RU175021U1

RU175021U1 - 3D medical protective mask

Info

Publication number: RU175021U1
Application number: RU2017100207U
Authority: RU
Inventors: Павел Валерьевич Спичаков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КИТ" (ООО "КИТ")
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2017-11-15

Abstract

Полезная модель относится к складывающимся для хранения в плоскую конфигурацию, объемным медицинским маскам-респираторам, предназначенным для защиты медперсонала и населения от бактериальных и вирусных инфекций, а также от пыли и других атмосферных загрязнений. Респираторный узел маски фильтрующей медицинской выполнен без гофр, из одной многослойной плоской заготовки. В частности, для наружных слоев может быть использован полипропиленовый спанбонд, а для внутренних слоев - наэлектризованный полипропиленовый мелтблаун. Респираторный узел маски состоит из зеркально симметричных верхней, средней и нижней частей, отделенных одна от другой линиями швов, скрепляющих между собой слои материала. Респираторный узел снабжен вертикальной, делящей его пополам по всем трем частям общей складкой и выполнен с возможностью его сложения вдоль указанной складки в плоский пакет и с возможностью развертывания его в открытую выпуклую конфигурацию, оснащенную средством ее крепления на лице и носовым устройством. От известных аналогов патентуемая 3D-маска медицинская защитная отличается тем, что общая вертикальная складка в верхней части респираторного узла образована перегибом слоев материала, а общая складка в нижней части образована двумя зеркально симметричными соединенными между собою округлыми кромками нижней части заготовки и бесступенчато сопряжена со своей средней частью, которая образована соединенными между собою двумя зеркально симметричными кромками средней части заготовки.The utility model relates to folding for storage in a flat configuration, volumetric medical masks-respirators designed to protect medical personnel and the population from bacterial and viral infections, as well as from dust and other atmospheric pollution. The respiratory assembly of the filtering medical mask is made without corrugations, from one multilayer flat billet. In particular, polypropylene spunbond can be used for the outer layers, and electrified polypropylene meltblown for the inner layers. The respiratory site of the mask consists of mirror-symmetric upper, middle and lower parts, separated from each other by lines of seams that fasten the layers of material together. The respiratory unit is equipped with a vertical fold dividing it in half over all three parts by a common fold and made with the possibility of folding it along the fold in a flat bag and with the possibility of deploying it in an open convex configuration, equipped with a means of attaching it to the face and nose device. The patented 3D medical protective mask differs from the known analogues in that the common vertical fold in the upper part of the respiratory assembly is formed by the bend of the material layers, and the common fold in the lower part is formed by two mirror-symmetric rounded edges of the lower part of the workpiece and infinitely interfaced with its middle part, which is formed by interconnected two mirror-symmetrical edges of the middle part of the workpiece.

Description

Полезная модель относится к складывающимся для хранения в плоскую конфигурацию, объемным медицинским маскам-респираторам, предназначенным для защиты медперсонала лечебных учреждений, офисных работников и населения от бактериальных и вирусных инфекций, а также от пыли и других атмосферных загрязнений.The utility model relates to folding for storage in a flat configuration, volumetric medical masks-respirators designed to protect the medical staff of medical institutions, office workers and the public from bacterial and viral infections, as well as from dust and other atmospheric pollution.

