KR20170078717A - 파형 여과 구조물을 갖는 호흡기 - Google Patents

파형 여과 구조물을 갖는 호흡기 Download PDF

Info

Publication number
KR20170078717A
KR20170078717A KR1020177014028A KR20177014028A KR20170078717A KR 20170078717 A KR20170078717 A KR 20170078717A KR 1020177014028 A KR1020177014028 A KR 1020177014028A KR 20177014028 A KR20177014028 A KR 20177014028A KR 20170078717 A KR20170078717 A KR 20170078717A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filtration structure
respirator
filaments
corrugated
filament
Prior art date
Application number
KR1020177014028A
Other languages
English (en)
Inventor
세예드 에이 안가드지반드
나트 하 티 응우옌
브라이언 엘 게르하르트
지미 엠 레
존 엠 브랜드너
스티븐 엠 사녹키
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Publication of KR20170078717A publication Critical patent/KR20170078717A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/11—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/11—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres
    • A41D13/1107—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres characterised by their shape
    • A41D13/1115—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres characterised by their shape with a horizontal pleated pocket
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
    • A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators
    • A62B23/025—Filters for breathing-protection purposes for respirators the filter having substantially the shape of a mask
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

안면부 여과식 호흡기 및 그러한 호흡기의 제조 방법의 각종 실시 형태가 개시된다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 안면부 여과식 호흡기는 마스크 본체 및 상기 마스크 본체에 부착된 하니스를 포함한다. 상기 마스크 본체는 골에 의해 구분된 피크를 포함하는 파형 여과 구조물, 및 상기 파형 여과 구조물의 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 하나와 불연속적으로 접촉하는 브릿징 필라멘트를 포함한다. 상기 브릿징 필라멘트는 상기 피크의 적어도 일부에 부착된다.

