外的多个层的厚度。构成过滤结构16的一个或多个非织造纤维介质层的厚度通常具有约0.3mm至5mm,更通常约0.5mm至2.0mm,甚至更通常约0.75mm至1.5mm的厚度。如果使用平行焊接线,则该组平行的焊接线中的每一条单独的焊接线均可具有可为约0.5mm至2mm宽,更通常约0.75mm至1.5mm宽的宽度尺寸。单个焊接线或平行的焊接线(组合起来)的总宽度通常为约1.5mm至7.0mm,更通常为约2.0mm至5mm,甚至更通常为约2.5mm至4.0mm。
过滤结构
结合本发明使用的过滤结构可以采用多种不同的形状和构型。过滤结构通常被适形处理,从而它靠着支承结构或在支承结构内正确贴合。一般来讲,过滤结构的形状和构型对应于面罩主体的大致形状。尽管示出的过滤结构具有包括过滤层和两个覆盖纤维网的多个层,但过滤结构可以只是包括过滤层或过滤层的组合。例如,可在更确定且选择性的下游过滤层上游设置预过滤层。另外,可将诸如活性炭的吸附材料设置在构成过滤结构的纤维和/或多层之间。而且,还可将单独的颗粒过滤层结合吸附层一起使用,以提供对颗粒和蒸气两者的过滤。过滤结构可以包括一个或多个有助于提供这种杯状构造的加强层。过滤结构也可具有有助于其结构完整性的一条或多条水平和/或垂直分界线。然而,使用根据本发明的第一凸缘和第二凸缘可能会使对此类加强层和分界线的需要成为多余的。
用于本发明的面罩主体中的过滤结构可为粒子捕集型过滤器或气体和蒸气型过滤器的结构。过滤结构也可为阻止液体从过滤层的一侧转移到另一侧的阻挡层,以阻止例如液体气溶胶或液体飞溅(如血液)渗透所述过滤层。根据应用需求,可以使用多层类似或相异的过滤介质,以构造本发明的过滤结构。可以在本发明的分层面罩主体中有利地利用的过滤器一般来讲具有低压降(例如在13.8厘米每秒的面速度下为小于约195至295帕斯卡),以最小化面罩佩戴者的呼吸工作量。另外,过滤层可为柔性的并且可具有足够的剪切强度,从而它们在预期的使用条件下一般都会保持其结构。粒子捕集过滤器的例子包括一个或多个精细无机纤维(例如玻璃纤维)网或聚合物合成纤维网。合成纤维网可以包括由工艺(例如熔吹)制成的驻极体充电的聚合微纤维。由已充电的聚丙烯形成的聚烯烃微纤维特别适用于颗粒捕集应用。替代的过滤层可以包含用于从呼吸空气中除去危害性气体或恶臭气体的吸附剂组分。吸附剂可以包括通过粘合剂、粘结剂或纤维结构粘附在过滤层中的粉末或颗粒剂—参见授予Springett等人的美国专利6,334,671和授予Braun的美国专利3,971,373。吸附剂层可以通过涂覆基底(例如纤维或网状泡沫)来形成,以形成薄的粘附层。吸附剂材料可以包括经过或没有经过化学处理的活性炭、多孔氧化铝-二氧化硅催化剂基底、和氧化铝。可适应于各种构造的吸附性过滤结构的实例在授予Senkus等人的美国专利6,391,429中有所描述。
通常对过滤层进行挑选,以实现所需的过滤效果。通常过滤层将从穿过它的气流中移除高百分比的粒子和/或其它污染物。对于纤维过滤层而言,根据将要过滤掉的物质种类选择纤维,并且通常对纤维进行选择,以使得在模制操作中它们不粘结在一起。如上文所述,过滤层可以具有多种形状和形式,并且其厚度通常为约0.2毫米(mm)至1厘米(cm),更通常为约0.3mm至0.5cm,并且它可以是大致为平面的网,或者它也可以是波纹形的以提供扩大的表面积—例如,参见授予Braun等人的美国专利5,804,295和5,656,368。所述过滤层还可以包括用粘结剂或任何其它方式接合在一起的多个过滤层。已知的(或随后开发的)用于形成过滤层的基本上任何适合的材料都可以用作过滤材料。熔喷纤维网,例如在Wente,Van
