CZ26314U1 - Jednorázový ochranný oděv - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká jednorázového ochranného oděvu, který obsahuje vnitřní nosnou textilní vrstvu.

Dosavadní stav techniky

V současné době se používá řada různých typů ochranných oděvů, určených pro ochranu uživatele před biologickými nečistotami (například bakteriemi) a/nebo mechanickými nečistotami (například prachem, kapkami technických kapalin, apod.). Jejich nevýhodou je, že díky používaným materiálům mají při splnění požadavku vysoké míry ochrany uživatele velmi nízkou až nulovou paropropustnost, takže například neumožňují odvod vlhkosti a tepla od těla uživatele, a díky tomu je jejich použití značně nekomfortní, a naopak, při splnění požadavku dobré paropropustnosti a vysokého komfortu užívání mají jen velmi malou efektivitu při záchytu biologických a/nebo mechanických nečistot, která není pro řadu oborů dostatečná.

Cílem technického řešení tak je navrhnout jednorázový ochranný oděv, který by kombinoval vysokou míru ochrany uživatele, resp. vysokou efektivitu záchytu biologických a/nebo mechanických nečistot, s dobrou prodyšností a vysokým komfortem užívání.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení se dosáhne jednorázovým ochranným oděvem, který obsahuje vnitřní nosnou textilní vrstvu, jehož podstata spočívá v tom, že na vnějším povrchu vnitřní nosné textilní vrstvy je uložena vrstva polymemích nanovláken, která je s ní bodově a/nebo plošně spojená. Tato vrstva přitom představuje funkční vrstvu ochranného oděvu, když díky velikosti svých mezivlákenných prostorů spolehlivě brání průniku biologických a/nebo mechanických nečistot, a přitom je současně průchozí pro vodu v plynném stavu, která jí proniká na principu difúze. Díky tomu jednorázový ochranný oděv podle technického řešení kombinuje vysokou míru ochrany uživatele s vysokou mírou komfortu.

Nejvyššího komfortu se pak dosáhne v případě, kdy je vnitřní nosná textilní vrstva hydrofílní, takže dobře odvádí pot z povrchu těla uživatele do dalších vrstev oděvu.

Vrstva polymemích nanovláken má plošnou hustotou s výhodou v intervalu 0,1 až 20 g/m2, a v případě potřeby může obsahovat alespoň jednu aktivní látku, která je zakomponována v materiálu nanovláken ve formě nanočástic a/nebo částic a/nebo je uložena na vrstvě polymemích nanovláken ve formě impregnace nebo fdmu.

Aby při používání ochranného oděvu podle technického řešení nedošlo k mechanickému poškození vrstvy polymemích nanovláken je dále výhodné, pokud je alespoň na její části uložena krycí vrstva, tvořená například tkaninou, pleteninou, netkanou textilií, nebo plastovou mřížkou/síťkou nebo perforovanou fólií, která je bodově a/nebo plošně propojena alespoň s vrstvou polymemích nanovláken.

Příklady uskutečnění technického řešení

Jednorázový ochranný oděv podle technického řešení je vytvořen z materiálu, který obsahuje nosnou textilní vrstvu a na ní uloženou vrstvu polymemích nanovláken, která může být v případě potřeby alespoň částečně překryta krycí textilní nebo netextilní vrstvou.

Nosná textilní vrstva přitom poskytuje ochrannému oděvu požadované mechanické vlastností a současně chrání vrstvu polymemích nanovláken před mechanickým poškozením, zejména oděrem. Vzhledem k tomu, že tvoří vnitřní povrch ochranného oděvu, který je při použití ochranného oděvu alespoň částečně v kontaktu s pokožkou uživatele, je výhodné, pokud je vytvořena z

- 1 CZ 26314 U1 textilie příjemné na dotek. Kromě toho je dále výhodné, nikoliv však nezbytné, pokud má současně díky své struktuře a/nebo materiálu a/nebo finální úpravě vhodné hydrofílní vlastnosti a je tak schopna odvádět pot z povrchu těla uživatele. V různých variantách může být nosná textilní vrstva tvořena libovolnou textilií, jako například tkaninou (vč. fleece), pleteninou, netkanou textilií, atd. z přírodních vláken (například bavlna, vlna, apod.) nebo syntetických vláken (například polyamid, polyester, apod.) nebo jejich směsí.

Vrstva polymemích nanovláken pak představuje funkční vrstvu ochranného oděvu, neboť díky velikosti svých mezivlákenných prostorů (cca 50 nm) brání, dle použití ochranného oděvu, průniku biologických nečistot (například bakterií) a/nebo mechanických nečistot (částic prachu, kapiček technických kapalin, apod.) z vnějšího prostředí k tělu uživatele, případně průniku biologických nečistot z těla uživatele do vnějšího prostředí. Současně je však průchozí pro vodu v plynném stavu, která jí proniká na principu difúze, takže nebrání odparu potu zachyceného v nosné textilní vrstvě a přispívá tak k vysokému komfortu užívání ochranného oděvu.