Description

파형 여과 구조물을 갖는 호흡기{RESPIRATOR HAVING CORRUGATED FILTERING STRUCTURE}
본 발명은 파형 여과 구조물을 갖는 호흡기에 관한 것이다.
호흡기(respirator)는 흔히 하기의 2가지 상황 중 적어도 하나에서 사람의 호흡 통로 위에 착용된다: (1) 불순물 또는 오염물이 착용자의 호흡기 계로 들어가는 것을 방지하기 위한 것; 및 (2) 다른 사람 또는 물건을, 착용자에 의해 호기되는 병원체 및 다른 오염물에 노출되는 것으로부터 보호하기 위한 것. 첫 번째 상황에서, 호흡기는 공기가 착용자에게 유해한 입자를 함유할 수 있는 환경에서, 예를 들어 자동차 정비소에서 착용된다. 두 번째 상황에서, 호흡기는 다른 사람 또는 물건에 대한 오염의 위험이 있는 환경에서, 예를 들어 수술실 또는 청정실에서 착용된다.
다양한 호흡기가 이들 상황 중 어느 하나 또는 두 상황 모두에서 사용되도록 설계되었다. 이들 호흡기 중 일부는 마스크 본체 자체가 여과 메커니즘으로서 기능하기 때문에, "안면부 여과식(filtering face-piece)"으로서 분류되었다. 부착가능한 필터 카트리지 (예를 들어, 유샤크(Yuschak) 등의 미국 재발행 특허 제39,493호 참조) 또는 삽입-성형된(insert-molded) 필터 요소 (예컨대, 브라운(Braun)의 미국 특허 제4,790,306호 참조)와 함께 고무 또는 탄성중합체성 마스크 본체를 사용하는 호흡기와는 달리, 안면부 여과식 호흡기는 필터 카트리지를 설치하거나 교체할 필요가 없도록 필터 매체가 마스크 본체의 대부분을 덮도록 설계된다. 이들 안면부 여과식 호흡기는 흔히 2가지 구성(configuration), 즉 성형된 호흡기 및 편평-절첩식(flat-fold) 호흡기 중 하나에 속한다.
성형된 안면부 여과식 호흡기는 마스크 본체에 그의 컵-형상의 구성을 제공하기 위해 열-접합 섬유의 부직 웹(web) 또는 투각 플라스틱 메시(open-work plastic mesh)를 종종 포함한다. 성형된 호흡기는 사용 및 저장 둘 모두의 동안에 동일한 형상을 유지하는 경향이 있다. 따라서, 이들 호흡기는 저장 및 운송을 위해 편평하게 절첩될 수 없다. 성형된 안면부 여과식 호흡기를 개시하는 특허의 예는 크론저(Kronzer) 등의 미국 특허 제7,131,442호; 앙가드지반트(Angadjivand) 등의 제6,923,182호 및 제6,041,782호; 다이러드(Dyrud) 등의 제4,807,619호; 및 베르그(Berg)의 제4,536,440호를 포함한다.
편평-절첩식 호흡기는 그 명칭이 암시하듯이 운송 및 저장을 위해 편평하게 절첩될 수 있다. 그러한 호흡기는 사용을 위해 컵-형상의 구성으로 펼쳐질 수 있다. 편평-절첩식 호흡기의 예가 보스톡(Bostock) 등의 미국 특허 제6,568,392호 및 제6,484,722호, 및 첸(Chen)의 미국 특허 제6,394,090호에 설명된다. 몇몇 편평-절첩식 호흡기는 사용 동안에 그의 컵-형상의 구성을 유지하는 데 것을 돕기 위해 용접선(weld line), 시임(seam), 및 절첩부(fold)를 갖도록 설계되었다. 보강 부재(stiffening member)가 또한 마스크 본체의 패널에 도입되어 있다. 예를 들어, 더피(Duffy) 등의 미국 특허 공개 제2001/0067700호 및 제2010/0154805호; 및 스푸(Spoo) 등의 미국 의장 특허 제659,821호를 참조한다.
편평-절첩식 호흡기는 저장을 위해 편평하게 접은 경우 두 개의 일반적인 배향을 갖는다. 일 구성에서,―때때로 "수평" 편평-절첩식 호흡기로서 지칭된― 마스크 본체는 상부 부분 및 하부 부분을 갖도록 가로방향(crosswise)으로 접힌다. 호흡기의 제2 유형은 "수직" 편평-절첩식 호흡기로서 지칭되며, 이는 상기 호흡기가 수직의 위치에서 전방에서 볼 때 수직으로 배향되기 때문이다. 수직 편평-절첩식 호흡기는 수직 절첩부의 대향 면 또는 상기 마스크 본체의 중심선 상에서 왼쪽 및 오른쪽 부분을 갖는다.
기재된 종류의 안면부 여과식 호흡기는 전형적으로 함께 결합되거나 조립되어 일체형 유닛을 만드는 몇 개의 여러 구성요소를 포함한다. 이들 구성요소는 하니스(harness), 호기 밸브, 안면 시일(face seal), 코 클립(nose clip), 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안면 시일 구성요소가 자주 추가되는데, 이는 안면 시일 구성요소가 착용자의 안면과 호흡기 마스크 본체의 상이한 윤곽들 사이의 편안한 맞춤을 제공하기 때문이며, 또한 착용자가 말하는 동안 착용자의 안면이 움직이고 있을 때와 같이, 시일을 비효과적으로 만들 수 있는 동적 변화를 수용하기 위해서이다.
본 개시 내용은 대체로 파형(corrugated) 여과 구조물 및 상기 파형 여과 구조물의 하나의 또는 양쪽 모두의 주 표면 상에 배치된 일 이상의 브릿징 필라멘트(bridging filament)를 포함하는 호흡기의 각종 실시 형태를 제공한다.
일 태양에서, 본 개시 내용은 마스크 본체 및 마스크 본체에 부착된 하니스를 포함하는 안면부 여과식 호흡기를 제공한다. 상기 마스크 본체는 골(valley)에 의해 구분된 피크를 포함하는 파형 여과 구조물, 및 상기 파형 여과 구조물의 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 하나와 불연속적으로 접촉하는 탄성 브릿징 필라멘트를 포함한다. 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 적어도 일부의 피크에 부착된다.
다른 태양에서, 본 개시 내용은 마스크 본체를 포함하는 호흡기의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 여과 구조물을 형성하는 단계, 상기 여과 구조물이 골에 의해 구분된 피크를 포함하도록 상기 여과 구조물을 파형화하는 단계, 및 상기 파형 여과 구조물을 컵-형상의 구성으로 형성하여 마스크 본체를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 파형 여과 구조물의 피크의 적어도 일부에 탄성 브릿징 필라멘트를 부착시켜 상기 탄성 브릿징 필라멘트가 상기 파형 여과 구조물의 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 하나와 불연속적으로 접촉되도록 하는 단계, 및 상기 마스크 본체에 하니스를 부착시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 명세서에서 제공된 모든 표제는 독자의 편의를 위한 것이며, 그렇게 특정되지 않는 한, 표제 이후의 본문의 의미를 제한하기 위해 사용되어서는 안 된다.
용어 "포함한다" 및 그의 변형은 이들 용어가 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 청구범위에서 나타날 경우 제한적 의미를 갖지 않는다. 그러한 용어는 언급된 단계 또는 요소 또는 단계들 또는 요소들의 군을 포함하지만, 임의의 다른 단계 또는 요소 또는 단계들 또는 요소들의 군을 배제하지 않음을 시사하는 것으로 이해될 것이다. 용어 "~로 이루어지는"은 "포함하는"의 의미이며, 상기 어구 "~로 이루어지는" 앞에 오는 어떤 것에 제한된다. 따라서, 어구 "~로 이루어지는"은 열거된 요소들이 필요하거나 필수적이고, 다른 요소들은 존재하지 않을 수 있음을 나타낸다. "~로 본질적으로 이루어지는"은 그 어구 앞에 열거된 임의의 요소들을 포함함을 의미하며, 열거된 요소들에 대해 본 개시 내용에 특정된 활성 또는 작용을 방해하거나 그에 기여하지 않는 다른 요소들로 제한된다. 따라서, 어구 "~로 본질적으로 이루어지는"은 열거된 요소들이 필요하거나 필수적이지만, 다른 요소들은 선택적이고, 열거된 요소들의 활성 또는 작용에 실질적으로 영향을 미치는지 여부에 따라 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있음을 나타낸다.
단어 "바람직한" 및 "바람직하게"는 소정의 상황에서 소정의 이익을 제공할 수 있는 본 개시 내용의 실시 형태를 지칭하지만; 동일하거나 다른 상황 하에서, 다른 실시 형태도 바람직할 수 있다. 나아가, 일 이상의 바람직한 실시 형태에 관한 언급은 다른 실시 형태가 유용하지 않다는 것을 암시하는 것이 아니며, 다른 실시예를 본 개시 내용의 범주로부터 제외시키고자 하는 것이 아니다.
본 출원에서, 단수 표현의 용어는 오직 단수의 것만을 지칭하고자 하는 것이 아니라, 구체적인 예가 예시를 위해 사용될 수 있는 일반적인 부류를 포함하고자 하는 것이다. 용어, 단수 표현 용어는 용어 "적어도 하나"와 상호교환가능하게 사용된다. 열거에 뒤따르는 어구 "~중 적어도 하나" 및 "~중 적어도 하나를 포함한다"는 열거 내의 항목들 중 임의의 하나, 및 열거 내의 둘 이상의 항목들의 임의의 조합을 지칭한다.
열거에 뒤따르는 어구 "~중 적어도 하나" 및 "~중 적어도 하나를 포함한다"는 열거 내의 항목들 중 임의의 하나, 및 열거 내의 둘 이상의 항목들의 임의의 조합을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 명백하게 그 내용이 달리 언급되지 않는 한, "및/또는"을 포함하는 통상적인 의미로 사용된다.
용어 "및/또는"은 열거된 요소들 중 하나 또는 모두, 또는 열거된 요소들 중 임의의 둘 이상의 조합을 의미한다.
측정량과 관련하여 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은, 그 측정의 목적 및 사용되는 측정 장비의 정확도에 상응하여 측정을 실시하고 소정 수준으로 주의를 기울이는 당업자에 의해 예측될 수 있는 바와 같은, 측정량에서의 변동을 지칭한다. 본 명세서에서, 수치 "이하" (예를 들어, 50 이하)는 그 수치 (예를 들어, 50)를 포함한다.
또한 본 명세서에서, 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 설명은 종점들과 더불어 그 범위 이내에 포함된 모든 수를 포함한다 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함한다).
용어
아래에 기재된 용어는 다음과 같이 정의된 의미를 가질 것이다:
"브릿징 필라멘트"는 필라멘트, 또는 필라멘트를 형성하는 스트랜드(strand)들의 집합을 의미하며, 이는 여과 구조물의 적어도 두 개의 피크 사이에 연장되어 그에 접합되며; 대안적으로, "브릿징 필라멘트"는 다른 필라멘트에 접합 및/또는 얽혀서 상기 필라멘트가 상기 여과 구조물의 적어도 두 개의 피크 사이의 거리를 집합적으로 연결시키는 필라멘트를 의미하고;
"청정 공기"는 여과되어 오염물을 제거한 다량의 대기 중의 주위 공기를 의미하고;
"압축성"은, 온건한 힘이 피크 또는 골에 가해지는 경우 여과 구조물의 상기 일 이상의 피크 또는 골이 역으로 압축될 수 있고, 상기 힘이 제거된 경우 상기 피크 및 골이 그의 원래의 구성으로 되튀어질 수 있음을 의미하고;
"오염물"은 입자 (먼지, 안개 및 연무를 포함함), 및/또는 일반적으로 입자인 것으로 간주되지 않을 수 있지만 (예를 들어, 유기 증기 등) 공기 중에 현탁될 수 있는 다른 물질을 의미하고;
"가로방향 치수"는 호흡기를 전방에서 볼 때 좌우로 호흡기를 가로질러 측방향으로 연장되는 치수이고;
"컵-형상의 구성" 및 그의 변형은 사람의 코 및 입을 적절하게 덮을 수 있는 임의의 용기형(vessel-type) 형상을 의미하고;
"완충 부재" 및 그의 변형은 상기 필터 매체 또는 여과 구조물을 포함하지 않는 압축성 재료를 의미한다.
"불연속적인 접촉"은 브릿징 필라멘트의 제1 부분이 여과 구조물과 접촉하고, 상기 브릿징 필라멘트의 제2 부분은 상기 여과 구조물과 접촉하지 않음을 의미하고;
"외측 기체 공간"은 호기된 기체가 마스크 본체 및/또는 호기 밸브를 통해 이를 지나 통과한 후에 들어가는 주위 대기 기체 공간을 의미하고;
"외측 표면"은 마스크 본체가 사람의 안면 상에 위치된 때 주위 대기 기체 공간에 노출되는 마스크 본체의 표면을 의미하고;
"안면부 여과식"은 마스크 본체 그 자체가 그것을 통과하는 공기를 여과하도록 설계되어, 이러한 목적을 달성하기 위해 마스크 본체에 부착되거나 그것 내에 성형된 별도로 식별가능한 필터 카트리지 또는 삽입-성형된 필터 요소가 존재하지 않음을 의미하고;
"필터" 또는 "여과 구조물"은 공기-투과성 재료의 일 이상의 층을 의미하고, 이러한 층(들)은 그것을 통과하는 공기 스트림으로부터 (입자와 같은) 오염물을 제거하는 주된 목적을 위해 조정되며;
"하니스"는 마스크 본체를 착용자의 안면 상에 지지하는 것을 보조하는 구조물 또는 부품들의 조합을 의미하고;
"내부 기체 공간"은 마스크 본체와 사람의 안면 사이의 공간을 의미하고;
"내부 표면"은 마스크 본체가 사람의 안면 상에 위치될 때 사람의 안면에 가장 가까운 마스크 본체의 표면을 의미하고;
"마스크 본체"는, 사람의 코 및 입 위에 맞춰지도록 설계되고, 외측 기체 공간과 분리된 내부 기체 공간을 한정하는 데 도움을 주는 공기-투과성 구조물을 의미하고 (층들 및 그의 부분들을 함께 결합하는 시임 및 접합부를 포함함);
"코 클립"은 적어도 착용자의 코 주위에서 밀봉을 개선하기 위해 마스크 본체 상에 사용하도록 구성된 (코 발포체 이외의) 기계적 장치를 의미하고;
"코 영역"은 호흡기가 착용된 때 착용자의 코 위에 있게 되는 마스크 본체의 부분을 의미하고;
"피크 축"은 파형 여과 구조물의 대부분의 피크가 도 2에 예시된 바와 같이 그를 따라 배열된 축을 의미하고;
"주연부"는 호흡기가 사람에 의해 착용되고 있을 때 착용자의 안면에 대체로 근접하게 배치될 마스크 본체의 외측 가장자리를 의미하고; "주연부 세그먼트"는 주연부의 일부분이며;
"주름부(pleat)"는 그 자체 상에 다시 절첩되도록 설계되거나 그렇게 절첩된 부분을 의미하고;
"중합체성" 및 "플라스틱"은 각각 주로 일 이상의 중합체를 포함하고, 또한 다른 성분을 함유할 수 있는 재료를 의미하고;
"호흡기"는 착용자가 호흡할 청정 공기를 제공받도록 사람에 의해 착용되는 공기 여과 장치를 의미하고;
"부비강(sinus) 영역"은, 호흡기를 적절한 구성으로 착용할 때 착용자의 눈 및/또는 안와(eye orbital) 아래에 있는 마스크 본체의 부분 또는 영역과 코 영역을 의미하며;
"밀착 맞춤" 또는 "밀착하여 맞춰지다"는 본질적으로 기밀(air-tight)(또는 실질적으로 누설이 없는) 맞춤이 (마스크 본체와 착용자의 안면 사이에) 제공되는 것을 의미하고;
"가로로 연장되는"은 대체로 가로방향 차원으로 연장되는 것을 의미한다.
본 개시 내용의 이들 및 기타 태양은 하기의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 상기 개요는 청구된 요지에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 그 요지는 절차의 진행 동안에 보정될 수 있는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
명세서 전체에 걸쳐, 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 지시하는 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 호흡기의 일 실시 형태의 개략적 전면도이다.
도 2는 도 1의 호흡기의 여과 구조물의 편평한 구성에서의 개략적 사시도이다.
도 3은 도 2의 여과 구조물의 일부분의 개략적 단면도이다.
도 4는 여과 구조물의 일 실시 형태의 일부분의 개략적 단면도이다.
도 5는 호흡기의 또 다른 실시 형태의 개략적 전면도이다.
도 6은 호흡기의 또 다른 실시 형태의 개략적 사시도이다.
도 7은 호흡기의 제조를 위한 장치의 일 실시 형태의 도해적 도이다.
도 8은 퍼센트 투과율 및 압력 강하 (mm H2O) 대 NIOSH NaCl 노출 (mg)의 그래프이다.
본 개시 내용은 대체로 파형(corrugated) 여과 구조물 및 상기 파형 여과 구조물의 하나의 또는 양쪽 모두의 주 표면 상에 배치된 일 이상의 브릿징 필라멘트(bridging filament)를 포함하는 호흡기의 각종 실시 형태를 제공한다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 파형 여과 구조물은 골에 의해 구분된 피크를 포함한다. 상기 브릿징 필라멘트는 상기 파형 여과 구조물의 적어도 하나의 주표면과 불연속적으로 접촉할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트는 상기 파형 여과 구조물의 피크의 적어도 일부에 부착될 수 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물은, 일 이상의 편평 여과 구조물을 여과 구조물에 구조를 부여하는 파형화 공정을 통과시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 부여된 구조는 일 이상의 브릿징 필라멘트를 상기 여과 구조물의 적어도 하나의 주 표면 상에 배치함으로써 제 위치에 고정될 수 있어서, 이에 따라 자체-지지 구조물을 형성한다. 이러한 자체-지지 구조물은 압축성이며 성형성일 수 있다. 그러한 구조물은 호흡기, 예를 들어, 편평-절첩식, 컵-형상의, 재사용가능한 호흡기에서 여과 구조물로서 사용될 수 있다.
본 개시 내용의 여과 구조물은 임의의 적합한 유형의 호흡기로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 여과 구조물은 안면부 여과식 호흡기 내에 포함될 수 있다. 또한, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 개시된 여과 구조물은 임의의 적합한 유형의 안면부 여과식 호흡기, 예를 들어 성형된 호흡기, 편평-절첩식 호흡기, 등에서 사용될 수 있다.
파형 여과 구조물은 대체로, 더욱 큰 표면적, 및 이에 따라 감소된 호흡 저항성을 제공할 수 있는 한편, 필터 효율을 개선한다. 그러한 파형 여과 구조물은 구배(gradient) 필터로서 작용할 수 있다. 또한, 증가된 로프트(loft)를 갖는 웹은 이들 파형 구성으로 사용될 수 있다. 그러한 웹은 상기 호흡기의 사용 수명을 증가시킬 수 있으며, 또한 증가된 로프트의 완충 효과로 인하여 착용자에게 편안함을 증가시킬 수 있다. 또한, 그러한 파형 여과 구조물은 각종 구성으로 성형 또는 형상화될 수 있다. 그리고, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 파형 여과 구조물은, 착용자가 호흡기의 맞춤을 희생하지 않으면서 말하거나 움직이는 동안 호흡기가 확장되는 것을 가능하게 할 수 있다.
압력 강하 및 사용 수명과 같은 여과 파라미터는, 파형 여과 구조물이 압축되거나 붕괴되는 경우 부정적인 영향을 받을 수 있다. 본 개시 내용의 일 이상의 실시 형태는 그의 파형 형상을 유지하는 호흡기를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 1은 호흡기(10)의 일 실시 형태의 개략적 전면도이다. 호흡기는 마스크 본체(12) 및 마스크 본체에 부착된 하니스(20)를 포함한다. 마스크 본체(12)는 여과 구조물(30)을 포함한다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 골(36)에 의해 구분된 피크(34)를 포함하는 파형 여과 구조물일 수 있다. 상기 마스크 본체(12)는 또한 상기 여과 구조물의 적어도 하나의 주표면과 불연속적으로 접촉하는 일 이상의 브릿징 필라멘트(40)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 상기 여과 구조물의 (도 3에 나타낸 바와 같은) 내부 표면 및 외부 표면(38) 중 적어도 하나와 불연속적으로 접촉할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 상기 여과 구조물의 피크(34)의 적어도 일부에 부착될 수 있다.
