CN106559982B - 用于个人保护装置诸如听力保护装置的挂绳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于个人保护装置的挂绳。所述挂绳提供初始长度(L1)。所述挂绳被构造成在拉伸时自行保持拉伸长度(L2)。所述挂绳还被构造成在受热时从拉伸长度(L2)自行转变或自行收缩至恢复长度(L3)。通过这种构造，所述挂绳可由使用者拉伸至其中所述拉伸长度L2接近使用者所需长度的拉伸状态；在使用后，可将所述挂绳收缩至恢复长度L3以供存放。或者，如果所述拉伸长度(L2)长于所述使用者所需的长度，可将所述挂绳收缩至所述恢复状态下的所需长度(即，恢复长度(L3))，然后再穿戴。所述挂绳可由EVA和TPU的聚合物共混物形成。

Description

用于个人保护装置诸如听力保护装置的挂绳

技术领域

本公开涉及个人保护装置。更具体地，本公开涉及用于个人保护装置的挂绳，诸如连接到两个耳塞并维持两个耳塞的挂绳。

背景技术

多种个人保护装置采用或包括挂绳或柔性绳。例如，眼镜、安全帽、呼吸器和通信装置等都常常包括挂绳，该挂绳便于使用者穿戴和/或存放装置。听力保护和噪音衰减装置一般也可包括挂绳。听力保护和噪音衰减装置的使用是众所周知的，并且可获得各种类型的装置，包括但不限于耳罩、半耳装置和耳塞。由于在声音衰减方面的高效性和由此提供的舒适感，耳塞是特别优选的。

耳塞一般包括放置在佩戴者的耳道内以提供所需声音衰减的声音衰减元件。声音衰减元件通常由弹性泡沫材料或柔性橡胶状材料制成。

数种类型的耳塞是已知的。下卷式耳塞通常具有弹性泡沫主体，使用者卷动该主体以减小其直径。直径减小的耳塞主体的一部分随后被插入耳道中，从而在耳道中扩展以充满耳道并提供所需的衰减功能。耳塞主体的其余部分从耳道延伸或突起，并提供用于取出耳塞的柄部。另选地，推入配合杆式耳塞包括弹性主体，该弹性主体具有嵌入其中的刚性或半刚性杆，更常见的情况是，具有从其延伸的刚性或半刚性杆。杆赋予耳塞一定程度的刚性，从而有助于将耳塞主体插入耳道中。在使用期间，推入配合杆式耳塞的暴露的杆部分从耳道延伸或突起，从而提供用于取出耳塞的柄部。

耳塞常常包括附接一对耳塞并在其间延伸的挂绳或绳。挂绳允许使用者在不使用耳塞时将耳塞围绕使用者的颈部悬挂或将耳塞悬挂在其他位置。挂绳也永久性地连接一对耳塞，并且防止耳塞丢失。在其他挂绳式个人保护装置的情况下，所提供的挂绳通常发挥着这些相同的作用。

传统挂绳通常被设计成使得挂绳可永久性地附接到耳塞，并且更具体地，挂绳的每个端部可永久性地附接到耳塞的端部。就下卷式耳塞而言，挂绳可附接到弹性主体的一端。推入配合杆式耳塞一般具有在杆的暴露部分处附接的挂绳。挂绳可以附接到各种类型的耳塞，例如，通过超声波焊接或通过粘合剂粘结。

不论挂绳如何附接到耳塞，挂绳式耳塞对(或其他挂绳式个人保护装置)通常以单个包装件出售。例如，通过挂绳附接的单对耳塞被封装在小型塑料密封包装件中。使用者获取包装件并打开，从而得到挂绳式耳塞对。这样，单对耳塞被方便地提供给使用者，同时可保持封闭包装件中耳塞的卫生。

从大规模生产的角度而言，挂绳式耳塞(或其他挂绳式个人保护装置)的制造商努力选择标准化大小或长度的挂绳，最大程度地满足大多数使用者的预期需求。挂绳式耳塞装置的挂绳一般长24英寸(61cm)，该长度预期超过对于大多数使用者而言足够的长度(例如，将适应由于头部大小、发型、头饰佩戴等产生的耳朵之间的“长”距离)。虽然这种方式可行，但包装具有超长挂绳的挂绳式耳塞需要附加的包装空间并且需要更复杂的流程。另外，制造商选择的标准长度对于一些使用者而言可能太短。

制造商已经尽力提供具有可扩展或可拉伸挂绳的挂绳式耳塞产品。例如，授予Falco的美国专利5,668,354公开了一种连接两个耳塞的一次性可拉伸带。授予Woo的美国专利申请公开2005/0230181公开了一种连接两个耳塞的绳索，使用者施加约15磅的力即可拉伸该绳索。

