EA008900B1

EA008900B1 - Микробицидный воздушный фильтр

Info

Publication number: EA008900B1
Application number: EA200601275A
Authority: EA
Inventors: Норман Больдюк
Original assignee: Больдюк Леру Инк.
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2007-08-31
Also published as: CA2525408C; JP2006526423A; EP1631368B1; EP1631368A1; DK1631368T3; BR0318352B1; CA2525408A1; ES2581881T3; EA200601275A1; BR0318352A; WO2004108249A1; CN1787868A; AU2003232549A1

Abstract

Предложен микробицидный воздушный фильтр (10), предназначенный для использования совместно с путем протекания воздуха, причем воздушный фильтр содержит иммобилизующую сетку (12), имеющую некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать, удержать и убить микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося по пути протекания воздуха. Иммобилизующая сетка (12), по существу, проницаема для воздуха. Предложены также микробицидная дыхательная маска (24) и микробицидный воздушный фильтр (10), используемый в системе (40) циркуляции воздуха, в которых применяется иммобилизующая сетка (12).

Description

Настоящее изобретение касается воздушных фильтров, а более конкретно - микробицидных воздушных фильтров.

Предшествующий уровень техники

Удаление переносимых по воздуху патогенов и аллергенов окружающей среды очень важно в окружающих средах, которые требуют высоких уровней чистоты воздуха, например в больницах и в домах людей, страдающих от сильных аллергических реакций на вышеупомянутые аллергены. Как правило, устройства в форме масок или фильтров впускных воздуховодов отфильтровывают материал в виде частиц либо во время циркуляции воздуха, либо - в случае дыхательных масок - во время вдыхания и выдыхания. Дыхательные маски и фильтры воздуховодов временно улавливают патогены и аллергены, а также вещество в виде твердых частиц, такое как пыль, на поверхности фильтрующего материала. Сразу же после того как фильтры достигают некоторого порогового предела, либо после однократного использования, их в типичном случае утилизируют или - в некоторых случаях - очищают и используют повторно. Существует много конструкций фильтрующих устройств, раскрытых в следующих патентах:

патент США № 1319763 (Όιό\υ) на «Воздушный фильтр для настенных регистрирующих приборов» (Αίτ йИег Гог теа11 гещЧегз). выданный 28 октября 1919 г.;

патент США № 3710948 (8ех1оп) на «Самоподдерживающийся фильтр карманного типа» (8е1Г8Π5ΐαίηίη§ роске! 1уре ййет), выданный 16 декабря 1973 г.;

патент США № 3779244 (Аеекз) на «Респиратор одноразового использования» (ЭБрозаЫе Гасе гезрйаФт), выданный 18 декабря 1973 г.;

патент США № 3802429 (Βίτά) на «Хирургическую дыхательную маску» (§цтд1са1 Гасе таек), выданный 9 апреля 1974;

патент США № 4197100 (Наизйеет) на «Фильтрующий элемент для фильтров» (КН(ег1пд тетЬет Гог ййетз), выданный 8 апреля 1980 г.;

патент США № 4798676 (Ма1коу1сй) на «Бактериальный фильтр с низким перепадом давления и способ его изготовления» (Боте ртеззите бтор Ьас1епа1 ййет апб тейоб). выданный 17 января 1989 г.;

патент США № 5525136 (Новей) на «Прокладочный многосредовый воздухоочиститель» (Оазке1еб тиШ-теФа ай с1еапег ), выданный 11 июня 1996 г.;

патент США № 57547053 (НазЫто1о) на «Антивирусный фильтрующий воздухоочиститель, пропитанный экстрактом чая» (Апйу1та1 ййет ай с1еапег 1тртедпа1еб тейй !еа ехйас!), выданный 5 мая 1998 г.;

патент США № 5906677 (ЭшИеу) на «Электростатический экран нагнетателя» (Е1есйоз1айс зирегсйатдет зсгееп), выданный 25 мая 1999 г.

Вышеуказанные конструкции страдают рядом важных недостатков. К сожалению, в вышеупомянутых конструкциях удаление грязного фильтра или грязной дыхательной маски после использования может вызвать дисперсию не лишенных подвижности патогенов или частиц в воздух непосредственно вокруг пользователя, который при вдыхании может оказаться опасным для этого пользователя. Кроме того, эти конструкции могут не лишать подвижности патогены, переносимые по воздуху, и не убивать их на месте. Некоторые из этих конструкций предусматривают введение вязкого материала в фильтрующий материал для улавливания материала в виде частиц. Некоторые конструкции предусматривают введение сложных компоновок внутрь патронов фильтров, что может оказаться непрактичным для применения в воздуховодах или в дыхательных масках. В некоторых случаях в качестве части фильтрующего вещества используется стекловолокно, которое может оказаться вредным для людей, если находится рядом с носом и ртом. В одной конструкции приходится помещать вату, смоченную дезинфицирующим средством, в воздуховоде для аэрозолизации помещения, чтобы поддерживать влагосодержание. Применение такого увлажняющего дезинфицирующего средства может оказаться вредным для людей, находящихся в непосредственной близости к дезинфицирующему средству, так что это средство не может пригодиться для использования в дыхательной маске.