마스크 본체(12)에 하니스(20)가 부착되며, 이는 상기 마스크 본체를 착용자의 얼굴에서 제위치에 고정시킬 수 있는 임의의 적당한 하니스를 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 상기 하니스(20)는 부착 위치(26)에서 상기 마스크 본체(12)에 부착되는 제1 (즉, 상부) 스트랩(strap)(22) 및 제2 (즉, 하부) 스트랩(24)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 스트랩(22, 24)은 임의의 적합한 위치 또는 위치들에서 상기 마스크 본체(12)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시 형태에서, 상기 제1 및 제2 스트랩(22, 24)은 마스크 본체(12)의 상기 여과 구조물(30)의 외측 표면(38)에 부착된다. 일 이상의 대안적인 실시 형태에서, 상기 제1 및 제 2 스트랩(22, 24)은 상기 마스크 본체(12)의 여과 구조물(30)의 내측 표면에 부착될 수 있다.
상기 제1 및 제2 스트랩(22, 24)은 임의의 적합한 기술 또는 기술들의 조합, 예를 들어 열 접합, 초음파 용접, 접착 (예를 들어, 풀, 접착제, 열-용융 접착제, 감압 접착제, 등을 이용), 또는 기계적 체결 (예를 들어, 상기 스트랩 재료를 포착하기(entrapping) 위한 좌측 또는 우측 부착 위치에 형성된, 버클(buckle), 단추 및 후크(hook), 접합면 체결구(mating surface fastener), 또는 루프(loop) 또는 슬롯(slot)과 같은 개구, 등을 이용)을 이용하여 상기 마스크 본체(12)에 부착될 수 있다. 상기 제1 및 제2 스트랩(22, 24)은, 착용자에 의해 착용될 때 상기 하니스(20)와 상기 마스크 본체(12) 사이에 작용하는 힘이 필(peel) 방식 또는 시어(sheer) 방식이 되도록 마스크 본체(12)에 부착될 수 있다. 상기 하니스(20)는 상기 여과 구조물(30)의 층들 사이에 또는 상기 여과 구조물의 외측 또는 내측 표면 중 어느 하나 위에서 상기 마스크 본체(12)에 부착될 수 있다.
대체로, 호흡기 하니스에 사용되는 스트랩(들)은 그의 총 길이의 2배 초과로 확장될 수 있고, 호흡기의 사용 수명 전체에 걸쳐 수 회 그의 이완된 상태로 복원될 수 있다. 상기 스트랩은 또한 가능하게는 그의 이완된 상태의 길이의 3배 또는 4배로 늘어날 수 있으며, 인장력이 제거될 때 그에 대한 어떠한 손상도 없이 그의 원래 상태로 복원될 수 있다. 따라서, 일 이상의 실시 형태에서, 탄성 한계는 상기 스트랩(들)의 이완된 상태 길이의 2배, 3배, 또는 4배 이상이다. 전형적으로, 상기 스트랩(들)은 길이가 약 20 내지 32 cm이고, 폭이 3 내지 20 mm이며, 두께가 약 0.3 내지 1 mm이다. 상기 스트랩(들)은 연속적인 스트랩으로서 상기 호흡기의 제1 측부로부터 제2 측부로 연장될 수 있거나, 상기 스트랩은 추가의 체결구 또는 버클에 의해 함께 결합될 수 있는 복수의 부품을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 스트랩은, 상기 마스크 본체를 안면으로부터 제거할 때 착용자에 의해 신속하게 분리될 수 있는 체결구에 의해 함께 결합되는 제1 부품 및 제2 부품을 가질 수 있다. 대안적으로, 스트랩은 착용자의 귀 주위에 배치되는 루프를 형성할 수 있다. 예컨대, 첸 등의 미국 특허 제6,394,090호를 참조한다. 스트랩의 일 이상의 부분을 함께 결합하는 데 사용될 수 있는 체결 또는 죔(clasping) 메커니즘의 예가, 예를 들어 미국 특허, 즉 브로스트롬(Brostrom) 등의 제6,062,221호; 세팔라(Seppala)의 제5,237,986호; 및 첸의 유럽 특허 EP1,495,785A1호에 도시되어 있다. 상기 하니스는 또한 호흡기를 사람의 머리 상에 지지하기 위해 재사용가능한 캐리지(carriage), 일 이상의 버클, 및/또는 크라운 부재(crown member)를 포함할 수 있다. 예컨대, 브로스트롬 등의 미국 특허 제6,732,733호 및 제6,457,473호; 및 바이램(Byram)의 제6,591,837호 및 제6,715,490호를 참조한다.
일 이상의 실시 형태에서, 상기 호흡기(10)는 또한 상기 마스크 본체(12)의 코 영역(14)에 인접하여 배치된 코 클립(60)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은, 상기 구절 "코 영역에 인접하여"는, 요소 또는 장치가 상기 마스크 본체(12)의 중심 영역보다 마스크 본체의 코 영역(14)에 더욱 가깝게 배치됨을 의미한다. 임의의 적합한 코 클립(60)이 사용될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 코 클립(60)은 착용자의 코 위에서의 맞춤을 개선하는데 도움을 주는 본질적으로 임의의 부가적인 부품일 수 있다. 착용자의 안면은 코 영역의 윤곽에서 주로 변화를 나타내기 때문에, 코 클립을 사용하여 이 위치에서의 적절한 맞춤을 성취하는 것을 더 양호하게 보조할 수 있다. 상기 코 클립 (60)은, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속의 유연성 극연질(dead soft) 밴드를 포함할 수 있으며, 이는 착용자의 코 위에서 그리고 코가 볼과 만나는 곳에서 마스크를 원하는 맞춤 관계로 고정하도록 형상화될 수 있다. 상기 코 클립(60)은 그의 절첩되거나 또는 부분적으로 절첩된 상태로 존재하는 경우 마스크 본체 상에 투영된 평면으로부터 관찰되는 경우 선형 형상일 수 있다. 대안적으로, 상기 코 클립은 도 1에 예시된 바와 같이 M-형상화된 코 클립일 수 있다. 예를 들어, 캐스티글리온(Castiglione)의 미국 특허 제5,558,089호 및 제 Des.412,573호를 참조한다. 다른 예시적인 코 클립들이 다이가드(Daigard) 등의 미국 특허 제8,066,006호; 슈(Xue) 등의 미국 특허 제8,171,933호; 및 칼라투르(Kalatoor) 등의 미국 특허 공개 제2007-0068529A1호에 기재되어 있다.
상기 마스크 본체(12)는 임의의 적합한 마스크 본체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크 본체(12)는 도 1에 예시된 바와 같은 성형된 안면부 여과식 호흡기를 형성할 수 있다. 대안적으로, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는 도 5와 도 6에 나타내고 본 명세서에서 추가로 설명된 바와 같은 편평-절첩식 호흡기를 형성할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는, 상기 파형 여과 구조물과 대체로 연속적으로 접촉되도록, 상기 파형 여과 구조물(30)을 따라 파형화되는 영구 변형성인 임의의 층 또는 부재를 포함하지 않도록 형성될 수 있다.
상기 호흡기(10)는 임의의 적합한 여과 구조물(30)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2는 단지 예시적인 목적을 위한 성형되지 않은(un-molded) 또는 편평한 구성의 도 1의 여과 구조물(30)의 일부의 개략 사시도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 여과 구조물(30)은, 일 이상의 실시 형태에서, 피크 축(50)을 따라 서로에 대하여 대체로 평행한 관계로 배향되는 피크(34)를 포함한다. 상기 피크(34)는 골(36)에 의해 구분된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 피크(34)는 도 2에 예시된 여과 구조물(30)의 외부 표면(38)을 형성한다. 일 이상의 실시 형태에서, 여과 구조물의 대향하는 주표면으로부터 볼 때, 상기 피크(34)는 대신 골(36)로서 나타날 것이며, 즉 도 2에서 보이지 않는 여과 구조물의 대향하는 주표면으로부터 볼 때, 상기 골(36)은 피크가 되고 상기 피크는 골이 된다. 상기 피크(34) 및 골(36)은 피크에서 골로 연장된 벽(32)에 의해 연결된다.
상기 여과 구조물(30)은 임의의 적합한 형상 또는 형상들의 조합을 취할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 도 3에 나타낸 바와 같은 사인곡선(sinusoidal)형 단면을 취할 수 있다. 상기 피크 및 골(34, 36)은, 상기 여과 구조물(30)이 도 2에 나타낸 바와 같은 편평한 구성에서 측정시 임의의 적합한 평균 곡률 반경을 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 피크 및 골(34, 36) 중 하나 또는 이들 모두의 평균 곡률 반경은 2 mm 이상일 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 피크 및 골(34, 36) 중 하나 또는 이들 모두의 평균 곡률 반경은 1.5 cm 이하일 수 있다. 상기 여과 구조물(30)은 실질적으로 동일한 형상을 갖는 피크(34)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 피크(34)는 제1 형상을 갖는 제1 세트의 피크 및 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는 제2 세트의 피크를 포함할 수 있다. 또한, 상기 여과 구조물(30)은 실질적으로 동일한 형상을 갖는 골(36)을 포함할 수 있다. 일 이상의 대안적인 실시 형태에서, 상기 골(36)은 제1 형상을 갖는 제1 세트의 골 및 상기 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는 제2 세트의 골을 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 각종 형상의 피크(34) 및/또는 각종 형상의 골(36)을 포함할 수 있다.
상기 파형 여과 구조물(30)은 임의의 적합한 피크 빈도, 즉 피크 축(50)에 직교하는 방향으로 측정된 유닛 길이 당 피크의 수를 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 1 cm 당 0 개 초과의 피크인 피크 빈도를 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 1 cm 당 3 개 이하의 피크인 피크 빈도를 포함할 수 있다.
또한, 상기 여과 구조물(30)은 임의의 적합한 크기의 피크(34) 및 골(36)을 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 0 mm 초과의 평균 피크 높이를 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은 20 mm 이하의 평균 피크 높이를 포함할 수 있다. 상기 피크 높이는 여과 구조물(30)의 두께 방향에서 여과 구조물의 골(36)에서 인접 피크(34) 까지의 거리로서 규정된다. 예를 들어, 피크 높이(2)를, 도 1 내지 도 2의 여과 구조물(30)의 일부의 개략 단면도인 도 3에 나타낸다.
상기 여과 구조물(30)은 임의의 적합한 층 또는 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은, 본 명세서에서 더욱 설명되는 바와 같은, 내측 커버 층, 외측 커버 층, 여과 구조물, 및 형상화 층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 마스크 본체(12)는 브릿징 필라멘트(40)를 추가로 포함한다. 임의의 적합한 수의 브릿징 필라멘트(40)가 마스크 본체(12)에 포함될 수 있다. 상기 브릿징 필라멘트(40)는 피크(34) 및 골(36) 중 하나 또는 이들 모두와 접촉할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 마스크 본체(12)의 적어도 하나의 주 표면, 즉 (도 3에 나타낸 바와 같은) 외부 표면(38) 및 내부 표면(39) 중 하나 또는 이들 둘 모두와, 불연속적으로 접촉할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 예를 들어 스펀본드된(spun-bonded) 웹 (스크림(scrim) 또는 망)의 필라멘트에 의해 집합적으로 지지될 수 있으며, 필라멘트가 너무 짧고/짧거나 배향되어 피크(34)들 사이로 연장되지 않더라도 이는 (그에 접합되는 피크와 접촉하는 필라멘트 부분과 함께) 피크(34)들 사이의 거리를 집합적으로 브릿징하기 위하여 다른 필라멘트에 접합된다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는, (다른 개별의 단편들과의 접점들 사이에서) 금속 필라멘트의 개별적인 단편이 두 개의 피크(34) 사이에서 연장되기에 충분히 길수 있더라도 (또는 길지 않을 수 있더라도), 예를 들어 (예를 들어, 미국 캘리포니아주 란초 쿠카몬가 소재의 월너 툴링/엑스펙(Wallner Tooling/Expac)으로부터 입수가능한 제품과 같은) 확장된 금속의 필라멘트에 의해 집합적으로 지지될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 연이은 피크(34) 사이에서 적어도 100%, 200%, 400%, 또는 800%의 간격인 평균 길이를 포함할 수 있고/있거나, 개별적인 필라멘트의 적어도 일부가 상기 파형 여과 구조물(30)의 적어도 두 피크 사이에 연장되어 있고 그에 접합되도록 배열될 것이다.
또한, 일 이상의 실시 형태에서, 대부분의 필라멘트(40)의 대부분은 피크(34)와 골(36) 사이에서 벽(32)의 영역의 대다수로부터 멀어져 이격된다. 즉, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 피크(34) 및/또는 골(36)에 근접, 또는 매우 가까운 벽의 일부를 제외하고, 상기 벽(32)으로부터 떨어져 이격되어 있다. 예를 들어, 도 3에 나타낸 바와 같이, 브릿징 필라멘트(40)의 제1 부분(42)은 피크(34)에서 여과 구조물(30)과 접촉하는 한편, 상기 브릿징 필라멘트의 제2 부분(44)은 여과 구조물과 접촉하지 않는다. 브릿징 필라멘트(40)의 상기 제1 부분(42)은 피크(34)에서 또는 피크에 인접하여 상기 여과 구조물(30)의 임의의 적합한 부분과 접촉할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은, "피크에 인접하여"라는 구절은 골(36)보다 피크에 더욱 가까운 여과 구조물의 부분을 의미한다. 따라서, 브릿징 필라멘트(40)는 상기 파형 여과 구조물(30)의 외측 표면(38)과 불연속적으로 접촉한다.
일 이상의 실시 형태에서, 적어도 일부의 브릿징 필라멘트(40)는 상기 파형 여과 구조물(30)의 피크 축(50)에 대해 적어도 실질적으로 수직으로 (즉, +/- 약 10도 내) 배향될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 임의의 적합한 수의 피크(34), 예를 들어 2, 3, 4, 8 이상의 피크 사이에서 연장되고, 그에 접합될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 적어도 일부의 브릿징 필라멘트(40)는 연속적일 수 있으며, 이는 이들이 상기 파형 여과 구조물(30)의 전체 길이를 따라 연장됨을 의미한다. 따라서 그러한 연속적인 브릿징 필라멘트(40)는 끊기지 않거나 그렇지 않으면 상기 파형 여과 구조물(30)의 전체 길이 또는 폭을 따라 어디든지 불연속적이 되지 않을 것이다. 임의의 경우에, 브릿징 필라멘트(40) (연속적이거나 연속적이지 않은)는 절단된, 또는 그렇지 않으면 너무 짧게 제조되서 적어도 두 개의 피크(34) 사이에서 연장되지 않는 필라멘트와 구분될 것이다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 적어도 대체로 직선이다. 이러한 유형의 실시 형태에서, 도 2에 나타낸 브릿징 필라멘트(40)의 적어도 일부는 서로에 대해 적어도 대체로 평행할 수 있지만; 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 다른 배열이 가능하다.
상기 브릿징 필라멘트(40)는 상기 피크 축(50)에 대해 임의의 적합한 각으로 배치될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트의 적어도 일부는 상기 피크 축(50)에 대해 0° 초과의 각으로 배치된다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)의 적어도 일부는 상기 피크 축(50)에 대해 90° 이하의 각으로 배치된다.
브릿징 필라멘트(40)는, 상기 여과 구조물의 외부 표면(38) 및/또는 내부 표면 상에 충격을 가하는 공기스트림의 압력으로 인한 피크(34)의 임의의 국소적 변형을 최소화하기 위하여 파형 여과 구조물(30)을 국소적으로 안정화할 수 있다. 브릿징 필라멘트(40)가 파형 여과 구조물(40)을 국소적으로 안정화하는 작용을 할 수 있음이 이에 따라 이해될 것이다.
브릿징 필라멘트(40)는, 필라멘트의 치수 (예를 들어, 폭, 두께)와 조합되어, 그 재료가 바람직한 조합의 물리적 특성 (예를 들어, 유연성 및 비신장성)을 제공하는 한, 임의의 재료 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 재료는, (본 명세서에서 이미 언급된 것들을 포함하는, 천연 또는 합성 여부에 관계 없이) 유기 중합체성 재료, 무기 재료 (예를 들어 유리 섬유), 등을 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 금속 또는 유리 섬유와 같은 무기 재료로 제조되지 않고; 추가의 실시 형태에서, 여과 구조물(30)은 임의의 금속 또는 무기 재료를 포함하는 임의의 종류의 지지 부재, 시트 또는 층을 포함하지 않는다.
일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 비탄성일 수 있다. 본 명세서에서 규정되는 바와 같은 비탄성은, 천연 고무, SBR 고무, 라이크라 등과 같은 탄성 재료의 특징인 상대적으로 높은 (예를 들어, 가소성 변형을 겪지 않으면서 예를 들어 100% 이상으로 가역적으로 신장되는 능력에 의해 특징되는) 가역성 신장성을 갖지 않는 임의의 재료를 포괄한다. 따라서, 흔한 중합체성 재료, 예를 들어 (이로 한정되지는 않지만, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리(락트산), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등을 포함하는) 압출성 재료가 브릿징 필라멘트(40)를 형성하는데 사용될 수 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 필라멘트(40)는 탄성 재료로 제조될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 그러한 탄성 브릿징 필라멘트(40)는 임의의 현저한 정도 (예를 들어 약 10% 초과)로 연장 또는 신장될 수 있으며, 상기 마스크 본체(12) 상에 존재하는 힘 하에서 수축할 수 있다. 탄성 브릿징 필라멘트는 임의의 적합한 탄성 재료, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, SEBS, SEPS, SBPS, 메탈로센, 크라톤(KRATON), 탄소, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 본 명세서에서 개시된 바와 같은 브릿징 필라멘트(40)는 유연성이며, 이는 필라멘트가 (개별적으로 및 집합적으로) 쉽게 그리고 가역적으로 굽혀지거나, 만곡되거나, 말려질 수 있음 등을 의미한다.