A.,Superfine Thermoplastic Fibers,48Indus.Engn.Chem.,1342et seq.(1956)(超细热塑性纤维,48工业与工程化学,第1342页及后续页等(1956年))中所述,特别是以永久带电(驻极体)的形式存在时是特别可用的(参见例如授予Kubik等人的美国专利No.4,215,682)。这些熔吹纤维可以是有效纤维直径小于约20微米(μm)的微纤维(称为“吹塑微纤维”,简称BMF),通常为约1至12μm的微纤维。有效纤维直径可根据在1952年伦敦的机械工程师学会(Institution OfMechanical Engineers)的会议记录1B中的、Davis,C.N.的The Separation OfAirborne DustParticles(空载粉尘粒子的分离)来测定。包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、以及它们的组合形成的纤维的BMF纤维网是特别优选的。如在vanTurnhout的美国专利Re.31,285中教导的带电荷的原纤化膜的纤维、以及松香羊毛纤维网和玻璃纤维网或溶液吹塑网、或静电喷涂纤维网(特别是以微薄膜的形式)也可为合适的。如授予Eitzman等人的美国专利6,824,718、授予Angadjivand等人的美国专利6,783,574、授予Insley等人的美国专利6,743,464、授予Eitzman等人的美国专利6,454,986和6,406,657以及授予Angadjivand等人的美国专利6,375,886和5,496,507所公开的那样,可以让纤维接触水将电荷赋予纤维。如授予Klasse等人的美国专利4,588,537所公开的那样,可以通过电晕充电,或如授予Brown的美国专利4,798,850所公开的那样,通过摩擦充电将电荷赋予纤维。此外,可以将添加剂包含在纤维中,以增强通过水充电法制备的纤维网的过滤性能(参见授予Rousseau等人的美国专利5,908,598)。尤其可以将氟原子设置在过滤层中的纤维表面处,以改善油雾环境中的过滤性能—参见授予Jones等人的美国专利6,398,847B1、6,397,458B1和6,409,806B1。驻极体BMF过滤层的通常基重为约10至100克/平方米。当根据例如授予Angadjivand等人的'507专利中所述的技术进行充电并且包括在授予Jones等人的专利中提到的氟原子时,基重可以分别为约0.2Pa至0.4Pa(20g/m2至40g/m2)和约0.1Pa至0.3Pa(10g/m2至30g/m2)。
可使用内覆盖纤维网,从而得到用于接触佩戴者脸的平滑表面,并且可使用外覆盖纤维网,以收集面罩主体中的松散纤维或获得美观效果。覆盖纤维网通常不会为过滤结构提供任何基本的过滤益处,但当其设置在过滤层的外部上(或上游)时可以起到预滤器的作用。为了获得适当程度的舒适性,内覆盖纤维网优选地具有较低的基重,并由较精细的纤维形成。更具体地讲,可以将覆盖纤维网制成具有约0.05Pa至0.5Pa(通常为0.1Pa至0.3Pa(5g/m2至50g/m2(通常为10g/m2至30g/m2)))的基重,并且纤维可以小于3.5旦尼尔(通常小于2旦尼尔、且更通常小于1旦尼尔,但大于0.1旦尼尔)。在覆盖纤维网中使用的纤维的平均纤维直径通常为约5微米至24微米,通常约7微米至18微米,且更通常约8微米至12微米。覆盖纤维网材料可以具有一定程度的弹性(在断裂时通常、但不一定是100%至200%),并且可塑性变形。
适用于覆盖纤维网的材料可以为吹塑微纤维(BMF)材料,特别是聚烯烃BMF材料,例如聚丙烯BMF材料(包括聚丙烯共混物,以及聚丙烯和聚乙烯的共混物)。制备用于覆盖纤维网的BMF材料的合适工艺在授予Sabee等人的美国专利4,013,816中有所描述。可以通过将纤维收集在光滑表面(通常为表面光滑的筒或旋转收集器)上来形成纤维网—参见授予Berrigan等人的美国专利6,492,286。也可以使用纺粘纤维。