Дополнительные преимущества изобретения станут частично очевидными из рассмотрения прилагаемых чертежей и тщательного изучения нижеследующего описания.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение нивелирует затруднения и недостатки известного уровня техники за счет того, что предлагается микробицидный воздушный фильтр, который улавливает и убивает патогенные микробы на новой иммобилизующей сетке волокон. Чтобы достичь этого, волокна включают в себя антимикробное средство внутри их структуры (пропитывающее ее), которое, по существу, убивает микробы и удерживает их внутри массы волокон. Это значительно смягчает или, по существу, устраняет проблемы, связанные с дальнейшим высвобождением микробов из фильтра после использования и во время утилизации. Этот фильтр можно с выгодой использовать в качестве дыхательной маски или в каналах циркуляции воздуха, как правило - в качестве оконечного фильтра или ниже по течению от фильтра, и он сможет улавливать и убивать огромное множество микробов. Желательно иметь возможность изготавливать волокна из материала, который гарантирует промывку и повторное использование фильтра без значительных потерь антимикробной активности.

Соответственно, в первом варианте осуществления настоящего изобретения предложен микроби

- 1 008900 цидный воздушный фильтр, предназначенный для использования совместно с путем протекания воздуха, причем воздушный фильтр содержит иммобилизующую сетку, имеющую некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать, удержать и убить микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося по пути протекания воздуха, причем иммобилизующая сетка, по существу, проницаема для воздуха.

Соответственно, во втором варианте осуществления настоящего изобретения предложен микробицидный воздушный фильтр, предназначенный для использования совместно с путем протекания воздуха, причем воздушный фильтр содержит иммобилизующую сетку, имеющую некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать и удержать микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося по пути протекания воздуха, и существенно ингибировать их рост, причем иммобилизующая сетка, по существу, проницаема для воздуха.

Соответственно, в третьем варианте осуществления настоящего изобретения предложена микробицидная дыхательная маска, содержащая первый и второй воздухопроницаемые ситовые элементы, скрепленные друг с другом вдоль соответствующих периферийных краев, причем ситовые элементы ограничивают между собой зазор, а конфигурации и размеры ситовых элементов обеспечивают их установку поверх рта и носа пользователя и крепление к ним, воздухопроницаемую иммобилизующую сетку, находящуюся в зазоре и, по существу, заполняющую его, при этом иммобилизующая сетка имеет некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать, удержать и убить микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося сквозь сетку.

Соответственно, в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения предложена микробицидная дыхательная маска, содержащая первый и второй воздухопроницаемые ситовые элементы, скрепленные друг с другом вдоль соответствующих периферийных краев, причем ситовые элементы ограничивают между собой зазор, а конфигурации и размеры ситовых элементов обеспечивают их установку поверх рта и носа пользователя и крепление к ним, воздухопроницаемую иммобилизующую сетку, находящуюся в зазоре и, по существу, заполняющую его, при этом иммобилизующая сетка имеет некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать и удержать микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося сквозь сетку, и существенно ингибировать их рост.

Соответственно, в пятом варианте осуществления настоящего изобретения предложен микробицидный фильтр воздуховода для использования в системе циркуляции воздуха, причем микробицидный фильтр содержит первый и второй воздухопроницаемые ситовые элементы, скрепленные друг с другом вдоль соответствующих периферийных краев, причем конфигурации и размеры ситовых элементов обеспечивают их установку в воздуховоде и крепление к нему, воздухопроницаемую иммобилизующую сетку, находящуюся между первым и вторым ситовыми элементами, при этом иммобилизующая сетка имеет некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать, удержать и убить микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося сквозь сетку.

Соответственно, в шестом варианте осуществления настоящего изобретения предложен микробицидный фильтр воздуховода для использования в системе циркуляции воздуха, причем микробицидный фильтр содержит первый и второй воздухопроницаемые ситовые элементы, скрепленные друг с другом вдоль соответствующих периферийных краев, причем конфигурации и размеры ситовых элементов обеспечивают их установку в воздуховоде и крепление к нему, воздухопроницаемую иммобилизующую сетку, находящуюся между первым и вторым ситовыми элементами, при этом иммобилизующая сетка имеет некоторое количество, по существу, пропитывающего ее по меньшей мере одного антимикробного вещества, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать и удержать микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося сквозь сетку, и существенно ингибировать их рост.

Краткое описание чертежей

На прилагаемых чертежах одинаковые позиции везде обозначают одинаковые элементы.

