IT202100011813A1 - Dispositivo di protezione individuale (dpi) auto-sterilizzante, riutilizzabile ad uso medico ed individuale, in particolare un filtro a semi maschera, e metodo associato - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?DISPOSITIVO DI PROTEZIONE INDIVIDUALE (DPI) AUTO-STERILIZZANTE, RIUTILIZZABILE AD USO MEDICO ED INDIVIDUALE, IN PARTICOLARE UN FILTRO A SEMI MASCHERA, E METODO ASSOCIATO?
Settore Tecnico dell?Invenzione
La presente invenzione ha come oggetto un dispositivo di protezione individuale (DPI) riutilizzabile ed autosterilizzante ad uso sia medico che individuale, che garantisce una elevata protezione dalla eventuale contaminazione batterica o virale di particelle in sospensione aerea che ne vengano in contatto. Il dispositivo di protezione secondo l?invenzione consiste preferibilmente ma non esclusivamente in un filtro a semi-maschera applicabile di fronte a naso e bocca di un utente per la protezione delle vie aeree. L?invenzione ? anche relativa ad un metodo associato per la sterilizzazione in continuo di dispositivi di protezione, in particolare filtri a semimaschera applicabili di fronte a naso e bocca di un utente.
Tecnica Nota
I dispositivi di protezione (DPI) per le vie aeree di tipo noto, certificati secondo le classi di protezione FFP, hanno caratteristiche omogenee e sono sostanzialmente divisibili in due categorie:
? Dispositivi ove la struttura stessa o carcassa portante del dispositivo ? essa stessa l?elemento filtrante, quindi il dispositivo stesso ? confezionato assemblando attraverso cuciture o termosaldature l?elemento filtrante stesso;
? Dispositivi dove alla struttura di base o carcassa in materiale plastico, di conformazione anatomica, viene associato un elemento filtrante esterno rispetto alla superficie della carcassa stessa o alloggiato in una apposita sede passante della carcassa, il filtro essendo spesso sostituibile.
I dispositivi del primo tipo qui sopra elencato sono perlopi? da considerarsi usa e getta, in quanto dopo poche ore di utilizzo in un ambiente contaminato da particelle solide (ad esempio pollini o inquinanti) o liquide (droplets) non solo possono in parte saturarsi, ma possono anche restare contaminati da virus o batteri eventualmente presenti sulle particelle trattenute sul/nel filtro. Tale inconveniente ? tanto pi? grave quando il DPI venga rimosso e re-indossato pi? volte durante un medesimo ciclo di utilizzo, ad esempio nel caso di utilizzo in ristoranti, rimosso in auto durante la guida e indossato di nuovo alla discesa dal veicolo, rimozione per fumare o per soffiarsi il naso, eccetera.
In questi casi, l?utente ? costretto a toccare il DPI con le mani potenzialmente infettando le stesse e, nel caso le mani non vengano immediatamente disinfettate, pu? infettare s? stesso, ad esempio toccandosi inavvertitamente gli occhi.
Lo stesso tipo di inconveniente pu? capitare anche con altri tipi di DPI, ad esempio camici.
I dispositivi di protezione delle vie respiratorie del secondo tipo sono perlopi? riutilizzabili, ma presentano un peso considerevole che ne rende difficoltoso l?impiego se non per periodi di tempo limitati a poche ore. Inoltre, anche in questo caso, il filtro pu? venire contaminato da agenti infettivi esponendo l?utente ad una possibile infezione, ad esempio alla sostituzione del filtro.
Sintesi dell?Invenzione
Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di protezione, in particolare un dispositivo di protezione individuale (DPI), che sia privo degli inconvenienti dell?arte nota, in particolare che sia riutilizzabile ed auto-sterilizzante, in modo da essere adatto sia ad uso medico, sia per la protezione individuale di chiunque sia potenzialmente esposto a contagi, ad esempio frequentando anche solo saltuariamente luoghi pubblici come supermercati, centri commerciali, bar, ristoranti, ascensori, eccetera.
? in particolare uno scopo dell?invenzione quello di fornire un dispositivo di protezione individuale o DPI per la protezione delle vie aeree, consistente in un filtro a semi-maschera appartenente alle classi FFP2 o FFP3 applicabile di fronte a naso e bocca.
? ancora pi? generalmente uno scopo dell?invenzione quello di fornire un filtro utilizzabile per la protezione di utenti e/o di ambienti come parte di dispositivi filtranti/di trattamento dell?aria di qualsiasi genere.
? anche uno scopo dell?invenzione quello di fornire un metodo associato per la sterilizzazione continua di un DPI o, pi? in generale, di dispositivi filtranti di qualsiasi genere, atti a filtrare o uccidere particelle estranee, quali pollini, agenti inquinanti e virus per garantire un ambiente o un flusso d?aria salubre.
In base all?invenzione viene pertanto fornito un filtro o dispositivo di protezione, preferibilmente ma non esclusivamente consistente in un dispositivo di protezione individuale (DPI)come un filtro a semi-maschera per la protezione delle vie aeree di un utente, secondo quanto previsto nelle rivendicazioni annesse.
L?invenzione ? inoltre relativa ad un metodo associato di sterilizzazione in continuo di un DPI e/o di un dispositivo filtrante di qualsiasi tipo.
In particolare, il filtro o dispositivo di protezione individuale, nel seguito anche semplicemente ?DPI?, comprende una struttura tessile di base che, nel caso di DPI, ? configurata, confezionata e/o sagomata per essere indossata su una parte prestabilita di un corpo di un utente.