일 이상의 실시 형태에서, 일 이상의 브릿징 필라멘트(40)는 상기 필라멘트의 외측 표면 상에서 추가 재료의 층 또는 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 일 이상의 브릿징 필라멘트(40)는 상기 필라멘트의 외측 표면 상에 코팅된 탄소 층을 포함할 수 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 개별적으로 제공된 개별적인 필라멘트일 수 있다 (예를 들어, 본 명세서에서 이후 설명되는 바와 같은 파형 여과 구조물(30) 상에 배치된 중합체성 필름). 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 스크림 또는 망의 필라멘트로서 제공될 수 있다. 이러한 문맥에서, 용어 스크림은 임의의 기술 또는 기술들의 조합에 의해 달성된, 서로 접촉하는 필라멘트들의 임의의 집합을 광범위하게 포괄하는데 사용된다. 구체적으로, 용어 스크림은 유기 중합체성 재료에 제한되기보다는, 금속 메시 또는 망 (예를 들어, 본 명세서에서 앞서 언급된 바와 같이 확장된 금속), 예를 들어 유리 섬유로 제조된 무기 스크림 등을 포함한다. 일 이상의 실시 형태에서, 그러한 스크림 또는 망은 기성(pre-existing) 스크림 또는 망일 수 있는데, 이는 미리 제조되고, 유닛으로서 상류(upstream) 주름부 팁(tip)과 접촉하게 되고 취급되기 충분한 기계 강도를 갖는 스크림 또는 망을 의미한다.
상기 브릿징 필라멘트(40)는 임의의 적합한 구조를 추가로 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 일 이상의 2성분 필라멘트, 예를 들어 코어/시쓰(core/sheath) 필라멘트를 포함할 수 있다. 그러한 필라멘트에서, 상기 코어는 제1 재료를 포함할 수 있고, 상기 시쓰는 제2 재료를 포함할 수 있다. 상기 제1 재료는 상기 제2 재료와 동일하거나 상이할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 일 이상의 중공 필라멘트를 포함할 수 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 최대 약 2, 1, 0.5, 0.2, 또는 0.1 mm의 평균 직경 (또는 비원형 또는 불규칙적 단면을 갖는 필라멘트들의 경우에서 등가의 직경)을 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 필라멘트(40)는 적어도 약 0.05, 0.10, 0.20, 또는 0.25 mm의 평균 직경 또는 등가의 직경을 포함할 수 있다. 필라멘트(40)는 단면에서 보았을 때 임의의 적합한 형상 (예를 들어, 대체로 원형, 사각형, 장방형(oblong), 등)을 포함할 수 있다.
필라멘트(40)는 원하는 바에 따라 개별적인 필라멘트간에 임의의 적합한 간격을 포함할 수 있다. 상기 평균 필라멘트 간격은 상기 전체 마스크 본체(12)에 대해 측정된 바에 따라, 두 개의 인접한 브릿징 필라멘트 사이에서의 평균 거리이다. 일 이상의 실시 형태에서, 평균 필라멘트 간격은 적어도 약 0 mm, 적어도 약 2 mm, 적어도 약 4 mm, 또는 적어도 약 6 mm일 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 평균 필라멘트 간격은 최대 약 60 mm, 최대 약 40 mm, 최대 약 20 mm, 최대 약 15 mm, 최대 약 10 mm, 또는 최대 약 8 mm일 수 있다. 상기 필라멘트 간격은 상대적으로 일정할 수 있거나 또는 가변될 수 있다. 필라멘트 간격에서 일부 내재하는 변화가 필라멘트의 생산 및 취급시 일어날 수 있다. 특정 배열에 관계없이, 적합한 세트의 필라멘트(40)는 파형 여과 구조물(30)을 통한 충분한 공기흐름이 가능하도록 (각종 실시 형태에서, 적어도 80, 90, 또는 95% 초과의 개방된 영역을 포함하는) 고도로 개방된 구조를 집합적으로 포함할 것이다.
일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40) (예를 들어, 망 또는 스크림)는 상기 피크 축(50)에 대체로 수직으로 배향되고, 서로 평행한 (예를 들어, 도 2의 필라멘트(40)와 유사한 방식으로 배향된) 적어도 일부의 필라멘트를, 또한 존재하는 (브릿징 필라멘트이거나 아닐 수 있는) 다른 필라멘트와 함께 포함할 수 있으며, 상기 다른 필라멘트는 다양한 방향으로 배향될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)의 집합은 플라스틱 메시 또는 망, 니트 또는 부직포 등 (그러나, 임의의 그러한 재료가, 그 재료의 한 세트의 필라멘트가 엄격하게 또는 대체로, 주름부 방향에 수직이 되도록 주름진 필터 매체에 접합되어야만 하는 것은 아님에 유의)의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 뉴엔(Nguyen) 등의 미국 특허 출원 제62/038,455호 (대리인 문서 번호 제75351US002호)를 참조한다.
일 이상의 실시 형태에서, 필라멘트(40)가 피크 축(50)에 적어도 대체로 수직으로 배향되도록 제공되기보다는, 필라멘트는 광범위한 배향 및 간격으로 제공될 수 있다. 그러한 필라멘트(40)는 곡선, 루프, 길고 복잡한 경로, 등을 따를 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는, 그러한 필라멘트가 본 명세서에서 규정한 바와 같이 브릿징 필라멘트로서 제공되기에 충분히 길고, 서로 접합 및/또는 얽히는 한, 랜덤-배향된 필라멘트의 집합을 포함하는 스크림 또는 망의 일부로서 제공될 수 있다. 그러한 스크림은 예를 들어, 스펀본드된 웹, 스펀레이스된(spun-laced) 웹, 카딩된(carded) 웹, 란도(Rando) 웹, 다중 웹의 라미네이트 등일 수 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 브릿징 필라멘트(40)는 외부 표면(38) 및 내부 표면(39) 모두 위에 배치될 수 있다. 임의의 적합한 브릿징 필라멘트가 상기 마스크 본체(12)의 내부 표면(39) 상에 포함될 수 있으며, 예를 들어 동일한 브릿징 필라멘트가 외부 표면(38) 상에 배치된다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 외부 표면(38) 상의 브릿징 필라멘트(40)는 상기 여과 구조물(30)의 내부 표면(39) 상에 배치된 브릿징 필라멘트와 상이할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 외부 표면(38) 상의 브릿징 필라멘트(40)는 상기 여과 구조물(30)의 내부 표면(39) 상에 배치된 브릿징 필라멘트의 배열과 동일한 배치로 배치될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 외부 표면(38) 상에 배치된 상기 브릿징 필라멘트(40)는 내부 표면(39) 상에 배치된 브릿징 필라멘트의 배열과 상이한 패턴으로 배열될 수 있다.
상기 브릿징 필라멘트(40)는 상기 여과 구조물(30)의 외부 표면(38) 또는 내부 표면(39) 상에 임의의 적합한 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 각 필라멘트가 상기 피크 축(50)에 실질적으로 수직이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 개별적인 필라멘트가 직선을 형성하도록 배치될 수 있다. 일 이상의 대안적인 실시 형태에서, 일 이상의 브릿징 필라멘트(40)는, 이들이 예를 들어 사인곡선, 방형파(square wave), 톱니, 등의 상이한 형상을 취하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 각 브릿징 필라멘트(40)가 독특한 형상을 취하도록 임의의 패턴으로 상기 마스크 본체(12)의 외부 및 내부 표면(38, 39) 중 하나 또는 이들 모두에 배치될 수 있다.
브릿징 필라멘트(40)는 또한 상기 여과 구조물(30) 상에 임의의 적합한 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 상기 여과 구조물(30)의 피크(34)의 적어도 일부에 용융 접합될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 브릿징 필라멘트(40)는 상기 마스크 본체(12)가 브릿징 필라멘트와 상기 여과 구조물(30) 사이에서 선형 1 cm 당 임의의 적합한 개수의 접합부를 포함하도록 여과 구조물에 접합될 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는 상기 브릿징 필라멘트(40)와 상기 여과 구조물(30) 사이에서 선형 1 cm 당 0.5 개의 접합부를 포함할 수 있다. 추가로, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는 상기 브릿징 필라멘트(40)와 상기 여과 구조물(30) 사이에서 선형 1 cm 당 5 개 이하의 접합부를 포함할 수 있다.
상기 마스크 본체(12)는 임의의 적합한 수의 브릿징 필라멘트(40)를 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는 서로 실질적으로 유사한 브릿징 필라멘트(40)를 포함할 수 있는데, 예를 들어 각 브릿징 필라멘트는 동일한 재료 또는 재료의 조합을 포함하고, 동일한 직경 등을 포함한다. 일 이상의 대안적인 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는 다양한 브릿징 필라멘트(40)를 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 마스크 본체(12)는 제1 세트의 브릿징 필라멘트 및 제2 세트의 브릿징 필라멘트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 호흡기(600)의 일 실시 형태의 개략 사시도이다. 도 1 내지 도 3의 호흡기(10)와 관련된 모든 설계 고려사항 및 가능성이 도 6의 호흡기(600)에 균등하게 적용된다. 상기 호흡기(600)는 파형 여과 구조물(630)을 포함하는 마스크 본체(612)를 포함한다. 상기 여과 구조물(630)은 골(636)에 의해 구분된 피크(634)를 포함한다. 상기 마스크 본체(612)는 또한 상기 여과 구조물(630)의 외측 표면(638)과 불연속적으로 접촉하는 브릿징 필라멘트(640)를 포함한다. 호흡기(600)는 또한 상기 마스크 본체(612)의 코 영역(614)에 인접하여 배치된 코 클립(660)을 포함한다. 또한, 상기 호흡기(600)는 상기 마스크 본체(612)에 부착된 하니스(620)를 포함한다.
호흡기(10)와 호흡기(600) 사이의 한가지 차이는, 호흡기(600)가 수직의 편평-절첩식 호흡기인 반면, 호흡기(10)는 성형된 호흡기라는 것이다. 또다른 차이는, 호흡기(600)가 상기 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642) 및 상기 제2세트의 브릿징 필라멘트(644)를 포함하는 브릿징 필라멘트(640)를 포함하고, 여기에서 상기 브릿징 필라멘트는 (착용자가 똑바른 위치인 경우, 호흡기 착용자의 관점에서 보았을 때) 상기 호흡기(600)의 가로 방향에 대해 직교하는 여과 구조물(630) 상에 실질적으로 수직 방향으로 배치된다. 또한, 피크(634)는 마스크 본체(612)에 대하여 가로 방향으로 연장되는 피크 축(650)을 따라 실질적으로 배열된다.
제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)는 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)와 동일한 성질 및 치수를 가질 수 있다. 대안적으로, 일 이상의 실시 형태에서, 제1 세트의 상기 브릿징 필라멘트(642)는 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)와 상이할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)는 제1 평균 직경을 갖는 필라멘트를 포함할 수 있고, 상기 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)는 제1 평균 직경과 상이한 제2 평균 직경을 갖는 필라멘트를 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)는 제1 재료를 갖는 필라멘트를 포함할 수 있고, 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)는 상기 제1 재료와 상이한 제2 재료를 갖는 필라멘트를 포함할 수 있다. 또한, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)는 제1 패턴으로 상기 여과 구조물(630) 상에 배치될 수 있고, 상기 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)는 상기 제1 패턴과 상이한 제2 패턴으로 상기 여과 구조물 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)는 일 이상의 필라멘트가 사인곡선 형상을 형성하도록 상기 여과 구조물(630) 상에 배치될 수 있고, 상기 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)는 일 이상의 필라멘트가 직선을 형성하도록 상기 여과 구조물 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 세트의 브릿징 필라멘트(642, 644)는 상기 마스크 본체(612)의 여과 구조물(630) 상에 임의의 적합한 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 세트의 필라멘트(642)의 필라멘트는 제2 세트의 필라멘트(644)의 필라멘트와 교번될 수 있다. 대안적으로, 상기 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)의 둘 이상의 필라멘트는 서로 인접하여 배치되고, 이어서 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644)의 둘 이상의 필라멘트가 배치될 수 있다. 제1 세트의 브릿징 필라멘트(642)와 제2 세트의 브릿징 필라멘트(644) 사이의 임의의 적합한 패턴은 상기 마스크 본체(612)의 여과 구조물(630) 상에 형성될 수 있다.
상기 여과 구조물은 임의의 적합한 구조를 갖는 임의의 적합한 층 또는 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 호흡기(10)의 상기 마스크 본체(12)에서 사용될 수 있는 여과 구조물(400)의 부분의 개략 단면도이다. 본 개시 내용과 함께 사용하기에 적합한 호흡기와 관련하여 사용되는 여과 구조물(400)은 각종 상이한 형상 및 구성을 취할 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 여과 구조물(400)은 섬유질 여과 층(408)을 포함하는 복수의 층, 및 일 이상의 섬유질 커버 웹(402) (즉, 내측 커버 웹) 및 (404) (즉, 외측 커버 웹)을 가질 수 있다. 상기 호흡기가 성형된 마스크일 때, 상기 마스크 본체는 또한 선택적인 형상화 층(406)을 포함할 수 있다. 예컨대, 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,923,182호; 크론저 등의 제7,131,442호; 앙가드지반트 등의 제6,923,182호 및 제6,041,782호; 다이러드 등의 제4,807,619호; 및 베르그의 제4,536,440호를 참조한다. 일반적으로, 상기 여과 구조물은 주위 공기로부터 오염물을 제거하고, 또한 액체 비산물이 마스크 내부에 들어가지 못하게 하는 장벽 층으로서 작용할 수 있다. 상기 외측 커버 웹(404)은 임의의 액체 비산물을 정지시키거나 느리게 하도록 작용할 수 있고, 상기 내측 여과 구조물(400)은 이어서 다른 층을 지난 투과가 있으면 그것들을 함유할 수 있다. 상기 여과 구조물(400)은 입자 포획 또는 기체 및 증기 유형 필터일 수 있다. 상기 여과 구조물(400)은 응용이 요구하는 바에 따라 유사하거나 유사하지 않은 필터 매체 및 일 이상의 커버 웹의 다수의 층을 포함할 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 호흡기는 그에 부착된 일 이상의 필터 카트리지를 갖는 액체 투과성 마스크 본체를 함유할 수 있다. 예를 들어, 바이너(Viner) 등의 미국 특허 제6,874,499호; 홈퀴스트-브라운(Holmquist-Brown) 등의 제6,277,178호 및 D613,850호; 유샤크 등의 재발행 특허 제39,493호; 미텔스타트(Mittelstadt) 등의 D652,507호, D471,627호, 및 D467,656호; 및 마틴(Martin)의 D518,571호를 참조한다.
상기 커버 웹(402, 404)이 상기 여과 구조물(400)로부터 풀릴 수 있는 임의의 섬유를 포획하도록 여과 구조물의 외측 면 상에 위치될 수 있다. 전형적으로, 상기 커버 웹(402, 404)은 특히 착용자의 안면과 접촉하는 상기 여과 구조물(400)의 면(410) 상에 편안한 감촉을 제공하는 섬유를 선택하여 제조된다. 본 개시 내용의 호흡기에 사용되는 여과 구조물과 함께 사용될 수 있는 다양한 필터 층, 형상화 층, 및 커버 웹의 구성이 더욱 상세히 후술된다.
본 개시 내용의 호흡기에 유리하게 채용될 수 있는 여과 층은 마스크 착용자의 호흡 작업을 최소화시키기 위해 압력 강하가 대체로 낮다 (예를 들어, 초당 13.8 센티미터의 면 속도(face velocity)에서 약 195 내지 295 파스칼 미만). 여과 층은 또한 가요성이고, 여과 층이 예상되는 사용 조건 하에서 그들의 구조를 대체적으로 유지하도록 충분한 전단 강도를 갖는다. 입자 포획 필터의 예는 미세 무기 섬유 (예컨대, 유리 섬유) 또는 중합체 합성 섬유의 일 이상의 웹을 포함한다. 합성 섬유 웹은 용융취입(meltblowing)과 같은 공정으로부터 생성되는 일렉트릿-대전된(electret-charged) 중합체 마이크로섬유를 포함할 수 있다. 전기 대전된 폴리프로필렌으로부터 형성된 폴리올레핀 마이크로섬유는 미립자 포획 응용에 대한 특별한 유용성을 제공한다.
