CZ35400U1

CZ35400U1 - Prostředek určený pro ochranu respiračních cest

Info

Publication number: CZ35400U1
Application number: CZ202138768U
Authority: CZ
Inventors: Adéla Kotzianová; Zuzana Hrubá; Štěpán Vondrovic; Marek Pokorný; Vladimír Velebný
Original assignee: Contipro A.S.
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-09-14

Description

Prostředek určený pro ochranu respiračních cest

Oblast techniky

Technické řešení se týká prostředku, tedy filtračního materiálu, určeného pro ochranu respiračních cest, který kombinuje netkané textile typu spunbond (SB), meltblown (MB) a nanovlákna (NV) a jemně perforovanou folii (PF). Filtrační materiál je určen pro další zpracování do formy respirátoru.

Dosavadní stav techniky

V případě respirátorů je filtrace tradičně zprostředkována kombinací netkaných textilií. Tato média lze definovat jako tkané či netkané membrány s pórovitou strukturou připravené textilní technologií. Tyto textilie jsou nejčastěji připraveny metodami spunbond (SB) a meltblown (MB), pro přípravu se nejčastěji využívá polyesteru (PES) či polypropylenu (PP), přičemž průměr vláken se pohybuje v mikrometrové škále a vlákna tvoří póry, kterými snadno proniknou částice menší než 0,5 pm a filtrační účinnost je tak velmi nízká. Tradičně se proto filtrační účinnost zvyšuje vrstvením jednotlivých textilií, čímž ovšem vzrůstá také tlaková ztráta. Tradiční řešení respirátoru využívá standardně několika (2 až 4 vrstev) MB textilie o gramáži okolo 50 až 70 g/m². Jednotlivé textilie takového vrstevnatého filtračního média pak tvoří jakási síta, jejichž správnou kombinací je docíleno zachycení pevných částic, virů a bakterií (dále souhrnně jako částice).

Obecně jsou částice zachycovány na základě čtyř mechanismů, přičemž uplatnění každého z nich souvisí s velikostí částice. Velké částice (nad 600 nm) jsou fyzicky zachyceny, resp. blokovány na základě své velikosti. Částice o velikosti 300 až 600 nm sice pronikají póry filtru, ale zastaví se při nárazu do povrchu vlákna. Pravděpodobnost tohoto nárazu závisí především na rychlosti a hmotě částice. Záchyt částic pod 300 nm je závislý na velikosti náhodných změn jejich trajektorie (Brownův pohyb), kdy jsou částice unášeny filtračním materiálem proudem vzduchu a pouze Brownův pohyb může způsobit jejich kontakt s materiálem. Tento typ záchytu bývá často označován jako difúzní a je dán poměrem rychlosti proudění vzduchu procházejícího filtrem adifuzním koeficientem daných částic (Pecletovo číslo). Nejvíce problematická je filtrace částic na hranici 300 nm. Tyto částice, často označované jako „nejvíce pronikající částice“ (MPPS), snadno procházejí póry filtru a zároveň nejsou příliš účinně zachycovány pomocí difúzního záchytu.

Pro záchyt MPPS je výhodné využití nanovláken jako filtračního média. Nanovlákenná vrstva je tvořena póry řádově menšími než u tradičních textilií, zároveň se zmenšením průměru vláken dochází k výraznému nárůstu aktivního povrchu na jednotku hmoty, aniž by muselo dojít ke zvýšení celkového množství materiálu. Nanovlákenná struktura tak výrazně přispívá ke zvýšení účinku jak mechanického záchytu, tak především toho difúzního, kdy bude docházet k častějšímu kontaktu procházející částice s povrchem vlákna prostřednictvím Brownova pohybu. Přesto, že výborná filtrační účinnost nanovlákenných membrán byla již mnohokrát potvrzena, stále zůstávají překážky bránící jejich širokému využití. Těmi jsou především příliš vysoká tlaková ztráta při potřebných filtračních účincích a nedostatečné mechanické vlastnosti pro tvorbu samonosné filtrační membrány. Nanovlákenná membrána tak nemůže plně nahradit tradičně používané textilie.