На фиг. 1 представлено упрощенное изображение с пространственным разделением деталей варианта осуществления фильтра;

на фиг. 2 представлено упрощенное изображение с частичным вырезом дыхательной маски с фильтром;

на фиг. 2а представлено упрощенное изображение с частичным вырезом альтернативного варианта осуществления дыхательной маски;

на фиг. 3 представлено упрощенное изображение с пространственным разделением деталей варианта осуществления фильтра в раме;

на фиг. 4 представлено упрощенное изображение фильтра с фильтром предварительной очистки;

на фиг. 5 представлено упрощенное изображение системы циркуляции с фильтром;

на фиг. 6 представлен упрощенный вид спереди альтернативного фильтра для использования в сис

- 2 008900 теме согласно фиг. 5;

на фиг. 7 представлен упрощенный вид спереди альтернативного фильтра для использования с системой согласно фиг. 5, иллюстрирующий стежки в качестве крепежного элемента;

на фиг. 8 представлен упрощенный вид спереди альтернативного фильтра для использования с системой согласно фиг. 5, иллюстрирующий заклепки в качестве крепежного элемента; и на фиг. 9 представлено сечение, проведенное вдоль линий 9-9, показанных на фиг. 7.

Подробное описание изобретения

Теперь, со ссылками на прилагаемые чертежи, будет приведено описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, приводимых в иллюстративных целях и не носящих ограничительный характер.

Определения

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «микроб» или «микробный(ая, ое)» следует считать обозначающим микроорганизмы, включая - но не в ограничительном смысле - бактерии, протозоа, вирусы, плесневые грибки и т.п. Под это определение также подпадают пылевые клещи.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «антимикробное средство» следует считать обозначающим соединение, которое ингибирует, предотвращает или ликвидирует рост или размножение микробов, например бактерий, протозоа, вирусов, плесневых грибков и т.п. Примеры используемых антимикробных средств, о которых идет речь в данном изобретении, включают в себя антибактериальные средства, антивирусные средства, средства против плесневых грибков, средства против дрожжевых грибков и средства против пылевых клещей или любые их комбинации.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «антибактериальное средство» следует считать обозначающим соединение, которое ингибирует, предотвращает рост бактерий, или убивает их.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «антивирусное средство» следует считать обозначающим соединение, которое ингибирует, предотвращает рост вирусов или убивает их.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «средство против плесневых грибков» следует считать обозначающим соединение, которое ингибирует, предотвращает рост плесневых грибков или убивает их.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «средство против дрожжевых грибков» следует считать обозначающим соединение, которое ингибирует, предотвращает рост дрожжевых грибков или убивает их.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «средство против пылевых клещей» следует считать обозначающим соединение, которое ингибирует, предотвращает рост пылевых клещей или убивает их.

В том смысле, в каком он употребляется в данном изобретении, термин «микробицидный» следует отнести к свойствам ингибирования, предотвращения роста или убийства, присущих любому из вышеуказанных «средств», используемых либо по отдельности, либо в сочетании друг с другом.

Предпочтительные варианты осуществления

Обращаясь теперь к фиг. 1, отмечаем, что первый вариант осуществления микробицидного воздушного фильтра обозначен как единое целое позицией 10. В широком смысле, фильтр 10 включает в себя воздухопроницаемую иммобилизующую сетку 12, воздухопроницаемое первое сито 14 и воздухопроницаемое второе сито 16. Первое сито 14 и второе сито 16 просто поддерживают сетку 12 и ограничивают рабочую зону 18. Специалист в данной области техники поймет, что можно использовать иммобилизующую сетку 12 и независимо от сит 14 и 16.

Сетка 12 включает в себя переплетение волокон 20, которое можно отнести к тканым или нетканым, в зависимости от того, какая сетка - мягкая или твердая (жесткая) - желательна. Сетка 12 может также включать в себя пряжу, например хлопковую, в которой переплетаются волокна 20. Каждое волокно 20 включает в себя некоторое количество по меньшей мере одного антимикробного средства, которое полностью пропитывает тело волокна 20 и является единым целым с ним, тем самым обеспечивая большую концентрацию антимикробного средства на большой площади поверхности. Волокна 20 расположены таким образом, что они оказываются проницаемыми для воздуха по всему переплетению, как правило - в виде мелкоячеистого слоя так называемых «ангельских волос» или переплетения чешуек или средства, подобного этим.

В предпочтительном варианте сетка представляет собой волокнистый материал. В наиболее предпочтительном варианте волокнистый материал представляет собой промышленно поставляемое волокно РНОУУЬ'А.8.+™, РНОУУЬ'Аз™, ТНЕРМОУУЬ^СВ™, ТНЕВМОУУЬ-МХВ или органическое поливинилхлоридное волокно, обработанное средством ТК1ЬО8АМ™.

