KR20150016310A

KR20150016310A - 얼룩덜룩한 모습을 갖는 호흡기

Info

Publication number: KR20150016310A
Application number: KR1020147034115A
Authority: KR
Inventors: 낫 하 티 응우옌; 존 엠 브랜더; 세예드 에이 앙가드지방드
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2015-02-11
Also published as: RU2014144347A; CN104271200A; EP2846878A1; WO2013169617A1; BR112014027373A2; JP2015517344A; EP2846878A4; AU2013259842A1; US20130291877A1; AU2013259842B2

Abstract

마스크 본체(12) 및 마스크 본체(12)에 부착되는 하니스(14)를 포함하는 안면부 여과식 호흡기(10). 마스크 본체(12)는 성형층(20) 및 여과층(32)을 포함하는 여과 구조물(22)을 포함한다. 여과 구조물(22)은 또한 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들을 포함하는 외측 커버 웨브(36b)를 포함한다. 외측 커버 웨브에서의 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들의 사용은 호흡기에 얼룩덜룩한 색의 모습을 제공한다(즉, 외측 커버 웨브의 외측 표면에 걸쳐 색이 균일하게 보이지 않는다).

Description

얼룩덜룩한 모습을 갖는 호흡기{RESPIRATOR HAVING MOTTLED APPEARANCE}

본 발명은 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들을 포함하는 외측 커버 웨브를 가지는 안면부 여과식 호흡기에 관한 것이다.

호흡기는 일반적으로 다음과 같은 두가지 통상적인 목적들 중 적어도 하나를 위해 사람의 호흡 통로들 상에 착용된다: (1) 불순물 또는 오염물이 착용자의 호흡 계통에 진입하는 것을 방지하는 목적; 및 (2) 다른 사람 또는 물건이 착용자에 의해 호기되는 병원균 및 다른 오염물에 노출되는 것으로부터 보호하는 목적. 첫 번째 상황에서, 호흡기는, 예를 들어, 자동차 정비소에서 공기가 착용자에게 유해한 입자들을 함유하는 환경에서 착용된다. 두 번째 상황에서, 호흡기는, 예를 들어, 수술실 또는 청정실에서 다른 사람 또는 물건에 대한 오염의 위험이 있는 환경에서 착용된다.

몇몇 호흡기는 마스크 본체 자체가 여과 메커니즘으로서 기능하기 때문에, "안면부 여과식"으로서 분류된다. 부착가능한 필터 카트리지 또는 필터 라이너(예를 들어, Yuschak 등의 미국 특허 제RE39,493호 및 Tayebi의 미국 특허 제5,094,236호 참조) 또는 삽입 몰딩된 필터 요소(예를 들어, Braun의 미국 특허 제4,790,306호 참조)와 함께 고무 또는 탄성중합체 마스크 본체를 사용하는 호흡기와는 달리, 안면부 여과식 호흡기는 필터 매체가 전체 마스크 본체의 대부분에 걸쳐 연장되어 필터 카트리지를 설치하거나 교체할 필요가 없다. 이에 따라, 안면부 여과식 호흡기는 비교적 중량이 가볍고 사용하기 쉽다.

전형적으로, 안면부 여과식 호흡기는 중합체성 부직 섬유 물질로 이루어져 있다. 이 중합체성 층들은 종종 커버 웨브가 그의 양측에 위치해 있는 여과층을 포함하는 여과 구조물을 구성한다. 커버 웨브는 필터 매체를 보호하기 위해 그리고 그 매체로부터 풀릴 수 있는 임의의 섬유들을 보유하기 위해 사용된다. 종래의 커버 웨브는, 그 안에 존재하는 여과층들과 같이, 섬유의 표면 영역 및 중합체의 굴절률로 인해 자연광 조건 하에서 백색으로 보이는 스펀본드 섬유들을 보통 포함한다. 그에 따라, 오늘날 판매되는 안면부 여과식 호흡기들 중 다수는 백색 모습을 나타낸다. 다른 색을 나타내는 호흡기를 제공하기 위해, 외측 커버 웨브에 있는 스펀본드 섬유들에 안료가 종종 첨가된다. 얻어진 제품은 그러면 마스크가 통상 나타낼 백색 모습보다는 염료 또는 안료의 색을 나타낸다. 의도된 색이 마스크 본체의 외측 표면 전체에 걸쳐 일반적으로 균일하게 보인다.

본 발명은 마스크 본체 및 마스크 본체에 부착되어 있는 하니스(harness)를 포함하는 안면부 여과식 호흡기를 제공한다. 마스크 본체는 성형층 및 여과층을 포함하는 여과 구조물을 포함한다. 여과 구조물은 또한 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들을 포함하는 외측 커버 웨브를 포함한다.

외측 커버 웨브에서의 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들의 사용은 호흡기에 얼룩덜룩한 색의 모습을 제공한다. 즉, 외측 커버 웨브의 외측 표면에 걸쳐 색이 균일하게 보이지 않는다. 색이 더 강렬하거나 두드러진 영역들이 있고, 색이 덜 뚜렷하거나 은은한 다른 영역들이 있다. 색상 및 명도의 정도의 차이는 최종 제품에 독특한 모습을 생성한다. 멜트 블로운 섬유들은, 멜트 블로잉 공정의 특성으로 인해, 외측 커버 웨브 전체에 걸쳐 랜덤하게 분포되어 있다. 랜덤한 분포는 마스크 본체의 외측 표면에 색의 모습의 변동을 야기한다. 색이 청색일 때, 얼룩덜룩한 모양은 마스크 본체의 외측 표면 상에 데님 모습을 생성할 수 있다. 데님은 많은 소비자들에 의해 널리 요망되고 용인되는 모습이다.

용어 해설

이하에 기술되는 용어들은 다음과 같이 정의된 의미를 가질 것이다:

"포함하다(또는 포함하는)"는 특허 용어에서 표준인 것과 같은 그의 정의를 의미하는데, "구비하다", "갖는", 또는 "함유하는"과 대체로 동의어인 개방형 용어이다. "포함하다", "구비하다", "갖는", 및 "함유하는" 및 그 변형들이 흔히 사용되는 개방형 용어이지만, 본 발명은 또한 본 발명의 호흡기의 의도된 기능을 행함에 있어서 그에 유해한 효과를 가질 그 물건들 또는 요소들만을 배제한다는 점에서 반개방형 용어인 "본질적으로 ~로 이루어져 있는"과 같은 더 좁은 용어들을 사용하여 적당히 기술될 수 있다.

"청정 공기"는 여과되어 오염물을 제거한 다량의 대기 중의 주위 공기를 의미한다.

"착색된"은 백색 이외의 색을 나타내는 것을 의미한다.

"동일 공간에 걸쳐(coextensively)"는 평행하게 뻗어 있는 것을 의미한다.

"오염물"은 입자들(먼지, 미스트, 및 매연을 포함함) 및/또는 일반적으로 입자로 간주되지 않을 수 있지만 호기 유동 스트림(exhale flow stream) 내의 공기를 비롯한 공기 중에 존재할 수 있는 다른 물질들(예컨대, 유기 증기 등)을 의미한다.

"커버 웨브"는 주로 오염물을 여과하도록 설계되어 있지 않거나 주 여과층이 아닌 부직 섬유층을 의미한다.

"데니어"는 9,000 미터의 필라멘트의 중량(단위: 그램)을 의미한다.

"외부 기체 공간"은 호기된 기체가 마스크 본체 및/또는 호기 밸브를 통해 이를 지나 통과한 후에 들어가는 주위 대기 기체 공간을 의미한다.

"안면부 여과식"은 마스크 본체 자체가 그를 통과하는 공기를 여과하도록 설계되어, 이러한 목적을 달성하기 위해 마스크 본체에 부착되거나 또는 그 내에 몰딩되는 별도의 식별가능한 필터 카트리지, 필터 라이너 또는 삽입 몰딩된 필터 요소가 존재하지 않는 것을 의미한다.

"필터층", "여과층", "주 여과층"은 공기-침투성 물질의 하나 이상의 층들을 의미하고, 이 층(들)은 주로 그를 통과하는 공기 스트림으로부터 오염물(입자 등)을 제거하도록 구성되어 있다.

"여과 구조물"은 공기를 여과하도록 설계되어 있는 구조체를 의미한다.

"하니스"는 마스크 본체를 착용자의 안면 상에 지지하는 것을 보조하는 구조물 또는 부품들의 조합을 의미한다.

"일체"는 문제의 부분들이 구조물을 전체적으로 손상시키거나 파괴하지 않고는 분리될 수 없는 것을 의미한다.

"병치된" 또는 "나란히 배치된"은 주 표면들을 적어도 서로 접촉하게 위치시키는 것을 의미한다.

"내부 기체 공간"은 마스크 본체와 사람의 안면 사이의 공간을 의미한다;

"마스크 본체"는 사람의 코 및 입 위에 맞도록 설계되어 있고, 그를 통과하는 공기를 여과하며, 외부 기체 공간으로부터 분리된 내부 기체 공간을 정의하는 데 도움을 주는 공기-침투성 구조물을 의미한다.