La struttura tessile di base pu? essere realizzata in un qualsiasi materiale tessile in foglio opportuno, ad esempio un tessuto, un elemento a maglia o un tessuto non tessuto, delimitato tra una sua prima faccia, nel caso specifico di DPI configurata per essere rivolta in uso verso l?utente, ed una sua seconda faccia, opposta alla prima e configurata, nel caso specifico di DPI, per essere rivolta in uso verso l?esterno, dalla parte opposta al corpo dell?utente.
La struttura tessile di base pu? essere costituita da un indumento, ad esempio un camice o un paio di guanti, o, preferibilmente, da un filtro a semi-maschera sagomato in modo anatomico ed applicabile al volto di un utente per la protezione delle vie aeree, oppure ancora da un pannello, o da un supporto filtrante, di qualsivoglia forma, ad esempio non limitativamente avente struttura pieghettata, alveolare, troncoconica, o altre conosciute dalla tecnica, con struttura semirigida direttamente o indirettamente aderente al volto di un utente o a sua volta contenuta dentro supporti rigidi removibili o fissi, trasparenti al fine di consentirne la permeabilit? ai raggi UV, o comunque equipaggiati con una fonte di radiazioni luminose di prestabilita intensit? e lunghezza d?onda, atte a consentirne l?attivarsi di processi biologici che ne consentano la sanificazione.
Secondo un aspetto dell?invenzione, almeno un primo strato di materiale tessile metallizzato viene accoppiato solidalmente alla struttura tessile di base in modo da rivestire completamente una delle prima e seconda faccia e, nel caso di DPI indossabili, specificamente rivestire ed aderire almeno alla seconda faccia.
Preferibilmente, soprattutto nel caso in cui la struttura tessile di base sia configurata per realizzare un filtro a semi-maschera, la prima faccia, rivolta verso l?utente, riceve un secondo strato di materiale tessile metallizzato, preferibilmente ma non esclusivamente identico al primo, che viene accoppiato solidalmente alla struttura tessile di base in modo da rivestire completamente la, ed aderire alla, prima faccia della stessa.
Sia il primo che il secondo strato di materiale tessile metallizzato sono formati da fibre o filati che sono stati ricoperti in superficie da uno strato di argento sostanzialmente puro.
Qui e di seguito per ?argento sostanzialmente puro? si deve intendere argento metallico puro al 99% in peso.
Lo strato di argento viene ancorato superficialmente sulle fibre/filati per metallizzazione chimica, elettrochimica e/o per immersione del filato in un bagno di metallo fuso, e pu? essere continuo o discontinuo, ma comunque tale da ricoprire la maggior parte (cio? superiore al 50%) della superficie delle fibre/filati.
Le fibre o filati che compongono il primo ed il secondo strato metallizzato sono fibre sintetiche preferibilmente scelte nel gruppo consistente in: una poliammide, un poliestere, un polipropilene e vengono accoppiate/i tra loro in modo da formare un tessuto non tessuto TNT o un tessuto lavorato a maglia che siano traspiranti e che presentino preferibilmente uno spessore compreso tra 0,2 e 0,3 mm.
Per assicurare la presenza di una sufficiente quantit? di argento, il primo ed il secondo strato di materiale tessile metallizzato vengono scelti in modo da presentare un peso medio per unit? di superficie pari a 62 g/mq ?10% nel caso di tessuto lavorato a maglia e pari a 38 g/mq ?20% nel caso di tessuto non tessuto e da presentare una capacit? schermante verso le radiazioni elettromagnetiche compresa tra 45 e 55 decibel.
Il filtro a semi-maschera costituente una forma preferita di realizzazione della struttura tessile di base viene realizzato mediante uno o pi? strati di un tessuto non tessuto conforme allo standard FFP2 o FFP3 secondo EN143 e/o EN 149 e realizzato preferibilmente in un polipropilene, avendo cura che il filtro a semi-maschera risultante abbia una permeabilit? all?aria di almeno 90 l/m<2>/s a 200 Pa.
Quando il dispositivo di protezione individuale dell?invenzione consiste in una semi-maschera per la protezione delle vie aeree, essa ? conformata come un semiguscio semirigido a profilo anatomico applicabile sostanzialmente a tenuta d?aria al volto di un utente e viene realizzata mediante accoppiamento stabile a sovrapposizione tra un filtro a semi-maschera e almeno un primo strato di materiale tessile metallizzato in argento, in modo da formare tra i due una unit? inseparabile.
La semi-maschera risultante viene realizzata in modo da comprendere anche lacci, preferibilmente elastici, per il fissaggio al volto di un utente, e pu? comprendere anche un rivestimento di copertura estetica pure conformato come un semi-guscio semirigido e realizzato in un materiale non filtrante e preferibilmente permeabile ai raggi UV, eventualmente colorato.
Il rivestimento di copertura estetica pu? essere provvisto lateralmente di rispettive sedi o feritoie passanti per l?accoppiamento passante con i citati lacci, in modo da essere fissabile alla semi-maschera in modo amovibile.
Secondo l?invenzione, viene anche fornito un metodo per la sterilizzazione in continuo di filtri o dispositivi di protezione individuale (DPI), in particolare filtri a semimaschera applicabili di fronte a naso e bocca di un utente, in cui ad una struttura tessile di base, ad esempio configurata, confezionata e/o sagomata per essere indossata dall?utente viene applicato, su una sua prima faccia, ad esempio una faccia esterna rivolta in uso da banda opposta all?utente, un primo strato di materiale tessile metallizzato con argento e, preferibilmente, su una sua seconda faccia, ad esempio una faccia interna rivolta verso l?utente, un secondo strato di materiale tessile metallizzato con argento, in modo che essi coprano la, ed aderiscano alla prima faccia e, rispettivamente, alla seconda faccia, rivestendole completamente, laddove il primo e secondo strato di materiale tessile metallizzato sono formati da fibre o filati ricoperti in superficie con uno strato di argento sostanzialmente puro, che ? stato ancorato superficialmente sulle fibre/sui filati per metallizzazione chimica, elettrochimica e/o per immersione del filato in un bagno di metallo fuso.
