MX2011006355A - Mascara facial expandible con red de reforzamiento. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a máscaras faciales que se proporcionan en una configuración generalmente plana y son capaces de ser expandidas a una configuración en forma de taza. Tales máscaras comprenden al menos una capa porosa que comprende al menos un plisado y que es capaz de ser expandida desplegando al menos parcialmente al menos un plisado. La máscara adicionalmente comprende la red de reforzamiento laminada a la superficie externa de la capa porosa.

Description

MASCARA FACIAL EXPA DIBLE CON RED DE REFORZAMIENTO Antecedentes de la Invención Las máscaras faciales han encontrado uso en una variedad de aplicaciones en las cuales son usadas sobre la nariz y la boca de un usuario, por ejemplo para proteger el sistema respiratorio del usuario de las partículas suspendidas en el aire y/o de gases no agradables o nocivos, para minimizar la cantidad de material expulsado del sistema respiratorio del usuario en la atmósfera circundante, o ambos. Generalmente, tales máscaras faciales se han proporcionado en dos diseños básicos - una forma conformada en taza moldeada o una forma expandible plegada plana.

Breve Descripción de la Invención En la presente se describe, en varios aspectos y modalidades, una máscara facial ("mascarilla") que se proporciona en una configuración generalmente plegada plana y es expandible para formar una cámara de aire en forma de taza adecuada para ajustarse sobre la nariz y boca de un usuario. La mascarilla comprende al menos una capa porosa que comprende al menos un plisado y que es capaz de ser expandido desde un área menor a un área grande desplegando al menos parcialmente al menos un plisado. La capa porosa comprende una primera superficie principal que es orientada lejos del REF. : 221331 usuario cuando la mascarilla se expande para formar una configuración en forma de taza, y una segunda superficie principal que es orientada hacia el usuario cuando la mascarilla es expandida así. La mascarilla adicionalmente comprende una red de reforzamiento que es laminada a al menos una mayoría de la primera superficie principal de la capa porosa .

La red de reforzamiento puede habilitar el uso de materiales altamente porosos, delicados y relativamente de peso ligero en la capa porosa, por ejemplo, permitiendo que tales materiales sean manejados exitosamente en el proceso de ensamble de la mascarilla, mientras se recoge el beneficio de las propiedades de tales materiales de peso ligero y delicados (por ejemplo, caída de presión menor exhibida por la capa porosa) . La red también puede proporcionar durabilidad, solidez y resistencia a la abrasión mejoradas a la capa porosa de la mascarilla, además del uso de tales materiales de peso ligero y delicados en la capa porosa.

Como se describe en la presente, la red puede ser plisada junto con la capa porosa (de modo que la mascarilla se puede proporcionar a un usuario en una configuración plegada plana, plisada) y puede desplegarse junto con la capa porosa (de modo que la mascarilla se puede desplegar en una configuración expandida) . La red puede ayudar a mantener la mascarilla en una configuración expandida, y aún se puede volver a plegar junto con la capa porosa de modo que la mascarilla se puede volver a plegar en una configuración plegada plana. En particular, la red permite que este despliegue y repliegue de la mascarilla se realice múltiples veces si así se desea por el usuario.

Por consiguiente en un aspecto, en la presente se describe una máscara facial plisada, plegada plana que es expandible en una forma de taza para ajustarse sobre la bosa y nariz de una persona, que comprende: una capa porosa que comprende al menos una primera superficie principal que se enfrenta generalmente hacia fuera cuando la mascarilla se expande en una forma de taza y que comprende la red de reforzamiento que es laminada a al menos una porción de la primera superficie principal de la capa porosa, en donde la porción de la capa porosa con la red de reforzamiento laminada a la primera superficie principal de la misma comprende al menos un plisado y por lo cual es expandible desde una configuración plegada plana a una configuración en forma de taza expandida desplegando al menos parcialmente al menos un plisado y es replegable desde la configuración en forma de taza expandida a la configuración plegada plana replegando al menos un plisado.

Por consiguiente en otro aspecto, en la presente se describe un método para fabricar una máscara facial plisada, plegada plana que es expandible en una forma de taza para ajustarse sobre la boca y nariz de una persona, que comprende: proporcionar un laminado que comprende una malla no tejida que comprende primera y segunda superficies principales opuestamente enfrentadas con red de reforzamiento laminada a la primera superficie principal; proporcionar al menos una capa porosa con las primera y segunda superficies principales opuestamente enfrentadas; unir el laminado a al menos una capa porosa, con la segunda superficie principal de la malla no tejida enfrentando una superficie principal de al menos una capa porosa, para formar una estructura de capas múltiples; y, formar al menos un plisado en la estructura de capas múltiples.

Estos y otros aspectos de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada posterior. En ningún caso, sin embargo, las breves descripciones anteriores se deberán construir como limitaciones en el tema reivindicado, el tema se define solamente por las reivindicaciones anexas, ya que se pueden enmendar durante el procesamiento .

Breve Descripción de las Figuras La Fig. 1 es una vista en sección transversal esquemática de una porción de una mascarilla plisada ejemplar en una configuración no expandida.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal esquemática de una porción de una mascarilla plisada ejemplar en una configuración no expandida.

La Fig. 3 es una vista en sección transversal esquemática de una porción de una mascarilla plisada ejemplar en una configuración no expandida.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal esquemática de una porción de una mascarilla plisada ejemplar en una configuración expandida.

La Fig. 5 es una vista en planta de una mascarilla plisada ejemplar en una configuración no expandida.

La Fig. 6 es una vista en planta de una mascarilla plisada ejemplar en una configuración no expandida.

La Fig. 7 es una vista en sección transversal esquemática de una porción de una capa porosa ejemplar.

La Fig. 8 es una vista en perspectiva de una red de reforzamiento ejemplar.

