JP6178334B2 - 気道を包囲する凹部領域を備える、フォーム成形層を有するレスピレータ - Google Patents
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Description
以下に詳述された用語は、定義された意味を有することになる。
「頂点領域」は、マスク本体が平坦な表面上で、この表面とマスク外周部が接触した状態で表面と接触した状態で置かれているときに、マスク本体上の最も高い点を包囲する区域を意味する。
「含む(又は、含んでいる)」は、特許専門用語において標準的なその定義を意味し、「備える」、「有する」、又は「含有する」とほぼ同義である非限定的用語である。「含む(comprises)」、「含む(includes)」、「有する」、及び「含有する」、並びにこれらの変形は、一般的に使用される非限定的用語であるが、本発明は、「本質的に〜からなる」などのより狭義の用語を使用して適切に記載されることもでき、これは、本発明のレスピレータがその意図される機能を果たす際の性能に対して悪影響を及ぼす物体又は要素のみを除外するという点で、半限定的(semi open-ended)用語である。
「清浄な空気」は、汚染物質を取り除くために濾過された、ある体積の大気中の周囲空気を意味する。
「同一の広がりを持って」は、他の物体と平行に、かつその表面積の少なくとも80%を被覆しながら延びることを意味する。
「汚染物質」は、粒子(粉塵、ミスト、及び煙気を含む)、並びに/又は、一般に粒子と見なされないことがあるが(例えば、有機蒸気等)、呼気流中の空気を含め、空気中に懸濁されていることがある他の物質を意味する。
「カバーウェブ」は、主に汚染物質の濾過のために設計されていない、不織布繊維層を意味する。
「外部気体空間」は、吐き出された気体が、マスク本体及び/又は呼気弁を通過し、それらを越えた後に入る、周囲大気中の気体空間を意味する。
「フィルタ式顔面装着具」は、マスク本体自体が、マスク本体を通過する空気を濾過するように設計されており、この目的を達成するための別個の識別可能なフィルタカートリッジ、フィルタライナー、又はインサート成形されたフィルタエレメントがマスク本体に取り付けられていない、又は成型されていないことを意味する。
「フィルタ」又は「濾過層」は、通気性材質の1つ以上の層を意味し、その層は、通り抜ける空気流から汚染物質(粒子など)を除去するという主目的に適している。
「濾過構造体」とは、主に空気を濾過するために設計される構造体を意味する。
「ハーネス」は、マスク本体を着用者の顔面上で支持する助けとなる構造体又は部品の組み合わせを意味する。
「一体化」は、当該の複数部分が1つの部品として同時に製造されたものであり、2つの別々の部品を後で合わせて接合したものではないことを意味する。
「内部気体空間」は、マスク本体と人の顔面との間の空間を意味する。
「マスク本体」は、人の鼻及び口を覆ってフィットするよう設計され、かつ外部気体空間から離てられた内部気体空間を画定するのに役立つ通気性構造体を意味する。
「中間領域」は、頂点領域とマスク本体外周部との間の区域を意味する。
「ノーズクリップ」は、少なくとも着用者の鼻の周りの密封性を高めるために、マスク本体上で使用するように適応した(ノーズフォーム以外の)機械的装置を意味する。
「ノーズフォーム」は、レスピレータが着用されるときに、鼻を覆うフィット及び/又はその上での着用者の快適さを改善するために、マスク本体の内部に配置するように適合された多孔質材料を意味する。
「不繊布」とは、繊維が、織る以外の手段で一緒に保持される構造の構造体又は部分を意味する。
「平行」は、全体的に等距離であることを意味する。
「外周部」は、レスピレータが人により着用されるときに、概して着用者の顔面に近接して配置されるであろうマスク本体の外側縁部を意味する。
「ポリマー」及び「プラスチック」はそれぞれ、1つ又はそれ以上のポリマーを主に含み、同様に他の成分を含有してもよい材料を意味する。
「複数」は、2つ以上を意味する。
「凹部領域」は、成形層の外側表面から著しく凹んでいる成形層の一部分を意味する。
「レスピレータ」は、人の鼻及び口を覆って顔面上に着用され、着用者が呼吸するための清浄な空域を提供する空気濾過装置を意味する。
「成形層」は、通常の取扱いのもとで、その望ましい形状(及び成形層によって支持される他の層の形状)を保持するのに十分な構造的一体性を有する層を意味する。
「谷部」すなわち「リブ」は、2つの凹部領域間に配置される、成形層の一部分を意味する。
「ウェブ」は、三次元(高さ)寸法よりも、二次元(平面)寸法において著しく大きく、かつ通気性である構造体を意味する。
以下の試験方法を使用してフィルタウェブ、成型されたフォームエレメント、及び完成したマスクを評価した。
粒子浸透及び圧力降下
フィルタウェブ及び完成したマスクの粒子浸透及び圧力降下の測定は、TSI Incorporated(St.Paul,Minnesota)からのAFT Tester,Model 8130を使用して測定した。20ミリグラム/立方メートル(mg/m3)の濃度かつ毎秒13.8cm(cm/秒)の面速度で送達される、塩化ナトリウム(NaCl)を試験エアロゾルとして暴露した。試験時に、フィルタウェブ又はマスクの下流側のエアロゾルの濃度を測定し、この暴露濃度と比較した。被験体の%浸透は、投与物の上流の濃度で除された、塩化ナトリウムの下流の濃度の%として示され、%浸透として報告する。フィルタ効率に加えて、被験体全体の圧力降下は、パスカル(Pa)で記録し、報告する。