Il metodo secondo l?invenzione pu? anche comprendere la fase di esporre alla luce solare e/o ad una fonte di radiazione ultra-violetta la prima e/o seconda faccia rivestite dai rispettivi strati di materiale tessile metallizzato con argento sostanzialmente puro, che sono stati solidarizzati alle stesse.
Breve Descrizione dei Disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue di una sua forma di esecuzione preferita, ma non limitativa, illustrata a puro titolo esemplificativo nelle figure dei disegni annessi, in cui:
- la Figura 1 illustra in modo schematico una vista prospettica di tre quarti anteriore e parzialmente esplosa di un dispositivo di protezione individuale o DPI configurato per la protezione delle vie aeree di un utente e realizzato secondo l?invenzione;
- la Figura 2 illustra schematicamente in una vista prospettica esplosa di componenti principali del DPI illustrato in figura 1;
- la figura 3 illustra fotograficamente l?aspetto micrografico, di un materiale tessile metallizzato costituente uno dei componenti di figura 2;
- la figura 4 illustra schematicamente una analisi spettrografica al SEM del materiale di figura 3; e - le figure 5 e 6 illustrano schematicamente rispettivi grafici che mostrano l?efficienza schermante alle radiazione elettromagnetiche di due differenti materiali tessili metallizzati utilizzabili per realizzare uno dei componenti di figura 2.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alle figure da 1 a 4, ? indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo di protezione individuale (nel seguito indicato anche solo come ?DPI?) realizzato secondo l?invenzione.
Nella descrizione che segue di un esempio non limitativo di realizzazione dell?invenzione, il dispositivo di protezione individuale 1 ? costituito da/configurato come una semi-maschera applicabile in modo noto (e non illustrato per semplicit?) al volto di un utente, di fronte/davanti a naso e bocca dello stesso, per fornire una protezione per le vie aeree nei confronti di possibili contaminanti in sospensione nell?aria, inclusi virus e batteri, secondo gli standard FFP2 o FFP3.
? chiaro alle persone esperte, per?, che sebbene la descrizione che segue faccia riferimento alla forma di realizzazione non limitativa illustrata, che riguarda appunto uno specifico DPI costituito da una semi-maschera filtrante per la protezione delle vie aeree, quanto si dir? ? in generale applicabile a qualsiasi altro tipo di dispositivo di protezione individuale, anche molto diverso, ad esempio camici, tute, guanti o copricapi, come anche ad un generico filtro o elemento filtrante per un dispositivo noto di filtrazione/trattamento dell?aria ambiente, individuale o consistente in un impianto fisso, ad esempio applicabile ad ambienti chiusi o edifici in genere, in forma di pannello, o di supporto atto a filtrare, di qualsivoglia forma, ad esempio non limitativo con struttura pieghettata, alveolare, troncoconica, o conosciute dalla tecnica nota, con struttura semirigida direttamente o indirettamente aderente al volto o a sua volta contenuta dentro supporti rigidi removibili o fissi, trasparenti al fine di consentirne la permeabilit? ai raggi UV, o comunque equipaggiati con una fonte di radiazioni luminose di prestabilita intensit? e lunghezza d?onda, atte a consentirne l?attivarsi dei processi biologici che ne consentano la sanificazione, purch? realizzati in uno o pi? materiali tessili in foglio, come tessuti, tessuti non tessuti, elementi di maglieria, mat o agglomerati di fibre, eccetera, accoppiati a sovrapposizione e solidarizzati insieme mediante qualsiasi tecnologia nota opportuna, ad esempio tipicamente destinati a personale sanitario o ad ambienti sanitari.
Il dispositivo di protezione 1 comprende una struttura tessile di base 2 (figure 1 e 2) che pu? essere configurata, confezionata e/o sagomata per essere indossata su una parte prestabilita di un corpo di un utente, nell?esempio non limitativo illustrato il volto dell?utente.
La struttura tessile di base 2 ? costituita da un materiale tessile in foglio, cio? a configurazione piana ed estensione sostanzialmente bidimensionale, ed ? delimitata tra una sua prima faccia 3 ed una sua seconda faccia 4, tra loro opposte (figura 2).
Qui e di seguito, per ?materiale tessile? si deve intendere qualsiasi materiale costituito da un tessuto (quindi da filati accoppiati incrociati tra loro secondo uno schema di trama e ordito), oppure da un tessuto non tessuto (quindi costituito da fibre accoppiate tra loro mediante vari metodi chimici, termici o altro, tutti di tipo noto), o da un elemento di maglieria (quindi costituito da un filato continuo lavorato in trama o in catena con una apposita macchina).
Similmente, qui e di seguito, per ?struttura tessile di base? si deve intendere una qualsiasi struttura tridimensionale realizzata in un materiale tessile, come sopra definito, e configurata per essere utilizzabile in un dispositivo filtrante o di trattamento dell?aria noto o, preferibilmente, indossata da un utente, ad esempio un indumento di tipo noto come un camice, una tuta, eccetera, oppure una semi-maschera protettiva di tipo noto, realizzata secondo gli standard FF2 o FFP3, oppure ancora un pannello, o un supporto atto a filtrare, di qualsivoglia forma, ad esempio non limitativo con struttura pieghettata, alveolare, troncoconica, o conosciute dalla tecnica nota, con struttura semirigida direttamente o indirettamente aderente al volto o a sua volta contenuta dentro supporti rigidi removibili o fissi, trasparenti al fine di consentirne la permeabilit? ai raggi UV, o comunque equipaggiati con una fonte di radiazioni luminose di prestabilita intensit? e lunghezza d?onda, atte a consentirne l?attivarsi dei processi biologici che ne consentano la sanificazione.