鉴于以上内容，对诸如挂绳耳塞等长度可调节的挂绳式个人保护装置的任何改进将广受欢迎。

发明内容

根据本公开原理的一些方面涉及用于个人保护装置的挂绳。该挂绳包括包含聚合物(任选地，聚合物共混物)的细长挂绳。绳限定相对的第一端部和第二端部以及将两个相对的端部隔开的长度。挂绳被构造成提供初始状态，在该初始状态下，该长度为初始长度L1。挂绳还被构造成在第一温度T1下从初始状态拉伸时自行保持拉伸状态。拉伸状态下的长度为大于初始长度L1的拉伸长度L2。挂绳还被构造成在加热至第二温度T2时从拉伸状态自行转变到恢复状态。第二温度T2大于第一温度T1。恢复状态下的长度为小于拉伸长度L2的恢复长度L3。通过这种构造，挂绳可由使用者拉伸至其中拉伸长度L2接近使用者所需长度的拉伸状态；在使用后，可将挂绳收缩至恢复长度L3以供存放。或者，如果拉伸长度L2长于使用者所需长度，可将挂绳收缩至恢复状态下的所需长度(即，恢复长度L3)，然后再穿戴。在一些实施方案中，在使用者施加不大于5磅(22N)张力的情况下，挂绳能够拉伸至约初始长度的至少5倍的拉伸长度。在其他实施方案中，当从室温加热至约60℃–70℃的第二温度T2(例如，放置到热水流下面)时，挂绳能够转变到恢复状态。在其他实施方案中，聚合物共混物包含至少两种热塑性弹性体聚合物，例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和热塑性聚氨酯(TPU)。

本公开的其他方面涉及包括挂绳和个人保护组件的挂绳式个人保护装置。挂绳包含聚合物，任选地，聚合物共混物，并且如上所述限定由长度隔开的相对的第一端部和第二端部。个人保护组件附接到挂绳的第一端部和第二端部。在一些实施方案中，个人保护组件包括第一耳塞和第二耳塞，其中第一耳塞附接到挂绳的第一端部，并且第二耳塞附接到挂绳的第二端部。

本公开的其他方面还涉及使用个人保护装置的方法。该方法包括接收包括细长挂绳的个人保护装置。挂绳包含聚合物，任选地，聚合物共混物，并且限定相对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部隔开的长度。利用处于初始状态的挂绳来接收个人保护装置，在该初始状态下，长度是初始长度(L1)。在第一温度T1下将拉伸力施加到挂绳，以将挂绳转变到拉伸状态。在拉伸状态下，挂绳的长度为大于初始长度L1的拉伸长度L2。挂绳自行保持拉伸状态。个人保护装置任选地由使用者用处于拉伸状态的挂绳进行穿戴。将挂绳加热至大于第一温度T1的第二温度T2，其中挂绳从拉伸状态自行转变到恢复状态。在恢复状态下，挂绳的长度为小于拉伸长度L2的恢复长度L3。个人保护装置任选地由使用者用处于恢复状态的挂绳来存放或穿戴。在一些实施方案中，挂绳可反复拉伸至不同的拉伸状态(和所得的拉伸长度)，以及反复导致自行转变到不同的恢复状态(和所得的恢复长度)。

本公开的其他方面还涉及个人听力保护包装制品。该包装制品包括个人听力保护装置和密封包装件。个人听力保护装置包括细长挂绳、第一耳塞和第二耳塞。挂绳包含聚合物，任选地，聚合物共混物，并且限定相对的第一端部和第二端部以及将第一端部和第二端部隔开的长度。挂绳被构造成提供初始状态，在该初始状态下，该长度为初始长度L1。挂绳还被构造成在第一温度T1下从初始状态拉伸时自行保持拉伸状态。拉伸状态下的长度为大于初始长度L1的拉伸长度L2。挂绳还被构造成在加热至第二温度T2时从拉伸状态自行转变到恢复状态。第二温度T2大于第一温度T1。恢复状态下的长度为小于拉伸长度L2的恢复长度L3。第一耳塞附接到挂绳的第一端部，并且第二耳塞附接到挂绳的第二端部。个人听力保护装置包含在密封包装件内。

附图说明

图1是根据本公开原理的包括挂绳的挂绳式个人保护装置的透视图；

图2是图1的挂绳处于初始状态时一部分的放大侧视图；

图3是图1的挂绳处于拉伸状态时一部分的放大侧视图；

图4是图1的挂绳处于恢复状态时一部分的放大侧视图；以及

图5是根据本公开原理的挂绳式个人保护装置包装制品的分解透视图。

具体实施方式

本公开提供了用于个人保护装置(例如个人听力保护装置，诸如一对耳塞)的挂绳。该挂绳为细长主体，该主体限定相对的两个端部以及将端部隔开的长度。在一些实施方案中，挂绳包含聚合物共混物。示例性挂绳可从初始长度拉伸至拉伸长度，并且将自行维持拉伸长度。另外，在受热时，示例性挂绳将从拉伸长度自行转变或自行收缩至恢复长度。通过各种拉伸和/或恢复操作，根据本公开的示例性挂绳允许使用者选择所需长度的挂绳，以穿戴和存放相应的个人保护装置。

根据本公开原理的示例性挂绳式个人保护装置10的一个实施方案在图1中示出。个人保护装置10包括挂绳12和个人保护组件14(一般引用)。各种部件的详细介绍见下文。然而，一般来说，个人保护组件14可呈现多种形式，并且在一些实施方案中，为包括第一听力保护构件16a和第二听力保护构件16b的听力保护装置。听力保护构件16a,16b可为耳塞。可包括或不包括两个离散部件的其他形式同样也可接受(例如，其他听力保护装置、眼镜、安全帽、呼吸器和通信装置等)。无论如何，挂绳12附接到个人保护组件，并且可由使用者从初始状态拉伸至其中挂绳12的长度增加的拉伸状态，并且可从拉伸状态缩短至其中挂绳12的长度减小的恢复状态(与拉伸状态下的长度相比)。