Descripción Detallada de la Invención Los símbolos de referencia similares en las diversas figuras indican elementos similares. A menos que se indique de otra forma, todas las figuras y dibujos en este documento no son a escala y se eligen para el propósito de ilustrar diferentes modalidades ejemplares de la invención. En particular, las dimensiones de los diversos componentes se representan en términos ilustrativos solamente, y ninguna relación entre las dimensiones de los diversos componentes se deberá deducir de las figuras, a menos que así sea indicado. Aunque los términos tales como "parte superior" , "parte inferior", "superior", "inferior", "bajo", "sobre", "frontal", "posterior", "hacia afuera", "hacia dentro", "arriba" y "abajo", y "primero" y "segundo" se pueden usar en esta descripción, se deberá entender que aquellos términos se usan en su sentido relativo solamente a menos que se señale de otra forma .

Mostrada en la Fig. 1 está una representación genérica de una porción de una máscara facial expandible 1 (después, "máscara"). La máscara 1 comprende al menos la capa porosa 100, la cual comprende primera superficie principal 102, la cual, en la máscara 1 se usa por un usuario, se enfrenta generalmente hacia fuera y puede comprender al menos una porción de la superficie convexa externa de la máscara 1, y, segunda superficie principal 101, la cual, en la máscara 1 se usa por un usuario, se enfrenta generalmente hacia dentro y puede comprender al menos una porción de la superficie cóncava interna de la máscara 1. La capa porosa 100 es tipo hoja (es decir, con un espesor sustancialmente menor que su longitud y anchura) , y comprende al menos un plisado (pliegue) 110. La capa porosa 100 se puede expandir al menos en la dirección indicada por la flecha en la Fig. 1, desplegando al menos parcialmente al menos un plisado 110.

La máscara 1 también comprende una capa de red de reforzamiento 200, que es laminada (es decir, unida, por ejemplo bajo calor y/o presión) a al menos una mayoría del área de la primera superficie principal 102 de la capa porosa 100, para proporcionar el laminado 300. La red 200 es plisada de la misma manera y patrón como está la capa porosa 100. En la práctica, puede ser muy conveniente laminar la red 200 a la capa porosa 100 para formar el laminado 300 y luego plisar las capas combinadas del laminado 300 en una operación.

Como se muestra en la representación genérica en la Fig. 2, al menos un plisado 110 en el laminado 300 puede tomar la forma de al menos dos plisados generalmente paralelos opuestamente orientados 120 y 121, con 120 designando un plisado interno y 121 designando un plisado externo. El laminado 300 se puede expandir al menos en la dirección indicada por la flecha en la Fig. 2, desplegando al menos parcialmente al menos uno de los plisados 120 y/o 121.

La Fig. 3 muestra una máscara no expandida, plegada plana ejemplar, que comprende una multiplicidad de plisados 120 y 121 en el laminado 300. Tales múltiples plisados pueden incrementar el grado al cual la capa porosa 100 se puede expandir desplegando al menos parcialmente algunos o todos los plisados. El laminado 300 se puede expandir al menos en las direcciones indicadas por las flechas en la Fig. 3, desplegando al menos parcialmente al menos uno de los plisados en este. En la ilustración ejemplar de la Fig. 3, el número, posición, espaciado, y orientación de los plisados, etcétera, se representan para facilidad de ilustración solamente, con muchas configuraciones posibles.

La Fig. 4 representa en la representación genérica el resultado de expandir el laminado 300 (por ejemplo, el laminado de múltiples plisados 300 de la Fig. 3) . Los plisados 120 y 121 ahora se han desplegado al menos parcialmente (y no mostrado en la Fig. 4) , el laminado 300 se ha expandido para formar una configuración generalmente en forma de taza con la red 200 ubicada en el lado convexo externo de la máscara expandida en forma de taza. Se deberá señalar que la Fig. 4 se representa puramente para propósitos de ilustrar genéricamente los conceptos descritos en la presente, y que en realidad, el laminado 300 no necesariamente puede expandirse a un arco suave como se muestra en la Fig. 4 (por ejemplo, los plisados parcialmente desplegados 120/121 aún pueden ser observables) .

Las descripciones en la presente ahora se ilustran adicionalmente con referencia a la ilustración ejemplar de la Fig. 5, la cual muestra una vista en planta de una máscara plegada plana ejemplar 1 en un estado no expandido, plegado plano, inicial (visto desde el lado "externo" que llega a ser el lado convexo en la expansión de la máscara 1) . La máscara 1 comprende el laminado 300 (es decir, capa porosa 100, con primera y segunda superficies principales 101 y 102 como previamente se describió, y con la red 200 laminada a la primera superficie principal 102 de la capa porosa 100) . En este diseño ejemplar, la máscara 1 comprende una forma generalmente rectangular con el borde superior 310 (el cual en uso podría ser posicionado en la nariz y mejillas superiores del usuario), borde inferior 320, y bordes laterales 330 y 340. Tales bordes se pueden formar y/o reforzar por costura, por ejemplo, por técnica como soldadura ultrasónica, puntadas, y similares, para formar los bordes con costura. Una o más cintas para cabeza, no mostradas en la Fig. 5, se pueden unir a los bordes laterales 330 y 340 y/o borde superior 310 y borde inferior 320. Puede estar presente la pieza para nariz formable opcional 311 (por ejemplo, una tira de metal suave, la cual se puede usar para asistir en la conformación del borde superior 310 de la capa porosa 100 a la nariz y/o mejillas superiores del usuario). Una pluralidad de plisados internos 120 y plisados externos generalmente paralelos 121 pueden estar presentes (con los plisados internos 120 no mostrados en la Fig. 5) , generalmente orientados a lo largo del eje largo de la máscara. En la modalidad ejemplar de la Fig. 5, los plisados 120 y 121 terminan en los bordes laterales con costura 330 y 340, de modo que el despliegue de al menos una porción de cada plisado que está cerca del borde 330 o 340, puede ser un poco restringido. Por consiguiente, en la expansión del laminado 300, los plisados 120 y 121 pueden desplegarse a un grado mayor en la porción central del laminado 300 que en las áreas más cercanas a los bordes laterales con costura 330 y/o 340. Este arreglo puede proporcionar que en la expansión de la máscara 1 desde una configuración plegada plana desplegando al menos parcialmente al menos algunos de los plisados en la capa porosa 100, la capa porosa 100 se expande en una forma cóncava tridimensional (por ejemplo, en virtud de la mayor expansión que ocurre en la porción central de la capa porosa 100 que los bordes cercanos 330 y 340) .