Vhodným materiálem nanovláken je přitom zejména polyamid 6, polyamid 6.6, polyuretan, polyvinylalkohol, polyester, polyvinyliden fluorid, atd., případně směs nanovláken alespoň dvou z nich. Její plošná hmotnost se dle potřeby a uvažované aplikace pohybuje v intervalu 0,1 až 20 g/m², avšak v případě nutnosti může být i vyšší. V závislosti na uvažovaném použití může vrstva polymemích nanovláken také obsahovat vhodnou aktivní látku, jako například biologicky aktivní látku pro ničení, nebo alespoň oslabování zachycených mikroorganismů, katalyzátor, pohlcovač vlhkosti a/nebo zápachu, apod., případně vhodnou kombinaci alespoň dvou aktivních látek. Tato aktivní látka/látky je bud zakomponována přímo v materiálu polymemích nanovláken, například ve formě (nano) částic, a to například způsobem dle CZ 300797, a/nebo je na vrstvě polymemích nanovláken nanesena například ve formě impregnace nebo filmu. Vhodnou biologicky aktivní látkou je například stříbro nebo jeho sloučeniny, neboť to nemá žádné nežádoucí vedlejší účinky.

Vrstvu polymemích nanovláken lze připravit kterýmkoliv ze známých způsobů pro výrobu polymemích nanovláken založených na libovolném chemickém a/nebo fyzikálním principu. Nejvhodnějším z nich je však elektrostatické zvlákňování s využitím zvlákňovací elektrody protáhlého tvaru například ve tvaru válce (viz například EP 1673493), nebo statické nebo pohybující se struny (viz například EP 2059630 nebo EP 2173930), neboť při něm se aktuálně dosahuje nejvyšší rovnoměrnosti vyrobené vrstvy polymemích nanovláken ve všech směrech, která je pro výrobu ochranného oděvu žádoucí. Tento způsob elektrostatického zvlákňování je komerčně využíván v technologii Nanospider™ společnosti Elmarco s.r.o. Polymemí nanovlákna se přitom mohou ukládat přímo na povrch nosné textilní vrstvy uložené nebo vedené v elektrickém poli mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou elektrodou. Pokud se při tomto postupu nedosáhne dostatečné pevnosti a odolnosti uložení vrstvy polymemích nanovláken na nosné textilní vrstvě, případně pokud se vrstva polymemích nanovláken vytváří odděleně, je výhodné obě vrstvy dodatečně spojit. K jejich spojení lze mj. použít například postup popsaný v CZ PV 2009-148, CZ PV 2009-149, nebo CZ 2010-373, u kterého se na jednu z vrstev nanese pojivo, které následně pronikne do vrstvy polymemích nanovláken, takže po zatuhnutí zasahuje alespoň do části její tloušťky a obaluje část jejich nanovláken. Dle požadavků a předpokládaného určení pak může být vrstva polymemích nanovláken k nosné textilní vrstvě připojena pouze bodově a/nebo alespoň v části její plochy, a to například prostřednictvím vhodného pojivá, s výhodou tavného, které se na nosnou textilii nanese například metodou hlubotisku, nebo jiným známým způsobem, například sprejováním, nástřikem, atd., případně které je v ní uloženo jako součást jejich vláken, nebo se s ní spojí jiným mechanickým způsobem, jako například sešitím, apod. Tím se zabrání zejména odírání, resp. prodření vrstvy polymemích nanovláken při vzájemném pohybu vrstev ochranného oděvu. V případě nutnosti jsou vytvořené spoje s výhodou opatřeny některou ze známých úprav pro zvýšení jejich hydrostatické odolnosti, aby přes ně nedocházelo k nežádoucímu průniku vody nebo jiné tekutiny v kapalném stavu a/nebo vodou či jinou tekutinou nesených mikroorganismů. Vhodnou variantou uložení pojivá v nosné textilní vrstvě je pak použití bikomponentních vláken, která obsahují například jádro z polypropylenu a plášť nebo úseky z

-2 CZ 26314 U1 polyetylénu, který se během laminace taví a spojuje nosnou textilní vrstvu s vrstvou polymemích nanovláken. Nosná textilní vrstva je přitom z těchto vláken vytvořena, nebo je ve své struktuře obsahuje jako jednu ze svých součástí.