La prima faccia 3 ? configurata per essere rivolta in uso, nell?esempio non limitativo illustrato di semi-maschera filtrante, verso un utente (non illustrato per semplicit?) e la seconda faccia 4 ? invece configurata per essere rivolta in uso nell?esempio non limitativo illustrato di semimaschera filtrante, verso l?esterno, dalla parte opposta al corpo dell?utente.
Nell?esempio di attuazione non limitativo in cui il dispositivo di protezione individuale 1 secondo l?invenzione consiste in una semi-maschera di protezione delle vie aeree, il dispositivo 1 o semi-maschera ? conformato/a come un semiguscio semirigido a profilo anatomico applicabile sostanzialmente a tenuta d?aria al volto di un utente.
Secondo questa forma di realizzazione, la struttura tessile di base 2 (figura 2) consiste in un filtro a semimaschera 5 di un qualsiasi tipo noto per la protezione delle vie aeree di un utente, indossabile davanti a naso e bocca di un utente e rispettante gli standard FFP2 o FFP3 secondo EN143 o EN149.
Nella fattispecie, il filtro a semi-maschera 5 ? realizzato mediante uno o pi? strati accoppiati tra loro in modo noto formati in materiali tessili (secondo la definizione precedente); preferibilmente, il filtro a semimaschera 5 ? realizzato mediante uno o pi? strati accoppiati tra loro di un tessuto non tessuto conforme allo standard FFP2 o FFP3, secondo EN143 o EN149.
Ancora pi? preferibilmente il filtro a semi-maschera 5 ? realizzato mediante fibre di un polipropilene.
Secondo la principale caratteristica dell?invenzione, il dispositivo di protezione 1 comprende inoltre almeno un primo strato o foglio 6 (figure 1 e 2) realizzato in un materiale tessile metallizzato 7, illustrato nel dettaglio in figura 3.
Lo strato o foglio 6 di materiale tessile metallizzato 7 ? accoppiato solidalmente (cio? integrale di pezzo) alla struttura tessile di base 2 in modo da coprire la, ed aderire alla, seconda faccia 4 della stessa, cio? alla faccia della struttura tessile di base 2 normalmente rivolta all?esterno e quindi verso l?ambiente dove si trovano in sospensione possibili inquinanti e/o virus o batteri.
Secondo il cuore dell?invenzione, lo strato o foglio 6 di materiale tessile metallizzato 7 ? formato da fibre o filati 8 (figura 3) ricoperti in superficie da uno strato 9 di argento sostanzialmente puro, che ? stato ad esse/i ancorato superficialmente per metallizzazione chimica, elettrochimica e/o per immersione del filato in un bagno di metallo mantenuto in uno stato liquido.
Qui e di seguito, per ?argento sostanzialmente puro? si deve intendere un materiale a base di argento, comunque depositato a formare lo strato 9 sulle fibre 8 del materiale tessile 7, e avente un contenuto in argento metallico pari o superiore al 99% in peso.
Lo strato metallizzato 9 in argento che copre in superficie le fibre o filati 8 pu? essere continuo o discontinuo.
Il materiale tessile metallizzato 7 utilizzabile nella presente invenzione pu? essere realizzato, ad esempio, con la tecnologia descritta nella domanda di brevetto Italiana n. IT1400583 ed ? disponibile in commercio per applicazioni elettroniche/elettrotecniche come materiale elettricamente conduttivo per schermature elettromagnetiche.
Le fibre o filati 8 utilizzate per realizzare il materiale tessile metallizzato 7, come sopra definito, consistono in fibre o filati sintetici, preferibilmente scelte/i nel gruppo consistente in: una poliammide, un poliestere, un polipropilene; loro combinazioni.
Allo scopo di mantenere sostanzialmente inalterate l?efficacia e le caratteristiche proprie della struttura tessile di base 2, il primo strato 6 di materiale tessile metallizzato 7 ? formato da fibre o filati 8 accoppiati tra loro preferibilmente in modo da formare un tessuto non tessuto TNT o un tessuto lavorato a maglia traspiranti e aventi uno spessore compreso tra 0,2 e 0,3 mm.
Inoltre, il primo strato 6 di materiale tessile metallizzato 7 deve preferibilmente presentare un peso medio per unit? di superficie pari, nel caso di tessuto lavorato a maglia, a 62 g/mq (grammi al metro quadro) ? il 10%; e, nel caso di tessuto non tessuto, pari a 38 g/mq ? 20%.
Mediante questi parametri si mantiene inalterata l?eventuale indossabilit? e la praticit? della struttura tessile di base 2.
Secondo un aspetto dell?invenzione, inoltre, il primo strato 6 di materiale tessile metallizzato 7 deve contenere argento in una quantit? tale da presentare nel complesso, come materiale tessile metallizzato, una capacit? schermante verso le radiazioni elettromagnetiche compresa tra 45 e 55 decibel.