Como se describe en la presente, "plegado plano" significa que la capa porosa 100 comprende una pluralidad de plisados arreglados de modo que al menos ciertas porciones de la capa porosa 100 se arreglan en relación al menos parcialmente sobrepuesta (por ejemplo, como se muestra en la Fig. 3) , de modo que el aire que pasa a través de al menos ciertas porciones de la máscara 1 puede pasar a través de más de uno de los espesores separados de la capa porosa 100. En una configuración plegada plana, la mayoría de la capa porosa 100 puede ser sustancialmente paralela con el plano de la máscara plegada plana 1, con el espesor de la máscara 1 siendo sustancialmente menor que la longitud y anchura de la máscara 1, aún aunque en algunas o todas las ubicaciones en la máscara 1 el espesor de la máscara 1 puede estar comprendido de múltiples espesores de la capa porosa 100.

Como se describe en la presente, "expandir" significa desplegar al menos parcialmente al menos algunos de los plisados de la capa porosa 100 de modo que la capa porosa 100 presenta un área grande para el paso de aire, de modo que, sobre una mayoría del área de la máscara 1, solamente es necesario que el aire pase a través de un espesor único de la capa porosa 100 para pasar a través de la máscara 1.

En la modalidad ejemplar de la Fig. 5, la red 200 se proporciona sustancialmente sobre la totalidad de la primera superficie principal 200. Sin embargo, en modalidades alternativas la red 200 se puede proporcionar sobre una mayoría (es decir, mayor que 50%) del área de superficie de la capa porosa 100. En la modalidad de la Fig. 5, la red 200 se proporciona como una pieza contigua única. Sin embargo, en modalidades alternativas la red 200 se puede proporcionar como dos o más piezas separadas, como se desee. En la modalidad de la Fig. 5, la red 200 se une en los bordes con costura 310, 320, 330 y 340. Sin embargo, la red 200 puede terminar corta de cualquiera o todos estos bordes con costura como se desee .

En la modalidad de la Fig. 5, la red 200 comprende hilos 240 que se conectan en las intersecciones 247, los hilos 240 están comprendidos de un primer conjunto de hilos generalmente paralelos 241 y un segundo conjunto de hilos generalmente paralelos 242 que están orientados generalmente perpendiculares a los hilos 241 (por ejemplo, del tipo mostrado en la Fig. 8) . Sin embargo, otras configuraciones de la red 200 son posibles, como se discute más tarde en la presente. En la modalidad de la Fig. 5, el primer conjunto de hilos 241 es generalmente alineado con el eje largo de la máscara 1 y capa porosa 100. Este diseño puede tener ventajas en la manufactura, ya que el laminado 300 se puede alimentar al proceso de fabricación de la máscara desde un rodillo, con un conjunto de hilos de res 200 siendo alineado directamente abajo de la malla con el rodillo, suministrando así el máximo reforzamiento del laminado 300 en esta dirección. Sin embargo, otras configuraciones son posibles.

En la modalidad de la Fig. 5, los plisados corren generalmente paralelos al eje largo de la máscara 1 y laminado 300 (es decir, para ser orientados transversalmente a través de la cara de un usuario) . En esta modalidad particular, un conjunto de hilos (conjunto 241 en la Fig. 5) es generalmente alineado con los plisados. Esta configuración puede proporcionar capacidad mejorada para plisar, desplegar y replegar el laminado 300, puesto que algunos, la mayoría, o todos los plisados pueden caer en medio de los hilos 240 (es decir, en el acto de plisarlo solamente puede ser necesario doblar los hilos del conjunto 241 antes que los hilos de los conjuntos 241 y 242) . Sin embargo, otras configuraciones son posibles .

En una modalidad, la máscara 1 puede comprender un elemento de refuerzo (no mostrado en alguna figura) posicionado en la superficie adyacente 101 de la capa porosa 100. Tal elemento de refuerzo puede comprender al menos un dispositivo de acoplamiento que permite el movimiento deslizante, en una primera dirección, de una porción de la capa porosa 100 que está adyacente al dispositivo de acoplamiento, mientras previene el movimiento deslizante de la porción adyacente de la capa porosa 100 en una segunda dirección opuesta a la primera dirección. Tal elemento de refuerzo puede permitir la expansión de la máscara 1 desde una configuración plegada plana en una configuración expandida, mientras también proporciona la máscara expandida con una capacidad mejorada para resistir la deformación o colapso. El uso de tales elementos de refuerzo se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos Serie No. 12/337842, presentada el mismo día que esta solicitud de patente, titulada MASCARA FACIAL EXPANDIBLE CON ELEMENTO DE REFUERZO ACOPLABLE (caso de apoderado no. 64999US002) , incorporada en la presente para referencia.

La Fig. 6 ilustra en vista en planta otra configuración plegada plana ejemplar en la cual la máscara 1 se puede proporcionar. La máscara de la Fig. 6 se puede obtener, en un método ejemplar, proporcionando una máscara similar a aquella de la Fig. 5 y plegándola a lo largo de la línea de pliegue 305 de modo que el borde superior 310 se pone cerca del borde inferior 320. (En la configuración mostrada en la Fig. 6, la línea de pliegue 350 es una línea de pliegue de bisectriz de modo que el borde superior 310 se posiciona en alineación con el borde inferior 320, pero otras, por ejemplo, configuraciones descentradas son posibles) . Con la máscara plegada así, las capas superior e inferior se pueden unir juntas (por ejemplo, por unión ultrasónica, puntada, etc.) para formar las costuras unidas. El material en exceso fuera de las costuras unidas se puede remover (por ejemplo, por corte con troquel) para formar bordes con costura unida 410 que comprenden los bordes laterales de la máscara 1, como se muestra en la Fig. 6. El corte se puede realizar para proporcionar lengüetas 420, a las cuales una o más cintas para cabeza (no mostradas en la Fig. 6) se pueden sujetar. Esta proporción de bordes laterales con costura unida 410 puede limitar adicionalmente (por ejemplo, en comparación con una máscara del tipo general de la Fig. 5) el desplegado de la porción de los plisados 120/121 que están cerca de los bordes laterales con costura unida 410, por consiguiente posiblemente mejorando el grado al cual la máscara 1 puede formar una forma de taza que ventajosamente es conforme con la cara del usuario. Si se desea, se pueden proporcionar salientes (no mostradas en la Fig. 6) que se proyectan generalmente hacia fuera desde los bordes laterales de costura unida 410, de modo que cuando la máscara 1 se pone, las salientes se proyectan, por ejemplo, tanto lateralmente como frontalmente , desde la máscara 1, lo cual puede ayudar adicionalmente a proporcionar integridad estructural a la máscara para mantenerla en una configuración en forma de taza, expandida. El uso de tales salientes se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos Serie No. 12/338084, presentada el mismo día que esta solicitud de patente, titulada RESPIRADOR PLEGADO PLANO QUE TIENE SALIENTES COLOCADAS EN EL CUERPO DE LA MASCARA (caso de apoderado no. 65001US002) , incorporada en la presente para referencia .