Как РНОУУЬ'А.8.+™, РНОУУЬ'Аз™, ТНЕВМОУУЬ-МХВ™, так и ТНЕН\Ю\А1.-/8В ™ являются волокнистыми материалами, которые обладают собственной антимикробной активностью. В частности,

- 3 008900 волокно РНОУУЬ'Ак™ и волокно ТНЕВМОУУЬ-ХСВ™ содержат антимикробное средство, которые является единым целым с ними или пропитывает их, находясь в теле волокна, тогда как антимикробное средство волокна РНОУУЬ'А.8.+™, волокно РНОУУЬ'А.8.+™ и волокно ТНЕВМОУУЬ-МХВ™ содержат также акарицид - средство против пылевых клещей. ТК1СЕО8ЛЫ™ - это антимикробное средство, которое уменьшает рост микробов или убивает микробы, например бактерии, дрожжевые грибки и плесневые грибки.

Этот волокнистый материал используют либо в чистом виде (100%), либо в смесях при его процентном содержании по меньшей мере 30% наряду с волокнами других типов в пределах тканых или нетканых полотен, при этом он отвечает требованиям к индивидуальной защитной оснастке (ИЗО (ГРЕ)). Волокнистый материал может обладать и другими свойствами, включая - но не в ограничительном смысле - невоспламеняемость, стойкость к химическим продуктам, подавление воспламенения, теплоизоляцию и регулирование влажности.

В предпочтительном варианте антимикробные средства включают в себя антибактериальное средство, антивирусное средство, средство против пылевых клещей, средство против плесневых грибков и средство против дрожжевых грибков.

Антибактериальным средством предпочтительно является ТК1СЕО8АИ™.

Средством против пылевых клещей предпочтительно является бензилбензоат.

Как правило, волокнистый материал имеет пористость в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 3 мкм, хотя это зависит от размера удерживаемого микроба.

Как правило, волокнистый материал имеет плотность от двух граммов на квадратный фут (2 г/фт², что соответствует примерно 0,002 г/см²) до 30 граммов на квадратный фут (30 г/фт², что соответствует примерно 0,032 г/см²). В более предпочтительном варианте эта плотность составляет около 10 граммов на квадратный фут (10 г/фт², что соответствует примерно 0,011 г/см²).

Как лучше всего показано на фиг. 2, фильтр 10 может быть частью дыхательной маски 24 того типа, которую обычно используют сотрудники больниц и т.п. и которая может быть растягиваемой (мягкая маска) или не растягиваемой (жесткая маска), причем эти маски иногда используются в зонах с предварительно отфильтрованным воздухом. Сита 14 и 16 в типичном случае соединены по периферийному краю 22 и ограничивают зазор между собой. Сетка 12 может быть прикреплена к одному из вышеуказанных сит, чтобы обеспечить физическое препятствие и для материала в виде частиц, и - что важнее - для патогенных микробов. Сетку 12 можно крепить к ситам 14 или 16 с помощью крепежного средства типа УЕЬСКО™, стежков, склеивания и т.п., или внутри портативной маски 24 того типа, которые носят перед областью носоглотки человека. Переднее сито 25 маски, имеющееся в маске 24, действует как фильтр предварительной очистки, расположенный перед сеткой 12 и предназначенный для предварительной фильтрации воздуха путем удаления материала в виде частиц и удаления микробов из воздуха, проходящего сквозь маску по пути протекания воздуха, как показано стрелками.

В альтернативном варианте, как лучше всего показано на фиг. 2а, сетка 12 может находиться между передним ситом 25 и задним ситом 27, как в фильтрующих масках, поставляемых промышленностью, в зазоре 23 дыхательной маски 24, что приводит к созданию системы фильтрации в двух направлениях, как показано стрелками. Переднее сито 25 может включать в себя щель 29, которая позволяет вводить сетку 12 в зазор 23. Дыхательная маска 24 этого типа может оказаться полезной для людей, которые страдают от респираторной инфекции и которые хотят еще поработать, не желая инфицировать других при выдыхании воздуха, загрязненного патогенными микробами.

Элементы 14, 16 сита могут иметь разные размеры и формы и могут представлять собой простые типичные гибкие или полугибкие сита, как показано на фиг. 1, выполненные из алюминия, нейлона, термопластичного материала, материалов типа стекловолокна (обычно не одобряемых к применению в масках), тканых полотен или подобных им материалов. Как показано на фиг. 3, элементы 14, 16 сита и сетка 12 могут опираться на жесткую раму 26, такую как стандартная алюминиевая ситовая рама, которая делится на две части 28, 30 и выполняется как единое целое с элементами 14, 16 сита, соответственно, гарантируя жесткость и простоту установки. Для соединения с возможностью разъединения двух элементов 14, 16 сита вместе с сеткой 12, заключаемой и зажимаемой между ними, чтобы предотвратить ее смещение потоком воздуха, протекающим сквозь них, можно использовать крепежный элемент 32. Этот крепежный элемент 32 может быть поворотным фиксатором, выполненным с возможностью поворота на одной из частей 28, 30 для фиксации около нее другой части. В альтернативном варианте, как лучше всего показано на фиг. 4, можно также использовать жесткое сито 34 любого существующего воздушного фильтра 36.