V případě respirátorů je podstatné také složení všech použitých materiálů, které nesmí vyvolávat alergickou reakci (musí být vhodné pro styk s kůží) a nesmí docházet k uvolňování částic materiálu jako jsou fragmenty vláken či aditiva. Žádná ze složek nemůže být toxická, přičemž často používanými aditivy pro zvýšení fimkčnosti respirátoru bývají nanočástice tvořené oxidy kovů (např. nanočástice stříbra). Dle zprávy SCENIHR z roku 2006 mohou účinky inhalovaných nanočástic v těle zahrnovat zánět plic a srdeční problémy.

- 1 CZ 35400 UI

Užitný vzor UV CZ 33137U1 popisuje filtry s obsahem nanovlákenné vrstvy jakožto filtračního materiálu vzduchu. Nejsou zde zohledněny parametry potřebné výhradně pro potřeby respirátorů, např. vhodnost materiálů pro styk s pokožkou či bránění prostupu vlhkosti vznikající při běžném dýchání k filtračním vrstvám. Uvedená experimentální data pro filtrační materiály na bázi MB a nanovlákenné struktury ukazují, že v oblasti velikosti částic pod 100 nm dosahuje řešení filtrační účinnosti ne více než 85 %.

Podstata technického řešení

Cílem technického řešení je překonat nedostatky dosavadního stavu techniky a vyvinout prostředek určený pro ochranu respiračních cest s vysokou filtrační účinností v celém měřeném rozsahu velikosti částic (tj. 20 nm až 400 nm). Toho je dosahováno nejen implementací nanovlákenné vrstvy (NV), ale také polyethylenové perforované folie (PF), která zvyšuje filtrační účinnost, a navíc zamezuje průniku vlhkosti k filtračním vrstvám. Celé řešení je navrhováno přímo pro výrobu zejména respirátoru, krycí materiál ve styku s pokožkou je z materiálu pro toto vhodného a jednotlivé vrstvy jsou skládány a vybírány tak, aby bylo dosaženo vhodné tlakové ztráty. Prostředkem podle technického řešení je filtrační materiál mající vrstevnatou strukturu.

Výše uvedené výhody splňuje prostředek určený pro ochranu respiračních cest podle technického řešení, jehož podstatou je, že obsahuje alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu spunbond jako vnější krycí vrstvu a/nebo jako vnitřní krycí vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 70 g/m², přičemž distribuce průměru vláken ve v rozsahu 10 až 100 pm, alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu meltblown jako základní filtrační vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 30 g/m², alespoň jednu vrstvu z nanovlákenné textilie jako nanovlákennou vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 0,01 až 0,2 g/m², vrstvu z perforované folie s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 30 g/m².

Prostředek podle technického řešení s výhodou obsahuje alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu spunbond jako vnější krycí vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 20 až 70 g/m², přičemž distribuce průměru vláken ve v rozsahu 10 až 100 pm, alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu meltblown jako základní filtrační vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 30 g/m², alespoň jednu vrstvu z nanovlákenné textilie jako nanovlákennou vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 0,01 až 0,2 g/m², vrstvu z perforované folie s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 30 g/m², alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu spunbond jako vnitřní krycí vrstvu s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 50 g/m², přičemž distribuce průměru vláken ve v rozsahu 10 až 100 pm.

Podle výhodného provedení technického řešení prostředek obsahuje jednu základní filtrační vrstvu, která je opatřena nanovlákennou vrstvou. S výhodou obsahuje dvě základní filtrační vrstvy, přičemž jedna základní filtrační vrstva je opatřena nanovlákennou vrstvou. Výhodněji obsahuje

-2 CZ 35400 UI dvě základní filtrační vrstvy, přičemž obě základní filtrační vrstvy jsou opatřeny nanovlákennou vrstvou.