Cuando un usuario desea expandir una máscara plegada plana (por ejemplo, del tipo mostrado en la Fig. 6) en una configuración expandida, los bordes superior e inferior 310 y 320 se pueden separar uno de otro en una porción central de la máscara 1, lo cual expondrá al menos una porción del interior cóncavo de la máscara 1. Entonces, el usuario puede aplicar presión a la superficie interior 101 de la capa porosa 100 y/o continuar separando los bordes 310 y 320, para al menos expandir parcialmente el laminado 300 desde su configuración plisada desplegando al menos parcialmente al menos alguna porción de algunos plisados 120 y/o 121. El resultado de esta operación es la expansión de la máscara 1 desde una configuración plegada plana en una configuración en forma de taza.

Se ha descubierto que, primero, si la red 200 se elige apropiadamente, la presencia de la red 200 en al menos una porción de la primera superficie 102 de la capa porosa 100 (es decir, la superficie externa de la máscara 1 cuando se expande) no puede interferir inaceptablemente con el desplegado de los plisados 120 y/o 121 y la expansión de la máscara 1 en una configuración en forma de taza. Segundo, la red de reforzamiento 200 puede reforzar la capa porosa 100 para mejorar la capacidad de la máscara 1 para mantener la configuración en forma de taza (por ejemplo, de modo que la máscara 1 puede ser más resistente al colapso contra la boca de un usuario durante la inhalación, se puede quitar y colocar en un número de veces con la configuración en forma de taza siendo mantenida, etc.). Tercero, aún mientras se proporciona esta capacidad mejorada de la máscara 1 para mantener la configuración en forma de taza, la red 200 aún puede permitir que la máscara 1 sea replegada en una configuración plegada plana. Cuarto, la red 200 puede permitir que se realice esta expansión y replegado a través de numerosos ciclos.

Las descripciones en la presente ahora se ilustran adicionalmente con referencia a la ilustración ejemplar de la Fig. 7, la cual muestra una vista en sección transversal de una capa porosa ejemplar 100. La capa porosa 100 se puede usar para realizar la filtración (es decir, remover sustancias, si son sólidas, líquidas, vaporosas, gaseosas, etc. de una corriente de aire), y como tal puede comprender al menos una capa de filtración. En una modalidad, la capa porosa 100 puede estar comprendida de dos o más capas porosas (por ejemplo, subcapas) las cuales pueden estar presentes para varios propósitos. Por ejemplo, con referencia a la Fig. 7, la capa porosa 100 puede comprender al menos una capa de filtración 140 colocada entre una capa de cubierta externa 150 y una capa de cubierta interna 130 (interna denota una capa que se enfrentará hacia dentro del interior cóncavo de la máscara expandida; externa con referencia a una capa que se enfrentará hacia fuera del exterior convexo de la máscara expandida) . En tal caso, durante el uso de la máscara 1, el aire pasará consecutivamente a través de las capas 150, 140 y 130 durante la inhalación, y consecutivamente a través de las capas 130, 140 y 150 durante la inhalación (si se desea, se puede usar una válvula de exhalación (no mostrada en cualquier Figura) , la cual puede permitir que al menos una porción del aire exhalado pase rápidamente a través de la válvula de exhalación desviando por lo tanto a las capas 130, 140 y 150) . Cualquiera o todas de las capas de filtración 140, capa de cubierta interna 130, y capa de cubierta externa 150, se pueden unir juntas, por ejemplo al menos en uno o más bordes de la capa porosa 100. Algunas o todas estas capas también se pueden unir (por ejemplo, unidas por puntos) en varias otras ubicaciones como se desee.

Sin considerar su construcción específica, la capa porosa 100 puede comprender una caída de presión relativamente baja (por ejemplo, menor que aproximadamente 195 a 295 Paséales a una velocidad de entrada de 13.8 centímetros por segundo, cuando se mide de modo que el aire pasa solamente a través de un espesor único de la capa porosa 100) . En modalidades específicas, la capa porosa comprende una caída de presión menor que aproximadamente 100 Pascales, o menor que aproximadamente 50 Pascales.

La capa de filtración 140 puede comprender cualquier capa o capas adecuadas de material capaz de realizar la filtración. Los ejemplos de material de filtro adecuado pueden incluir mallas de microfibra, mallas de película fibrilada, mallas tejidas o no tejidas (por ejemplo, fibras cortadas cardadas o por chorro de aire) , mallas de fibra sopladas en solución, o combinaciones de las mismas. Las fibras útiles para formar tales mallas incluyen, por ejemplo, poliolefinas tales como polipropileno, polietileno, polibutileno, poli (4-metil-l-penteno) y mezclas de los mismos, poliolefinas sustituidas por halógeno tales como aquellas que contienen una o más unidades de cloroetileno, o unidades de tetrafluoroetileno, y las cuales también pueden contener unidades de acrilonitrilo, poliésteres, policarbonatos , poliuretanos , colofonia de lana, vidrio, celulosa o combinaciones de los mismos. En una modalidad específica, la capa de filtración 140 comprende al menos una capa de microfibras sopladas.