Известна маска медицинская, имеющая плоскую складную или куполообразную форму, выполненная из двух изолирующих слоев и оснащенная средствами крепления на лице. Наружный слой маски выполнен из полимерного нетканого материала типа спанбонд, а внутренний слой, предназначенный для контакта с лицом, выполнен из хлопчатобумажной или смесовой ткани с антимикробной пропиткой (патент на полезную модель RU №107900 от 10.09.2011 г.). Недостатком данного аналога является недостаточная степень изоляции участка лица, закрытого маской, от внешней среды, обусловленная тем, что в области переносицы, а так же и в других зонах контакта маски с лицом не предусмотрено никаких элементов или средств, препятствующих образованию складок и каналов, через которые может происходить подсос воздуха из окружающего пространства, т.е. не обеспечено плотное прилегание маски к поверхности лица. Кроме того, материал типа спанбонд с низкой плотностью (менее 30 г/м²) не обладает высокими фильтрующими свойствами, а подобный материал с высокой плотностью (100 г/м² и более) создает недопустимо большое пневматическое сопротивление вдоху и выдоху, что усугубляет подсос воздуха по краям маски, значительно снижая ее эффективность и эргономичность.Known medical mask having a flat folding or domed shape, made of two insulating layers and equipped with fastening means on the face. The outer layer of the mask is made of a non-woven polymer material of the spunbond type, and the inner layer intended for contact with the face is made of cotton or mixed fabric with antimicrobial impregnation (patent for utility model RU No. 107900 dated 09/10/2011). The disadvantage of this analogue is the insufficient degree of isolation of the area of the face covered by the mask from the external environment, due to the fact that in the nose bridge, as well as in other areas of contact of the mask with the face, there are no elements or means that prevent the formation of folds and channels through which may occur air leaks from the surrounding space, i.e. not tight fit of the mask to the surface of the face. In addition, a spunbond material with a low density (less than 30 g / m ² ) does not have high filtering properties, and a similar material with a high density (100 g / m ² or more) creates an unacceptably high pneumatic resistance to inhalation and exhalation, which exacerbates suction air around the edges of the mask, significantly reducing its effectiveness and ergonomics.

Известна плоская, в сложенном виде, и сохраняющая объемную форму в рабочем состоянии маска - респиратор, которая изготавливается из однокомпонентной жесткой фильтрующей панели, соединенной с остальной частью респиратора, по меньшей мере, по одной разделительной линии. Панель выполнена из пористого однокомпонентного однослойного нетканого полотна, которое содержит заряженные переплетенные непрерывные полимерные волокна одного и того же полимерного состава и имеет достаточные плотность или межволоконное сцепление для того, чтобы жесткость полотна по Гэрли достигала значения более 200 мг, а перепад давления на респираторе был бы менее 20 мм водяного столба (патент на изобретение RU №2401144 от 10.10.2010 г.). В данном аналоге, согласно его описанию, обеспечивается формирование маски-респиратора и удержание ее формы в процессе эксплуатации без применения дополнительных упрочняющих слоев, двухкомпонентных волокон или иного усиления, а так же обеспечивается легкость утилизации и вторичной переработки. Маска - респиратор при этом может складываться в плоскую форму для хранения. Однако, в конструкции данного аналога, несмотря на все его достоинства, заложено определенное противоречие, поскольку достаточная для удержания формы жесткость образующего маску однослойного нетканого полотна может обеспечиваться либо высокой его плотностью, что имеет своим последствием хорошую фильтрующую способность, при недопустимо высоком пневматическим сопротивлении маски, либо требуемая жесткость может обеспечиваться значительной толщиной образующих материал непрерывных (не штапельных) волокон, при сравнительно низкой плотности их укладки, что отрицательно сказывается на фильтрующих свойствах этого материала. Ценные, с точки зрения эффективности фильтрации, электретные свойства материала при его однослойном использовании при этом не могут сохраняться достаточно долго, даже при одноразовом использовании маски-респиратора, поскольку не исключен прямой контакт материала с лицом и влагой выдыхаемого воздуха, которая снимает с него электрический заряд. Указанные особенности являются недостатками аналога.Known flat, folded, and retaining the three-dimensional shape in working condition, the mask is a respirator, which is made of a one-component rigid filter panel connected to the rest of the respirator, at least one dividing line. The panel is made of a porous one-component single-layer non-woven fabric that contains charged interwoven continuous polymer fibers of the same polymer composition and has sufficient density or interfiber adhesion so that the Garley fabric stiffness reaches more than 200 mg and the pressure drop across the respirator is less than 20 mm of water (patent for the invention RU No. 2401144 from 10.10.2010). In this analogue, according to its description, the formation of a mask-respirator is ensured and its shape is maintained during operation without the use of additional reinforcing layers, two-component fibers or other reinforcement, as well as ease of disposal and recycling is provided. The mask - respirator can be folded into a flat shape for storage. However, in the design of this analogue, despite all its advantages, there is a certain contradiction, since the stiffness of the mask forming a single-layer non-woven fabric sufficient to maintain its shape can be ensured either by its high density, which results in good filtering ability, with unacceptably high pneumatic resistance of the mask, or the required stiffness can be provided by a significant thickness of the continuous (non-staple) fibers forming the material, with a relatively low density awn their styling, which affects the filtering properties of the material. Valuable, from the point of view of filtration efficiency, the electret properties of the material during its single-layer use cannot be preserved for a long time, even with a one-time use of a respirator mask, since direct contact of the material with the face and moisture of exhaled air, which removes electric charge from it, is not excluded . These features are the disadvantages of the analogue.