Podle ještě dalšího provedení prostředku podle technického řešení vnější krycí vrstva a/nebo vnitřní krycí vrstva z netkané textilie typu spunbond nebo základní filtrační vrstva z netkané textilie typu meltblown v prostředku obsahují vlákna na bázi hydrofobního polymeru nebo kombinace hydrofobních polymerů vybraných ze skupiny zahrnující polypropylen (PP), polyester (PES), viskózu, polyamid (PA), s výhodou PP.

Podle ještě dalšího provedení prostředku podle technického řešení nanovlákenná vrstva obsahuje vlákna na bázi polymeru vybraného ze skupiny obsahující polyuretan (PU), polyamid (PA), s výhodou polyamid 66, nebo jejich kombinace.

Podle ještě dalšího provedení prostředku podle technického řešení je distribuce průměru vláken obsažených v základní filtrační vrstvě v rozsahu od 800 do 5000 nm, s výhodou 2000 nm, distribuce průměru vláken obsažených v nanovlákenné vrstvě v rozsahu od 10 do 1000 nm. S výhodou je distribuce průměru vláken na bázi polyuretanu obsažených v nanovlákenné vrstvě v rozsahu od 10 do 1000 nm, výhodněji 700 až 900 nm, nejlépe 800 nm se střední velikosti pórů do 1800 nm. S výhodou je distribuce průměru vláken na bázi polyamidu 66 obsažených v nanovlákenné vrstvě v rozsahu od 50 do 250 nm, výhodněji 100 až 150 nm, nejlépe 125 nm se střední velikosti pórů do 300 nm.

Podle ještě dalšího provedení prostředku podle technického řešení perforovaná folie obsahuje hydrofobní polymer vybraný ze skupiny zahrnující polyethylen, polyuretan nebo jejich kombinace. S výhodou tloušťka perforované folie jev rozsahu 50 až 150 pm. Perforovaná folie má s výhodou póry s distribucí průměru v rozsahu 0,4 až 1 mm. Výhodněji množství pórů na 1 cm² je v rozsahu 100 až 200.

Podle ještě dalšího provedení prostředku podle technického řešení jednotlivé vrstvy jsou uspořádané v následujícím pořadí ve směru od vnější krycí vrstvy: vnější krycí vrstva, základní filtrační vrstva, která je opatřena alespoň na jedné straně nanovlákennou vrstvou, perforovaná folie, vnitřní krycí vrstva. S výhodou mezi základní filtrační vrstvou, která je opatřena alespoň na jedné straně nanovlákennou vrstvou a perforovanou folií je dále základní filtrační vrstva. A výhodněji mezi vnější krycí vrstvou a perforovanou folií je dále ještě jedna základní filtrační vrstva, která je opatřena alespoň na jedné straně nanovlákennou vrstvou.

Podle ještě dalšího provedení prostředku podle technického řešení se prostředek použije k výrobě výrobku určeného k ochraně respiračních cest vybraného ze skupiny obsahující ústenku, roušku, respirátor.

Podle ještě dalšího provedení prostředek podle technického řešení je obsažen ve výrobku určeného k ochraně respiračních cest, který je s výhodou vybrán ze skupiny obsahující ústenku, roušku, respirátor.

Vnější krycí vrstva obsažená v prostředku podle technického řešení je také pro zjednodušení označována jako vrstva A. Její plošná hmotnost je s výhodou 40 až 60 g/m², výhodněji 50 g/m². S výhodou tato vrstva obsahuje vlákna s distribucí průměru vláken s výhodou 20 pm.

Základní filtrační vrstva prostředku podle technického řešení je také pro zjednodušení označována jako vrstva B. S výhodou prostředek podle technického řešení obsahuje dvě základní filtrační vrstvy, z nichž každá tato vrstva má plošnou hmotnost 10 až 14 g/m².