"멜트 블로운" 또는 "멜트 블로잉"은 필라멘트를 섬유로 세장화(attenuate)시키는 공기 또는 다른 세장화 유체와 접촉시키고 그 후에 세장화된 섬유들의 층을 수집하면서 필라멘트를 형성하기 위해 복수의 오리피스들을 통해 용융된 물질을 압출하는 것으로부터 형성되는 것을 의미한다.

"멜트 블로운 섬유"는 멜트 블로잉에 의해 제조된 섬유를 의미한다.

"용융점"은 고체 물질이 유동하기 시작하는 온도를 의미한다.

"메쉬"는 몰딩된 후에 원하는 형상을 유지하기에 충분한 구조적 무결성을 가지는, 공기가 용이하게 통과할 수 있는 개방된 공간의 네트워크를 가지는, 그리고 (몰딩되기 전에 평평하게 놓여 있을 때) 제3 차원에서보다 제1 및 제2 차원에서 실질적으로 더 큰 플라스틱 웨브를 의미한다.

"메조섬유(mesofiber)"는 유효 섬유 직경이 10 마이크로미터 초과인 섬유를 의미한다.

"마이크로섬유"는 유효 섬유 직경이 1 내지 10 마이크로미터인 섬유를 의미한다.

"중간 영역"은 정점 영역과 마스크 본체 주연부 사이의 구역을 의미한다.

"몰드"는 열 및/또는 압력의 인가에도 불구하고 원하는 형상 또는 구성으로 제품을 형성하기 위하여 사용되는 장치를 의미한다.

"몰딩된" 또는 "몰딩"은 열 및 압력을 사용하여 원하는 형상을 형성하는 것을 의미한다.

"얼룩덜룩한"은 다채로운 색의 모습을 의미한다.

"다수"는 100 이상을 의미한다.

"코 클립"은 적어도 착용자의 코 주위에서 밀봉을 개선하기 위해 마스크 본체 상에 사용하도록 구성된 기계 장치(코 발포체와는 상이함)를 의미한다.

"부직포"는 섬유들이 직조 이외의 수단에 의해 결합되는 구조물 또는 구조물의 일부분을 의미한다.

"평행"은 일반적으로 등간격인 것을 의미한다.

"주연부"는 사람이 호흡기를 착용하고 있을 때 착용자의 안면에 대체로 근접하여 배치될 마스크 본체의 외부 에지를 의미한다.

"다공성"은 공기-투과성을 의미한다.

"중합체"는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된, 반복되는 화학 단위를 함유하는 물질을 의미한다;

"중합체" 및 "가소성"은 각각 주로 하나 이상의 중합체를 포함하고 또한 다른 성분을 함유할 수 있는 물질을 의미한다.

"복수의"는 2개 이상을 의미한다.

"호흡기"는 호흡하는 착용자에 대해 청결한 공기를 제공하기 위하여 코와 입에 걸쳐 안면에 사람이 착용하는 공기 여과 장치를 의미한다.

"성형된"은, 호흡기 마스크 본체와 관련하여, 마스크 본체가 얼굴에 맞는 원하는 구성으로 몰딩되었다는 것을 의미한다.

"성형층" 및 "지지 구조물"은 보통의 취급 하에서 그의 몰딩된 형상(및 그에 의해 지지되는 다른 층들의 형상)을 유지하기에 충분한 구조적 무결성을 가지는 층을 의미한다.

"유사한"은, 용융점과 관련하여, 동일하거나 서로 20℃ 내에 있는 것을 의미한다.

"고형성(solidity)"은 웨브에서의 고체 비율(percent solid)을 의미한다.

"스테이플 섬유"는 일반적으로 정의된 길이로 절단된 섬유를 말한다.

"열 접합(또는 접합가능) 섬유"는 그의 용융점을 초과하여 가열되고 이어서 냉각된 후에 인접한 플라스틱 물품에 접합되는 섬유를 말한다.

"업스트림"은 이동하는 유체 스트림에서 어떤 시점 이전에 위치하는 것을 의미한다.

"웨브"는 3차원적으로보다 2차원으로 상당히 더 크며 공기 투과성인 구조를 의미한다.

<도 1>
도 1은 본 발명에 따른 안면부 여과식 호흡기(10)의 전면도.
<도 2>
도 2는 마스크 본체(12')에 대한 지지 구조물(20)로서 메쉬(24)를 가지는 본 발명의 호흡기(10')의 전면도.
<도 3>
도 3은 도 2에 도시된 마스크 본체(12')의 단면도.
<도 4>
도 4는 과도한 물질(39)이 마스크 본체 주연부를 따라 쉘(38)로부터 트리밍되기 전에 마스크 쉘(38)의 사진.

본 발명의 실시에서, 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들을 가지는 외측 커버 웨브를 포함하는 마스크 본체를 포함하는 안면부 여과식 호흡기가 제공된다. 마스크 본체를 착용자의 코 및 입 위에 지지하기 위해 하니스가 마스크 본체에 결합된다. 외측 커버 웨브는 여과층을 또한 포함하는 여과 구조물의 일부이다. 스테이플 섬유들과 관련하여 착색된 멜트 블로운 섬유들의 사용은 마스크 본체의 외측 표면 상에 얼룩덜룩한 모습을 생성한다. 얼룩덜룩한 모양은, 예를 들어, 마스크 본체에 데님 또는 유사한 유형의 모양을 제공하려고 시도할 때 유익할 수 있다. 대안적으로, 녹색 및 갈색 섬유들 또는 갈색 및 황갈색 섬유들을 사용함으로써 위장 모습이 제공될 수 있다. 예를 들어, 멜트 블로운 섬유들은 녹색으로 착색될 수 있고, 스테이플 섬유들은 갈색으로 착색될 수 있다.

도 1은 마스크 본체(12) 및 마스크 하니스(14)를 포함하는 안면부 여과식 호흡기 마스크(10)의 한 예를 나타낸 것이다. 하니스(14)는 탄성 물질로 제조될 수 있는 하나 이상의 스트랩들(16)을 포함할 수 있다. 하니스 스트랩들(16)은 접착제 수단, 접합 수단, 또는 기계적 수단(예를 들어, Castiglione의 미국 특허 제6,729,332호 참조)을 비롯한 다양한 수단으로 마스크 본체(12)에 고정될 수 있다. 하니스(16)는, 예를 들어, 마스크 본체(12)에 초음파 용접되거나 마스크 본체에 스테이플될 수 있다. 스트랩들(16)이 길이가 조정될 수 있게 하기 위해 조정가능 버클들이 하니스(14) 상에 제공될 수 있다. 호흡기(10)를 사람의 얼굴로부터 제거할 때 하니스(14)가 해체될 수 있게 하기 위해 그리고 호흡기(10)를 사람의 얼굴 상에 착용할 때 재조립될 수 있게 하기 위해 체결 또는 파지(clasping) 메커니즘들이 또한 스트랩들(16)에 부착될 수 있다. 아마도 사용될 수 있는 다른 하니스들의 예들이 미국 특허 제5,394,568호(Brostrom 등), 및 제5,237,986호(Seppala 등)에 그리고 EP 608684A(Brostrom 등)에 기술되어 있다. 마스크 본체(12)는 콧날 상에서, 양볼에 걸쳐 및 그 주위에서, 그리고 턱 아래에서 착용자의 얼굴과 접촉하도록 형성되어 있는 주변부(18)를 가진다. 마스크 본체(12)는 착용자의 코와 입 주위에 밀폐된 내부 기체 공간을 형성하고, 도면에 도시된 바와 같이 곡면 반구형 형상을 취할 수 있거나 원하는 바에 따라 다른 형상을 취할 수 있다. 미국 특허 제4,536,440호(Berg), 제4,807,619호(Dyrud 등) 및 제4,827,924호(Japuntich)에 개시된 안면 여과 마스크와 같은 컵 형상의 구성을 생성하기 위해 성형층이 마스크 본체에 포함될 수 있다. 가단성 코 클립이 중앙이 그의 상부 에지에 인접한 마스크 본체(12)의 외부 면에 고정될 수 있어서 마스크가 이 영역에서 특정 착용자의 코 위에 적절히 맞도록 변형 또는 성형될 수 있다. 적당한 코 클립의 예가 도시되어 있고, 미국 특허 제5,558,089호 및 Des. 412,573(Castiglione)에 기술되고 도시되어 있다. 마스크 본체(12)는 또한 제품 파쇄 내성을 향상시키기 위해 마스크 본체(12)의 중앙 영역의 층들의 전부 또는 일부를 통해 뻗어 있을 수 있는 선택적인 주름진 패턴 또는 메쉬를 가질 수 있다. 호흡기(10)는 마스크 본체(12)의 외측 표면(19) 상에 얼룩덜룩한 모양을 갖는다. 외측 표면(19)은 갈색으로 착색된 섬유들이 외측 커버 웨브(36b)(도 3)에 더 집중되어 있는 구역들(21)을 가지며; 또한 이 색이 덜 뚜렷한 영역들(23)이 있다. 그 결과, 외측 커버 웨브(36b)(도 3)의 외측 표면(19) 상에서 색이 균일하게 보이지 않는다. 이 덜 뚜렷한 영역들(23)은 스테이플 섬유들이 더 두드러진 외측 커버 웨브(36b)의 표면 상의 구역들이다. 멜트 블로운 섬유들이 스테이플 섬유들과 구별되게 착색될 때 마스크 본체(12)의 외측 표면(19) 상에서의 멜트 블로운 섬유 밀도의 정도의 차이가 최종 제품에서 인식가능하다. 멜트 블로운 섬유들을 제조하는 멜트 블로잉 공정은 이 섬유들을 외측 커버 웨브 전체에 걸쳐 랜덤하게 분포시킨다. 이 랜덤하고 불균일한 분포는 착색된 섬유들이 어떤 구역들에 더 많이 집중되게 하고 다른 구역들에 덜 집중되게 하여, 얼룩덜룩한 모습을 생성한다.