상기 여과 층(408)은 전형적으로 바람직한 여과 효과를 달성하기 위하여 선택된다. 상기 여과 층은 일반적으로 여과 층을 통과하는 기체 스트림으로부터 입자 및/또는 다른 오염물을 높은 비율로 제거할 것이다. 섬유질 필터 층의 경우, 선택되는 섬유는 여과될 물질의 종류에 좌우되며, 전형적으로 섬유가 제조 작업 동안 함께 접합되지 않도록 선택된다. 지시된 바와 같이, 상기 여과 층은 다양한 형상 및 형태로 형성될 수 있고, 전형적으로 약 0.2 밀리미터(mm) 내지 1 센티미터(cm), 더욱 전형적으로 약 0.3 mm 내지 0.5 cm의 두께를 가지며, 그것은 대체로 평탄한 웹일 수 있거나, 그것은 확장된 표면적을 제공하도록 파형화 될 수 있다. 예컨대, 브라운 등의 미국 특허 제5,804,295호 및 제5,656,368호를 참조한다. 상기 여과 층(408)은 또한 접착제 또는 임의의 다른 기술에 의해 함께 결합된 다수의 여과 층을 포함할 수 있다. 본질적으로 여과 층을 형성하는 데 알려진 (또는 이후 개발된) 임의의 적합한 재료가 여과 재료로서 사용될 수 있다. 문헌[Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48 Indus. Eng. Chem., 1342 이하 참조 (1956)]에 교시된 것과 같은 용융-취입 섬유의 웹이, 특히 지속적으로 전기 대전된 (일렉트릿) 형태일 때 특히 유용하다 (예를 들어, 큐빅(Kubik) 등의 미국 특허 제4,215,682호 참조). 이들 용융-취입 섬유는 약 20 마이크로미터(μm) 미만, 전형적으로 약 1 내지 12 μm의 유효 섬유 직경을 갖는 마이크로섬유일 수 있다 ("취입 마이크로섬유"를 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. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 층은 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 및 이들의 조합으로부터 형성된 섬유를 함유하는 일 이상의 BMF 웹을 포함할 수 있다. 특히 마이크로섬유 형태의, 로진-울(rosin-wool) 섬유질 웹 및 유리 섬유의 웹 또는 용액-취입 또는 정전기적으로 분무된 섬유뿐만 아니라, 반 턴하우트(van Turnhout)의 미국 재발행 특허 제31,285호에 교시된 바와 같은 전기 대전된 피브릴화-필름(fibrillated-film) 섬유가 또한 적합할 수 있다. 에이츠만(Eitzman) 등의 미국 특허 제6,824,718호; 앙가드지반트 등의 제6,783,574호; 인슬리(Insley) 등의 제6,743,464호; 에이츠만 등의 제6,454,986호 및 제6,406,657호; 및 앙가드지반트 등의 제6,375,886호 및 제5,496,507호에 개시된 바와 같이, 섬유를 물과 접촉시킴으로써 전하가 섬유에 부가될 수 있다. 전하는 또한 클라쎄(Klasse) 등의 미국 특허 제4,588,537호에 개시된 바와 같은 코로나(corona) 대전에 의해 또는 브라운의 미국 특허 제4,798,850호에 개시된 바와 같은 마찰대전(tribocharging)에 의해 상기 섬유에 부가될 수 있다. 또한, 하이드로-대전(hydro-charging) 공정을 통해 생성되는 웹의 여과 성능을 향상시키기 위해 첨가제가 상기 섬유에 포함될 수 있다 (루쏘(Rousseau) 등의 미국 특허 제5,908,598호 참조). 특히 불소 원자가 유성 미스트(oily mist) 환경에서의 여과 성능을 개선하기 위해 필터 층 내의 섬유의 표면에 배치될 수 있다. 존스(Jones) 등의 미국 특허 제6,398,847 B1호, 제6,397,458 B1호, 및 제6,409,806 B1호를 참조한다. 일렉트릿 BMF 여과 층에 대한 전형적인 평량은 제곱 미터당 약 10 내지 100 그램(g/m2)이다. 예를 들어, 상기 앙가드지반트 등의 '507호 특허에 기재된 기술에 따라 전기적으로 대전된 경우, 및 상기 존스 등의 특허에 언급된 바와 같은 불소 원자를 포함하는 경우, 상기 평량은 각각 약 20 내지 40 g/m2 및 약 10 내지 30 g/m2일 수 있다. 또한, 활성탄과 같은 흡착(sorptive) 재료가 여과 구조물을 포함하는 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. 흡착제 성분이 호흡 공기로부터 유해하거나 냄새나는 기체를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 흡착제는 접착제, 결합제, 또는 섬유질 구조물에 의해 필터 층 내에 구속된 분말 또는 과립을 포함할 수 있다. 스프링겟(Springett) 등의 미국 특허 제6,334,671호 및 브라운의 제3,971,373호를 참조한다. 흡착제 층은, 얇은 응집 층(coherent layer)을 형성하기 위해, 섬유질 또는 망상 발포체와 같은 기재를 코팅함으로써 형성될 수 있다. 흡착제 재료는 화학적으로 처리되거나 처리되지 않은 활성탄, 다공성 알루미나-실리카 촉매 기재, 및 알루미나 입자를 포함할 수 있다. 다양한 구성으로 맞추어질 수 있는 흡착 여과 구조물의 일례가 센쿠스(Senkus) 등의 미국 특허 제6,391,429호에 기술되어 있다.
상기 커버 웹은 또한 전형적으로 거의 여과 층만큼 우수하지는 않지만 여과 능력을 가질 수 있고/있거나 안면부 여과식 호흡기를 착용하기에 더욱 편안하게 만드는 역할을 할 수 있다. 커버 웹은 예를 들어 폴리올레핀과 폴리에스테르를 함유하는 스펀본드된 섬유와 같은 부직 섬유질 재료로부터 제조될 수 있다. 예컨대, 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,041,782호; 다이러드 등의 제4,807,619호; 및 베르그의 제4,536,440호를 참조한다. 착용자가 흡기할 때, 공기는 마스크 본체를 통해 흡인되고, 부유 입자는 섬유들, 특히 필터 층 내의 섬유들 사이의 간극(interstice) 내에 포집된다.
상기 내측 커버 웹(402)은 착용자의 얼굴에 접촉을 위한 매끄러운 표면을 제공하는데 사용될 수 있다. 또한, 상기 외측 커버 웹(404)은 액체 비산물 보호를 제공하는데 더하여, 마스크 본체에서 풀리는 섬유를 포착하고 미관상 이유를 위해 사용될 수 있다. 상기 커버 웹은, 비록 상기 여과 층의 외부 (또는 상류)에 배치될 때 사전-필터(pre-filter)로서 작용할 수 있지만, 전형적으로는 여과 구조물에 임의의 실질적인 여과 이득을 제공하지 않는다. 적합한 정도의 편안함을 얻기 위해, 내측 커버 웹은 비교적 낮은 평량을 가질 수 있으며, 비교적 미세한 섬유로부터 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 커버 웹은 약 5 내지 70 g/m2 (전형적으로 10 내지 30 g/m2)의 평량을 갖도록 형성될 수 있고, 섬유는 3.5 데니어(denier) 미만 (전형적으로 2 데니어 미만, 및 더욱 전형적으로는 1 데니어 미만이지만 0.1 데니어를 초과함)일 수 있다. 상기 커버 웹에 사용되는 섬유는 종종 약 5 내지 24 마이크로미터, 전형적으로 약 7 내지 18 마이크로미터, 및 더욱 전형적으로는 약 8 내지 12 마이크로미터의 평균 섬유 직경을 갖는다. 상기 커버 웹 재료는 일정 정도의 탄성 (전형적으로, 반드시 그렇지는 않지만, 100 내지 200%의 파단 탄성)을 가질 수 있고, 소성적으로 변형가능할 수 있다.
커버 웹에 적합한 재료는 취입 마이크로섬유 (BMF) 재료, 특히 폴리올레핀 BMF 재료, 예를 들어 폴리프로필렌 BMF 재료 (폴리프로필렌 블렌드, 및 또한 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드를 포함)일 수 있다. 그리고, 커버 웹을 위한 BMF 재료를 생성하기 위한 예시적인 공정이 사비(Sabee) 등의 미국 특허 제4,013,816호에 기재된다. 웹은 매끄러운 표면, 전형적으로 매끄러운 표면의 드럼 또는 회전 수집기 상에 섬유를 수집함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 베리건(Berrigan) 등의 미국 특허 제6,492,286호를 참조한다. 스펀본드된 섬유가 또한 사용될 수 있다.
전형적인 커버 웹은 폴리프로필렌, 또는 50 중량% 이상의 폴리프로필렌을 함유하는 폴리프로필렌/폴리올레핀 블렌드로부터 제조될 수 있다. 이들 재료는 착용자에게 고도의 부드러움과 편안함을 제공하고 또한 필터 재료가 폴리프로필렌 BMF 재료일 때 층들 사이에 접착제를 필요로 하지 않고서 필터 재료에 고정되어 유지되는 것으로 밝혀졌다. 커버 웹에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 재료는, 예를 들어 단일 폴리프로필렌, 2개의 폴리프로필렌의 블렌드, 및 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드, 폴리프로필렌과 폴리(4-메틸-1-펜텐)의 블렌드, 및/또는 폴리프로필렌과 폴리부틸렌의 블렌드를 포함할 수 있다. 커버 웹을 위한 섬유의 일례는 약 25 g/m2의 평량을 제공하고 0.2 내지 3.1 범위 내의 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. 또다른 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 공중합체 "이그잭트(Exact) 4023"을 포함하는 혼합물로부터 생성됨)이다. 적합한 스펀본드 재료는 독일 파이네 소재의 코로빈 게엠베하(Corovin GmbH)로부터 상표명 "코로소프트 플러스(Corosoft Plus) 20", "코로소프트 클래식(Corosoft Classic) 20" 및 "코로빈(Corovin) PP S14"로 입수가능하고, 카딩된 폴리프로필렌/비스코스 재료는 핀란드 나킬라 소재의 J.W. 수오미넨(Suominen) OY로부터 상표명 "370/15"로 입수가능하다. 커버 웹은 전형적으로 가공 후에 웹 표면으로부터 돌출되는 매우 적은 수의 섬유를 갖고, 따라서 매끄러운 외측 표면을 갖는다. 본 개시 내용의 호흡기에 사용될 수 있는 커버 웹의 예가 예를 들어, 앙가드지반트의 미국 특허 제6,041,782호; 보스톡 등의 제6,123,077호; 및 보스톡 등의 국제 출원 공개 제WO 96/28216A호에 기재되어 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 상기 내측 커버 웹(402) 및 외측 커버 웹(404) 중 하나 또는 이들 모두는 중합체성 망을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 임의의 적합한 중합체성 망은 하나 또는 두 개 모두의 커버 웹에 사용될 수 있다. 상기 망은 다양한 중합체성 재료로 제조될 수 있다. 망 형성에 적합한 중합체는 열가소성 재료이다. 본 발명의 중합체 망을 형성하는데 사용될 수 있는 열가소성 중합체의 예는 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌), 폴리에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA), 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 나일론, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 및 탄성중합체성 중합체, (예를 들어, ABA 블록 공중합체, 폴리우레탄, 폴리올레핀 탄성중합체, 폴리우레탄 탄성중합체, 메탈로센 폴리올레핀 탄성중합체, 폴리아미드 탄성중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 탄성중합체, 및 폴리에스테르 탄성중합체)를 포함한다. 둘 이상의 재료의 블렌드 또한 망의 제조에 사용될 수 있다. 그러한 블렌드의 예는 폴리프로필렌/EVA 및 폴리에틸렌/EVA를 포함한다. 용융-취입된 섬유는 종종 폴리프로필렌으로부터 제조되기 때문에, 폴리프로필렌은 중합체성 망에서의 사용에 바람직할 수 있다. 유사한 중합체의 이용은 상기 지지 구조물의 여과 구조물에 대한 적절한 용접을 가능하게 한다.
선택적 형상화 층(들)은, 열을 사용하여 원하는 형상으로 성형될 수 있고 냉각될 때 그의 형상을 유지하는 섬유질 재료의 적어도 하나의 층으로부터 형성될 수 있다. 형상 유지력은 전형적으로, 섬유가 예를 들어, 융합 또는 용접에 의해 이들 사이의 접촉점에서 서로에 접합되도록 함으로써 달성된다. 직접-성형된 호흡기 마스크의 형상-유지 층을 제조하기 위한 알려진 임의의 적합한 재료는, 예를 들어 크림핑된(crimped) 합성 스테이플(staple) 섬유 및 2성분 스테이플 섬유의 혼합물을 포함하는 마스크 쉘(shell)을 형성하도록 사용될 수 있다. 2성분 섬유는 섬유질 재료의 둘 이상의 별개 영역, 전형적으로 중합체 재료의 별개의 영역을 포함하는 섬유이다. 전형적인 2성분 섬유는 결합제 성분 및 구조 성분을 포함한다. 상기 결합제 성분은 형상-유지 쉘의 섬유가 가열 및 냉각될 때 섬유 교차점에서 함께 접합될 수 있게 한다. 가열 동안, 상기 결합제 성분이 유동하여 인접한 섬유와 접촉한다. 상기 형상-유지 층은, 예를 들어 0/100 내지 75/25의 범위일 수 있는 중량% 비로 스테이플 섬유와 2성분 섬유를 포함하는 섬유 혼합물로부터 제조될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 상기 재료는 보다 많은 개수의 교차 접합점을 생성하도록 적어도 50 중량%의 2성분 섬유를 포함하는데, 이는 이어서 쉘의 복원력 및 형상 유지력을 증대시킨다.
형상화 층에 사용될 수 있는 적합한 2성분 섬유는, 예를 들어 나란한 구성, 동심형 시쓰-코어 구성 및 타원형 시쓰-코어 구성을 포함한다. 하나의 적합한 2성분 섬유는 미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 코사(Kosa)로부터 상표명 "코사(KOSA) T254"(12 데니어, 길이 38 mm)로 입수가능한 폴리에스테르 2성분 섬유이며, 이는 예를 들어 코사로부터 상표명 "T259"(3 데니어, 길이 38 mm)로 입수가능한 폴리에스테르 스테이플 섬유 및 가능하게는 또한 예를 들어, 코사로부터 상표명 "T295"(15 데니어, 길이 32 mm)로 입수가능한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유의 조합으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 2성분 섬유는 아이소프탈레이트 및 테레프탈레이트 에스테르 단량체로부터 형성된 중합체의 시쓰에 의해 둘러싸인 결정성 PET의 코어를 갖는 대체로 동심형 시쓰-코어 구성을 포함할 수 있다. 상기 시쓰 중합체는 코어 재료보다 낮은 온도에서 열 연화성을 갖는다. 폴리에스테르는 그것이 마스크 복원력에 기여할 수 있고 다른 섬유보다 수분을 적게 흡수할 수 있다는 점에서 이점을 갖는다.
대안적으로, 상기 선택적 형상화 층은 2성분 섬유 없이 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 웹 재료의 가열시 결합제 섬유가 용융되고 섬유 교차점으로 유동할 수 있도록, 열-유동성 폴리에스테르의 섬유가 형상화 층 내에 스테이플된, 크림핑된, 섬유와 함께 포함될 수 있는데, 상기 섬유 교차점에서는 상기 결합제 재료의 냉각시 상기 교차점에서 접합부를 형성하는 덩어리(mass)가 형성된다. 암모늄 폴리포스페이트 유형의 팽창성 FR 제제로 사전-처리된 (형상화 구성요소를 위한) 스테이플 섬유가 제제의 분무-적용에 더하여 또는 그 대신에 본 개시 내용과 관련하여 사용될 수 있다. 스테이플 섬유가 제제를 함유하게 하거나, 달리 그것으로 처리한 다음에, 쉘 (결합제 섬유를 사용하여 그것을 함께 유지)로 형성시키는 것이 제제를 채용하는 다른 경로일 것이다.
섬유질 웹이 형상-유지 쉘을 위한 재료로서 사용될 때, 상기 웹은 "란도 웨버(Rando Webber)" 에어-레잉(air-laying)기 (미국 뉴욕주 마세돈 소재의 란도 머신 코포레이션(Rando Machine Corporation)으로부터 입수가능함) 또는 카딩(carding)기로 편리하게 제조될 수 있다. 상기 웹은 그러한 장비에 적합한 통상적인 스테이플 길이로 2성분 섬유 또는 다른 섬유로부터 형성될 수 있다. 필요한 복원력 및 형상-유지력을 갖는 형상-유지 층을 얻기 위해, 비록 더 낮은 평량도 가능하지만, 상기 층은 적어도 약 100 g/m2의 평량을 가질 수 있다. 예를 들어, 대략 150 또는 200 g/m2 초과의 더 높은 평량이 변형에 대해 더 큰 저항력 및 더 큰 복원력을 제공할 수 있으며, 이는 마스크 본체가 호기 밸브를 지지하는데 사용되는 경우 더욱 적합할 수 있다. 이들 최소 평량과 함께, 상기 형상화 층은 전형적으로 마스크의 중심 영역에 걸쳐 약 0.2 g/㎠의 최대 밀도를 갖는다. 전형적으로, 형상화 층은 약 0.3 내지 2.0, 더욱 전형적으로는 약 0.4 내지 0.8 밀리미터의 두께를 가질 것이다. 본 개시 내용에 사용하기에 적합한 형상화 층의 예는, 예를 들어, 크론저 등의 미국 특허 제5,307,796호; 다이러드 등의 제4,807,619호; 및 베르그 등의 제4,536,440호에 기재되어 있다. 암모늄 폴리포스페이트 유형의 팽창성 FR 제제로 사전-처리된 (형상화 구성요소를 위한) 스테이플 섬유가 제제의 분무-적용에 더하여 또는 그 대신에 본 개시 내용과 관련하여 사용될 수 있다. 스테이플 섬유가 제제를 함유하게 하거나, 달리 그것으로 처리한 다음에, 쉘 (결합제 섬유를 사용하여 그를 함께 유지시킴)로 형성시키는 것이 제제를 채용하는 다른 경로일 것이다.
본 명세서에서 언급된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 호흡기의 다양한 실시 형태는 호흡기에 다양한 기능을 부가하는 임의의 적합한 요소 또는 특징부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5는 호흡기(500)의 일 실시 형태의 개략 평면도이다. 도 1 내지 도 3와 관련된 모든 설계 고려사항 및 가능성이 도 5의 호흡기(500)에 균등하게 적용된다. 상기 호흡기(500)는 골(536)에 의해 구분되는 피크(534)를 갖는 파형 여과 구조물(530)을 포함하는 마스크 본체(512)를 포함한다. 상기 마스크 본체(512)는 또한 상기 여과 구조물(530)의 외측 표면(538)과 불연속적으로 접촉하는 브릿징 필라멘트(540)를 포함한다.
호흡기(10)와 호흡기(500)의 하나의 차이는, 호흡기(500)는 편평 절첩식 호흡기인 반면, 호흡기(10)는 성형된 호흡기라는 것이다. 하나의 추가의 차이는, 호흡기(500)가 여과 구조물(530)의 외부 표면(538) 상에 배치된 밸브(570)를 포함한다는 것이다. 임의의 적합한 밸브(570)가 호흡기(500)에 포함될 수 있다. 또한, 상기 밸브(570)는 마스크 본체(512) 상의 임의의 적합한 위치에 배치될 수 있다.
브릿징 필라멘트(40)가 상기 여과 구조물 상에서 가로 방향으로 여과 구조물(30) 상에 배치된 호흡기(10)와 달리, 호흡기(500)의 상기 브릿징 필라멘트(540)는 (착용자가 똑바른 위치인 경우, 호흡기 착용자의 관점에서 보았을 때) 상기 호흡기의 가로 방향에 대해 직교하는 실질적으로 수직 방향으로 배치된다. 또한, 피크(534)는 마스크 본체(512)에 대하여 가로 방향으로 연장되는 피크 축(550)을 따라 실질적으로 배열된다.
도 1 내지 도 3으로 돌아가, 호흡기(10)는 임의의 적합한 층 및 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄소 층 (미도시)은 상기 여과 구조물의 외부 표면(38) 상에서 상기 브릿징 필라멘트(40)에, 상기 필라멘트가 탄소 층과 여과 구조물 사이에 배치되도록, 부착될 수 있다. 그러한 탄소 층은 주변 공기의 추가 여과를 제공할 수 있다. 임의의 적합한 기술 또는 기술들의 조합을 사용하여 상기 탄소 층을 상기 브릿징 필라멘트(40)에 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 탄소 층은, 상기 필라멘트가 상기 여과 구조물(30) 상에서 압출 또는 용융-접합되어 여전히 점착성일 때, 상기 브릿징 필라멘트(40)에 부착될 수 있다.