Secondo forme di realizzazione non illustrate per semplicit? in quanto ovvie per il tecnico del ramo sulla base della descrizione che precede, la struttura tessile di base 2 pu? essere configurata/confezionata a formare un indumento come un camice, guanti, eccetera, di qualsiasi tipo noto e che sar? rivestito esternamente da uno strato 6 realizzato in un materiale tessile metallizzato 7 in forma di fodera, rivestimento, copertura o in qualsiasi altra forma, purch? perfettamente aderente e solidale alla faccia o superficie esterna 4 dell?indumento, che a questo punto realizza un DPI secondo l?invenzione. Oppure, la struttura tessile di base 2 pu? essere realizzata in forma di pannello, o di supporto atto a filtrare, di qualsivoglia forma, ad esempio non limitativo con struttura pieghettata, alveolare, troncoconica, o conosciute dalla tecnica nota, con struttura semirigida direttamente o indirettamente aderente al volto o a sua volta contenuta dentro supporti rigidi removibili o fissi, trasparenti al fine di consentirne la permeabilit? ai raggi UV, o comunque equipaggiati con una fonte di radiazioni luminose di prestabilita intensit? e lunghezza d?onda, atte a consentirne l?attivarsi dei processi biologici che ne consentano la sanificazione.
Infatti, il potere disinfettante dell?argento, gi? di per s?, ? stato discusso in diverse pubblicazioni scientifiche. La Richiedente ha inoltre sorprendentemente scoperto che tale potere disinfettante viene rinforzato/amplificato dalle radiazione UV, a partire gi? da quelle presenti nella luce solare, nel caso in cui l?argento sia utilizzato in forma di tessuto/materiale tessile metallizzato, che nella tecnica ? attualmente utilizzato per tutt?altro uso, in particolare come materiale in foglio termicamente ed elettricamente conduttivo o schermante le radiazioni elettromagnetiche.
Di qui l?idea di accoppiare stabilmente un tale materiale almeno ad una superficie esterna di un DPI o pannello filtrante di qualsiasi tipo noto per renderlo autosterilizzante.
Nel caso dell?esempio di attuazione preferito, ma non limitativo, illustrato viene utilizzato un DPI noto consistente nel filtro a semi-maschera 5, a cui viene applicato, almeno sulla faccia 4, il materiale tessile 7 metallizzato in argento, a formare lo strato 6 innovativo solidarizzato integrato con il filtro a semi-maschera 5 in modo indivisibile (salvo rotture) in un qualsiasi modo noto conveniente, ad esempio termo-saldatura, saldatura ad ultrasuoni, laminazione, eccetera.
A tale scopo, per non incorrere in aumenti eccessivi di resistenza al passaggio dell?aria, il filtro a semi-maschera 5 ? scelto in modo da avere una permeabilit? all?aria di almeno 90 l/m<2>/s a 200 Pa. In combinazione, occorre utilizzare un materiale tessile metallizzato 7 avente le caratteristiche di peso per unit? di superficie e di potere schermante verso le radiazioni elettromagnetiche sopra indicate, caratteristiche che definiscono la quantit? di argento presente sulle fibre o filato 8 e che si ? dimostrata efficace al fine della eliminazione di virus e batteri.
Secondo la preferita forma di attuazione illustrata, il DPI 1 consistente in una semi-maschera di protezione delle vie aeree comprende anche un secondo strato 10 di materiale tessile metallizzato 7, ma accoppiato solidalmente alla struttura tessile di base 2 in modo da coprire la, ed aderire alla, prima faccia 3 della stessa, cio? alla faccia o superficie interna rivolta in uso verso l?utente.
Il secondo strato 10 di materiale tessile metallizzato 7 ? sempre realizzato mediante fibre o filati 8 metallizzati superficialmente mediante uno stato 9 in argento. Preferibilmente, il materiale tessile metallizzato 7 che forma lo strato 10 una volta applicato sulla/alla struttura tessile di base 2 ? identico a quello del primo strato 6 di materiale tessile metallizzato, cos? come lo strato 10 ? identico in grammatura e spessore e sostanzialmente in dimensioni allo strato 6. Gli strati 6 e 10 possono anche essere diversi su ciascuna faccia 3,4, o avere caratteristiche (ad esempio permeabilit?, peso, eccetera) inferiori o superiori uno rispetto all?altro.
Dunque, il DPI 1 illustrato in figura 1, costituito da una semi-maschera conformata a semi-guscio semirigido a profilo anatomico viene realizzata mediante accoppiamento stabile a sovrapposizione tra il filtro a semi-maschera 5 e l?almeno primo strato 6 di materiale tessile metallizzato 7 in argento (nella fattispecie tra il filtro a semi-maschera 5 ed entrambi gli strati 6 e 10 che ricoprono da bande opposte entrambe le facce 3,4 del filtro a semi-maschera 5) in modo da formare con il filtro a semi-maschera 5 una unit? inseparabile (appunto salvo rotture).
Secondo un preferito aspetto dell?invenzione, infine, la semi-maschera 1 comprende (figura 1) una coppia di opposti lacci 11, preferibilmente ma non esclusivamente elastici, poniamo come esempio una banda che avvolge la testa elastica o costituita da due lembi dotati di velcro o simili, configurati in modo noto per fissare il DPI costituito dalla semi-maschera di protezione 1 al volto di un utente.
Il DPI costituito dalla semi-maschera di protezione 1 pu? comprendere anche un rivestimento 12 di copertura estetica, pure conformato come un semi-guscio semirigido e realizzato in un materiale non filtrante ma traspirante e fortemente permeabile all?aria, in modo da non creare una barriera supplementare alla respirazione.
Preferibilmente, il rivestimento 12 ? permeabile ai raggi UV, in modo da non schermare verso i raggi UV, ad esempio contenuti della luce solare, lo strato 6 esterno di materiale tessile metallizzato 7 e pu? essere, eventualmente, colorato.