如以上说明所示，挂绳12可描述为具有长度或限定长度，并且被构造成表现出或维持各种状态。图1示出初始状态下的挂绳12，其中“初始状态”参照挂绳12(或个人保护装置10作为一个整体)为最初提供给使用者时的状态。挂绳12为柔性主体，并且限定相对的第一端部20a和第二端部20b。第一端部20a和第二端部20b由挂绳12的长度隔开。无论挂绳12卷曲或挠曲成什么形状，挂绳12的“长度”均参照挂绳12从第一端部20a到第二端部20b的线性长度。除非另有说明，否则为了便于说明，图1示出了卷绕在其自身上的挂绳12。挂绳12的“长度”是挂绳12的连续物理长度，而未必是相对端部20a,20b之间的线性长度(例如，在图1的部分卷绕布置方式中，相对端部20a与20b之间的线性距离小于挂绳12的长度)。挂绳12的“长度”可通过如下方式确定：拉直挂绳12(例如，拉紧挂绳12)，并且测量一般由图2所示的相对端部20a,20b之间的距离。图2表示初始状态下具有初始长度L1的挂绳12。初始长度L1可随着预期的最终使用者所需的特定个人保护组件14(图1)的功能变化而变化，以及根据预期的最终使用者所需的长度变化而变化。例如，对于个人保护组件14为耳塞对16a,16b的非限制性实施方案，挂绳的初始长度L1可任选地在12–36英寸(30–91cm)的范围内，或在18–30英寸(46–99cm)的范围内，或为约24英寸(61cm)。当挂绳12与耳塞对16a,16b一起使用时，其他初始长度L1也为可接受的。另外，对于挂绳12与其他个人保护组件形式一起使用的实施方案，初始长度L1可在上述范围内，或可以更长或更短。

挂绳12可由使用者从初始状态拉伸(或反复拉伸)至一般由图3示出的拉伸状态。作为参照点，挂绳12被构造成提供多个不同的拉伸状态，其中具体拉伸状态如下所述由使用者进行选择并且由挂绳12无故障地(即，挂绳12保持连续且未断开)自行维持拉伸状态进行表征。无论如何，在拉伸状态下，挂绳12具有大于初始长度L1(图2)的拉伸长度L2。例如，拉伸长度L2可为初始长度L1的至少1.5倍、或至少2倍、或至少4倍、或至少5倍、或至少8倍。例如，当初始长度L1为24英寸(61cm)时，挂绳12被构造成无故障地拉伸至至少96英寸(244cm)或更大的拉伸长度。

挂绳12被构造成通过使用者在相对端部20a,20b处或邻近相对端部20a,20b施加的张力(由图3中的箭头“F”指示)从初始状态拉伸至拉伸状态。在一些实施方案中，上述拉伸状态(例如，拉伸长度L2为初始长度L1的至少1.5倍、或至少2倍、或至少4倍、或至少5倍、或至少8倍)在不大于50℃或不大于40℃的温度条件下，由使用者施加不大于5磅或不大于4磅的张力来实现。例如，在一些实施方案中，示例性挂绳12被构造成在室温下通过由使用者对挂绳12施加约5磅的张力成功地转变到5倍于初始长度的拉伸长度L2。

如下面更详细的描述，在一些实施方案中，挂绳12由热塑性弹性体聚合物的聚合物共混物组成，热塑性弹性体聚合物在一些构造中可在移除拉伸力或张力F后表现出固有的微小恢复性或缩短性。本公开所用的短语“拉伸状态”参照使用者发起的拉伸操作完成后挂绳12的状态，包括移除所施加的拉伸力或张力后(例如，使用者用他或她的手在相对端部20a和20b处或邻近相对端部20a和20b抓住挂绳12，手动彼此拉开端部20a，20b以致使挂绳12拉伸，然后释放挂绳12)。本公开的示例性挂绳12自行维持拉伸状态，并且在移除使用者施加的拉伸力或张力F后表现出(如果有的话)收缩性或恢复性。因此，挂绳12自行维持的拉伸长度L2(即，移除拉伸力或张力F后挂绳12的长度)接近由使用者施加的力所赋予的长度(即，紧接移除拉伸力或张力F之前)。挂绳12自行保持与所赋予长度相对相同的拉伸长度L2的能力称为“固定率”R_f，并且通过以下方式确定：测量紧接移除拉伸力或张力之前的挂绳12的长度，然后测量移除拉伸力或张力后的短暂停留时间(例如，3分钟)之后挂绳12的长度。固定率R_f代表固定张力与最大张力之比，并且可表示为如下百分比：

(公式1)R_f＝(ε_f/ε_m)×100，其中：

ε_f＝固定张力＝(L2–L1)/L1，

ε_m＝最大张力＝(施加拉伸力的长度–L1)/L1，

L1＝初始长度，

L2＝拉伸长度(移除拉伸力之后)。

在一些实施方案中，挂绳12被构造成无故障地显著拉伸，并且通过在正常温度(例如，室温)下有限的自行收缩性或自行恢复性来自行维持拉伸长度。例如，在一些实施方案中，挂绳12被构造成在拉伸长度L2不小于初始长度L1的4倍的情况下表现出不小于50％、或不小于60％、或不小于70％、或不小于80％的固定率R_f。