I když je pro některé aplikace dostatečné použití ochranného oděvu, který obsahuje pouze nosnou textilní vrstvu a vrstvu polymemích nano vláken, je ve většině variant výhodnější, pokud je na vrstvě polymemích nano vláken uložena krycí vrstva, která ji z vnějšku chrání před mechanickým poškozením, zejména oděrem. V různých variantách přitom může být krycí vrstva tvořena libovolnou textilií, jako například tkaninou (vě. fleece), pleteninou, netkanou textilií, atd. z přírodních vláken (například bavlna, vlna, hrubší rostlinná vlákna, apod.) nebo syntetických vláken (například polyamid, polyester, apod.) nebo jejich směsí, nebo netextilním flexibilním materiálem, který je prodyšný, jako například plastovou mřížkou/síťkou, perforovanou fólií, apod. Krycí vrstva přitom může být uložena na celém vněj ším povrchu vrstvy polymemích nanovláken, nebo jen na některých jejích částech, které jsou při použití ochranného oděvu podle technického řešení vystaveny nadměrnému namáhání/oděru, jako například v oblasti kolen a/nebo loktů uživatele, apod.

Krycí vrstva je s alespoň jednou další vrstvou ochranného oděvu spojena pouze bodově, nebo alespoň v části své plochy, a to například prostřednictvím vhodného pojivá, laminováním, sešitím, apod., čímž se zabrání zejména odírání, resp. prodření vrstvy polymemích nanovláken při vzájemném pohybu vrstev kompozitu. Ve specifické variantě je pak krycí vrstva vytvořena z bikomponentních vláken, neboje ve své struktuře obsahuje jako jednu ze svých součástí. Kromě toho může krycí vrstva, zejména pokud je tvořena textilií, sloužit jako podkladový materiál při výrobě nanovláken elektrostatickém zvlákňování, takže je uložená nebo vedená v elektrickém poli mezi zvlákňovací elektrodou a sběrnou elektrodou a vrstva nanovláken se ukládá přímo na její povrch. Pokud se při tom nedosáhne dostatečné pevnosti a odolnosti uložení vrstvy polymerních nanovláken, je možné obě vrstvy dodatečně spojit některým z výše popsaných způsobů. K takto vytvořenému kompozitu se následně připojuje nosná textilní vrstva.

Při použití krycí vrstvy je nej vhodnější, pokud jsou všechny vrstvy materiálu vzájemně propojeny, aby nedocházelo k jejich vzájemnému posunu nebo odchlípnutí některé z nich.

V dalších variantách provedení může být ochranný oblek podle technického řešení doplněn dalšími vrstvami materiálu, například pro jeho zvýšení tepelné izolace a/nebo odolnosti a/nebo jiných užitných vlastností, vč. alespoň jedné další vrstvy polymemích nanovláken.

Jednorázový ochranný oděv podle technického řešení může být vytvořen jako jednodílný overal (dle požadavků s kapucí a/nebo rukavicemi a/nebo návleky na nohy, nebo bez), nebo jako vícedílný oděv tvořený například oddělenou halenkou a kalhotami. Ve specifické variantě provedení určené zejména pro pacienty a osoby se sníženou pohyblivostí může být každý z dílů oděvu vytvořen ze dvou shodných a vzájemně zaměnitelných dílů, které jsou na svém obvodu opatřeny shodně rozmístěnými prostředky pro opakované vzájemné spojování a oddělování, dle CZ 303592.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Jednorázový ochranný oděv, který obsahuje vnitřní nosnou textilní vrstvu, vyznačující se tím, že na vnějším povrchu vnitřní nosné textilní vrstvy je uložena vrstva polymerních nanovláken, která je s ní bodově a/nebo plošně spojená.
2. 2. Jednorázový ochranný oděv podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní nosná textilní vrstva je hydrofilní.

   -3 CZ 26314 U1
3. 3. Jednorázový ochranný oděv podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vrstva polymemích nanovláken má plošnou hustotou 0, 1 až 20 g/m².
4. 4. Jednorázový ochranný oděv podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující s e t í m , že vrstva polymemích nanovláken obsahuje alespoň jednu aktivní látku.
5. 5 5. Jednorázový ochranný oděv podle nároku 4, vyznačující se tím, že alespoň jedna aktivní látka je zakomponována v materiálu nanovláken ve formě nanočástic a/nebo částic a/nebo je uložena na vrstvě polymemích nanovláken ve formě impregnace nebo filmu.
6. 6. Jednorázový ochranný oděv podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň na části vrstvy polymemích nanovláken je uložena krycí vrstva, ío která je bodově a/nebo plošně propojena alespoň s vrstvou polymemích nanovláken.
7. 7. Jednorázový ochranný oděv podle nároku 6, vyznačující se tím, že krycí vrstva je tvořena textilií ze skupiny tkanina, pletenina, netkaná textilie.
8. 8. Jednorázový ochranný oděv podle nároku 6, vyznačující se tím, že krycí vrstva je tvořena prodyšným netextilním materiálem ze skupiny plastová mřížka/síťka, perforovaná

   15 fólie.