Nanovlákenná vrstva obsažená v prostředku podle technického řešení je také pro zjednodušení označována jako vrstva C. Je připravena metodou elektrostatického zvlákňování s plošnou hmotností 0,01 až 0,2 g/m². S výhodou prostředek podle technického řešení obsahuje dvě

-3 CZ 35400 UI nanovlákenné vrstvy, z nichž každá z těchto vrstev má plošnou hmotnost 0,02 až 0,1 g/m². Nanovlákenná vrstva je využita pro zvýšení filtrační účinnosti MMPS a velmi jemných částic. Vrstva C je s výhodou v procesu elektrostatického zvlákňování nanášena na vrstvu B.

Perforovaná folie obsažená v prostředku podle technického řešení je jemně perforovaná. Je také pro zjednodušení označována jako vrstva D. S výhodou má plošnou hmotnost 15 až 25 g/m². Přispívá ke zvýšení filtrační účinnosti při minimálním zvýšení tlakové ztráty a zamezuje průniku kapalin od úst směrem k filtračním materiálům.

Vnitřní krycí vrstva obsažená v prostředku podle technického řešení je také pro zjednodušení označována jako vrstva E. Její plošná hmotnost je výhodněji 15 až 30 g/m², nejlépe 25 g/m². S výhodou tato vrstva obsahuje vlákna s distribucí průměru vláken s výhodou 30 pm.

Jednotlivé vrstvy A až E mohou být podle stávajícího technického řešení skládány způsoby dle tabulky 1.

Tabulka 1

Pořadí vrstvy	Řešení 1	Řešení 2	Řešení 3
1.	Vrstva A	Vrstva A	Vrstva A
2.	Vrstva B+C	Vrstva B+C	Vrstva B+C
3.	Vrstva D	Vrstva B	Vrstva B+C
4.	Vrstva E	Vrstva D	Vrstva D
5.		Vrstva E	Vrstva E

Jednotlivé vrstvy A až E sestavené dle řešení uvedených v Tabulce 1 je s výhodou možné tepelně a/nebo ultrazvukově svářet.

Termín „vnitřní krycí vrstva“ je vrstva, která přichází do kontaktu s pokožkou.

Termín „vnější krycí vrstva“ je vrstva, která nepřichází do přímého kontaktu s pokožkou.

Termín „netkaná textilie typu spunbond“ popisuje typ netkané textilie vznikající tavením polymemího granulátu ve vytlačovacím stroji pomocí zvlákňovací hlavy. Vlákna jsou dále chlazena vzduchem, přičemž během tohoto procesu dochází k jejich dalšímu dloužení. Vlákna jsou deponována na pohybující se pás. Vytvořená textilie je pak dále zpevňována, a to buď tepelně (pomocí tepla a tlaku), mechanickým pojením (vpichováním) nebo chemicky.

REFERENCE: Midha VK, Dakuri A. Spun bonding technology and fabric properties: a review. J Textile Eng Fashion Techno. 2017;l(4): 126-133. DOE 10.15406/jteft.2017.01.00023

Termín „netkaná textilie typu meltblown“ popisuje typ netkané textilie vznikající tavením polymemího granulátu pomocí horkého vzduchu za daného tlaku a rychlosti. Ze zvlákňovací hlavy je horkým vzduchem tavenina strhávána, přičemž dochází k dělení a tvarování jednotlivých vláken. Vlákna jsou deponována na pohybující se pás a dále dochází k dalšímu zpevnění kalandrací.

REFERENCE: Dutton KC. Overview and Analysis of the Meltblown Process and Parameters, J Textile Apparel Techno Management. 2008; 1(6).

Objasnění výkresů

Na obr. 1 je vyobrazen snímek elektronové mikroskopie vrstvy C v provedení z polyuretanu a polyamidu.

-4 CZ 35400 UI

Na obr. 2 je vyobrazeno schéma znázorňující jednotlivá řešení uvedená v tabulce 1.