도 2는 마스크 본체(12')가 지지 구조물(20) 후방에 존재하는 여과 구조물(22)에 대한 지지를 제공하는 지지 구조물(20)을 가질 수 있다는 것을 나타내고 있다. 여과 구조물(22)은 호흡기(10')의 착용자가 흡기할 때 주위 공기로부터 오염물을 제거한다. 지지 구조물(20)은 마스크 본체 형상을 정의하는 3차원 구성으로 몰딩되는 플라스틱 메쉬(24)를 포함한다. 메쉬(20)는, 그의 몰딩된 구성으로 있을 때, 마스크 본체(12)가 그의 의도된 구성을 유지하기에 충분한 구조적 무결성을 제공할 수 있다. 여과 구조물(22)은 마스크 본체 주연부(18)에서 지지 구조물(20)에 고정될 수 있다. 여과 구조물(22)은 또한 호기 밸브(도시 생략)가 마스크 본체(12)에 고정될 때 마스크 본체(12)의 정점(28)에서 지지 구조물(20)에 고정될 수 있다. 메쉬(24)를 주연부(18)에서 그리고 정점(28)에서 여과 구조물(22)에 접합시키는 것은 초음파 용접을 통해 달성될 수 있다. 메쉬 및 여과 구조물이 또한 메쉬 물질과 외측 커버 웨브에 존재하는 멜트 블로운 섬유들 간의 열 접합을 통해 서로에 접합될 수 있는 중간 영역(30)이 주연부(18)과 정점(28) 사이에 있다(발명의 명칭이 "메쉬에 결합된 외측 커버 웨브를 갖는 몰딩된 호흡기(Molded Respirator Having Outer Cover Web Joined to Mesh)"인 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제13/465,827호 참조). 앞서 살펴본 바와 같이, 외측 커버 웨브는 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들을 포함한다. 적어도 멜트 블로운 섬유들은 메쉬 물질에 접합된다. 멜트 블로운 섬유들은 메쉬 물질에 접합되는데, 그 이유는 이들이 전형적으로 스테이플 섬유들을 구성하는 섬유들보다 더 낮은 용융점을 가지며 메쉬를 구성하는 플라스틱 물질들과 유사한 용융점을 공유할 수 있기 때문이다. 멜트 블로운 섬유들의 착색에 더 연한 또는 대안의 색을 제공하는 것에 부가하여, 스테이플 섬유들은 전형적으로 로프트(loft)를 유지하거나 웨브 고형성을 감소시키기 위해 흔히 제공된다. 원하는 경우, 외측 커버 웨브는 공기가 여과 구조물의 여과층을 통과하기 전에 공기로부터 오염물을 제거하는 프리필터일 수 있다. 이하에서 기술되는 바와 같이, 이것은 외측 커버 웨브에 존재하는 섬유들, 특히 멜트 블로운 섬유들에 전기 전하를 부여하는 것에 의해 달성될 수 있다.

도 3은 지지 구조물(20) 및 여과 구조물(22)을 포함하는 마스크 본체(12')의 단면을 나타낸 것이다. 지지 구조물(20)은 메쉬(24)를 포함하고, 여과 구조물(22)은 여과층(32)을 포함하는 하나 이상의 층들을 포함한다. 지지 구조물(20)을 포함하는 메쉬(24)는 전형적으로 두께가 약 0.5 내지 2.0 밀리미터(mm)이고, 메쉬(24)를 포함하는 스트랜드들(strands)(34)은 전형적으로 평균 단면적이 약 0.2 내지 3.2 ㎟, 보다 전형적으로는 약 0.3 내지 1.2 ㎟이다. 메쉬(24)는 마스크 본체(12')의 외측 표면 상에 존재하고, 각종의 중합성 물질들로 제조될 수 있다. 여과 구조물(22)은 하나 이상의 커버 웨브들(36a 및 36b) 및 여과층(32)을 포함할 수 있다. 커버 웨브들(36a 및 36b)은 여과층(32)으로부터 풀릴 수 있는 임의의 섬유들을 포집하기 위해 여과층(32)의 대향하는 측면들 상에 위치해 있을 수 있다. 전형적으로, 내측 커버 웨브(36a)는, 특히 착용자의 얼굴과 접촉하는 여과 구조물(22)의 측면 상에서 안락한 느낌을 제공하는 선택된 섬유들로 제조된다(미국 특허 제6,041,782호(Angadjivand 등)를 참조). 외측 커버 웨브(36b)는 착색된 멜트 블로운 섬유들 전체에 걸쳐 분포되어 있고 그 섬유들과 혼성되거나 혼합된 스테이플 섬유들을 포함한다. 본 발명의 마스크들은 미국 특허 제7,131,442호(Kronzer 등)에 기술된 공정을 사용하여 몰딩될 수 있다. 메쉬(24) 대신에, 마스크 본체는 '442 특허에 기술된 것과 같은 내부 성형층을 포함할 수 있다. 본 발명이 도 1 내지 도 3에 도시된 몰딩된 컵 형상의 호흡기들을 참조하여 기술되고 있지만, 호흡기가 또한 플랫 폴드(flat-fold) 호흡기의 형태를 취할 수 있다. 플랫-폴드 호흡기들은 납작하게 보관되지만, 마스크가 사용을 위해 컵 형상의 구성으로 펼쳐질 수 있게 하는 이음매, 주름, 및/또는 접는 부분(fold)을 포함한다. 플랫-폴드 안면부 여과식 호흡기들의 예들이 미국 특허 제6,568,392호 및 제6,484,722호(Bostock 등) 및 제6,394,090호(Chen)에 도시되어 있다.

내측 커버 웨브:

내측 커버 웨브는 마스크 본체로부터 풀릴 수 있는 섬유들을 포착하기 위해 그리고 편안함을 위해 사용될 수 있다. 내측 커버 웨브는 전형적으로 여과 구조물에 어떤 실질적인 여과 이점들도 제공하지 않는다. 내측 커버 웨브는 바람직하게는 비교적 낮은 평량(basis weight)을 가지며, 비교적 미세한 섬유들로 형성된다. 보다 상세하게는, 내측 커버 웨브는 약 5 내지 50g/m²(전형적으로 10 내지 30g/m²)의 평량을 갖도록 제조될 수 있고, 섬유들은 3.5 데니어 미만, 전형적으로 2 데니어 미만, 그리고 보다 전형적으로 1 데니어 미만 0.1 데니어 초과일 수 있다. 내측 커버 웨브에 사용된 섬유는 종종 약 5 내지 24 마이크로미터, 전형적으로는 약 7 내지 18 마이크로미터, 그리고 보다 전형적으로는 약 8 내지 12 마이크로미터의 평균 섬유 직경을 갖는다. 커버 웨브 물질은 전형적으로 100 내지 200%(꼭 그럴 필요는 없음)의 파단 탄성도를 가질 수 있고, 소성 변형가능할 수 있다.

내측 커버 웨브에 적당한 물질들은 BMF(blown microfiber) 물질들, 특히 폴리올레핀 BMF 물질들, 예를 들어, 폴리프로필렌 BMF 물질들(폴리프로필렌 블렌드들 그리고 또한 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드들을 포함함)일 수 있다. 내측 커버 웨브는 미국 특허 제4,013,816호(Sabee 등)에 기술된 바와 같이 사전 제조될 수 있다. 섬유들을 평탄한 표면, 전형적으로 평탄한 표면의 드럼 또는 회전 컬렉터 상에 수집함으로써 사전 제조된 웨브가 형성될 수 있다(미국 특허 제6,492,286호(Berrigan) 참조). 스펀본드 섬유들은 또한 본 발명에 따라 내측 커버 웨브들을 조립하는 데 사용될 수 있다.