Preferibilmente, il rivestimento di copertura estetica 12 ? provvisto lateralmente di rispettive sedi o feritoie passanti 13 (delle quali solo una ? visibile in figura 1) per l?accoppiamento passante con i lacci 11, che possono essere inseriti nelle stesse, dall?interno verso l?esterno prima di farli passare intorno alle orecchie (o alla nuca ? a seconda di quale ? la tipologia di lacci 11 impiegati) dell?utente.
In questo modo, i lacci 11 permettono allo stesso tempo sia di fissare il rivestimento di copertura 12 sulla/contro l?unit? costituita dal filtro a semi-maschera 5 con gli strati 6 e 10 aderenti alle facce 4 e 3 in modo amovibile, sia di fissare la semi-maschera 1 completa al volto dell?utente, con aggancio dietro la nuca o dietro le orecchie a seconda della tipologia di lacci 11 utilizzata.
La figura 4 evidenzia la presenza di una relativamente rilevante quantit? di argento sulle fibre 8 mostrate nella figura 3, a dimostrazione che la metallizzazione in argento del materiale tessile 7 utilizzato secondo l?invenzione ? completa.
Le figure 5 e 6 mostrano un grafico che illustra la efficienza di schermatura elettromagnetica, espressa in decibel, al variare della frequenza nel campo dell?ordine di grandezza degli GHz, di due diversi materiali tessili 7 metallizzati in argento: la figura 5 ? relativa ad un materiale tessile metallizzato 7 realizzato in fibre poliammidiche argentate e in maglieria, ove la capacit? schermante, segno indiretto della efficacia della copertura/rivestimento in argento, vale mediamente 55 dB da 300 MHz a 3 GHz. La figura 6 ? relativa ad un materiale tessile 7 metallizzato in argento costituito da un tessuto non tessuto in fibra di nylon, ove la capacit? schermante vale mediamente 45 dB da 300 MHz a 10 GHz
Entrambi i materiali, sottoposti a test, si sono rivelati parimenti efficaci nella eliminazione di virus e batteri con cui sono stati infettati, in particolare quando esposti alla luce solare o comunque a radiazioni UV, eventualmente generate da apposita lampada.
Secondo una possibile (e preferita) variante dell?invenzione, illustrata a tratteggio in figura 1, il dispositivo di protezione individuale 1, quando ? realizzato in forma di/costituente una semi-maschera applicabile in modo noto al volto di un utente ? provvisto in corrispondenza di un suo bordo superiore 14 di una coppia di alette 15 affiancate, disposte simmetricamente da lati opposti ad una porzione di mezzeria 16 del dispositivo a semi-maschera 1 destinata a, e conformata per, accoppiare a cavallo del / al di sopra del naso di un utente (non illustrato per semplicit?.
Le alette 15 sono realizzate per sovrapposizione e giunzione di corrispondenti alette 18 ottenute di pezzo con la struttura tessile di base 2, ad esempio quando questa ? costituita dal filtro a semi-maschera 5 durante la fustellatura dello stesso, e, preferibilmente, simili alette 19 sono realizzate di pezzo con almeno uno e preferibilmente entrambi, gli strati 6 e 10, in modo che il dispositivo di protezione individuale 1 presenta le alette 15 che costituiscono delle appendici situate nella parte superiore del filtro a semi-maschera 5, rispettivamente una su ogni lato. Secondo possibili varianti, anche solo uno degli elementi 4, 6 e 10 componenti il dispositivo 1 a semimaschera pu? essere provvisto delle rispettive alette 18,19.
Tali appendici o alette ?composite? 15 o solo 18 o solo 19 sono in ogni caso tutte configurate per ostacolare eventuali flussi d?aria provenienti dalle vie respiratorie, in modo da sigillare il pi? possibile la zona nasale al fine di non fare appannare eventuali occhiali di un utente e di consentire una azione di tenuta idraulica al bordo del filtro a semi-maschera 5 il pi? efficiente possibile, adattandosi al meglio al volto dell?individuo. Le medesime alette 15 sono conformate in maniera tale da risultare il pi? confortevoli possibile.
Le alette 18 e 19 e, dunque, le alette 15 nel loro complesso, sono configurate in modo da poter essere ripiegate, in uso, verso il lato interno della semi-maschera 1 o 5 e, una volta ripiegate, vengono appoggiate al volto e una volta fissata la semi-maschera 1 tramite i lacci 11 dietro le orecchie, rimangono in posizione, fungendo a tutti gli effetti da guarnizione.
Da quanto descritto risulta infine evidente che l?invenzione ? anche relativa ad un metodo per la sterilizzazione in continuo di dispositivi 1 di protezione individuale (DPI). Si consideri come ulteriore esempio applicativo, a puro scopo illustrativo, l?impiego del citato accoppiamento di un materiale tessile di base con uno o pi? strati di materiale tessile metallizzato in argento in filtri o pannelli per il filtraggio dell?aria che entra negli abitacoli di autoveicoli, autocarri, macchine agricole o da cantiere eccetera. Disponendo tale sistema, preferibilmente coadiuvato nel meccanismo di sterilizzazione da una luce UV attivata a cicli di ?pulizia? predeterminati generata mediante lampade UV, si potrebbero offrire sicuri risvolti positivi in termini di sicurezza nonch? di durata nella permanenza di utenti in ambienti chiusi o con scarso ricambio d?aria.
In particolare, il metodo dell?invenzione ? vantaggiosamente utilizzabile su filtri a semi-maschera 5 applicabili di fronte a naso e bocca di un utente, e comprendenti una struttura tessile di base 2 configurata, confezionata e/o sagomata per essere indossata dall?utente, la struttura tessile di base 2 essendo delimitata tra una sua prima faccia 3 ed una sua seconda faccia 4, tra loro opposte, la prima faccia 3 venendo configurata per essere rivolta in uso verso l?utente e la seconda faccia 4 venendo configurata per essere rivolta in uso verso l?esterno, cio? dalla parte opposta al corpo dell?utente.