Обращаясь теперь к фиг. 5 и 6, отмечаем, что фильтр 10 проиллюстрирован здесь установленным внутри воздуховода 38 ниже по течению от воздушного фильтра 36 и выше по течению от воздухонагревательной системы 40 (стрелки на фиг. 5 показывают путь прохождения воздуха), вследствие чего происходит предварительная фильтрация воздуха, проходящего сквозь сетку 12. Рама 26 в общем случае окружает элементы 14, 16 сита, а также включает в себя промежуточные армирующие стержни 42, используемые для подразделения элементов 14, 16 сита на множество меньших субэлементов 44, наклады

- 4 008900 вающих ограничение на сетку 12, заставляя ее оставаться на месте между двумя элементами 14, 16 сита. В альтернативном варианте, как лучше всего видно на фиг. 6, рама 26 представляет собой тонкий металлический стержень, к которому прикреплены сита 14, 16, а армирующие стержни 42 при этом обеспечивают дополнительную опору элементам 14, 16 сита и сетке 12, а также наличие вышеуказанных субэлементов 44.

Обращаясь теперь к фиг. 5, 7, 8 и 9, отмечаем, что здесь проиллюстрированы крепежные элементы 32 других типов. Крепежный элемент 32 одного предпочтительного типа включает в себя множество стежков, которые могут быть расположены во множестве узоров, например, в виде волнистых линий или прямых линий. Стежки 46 проходят сквозь сетку 12 и делят эту сетку на подразделы 44, как описано ранее. В альтернативном варианте, как лучше всего видно на фиг. 8, крепежные элементы могут также включать в себя заклепки 48, которые проходят сквозь сетку 12.

Примеры

Нижеследующие примеры подробнее иллюстрируют настоящее изобретение.

Пример 1. Оценка микробицидной и фильтрующей способности жестких и мягких дыхательных масок.

Как показано в табл. 1, две дыхательные маски согласно настоящему изобретению сравнивали с промышленно поставляемой маской^{1, 2, 3} по их микробицидной и фильтрующей способностям применительно к исследуемой группе бактерий и плесневых грибков различных размеров^{4, 5 6 7}. Жесткая и мягкая ΝΒ-маски, использовавшиеся в примерах 1 и 2, были обе снабжены сеткой 12 из органического ПВХволокна, содержащего ТК4СЬО8Л№^М. Мягкая ΝΒ-маска состояла из двойного покрытия, представлявшего собой нетканое полотно, содержащее 76 вес.% волокон ТНЕКМОУУЬ^СВ™ и 24 вес.% сложного полиэфира (хотя можно было бы использовать любое другое нетканое полотно, например хлопчатобумажное), пришитые друг к другу по их периферии, изнутри от которой находилась сетка 12 (см. фиг. 2а выше). Жесткая ΝΒ-маска была выполнена из двух промышленно поставляемых противопылевых масок, который были вставлены одна внутрь другой, между которыми находилась сетка из органического ПВХволокна, содержащего ΤΚΙ^ΟδΆΝ™¹.

Для измерения фильтрующей способности маски, содержащей сетку, использовали камеру загрязнения воздуха^{5, 8 9}. Эта камера включает в себя перфорированную бутыль, содержащую заранее определенное количество лиофилизированных микроорганизмов. Эту камеру устанавливают на микробиологическом приборе для взятия проб воздуха. Испытуемую маску устанавливали на поверхности раздела между камерой загрязнения воздуха и прибором для взятия проб воздуха. В воздушной камере создавали отрицательное давление, которое вызывало движение лиофилизированных микроорганизмов к маске. Ниже по течению от маски размещали среду для культивирования, чтобы обнаружить любое проскакивание сквозь маску.

Таблица 1

Микроорганизмы	Размер (мкм)	Эффективность фильтрации (%)
ΝΒΚ.Μ	ΝΒ8Μ	зм*
Бактерии
МусоЬасТепа 1иЬегси1о81з	0.2-0.7 х 1.0-10	100	100
Рго1еиз зрр.	0.4-0.8 х 1-3	100	100
Рзеиботопаз аигедтоза	0.5-1.0 х 1.5-5	100	100
81арНу1ососсиз аигеиз	0.5 х 1.5	100	100	95
81гер1ососсиз рпеитотае	0.5-1.5	100	100
НаеторЫНиз пгПиепге	1	100	100
АпИзгах	1-1.5 х 3-5	100	100
Плесневые грибки
Асгетопшт з!пс!ит	3.3-5.5(7) х 0.9 х 1.8	100	100
АзрегдШиз уегз1со1ог	2-3.5	100	100	96
РешсИНит £П8ео1и1ушп	2.5-3.5 х 2.2-2.5	100	100
КеозаНогуа ПзсБеп	2x2.5	100	100

ΝΒΚΜ = Жесткая маска

ΝΒ8Μ = Мягкая маска * Данные из технического описания²

- 5 008900

Пример 2. Оценка фильтрации малых частиц.