호흡기(10)는, 브릿징 필라멘트(40)가 여과 구조물(30) 상에 배치되기 전에 피크(34)와 골(36)을 여과 층(30)에 형성할 수 있는 임의의 적합한 기술 또는 기술들의 조합을 이용하여 파형화 또는 주름화될 수 있다. 예를 들어, 일 이상의 실시 형태에서, 상기 여과 구조물(30)은, 예를 들어 고어맨(Gorman) 등의 미국 특허 제5,256,231호에 개시된 기술들의 임의의 적합한 변형으로, 한 세트의 파형화 장비를 통과하도록 전해질 수 있다. 브릿징 필라멘트(40)는, 여과 구조물(30)의 임의의 적합한 개수의 피크에 임의의 적합한 기술에 의해 접합될 수 있다. 상기 필라멘트(40)가 기성 스크림 또는 망으로서 제공되는 경우, 그러한 망은 예를 들어 상기 여과 구조물(30)에 적용될 수 있고, 임의의 적합한 기술에 의하여 피크의 적어도 일부에 접합될 수 있다. 예를 들어, 망은 예를 들어, 연속된 롤로서 수득될 수 있으며, 접합 접착제가 (예를 들어, 접착제를 망의 필라멘트(30)의 적어도 일부 표면 상에 코팅함으로써) 그에 적용될 수 있고, 필라멘트의 접착제-코팅된 부분과 이들이 접촉되는 피크의 부분 사이에서 접합을 일으키기 위하여 상기 망을 이어서 여과 구조물(30)과 접촉시킬 수 있다.
기타 접합 기술 (예를 들어, 초음파 접합, 용융-접합 (예를 들어, 열 밀봉) 등)도 가능하다. 필라멘트(40)가 기성 망의 일부로서 제공되지 않는 실시 형태에서, 이들은 상기 여과 구조물의 피크 위로 용융-압출될 수 있는 한편, 예를 들어 매체는 파형화 (주름화) 장비 또는 임의의 다른 종류의 파형화 장치 상에 여전히 체류한다. 그러한 기술은, 예를 들어 고어맨 등의 미국 특허 제5,256,231호; 브라운 등의 제5,620,545; 및 세쓰(Seth)의 제7,052,565호에 개시된 기술의 임의의 적합한 변형일 수 있다. 필라멘트(40)가 여과 구조물(30)의 일 이상의 피크(34) 상에서 용융-접합된 실시 형태에서, 필라멘트 및 여과 구조물의 섬유 (특히, 매체(10)가 다층을 포함하는 경우, 매체(10)의 최외측 섬유)의 조성은 그러한 용융-접합을 용이하게하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 필라멘트(40) 및 상기 여과 구조물(30)의 섬유는 용융-접합이 일어나는 것을 가능하게 하기에 충분히 양립성인 재료로 제조될 수 있다. 일 이상의 실시 형태에서, 필라멘트(40) 및 여과 구조물(30)의 섬유는 동일한 유형의 중합체를 포함할 수 있다 (예를 들어, 이들은 폴리프로필렌, 폴리(락트산) 등 모두일 수 있다). 일부 상황에서는 (예를 들어, 상기 필라멘트(40)가 일 이상의 상기 피크(34) 상에 용융-압출되는 경우), 용융 필라멘트 재료의 여과 구조물(30)의 섬유들 사이의 공간 내로의 약간의 투과가 일어날 수 있으며, 이는 적어도 약간의 물리적 얽힘 또는 포착을 달성함으로써 상기 접합 공정을 증대시킬 수 있음에 유의하여야 할 것이다.
어떻게 제공되든, 일 이상의 실시 형태에서, 필라멘트(40)는 상기 파형 여과 구조물(30)의 전체 길이 또는 폭을 대체로 가로질러 제공될 수 있다. 상기 파형 여과 구조물(30)은, 원하는 바에 따라, 필라멘트의 접합 전 또는 후에, 다듬어지거나 원하는 최종 길이 및/또는 폭으로 절단될 수 있다.
도 7은 본 개시 내용의 일 실시 형태에 따른 호흡기 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 호흡기(10)) 제조를 위한 방법 및 장치(700)를 개략적으로 예시한다. 상기 장치(700)는 여과 구조물 웹 (예를 들어, 도 4의 여과 구조물(400))을 수령할 수 있다.
상기 여과 구조물(710)은 제1 및 제2 파형화 부재(720, 721)를 통과하여 지나가 파형 여과 구조물을 형성한다. 상기 파형화 부재(720, 721)는, 대체로 원통형 롤러들일 수 있으며 각각 평행한 회전 축 및 그 각각의 원주를 따라 다수의 융기부 또는 톱니(722)를 갖는다. 상기 톱니(722)는 메싱 부분(712)을 따라 다른 하나의 파형 부재의 톱니(722)를 수령하여 작동할 수 있는 공간들을 그 사이에 갖는다.
부재(720, 721)를 회전시키기 위하여 모터 또는 기타 장치가 사용될 수 있으며, 이에 따라 상기 여과 구조물(710)이 톱니(722)의 메싱 부분(712) 사이로 공급될 때, 여과 구조물이 상기 부재의 원주에 대체로 맞아서 제1 파형화 부재(720)의 톱니와, 제1 파형화 부재의 톱니의 외측 표면을 따라 앵커 부분(712) 사이의 공간에서 아치형 부분이 형성된다. 브릿징 필라멘트를 상기 파형 여과 구조물에 부착시키기 전에, 상기 여과 구조물은 컵-형상의 구성으로 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 장치(700)는 또한 사용자-선택가능 다이 팁(732)을 공급하도록 작동가능한 압출기 다이(730)를 포함한다. 상기 다이 팁(732)은 스트랜드 재료 (예를 들어, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 나일론, 공압출된 재료 등)를 압출하여 재료의 다수의 연신된 용융 필라멘트(714)를 형성하기 위해 이격된 개구 (미도시)를 포함할 수 있다.
일단 고형화되면, 상기 필라멘트(714)는 도 7에 예시된 바와 같이 형성될 수 있다. 고형화 후, 상기 필라멘트(714)는 탄성 또는 비탄성 성질을 나타낼 수 있다. 상기 다이 팁(732)은 용융된 필라멘트(714)를 파형 여과 구조물의 피크 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 피크(34)) 상에 위치시키도록 작동가능하다.
각 필라멘트(714)는 일반적으로 필라멘트 다이 팁(732)으로부터의 정적 유량 (constant volumetric flow)을, 일정 속도로 이동할 수 있는 여과 구조물 상으로 압출함으로써 형성될 수 있다. 즉, 필라멘트 재료의 일정 선형 부피가 유동하여 각 필라멘트(714)를 형성할 수 있다. 결과적으로, 필라멘트(714)는 (상기 필라멘트(714)의 단면 프로파일은 본 명세서에 기재된 바와 같이 그의 길이를 따라 변화할 수 있지만) 그의 길이를 따라 대체로 균일한 부피의 필라멘트 재료를 가질 수 있다. 나아가, 일부 실시 형태에서 상이한 치수를 갖는 필라멘트가 형성될 수 있고, 예를 들어, 일부 필라멘트는 인접 필라멘트보다 더 두껍거나 더 얇을 수 있지만, 상기 필라멘트(714)는 모두 동일한 치수로 형성될 수 있다.
상기 필라멘트의 치수는 상기 압출기 다이(730) 내 압력을 변화시킴으로써 (예를 들어, 압출기 스크루 속도 또는 유형을 변화시킴으로써); 제1 파형화 부재(720)에서의 속도를 변화시키고, 이에 따라 여과 구조물(710)이 이동되는 속도를 변화시킴으로써 (즉, 압출 다이(730)로부터 소정의 산출률에 대해, 상기 구조물(710)이 이동되는 속도의 증가는 상기 필라멘트(714)의 직경을 감소시킬 것인 반면, 상기 구조물(710)이 이동되는 속도의 감소는 상기 필라멘트(714)의 직경을 증가시킬 것이다); 이격된 다이 개구들의 치수를 변화시킴으로써 등에 의해 용이하게 달라질 수 있다.
필라멘트 다이 팁(732)은 상이한 구성, 예컨대 상이한 직경 및 상이한 간격의 필라멘트(714)들이 형성될 수 있도록 용이하게 교체될 수 있다. 상기 필라멘트 다이 팁(732)의 길이를 따라 개구들에 대한 선택적으로 조정가능한 간격 및/또는 직경은, 예를 들어 상기 구조물(710)을 가로질러 다양한 위치들에서의 필라멘트 강도의 변화, 및/또는 구조물(710)의 필라멘트(714)에 대한 고정에서의 변화를 가능하게 할 수 있다. 필라멘트 다이 팁(732)은 또한 다른 구성의 필라멘트, 예를 들어 중공 스트랜드, 둥근 형상 이외의 형상 (예를 들어, 정사각형, 직사각형, 계란형, 삼각형, 성상, 십자형 등)을 갖는 스트랜드, 또는 2성분 스트랜드를 형성하도록 선택될 수 있다.
일 이상의 실시 형태에서, 압출기 및 다이는 제공되지 않을 수 있다. 상기 연신 필라멘트(714)는 예비형성되어, 제1 파형화 부재(720)와 제2 파형화 부재(721)에 의해 형성된 닙 내로 공급될 수 있다. 상기 파형화 부재(720, 721) 중 하나 또는 이들 모두는, 상기 예비형성된 필라멘트(714)가 연화 또는 용융되어 본 명세서에서 기재된 바와 같이 피크에 부착되도록 가열될 수 있다. 대안적으로, 예비형성된 필라멘트는 구조물(710)이 파형화 부재(720, 721)를 통과한 후 제공될 수 있으며, 부착은 닙 반대편을 형성하기 위하여 위치된 상이한 롤, 예를 들어 파형화 롤(720)을 이용하여 수행된다. 이들 예비형성된 필라멘트는, 필라멘트가 압출에 의해 제공되는 본 발명의 고려되는 임의의 실시 형태에서 사용될 수 있다.
예를 들어 대체로 원통형인 냉각 롤러(740)로, 상기 파형화 부재(720, 721)의 축과 평행한 회전 축 주위를 회전하도록 전동작동되는 냉각 장치 또한 제공될 수 있다. 상기 냉각 롤러(740)의 원주는 닙으로부터 가깝게 이격될 수 있으며, 톱니(722)의 메싱 부분(712)으로부터 예정된 거리에서 제1 파형화 부재(720)의 원주로 닙을 규정할 수 있다.
냉각 롤러(740) 상에서 상기 파형 여과 구조물(716)을 그의 원주 주위의 예정된 거리에 대해 유지하기 위한 닙 롤(742) 또한 제공될 수 있다. 냉각 롤러(740)와의 연장된 접촉은 필라멘트(714)가 이후의 공정으로 진행되기 전에 더욱 효과적으로 냉각 및 고체화되는 것을 가능하게 할 수 있다.
절단 장치(750)는 바람직하게는 장치(700) 내에 포함될 수 있다. 절단 장치(750)는 재료(714)의 스트랜드를 절단할 수 있다.
예
파형 복합 필터를 3-롤 엠보싱(embossing) 및 도 7의 장치(700)와 유사한 라미네이팅기 상에서 제조하였다. 상기 파형화는 일 이상의 투입 웹을, 짝을 이루는, 가열된, 파형화 롤 사이로 통과시키는 단계; 파형화 롤의 파형화 오목부분에서 상기 파형화 웹을 유지하는 단계; 스트랜드 다이로부터 복수의 연속 중합체 스트랜드를 압출하는 단계; 연속 중합체 스트랜드를 파형화 웹과 접촉시키는 단계; 부분적으로 용융된 상태 동안, 상기 중합체 스트랜드를 파형화 웹 피크의 표면 상에서 평활 롤로 가압하는 단계; 및 선택적으로 편평한 단부의 스크림, 예를 들어 앙가드지반트 등의 미국 특허 제5,496,507호에 기재된 바와 같은 평활 롤 수집기 상으로 취입된 적은 섬유 직경 BMF를 포함하는 평활 BMF 스크림을 첨가하는 단계에 의해 달성되었다.
실시예에서 사용된 매크로드롭(Macrodrop)의 경우, 상기 용융취입 섬유는 상표명 토탈(Total) 폴리프로필렌 3860X (미국 텍사스주 휴스톤 소재의 토탈 페트로케미칼즈(Total Petrochemicals) USA, INC.로부터 입수가능) 하에 입수가능한 100 용융 흐름 폴리프로필렌으로부터 형성되었고, 여기에 3% 중량% 안료, 제품 번호: CC10054018WE (미국 일리노이주 엘크 그로브 소재의 폴리원 코포레이션(PolyOne Corporation)으로부터 입수가능)가 착색제로서 첨가되었다. 모델 20 데이비스 스탠다드(DAVIS STANDARD)™ 2 인치 (50.8 mm) 단축 압출기 (미국 신시내티주 퍼카턱 소재의 크롬프턴 앤드 노울즈 코포레이션(Crompton & Knowles Corp)의 데이비스 스탠다드 디비젼(Davis Standard Division)으로부터 입수가능)로 상기 중합체를 공급하였다. 상기 압출기는 20/1 길이/직경 비 및 3/1 압착률을 가졌다. 제니스(Zenith) 10 cc/rev 용융 펌프가 중합체의 유동을 50.8 cm 폭의 드릴링된(drilled) 오리피스 용융취입 다이로 계량 공급하였다. 원래 0.3 mm 직경의 오리피스를 포함했던 다이를, 매 9번째 오리피스를 0.6 mm로 드릴링함으로써 변형시켰고, 그럼으로써 더 큰 크기의 구멍에 대한 더 작은 크기의 구멍의 개수의 9:1 비 및 더 작은 구멍 크기에 대한 더 큰 구멍 크기의 2:1 비를 제공하였다. 이러한 다이 설계는 체적을 기준으로 대략 60/40의 더 큰 직경의 전체 섬유 압출물 대 더 작은 직경의 전체 섬유 압출물의 공칭 비를 전달하는 역할을 하였다. 오리피스들의 선은 10 개 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 웹 형성 지점에서 중간 메시 수집기 스크린을 통해 흡인하였다. 압출기로부터의 중합체 출력 속도는 약 0.18 ㎏/cm/시였고, DCD (다이 대 수집기 거리)는 약 53 cm였고, 공기 압력은 원하는 대로 조정하였다. 공정을 조절하여 하기 성질을 갖는 웹을 생산하였다. 32 lpm의 유량을 사용하여 압력 강하를 측정하고, EFD (유효 섬유 직경) 및 고형성을 계산하였다. 결과로서 생성된 마이크로드롭은 하기 특성을 가졌다: DP = 0.36 mm H2O; 평량 = 1.04 g/5 ¼"원형 (74 gsm); EFD = 21 미크론; 두께 = 39 mil (0.99 mm); 및 고형성 = 8.3%.
스테이플 섬유 첨가 유닛을 그 다음 시작시켰고, 상기 조건에 따라 제조된 용융취입 섬유를 포함하고, 또한 상기 용융취입 섬유 스트림 내로 도입된 스테이플 섬유를 포함하는 조합 웹을 형성하였다. 상기 스테이플 섬유는 스테인(Stein) 15d 비코(bico)라는 상표명으로 입수가능한 (미국 사우쓰캐롤라이나 주의 스파르탄부르그 소재의 스테인 파이버(Stein Fiber) Ltd로부터 입수가능) 15 데니어 폴리에스테르인 비코 섬유 제품을 포함하였고, 대략 50 중량%의 용융취입 섬유 및 50 중량%의 스테이플 섬유를 포함하는 2중 모드 섬유 혼합물 웹을 형성하도록 도입시켰다. 스테이플 섬유를 첨가한 후의 조합 웹 성질은 다음과 같다: DP = 0.20 mm H2O; 평량 = 2.14 g/ 13.34 cm 원형 (153 gsm); EFD = 28 미크론; 두께 = 200 mil (5.1 mm); 및 고형성 = 3.0%.
실시예 1
앙가드지반트 등의 미국 특허 제5,496,507호에 기재된 기술에 따라 100 MFI 폴리프로필렌을 이용하여, 취입 마이크로섬유 (BMF) 웹을 제조하였다. 상기 BMF 웹 및 플레넘(plenum) 웹 (50%의 비코-PET 스테이플 섬유 및 50%의 PET 스테이플 섬유를 갖는 카딩된 웹)을, 선형 1 cm 당 1.18 개의 피크 및 선형 1 cm 당 0.29 개의 피크 모두의 파형 패턴을 갖는 파형화 장치 (예를 들어, 도 7의 장치(700)와 유사)를 통해 통과시켰다. 토탈(Total) 5571 폴리프로필렌 (미국 텍사스주 휴스톤 소재의 토탈 페트로케미칼즈(Total Petrochemicals) USA, INC.로부터 입수가능)으로 제조된 중합체 필라멘트를 가로-웹 치수에서 1 cm 당 1.6개 필라멘트의 밀도로 상기 구조에 첨가하였다. 최종 파형 여과 구조물에서 상기 필라멘트 직경은 0.4-0.5 mm였다. 상기 파형 여과 구조물은 상기 필라멘트와 상기 여과 구조물 사이에서 1 cm 당 0.78 개의 접합부를 가졌다.
상기 파형 여과 구조물을, 85 lpm에서 TSI 8130 (미국 미네소타주 쇼어뷰 소재의 TSI Inc.로부터 입수가능)을 이용하여 2% NaCl로 시험하였다. 상이한 유효 섬유 직경(EFD) (4.7 및 8 미크론)을 갖는 두 개의 BMF 웹을 사용하였다. 웹의 EFD를 문헌[Davies, C.N., The Separation of Airborne Dust and Particles, Institution of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B, 1952]에 기재된 기술에 따라 평가한다. 달리 언급되지 않는 한, 상기 시험은 14cm/초의 면 속도에서 진행된다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 4.7 및 8 EFD BMF 필터 두가지 모두가 플레넘 웹으로 라미네이트된(laminated) 경우, 파형화 후 압력 강하 및 투과가 거의 인자 2만큼 개선되었다.
압력 강하 및 퍼센트 투과율은 (달리 표시되지 않으면) 95 또는 85 리터/분의 유량으로 전달되는 NaCl 또는 DOP 입자를 함유하는 챌린지(challenge) 에어로졸을 사용하여 측정되고, (미국 미네소타주 쇼어뷰 소재의 TSI Inc.로부터 입수가능한) TSI™ 모델 8130 고속 자동화 필터 시험기를 사용하여 평가될 수 있다. 필터를 통한 압력 강하(ΔP, mm H2O)를 측정하기 위해 (미국 매사추세츠주 앤도버 소재의 MKS 인스트루먼츠(MKS Instruments)로부터 입수가능한) MKS 압력 변환기가 채용될 수 있다. 95 리터/분에서의 NaCl 시험의 경우, 상기 입자는 1% NaCl 용액으로부터 생성될 수 있으며, 가열기와 입자 중화기(neutralizer) 모두를 켠 상태에서 자동화 필터 시험기를 작동시킬 수 있다. 85 리터/분에서의 NaCl 시험 및 0.075 μm 직경의 입자를 사용하는 경우, 상기 입자는 2% NaCl 용액으로부터 생성되어 약 16-23 mg/㎥의 공기중 농도로 입자를 함유하는 에어로졸을 제공할 수 있으며, 가열기와 입자 중화기 모두를 켠 상태에서 자동화 필터 시험기를 작동시킬 수 있다. DOP 시험의 경우, 에어로졸은 약 100 mg/㎥의 농도에서 약 0.185 μm의 직경을 갖는 입자를 함유할 수 있고, 자동화 필터 시험기는 히터 및 입자 중화기 둘 모두가 꺼진 상태로 작동될 수 있다. 샘플은 최대 NaCl 또는 DOP 입자 투과율로 로딩(loading)될 수 있으며, 입자 농도 및 필터를 통한 % 입자 투과율을 측정하기 위해 보정된 광도계가 필터 입구 및 출구에 채용될 수 있다.
실시예 2
본 실시예에서, 4.7 EFD BMF를 플레넘 및 매크로드롭 웹에 라미네이트시키고, 상기 라미네이트된 웹을 실시예 1에 설명된 바와 같이, 0.78 또는 1.18 접합부/cm 파형화 중 하나를 포함하도록 파형화하였다. 초기 압력 강하 및 투과율 시험은 표 2에 나타내며, 로딩 결과는 도 8에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00002
도 8에서, 곡선(802 및 808)은 플레넘에 라미네이트된 파형 여과 구조물 1 cm 당 0.78 개의 접합부를 나타내고, 곡선(804 및 810)은 매크로드롭에 라미네이트된 파형 여과 구조물 1 cm 당 1.18 개의 접합부를 나타내고, 곡선(806 및 812)은 플레넘에 라미네이트된 편평 웹을 나타낸다. 곡선(802, 804 및 806)은 9―염화 나트륨 노출 시험을 이용하여 퍼센트 투과율을 예시한다. 또한, 곡선(808, 810, 및 812)은 H2O의 밀리미터 당 압력 강하를 예시한다. 개별 샘플에 대한 투과율 및 압력 강하를 AFT 시험기, 모델 8130 (미국 미네소타주 쇼어뷰 소재의 TSI 인코포레이티드(Incorporated))로부터 입수가능)을 사용하여 결정하였다. 입방미터 당 20 밀리그램(mg/㎥)의 농도의 염화나트륨 (NaCl)을 챌린지 에어로졸로서 사용하였다. 에어로졸 챌린지를 분당 85 리터의 유량에 대응하는, 초당 13.8 센티미터(cm/초)의 면 속도로 송출하였다. 샘플 (13.34 cm 직경 원형 샘플)에 대한 압력 강하를 투과율 시험 동안 측정하고, 수 밀리미터 (mm H2O)로 기록하였다. 특히, 30 mg 소금 로딩에서의 압력 강하를 기록하였다.
표 2에서 편평 웹 샘플에 비교시, 다시 한번 투과율에서의 저하 및 압력 강하가 두 경우 모두에서 발견될 수 있다.
본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌 및 공보는, 그것들이 본 개시 내용과 직접적으로 모순될 수 있는 경우를 제외하고는, 명백히 본 명세서에서 전체적으로 본 발명에 참고로 포함된다. 본 발명의 예시적인 실시 형태가 논의되어 있으며, 본 개시 내용의 범주 내에서 가능한 변화가 언급되었다. 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 본 개시 내용에서의 이들 및 다른 변형 및 수정이 당업자에게 명백할 것이고, 본 발명은 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 본 발명은 이하에 제공되는 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (20)