挂绳12还被构造成在受热时从拉伸状态自行转变到恢复状态。一般如图4所示，挂绳12在恢复状态下具有恢复长度L3，其中恢复长度L3小于拉伸长度L2。挂绳12可根据开始拉伸长度L2、高温和在高温中暴露时间的长度而任选地实现多种不同的恢复状态(并且因此恢复长度L3)。在一些实施方案中，挂绳12被构造成在暴露于或经受至少40℃、或至少50℃、或至少60℃、或至少70℃、或50℃–70℃范围内的高温时自行转变到恢复状态。例如，在一些实施方案中，挂绳12在室温下或约室温下(例如，19℃至26℃)被构造成自行维持拉伸状态(并且因此拉伸长度L2)，并且当放置在热水或温度约至少40℃的其他环境中时自行转变到恢复状态。

如下面更详细的描述，在一些实施方案中，挂绳12由热塑性弹性体聚合物的聚合物或聚合物共混物组成，热塑性弹性体聚合物在一些构造中可表现出受热时从拉伸状态收缩或缩小的能力以及在移除热源时自行保持缩短布置方式的形状记忆属性。如本公开所用的短语“恢复状态”参照完成加热操作或周期后挂绳12的状态，包括将挂绳12从高温条件取出之后(例如，使用者将挂绳12暴露于高温中较短时间，然后将挂绳12恢复至正常使用的温度环境(诸如，室温))。本公开的示例性挂绳12自行转变到并且自行维持恢复状态。挂绳12在受热时自行转变到恢复长度L3并且在移除热源后维持恢复长度L3的能力可称为“恢复率”R_R，并且通过以下方式确定：测量紧接将挂绳12暴露于高温前挂绳12的长度，然后测量将挂绳从高温环境中移除后的室温下(例如，22℃)短暂停留时间(例如，5分钟)之后挂绳12的长度。恢复率R_R表示挂绳12在朝初始长度L1恢复或回缩时所经历的张力，并且可根据受热后张力的百分比表示为：

(公式2)R_R＝[(L2–L3)/L2]×100，其中：

L2＝拉伸长度(移除拉伸力之后)，

L3＝恢复长度(受热并停留之后)

在一些实施方案中，挂绳12被构造成在受热时经历显著的恢复或收缩。应当理解，对于挂绳12被构造成无故障地显著拉伸的实施方案，计算得到的挂绳12的恢复率R_R值可在至少一定程度上取决于开始或拉伸长度L2。例如，示例性挂绳12可提供24英寸(61cm)的初始长度L1，并且可成功拉伸至范围在50–100英寸(127–254cm)内的任何拉伸长度L2。与100英寸(254cm)的开始拉伸长度相比，当从50英寸(127cm)的开始拉伸长度测量时，对于此相同挂绳12可确定不同的恢复率R_R(例如，拉伸至50英寸(127cm)的挂绳12的恢复长度可能为30英寸(76cm)，从而得到40％的恢复率R_R，而拉伸至100英寸(254cm)并且经受相同恢复条件的相同挂绳12的恢复长度为31英寸(79cm)，从而得到69％的恢复率R_R)。为了更好地表征挂绳12的恢复属性，在一些实施方案中，按如下方式确定恢复率R_R：首先将挂绳12拉伸至为初始长度L1至少4倍的拉伸长度L2。在这些情况下，在一些实施方案中，挂绳12被构造成在暴露于不小于50℃的温度不超过一分钟后，表现出至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％的恢复率R_R。或者不会更大。

挂绳12在受热时自行收缩或恢复的能力的另一指示因子为形状记忆率R_S，该因子使测量的恢复长度L3与初始长度L1相关。更具体地，形状记忆率R_S代表恢复张力与固定张力之比，并且可表示为如下百分比：

(公式3)R_S＝[(ε_f–ε_R)/ε_f]×100，其中：

ε_f＝固定张力(公式1)，

ε_R＝恢复张力＝|(L1–L3)|/L1，

L1＝初始长度(拉伸之前)，

L3＝加热并停留之后的恢复长度。

在一些实施方案中，示例性挂绳12表现出至少60％、或至少65％、或至少70％的形状记忆率R_S。

回到图1，在一些实施方案中，本公开的示例性挂绳12被构造成通过由聚合物共混物或合金形成挂绳12来满足上述性能标准(例如，拉伸性和恢复率)。在一些实施方案中，聚合物共混物或合金包括至少两种不同的热塑性弹性体，诸如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性烯烃(TPO)、苯乙烯-丁二烯共聚物以及在化合后表现出物理交联性的共聚物，这种物理交联性可实现室温下的显著拉伸和高温下的显著自行恢复或收缩。令人吃惊地发现，由EVA和TPU的聚合物共混物形成挂绳12导致挂绳12能够在室温下用最小张力并经受最小收缩力从初始状态显著拉伸至拉伸状态(例如，拉伸力或张力为4-5磅(18-22N)时，可从24英寸的初始长度L1拉伸至100英寸(254cm)的拉伸长度L2)，并且当经受约60℃至70℃的高温短于一分钟时能够从拉伸状态显著自行恢复至恢复状态(例如，在暴露于高温短于一分钟，任选地不超过30秒后，将从100英寸(254cm)的拉伸长度L2恢复至30英寸(76cm)的恢复长度L3)。在相关实施方案中，示例性聚合物共混物还平衡了促进挂绳12附接到特定个人保护组件14的能力。