С помощью устройства, по существу, такого же, как в примере 1, испытывали три маски согласно примеру 1 на фильтрующую способность под воздействием двух материалов в виде твердых частиц, при этом размер частиц составлял 0,3 мкм. Улавливающая мембрана патрона, установленная в этом случае ниже по течению от воздушного насоса, улавливала проскакивающие частицы. Этот воздушный насос создает отрицательное давление ниже по течению от маски. Выбранными двумя материалами в виде частиц были хлорид натрия и диоктилфталат.

Таблица 2

Материал в виде частиц	Размер (мкм)	Эффективность фильтрации (%)
ΝΒΚΜ	ΝΒ8Μ	зм*
Хлорид натрия (ΝαΟΙ)	0.3	100	100	95
Диоктилфталат (ДОФ)	0.3	100	100

ΝΒΚΜ = Жесткая маска

Пример 3. Оценка микробицидной и фильтрующей способности фильтра системы вентиляции.

Антимикробную способность фильтра в варианте осуществления согласно фиг. 3 с волокнами РНОУУЬ'А.8.+™ оценивали через 0, 7, 14 и 21 сутки после установки в системе вентиляции в доме. Результаты проиллюстрированы ниже в табл. 3-6.

Фильтры снимали по истечении вышеуказанных сроков и анализировали по методу Сэмсона¹⁰(8аш8оп). В пористый материал (1 г) каждого фильтра доливали деминерализованную стерилизованную воду (9 мл), а затем проводили последовательные разбавления.

Расчет суммарного количества бактерий, дрожжевых грибков и плесневых грибков проводили методами гемоцитометрии. Расчет суммарного количества жизнеспособных бактерий, дрожжевых грибков и плесневых грибков организовывали по результатам последовательных разбавлений культуры на подходящих средах. Аэробные жизнеспособные бактерии культивировали на соевом агар-агаре (Т8А от фирмы С)ие1аЕ), тогда как дрожжевые грибки и плесневые грибки культивировали на НЕА при дополнении гентамицином (0,005 об.%) и окситетрациклином (0,01 об.%), чтобы ограничить бактериальный рост. рН 4,8±0,2 для НЕА обеспечивает прорастание спор и развитие мицеленов. По истечении инкубационного периода проводили расчет численности микробных колоний с помощью прибора для обмера колоний (Асси-Ейе™ от фирмы Е1'Мэег). Морфотип бактериальных колоний идентифицировали с помощью окраски по Граму (см. табл. 5).

Что касается расчета дрожжевых грибков и плесневых грибков, то каждую макроскопически отличающуюся колонию плесневых грибков идентифицировали по родам и семействам методами микроскопии.

Предметные стекла с плесневыми грибками анализировали методом, предусматривающим применение самоклеющейся ленты¹¹. Этот метод поддерживает целостность структур плесневых грибков путем фиксации их на липкой стороне упомянутой ленты. Сразу же после сбора плесневые грибки окрашивали лактофенилом и наблюдали при десятикратном и сорокакратном увеличении. Эти плесневые грибки идентифицировали с помощью ключей идентификации^{12, 13, 14, 15}. В этом эксперименте идентифицировали только колонии, давшие споры.

Таблица 3

Фильтрация бактерий

После установки фильтра	Расчетное количество бактерий (Колониеобразующие единицы на грамм, КОЕ/г)
Время (сутки)	Жизнеспособные	Нежизнеспособные	Итого
0	6000 (3.43 %)	169000 (96.57 %)	175000 (100%)
7	9000 (2.75 %)	318000 (97.25 %)	327000 (100%)
14	27000 (2.21 %)	1193000 (97.79 %)	1220000 (100 %)
21	70000 (1.88%)	3650000 (98.12%)	3720000 (100%)

- 6 008900

Таблица 4

Фильтрация грибков

После установки фильтра	Количество культивированных грибков (КОЕ/г)
Время (сутки)	Жизнеспособные	Нежизнеспособные	Итого
0	29000 (11.74%)	218000 (88.26 %)	247000 (100%)
7	110000 (10.19 %)	970000 (89.81 %)	1080000 (100 %)
14	230000 (8.75 %)	2400000 (91.25%)	2630000 (100%)
21	1640000 (7.24 %)	21000000 (92.76 %)	22640000 (100 %)