전형적인 내측 커버 웨브는 50 중량% 이상의 폴리프로필렌을 함유하는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌/폴리올레핀 블렌드로 제조될 수 있다. 이들 물질은 착용자에게 고도의 부드러움과 편안함을 제공하고 또한 필터 물질이 폴리프로필렌 BMF 물질일 때 층들 사이에 접착제를 필요로 하지 않고서 필터 물질에 고정되어 유지되는 것으로 밝혀졌다. 내측 커버 웨브에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 물질들은, 예를 들어, 단일의 폴리프로필렌, 2개의 폴리프로필렌들의 블렌드들, 그리고 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌의 블렌드들, 폴리프로필렌 및 폴리(4-메틸-1-펜텐)의 블렌드들, 및/또는 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌의 블렌드들을 포함할 수 있다. 커버 웨브용 섬유의 일례는 약 25 g/m²의 평량을 제공하고 0.2 내지 3.1 범위의 섬유 데니어(100개의 섬유에 대한 평균이 약 0.8로 측정됨)를 갖는, 엑손 코포레이션(Exxon Corporation)으로부터의 폴리프로필렌 수지 "에스코린(Escorene) 3505G"로부터 제조되는 폴리프로필렌 BMF이다. 다른 적합한 섬유는 약 25 g/m²의 평량을 제공하고 약 0.8의 평균 섬유 데니어를 갖는 폴리프로필렌/폴리에틸렌 BMF (역시 엑손 코포레이션으로부터의 85%의 수지 "에스코린 3505G" 및 15%의 에틸렌/알파-올레핀 공중합체인 "이그잭트(Exact) 4023"을 포함하는 혼합물로부터 제조됨)이다. 적합한 스펀본드 물질은 독일 파이네 소재의 코로빈 게엠베하(Corovin GmbH)로부터 상표명 "코로소프트 플러스(Corosoft Plus) 20", "코로소프트 클래식(Corosoft Classic) 20" 및 "코로빈(Corovin) PP-S-14"로 입수가능하고, 카디드(carded) 폴리프로필렌/비스코스 물질은 핀란드 나킬라 소재의 제이.더블유. 수오미넨 오와이(J.W. Suominen OY)로부터 상표명 "370/15"로 입수가능하다. 본 발명에서 사용되는 내측 커버 웨브들은 일반적으로 가공 후에 웨브 표면으로부터 도출해 있는 섬유들이 거의 없고, 따라서 평탄한 외측 표면을 제공한다(미국 특허 제6,041,782호(Angadjivand), 미국 특허 제6,123,077호(Bostock 등), 및 WO 96/28216A(Bostock 등)를 참조).

외측 커버 웨브:

외측 커버 웨브는 전형적으로 멜트 블로운 섬유들의 네트워크 전체에 걸쳐 분포되어 있고 그 네트워크 내에 혼합된 스테이플 섬유들을 포함한다. 멜트 블로운 섬유들은 마이크로섬유들 및 메조섬유들의 혼성된 혼합물을 포함할 수 있다. 이 멜트 블로운 섬유들은 메쉬의 용융점과 유사한 용융점을 가질 수 있는 중합성 물질을 포함한다. 용융점들은 전형적으로 서로로부터 10℃ 내에 있다. 일 실시 형태에서, 웨브는 혼성된 마이크로섬유와 메조섬유의 이중 모드 혼합물을 포함한다. 다양한 실시 형태에서, 마이크로섬유들은 약 10 마이크로미터(μm), 약 8 μm, 또는 약 5 μm의 최대 직경을 나타낼 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 마이크로섬유들은 약 0.1 μm, 0.5 μm, 또는 1 μm의 최소 직경을 나타낼 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 메조섬유들은 약 11 μm, 약 15 μm, 또는 약 20 μm의 최소 직경을 나타낼 수 있다. 메조섬유들은 또한 약 70 μm, 60 μm, 또는 50 μm의 최대 직경을 나타낼 수 있다. 외측 커버 웨브는 전형적으로 두께가 약 0.5 내지 30 밀리미터(mm), 보다 전형적으로 약 2.0 내지 10 mm이다.

마이크로섬유 및 메조섬유의 개체군은 (스테이플 섬유를 포함하지 않은) 각각의 주어진 직경의 섬유의 개수를 제시하는 섬유 도수 히스토그램에 따라 특성화될 수 있다. 대안적으로, 개체군은 각각의 주어진 섬유 직경의 (스테이플 섬유를 포함하지 않은) 섬유의 상대 질량을 제시하는 질량 도수 히스토그램에 의해 특성화될 수 있다. 적어도 하나의 모드의 마이크로섬유들 및 적어도 하나의 모드의 메조섬유들이 존재하도록 멜트 블로운 섬유들이 이중 모드 섬유 직경 분포로 존재할 수 있다. 모드들이 또한 질량 도수 히스토그램으로 존재할 수 있고, 섬유 도수 히스토그램에 존재하는 모드들과 동일할 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 이중 모드 섬유 혼합물 웨브는 적어도 약 0.1 μm, 0.5 μm, 1 μm, 또는 2 μm의 섬유 직경에서 하나 이상의 마이크로섬유 모드를 나타낼 수 있다. 이중 모드 섬유 혼합물 웨브는 최대 약 10 μm, 8 μm, 또는 5 μm의 섬유 직경에서 하나 이상의 마이크로섬유 모드들을 나타낼 수 있거나, 이중 모드 섬유 혼합물 웨브는 1 μm 또는 2 μm의 마이크로섬유 모드를 나타낼 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 이중 모드 섬유 혼합물 웨브는 약 11 μm, 15 μm, 또는 20 μm 이상의 섬유 직경에서 하나 이상의 메조섬유 모드들을 그리고 약 50 μm, 40 μm 또는 30 μm를 초과하지 않는 섬유 직경에서 하나 이상의 메조섬유 모드들을 나타낼 수 있다. 그러한 이중 모드 섬유 혼합물 웨브는 대응하는 섬유 직경들이 보다 작은 섬유 직경의 적어도 약 50%, 100%, 200%, 또는 400%만큼 상이한 적어도 2개의 모드를 나타낼 수 있다. 이중 모드 섬유 혼합물 웨브 히스토그램들은 보다 작은 직경의 멜트 블로운 섬유 개체군과 보다 큰 직경의 멜트 블로운 섬유 개체군 사이에 하나 이상의 갭들을 나타낼 수 있다. 멜트 블로운 섬유들의 용융점은 전형적으로 약 130 내지 170℃, 보다 전형적으로 140 내지 160℃이다.

예를 들어, 질량 도수 히스토그램을 관찰하는 것에 의해 확인될 수 있는 바와 같이, 메조섬유는 중량으로 측정되는 것처럼 멜트 블로운 섬유 물질의 상당 부분을 구성할 수 있고, 그에 따라 강도 및 기계적 무결성을 갖는 웨브를 제공할 수 있다. 일 실시 형태에서, 메조섬유는 약 30 중량% 이상의 멜트 블로운 섬유를 포함한다. 부가의 실시 형태에서, 메조섬유는 약 40 중량%, 50 중량%, 60 중량%, 또는 70 중량% 이상의 멜트 블로운 섬유를 포함한다.

예를 들어, 섬유 도수 히스토그램을 관찰함으로써 확인될 수 있는 바와 같이, 마이크로섬유는 웨브 내의 섬유의 개수의 대부분을 구성할 수 있고, 따라서 미세한 입자를 포획하는 원하는 능력을 제공할 수 있다. 일 실시 형태에서, 메조섬유보다 5배 이상 많은 마이크로섬유가 있다. 대안의 실시 형태에서, 메조섬유보다 10배 이상; 다른 실시 형태에서, 20배 이상 많은 마이크로섬유가 있다.

멜트 블로운 마이크로섬유 및 메조섬유를 제조하는 데 사용되는 수지는 흔히 동일한 중합체성 조성을 가진다. 마이크로섬유 및 메조섬유는, 멜트 블로잉 공정 동안 또는 차후의 몰딩 공정 동안, 각각의 공정에 대해 사용되는 특정의 조건들에 따라 서로 멜트 본딩(melt-bond)될 수 있다. 대안의 실시 형태에서, 멜트 블로운 섬유(마이크로섬유 및 메조섬유)를 제조하는 데 사용되는 수지는 함께 공압출되는 상이한 중합체성 조성을 가진다.

마이크로섬유 및 메조섬유를 제조하는 데 사용되는 수지는 흔히 실질적으로 동일한 용융 유동 지수(melt flow index)를 가진다.

멜트블로잉에 적합할 수 있는 섬유 형성 수지의 몇몇 예는 열가소성 중합체, 예컨대 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 블록 공중합체, 예컨대 스티렌-부타디엔-스티렌 및 스티렌-아이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 및 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 폴리(4-메틸-1-펜텐), 또는 그러한 수지들의 조합을 포함한다. 멜트 블로운 섬유를 제조하는 데 사용될 수 있는 물질들의 예들은 미국 특허 제5,706,804호(Baumann 등); 미국 특허 제4,419,993호(Peterson); 미국 재발행 특허 제Re. 28,102호(Mayhew); 미국 특허 제5,472,481호 및 제5,411,576호(Jones 등); 및 미국 특허 제5,908,598호(Rousseau 등)에 개시되어 있다.