За прототип заявляемой полезной модели принимается складывающееся в плоскую конфигурацию индивидуальное респираторное защитное устройство - маска с существенными признаками, представленными в описании к патенту на группу изобретений RU 2218199, опубл. 10.12.2003 г. Устройство - прототип состоит из не имеющей гофр многослойной основной части - респираторного узла, который, в свою очередь, разделен на три симметричные части, отделенные одна от другой посредством разграничивающих линий, являющиеся, одновременно, линиями сварного шва, скрепляющего все слои устройства. При этом респираторный узел, делится пополам общей вертикальной складкой, по которой он может быть сложен в плоский пакет, с возможностью развертывания в открытую выпуклую конфигурацию. Разграничивающие линии - швы зеркально - симметрично расходятся в стороны от делящей респираторный узел пополам общей вертикальной складки. Устройство - прототип снабжено средством крепления на лице, которое выполнено в виде заушных петель иди завязок, а также может быть снабжено носовым фиксатором, представляющим собою в различных вариантах исполнения одну или две продолговатые полоски, выполненные из алюминиевой фольги и укрепленные в верхней части респираторного узла. Согласно описанию способа изготовления устройства-прототипа по указанному выше патенту, весь респираторный узел маски может быть выполнен на высокопроизводительном оборудовании из одной плоской многослойной заготовки. В качестве материала для каждого из слоев заготовки могут быть использованы различные синтетические материалы, в том числе нетканые материалы различной плотности, с высокими фильтрующими и электретными свойствами. Недостатком конструкции прототипа является наличие шва, который соединяет кромки заготовки в верхней части респираторного узла, образуя в этой части указанную общую вертикальную складку. При этом перегиб слоев материала плоской заготовки осуществляется в средней части респираторного узла, образуя при этом общую складку в этой части устройства (это вторая часть общей части устройства - в терминологии русскоязычных материалов патента). Таким образом, в маске-прототипе ее верхняя (носовая) часть образована двумя сшитыми или приваренными одна к другой кромками заготовки, что может быть причиной снижения комфортности ношения маски, т.к. именно в зоне ее контакта с носом имеет место наибольшее давление кромки маски на лицо пользователя. При этом наличие такого "рубца" в виде жестких оплавленных кромок сварного шва, или других элементов шва может быть причиной раздражения кожи и дискомфорта пользователя. Кроме того, указанный "рубец" может снижать эффективность устройства за счет ухудшения прилегания маски к поверхности лица и появления возможности подсоса воздуха из окружающего пространства.For the prototype of the claimed utility model is taken folding in a flat configuration individual respiratory protective device - a mask with the essential features presented in the description of the patent for the group of inventions RU 2218199, publ. December 10, 2003. The prototype device consists of a corrugation-free main part - a respiratory assembly, which, in turn, is divided into three symmetrical parts, separated from each other by dividing lines, which are, at the same time, weld lines that hold everything together device layers. In this case, the respiratory node is divided in half by a common vertical fold, according to which it can be folded into a flat bag, with the possibility of deployment in an open convex configuration. The dividing lines - the seams mirror - symmetrically diverge to the sides of the dividing respiratory node in half of a common vertical fold. The prototype device is equipped with a fastener on the face, which is made in the form of earhooks or ties, and can also be equipped with a nasal retainer, which in various versions is one or two elongated strips made of aluminum foil and fixed at the top of the respiratory assembly. According to the description of the manufacturing method of the prototype device according to the aforementioned patent, the entire respiratory mask assembly can be made on high-performance equipment from one flat multilayer blank. As a material for each of the layers of the workpiece, various synthetic materials can be used, including non-woven materials of various densities, with high filtering and electret properties. The disadvantage of the design of the prototype is the presence of a seam that connects the edges of the workpiece in the upper part of the respiratory node, forming in this part the specified vertical common fold. In this case, the bending of the layers of the material of the flat workpiece is carried out in the middle part of the respiratory assembly, thus forming a common fold in this part of the device (this is the second part of the general part of the device in the terminology of Russian-language patent materials). Thus, in the prototype mask, its upper (nose) part is formed by two stitched edges of the workpiece sewn or welded to each other, which may cause a decrease in the wearing comfort of the mask, because it is in the zone of its contact with the nose that the greatest pressure of the edge of the mask on the face of the user takes place. Moreover, the presence of such a “scar” in the form of hard fused edges of the weld, or other elements of the seam, can cause skin irritation and user discomfort. In addition, the specified "scar" may reduce the effectiveness of the device due to the deterioration of the fit of the mask to the surface of the face and the possibility of suction of air from the surrounding space.