典型的覆盖纤维网可以由聚丙烯或者包含50重量百分比或更多的聚丙烯的聚丙烯/聚烯烃共混物制成。已经发现,这些材料能够给佩戴者带来高度的柔软性和舒适性,并且当过滤材料为聚丙烯BMF材料时,能够在层与层之间不需要粘合剂的情况下保持固定到过滤材料。适于在覆盖纤维网中使用的聚烯烃材料可包括例如单一聚丙烯、两种聚丙烯的共混物、以及聚丙烯与聚乙烯的共混物、聚丙烯与聚(4-甲基-1-戊烯)的共混物、和/或聚丙烯与聚丁烯的共混物。用于覆盖纤维网的纤维的一个例子是由得自埃克森美孚公司(ExxonCorporation)的聚丙烯树脂“Escorene 3505G”制成的聚丙烯BMF,其提供约0.25Pa(25g/m2)的基重,并具有在0.2至3.1的范围内(100根纤维的平均测量值为约0.8)的纤维的纤度。另一种合适的纤维为聚丙烯/聚乙烯BMF(由包含85%的树脂“Escorene 3505G”和15%的同样得自埃克森美孚公司(Exxon Corporation)的乙烯/α-烯烃共聚物“Exact 4023”的混合物制备),其提供约0.25Pa(25g/m2)的基重,且具有约0.8的平均纤维的纤度。适合的纺粘材料得自德国派纳的Corovin GmbH公司(Corovin GmbH(Peine,Germany)),商品名为“Corosoft Plus 20”、“Corosoft Classic 20”和“Corovin PP-S-14”,并且聚丙烯/粘胶纤维梳理材料得自芬兰纳基拉的J.W.Suominen OY公司(J.W.Suominen OY(Nakila,Finland)),商品名为“370/15”。
本发明中所使用的覆盖纤维网优选地在处理之后具有很少的从纤维网表面突出的纤维,并因此具有平滑的外表面。可以在本发明中使用的覆盖纤维网的例子公开于例如授予Angadjivand的美国专利6,041,782、授予Bostock等人的美国专利6,123,077和授予Bostock等人的WO 96/28216A中。
呼吸器部件
带具中所用的一个或多个带可以由多种材料制成,例如热固性橡胶、热塑性弹性体、编织或针织的纱线/橡胶组合、非弹性编织组分等等。所述一个或多个带可以由弹性材料制成,例如弹性编织材料。所述带优选地能够伸长到大于其总长度的两倍并恢复其松弛状态。所述带也可以增加到其松弛状态长度的三倍或四倍,且当移除张力时可恢复到其初始状态而不会对其有任何损坏。因此,弹性极限优选地为不小于带处于其松弛状态时的长度的二倍、三倍或四倍。通常,一个或多个带为约20cm至30cm长、3cm至10mm宽和约0.9cm至1.5mm厚。一个或多个带可作为连续的带从第一拉袢延伸至第二拉袢,或带可以具有多个部分,这些部分可用其他扣件或扣环进一步接合在一起。例如,带可以具有用扣件接合在一起的第一部分和第二部分,当从脸移除面罩主体时,所述扣件能够被佩戴者快速解开。可结合本发明使用的带的实例示于授予Xue等人的美国专利6,332,465中。可用于将带的一个或多个部分接合在一起的紧固或扣紧装置示于例如以下美国专利中:授予Brostrom等人的6,062,221;授予Seppala的5,237,986;以及授予Chien的EP1,495,785A1。带具也可呈可重复使用的滑架或设置在周边的内表面上的粘合剂层的形式。
如上文所述,可以将呼气阀附接到面罩主体,以便于吹扫来自内部气体空间的呼出空气。使用呼气阀可以通过快速清除来自面罩内部的湿热的呼出空气来提高佩戴者的舒适度。例如,参见授予Martin等人的美国专利7,188,622、7,028,689和7,013,895;授予Japuntich等人的美国专利7,428,903、7,311,104、7,117,868、6,854,463、6,843,248和5,325,892;授予Mittelstadt等人的6,883,518;以及授予Bowers的RE37,974。提供合适的压降且可适当地固定到面罩主体的基本上任何呼气阀都可以结合本发明使用,以将来自内部气体空间的呼出空气迅速地传送到外部气体空间。
本发明中所使用的鼻夹本质上可以为有助于提高佩戴者鼻部上方的贴合性的任何额外的部件。由于佩带者脸呈现在鼻部区域中,故鼻夹可用于更好地帮助实现此位置中的正确贴合性。鼻夹可以包括例如柔韧的极软的柔韧性金属(如铝),从而可成形为使面罩在佩戴者鼻部上方及鼻部与脸颊交界处保持所需的贴合关系。适用鼻夹的例子在美国专利5,558,089和Des.412,573(授予Castiglione)中示出。其他鼻夹在美国专利申请12/238,737(提交于2008年9月26日);美国专利公开2007/0044803A1(提交于2005年8月25日);和2007/0068529A1(提交于2005年9月27日)中有所描述。