대전될 웨브에 대해, 입력 중합체 수지는 본질적으로 만족스러운 일렉트릿 특성 또는 전하 분리를 유지하는 임의의 열가소성 섬유-형성 물질일 수 있다. 대전가능한 웨브에 대한 바람직한 중합체성 섬유 형성 물질은 실온(22℃)에서 10¹⁴ ohm-cm 이상의 체적 저항을 가지는 비전도성 수지이다. 바람직하게는, 체적 저항은 약 10¹⁶ ohm-cm 이상이다. 대전가능한 웨브에서 사용하기 위한 중합체성 섬유-형성 물질은 전기 전도성을 상당히 증가시킬 수 있거나 섬유가 정전기 전하를 받아 보유할 수 있는 것을 다른 방식으로 방해할 수 있는 대전방지제와 같은 성분들이 실질적으로 없다. 대전가능한 웨브에서 사용될 수 있는 어떤 예들은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐)과 같은 폴리올레핀을 함유하는 열가소성 중합체 및 고리형 올레핀 공중합체, 그리고 이러한 중합체들의 조합들을 포함한다. 사용될 수 있지만 대전하기 어려울 수 있거나 전하를 빠르게 상실할 수 있는 다른 중합체들은 폴리카보네이트, 스티렌-부타디엔-스티렌 및 스티렌-아이소프렌-스티렌 블록 공중합체와 같은 블록 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리우레탄과 같은 폴리에스테르, 및 당업자에게 친숙한 다른 중합체들을 포함한다.

스테이플 섬유는 전형적으로 고화된 형태(solidified form)로 부직포 웨브에 첨가된다. 종종, 이들은 섬유 직경이 섬유가 압출되는 오리피스의 크기와 아주 비슷하도록 공정들에 의해 제조된다. 그 제조 공정 또는 조성에 관계없이, 스테이플 섬유는 전형적으로 특정한 미리설정되거나 식별가능한 길이로 기계 절단된다. 스테이플 섬유의 길이는 전형적으로 멜트 블로운 섬유의 길이보다 훨씬 더 작고, 0.6 미터 미만 또는 약 0.3 미터 미만일 수 있다. 스테이플 섬유는 전형적으로 길이가 약 1 내지 8 센티미터(cm), 보다 전형적으로 약 2.5 cm 내지 6 cm이다. 스테이플 섬유에 대한 평균 기하 섬유 직경은 일반적으로 평균적으로 약 15 μm 초과이고, 다양한 실시 형태에서, 20, 30, 40, 또는 50 μm 초과일 수 있다. 스테이플 섬유는 일반적으로 약 3 그램/9000 미터(g/9,000 m) 초과, 그리고 약 4 g/9,000 m 이상의 데니어를 가진다. 상한에서, 데니어는 전형적으로 약 50 g/9,000 m 미만, 더 일반적으로 약 20 g/9000 m 미만 내지 15 g/9000 m이다. 스테이플 섬유는 전형적으로 합성 중합성 물질로 제조된다. 그들의 조성은 그들이 성형된 호흡기 본체를 형성하기 위해 사용되는 몰딩 공정 동안 서로에 및/또는 멜트 블로운 섬유에 멜트-본딩될 수 있도록 선택될 수 있다. 그들은 또한 전형적인 몰딩 공정 동안 서로에 또는 멜트 블로운 섬유에 접합하지 않는 물질로 제조될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 외측 커버 웨브는 약 30 중량%, 40 중량%, 또는 45 중량% 이상의 스테이플 섬유 및 70 중량%, 60 중량%, 또는 55 중량% 이하의 멜트 블로운 섬유를 포함한다. 부가의 실시 형태에서, 웨브는 최대 약 70 중량%, 60 중량%, 또는 55 중량%의 스테이플 섬유 및 30 중량%, 40 중량%, 또는 45 중량% 초과의 멜트 블로운 섬유를 포함할 수 있다.

스테이플 섬유가 열적으로 접합가능하지 않은 특정 실시 형태에서, 이중 모드 섬유 혼합물 웨브는 웨브를 그다지 압축시키는 일 없이 사람의 코 및 입에 맞도록 구성된 컵 형상의 기하 형태로 몰딩될 우수한 능력을 제공할 수 있다. 그렇지만, 스테이플 섬유가 열적으로 접합가능할 때, 몰딩 공정 동안 웨브의 더 많은 압축이 일어날 수 있다.

적합한 스테이플 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 또는 전술한 것들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 접합성인 경우, 스테이플 섬유는 전형적으로 접합 후에 그들의 섬유 구조의 많은 부분을 유지한다. 스테이플 섬유는 하우저(Hauser)의 미국 특허 제4,118,531호에 설명되어 있는 섬유처럼 크림핑된(crimped) 섬유일 수 있다. 크림핑된 섬유는 그 길이를 따라 연속적인 물결 형태(wavy), 말린 형태(curly) 또는 톱날 형태(jagged)의 프로파일을 가질 수 있다. 스테이플 섬유는 cm당 약 10 내지 30개의 크림프를 포함하는 크림핑된 섬유를 포함할 수 있다. 스테이플 섬유는 단일 성분 섬유 또는 다중 성분 섬유일 수 있다. 전형적으로 채용되는 성형 조건에서 비접합성인 구매가능한 단일 성분 섬유의 예는 미국 노스캐롤라이나주 샤를롯 소재의 인비스타 코포레이션(Invista Corp.)으로부터 입수가능한 T-295를 포함한다. 구매가능한 단일 성분의 열 접합성 스테이플 섬유의 예는 역시 인비스타 코포레이션으로부터 입수가능한 T 255, T 259, 및 T 271과, 미국 뉴햄프셔주 햄프턴 소재의 포스 매뉴팩처링 인크.(Foss Manufacturing Inc.)로부터 입수가능한 Type 410 PETG, Type 110 PETG를 포함한다. 스테이플 섬유는 또한 다중 성분 섬유일 수 있고, 이 경우 성분들 중 적어도 하나는 스테이플 섬유가 서로 접합될 수 있게 하기 위해 또는 스테이플 섬유가 멜트 블로운 섬유에 접합될 수 있게 하기 위해 가열 동안 연화된다. 상이한 성분들은 상이한 유형의 중합체(예컨대, 폴리에스테르 및 폴리프로필렌)일 수 있거나, 상이한 융점을 갖는 동일한 유형의 중합체일 수 있다. 다중 성분 섬유는 동연적인 나란한 구성, 동연적인 동심 시스-코어(sheath-core) 구성, 또는 동연적인 타원형 시스-코어 구성을 갖는 2성분 섬유일 수 있다. 열 접합되는 스테이플 섬유로서 사용될 수 있는 2성분 섬유의 예는 인비스타 코포레이션으로부터 입수가능한 T 254, T256과, 모두 일본 오사카 소재의 치소 인크.(Chisso Inc.)로부터 입수가능한 폴리프로필렌/폴리에틸렌 2성분 섬유(예컨대, Chisso ES, ESC, EAC, EKC), 폴리프로필렌/폴리프로필렌 2성분 섬유(Chisso EPC) 및 폴리프로필렌/폴리에틸렌-테레프탈레이트 2성분 섬유(Chisso ETC)와, 대만 타이페이 소재의 난 야 플라스틱스 코포레이션(Nan Ya Plastics Corporation)으로부터 입수가능한 Type LMF 폴리에스테르 50/50 시스/코어 스테이플 섬유를 포함한다.

멜트 블로운 섬유는, 예를 들어, 미국 특허 제4,215,682호(Kubik 등)에 기술되어 있는 멜트 블로잉 공정에 의해 제조될 수 있다. 전형적으로, 멜트 블로운 섬유는 스테이플 섬유와 비교하여 아주 길다. 전형적으로 특정의 또는 식별가능한 길이를 가지는 스테이플 섬유와 달리, 멜트 블로운 섬유는 전형적으로 불확정적 길이를 가진다. 멜트 블로운 섬유가 때때로 불연속적인 것으로 보고되고 있지만, 이 섬유는 일반적으로 하나의 완전한 멜트 블로운 섬유를 이러한 섬유들의 덩어리로부터 제거하거나 하나의 멜트 블로운 섬유를 처음부터 끝까지 추적하는 것이 보통 가능하지 않을 정도로 충분히 길고 엉켜있다. 그에 부가하여, 고화된 멜트 블로운 섬유의 직경이 용융된 섬유 전구체가 생성된 소스 오리피스의 크기와 상당히 다를 수 있다(예컨대, 그보다 훨씬 더 작을 수 있음). 주 여과층에 대해 업스트림에 있는 프리필터로서 기능하는 외측 커버 웨브를 제공하기 위해, 외측 커버 웨브에 있는 멜트 블로운 섬유는, 예를 들어, Kubik 등의 특허에 앞서 기술된 방법을 사용하여 전기적으로 대전될 수 있다. 대안적으로, 코로나 대전 및 하이드로대전(hydrocharging) 방법들이 외측 커버 웨브 내의 섬유들을 대전시키기 위해 여과층에 관한 섹션에서 이하에 기술되는 바와 같이 사용될 수 있다.