对基于任选聚合物共混物的挂绳12而言，可以选择热塑性弹性体组分的比率以改进拉伸和/或恢复属性。例如，在一些实施方案中，令人吃惊地发现，对于形成根据本公开原理的示例性挂绳12而言有用的聚合物共混物或合金包括50重量％至95重量％的EVA和5重量％至50重量％的TPU；或者，聚合物共混物包括60重量％至80重量％的EVA和10重量％至30重量％的TPU。在其他实施方案中，对于形成示例性挂绳而言有用的聚合物共混物包括66重量％至72重量％的EVA和18重量％至22重量％的TPU。令人吃惊地发现，掺入68重量％的EVA和20重量％的TPU的聚合物共混物可生产根据本公开原理的性能良好的挂绳12。在个人保护组件14包括由泡沫材料形成的耳塞对16a,16b的一个非限制性示例中，令人吃惊地发现，以上EVA和TPU的示例性聚合物共混物促进了挂绳12与泡沫耳塞16a,16b之间的粘结剂粘结(这与单独由EVA形成的挂绳不同，单独由EVA形成的挂绳无法简单地与泡沫耳塞通常采用的粘合剂粘结)。就这一点而言，特定配制方法或类型的EVA对于实现本公开的有利性能特性很重要。在一些实施方案中，对于形成本公开的示例性挂绳12而言有用的聚合物和聚合物共混物掺入了包含10％至50％的范围内的醋酸乙烯酯的EVA组分。也可考虑其他量和/或其他热塑性弹性体聚合物成分。在其他实施方案中，本公开的示例性挂绳可任选地由单种聚合物(可以与其他非聚合物材料组合的聚合物)形成。

如上所示，对于形成本公开的挂绳而言有用的任选聚合物共混物可包括这两种(或更多种)热塑性弹性体以外的其他材料或成分。例如，在一些实施方案中，可以小于15重量％的组合重量百分率包括诸如润滑剂、填充剂、颜料等常规添加剂。

本公开的示例性挂绳12可呈现多种形状和形式，同时仍满足上述性能标准(例如，拉伸性和恢复性)。例如，挂绳12可为固体，并且任选地为管状。挂绳12可具有多种截面形状，并且在一些实施方案中(在至少初始状态下)横截面为圆形。在其他实施方案中，挂绳12可具有其他截面形状(在至少初始状态下)，诸如椭圆、三角形、矩形(包括正方形)、复杂形状等。根据本公开的原理，挂绳12的横截面大小或面积也可呈现多种尺寸，并且任选地根据特定个人保护组件14来选择。例如，在个人保护组件14包括耳塞对16a,16b的情况下，挂绳12的截面直径(或其他主要尺寸)小于耳塞16a,16b的大小，例如，小于约0.01-1英寸(0.25-25mm)。其他尺寸也在本公开的设想范围内并且也是可接受的。

在一些实施方案中，挂绳12可通过常规的聚合物挤压工艺形成，例如，单螺杆挤压、双螺杆挤压、批量混合等。从更一般的意义上来讲，对于挂绳12由聚合物共混物形成的实施方案，热塑性弹性体聚合物组分可以颗粒状提供并与任何其他任选的粉末成分干混。将混合物进料至在规定工作温度下运行的熔融混合器(持续式或批量式)。将这些成分在规定温度下进行熔融混合和共混，直至实现所需程度的混合。所得的混合物以缩小为颗粒状的大小排出。颗粒在常规式干燥器中进行干燥。然后将干燥的颗粒状聚合物共混物挤压成挂绳12，例如使用具有线型模具的单螺杆挤压机进行挤压。普通技术人员已知的其他制造技术(例如，模压)同样可接受。

在一些实施方案中，挂绳12和个人保护组件14分别形成，并且任选地，可在相对端部20a和20b中的一者或两者处结合一个或多个特征结构(例如，环形)，用于促进与个人保护组件14的组装或附接。在其他实施方案中，相对端部20a和20b没有表现出任何与挂绳12的其余部分不同的形状或特征。可以最终组装形式向最终使用者提供挂绳式个人保护装置10(例如，挂绳端部20a和20b预先附接到个人保护组件14)。或者，挂绳12和个人保护组件14可被构造用于由最终使用者彼此附接(例如，挂绳12和个人保护组件14分别提供给使用者)。在其他实施方案中，挂绳12可与个人保护组件14一体形成(例如，对于个人保护组件14包括耳塞16a,16b的任选实施方案，挂绳12可与耳塞16a,16b作为单个均质主体一体形成)。

如上所示，本公开不限于特定类型或形式的个人保护组件14。对于个人保护组件14是或包括第一耳塞16a和第二耳塞16b的任选实施方案，耳塞16a,16b可以相同并且可呈现多种外形。例如，对于图1的示例性实施方案，耳塞16a,16b均为下卷式弹性泡沫耳塞。其他形式同样可接受，诸如推入配合杆式耳塞、预模压聚合物凸缘式耳塞或任何其他所需的耳塞类型。第一端部20a和第二端部20b分别附接到第一耳塞16a和第二耳塞16b，例如，通过超声波焊接、粘合剂粘结、机械粘结、机械连接等。对于耳塞16a,16b为推入配合杆式耳塞的实施方案，第一端部20a和第二端部20b可形成或成型为生成附接到相应耳塞16a,16b的环形。类似的附接技术可用于附接挂绳12与其他类型的个人保护组件14(例如，第一端部20a和第二端部20b可分别附接到相对的太阳穴件；可附接到安全帽等提供的多种结构)。