La capa de filtración 140 puede comprende tales características como fibras eléctricamente cargadas, fibras cortadas, fibras cortadas bicomponentes , tratamientos resistentes al aceite (por ejemplo, superficies fluoradas) y similares. La capa de filtración 140 (y/o capa porosa 100 como un todo) puede ser propuesta principalmente para la filtración de particulados; o, (por ejemplo por la inclusión de reactivos específicos, materiales sorbentes, etc.) también puede ser o en su lugar ser propuesta para la remoción de sustancias gaseosas y/o vaporosas y similares.

La capa de cubierta externa 150, si está presente, puede servir para proteger la capa de filtración 140. Como tal, por ejemplo puede estar comprendida de un material no tejido relativamente de peso ligero y altamente poroso tal como una poliolefina unida por hilado. Otros no tejidos que pueden ser útiles como capa de cubierta externa 150 pueden incluir, por ejemplo, ciertas mallas spunlaid, mallas spunlaid térmicamente unidas, mallas cardadas, mallas flashspun, y similares. Si la capa porosa 100 comprende la capa de cubierta externa 150, la superficie 152 de la capa de cubierta externa 150 puede comprender al menos una porción de la superficie 102 de la capa porosa 100, con la red 200 estando presente en la superficie 152 de la capa de cubierta externa 150.

Si la capa de cubierta externa 150 está presente, se puede unir (por ejemplo, laminar, unir, etc.), por ejemplo, a la capa de filtración 140, después de lo cual la red 200 se puede unir a la capa 150 de las capas combinadas 140 y 150 para formar el laminado 300. Sin embargo, puede ser preferible laminar la red 200 a la capa de cubierta externa 150 para formar el laminado 350 (el laminado 350 no se muestra en alguna Figura en la presente, el término se usa para referencia conveniente) , para luego unir el laminado 350 a otras capas deseadas (por ejemplo, capa de filtración 140 y/u otras capas porosas) para formar una estructura de capas múltiples (es decir, laminado 300) , y para luego plisar la estructura de capas múltiples en una operación única. Este procedimiento puede permitir que sea usada una capa de cubierta externa 150 relativamente de peso ligero y porosa, la cual puede proporcionar desempeño mejorado de la máscara 1 (por ejemplo, una baja caída de presión, y/o minimizar cualquier apelmazamiento del particulado filtrado en la capa de cubierta externa 150) . Tal capa de cubierta externa de pelo ligero y porosa normalmente puede ser demasiado frágil para ser fácilmente usada en las operaciones de manejo de malla de alto volumen y alta velocidad involucradas en la producción típica de máscaras; sin embargo, el laminado de la red 200 a la capa de cubierta externa 150 puede proporcionar al laminado 350 con propiedades físicas suficientemente sólidas (por ejemplo, resistencia y durabilidad) que son compatibles con las operaciones de montaje y manejo de malla necesarias. Esto puede ser particularmente cierto si la red 200 es laminada a la capa de cubierta externa 150 de modo que un conjunto de hilos 240 de la red 200 se alinea sustancialmente debajo de la malla con la capa de cubierta externa 150 de modo que el laminado 300 se puede alimentar al equipo para el montaje del laminado 300 y/o máscara 1, desde un rodillo con un conjunto de hilos de la red 200 alineado directamente debajo de la malla con el rodillo, suministrando así el máximo reforzamiento del laminado 350 en esta dirección .

En varias modalidades, la capa de cubierta externa 150 comprende un material no tejido con un peso base menor que aproximadamente 55 gramos por metro cuadrado, menor que aproximadamente 35 gramos por metro cuadrado o menos, menor que aproximadamente 25 gramos por metro cuadrado, menor que aproximadamente 20 gramos por metro cuadrado, o aproximadamente 10 gramos por metro cuadrado. En una modalidad específica, la capa de cubierta externa 150 está comprendida al menos en parte de un polipropileno unido por hilado. En otra modalidad, la capa de cubierta externa 150 está comprendida al menos en parte de microfibras sopladas.

La capa de cubierta interna 130, si está presente, puede servir para proteger la capa de filtración 140 y/o proporcionar una superficie confortable en el caso de contacto con el usuario. La capa de cubierta interna 130 se puede elegir de cualquier material adecuado (por ejemplo, tal como un material no tejido relativamente de peso ligero y altamente poroso tal como una poliolefina unida por hilado) .

La capa porosa 100 puede comprender otras capas como se desee. Por ejemplo (por ejemplo, para uso en aplicaciones quirúrgicas) la capa porosa 100 puede comprender una o más capas que se eligen o tratan para resistencia mejorada a la penetración por agua líquida.

Las descripciones en la presente ahora se ilustran adicionalmente con referencia a la ilustración ejemplar de la Fig. 8, la cual muestra una vista en perspectiva de una red de reforzamiento 200 ejemplar. La red de reforzamiento 200 comprende una estructura generalmente tipo hoja (por ejemplo, con un espesor sustancialmente menor que su longitud y anchura) comprendida de hilos 240 que se conectan en las intersecciones 247. En una modalidad, mostrada en la Fig. 8, los hilos 240 comprenden un primer conjunto de hilos generalmente paralelos 241 y un segundo conjunto de hilos generalmente paralelos 242 que están orientados generalmente perpendiculares a los hilos 241, con los espaciados entre los hilos individuales 241 siendo constantes, y con los espaciados entre los hilos individuales 241 siendo similares a aquellos entre los hilos individuales 242. En esta modalidad, los hilos 241 y 242 se combinan en un patrón generalmente cuadrado, repetido, regular. Sin embargo, varias otras modalidades son posibles. Por ejemplo, el espaciado entre los hilos 241 puede ser diferente de aquel entre los hilos 242, de modo que se forma un patrón rectangular. O, el espaciado entre los hilos individuales puede ser variable. 0, los hilos 241 pueden estar a un ángulo a los hilos 242 diferente de 90 grados, lo cual puede proporcionar, por ejemplo, un patrón en forma de diamante. En otra modalidad, la red 200 no puede estar comprendida de hilos lineales relativamente largos que pasan a través de las intersecciones 247 sin cambiar la dirección. Más bien, la red 200 puede estar comprendida de hilos relativamente cortos, dos o más de los cuales puede encontrarse en las intersecciones unidas, para comprender, por ejemplo, una red hexagonal (por ejemplo, de la geometría general mencionada por ejemplo en la Patente de Estados Unidos 6,146,745).