마스크의 외측 표면 상에 특정의 얼룩덜룩한 모양을 갖는 호흡기를 제조하기 위해, 특정의 컬러 색상을 야기하는 안료가 마이크로섬유 중합체 멜트에 포함될 수 있다. 웨브의 얼룩덜룩한 색 모습은 웨브 형성 공정으로부터 발생하는, 커버 웨브 표면 상의 상이한 장소들에서 명백한, 색상 값의 변동으로 인해 생긴다. 색의 음영을 변경함으로써, 예를 들어, (색을 어둡게 하기 위해) 카본 블랙을 첨가하는 것에 의해 또는 색을 더 밝은 모습으로 만들기 위해 이산화티타늄을 포함시키는 것에 의해, 색의 어두움 또는 밝음이 변화될 수 있다. 마스크의 커버 웨브 상의 장소들의 색 정합이 팬톤을 사용하여 행해질 수 있다. 마스크 본체의 외측 표면 상에 데님 모양을 가지는 호흡기를 제조하기 위해, 청색 안료가 외측 커버 웨브를 구성하는 중합성 물질에 첨가될 수 있다. 외측 커버 웨브 상의 하나 이상의 장소들이 청색 팬톤들 283-330; 2905-3165, 7457-7470, 801과 일반적으로 정합하는 색을 나타내도록 청색 안료가 선택될 수 있다. 전형적으로, 마스크 본체의 외측 표면에 청색 데님 모양을 제공하기 위해 청색 팬톤들 285-309, 2925-3015, 7457-7461이 선택된다. 이 청색 섬유들이 착색되지 않은 또는 백색 스테이플 섬유들과 혼합될 수 있다. 사용될 수 있는 다른 얼룩덜룩한 색들은 짙은 황록색의 멜트 블로운 섬유들을 백색 스테이플 섬유와 혼합함으로써 달성될 수 있는 비취색을 포함한다. 짙은 황록색 색상들은 팬톤들 326-335, 553-580, 3242-3308, 및 7716-7749에 의해 표현된다. 녹의 색상들은 또한 백색 스테이플 섬유의 사용과 함께 오렌지색, 적색, 및 갈색 안료들을 멜트 블로운 섬유들에 첨가함으로써 달성될 수 있다. 백색 스테이플 섬유들과 함께 갈색 또는 황갈색 멜트 블로운 섬유들을 사용함으로써 위장 모습이 제공될 수 있다. 색 안료들이 전형적으로 약 1 내지 10 중량% 또는 2 내지 5 중량%로 멜트 블로운 섬유들을 구성하는 중합성 물질에 첨가될 수 있다.

여과층(들):

본 발명의 마스크 본체에 사용되는 여과층은 입자 포획 또는 기체 및 증기 유형일 수 있다. 여과층은, 예를 들어 액상 에어로졸 또는 액상 파편(splash)이 여과층을 통과하는 것을 방지하기 위해, 여과층의 일 측면으로부터 타 측면으로의 액체의 전달을 방지하는 장벽층일 수도 있다. 유사하거나 유사하지 않은 필터 유형의 다중층이 본 출원이 요구하는 바와 같은 본 발명의 여과층을 구성하도록 사용될 수 있다. 본 발명의 마스크 본체에서 유익하게 이용되는 필터들은 일반적으로 압력 강하가 낮고, 예를 들어, 마스크 착용자의 호흡 일을 최소화하기 위해 13.8 센티미터/초의 면속도에서 약 20 내지 30 mm H₂O 미만이다. 여과층들은 그에 부가하여 통상 연성이고, 예상된 사용 조건들 하에서 부서지지 않도록 충분한 구조적 무결성을 가진다. 입자 포획 필터의 예에는 미세 무기 섬유(예를 들어, 섬유 유리) 또는 중합체 합성 섬유의 하나 이상의 웨브가 포함된다. 합성 섬유 웨브는 멜트 블로잉과 같은 공정들로부터 생산되는 일렉트릿 대전된 중합체성 마이크로섬유를 포함할 수 있다. 비극성 포획 전하(non-polarized trapped charge)를 생성하기 위해 일렉트릿 대전되고 표면 불소화된 폴리프로필렌으로부터 형성되는 폴리올레핀 마이크로섬유는 미립자 포획 응용에 대한 특정 용도를 제공한다. 대안적인 여과층은 호흡 공기로부터 유해하거나 냄새나는 기체를 제거하기 위한 흡착제 성분을 포함할 수 있다. 흡수제 및/또는 흡착제는 접착제, 결합제 또는 섬유질 구조물에 의해 필터 층에 구속되어 있는 분말 또는 과립을 포함할 수 있다(브라운의 미국 특허 제3,971,373호 참조). 화학적으로 처리되어 있거나 그렇지 않은 활성탄, 다공성 알루미나-실리카 촉매 기재, 및 알루미나 입자와 같은 흡착제 물질은 본 발명의 응용들에서 유용한 흡착제의 예들이다. Brey 등의 미국 특허 제7,309,513호 및 미국 특허 제7,004,990호, 및 Abler의 미국 특허 제5,344,626호는 적합할 수 있는 활성 탄소의 예를 개시한다.

여과층은 전형적으로 요구되는 여과 효과를 달성하도록 선택되며, 일반적으로, 여과층을 통과하는 기체 스트림으로부터 입자 또는 다른 오염물의 높은 비율을 제거한다. 섬유질 여과층에 대해, 선택된 섬유는 여과될 물질의 종류에 따르며, 전형적으로 이들 섬유가 성형 작업 동안 서로 접합되지 않도록 선택된다. 지적된 바와 같이, 여과층은 다양한 형상 및 형태일 수 있다. 이는 전형적으로 두께가 약 0.2 밀리미터(mm) 내지 1 센티미터(cm), 보다 전형적으로 약 0.3 mm 내지 1 cm이고, 성형층에 대해 확장된 표면적을 가지는 주름진 웨브일 수 있다(예를 들어, 미국 특허 제5,804,295호 및 제5,656,368호(Braun 등)를 참조). 여과층은 또한 접착제 성분에 의해 서로 결합된 다수의 필터 매체의 층들을 포함할 수 있다(미국 특허 제6,923,182호(Angadjivand 등)를 참조).

여과 층을 형성하기 위해 공지된(또는 이후 개발될) 임의의 적합한 물질이 본질적으로 여과 물질로서 사용될 수 있다. 문헌[Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48 Indus. Engn. Chem., 1342 et seq. (1956)]에 공지된 것과 같은 멜트 블로운 섬유의 웨브는, 특히 영속적 전기 대전된(일렉트릿) 형태로 있을 때 특히 유용하다(예를 들어, 미국 특허 제4,215,682호(Kubik 등)를 참조). 이들 멜트-블로운 섬유는 약 10 마이크로미터(mm) 미만, 전형적으로 약 1 내지 9 mm의 유효 섬유 직경을 갖는 마이크로섬유일 수 있다("블로운 마이크로섬유"에 대해 BMF로 지칭함). 유효 섬유 직경은 문헌[Davies, C. N., The Separation of Airborne Dust Particles, Institution Of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B, 1952]에 따라 결정될 수 있다. 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 및 이들의 조합으로부터 형성된 섬유를 포함하는 BMF 웨브가 특히 선호된다. 멜트 블로운 웨브는 미국 특허 제7,690,902호, 제6,861,025호, 제6,846,450호, 및 제6,824,733호(Erickson 등)에 기술된 장치 및 다이를 사용하여 제조될 수 있다. van Turnhout의 미국 특허 제RE 31,285호에 개시된 것과 같은 전기적으로 대전된 피브릴화된 필름 섬유들은 물론, 특히 마이크로섬유 형태로 된, 로진 울(rosin-wool) 섬유질 웨브 및 유리 섬유 또는 용액 블로운(solution-blown) 또는 정전기적으로 스프레이된 섬유들의 웨브가 또한 적당할 수 있다. 나노섬유 웨브가 또한 여과 층으로서 사용될 수 있다(Fox 등의 미국 특허 제7,691,168호 참조). Eitzman 등의 미국 특허 제6,824,718호, Angadjivand 등의 제6,783,574호, Insley 등의 제6,743,464호, Eitzman 등의 제6,454,986호 및 제6,406,657호, 및 Angadjivand 등의 제6,375,886호 및 제5,496,507호에 개시된 것과 같이 섬유를 물과 접촉시킴으로써 전하가 섬유에 부가될 수 있다. 전하는 또한 Klasse 등의 미국 특허 제4,588,537호에 개시된 바와 같은 코로나 대전 또는 Brown의 미국 특허 제4,798,850호에 개시된 바와 같은 트라이보대전(tribocharging)에 의해 섬유에 부가될 수 있다. 또한, 하이드로 대전(hydro-charging) 공정을 통해 생성되는 웨브의 여과 성능을 향상시키기 위해 첨가제가 섬유에 포함될 수 있다(루쏘(Rousseau) 등의 미국 특허 제5,908,598호 참조). 불소 원자들이, 상세하게는, 오일 미스트(oily mist) 환경에서의 여과 성능을 개선시키기 위해 필터층에 있는 섬유들의 표면에 배치될 수 있다(미국 특허 제5,025,052호 및 제5,099,026호(Crater 등); 미국 특허 제6,398,847 B1호, 제6,397,458 B1호, 및 제6,409,806 B1호(Jones 등); 미국 특허 제7,244,292호(Kirk 등); 제7,244,291호(Spartz 등); 그리고 미국 특허 제7,765,698호(Sebastian 등)를 참조). 일렉트릿 BMF 여과층들에 대한 전형적인 평량은 약 10 내지 100 그램/제곱미터(g/m²)이다. 전술된 바와 같이 대전되고 임의로 불소화될 경우, 평량은 각각 약 30 내지 200 g/m² 및 약 40 내지 80 g/m²일 수 있다.