不论个人保护组件14的具体形式或挂绳12与组件的附接方式如何，使用本公开的挂绳式个人保护装置10的任选方法包括使用者通过处于初始状态(和所得的初始长度L1)的挂绳12接收挂绳式个人保护装置10。在一些情况下，初始长度L1是适合最终使用者或最终使用者所需的长度，并且最终使用者随后可如预期一样简单地穿戴上挂绳式个人保护装置10(例如，将耳塞16a,16b分别插入使用者的耳道，并且将挂绳12定位在使用者脖子后面)。在其他情况下，使用者可能认为初始长度L1太短。在这些情况下，在使用者的正常工作环境中(例如，等于或约为室温时)，使用者在第一端部20a处或邻近第一端部20a一只手抓住挂绳12，并且在第二端部20b处或邻近第二端部20b另一只手抓住挂绳12。然后使用者对挂绳12施加张力或拉伸力，将端部20a和20b彼此拉开，致使挂绳12拉伸至拉伸状态，例如，通过施加约4-5磅(18–22N)的力。拉伸过程持续，直至挂绳12被使用者拉伸至所需或所选长度。在一些情况下，使用者将对通过此种方式实现的拉伸长度L2感到满意，然后穿戴挂绳式个人保护装置10(其中挂绳12自行保持拉伸长度L2)。在其他情况下，使用者可能发现通过此种方式实现的拉伸长度L2太长。在这些情况下，使用者使挂绳12经受或暴露于高温中，例如至少50℃(例如，使用者将挂绳12放置到热水盆或热水流中)。挂绳12从拉伸状态自行转变到恢复状态，从而发生长度收缩。使用者可任选地使挂绳12经受相对较短时间(例如，30秒)的高温，以便控制或减小长度收缩率。在一些情况下，使用者将对通过此种方式实现的恢复长度L3感到满意，然后如预期一样穿戴个人保护装置(其中挂绳12自行保持恢复长度L3)。在其他情况下，使用者需要不同的挂绳长度，并且可使挂绳12经受一次或更多次如上所述的拉伸和/或恢复操作，直至使用者最终对所实现的长度感到满意。使用个人保护装置后，使用者可使挂绳12经受或暴露于上述高温中，致使挂绳12自行转变到恢复长度L3，恢复长度L3约等于初始长度L1，或任选地与初始长度L1相等或甚至小于初始长度L1。然后可方便地存放挂绳式个人保护装置10(挂绳12占据最小空间)以备下次使用。就这一点而言，挂绳12可随后反复经受上述拉伸和/或恢复操作以备下次使用。

在一些实施方案中，本公开的挂绳式个人保护装置10可以包装形式提供给使用者。例如，图5示出了根据本公开原理的个人保护装置包装制品100的一个实施方案，并且包括上述挂绳式个人保护装置10以及密封包装件102。为了便于说明，从图5的角度来看，挂绳式个人保护装置10在包装件102外面示出，应当理解，最终使用者收到时，挂绳式个人保护装置10密封在包装件102内。对于挂绳个人保护装置10为挂绳式耳塞产品的实施方案，包装件102的大小可任选地小于与常规挂绳式耳塞包装有关的大小。例如，一些常规包装的挂绳式耳塞制品包括长24英寸的挂绳；相应的包装件必须足够大以容纳该长度。包括本公开的示例性挂绳12的挂绳式耳塞装置具有例如12英寸(30cm)的初始长度L1，并且可拉伸至24英寸(61cm)的拉伸长度L2。因此，包括本公开的示例性挂绳12的挂绳式耳塞装置“适用于”与常规挂绳式耳塞装置相同的使用者，而在初始状态下占据明显更少空间；因此，与常规挂绳式耳塞装置相关联的包装件相比，包装件102可以小很多，并且将挂绳式耳塞装置装入包装件所需的制造步骤更加简单。

实施例和比较例

将参照以下详细的非限制性实施例和比较例来进一步描述本公开的特性、操作和优点。提供这些实施例和比较例以进一步说明本公开各种具体的和例示性的实施方案和技术。然而，应当理解，可在不脱离本公开范围的前提下进行多种变型和修改。

测试方法

使用Instron 5967 Universal测试仪器执行下列连续测试步骤，确定拉伸性(或拉伸的容易程度)、固定性和恢复率参数。

首先如下所述制备挂绳样品，并将样品切割至初始长度。测量并记录挂绳样品的初始长度和直径。通过将两个仪器夹具附接到挂绳样品来将挂绳样品放置到Instron测试仪器中。测试夹具由50.8mm的夹持距离隔开，并且在挂绳样品上标记夹具的位置。50.8mm的初始夹持距离指定为所有测试样品的原始长度L_O。随后参照挂绳样品上的两个夹具标记之间的距离来测量所有长度。

操作测试仪器，以使挂绳样品在室温下(22.7℃，50％相对湿度)经受恒定速率(例如，300％/分钟)的拉伸力或张力。以恒定速率将挂绳样品拉伸至预定长度。通过参照特定挂绳样品材料的预期断裂延伸率来确定为每个挂绳样品选择的预定长度。挂绳样品由测试仪器以预定长度支承3分钟，并记录预定长度(L_MAX)。一段3分钟的支承时间过后，操作测试仪器，以使夹具回到其原始位置。记录拉伸和支承操作期间Instron测试仪器显示的对挂绳样品施加的最大负荷(“Max Load”)，正如测试仪器确定100％的模量一样。