在不脱离本发明的实质和范围的前提下,可对本发明进行各种修改和更改。因此,本发明并不限于上述内容,而是受以下权利要求书及其任何等同物提及的限制的控制。
本发明也可以在不存在本文未具体描述的任何元件的情况下适当地实施。
将上面引用的所有专利和专利申请(包括背景部分中的那些)全部以引用的方式并入本文中。当在此类并入的文件中的公开内容与上述说明书之间存在冲突或差异时,应以上述说明书为准。
Claims (16)
1.一种过滤面罩呼吸器,所述过滤面罩呼吸器包括:
带具;和
面罩主体,所述面罩主体具有过滤结构,所述过滤结构包含一个或多个褶绉、位于所述一个或多个褶绉内的焊接的标记,所述标记在所述褶绉折叠时处于不可见的位置,所述标记在所述褶绉展开时完全可见。
2.根据权利要求1所述的过滤面罩呼吸器,其中所述标记包括横跨所述褶绉的折叠线延伸的至少一条焊接线。
3.根据权利要求2所述的过滤面罩呼吸器,其中横跨所述褶绉的所述折叠线延伸的所述至少一条焊接线垂直于所述折叠线。
4.根据权利要求3所述的过滤面罩呼吸器,其中垂直横跨所述褶绉的所述折叠线延伸的所述至少一条焊接线为至少1cm长。
5.根据权利要求4所述的过滤面罩呼吸器,其中垂直横跨所述褶绉的所述折叠线延伸的所述至少一条焊接线为至少2cm长。
6.根据权利要求5所述的过滤面罩呼吸器,其中垂直横跨所述褶绉的所述折叠线延伸的所述至少一条焊接线包括至少两条间隔开的平行焊接线。
7.根据权利要求6所述的过滤面罩呼吸器,其中所述标记包括所述过滤面罩呼吸器的制造商的商标。
8.根据权利要求5所述的过滤面罩呼吸器,其中所述标记包括数字、字母或它们的组合。
9.根据权利要求2所述的过滤面罩呼吸器,其中所述过滤结构包括多个层,所述多个层包括过滤层以及第一覆盖纤维网和第二覆盖纤维网,并且其中所述标记为通过将构成所述过滤结构的所述多个层焊接在一起而制成的焊接图案。
10.根据权利要求2所述的过滤面罩呼吸器,其中所述标记包括间隔开0.5mm至5mm的距离的间隔开的平行焊接线,所述间隔开的平行焊接线为至少1cm长,并且其中所述标记为0.5cm至2cm高,最多至0.5cm至4cm宽。
11.根据权利要求2所述的过滤面罩呼吸器,其中所述至少一条焊接线中的单个焊接线或一组平行的焊接线的总宽度为1.5mm至7.0mm。
12.根据权利要求5所述的过滤面罩呼吸器,其中所述标记超声焊接到所述过滤结构中,并且其中所述标记为1cm至2cm高,2cm至3cm宽。
13.根据权利要求6所述的过滤面罩呼吸器,其中每条所述焊接线之间的区域能够被致密成使得所述平行焊接线之间的由非织造材料形成的多个层的厚度小于所述焊接线以外的多个层的厚度。
14.根据权利要求2所述的过滤面罩呼吸器,其中所述面罩主体包括多个横向延伸的褶绉,并且其中在所述多个褶绉中存在标记。
15.根据权利要求2所述的过滤面罩呼吸器,其中所述标记位于横跨所述面罩主体从第一侧延伸到第二侧的褶绉中。
16.一种过滤面罩呼吸器,所述过滤面罩呼吸器包括:
带具;和
面罩主体,所述面罩主体具有包括多个层的过滤结构,所述多个层包括过滤层以及第一覆盖纤维网和第二覆盖纤维网,所述过滤结构还包含一个或多个横向延伸的褶绉、位于所述一个或多个褶绉内的焊接的标记,所述标记在所述褶绉折叠时处于不可见的位置,所述标记在所述褶绉展开时完全可见,其中所述焊接的标记通过将构成所述过滤结构的所述多个层焊接在一起而制成,并且其中所述标记包括至少一条线,所述至少一条线为至少1cm长并且垂直横跨所述褶绉延伸。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180807 Termination date: 20211216 |