  1. 마스크 본체 및 상기 마스크 본체에 부착된 하니스(harness)를 포함하는 안면부 여과식 호흡기(filtering face-piece respirator)로서, 상기 마스크 본체는
    골(valley)에 의해 구분된 피크를 포함하는 파형(corruated) 여과 구조물; 및
    상기 파형 여과 구조물의 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 하나와 불연속적으로 접촉하는 탄성 브릿징 필라멘트(bridging filament)
    를 포함하고, 이때 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 상기 피크의 적어도 일부에 부착되는, 호흡기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트의 부분이 상기 피크의 적어도 일부에 용융 접합된, 호흡기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피크는 피크 축을 따라 연장되며, 또한 상기 탄성 브릿징 필라멘트의 적어도 일부는 상기 피크 축에 대해 실질적으로 수직인, 호흡기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트의 평균 필라멘트 간격은 0 mm 초과 및 51 mm 이하인, 호흡기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 파형 여과 구조물은 유기 중합체성 섬유를 포함하는 부직 웹(web)을 포함하는, 호흡기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 파형 여과 구조물의 피크 및 골은 2 mm 이상의 평균 곡률 반경을 포함하는, 호흡기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 파형 여과 구조물은 1 cm 당 0 개 초과의 피크 및 1 cm 당 3 개 이하의 피크인 피크 빈도를 포함하는, 호흡기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 파형 여과 구조물은 0 mm 초과 및 20 mm 이하의 평균 피크 높이를 포함하는, 호흡기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 마스크 본체는, 상기 파형 여과 구조물과 대체로 연속적으로 접촉되도록 파형 여과 구조물을 따라 파형화되는 영구 변형성인 임의의 층 또는 부재를 포함하지 않는, 호흡기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 상기 파형 여과 구조물의 외부 표면 상에 배치되는, 호흡기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 파형 여과 구조물은 정전기적으로 대전된 재료를 포함하는, 호흡기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 마스크 본체가 상기 탄성 브릿징 필라멘트와 상기 파형 여과 구조물 사이에서 1 cm 당 0.5 개 이상의 접합부를 포함하도록, 상기 탄성 브릿징 필라멘트가 상기 파형 여과 구조물에 접합되는, 호흡기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, SEBS, SEPS, SBPS, 메탈로센, 크라톤(KRATON), 카본, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료를 포함하는, 호흡기.
  14. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 0.25 mm 이상 및 2.00 mm 이하의 평균 직경을 포함하는, 호흡기.
  15. 제1항에 있어서, 상기 파형 여과 구조물의 피크는 피크 축을 따라 연장되며, 상기 탄성 브릿징 필라멘트의 적어도 일부는 상기 피크 축에 대해 약 45도의 각도로 배치되는, 호흡기.
  16. 제1항에 있어서, 탄소 코팅이 상기 탄성 브릿징 필라멘트의 적어도 일부 상에 배치된, 호흡기.
  17. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 상기 파형 여과 구조물의 외부 표면 및 내부 표면 모두 위에 배치되는, 호흡기.
  18. 제1항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 제1 세트의 필라멘트 및 제2 세트의 필라멘트를 포함하고, 이때 상기 탄성 브릿징 필라멘트는 상기 파형 여과 구조물 상에, 상기 제1 세트의 필라멘트가 상기 여과 구조물을 가로질러 상기 제2 세트의 필라멘트와 교번되도록 배치되고, 상기 제1 세트의 필라멘트는 제1 평균 직경을 포함하고, 상기 제2 세트의 필라멘트는 제2 평균 직경을 포함하며, 추가로 상기 제1 평균 직경은 상기 제2 평균 직경보다 큰, 호흡기.
  19. 마스크 본체를 포함하는 호흡기의 제조 방법으로서,
    여과 구조물을 형성하는 단계;
    상기 여과 구조물이 골에 의해 구분된 피크를 포함하도록 상기 여과 구조물을 파형화하는 단계;
    상기 파형 여과 구조물을 컵-형상의 구성(configuration)으로 형성하여 상기 마스크 본체를 형성하는 단계;
    상기 파형 여과 구조물의 피크의 적어도 일부에 탄성 브릿징 필라멘트를 부착시켜 상기 탄성 브릿징 필라멘트가 상기 파형 여과 구조물의 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 하나와 불연속적으로 접촉되도록 하는 단계; 및
    상기 마스크 본체에 하니스를 부착시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 탄성 브릿징 필라멘트를 부착시키는 단계는:
    상기 탄성 브릿징 필라멘트를 용융 압출물로서 압출하는 단계; 및
    상기 파형 여과 구조물의 내부 표면 및 외부 표면 중 적어도 하나 위에 상기 용융 압출물을 적층하는 단계
    를 포함하는, 방법.
KR1020177014028A 2014-10-31 2015-10-21 파형 여과 구조물을 갖는 호흡기 KR20170078717A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462073067P 2014-10-31 2014-10-31
US62/073,067 2014-10-31
PCT/US2015/056594 WO2016069342A1 (en) 2014-10-31 2015-10-21 Respirator having corrugated filtering structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170078717A true KR20170078717A (ko) 2017-07-07