Il metodo dell?invenzione comprende la fase di solidarizzare su almeno la seconda faccia 4 di una generica struttura tessile di base 2 almeno un primo strato 6 di materiale tessile metallizzato 7 in modo che esso copra la, ed aderisca alla, seconda faccia 4, rivestendola completamente.
Il primo strato 6 di materiale tessile metallizzato 7 viene formato da fibre o filati 8 ricoperti in superficie da uno strato 9 di argento sostanzialmente puro, che ? stato ad esse/i ancorato superficialmente per metallizzazione chimica, elettrochimica e/o per immersione del filato 8 in un bagno di metallo fuso.
Il metodo dell?invenzione comprende inoltre la fase di solidarizzare sulla prima faccia 3 almeno un secondo strato 10 di materiale tessile 7 metallizzato con uno strato superficiale 9 di argento sostanzialmente puro, in modo che esso copra la, ed aderisca alla, prima faccia 3, rivestendola completamente; il secondo strato 3 di materiale tessile metallizzato ? preferibilmente ma non necessariamente identico al primo strato 6.
Il metodo di sterilizzazione in continuo dell?invenzione comprende inoltre la fase di esporre alla luce solare e/o ad una fonte di radiazione ultra-violetta la prima e/o seconda faccia 3,4 avendole preventivamente rivestite di uno strato 6,10 di materiale tessile 7 metallizzato con argento sostanzialmente puro, che ? stato solidarizzato alla seconda faccia 4 e/o prima faccia 3, a contatto con la stessa.
In questo modo, quando particelle solide o droplets potenzialmente cariche di germi vengono a contatto e/o aderiscono al DP1 1, ovvero a un elemento filtrante realizzato secondo l?invenzione di un impianto o dispositivo di trattamento dell?aria, esse si depositano sullo strato 6 e non direttamente sulla faccia 4. Qui, secondo un meccanismo ancora sotto studio, i germi vengono inattivati dall?argento presente nello strato 9.
Uno studio condotto da ricercatori dell?Universit? dell?Arkansas e pubblicato sulla rivista Applied and Environmental Microbiology ha cercato di fornire delle risposte sul meccanismo mediante il quale l?argento annienta i batteri. Per ottenere i loro risultati, gli scienziati, coordinati dal Dr. Yong Wang, hanno utilizzato una tecnica avanzata d?imaging. Quest?ultima ? la cosiddetta microscopia di localizzazione fotoattivata a tracciamento di singole particelle. Tale tecnica ? stata utilizzata per tracciare in tempo reale una proteina dei batteri Escherichia coli. Durante le analisi, i ricercatori hanno scoperto che gli ioni d?argento acceleravano la dinamica di questa proteina. Le propriet? antimicrobiche di questo metallo sono note da tempo per cui i ricercatori si aspettavano che la dinamica della proteina in questione rallentasse. Sorprendentemente la dinamica della proteina in presenza degli ioni, diventava molto pi? veloce.
Tale aumento di dinamicit? della proteina batterica, correla con la separazione dei filamenti di DNA batterico innescata dagli ioni argento. Dunque, il legame tra la proteina e il DNA si indeboliva considerevolmente. Alla luce di questo, Yong Wang, ha dichiarato:
?quindi la dinamica pi? veloce delle proteine causate dall?argento pu? essere compresa. Quando la proteina ? legata al dna, si muove lentamente insieme al dna, che ? un?enorme molecola nei batteri. Al contrario, quando trattate con argento, le proteine cadono dal dna, muovendosi da sole e quindi pi? velocemente?.
Dunque, anche qualora l?utente toccasse la superficie esterna contaminata del DPI non si infetterebbe. Lo stesso capita per possibili contaminazioni della superficie interna del DPI, grazie alla presenza del secondo strato 10 opzionale.
Tutti gli scopi dell?invenzione sono dunque raggiunti.
Claims (12)
1. Dispositivo di protezione (1), in particolare dispositivo di protezione individuale o DPI, comprendente una struttura tessile di base (2), in particolare configurata, confezionata e/o sagomata per essere indossata su una parte prestabilita di un corpo di un utente, la struttura tessile di base (2) essendo delimitata tra una sua prima ed una sua seconda faccia (3,4), tra loro opposte, la prima faccia (3) essendo in particolare configurata per essere rivolta in uso verso l?utente e la seconda faccia (4) essendo in particolare configurata per essere rivolta in uso verso l?esterno, dalla parte opposta al corpo dell?utente; caratterizzato dal fatto che comprende inoltre almeno un primo strato (6) di materiale tessile metallizzato (7) accoppiato solidalmente alla struttura tessile di base in modo da coprire la, ed aderire alla, seconda faccia della stessa, detto primo strato (6) di materiale tessile metallizzato (7) essendo formato da fibre o filati (8) ricoperti in superficie da uno strato (9) di argento sostanzialmente puro, che ? stato ad esse/i ancorato superficialmente per metallizzazione chimica, elettrochimica e/o per immersione del filato in un bagno di metallo fuso.
2. Dispositivo di protezione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo strato metallizzato in argento (9) che copre in superficie dette fibre o detti filati (8) ? continuo o discontinuo; dette fibre o filati (8) consistendo in fibre sintetiche preferibilmente scelte nel gruppo consistente in: una poliammide, un poliestere, un polipropilene; detto primo strato (6) di materiale tessile (7) essendo formato da dette fibre o filati (8) accoppiati tra loro in modo da formare un tessuto non tessuto TNT o un tessuto lavorato a maglia traspiranti e aventi uno spessore compreso tra 0,2 e 0,3 mm.