지지 구조물:

지지 구조물은 몰딩가능하고 공기에 대해 침투성인 부직포 섬유질 웨브일 수 있다. 이 종류의 지지 구조물들은 흔하고, 다수의 특허들에 기술되어 있다(미국 특허 제6,923,182호(Angadjivand 등), 제5,620,545호(Braun 등), 제5,307,796호(Kronzer 등)를 참조). 이 지지 구조물들은 보통 성형층이라고 지칭된다. 대안적으로, 지지 구조물은 중합체성 메쉬의 형태를 취할 수 있다. 메쉬 형성에 적당한 중합체들은 몰딩된 후에 그들의 의도된 위치를 유지할 수 있는 열가소성 물질들이다. 플라스틱 메쉬를 제조하는 데 사용되는 중합성 물질들이 전형적으로 약 14 내지 7000 메가 파스칼(Mega Pascal)(MPa), 보다 전형적으로 1500 내지 3000 MPa의 영률(Young's modulus)을 가진다. 열가소성 물질은 열의 인가 시에 용융 및/또는 유동되고, 냉각 시에 재응고되며, 다시 열의 인가 시에 용융 및/또는 유동된다. 열가소성 물질은 일반적으로 가열 및 냉각 시에 물리적 변화만을 겪는다: 화학적 변화는 그다지 일어나지 않는다. 본 발명의 메쉬들을 형성하는 데 사용될 수 있는 열가소성 중합체들의 예들은 폴리에틸렌-비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀(예컨대, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌), 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 나일론, 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 및 탄성 중합체(예컨대, ABA 블록 공중합체, 폴리우레탄, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리우레탄 엘라스토머, 메탈로센 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 에틸렌 비닐 아세테이트 엘라스토머, 및 폴리에스테르 엘라스토머)를 포함한다. 2개 이상의 물질들의 블렌드가 또한 메쉬들의 제조에서 사용될 수 있다. 이러한 블렌드의 예는 폴리프로필렌/EVA 및 폴리에틸렌/EVA를 포함한다. 폴리프로필렌이 플라스틱 메쉬에서의 사용에 선호될 수 있는데, 그 이유는 멜트 블로운 섬유가 보통 폴리프로필렌으로 제조되기 때문이다. 유사한 중합체들의 사용은 지지 구조물의 여과 구조물에의 적절한 용접을 가능하게 한다. 개개의 셀들에서 육각형 또는 팔각형 형상을 나타내는 메쉬 웨브는 일반적으로 몰딩될 때 실질적으로 왜곡을 나타내지 않는다. 셀들은 크기가 약 20 내지 40 ㎟일 수 있다. 메쉬의 용융 온도는 전형적으로 약 130 내지 170℃, 보다 전형적으로 140 내지 160℃이다. 용융점은 시차 주사 열량계에 따라 측정될 수 있다.

호흡기 구성요소들:

하니스에 사용되는 스트랩(들)은 다양한 물질, 예컨대 열경화성 고무, 열가소성 탄성중합체, 편조된(braided) 또는 편직된(knitted) 얀(yarn)/고무 조합, 비탄성의 편조된 구성요소 등으로부터 제조될 수 있다. 스트랩(들)은 탄성 물질, 예컨대 탄성의 편조된 물질로부터 제조될 수 있다. 스트랩은 바람직하게는 그의 총 길이의 2배 초과로 확장될 수 있으며, 그의 이완된 상태로 복원될 수 있다. 스트랩(들)이 또한 아마도 그의 완화 상태 길이보다 3 또는 4배로 증가될 수 있고, 인장력이 제거될 때 그에 대한 어떤 손상도 없이 그의 원래의 조건으로 되돌아갈 수 있다. 따라서, 탄성 한계는 일반적으로 그의 이완된 상태일 때의 스트랩의 길이의 2배, 3배 또는 4배 이상이다. 전형적으로, 스트랩(들)은 길이가 약 20 내지 30 cm이고, 폭이 3 내지 10 mm이며, 두께가 약 0.9 내지 1.5 mm이다. 본 발명과 함께 사용될 수 있는 스트랩의 예가 Xue 등의 미국 특허 제6,332,465호에 도시되어 있다. 스트랩의 하나 이상의 부분을 함께 결합하는데 사용될 수 있는 체결 또는 고정 기구의 예가 예를 들어 Brostrom 등의 뒤이은 미국 특허 제6,062,221호, Seppala의 미국 특허 제5,237,986호 및 Chien의 제EP1,495,785A1호 및 Gebrewold 등의 미국 특허 공보 제2009/0193628A1호 및 Stepan 등의 국제 공보 제WO2009/038956A2호에 도시된다.

내부 기체 공간으로부터 호기된 공기를 정화시키는 것을 용이하게 하기 위해 호기 밸브가 마스크 본체에 부착될 수 있다. 호기 밸브는 따뜻한 습기 있는 호기된 공기를 마스크 내부로부터 신속하게 제거함으로써 착용자 쾌적함을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제7,188,622호, 제7,028,689호, 및 제7,013,895호(Martin 등); 제7,493,900호, 제7,428,903호, 제7,311,104호, 제7,117,868호, 제6,854,463호, 제6,843,248호, 및 제5,325,892호(Japuntich 등); 제7,849,856호 및 제6,883,518호(Mittelstadt 등); 그리고 제RE 37,974호(Bowers)를 참조하기 바란다. 내쉰 공기를 내부 기체 공간으로부터 외부 기체 공간으로 신속하게 전달하기 위해, 적합한 압력 강하를 제공하고 마스크 본체에 적절하게 고정될 수 있는 본질적으로 임의의 호기 밸브가 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다.

착용감 및 착용자 쾌적함을 향상시키기 위해, 탄성중합성 안면 시일(face seal)이 여과 구조물의 주연부에 고정될 수 있다. 그러한 안면 시일은 호흡기가 착용 중일 때 착용자의 안면과 접촉하도록 반경방향 내향으로 연장할 수 있다. 안면 시일의 예는 Bostock 등의 미국 특허 제6,568,392호, Springett 등의 제5,617,849호, 및 Maryyanek 등의 제4,600,002호와, Yard의 캐나다 특허 제1,296,487호에 기술되어 있다.

본 발명과 관련하여 사용되는 마스크 본체는 각종의 상이한 형상들 및 구성들을 취할 수 있다. 여과 구조물이 하나의 여과층 및 2개의 커버 웨브를 포함하는 다수의 층들을 갖는 것으로 예시되어 있지만, 여과 구조물은 이 층들 및 다른 층들의 조합을 포함할 수 있거나, 필요에 따라 수정될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 일렉트릿 프리필터가 보다 미세하고 선택적인 다운스트림 여과층에 대해 업스트림에 배치될 수 있다. 또한, 활성탄과 같은 흡착(sorptive) 물질이 여과 구조물을 구성하는 다양한 층들 및/또는 섬유들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 미립자 및 증기 둘 모두에 대한 여과를 제공하기 위해 별개의 미립자 여과 층이 흡착 층과 함께 사용될 수 있다. 여과 구조물은 그의 구조적 무결성에 기여하는 하나 이상의 수평 및/또는 수직 구분 라인들(용접 라인 또는 접는 라인 등)을 가질 수 있다.

본 발명의 마스크 본체는 마스크 본체를 포함하는 층들을 제공하고 이들을 앞서 기술한 바와 같이 나란히 배치함으로써 구성될 수 있다. 이 층들은 미국 특허 제4,536,440호(Berg), 제4,807,619호(Dyrud 등), 및 제7,131,442호(Kronzer 등)에 기술된 공정들을 사용하여 마스크 본체 내에 몰딩될 수 있다. 외측 메쉬 층이 이용되는 컵 형상의 마스크 구조체를 제조할 시에, 사전 형성된 컵 형상의 여과층이 제조될 수 있다. 이러한 프리폼(pre-form)은 내측 커버 웨브 및 여과층을 먼저 나란히 배치하는 것에 의해 제조될 수 있다. 계층화된 구조가 이어서 반으로 접혀져, 외측의 2개의 층들을 구성하는 여과층을 가지는 적층된 계층화된 구조를 형성할 수 있다. 이 조립체는 전형적으로 조립체의 상부의 약 1/4에 걸쳐(접는 부분 근방에서) 일반적으로 사인파 형태 결합을 형성하기 위해 열-밀봉 절차를 거친다. 결합 라인과 접는 부분 사이의 폐기 물질이 트리밍될 수 있고, 얻어진 계층화된 구조는 이어서 개방되어 실질적으로 컵 형상인 사전 형성된 여과 본체(커버 웨브의 내부 서브층 및 외측 여과층을 가짐)를 형성한다. 프리폼이 이어서 몰딩된 메쉬/외측 커버 웨브 조합 내에 배치될 수 있거나, 마스크 본체를 구성하는 층들을 완성하기 위해 성형층을 가질 수 있다(예를 들어, 미국 특허 제4,807,617호(Dyrud 등)를 참조).