Family

ID=54542507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177014028A KR20170078717A (ko) 2014-10-31 2015-10-21 파형 여과 구조물을 갖는 호흡기

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20170252590A1 (ko)
EP (1) EP3212018A1 (ko)
JP (1) JP2018500467A (ko)
KR (1) KR20170078717A (ko)
CN (1) CN107072341A (ko)
BR (1) BR112017008761A2 (ko)
CA (1) CA2966012A1 (ko)
MX (1) MX2017005339A (ko)
RU (1) RU2017114935A (ko)
SG (1) SG11201703267TA (ko)
WO (1) WO2016069342A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101951300B1 (ko) * 2018-08-30 2019-05-21 배경호 마스크 어셈블리
WO2023128901A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 Ustaoğlu Teksti̇l Sanayi̇ Ve Ti̇caret Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Method for manufacturing multiple layer mask fabric with high filtering property

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170241193A1 (en) 2014-08-25 2017-08-24 3M Innovative Properties Company Window air filter
EP3684217B1 (en) 2017-09-22 2022-12-21 3M Innovative Properties Company Protective headgear with adjustable air supply
WO2020005928A1 (en) * 2018-06-25 2020-01-02 Zephyros, Inc. Functional insert for nonwoven materials
CN110179190B (zh) * 2019-06-11 2020-03-10 葛北羽 防雾霾口罩及其制作方法
DE102020110587A1 (de) 2020-04-17 2021-10-21 Druckhaus Waiblingen Remstal-Bote Gesellschaft mit beschränkter Haftung Maske für das Abdecken eines Teilbereichs eines Gesichts
US20220047978A1 (en) * 2020-08-13 2022-02-17 Mann+Hummel Life Sciences & Environment Holding Singapore Pte. Ltd. Anti-microbial, anti-allergenic bio-functional air filter medium for residential air filtration and air filter element
US20230301378A1 (en) * 2020-08-26 2023-09-28 Solved Inc. Wearable items formed from water-dissolvable material
CN114130117B (zh) * 2020-09-02 2023-05-02 杭州科百特科技有限公司 一种过滤介质
US20220096975A1 (en) * 2020-09-30 2022-03-31 Uchicago Argonne, Llc Nanofiber Filter Medium for Reusable Facemask and Filtering Facepiece Respirator
TWI746262B (zh) * 2020-11-12 2021-11-11 薩摩亞商織創流行科技控股有限公司 以針織物製成的口罩
CN114504147A (zh) * 2020-11-16 2022-05-17 织创流行科技控股有限公司 以针织物制成的口罩
DE102020132707A1 (de) * 2020-12-08 2022-06-09 Sandler Ag Vliesstoffmaterial zur Herstellung einer Atemschutzmaske sowie Atemschutzmaske
EP4286016A1 (en) 2021-01-28 2023-12-06 Kao Corporation Sheet for face masks
USD1011516S1 (en) * 2021-03-31 2024-01-16 Honeywell International Inc. Face mask
WO2022235472A1 (en) 2021-05-06 2022-11-10 3M Innovative Properties Company Systems and methods for improved respiratory protection devices
US20230173215A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-08 Ambu A/S Medical airway device

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3664335A (en) * 1970-02-24 1972-05-23 Int Paper Co Surgical face mask
US3971373A (en) 1974-01-21 1976-07-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Particle-loaded microfiber sheet product and respirators made therefrom
US4013816A (en) 1975-11-20 1977-03-22 Draper Products, Inc. Stretchable spun-bonded polyolefin web
NL181632C (nl) 1976-12-23 1987-10-01 Minnesota Mining & Mfg Electreetfilter en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
US4215682A (en) 1978-02-06 1980-08-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Melt-blown fibrous electrets
US4588537A (en) 1983-02-04 1986-05-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for manufacturing an electret filter medium
US4536440A (en) 1984-03-27 1985-08-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Molded fibrous filtration products
US5237986A (en) 1984-09-13 1993-08-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Respirator harness assembly
US4807619A (en) 1986-04-07 1989-02-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Resilient shape-retaining fibrous filtration face mask
GB8612070D0 (en) 1986-05-19 1986-06-25 Brown R C Blended-fibre filter material
US4790306A (en) 1987-09-25 1988-12-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Respiratory mask having a rigid or semi-rigid, insert-molded filtration element and method of making
US5256231A (en) 1988-05-13 1993-10-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making a sheet of loop material
US5307796A (en) 1990-12-20 1994-05-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Methods of forming fibrous filtration face masks
US5240479A (en) * 1991-05-17 1993-08-31 Donaldson Company, Inc. Pleated filter media having a continuous bead of adhesive between layers of filtering material
US5753343A (en) 1992-08-04 1998-05-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Corrugated nonwoven webs of polymeric microfiber
WO1995005501A2 (en) 1993-08-17 1995-02-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of charging electret filter media
US5464010A (en) 1993-09-15 1995-11-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Convenient "drop-down" respirator harness structure and method of use
DE69513677T2 (de) 1994-10-13 2000-05-25 Minnesota Mining & Mfg Nasenspange für atemschutzmaske
USD412573S (en) 1994-10-14 1999-08-03 3M Innovative Properties Company Nose clip for a filtering face mask
US6277178B1 (en) 1995-01-20 2001-08-21 3M Innovative Properties Company Respirator and filter cartridge
US5579761A (en) 1995-01-20 1996-12-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Respirator having snap-fit filter cartridge
AU2095895A (en) 1995-03-09 1996-10-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fold flat respirators and processes for preparing same
US6568392B1 (en) 1995-09-11 2003-05-27 3M Innovative Properties Company Flat-folded personal respiratory protection devices and processes for preparing same
EP0814871B1 (en) 1995-03-09 2002-01-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flat-folded personal respiratory protection devices and processes for preparing same
US5591335A (en) * 1995-05-02 1997-01-07 Memtec America Corporation Filter cartridges having nonwoven melt blown filtration media with integral co-located support and filtration
US5908598A (en) 1995-08-14 1999-06-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fibrous webs having enhanced electret properties
US5696199A (en) 1995-12-07 1997-12-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure-sensitive adhesive polyacrylate polymer and method of making
US6221467B1 (en) 1997-06-03 2001-04-24 Scimed Life Systems, Inc. Coating gradient for lubricious coatings on balloon catheters
US6041782A (en) 1997-06-24 2000-03-28 3M Innovative Properties Company Respiratory mask having comfortable inner cover web
US6062221A (en) 1997-10-03 2000-05-16 3M Innovative Properties Company Drop-down face mask assembly
US6732733B1 (en) 1997-10-03 2004-05-11 3M Innovative Properties Company Half-mask respirator with head harness assembly
US6432175B1 (en) 1998-07-02 2002-08-13 3M Innovative Properties Company Fluorinated electret
US6139308A (en) 1998-10-28 2000-10-31 3M Innovative Properties Company Uniform meltblown fibrous web and methods and apparatus for manufacturing
US6394090B1 (en) 1999-02-17 2002-05-28 3M Innovative Properties Company Flat-folded personal respiratory protection devices and processes for preparing same
JP3327246B2 (ja) 1999-03-25 2002-09-24 富士ゼロックス株式会社 インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JP3550054B2 (ja) * 1999-06-30 2004-08-04 ユニ・チャーム株式会社 弾性伸縮性のシート
US6406657B1 (en) 1999-10-08 2002-06-18 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for making a fibrous electret web using a wetting liquid and an aqueous polar liquid
US6454986B1 (en) 1999-10-08 2002-09-24 3M Innovative Properties Company Method of making a fibrous electret web using a nonaqueous polar liquid
US6375886B1 (en) 1999-10-08 2002-04-23 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for making a nonwoven fibrous electret web from free-fiber and polar liquid
US6743464B1 (en) 2000-04-13 2004-06-01 3M Innovative Properties Company Method of making electrets through vapor condensation
USD471627S1 (en) 2001-06-25 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Respirator facemask assembly
USD467656S1 (en) 2001-06-25 2002-12-24 3M Innovative Properties Company Respirator facemask
US6923182B2 (en) 2002-07-18 2005-08-02 3M Innovative Properties Company Crush resistant filtering face mask
US6874499B2 (en) 2002-09-23 2005-04-05 3M Innovative Properties Company Filter element that has a thermo-formed housing around filter material
US7052565B2 (en) 2003-01-27 2006-05-30 3M Innovative Properties Company Web constructions with severed elongate strands
EP1495785A1 (en) 2003-07-09 2005-01-12 Cheng-Yuan Chien Respirator mask
USD518571S1 (en) 2003-11-07 2006-04-04 3M Innovative Properties Company Face mask carriage
US7896940B2 (en) * 2004-07-09 2011-03-01 3M Innovative Properties Company Self-supporting pleated filter media
US8171933B2 (en) 2005-08-25 2012-05-08 3M Innovative Properties Company Respirator having preloaded nose clip
US20070068529A1 (en) 2005-09-27 2007-03-29 Suresh Kalatoor Respirator that uses a polymeric nose clip
US7989371B2 (en) * 2007-06-22 2011-08-02 3M Innovative Properties Company Meltblown fiber web with staple fibers
USD613850S1 (en) 2007-07-31 2010-04-13 3M Innovative Properties Company Respirator mask body
US8066006B2 (en) 2007-10-09 2011-11-29 3M Innovative Properties Company Filtering face-piece respirator having nose clip molded into the mask body
US11083916B2 (en) 2008-12-18 2021-08-10 3M Innovative Properties Company Flat fold respirator having flanges disposed on the mask body
US20100154816A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Lorri Goddard-Clark Method for Testing and Practicing Application of Highlights to Hair
CN102481501B (zh) * 2009-08-03 2016-10-12 唐纳森公司 用于形成具有楔形槽的槽式过滤介质的方法和装置
EP2283901B1 (de) * 2009-08-14 2013-01-02 Moldex-Metric AG & Co. KG Filtermaterial und Atemschutzmaske
USD659821S1 (en) 2009-09-18 2012-05-15 3M Innovative Properties Company Triangular bond pattern on a personal respiratory protection mask
USD652507S1 (en) 2010-03-10 2012-01-17 3M Innovative Properties Company Respirator mask body
JP5475541B2 (ja) * 2010-05-07 2014-04-16 日本バイリーン株式会社 帯電フィルタ及びマスク
CN204393418U (zh) * 2014-12-28 2015-06-17 大庆元子科技开发有限公司 带缓冲腔的低阻均压口罩

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101951300B1 (ko) * 2018-08-30 2019-05-21 배경호 마스크 어셈블리
WO2020045949A1 (ko) * 2018-08-30 2020-03-05 배경호 마스크 어셈블리
WO2023128901A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 Ustaoğlu Teksti̇l Sanayi̇ Ve Ti̇caret Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Method for manufacturing multiple layer mask fabric with high filtering property

Also Published As

Publication number Publication date
EP3212018A1 (en) 2017-09-06
JP2018500467A (ja) 2018-01-11
BR112017008761A2 (pt) 2017-12-19
US20170252590A1 (en) 2017-09-07
RU2017114935A3 (ko) 2018-12-04
CA2966012A1 (en) 2016-05-06
RU2017114935A (ru) 2018-12-04
SG11201703267TA (en) 2017-05-30
CN107072341A (zh) 2017-08-18
WO2016069342A1 (en) 2016-05-06
MX2017005339A (es) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170078717A (ko) 파형 여과 구조물을 갖는 호흡기
EP3374035B1 (en) Shape retaining flat-fold respirator
JP5754900B2 (ja) 発泡体成形層を有するろ過面体マスク
JP5654815B2 (ja) 構造溶着パターンを有する平坦折り畳み式フィルタ式顔面装着呼吸マスク
KR101808857B1 (ko) 마스크 본체에 평행 용접선 패턴을 갖는 안면부 여과식 호흡기
JP6466341B2 (ja) 折り畳みフランジを有するフィルタ式フェースピースレスピレータ
KR101869568B1 (ko) 마스크 본체 내에 팽창 메시를 갖는 안면부 여과식 호흡기
US9012013B2 (en) Expandable face mask with reinforcing netting
US9027554B2 (en) Respirator having foam shaping layer with recessed regions surrounding air passageways
US20170311660A1 (en) Flat-Fold Respirator and Method of Making Same
US20180021608A1 (en) Filtering Face-Piece Respirator And Method Of Forming Same
KR20170071548A (ko) 편평 절첩식 호흡기 및 이의 제조 방법
US10245537B2 (en) Molded respirator having outer cover web joined to mesh
US20220047015A1 (en) Respirator including adjustable strap and method of forming same
US20210283435A1 (en) Respirator Including Reinforcing Element