Sin considerar la estructura específica, el término red 200 denota una estructura relativamente abierta compuesta solamente de unas cuantas capas, o solamente una capa, de hilos, y caracterizada por múltiples penetraciones de línea de visión las cuales penetran ininterrumpidas a través de la totalidad del espesor de la red 200. Tal estructura puede ser contrastada, por ejemplo, con una estructura no tejida la cual comprende múltiples capas de fibras y pocas o ningunas penetraciones de línea de visión. En varias modalidades, tales aberturas de línea de visión comprenden al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 90%, o al menos aproximadamente 95% del área (por ejemplo, longitud veces anchura) de la red 200. En varias modalidades, las aberturas de línea de visión son de al menos aproximadamente 13 mm, 5 mm, 10 mm, o 15 mm, en su dimensión más larga (medido a lo largo de la longitud o anchura de la red 200) .

La red 200 puede ser relativamente de peso ligero y/o porosa y con una permeabilidad al aire relativamente alta. En varias modalidades, la red 200 puede comprender un peso base menor que aproximadamente 45 gramos por metro cuadrado, menor que aproximadamente 35 gramos por metro cuadrado o menor que aproximadamente 25 gramos por metro cuadrado .

En una modalidad, los hilos 241 e hilos 242 se encuentran en las intersecciones 247, y se unen entre si y/o se conectan integralmente entre si en las intersecciones 247 (por ejemplo, como lo opuesto a simplemente estar en contacto, enredados, tejidos, etc.) . Tal estructura se puede hacer en varias formas, por ejemplo extruyendo material termoplástico para formar una red de interconexión (por ejemplo, extruyendo material termoplástico seguido por ranurado, corte, perforación, repujado, y/o estiramiento para formar la red, como se menciona por ejemplo en la Patente de Estados Unidos 4,90,692). 0, los conjuntos de hilos se pueden poner juntos (por ejemplo, tejidos juntos, o simplemente establecidos uno sobre otro) y luego unidos juntos (por ejemplo, unidos por fusión por calor y presión) en su punto de contacto para formar intersecciones unidas 247. En una modalidad alternativa, los hilos 241 e hilos 242 pueden comprender una estructura tejida en la cual los hilos 241 y 242 no se unen juntos. Sin embargo, con tales dimensiones de abertura de línea de visión relativamente grandes (por ejemplo, mayores que 1 mm o más) como se puede desear en ciertas modalidades en la presente, tales estructuras tejidas pueden tener desventajas en términos de su resistencia y estabilidad.

Los hilos 2141 y/o 242 pueden estar comprendidos de cualquier material adecuado, incluyendo resinas poliméricas, metales, celulosa, fibras naturales, y similares. Los hilos 241 y 242 pueden comprender el mismo material, o el material de los hilos 241 puede ser diferente de aquel de los hilos 242. En una modalidad particular, los hilos 241 y 242 pueden estar comprendidos de materiales termoplásticos . En una modalidad específica, los hilos 241 y 242 pueden comprender al menos un componente que comprende una capacidad mejorada para unir (por ejemplo, por unión por fusión mediante laminación bajo calor y presión) a tales materiales termoplásticos como típicamente se usan para formar la capa porosa 100 (por ejemplo, poliolefinas tales como polipropileno, polietileno, y mezclas y copolímeros de los mismos) . Tal material con una capacidad mejorada para unir a la capa 100 puede incluir por ejemplo, polipropileno, polietileno, acetato de etilenvinilo, y similares.

En una modalidad, los hilos 240 están comprendidos de materiales termoplásticos orientados. En una modalidad específica, los hilos 241 se pueden orientar a un grado diferente que los hilos 242. Los hilos 240 pueden comprender resinas termoplásticas no pigmentadas, si se desea que la red 200 se mezcle en apariencia en la capa porosa 100. 0, los hilos 240 pueden ser pigmentados, para efecto estético o de modo que diferentes colores de la red se pueden proporcionar para diferentes productos, productos con diferentes clasificaciones de desempeño, y similares. Los hilos 240 pueden ser de sección transversal generalmente circular; o pueden tener alguna otra forma de sección transversal (por ejemplo, cuadrada, ovalada, irregular, etc.).

Los hilos 241 y 242 comprenderá un diámetro de hilo que se puede medir en las ubicaciones 244 (mostradas en la Fig. 8) más lejanas de las intersecciones 247. En este contexto, el término diámetro denota el diámetro equivalente (por ejemplo, el diámetro de un hilo circular con la misma área de sección transversal) , si el hilo tiene una forma de sección transversal no circular. En una modalidad, el espesor (medido a lo largo de la dimensión de espesor, es decir, la dimensión más corta, de la red 200) del material en las intersecciones 247 es sustancialmente mayor que el diámetro de los hilos 241 y/o 242 (antes de que realice cualquier proceso de laminación, lo cual en algunas circunstancias puede reducir el espesor del material en las intersecciones 247) . En varias modalidades, el espesor del material en las intersecciones 247 es al menos aproximadamente 150%, al menos aproximadamente 200%, o al menos aproximadamente 250%, del diámetro de los hilos 241 y/o 242, antes de que se realice cualquier proceso de laminación. En este contexto, todas las referencias en la presente a los parámetros tales como diámetro del hilo, espesor de la intersección, espesor de la capa de cubierta, etc., se deberán entender que se refieren a valores promedio obtenidos por múltiples mediciones, como es habitual en el arte.

La red 200 se une a la capa porosa 100, es decir por laminación. Tal laminación puede ser muy convenientemente hecha prensando juntas la red 200 y capa porosa 100 (por ejemplo, en un punto de sujeción entre dos rodillos, o entre dos platos) , opcionalmente con la aplicación de calor, para unir las dos capas juntas. En este contexto, la laminación por consiguiente significa que sustancialmente todo el material de la red 200 se une a la capa porosa 100 (es decir, de modo que cuando una porción de la capa porosa 100 es plisada, la porción de la red 200 que se lamina a esta porción de la capa porosa 100, es plisada también, por ejemplo, exactamente de la misma manera y patrón) . Esta unión se puede aumentar, en ubicaciones específicas o sustancialmente sobre toda el área unida, mediante el uso de unión ultrasónica, unión con adhesivo, y similares. Como se discute más tarde en la presente, en una modalidad la red 200 se puede laminar a la capa de cubierta externa 150, la cual luego se une a las capas restantes (por ejemplo, capa de filtración 140, capa de cubierta interna 130, etc.) para formar la capa porosa 100.