一段3分钟的停留/恢复时间(室温下)过后，测量并记录两个夹具标记之间的拉伸挂绳样品的长度L_S。

然后将拉伸的挂绳置于加热到70℃(50％相对湿度)的烘箱中1分钟。将挂绳样品从烘箱中取出，并在室温下(22.7℃，50％相对湿度)停留/恢复5分钟。一段5分钟的恢复时间过后，测量并记录加热周期L_HC之后挂绳样品上夹具标记之间的距离。

实施例1

根据本公开原理的示例性挂绳由EVA和TPU的聚合物共混物形成。实施例1中的聚合物共混物包括：以商品名“Ateva 2810A(28％VA)”从AT塑料公司(AT Plastics)购买的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；和以商品名“Elastollan 1180A”从巴斯夫公司(BASF)购买的热塑性聚氨酯(TPU)；以及以商品名“Omyacarb 3”从欧米亚公司(Omya)购买的加工助剂CaCO₃、从斯百全化学公司(Spectrum Chemical)购买的加工助剂硬脂酸钙和从EMC塑料公司(EMCplastics)购买的EVA着色剂，各组分的重量百分比列于下表1中。将混合物加工成干燥的颗粒状，这些颗粒可随后通过具有线型模具的单螺杆挤压机挤压成挂绳。

表1

材料	重量％
		EVA	68
TPU	20
		CaCO<sub>3</sub>	10
硬脂酸钙	1
		EVA着色剂	1

比较例C1–C3：

将第一比较挂绳样品C1制备成挤出长度的聚(氯乙烯)。将第二比较挂绳样品C2制备成挤出长度的热塑性聚氨酯(TPU)，热塑性聚氨酯以商品名“Elastollan 1180A”购自巴斯夫公司(BASF)。将第三比较挂绳样品C3制备成挤出长度的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，乙烯醋酸乙烯酯以商品名“Ateva 2810A(28％VA)”购自AT塑料公司(AT Plastics)。

结果

实施例1和比较例C1–C3均需符合上述测试方案，并且记录的结果如表2所示。

表2

固定率R_f、恢复率R_R和形状记忆率R_S根据上述公式1–3进行计算，正如各种张力值的计算方式一样。计算值在下表3中示出。

表3

测试结果显示，实施例1中的示例性挂绳的表现符合本公开的原理。轻松地拉伸实施例1的示例性挂绳，移除拉伸力之后挂绳容易自行维持拉伸长度，并且短时间暴露于高温下之后挂绳自行转变到具有收缩长度的恢复状态。100％的模量(或抗屈强度)值表示挂绳样品可被拉伸的容易程度，实施例1示出的100％的模量值表示样品挂绳可由使用者轻松地拉伸。此外，发现实施例1中的挂绳很容易与泡沫耳塞用粘合剂粘结。据信，如果真的粘结挂绳与耳塞，比较例C-3(仅含EVA)无法很容易用通常采用的粘合剂将泡沫耳塞与挂绳式泡沫耳塞粘结在一起。

挂绳、挂绳式个人保护装置、挂绳式个人保护装置包装制品和本公开的方法提供了比早期设计更显著的改进。使用者被赋予以下能力：通过拉伸和/或收缩挂绳，手动操控挂绳至基本上任何所需长度。在使用后，可将挂绳收缩至很小体积，从而便于存放和下次使用。本公开的示例性挂绳可比通常与个人保护包装装置一起提供的挂绳更短，因此节省包装空间并减少加工步骤。

上述详细说明和实施例仅为了清楚理解本发明。上述详细说明和实施例不应理解为不必要的限制。对本领域的技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本公开范围的情况下，可对实施方案作出许多改变。相对于上述任何实施方案描述的任何特征或特性可被单独地结合或者与任何其他特征或特性组合，并且仅为清楚起见而按照上述顺序和组合来呈现。因此，本公开的范围不应限于本文所述的精确细节和结构，而是应当由权利要求的文字所描述的结构和那些结构的等同物进行限定。

Claims (26)

1.一种个人保护装置挂绳，包括：

包含聚合物共混物的细长挂绳，所述挂绳限定相对的第一端部和第二端部以及将所述第一端部和所述第二端部隔开的长度；

其中所述挂绳被构造成提供初始状态，在所述初始状态下，所述长度为初始长度(L1)；

并且其中所述挂绳被构造成在第一温度(T1)下从所述初始状态拉伸时自行保持拉伸状态，所述拉伸状态下的长度为大于L1的拉伸长度(L2)；

并且其中所述挂绳被构造成在加热至大于T1的第二温度(T2)时从所述拉伸状态自行转变到恢复状态，所述恢复状态下的长度为小于L2的恢复长度(L3)，

其中所述聚合物共混物包含介于50重量％和95重量％之间的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和介于5重量％和50重量％之间的热塑性聚氨酯(TPU)。

2.根据权利要求1所述的挂绳，其中T1不大于50℃，并且其中T2不小于60℃。

3.根据权利要求2所述的挂绳，其中T1不大于30℃。

4.根据权利要求1所述的挂绳，其中L2不小于2×L1，并且其中L3不大于1.5×L2。

5.根据权利要求1所述的挂绳，其中L2不小于3×L1。

6.根据权利要求1所述的挂绳，其中L2不小于5×L1，并且其中L3不大于4×L2。

7.根据权利要求6所述的挂绳，其中所述挂绳被构造成在加热至T2不超过一分钟的时间段时从所述拉伸状态自行转变到所述恢复状态。

8.根据权利要求7所述的挂绳，其中T2在60℃–80℃的范围内。

9.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述挂绳表现出至少60％的形状记忆率R_S。

10.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述挂绳被构造成在经受不超过5磅的张力时转变到所述拉伸状态，其中L2不小于5×L1。