3. Dispositivo di protezione secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto primo strato (6) di materiale tessile (7) metallizzato presenta un peso medio per unit? di superficie pari a di 62 g/mq ?10% nel caso di tessuto lavorato a maglia e di 38 g/mq ?20% nel caso di tessuto non tessuto.
4. Dispositivo di protezione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo strato (6) di materiale tessile metallizzato (7) contiene argento in misura tale da presentare una capacit? schermante verso le radiazioni elettromagnetiche compresa tra 45 e 55 decibel.
5. Dispositivo di protezione secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la struttura tessile di base (2) ? configurata/confezionata a formare un indumento come un camice, guanti, eccetera; oppure ? configurata in forma di pannello o di supporto atto a filtrare, di qualsivoglia forma opportuna, ad esempio con struttura pieghettata, alveolare, troncoconica, con struttura semirigida, direttamente o indirettamente adatta ad essere aderente al volto o a sua volta contenuta dentro supporti rigidi removibili o fissi, preferibilmente pervi alla luce o almeno alle radiazioni UV, o comunque equipaggiati con una fonte di radiazioni luminose di prestabilita intensit? e lunghezza d?onda, atte a consentirne l?attivarsi di processi biologici che ne consentano la sanificazione.
6. Dispositivo di protezione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che la struttura tessile di base (2) consiste in un filtro a semimaschera (5) per la protezione delle vie aeree di un utente, indossabile davanti a naso e bocca di un utente, detto filtro a semi-maschera (5) essendo realizzato mediante uno o pi? strati di un tessuto non tessuto conforme allo standard FFP2 o FFP3 secondo EN143 e/o EN149 e realizzato preferibilmente in un polipropilene; detto filtro a semi-maschera (5) avendo una permeabilit? all?aria di almeno 90 l/m<2>/s a 200 Pa.
7. Dispositivo di protezione secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende un secondo strato (10) di materiale tessile metallizzato (7) accoppiato solidalmente alla struttura tessile di base (2) in modo da coprire la, ed aderire alla, prima faccia (3) della stessa, detto secondo strato (10) di materiale tessile metallizzato (7) essendo pure realizzato mediante fibre o filati metallizzati superficialmente (8) in argento e preferibilmente identico al primo strato (6) di materiale tessile metallizzato.
8. Dispositivo di protezione secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che consiste in una semi-maschera (1) conformata come un semi-guscio semirigido a profilo anatomico applicabile sostanzialmente a tenuta d?aria al volto di un utente e realizzata mediante accoppiamento stabile a sovrapposizione tra detto filtro a semi-maschera (5) e detto almeno primo strato (6) di materiale tessile metallizzato (7) in argento in modo da formare con esso una unit? inseparabile.
9. Dispositivo di protezione secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che detta semi-maschera (1) comprende lacci (11) preferibilmente elastici, oppure in forma di banda atta ad avvolgere una testa di utente o costituita da due lembi dotati di velcro o simile, per fissare la semi-maschera al volto di un utente, ed un rivestimento di copertura estetica (12) pure conformato come un semi-guscio semirigido e realizzato in un materiale non filtrante e preferibilmente permeabile ai raggi UV, eventualmente colorato; detto rivestimento di copertura estetica (12) essendo provvisto lateralmente di rispettive sedi o feritoie passanti (13) per l?accoppiamento passante con detti lacci (11), in modo da essere fissabile alla semimaschera in modo amovibile.
10. Dispositivo di protezione secondo una delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che ? provvisto in corrispondenza di un suo bordo superiore (14) di una coppia di alette (15;18;19) affiancate, disposte simmetricamente da lati opposti ad una porzione di mezzeria (16) del dispositivo a semi-maschera (1) destinata a, e conformata per, accoppiare a cavallo del / al di sopra del naso di un utente; dette alette (15;18;19) essendo configurate per essere ripiegate, in uso, verso un lato interno del dispositivo di protezione a semi-maschera (1) e fungere a tutti gli effetti da guarnizione idraulica.
11. Metodo per la sterilizzazione in continuo di dispositivi di protezione, in particolare dispositivi di protezione individuale (DPI) come filtri a semi-maschera (5) applicabili di fronte a naso e bocca di un utente, comprendenti una struttura tessile di base (2) delimitata tra una sua prima ed una sua seconda faccia (3,4), tra loro opposte; caratterizzato dal fatto che comprende la fase di solidarizzare su almeno la seconda faccia (4) almeno un primo strato (6) di materiale tessile metallizzato (7) in modo che esso copra la, ed aderisca alla, seconda faccia (4), rivestendola completamente; detto primo strato (6) di materiale tessile metallizzato venendo formato da fibre o filati (8) ricoperti in superficie da uno strato (9) di argento sostanzialmente puro, che ? stato ad esse/i ancorato superficialmente per metallizzazione chimica, elettrochimica e/o per immersione del filato in un bagno di metallo fuso; detto metodo comprendendo preferibilmente ma non necessariamente anche la fase di solidarizzare sulla prima faccia (3) almeno un secondo strato (10) di materiale tessile metallizzato (7) con uno strato superficiale (9) di argento sostanzialmente puro, in modo che esso copra la, ed aderisca alla, prima faccia (3), rivestendola completamente.
12. Metodo di sterilizzazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre la fase di esporre alla luce solare e/o ad una fonte di radiazione ultra-violetta le dette prima e/o seconda faccia (3,4) avendole preventivamente rivestite di uno strato di materiale tessile (7) metallizzato con argento sostanzialmente puro, che ? stato solidarizzato alla seconda e/o prima faccia (4,3), a contatto con la stessa.
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