Заявляемое полезная модель имеет своей целью решение задачи усовершенствования конструкции медицинской защитной маски с тем, чтобы эта конструкция в максимальной степени отвечала своему назначению и современному уровню техники, при сохранении высокой технологичности, присущей прототипу. При использовании полезной модели достигается следующая совокупность технических результатов:The inventive utility model aims to solve the problem of improving the design of the medical protective mask so that this design meets its purpose and the state of the art to the maximum extent possible, while maintaining the high adaptability inherent in the prototype. When using the utility model, the following set of technical results is achieved:

1 Улучшение эргономических свойств маски1 Improving the ergonomic properties of the mask

2. Повышение уровня эффективности, т.е. защитных свойств маски2. Increasing the level of efficiency, ie protective properties of the mask

Сущность полезной модели заключается в том, что в маске медицинской защитной респираторный узел выполнен без гофр из одной многослойной плоской заготовки, материалом для которой служит нетканый синтетический фильтрующий материал. Респираторный узел состоит из зеркально симметричных верхней, средней и нижней частей, отделенных одна от другой линиями швов, скрепляющих между собой слои материала. Респираторный узел снабжен вертикальной, делящей его пополам по всем трем частям общей складкой и выполнен с возможностью его сложения вдоль этой складки в плоский пакет и с возможностью развертывания его в открытую выпуклую конфигурацию. Маска оснащена средством ее крепления на лице. При этом патентуемое техническое решение, по сравнению с известными техническими решениями аналогов и прототипа, представляет собою конструкцию, которой присущи следующие существенные отличительные признаки:The essence of the utility model is that in a medical protective mask, the respiratory assembly is made without corrugations from one multilayer flat blank, the material for which is a non-woven synthetic filter material. The respiratory node consists of mirror-symmetric upper, middle and lower parts, separated from each other by lines of seams that fasten the layers of material together. The respiratory node is equipped with a vertical fold dividing it in half along all three parts with a common fold and made with the possibility of folding it along this fold into a flat bag and with the possibility of deploying it in an open convex configuration. The mask is equipped with a means of attaching it to the face. At the same time, the patented technical solution, in comparison with the known technical solutions of analogues and prototype, is a design that has the following essential distinguishing features:

- общая вертикальная складка в верхней части респираторного узла образована перегибом слоев материала.- the total vertical fold in the upper part of the respiratory node is formed by the inflection of the layers of material.

- общая складка в нижней части респираторного узла образована двумя зеркально симметричными соединенными между собою округлыми кромками нижней части заготовки.- the common fold in the lower part of the respiratory node is formed by two mirror-symmetric rounded edges connected to each other by the lower part of the workpiece.