Таблица 5

Идентификация бактериальных морфотипов

После установки фильтра (сутки);	Бактериальные морфотипы
0	78,4 % кокков (сферических бактерий), Грамположительный 21,6 % палочек, Грам-отрицательный
7	84,3 % кокков, Грам-положительный 15,7 % палочек, Грам-отрицательный
14	86,7 % кокков, Грам-положительный 13,3 % палочек, Грам-отрицательный
21	88,9 % кокков, Грам-положительный 11,1 % палочек, Грам-отрицательный

Таблица 6

Идентификация семейств плесневых грибков

После установки фильтра (сутки)	Семейства грибков
0	АзрегДПиз ш§ег, С1айозрогшт с1ас1озропо16ез, С1абозропцт ЬегЬагит, РетсШшт зр., Дрожжевые грибки
7	АзрегДПиз ш§ег, С1айозропит с1а4озропо16ез, С1ас1озропит ДегЬагит, РетсШшт зр., Дрожжевые грибки
14	АЙетапа айегпа1е, АгШппшт зр., Азрег§Шиз т§ег, СЫозропит зр., ОеоТпсйит зр., РетсШшт зр., Дрожжевые грибки
21	АзрегДПиз т§ег, С1айозрогшт скйозропоМез, С1айозрогшт ЬегЬагит, РетсШшт зр., Дрожжевые грибки

К настоящему времени недостатком промышленно поставляемых масок является их неспособность улавливать и убивать свыше 95% микроорганизмов. Исследование микробицидной сетки согласно настоящему изобретению, выполненной в форме дыхательных масок и фильтров в системе вентиляции, продемонстрировало значительное повышение улавливающей и убивающей способности (табл. 1-6).

Табл. 1 и 2 проиллюстрировали эффективность органического ПВХ-волокна, содержащего ΤΕΙΟΤΟδΑΝ™, в качестве фильтров частиц, антибактериальных фильтров, а также антиплесневых фильтров. Как для мягкой дыхательной маски, так и для жесткой дыхательной маски антимикробные способности и способности к фильтрации частиц составили 100% по сравнению с соответствующими способностями промышленно поставляемой маски, составляющими от 95 до 96%.

Табл. 3-6 иллюстрируют высокоэффективные уровни антимикробной и фильтрующей способности фильтра согласно настоящему изобретению. В частности, автор изобретения продемонстрировал в табл. 3 и 4, что суммарные антибактериальная, противогрибковая и удерживающая способности в каждом случае составляют 100%.

Кроме того, автор изобретения продемонстрировал, что улавливание разных бактериальных морфотипов, как проиллюстрировано в табл. 5, происходило на фильтре в объеме 96,6% через ноль (0) суток (из них бактерий грам-положительного типа - 78,8% кокков (сферических бактерий), а бактерий грамотрицательного типа - 21,6% палочек, соответственно) от всей популяции бактерий, присутствующей на волокнах фильтра. Через двадцать одни (21) сутки на волокнах фильтра присутствовали 98,1% бактерий (из них бактерий грам-положительного типа - 88,0% кокков, а бактерий грам-отрицательного типа 11,1% палочек, соответственно). Это свидетельствует, что эффективность фильтра сохраняется по истечении длительного периода. Как показано в табл. 6, множество патогенных плесневых грибков были идентифицированы на фильтре согласно настоящему изобретению за период до 21 суток.

- 7 008900

Если это желательно, то фильтр можно очистить и повторно использовать без значительной потери вышеуказанных способностей (результаты для данного случая не приведены).