Se ha descubierto que puede ser ventajoso unir la red 200 a la capa porosa 100 generalmente a lo largo de la totalidad de los hilos 241 y 242, como lo opuesto a unir la red 200 a la capa porosa 100 solamente en las intersecciones 247. Por consiguiente, en una modalidad en la cual las intersecciones 247 son apreciablemente más gruesas que el diámetro de los hilos 241 y/o 242, se debe tener cuidado en la laminación de la red 200 a la capa porosa 100 para asegurar que la unión es suficiente para unir la totalidad de los hilos 241 y/o 242 si esto se desea. Sin embargo, la unión no deberá incrementar de manera inaceptable la caída de presión de la capa porosa 100, como se discute posteriormente .

También se ha descubierto que en la modalidad en la cual la red 200 se lamina a la capa de cubierta externa 150 para formar el laminado 350, después de que el laminado 350 se combina con otras capas para formar el laminado 300, los valores relativos del espesor de los hilos individuales 241/242, y el espesor de la capa de cubierta externa 150, se pueden seleccionar de manera útil. Específicamente, se ha descubierto que si la relación del diámetro de los hilos 241/242 al espesor de la capa de cubierta externa 150 es al menos aproximadamente 2.0, la red 200 se puede laminar a la capa de cubierta externa 150 (por ejemplo, por vía métodos de calor y presión convencionales) sorpresivamente con poco efecto en la caída de presión (es decir, la presión requerida para pasar aire a través del laminado a una velocidad dada) de los laminados resultantes 350 y 300. Por ejemplo, el laminado de una red con un diámetro de hilo de aproximadamente 10 milésimas de pulgada (0.025 cm) , a una capa de cubierta externa de espesor de aproximadamente 3 milésimas de pulgada (0.008 cm) , puede resultar en un incremento apreciablemente menor de la caída de presión que hace al laminado déla misma red a una capa de cubierta externa de espesor de aproximadamente 6 milésimas de pulgada (0.015 cm) .

Por consiguiente se ha descubierto que no solamente una capa de cubierta externa de peso base bajo, relativamente delgada puede proporcionar una caída de presión que es menor que la caída de presión proporcionada por una capa de cubierta externa de peso base mayor, más gruesa, sino también, que el incremento de caída de presión que se incurre en el laminado de una red a la capa de cubierta delgada, puede ser apreciablemente menor que la incurrida en el laminado de la red a una capa de cubierta más gruesa. Por consiguiente, la caída de presión exhibida por una máscara que comprende la combinación de redes y capas de cubierta seleccionada de acuerdo con las descripciones en la presente puede ser marcadamente menor que aquella obtenida de otra forma. Por consiguiente, el uso de tales capas de cubierta externa de peso base bajo, delgadas puede ser altamente ventajoso. Y, como se discute en detalle en la presente, el uso de la red de reforzamiento de la manera descrita en la presente puede permitir que tales capas de cubierta externa frágiles de peso base bajo sean manejadas exitosamente en el montaje de la máscara 1, y adicionalmente puede permitir que la máscara 1 exhiba durabilidad aceptable, o aún ventajosamente mejorada.

En varias modalidades, el diámetro de los hilos de la red 200 es desde aproximadamente 100 mieras a aproximadamente 400 mieras, desde aproximadamente 120 mieras a aproximadamente 300 mieras, o desde aproximadamente 150 mieras a aproximadamente 250 mieras.

En varias modalidades, la relación del diámetro de los hilos de la red 200, al espesor de la capa de cubierta externa 150, es al menos aproximadamente 2.0, al menos aproximadamente 2.5, o al menos aproximadamente 3.0.

Se ha encontrado adicionalmente que la red 200 relativamente de peso base bajo 200 se puede laminar a la capa de cubierta externa 150 relativamente de peso base bajo de modo que, a pesar del peso base bajo de ambos materiales, se puede lograr una estructura ventajosamente fuerte y durable, que puede resistir los métodos de alta velocidad modernos del montaje de máscara facial y que puede proporcionar una máscara que se puede plisar y puede sufrir múltiples ciclos de despliegue/expansión y repliegue.

Adicionalmente se ha encontrado que la presencia de la red 200 puede proporcionar propiedades mejoradas adicionales a la máscara 1. Específicamente, la presencia de la red 200 en la superficie de la capa porosa 100 (particularmente si la capa porosa 100 comprende la capa de cubierta externa 150 de peso ligero, de peso base bajo) puede mejorar significativamente la resistencia a la abrasión de la capa de cubierta externa 150. Mientras que no se limite en teoría o mecanismo, se cree que esto puede ser debido al menos en parte al hecho que, en las modalidades descritas en la presente, la red 200 se puede laminar a la capa porosa 100 de modo que al menos porciones de la red 200 sobresalen arriba de las porciones adyacentes de la segunda superficie (externa) principal 102 de la capa porosa 100. Por consiguiente, en una modalidad, al menos las intersecciones 247 de la red 200 sobresalen arriba de la superficie 102 de la capa porosa 100, por ejemplo, alrededor de 4 milésimas de pulgada (0.01 cm) arriba de la superficie adyacente 102. En una modalidad adicional, sustancialmente todas las porciones de todos los hilos 240 sobresalen arriba de las porciones adyacentes de la superficie 102 de la capa porosa 100.

Adicionalmente se ha encontrado que la presencia de la red 200 (por ejemplo, sobresaliente) en la capa porosa 100 no sobresale inaceptablemente la impresión en la capa porosa 100. Tal impresión puede ser para efecto estético o puede incluir el número de producto, clasificación de desempeño, y similares .

Las redes que se pueden usar como se describe en la presente incluyen, por ejemplo, los materiales disponibles de Conwed Corp. De Minneapolis, MN, bajo la designación comercial Thermanet 5103, la designación comercial RO3470-007, y la designación comercial R01588.