예

외측 커버 웨브 조립체:

외측 커버 웨브에 사용되는 멜트 블로운 섬유는 3 중량% 청색 안료(제품 번호: CC10054018WE, 미국 일리노이주 엘크 그로브 소재의 PolyOne Corporation으로부터 입수가능함)가 착색제로서 첨가된 100 멜트 플로우 폴리프로필렌으로 형성되었다. 중합체가 Crompton & Knowles Corp의 데이비스 스탠더드 부문(Davis Standard Division)으로부터의 일축 압출기로 피드되었다. 압출기는 20:1 길이/직경 비 및 3:1 압축률을 가졌다. Zenith 10 세제곱 센티미터/회전(cc/rev) 용융 펌프(melt pump)는 50.8 센티미터(cm) 폭의 드릴링된 오리피스 멜트 블로잉 다이로의 중합체의 유동을 계측하였다. 원래 0.3 밀리미터(mm) 직경 오리피스들을 포함했던 다이가 매 9번째 오리피스를 0.6 mm로 드릴링하여, 9:1의 보다 작은 크기의 구멍들의 수 대 보다 큰 크기의 구멍들의 수의 비 및 2:1의 보다 큰 구멍 크기 대 보다 작은 구멍 크기의 비를 제공하는 것에 의해 수정되었다. 이 다이 설계는 약 60/40(단위: 체적)의 큰 직경의 총 섬유 압출물 대 작은 직경의 총 섬유 압출물의 공칭 비를 전달하는 역할을 하였다. 오리피스들의 선은 10 구멍/cm의 구멍 간격을 가졌다. 가열된 공기를 다이 팁에서 섬유를 세장화하기 위해 사용하였다. 에어 나이프(airknife)를 다이 팁으로부터의 0.5 mm의 음의 셋백(negative setback) 및 0.76 mm 공기 갭으로 위치시켰다. 없거나 적당한 진공을 웨브 형성 지점에서 중간 메쉬 수집기 스크린을 통해 흡인하였다. 압출기로부터의 중합체 출력 속도는 약 0.18 ㎏/cm/시였고, DCD(die-to-collector distance)는 약 53 cm였고, 공기 압력은 원하는 대로 조정하였다. 이하의 특성들을 갖는 커버 웨브는 공정을 조정함으로써 생산되었다. 압력 강하를 측정하기 위해 그리고 유효 섬유 직경(EFD) 및 웨브 고형성을 계산하기 위해 32 리터/분(lpm)의 흐름 속도가 사용되었다:

ΔP = 0.36 mm H₂O

평량 = 1.04 g/5 ¼" 원(74 gsm)

EFD = 21 마이크로미터

두께 = 39 밀(0.99 mm)

고형성= 8.3%

스테이플 섬유 부가 유닛이 이어서 기동되었고, 스테이플 섬유를 멜트 블로운 섬유 스트림에 유입시키는 것에 의해 상기 조건들에 따라 멜트 블로운 섬유 및 스테이플 섬유를 포함하는 결합 웨브가 형성되었다. 스테이플 섬유들은 15 데니어 폴리에스테르 섬유 제품이었고, 약 50 중량%의 멜트 블로운 섬유와 50 중량%의 스테이플 섬유를 포함하는 이중 모드 섬유 혼합물 웨브를 형성하기 위해 유입되었다.

스테이플 섬유를 부가한 후의 결합 웨브 특성들은 다음과 같았다:

ΔP = 0.20 mm H₂O

평량 = 2.14 g/5 ¼" 원(153 gsm)

EFD = 28 마이크로미터

두께 = 200 밀(5.1 mm)

고형성= 3.0%

마스크 본체 조립체;

제1 층 결합 웨브(앞서 기술됨)의 1개의 층

제2 층 2개의 층 BMF 필터 매체

제3 층 1개의 층 내부 커버 웨브(얼굴에 바로 닿음) 스펀본드 PP 0.75 온즈 커버 웨브(미국 노스캐롤라이나주 샬럿 소재의 PGI로부터 입수가능함)

BMF 필터 웨브는 0.8 g/5.25 인치(13.33 cm) 원(57 그램/제곱미터)의 평량, 9 마이크로미터 EFD의 섬유 크기를 가졌다. 블로운 마이크로섬유 웨브는, 미국 특허 제5,496,507호(Angadjivand 등)에 기술된 바와 같이, 코로나 처리되었고 하이드로대전되었다.

상기한 구조체는 이어서 서로 몰딩되어 완성된 마스크 본체를 제조하였다. 마스크 본체는 결합 웨브가 층들의 볼록 측면 쪽에 있도록 몰딩되었다. 여과층 및 외측 커버 웨브 층은 오목 측면 상에 위치되었고, 필터 매체가 결합 웨브 층과 외측 커버 웨브 사이에 끼여 있었다. 안면부 여과식 호흡기를 형성하기 위해 웨브 층들을 몰딩하는 것은 부직포 웨브 층들을 높이가 약 55 mm이고 체적이 약 310 ㎤인 반구형 컵 형상의 가열된 몰드의 짝을 이루는 부분들 사이에 위치시킴으로써 행해졌다. 몰드의 상반부 및 하반부가 약 115℃로 가열되었다. 가열된 몰드를 대략 15초 동안 대략 1.27 mm의 갭으로 폐쇄하였다. 이후에, 몰드가 개방되었고, 몰딩된 제품이 제거되고 수작업으로 트리밍되었다. 도 4는 마스크 본체를 생성하기 위해 과도한 물질(39)이 쉘(38)로부터 트리밍되기 전에 몰딩된 호흡기 쉘(38)을 나타낸 것이다. 예시된 바와 같이, 얻어진 쉘(38)은 밝은 착색되지 않은 구역들(23)과 어두운 착색된 구역들(21)을 갖는 얼룩덜룩한 모습을 가진다. 초음파 접합이 이어서 마스크 본체 주연부 주위에서 층들을 밀봉시키기 위해 몰딩된 호흡기 쉘의 가장자리들에서 수행되었다. 하니스 스트랩들이 앞서 기술된 기법들 중 임의의 것을 사용하여 마스크 본체에 부착될 수 있다.

본 발명은 그의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고서 여러 변형 및 변경을 취할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 것에 의해 제한되는 것이 아니라, 하기의 청구의 범위 및 이의 임의의 균등물에 기술된 한계에 의해 좌우되어야 한다.

본 발명은 또한 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소가 없을 경우에 적합하게 실시될 수 있다.

배경기술 단락에 인용된 것을 비롯하여 상기 인용된 모든 특허 및 특허 출원은 전체적으로 본 명세서에서 참고로 포함된다. 상기 명세서와 그러한 포함된 문헌의 개시 내용 간의 상충 또는 모순이 존재하는 경우에는, 상기 명세서가 우선할 것이다.

Claims

(a) (i) 착색된 멜트 블로운 섬유들 및 스테이플 섬유들을 포함하는 외측 커버 웨브; 및
(ii) 여과층
을 포함하는 여과 구조물을 포함하는 마스크 본체; 및
(b) 상기 마스크 본체에 결합되어 있는 하니스(harness)
를 포함하는, 안면부 여과식 호흡기(filtering face-piece respirator).
제1항에 있어서, 상기 마스크 본체는 외측 메쉬를 추가로 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 여과 구조물에 있는 스테이플 섬유들은 비착색되어 있는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 멜트 블로운 섬유들은 청색으로 착색되어 있는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 멜트 블로운 섬유들은 녹색 또는 황갈색으로 착색되어 있고, 상기 스테이플 섬유들은 녹색 또는 황갈색으로 착색되어 있으며, 상기 멜트 블로운 섬유들 및 상기 스테이플 섬유들은 동일한 색을 갖지 않는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 내측 커버 웨브 및 성형층을 추가로 포함하고, 상기 여과층은 멜트 블로운 마이크로섬유들을 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 외측 커버 웨브는 멜트 블로운 마이크로섬유들을 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 외측 커버 웨브는 약 30 중량% 이상의 스테이플 섬유들 및 70 중량% 이하의 멜트 블로운 섬유들을 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 외측 커버 웨브는 약 40 중량% 이상의 스테이플 섬유들 및 60 중량% 이하의 멜트 블로운 섬유들을 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 외측 커버 웨브는 약 45 중량% 이상의 스테이플 섬유들 및 55 중량% 이하의 멜트 블로운 섬유들을 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제4항에 있어서, 하나 이상의 위치들이 청색 팬톤(blue pantone)들 283-330, 2905-3165, 7457-7470, 80을 나타내는, 안면부 여과식 호흡기.
제4항에 있어서, 하나 이상의 위치들이 청색 팬톤들 285-309, 2925-3015, 7457-7461을 나타내는, 안면부 여과식 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 멜트 블로운 섬유들은 갈색 안료를 포함하는, 안면부 여과식 호흡기.
제12항에 있어서, 상기 스테이플 섬유들은 황갈색으로 착색되어 있는, 안면부 여과식 호흡기.
(a) (i) 착색된 마이크로섬유들 및 스테이플 섬유들을 포함하는 외측 커버 웨브, (ii) 대전된 마이크로섬유들을 포함하는 여과층, 및 (iii) 내측 커버 웨브를 포함하는 여과 구조물을 조립하는 단계;
(b) 상기 여과 구조물을 마스크 본체에 집어넣는 단계; 및
(c) 상기 마스크 본체에 하니스를 고정하는 단계
를 포함하는, 안면부 여과식 호흡기의 제조 방법.