マスクの剛性は、J.A.King & Co.(2620 High Point Road,Greensboro,NC)から入手可能なKing Stiffness Tester;model SASD−672を使用して測定する。剛性は、直径2.54cmの平坦面のプローブをフェイスマスクの頂点へ押すのに必要とされる力として測定する。固定具プラットフォーム上に置かれたマスクの頂点の上に、試験を実施するためにプローブを位置合わせする。プローブを次いで、マスクが21mm圧縮されるように、32mm/秒のクロスヘッド速度でマスクに向けて延ばす。プローブが完全に延びた部分の端部において、マスクを圧縮するのに必要とされる力をニュートン(N)で記録した。
フォーム材料の見かけの密度は、ASTM D3575−08、Suffix W、方法Aによって測定する。見かけ密度の値は、グラム/立方cm(g/cm3)で報告する。
フォームの圧縮強度は、ASTM D3575−08、Suffix D、方法Aによって測定する。圧縮強度の値は、キロパスカル(kPa)として報告する。
マスクの等価呼吸開口部(EBO)は、まずマスクのフォーム層を通る代表的な呼吸用開口部の動水半径Rhを見つけることによって決定する。開口部の動水半径は、開口部の面積を開口部外周長さによって除すことによって計算する。代表的な開口部の面積及び外周は、光コンパレータ(Union Optical Co.,LTDの高倍率顕微鏡DZ2及びMedia Cybernetics,Inc.のImage−Pro(登録商標)Plus)を使用して求める。マスク内で2つ以上の呼吸用開口部構成が使用される場合、代表的な各開口部の動水半径
本発明のカップ形状のマスクは2つの基本要素、すなわち構造的フォーム成形層及びフィルタプリフォームから調製する。構造的フォーム成形層は、まず2つの材料層(内側柔軟層及び外側構造層)を積層することによって調製する。外側構造層に使用する材料は、Yongbo Chemical,(Daejeon−Si,Korea)により供給された独立気泡ポリプロピレンフォームEPILON(登録商標)Q1001.1 Wだった。外側構造層の見かけ密度及び圧縮強度はそれぞれ、0.1013g/cm3及び1.14kPaだった。内側柔軟層の材料は、これもまたYongbo Chemical,(Daejeon−Si,Korea)により供給された独立気泡ポリエチレンフォームEPILON(登録商標)R3003だった。フォームの見かけ密度及び圧縮強度はそれぞれ、0.0322g/cm3及び0.32kPaだった。層の積層は、フレームラミネーション(flame lamination)によって達成した。
得られた開口部が、直径5mmの円形の穴であったということを除き、実施例1に従って実施例2を作製した。これらの穴は上記の凹部領域に配置した。12個の凹部領域に約80の穴があった。マスク本体の開口部は概ね寸法が均一であり、1.3mmのRhを有すると測定された。成形層のEBOは約15.7cm2だった。開口部は成形層の総表面積の約26%を占有した。
熱接合した不織布ウェブを柔軟層として使用したことを除き、実施例1のように実施例3を作製した。4デニール(dpf)の低温融解繊維(Huvis Corp.(Seoul,Korea)のLMF4 DE’,51mm)と6デニールのポリエステルのステープルファイバ(Huvis Corp.,(Seoul,Korea)のRSF6 DE’,38mm)のブレンドを使用して、エアレイ装置「Rando Webber」(Rando Machine Corporation(Macedon,N.Y.)から入手可能)上で200gsmの不織布ウェブを調製した。このブレンドの配合は、4dpfの繊維が70重量%と6dpfの繊維が30重量%だった。遊離ウェブは、120℃のオーブンに30秒間、このウェブを通過させて熱接合させた。
実施例2の呼吸開口部のパターンを使用したことを除き、実施例3のように実施例4を作製した。
比較実施例1は、同様の濾過層及び従来の不織布内側層を使用して、実施例に1に記載の方式で調製し、試験した。
Claims (3)
- フィルタ式顔面装着レスピレータであって、
ハーネス、及び
マスク本体を備え、前記マスク本体は、
濾過構造体と、
内部に複数の通気性開口部を有し、かつ複数の凹部領域を有する独立気泡フォーム層を含む、カップ形状の成形層と、を含み、
前記凹部領域は、前記カップ形状の成形層の外側表面に形成されており、
前記複数の通気性開口部の各通気性開口部は、前記カップ形状の成形層の前記外側表面における第1端と、前記カップ形状の成形層の内側表面における第2端とを有し、前記複数の通気性開口部の各通気性開口部の前記第1端は、前記複数の凹部領域の1つの凹部領域によって包囲されている、フィルタ式顔面装着レスピレータ。 - 前記凹部領域が、前記濾過構造体から3mm〜1cm凹んでいる、請求項1に記載のフィルタ式顔面装着レスピレータ。
- フィルタ式顔面装着レスピレータであって、
ハーネス、及び
マスク本体を備え、前記マスク本体は、
濾過構造体と、
内部に複数の通気性開口部を有し、かつ複数の凹部領域を有する独立気泡フォーム層を含む、カップ形状の成形層と、を含み、
前記複数の凹部領域の各凹部領域は、前記複数の開口部の各開口部を個別に包囲し、
前記マスク本体にノーズフォーム及びエラストマーの顔面シールがない、フィルタ式顔面装着レスピレータ。
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