Основополагающим признаком фильтра 10, применяемого либо в вышеуказанных дыхательных масках, либо в фильтре воздуховода системы вентиляции, является его способность иммобилизовать, удержать и убить огромное множество микробов, которые вступают в контакт с сеткой 12 фильтров 20, или ингибировать рост этих микробов. Воздух, который либо предварительно фильтруется в случае системы циркуляции, либо вдыхается и выдыхается через дыхательную маску пользователем, зачастую включает в себя остаточные микробы, которые либо прошли через фильтр предварительной очистки, либо фильтр оказался неспособным иммобилизовать их. В случае, когда человек, который пользуется дыхательной маской согласно настоящему изобретению, заражен инфекцией верхних дыхательных путей, например туберкулезом, сибирской язвой, тяжелым острым респираторным синдромом (ТОРС (8ΑΚ8)) и т.п., можно значительно ослабить или, по существу, устранить дальнейшую передачу инфекции другим людям. Точно так же воздух, который загрязнен патогенными микробами, можно фильтровать перед тем, как он попадает в область носа и рта пользователя. Поток воздуха показан стрелками на фиг. 2, 2а и 5, при этом воздух, загрязненный микробами, показан линиями штриховки, а не заштрихованные стрелки показывают чистый, отфильтрованный воздух.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Микробицидный воздушный фильтр, предназначенный для использования совместно с путем протекания воздуха, содержащий иммобилизующую сетку, включающую в себя множество волокон, имеющих некоторое количество, по существу, пропитывающего их и являющегося единым целым с ними по меньшей мере одного антимикробного средства, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать и удержать микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося по пути протекания воздуха, и существенно ингибировать их рост, причем иммобилизующая сетка, по существу, проницаема для упомянутого воздуха.
2. Фильтр по п.1, в котором множество волокон расположены в виде переплетения, причем переплетение ограничивает множество воздушных промежутков между волокнами.
3. Фильтр по п.2, в котором антимикробное средство убивает микробы, суспендированные в объеме воздуха.
4. Фильтр по п.3, в котором волокна переплетены плотно или переплетены неплотно.
5. Фильтр по п.4, в котором волокна являются обработанными органическими волокнами на основе поливинилхлорида.
6. Фильтр по п.3, в котором антимикробное средство выбрано из группы, состоящей из антибактериального средства, антивирусного средства, средства против пылевых клещей, средства против плесневых грибков и средства против дрожжевых грибков.
7. Фильтр по п.6, в котором антимикробным средством является ΤΚΙΟΕΟδΑΝ™.
8. Фильтр по п.6, в котором антимикробным средством является бензилбензоат.
9. Фильтр по п.1, в котором иммобилизующая сетка представляет собой оконечный фильтр, вследствие чего воздух предварительно фильтруется перед тем, как достигает пути прохождения воздуха.
10. Фильтр по п.1, который представляет собой дыхательную маску, конфигурация и размеры которой обеспечивают надевание на нос и рот пользователя и закрепление на них.
11. Фильтр по п.1, который представляет собой фильтр воздуховода, а его конфигурация и размеры обеспечивают установку в системе воздуховодов, образующей путь протекания воздуха.
12. Фильтр по п.11, дополнительно включающий в себя первый и второй воздухопроницаемые элементы сита, скрепленные друг с другом вдоль соответствующих периферийных краев, причем элементы сита ограничивают между собой зазор, а конфигурации и размеры элементов сита обеспечивают их установку в системе воздуховодов и крепление в ней, при этом воздухопроницаемая иммобилизующая сетка располагается между первым и вторым воздухопроницаемыми элементами сита.
13. Фильтр по п.12, в котором крепежный элемент соединяет друг с другом первый и второй воздухопроницаемые элементы сита, чтобы заключить между ними иммобилизующую сетку.
14. Фильтр воздуховода по п.13, в котором крепежный элемент включает в себя раму для соединения первого и второго элементов сита друг с другом.
15. Фильтр воздуховода по п.14, в котором крепежный элемент дополнительно включает в себя множество стежков, расположенных по иммобилизующей сетке, для разделения иммобилизующей сетки на подразделы.
16. Микробицидная дыхательная маска, содержащая первый и второй воздухопроницаемые элементы сита, скрепленные друг с другом вдоль соответствующих периферийных краев, причем элементы сита ограничивают между собой зазор, а конфигурации и размеры элементов сита обеспечивают их установку поверх рта и носа пользователя и крепление к ним;

воздухопроницаемую иммобилизующую сетку, находящуюся в зазоре и, по существу, заполняющую его, при этом иммобилизующая сетка включает в себя множество волокон, имеющих некоторое

- 8 008900 количество, по существу, пропитывающего их и являющегося единым целым с ними по меньшей мере одного антимикробного средства, достаточное для того, чтобы, по существу, иммобилизовать и удержать микробы, суспендированные в объеме воздуха, движущегося по пути протекания воздуха, и существенно ингибировать их рост.
17. Дыхательная маска по п.16, в которой множество волокон расположены в виде переплетения, причем переплетение ограничивает множество воздушных промежутков между волокнами.
18. Дыхательная маска по п.16, в которой антимикробное средство убивает микробы, суспендированные в объеме воздуха.
19. Дыхательная маска по п.17, в которой волокна переплетены плотно или переплетены неплотно.
20. Дыхательная маска по п.19, в которой волокна являются обработанными органическими волокнами на основе поливинилхлорида.
21. Дыхательная маска по п.16, в которой антимикробное средство выбрано из группы, состоящей из антибактериального средства, антивирусного средства, средства против пылевых клещей, средства против плесневых грибков и средства против дрожжевых грибков.
22. Дыхательная маска по п.16, в которой антимикробным средством является ΤΚΙΟΕΟδΑΝ™.
23. Дыхательная маска по п.16, в которой антимикробным средством является бензилбензоат.
24. Дыхательная маска по п.16, в которой иммобилизующая сетка представляет собой оконечный фильтр, вследствие чего воздух предварительно фильтруется перед тем, как достигает пути прохождения воздуха.
25. Дыхательная маска по п.16, в которой первый воздухопроницаемый ситовый элемент включает в себя находящуюся в нем щель достаточного размера, чтобы обеспечить возможность расположения иммобилизующей сетки в зазоре.