11.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述挂绳表现出不小于50％的固定率R_f。

12.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述聚合物共混物还包含选自以下的材料：热塑性烯烃(TPO)和苯乙烯-丁二烯共聚物。

13.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述聚合物共混物包含介于60重量％和80重量％之间的EVA以及介于10重量％和30重量％之间的TPU。

14.根据权利要求1所述的挂绳，还包括附接到所述第一端部的第一听力保护构件。

15.根据权利要求14所述的挂绳，还包括附接到所述第二端部的第二听力保护构件。

16.根据权利要求15所述的挂绳，其中所述第一听力保护构件和所述第二听力保护构件为耳塞。

17.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述第一端部附接到选自以下的个人保护装置：耳塞、眼镜、安全帽、呼吸器和通信装置。

18.根据权利要求1所述的挂绳，其中所述第一端部附接到选自以下的个人保护装置：听力保护装置。

19.一种个人保护装置，包括：

包含聚合物共混物的细长挂绳，所述挂绳限定相对的第一端部和第二端部以及将所述第一端部和所述第二端部隔开的长度；

其中所述聚合物共混物包含介于50重量％和95重量％之间的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和介于5重量％和50重量％之间的热塑性聚氨酯(TPU)；

其中所述挂绳被构造成提供初始状态，在所述初始状态下，所述长度为初始长度(L1)；

并且其中所述挂绳被构造成在第一温度(T1)下从所述初始状态拉伸时自行保持拉伸状态，所述拉伸状态下的长度为大于L1的拉伸长度(L2)；

并且其中所述挂绳被构造成在加热至大于T1的第二温度(T2)时从所述拉伸状态自行转变到恢复状态，所述恢复状态下的长度为小于L2的恢复长度(L3)；和

附接到所述第一端部和所述第二端部的个人保护组件。

20.根据权利要求19所述的个人保护装置，其中所述个人保护组件包括附接到所述第一端部的第一听力保护构件和附接到所述第二端部的第二听力保护构件。

21.根据权利要求20所述的个人保护装置，其中所述第一听力保护构件和所述第二听力保护构件各自为耳塞。

22.一种使用个人保护装置的方法，包括：

接收个人保护装置，所述个人保护装置包括：

包含聚合物共混物的细长挂绳，所述挂绳限定相对的第一端部和第二端部以及将所述第一端部和所述第二端部隔开的长度；

其中所述聚合物共混物包含介于50重量％和95重量％之间的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和介于5重量％和50重量％之间的热塑性聚氨酯(TPU)；并且

其中接收步骤包括处于初始状态的所述挂绳，在所述初始状态下，所述长度为初始长度(L1)；

在第一温度(T1)下将拉伸力施加到所述挂绳，以使所述挂绳转变到拉伸状态；

其中所述拉伸状态下的长度为大于L1的拉伸长度(L2)，并且所述挂绳自行保持所述拉伸状态；以及

加热所述挂绳至大于T1的第二温度(T2)；

其中所述加热步骤包括所述挂绳从所述拉伸状态自行转变到恢复状态，并且其中所述恢复状态下的长度为小于L2的恢复长度(L3)；

用处于所述拉伸状态的所述挂绳来穿戴所述个人保护装置，其中所述方法用于非治疗目的。

23.根据权利要求22所述的方法，其中T1小于50℃，并且其中T2介于60℃和80℃之间。

24.根据权利要求22所述的方法，其中加热所述挂绳的步骤包括将所述挂绳置于热水中。

25.根据权利要求22所述的方法，其中在加热所述挂绳的步骤之后，所述方法还包括：

在小于T2的温度下将第二拉伸力施加到所述挂绳，以使所述挂绳转变到第二拉伸状态；

其中所述第二拉伸状态下的长度为至少2×L3的第二拉伸长度(L4)；以及

在施加第二拉伸力的步骤之后，将所述挂绳加热至大于T1的温度；

其中在施加第二拉伸力的步骤之后加热所述挂绳的步骤包括所述挂绳从所述第二拉伸状态自行转变到第二恢复状态，并且其中所述第二恢复状态下的长度为小于L4的第二恢复长度(L5)。

26.一种个人听力保护包装制品，包括：

个人听力保护装置，所述个人听力保护装置包括：

包含聚合物共混物的细长挂绳，所述挂绳限定相对的第一端部和第二端部以及将所述第一端部和所述第二端部隔开的长度，

其中所述聚合物共混物包含介于50重量％和95重量％之间的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和介于5重量％和50重量％之间的热塑性聚氨酯(TPU)；

其中所述挂绳被构造成提供初始状态，在所述初始状态下，所述长度为初始长度(L1)，

并且其中所述挂绳被构造成在第一温度(T1)下从所述初始状态拉伸时自行保持拉伸状态，所述拉伸状态下的长度为大于L1的拉伸长度(L2)，

并且其中所述挂绳被构造成在加热至大于T1的第二温度(T2)时从所述拉伸状态自行转变到恢复状态，所述恢复状态下的长度为小于L2的恢复长度(L3)，

附接到所述第一端部的第一耳塞，

附接到所述第二端部的第二耳塞；和

包括所述个人听力保护装置的密封包装件。

Images