Na obr. 3 je vyobrazena filtrační účinnost řešení 1 z tabulky 1 (odpovídá příkladu 1) v porovnání s řešeními, kdy jsou použity pouze vrstvy A+B+E (na obr. 3 označeno jako reference A, vrstvy odpovídají příkladu 1) a vrstvy A+B+C+E (na obr. 3 označeno jako reference B, vrstvy odpovídají příkladu 1).

Na obr. 4 je vyobrazeno porovnání filtrační účinnosti v závislosti na kombinaci použitých materiálů - porovnání, kdy jsou použity pouze vrstvy A+B+E (na obr. 4 označeno jako A, vrstvy odpovídají příkladu 1), vrstvy A+B+C+E (na obr. 3 označeno jako B, vrstvy odpovídají příkladu 3), vrstvy A+B+C+D+E (na obr. 4 označeno jako C, vrstvy odpovídají příkladu 3) a vrstvy A+B+C+B+D+E (na obr. 4 označeno jako D, vrstvy odpovídají příkladu 5).

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 30 g/m²s průměrem vláken 2,06 ±1,41 pm, vrstvu C z polyuretanu o plošné hmotnosti 0,12 s průměrem vláken 794 + 353 nm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,45 mm (stanoveno mikroskopicky) a 140 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyuretanu o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita směs tetrahydrofúranu a dimethylformamidu v poměru 50 % hmota, ku 50 % hmota. Doba vláknění byla 20 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 93,54 % a tlaková ztráta dosáhla 117,07 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (87,66 %).

Příklad 2

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 30 g/m²s průměrem vláken 2,06+1,41 pm, vrstvu C z polyuretanu o plošné hmotnosti 0,23 g/m²s průměrem vláken 794 + 353 nm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,45 mm (stanoveno mikroskopicky) a 140 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyuretanu o koncentraci 10% hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita směs tetrahydrofúranu a dimethylformamidu v poměru 50 % hmota, ku 50 % hmota. Doba vláknění byla 40 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 92,47 % a tlaková ztráta dosáhla 117,84 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (87,35 %).

- 5 CZ 35400 Ul

Příklad 3

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 30 g/m²s průměrem vláken 2,06 ± 1,41 pm, vrstvu C z polyamidu 66 o plošné hmotnosti 0,13 g/m²s průměrem vláken 125 ± 85 nm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,45 mm (stanoveno mikroskopicky) a 140 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyamidu 66 o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita kyselina mravenčí. Doba vláknění byla 20 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla Vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 95,92 % a tlaková ztráta dosáhla 139,84 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (88,65 %).

Příklad 4

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 14 g/m²s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu C z polyuretanu o plošné hmotnosti 0,12 s průměrem vláken 794 ± 353 nm, vrstvu B o plošné 14 g/m² s průměrem vláken 1,83 ±1,11 pm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,45 mm (stanoveno mikroskopicky) a 140 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m²s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyuretanu o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita směs tetrahydrofúranu a dimethylformamidu v poměru 50 % hmota ku 50 % hmota. Doba vláknění byla 20 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na první vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou B, vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 80,11 % a tlaková ztráta dosáhla 124 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 200 nm (77,67 %).

Příklad 5

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 14 g/m²s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu C z polyamidu 66 o plošné hmotnosti 0,13 g/m²s průměrem vláken 156,56 ± 51,50 nm, vrstvu B o plošné 14 g/m² s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,45 mm (stanoveno mikroskopicky) a 140 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyamidu 66 o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita kyselina mravenčí. Doba vláknění byla 20 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou B, vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích

-6CZ 35400 UI tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 96,71 % a tlaková ztráta dosáhla 163 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (93,18 %).