Las mallas no tejidas que se pueden usar como capas de cubierta externa como se describe en la presente incluyen, por ejemplo, los materiales disponibles de Polymer Group, Inc., de Charlotte, NC, bajo las designaciones comerciales B0189-5, B0137-5, 0009-009N, 0012-025N, 0016-007N, el material disponible de ATEX Corp. de Gainesville, GA, bajo la designación comercial AXAR, el material disponible de Leggett/Platt-Hanes Industries de Carthage, MO, bajo la designación comercial Elite 050 White, el material disponible de Fiberweb Company de Simpsonville , SC, bajo la designación comercial FPN 369D, y los materiales disponibles de Midwest Filtration, Cincinnati, OH, bajo las designaciones comerciales UNIPRO 150 y UNIPRO 200.

Aunque las discusiones en la presente han usado principalmente el término "máscara" , se entiende que este término se usa ampliamente para abarcar dispositivos que se pueden designar por términos tales como respirador, dispositivo de protección respiratoria personal, máscara quirúrgica, máscara de sala de operaciones, máscara de sala limpia, máscara para polvo, máscara para calentar la respiración, protector facial, y similares, en aplicaciones que incluyen por ejemplo, operaciones industriales, uso por el consumidor, casero y externo, operaciones del cuidado de la salud, y similares. Tales usos pueden incluir aquellos en los cuales la máscara se puede proponer principalmente para la protección de un sistema respiratorio del usuario, aquellos en los cuales la máscara se puede proponer principalmente para prevenir que el material expulsado del sistema respiratorio del usuario alcance y/o contamine el ambiente externo, y usos que abarcan ambos propósitos. Las máscaras como se describe en la presente pueden comprender otras características y funcionalidades como se desee. Estas pueden incluir, por ejemplo, una o más válvulas de exhalación, sujetadores de nariz, espuma para nariz, sellos faciales, protectores de ojos, cubiertas para cuellos, y similares .

La presente invención ahora se ha descrito con referencia a varias modalidades de la misma. Será evidente para aquellos expertos en el arte que se pueden hacer cambios en las modalidades descritas sin apartarse del alcance de la invención. Por consiguiente, el alcance de la presente invención no se deberá limitar a los detalles y estructuras exactas descritas en la presente, sino más bien por las estructuras descritas por el lenguaje de las reivindicaciones, y los equivalentes de estas estructuras.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una máscara facial plisada, plegada plana que es expandible en una forma de taza para ajustarse sobre la boca y nariz de una persona, caracterizada porque comprende: una capa porosa que comprende al menos una primera superficie principal que se enfrenta generalmente hacia fuera cuando la máscara se expande en una forma de taza y que comprende la red de reforzamiento que es laminada a al menos una porción de la primera superficie principal de la capa porosa, en donde la porción de la capa porosa con red de reforzamiento laminada a la primera superficie principal de la misma comprende al menos un plisado y es expandible desde una configuración plegada plana a una configuración en forma de taza expandida desplegando al menos parcialmente al menos un plisado y es replegable desde la configuración en forma de taza expandida a la configuración plegada plana replegando al menos un plisado.

2. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa porosa comprende una capa de cubierta externa con una primera superficie principal que comprende la primera superficie principal de la capa porosa, y en donde la red de reforzamiento es laminada a la primera superficie principal de la capa de cubierta externa.

3. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la red de reforzamiento comprende hilos con un diámetro, y en donde la capa de cubierta externa comprende un espesor, y en donde la relación del diámetro de los hilos de la red al espesor de la capa de cubierta externa es al menos aproximadamente 2.0.

4. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el diámetro de los hilos de la red es desde aproximadamente 150 mieras a aproximadamente 250 mieras.

5. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la relación del diámetro de los hilos de la red al espesor de la capa de cubierta externa es al menos aproximadamente 3.0.

6. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción de la capa porosa con la red de reforzamiento laminada a la primera superficie principal de la misma comprende una pluralidad de plisados generalmente paralelos.

7. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la red de reforzamiento comprende un primer conjunto de hilos generalmente paralelos y un segundo conjunto de hilos generalmente paralelos que son generalmente perpendiculares al primer conjunto de hilos generalmente paralelos, y en donde los plisados en la capa porosa plisada son generalmente alineados con uno de los conjuntos de hilos.

8. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la capa porosa comprende un eje largo y un eje corto y en donde los plisados de la capa porosa, y uno de los conjuntos de hilos de la red de reforzamiento, es generalmente alineado con el eje largo de la capa porosa.

9. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos una porción de la red sobresale arriba de una superficie adyacente de la capa porosa por al menos aproximadamente 4 milésimas de pulgada (0.01 cm) .

10. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa porosa y la red de reforzamiento laminada a la primera superficie principal de la misma son expandibles y replegables por múltiples ciclos.

11. La máscara facial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa porosa comprende bordes de costura y en donde la red de reforzamiento se une en los bordes de costura de la capa porosa .

12. Un método para fabricar una máscara facial plisada, plegada plana que es expandible en una forma de taza para ajustarse sobre la boca y nariz de una persona, caracterizado porque comprende: proporcionar un laminado que comprende una malla no tejida que comprende primera y segunda superficies principales opuestamente enfrentadas con la red de reforzamiento laminada a la primera superficie principal; proporcionar al menos una capa porosa con primera y segunda superficies principales opuestamente enfrentadas; unir el laminado a al menos una capa porosa, con la segunda superficie principal de la malla no tejida se enfrenta a una superficie principal de al menos una capa porosa, para formar una estructura de capas múltiples; y. formar al menos un plisado en la estructura de capas múltiples.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende formar una pluralidad de plisados generalmente paralelos en la estructura de capas múltiples .

14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la red comprende hilos con un diámetro, y en donde la malla no tejida comprende un espesor, y en donde la relación del diámetro de los hilos de la red al espesor de la malla no tejida es al menos aproximadamente 2.0.

15. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la capa porosa comprende al menos un borde, y en donde la unión del laminado a al menos una capa porosa comprende unir el laminado a la capa porosa a al menos un borde de la capa porosa.