Příklad 6

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m², vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 14 g/m² s průměrem vláken 1,83 ±1,11 pm, vrstvu C z polyamidu 66 o plošné hmotnosti 0,041 g/m² s průměrem vláken 156,56 ± 51,50 nm, vrstvu B o plošné 14 g/m² s průměrem vláken 1,83 ±1,11 pm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,45 mm (stanoveno mikroskopicky) a 140 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyamidu 66 o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita kyselina mravenčí. Doba vláknění byla 20 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou B, vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 92 % a tlaková ztráta dosáhla 163 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (87 %).

Příklad 7

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 14 g/m²s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu C z polyuretanu o plošné hmotnosti 0,056 g/m²s průměrem vláken 794 ± 353 nm, vrstvu B o plošné hmotnosti 14 g/m² s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu C z polyuretanu o plošné hmotnosti 0,056 g/m² s průměrem vláken 794 ± 353 nm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,35 mm (stanoveno mikroskopicky) a 160 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyuretanu o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita směs tetrahydrofuranu a dimethylformamidu v poměru 50 % hmota, ku 50 % hmota. Doba vláknění byla 20 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na první vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou B, vrstvou D a vrstvou E. Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 93 % a tlaková ztráta dosáhla 129 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (86,96 %).

Příklad 8

Byl připraven prostředek podle technického řešení mající vrstevnatou strukturu obsahující vrstvu A z netkané textilie typu spunbond z polypropylenu o plošné hmotnosti 50 g/m² s průměrem vláken 21,02 ± 3,48 pm, vrstvu B z netkané textilie typu meltblown o plošné hmotnosti 14 g/m²s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu C z polyamidu 66 o plošné hmotnosti 0,021 g/m²s průměrem vláken 156,56 ± 51,50 nm, vrstvu B o plošné hmotnosti 14 g/m² s průměrem vláken 1,83 ± 1,11 pm, vrstvu C z polyamidu 66 o plošné hmotnosti 0,021 g/m² s průměrem vláken 156,56 ± 51,50 nm, vrstvu D z polyethylenu s tloušťkou 100 pm, velikostí pórů 0,40 mm (stanoveno mikroskopicky) a 160 pórů/cm² a vrstvu E z netkané textilie typu spunbond z viskózy o plošné hmotnosti 25 g/m² s průměrem vláken 30,09 ± 9,2 pm. Vrstva C byla připravena metodou

-7 CZ 35400 UI elektrostatického zvlákňování za použití pohyblivého jednojehlového emitoru a rotačního válce. Vlákněno bylo z roztoku polyamidu 66 o koncentraci 10 % hmota., jako rozpouštědlový systém byla použita kyselina mravenčí. Doba vláknění byla 10 min při napětí 20 kV a dávkování 10 pL/min. Vrstva C byla vlákněna na vrstvu B. Po procesu elektrostatického zvlákňování byla 5 Vrstva B s vrstvou C položena na vrstvu A a překryta vrstvou B s vrstvou C, vrstvou D a vrstvou E.

Z této vrstevnaté struktury byly připraveny vzorky o velikosti 10 cm x 10 cm, které byly po svých okrajích tepelně svařeny. Filtrační účinnost takto připraveného materiálu dosáhla v oblasti částic 250 až 450 nm 97 % a tlaková ztráta dosáhla 175 Pa. Minimální filtrační účinnost byla naměřena v oblasti velikosti částic 50 nm (93 %).

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Prostředek určený pro ochranu respiračních cest, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu spunbond jako vnější krycí vrstvu (A) s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 70 g/m², přičemž distribuce průměru vláken je v rozsahu 10 až 100 pm, a/nebo jako vnitřní krycí vrstvu (E) s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 70 g/m², přičemž distribuce průměru vláken je v rozsahu 10 až 100 pm, alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu meltblown jako základní filtrační vrstvu (B) s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 30 g/m², alespoň jednu vrstvu z nanovlákenné textilie jako nanovlákennou vrstvu (C) s plošnou hmotností v rozsahu 0,01 až 0,2 g/m², vrstvu (D) z perforované folie s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 30 g/m².
2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje jako vnější krycí vrstvu (A) alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu spunbond s plošnou hmotností v rozsahu 20 až 70 g/m²a distribucí průměru vláken v rozsahu 10 až 100 pm, a jako vnitřní krycí vrstvu (E) alespoň jednu vrstvu z netkané textilie typu spunbond s plošnou hmotností v rozsahu 10 až 50 g/m² a distribucí průměru vláken v rozsahu 10 až 100 pm.
3. Prostředek podle nároku 1 nebo nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje jednu základní filtrační vrstvu (B), která je opatřena nanovlákennou vrstvou (C).
4. Prostředek podle nároku 1 nebo nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje dvě základní filtrační vrstvy (B), přičemž jedna základní filtrační vrstva (B) je opatřena nanovlákennou vrstvou (C).
5. Prostředek podle kteréhokoliv z nároku 1 nebo nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje dvě základní filtrační vrstvy (B), přičemž obě základní filtrační vrstvy (B) jsou opatřeny nanovlákennou vrstvou (C).
6. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vnější krycí vrstva (A) z netkané textilie typu spunbond a/nebo vnitřní krycí vrstva (E) z netkané textilie typu spunbond nebo základní filtrační vrstva (B) z netkané textilie typu meltblown obsahují vlákna na bázi hydrofobního polymeru vybraného ze skupiny zahrnující polypropylen, polyester, viskózu a polyamid nebo jejich kombinace.
7. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva (C) obsahuje vlákna na bázi polymeru vybraného ze skupiny obsahující polyuretan, polyamid, s výhodou polyamid 66, nebo jejich kombinace.
8. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že základní filtrační vrstva (B) má distribuci průměru vláken v ní obsažených v rozsahu od 800 do 5000 nm, nanovlákenná vrstva (C) má distribuci průměru vláken v ní obsažených v rozsahu od 10 do 1000 nm.
9. Prostředek podle nároku 8, vyznačující se tím, že distribuce průměru vláken na bázi polyuretanu obsažených v nanovlákenné vrstvě (C) je v rozsahu od 700 do 900 nm.

-9CZ 35400 Ul
10. Prostředek podle nároku 8, vyznačující se tím, že distribuce průměru vláken na bázi polyamidu 66 obsažených v nanovlákenné vrstvě (C) je v rozsahu od 50 do 250 nm.
11. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že perforovaná folie (D) obsahuje hydrofobní polymer vybraný ze skupiny zahrnující polyethylen, polyuretan nebo jejich kombinace.
12. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že tloušťka perforované folie (D) je v rozsahu 50 až 150 pm.
13. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že perforovaná folie (D) má póry s distribucí průměru v rozsahu 0,4 až 1 mm.
14. Prostředek podle nároku 13, vyznačující se tím, že množství pórů na 1 cm²je v rozsahu 100 až 200.
15. Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že jednotlivé vrstvy jsou uspořádané v následujícím pořadí ve směru od vnější krycí vrstvy (A): vnější krycí vrstva (A), základní filtrační vrstva (B), která je opatřena alespoň na jedné straně nanovlákennou vrstvou (C), perforovaná folie (D), vnitřní krycí vrstva (E).
16. Prostředek podle 15, vyznačující se tím, že mezi základní filtrační vrstvou (B), která je opatřena alespoň na jedné straně nanovlákennou vrstvou (C) a perforovanou folií (D), je dále základní filtrační vrstva (B).
17. Prostředek podle 15, vyznačující se tím, že mezi vnější krycí vrstvou (A) a perforovanou folií (D) je dále ještě jedna základní filtrační vrstva (B), která je opatřena alespoň na jedné straně nanovlákennou vrstvou (C).
18. Výrobek určený k ochraně respiračních cest, vyznačuj ící se tím, že obsahuj e prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 17.
19. Výrobek podle nároku 18, vyznačující se tím, že je vybrán ze skupiny obsahující ústenku, roušku, respirátor.