- общая складка в нижней части бесступенчато сопряжена со своей средней частью.- the common fold in the lower part is steplessly conjugated with its middle part.

- средняя часть общей складки образована соединенными между собою двумя зеркально симметричными кромками средней части заготовки.- the middle part of the common fold is formed by interconnected two mirror-symmetric edges of the middle part of the workpiece.

Сущность патентуемого технического решения поясняется чертежами.The essence of the patented technical solution is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 изображена патентуемая 3D-маска медицинская защитная в сложенном состоянииIn FIG. 1 shows a patentable 3D medical protective mask when folded

На Фиг. 2 изображена патентуемая 3D-маска медицинская защитная в разложенном (рабочем) состоянии.In FIG. 2 shows a patented 3D medical protective mask in the unfolded (working) condition.

На Фиг. 3 изображена плоская заготовка респираторного узла патентуемой 3D-маски медицинской защитной.In FIG. 3 shows a flat blank of the respiratory assembly of a patented 3D medical protective mask.

На Фиг. 4 изображена патентуемая 3D-маска медицинская защитная, снабженная носовым фиксатором и накладкой, препятствующей запотеванию очков в холодную погоду.In FIG. 4 depicts a patented 3D medical protective mask equipped with a nasal retainer and an overlay that prevents fogging of glasses in cold weather.

На Фиг. 5 изображена плоская заготовка респираторного узла патентуемой 3D-маски медицинской защитной, снабженной носовым фиксатором и накладкой, препятствующей запотеванию очков в холодную погоду.In FIG. 5 shows a flat blank of the respiratory assembly of a patented 3D medical protective mask equipped with a nasal retainer and a pad that prevents fogging of glasses in cold weather.

3D-маска медицинская защитная, изображенная на Фиг. 1 и Фиг. 2, включает в себя респираторный узел (1), которой выполнен без гофр из одной многослойной плоской заготовки, изображенной на Фиг. 3. Материалом для заготовки служит нетканый синтетический фильтрующий материал, слои которого, благодаря своим свойствам, обеспечивают в составленном из них пакете наилучшее сочетание необходимых эксплуатационных качеств респираторного узла, а именно высокую фильтрующую способность, низкое пневматическое сопротивление, достаточную жесткость, гипоаллергенность и т.д. Этим требованиям отвечает, в частности, многослойный пакет, наружный слой которого, предназначенный для контакта с окружающим пространством, а так же внутренний слой, предназначенный для контакта с лицом, выполнены из нетканого экологичного и гипоаллергенного материала типа «спан-бонд» на основе полипропилена с поверхностной плотностью в пределах от 15 г/м² до 40 г/м². Внутренние слои респираторного узла (1) могут быть выполнены из нетканого фильтрующего материала типа «мелтблаун» на основе полипропилена с диаметром волокон в пределах от 0,5 мкм до 5,0 мкм и с суммарной поверхностной плотностью всех внутренних слоев в пределах от 50 г/м² до 100 г/м². Для улучшения фильтрующих свойств пакета целесообразно в полной мере использовать электретные свойства, присущие материалу типа мелтблаун на основе полипропиленовых волокон, которые предварительно заряжены в электростатическом поле. Однако, полотно такого материала не является поляризованным, и улучшение его фильтрующих свойств обусловлено только электростатическим взаимодействием отдельных заряженных волокон с фильтруемыми частицами в процессе внедрения их в толщу полотна. В простейшем случае, в соответствии с сущностью полезной модели, респираторный узел патентуемой маски может содержать только один внутренний слой такого материала. Однако, также в соответствии с сущностью полезной модели, в конструкции респираторного узла могут быть использованы два и более, слоев материала типа «мелтблаун» на основе полипропилена. Причем, каждый слой может быть наэлектризован с поляризацией, вектор которой направлен перпендикулярно поверхности слоя. Электризация сформированного нетканого материала может быть выполнена, например, в среде коронного разряда с напряженностью в пределах 5-12 кВ/см, в соответствии с методикой, описанной в источнике [1] или же ударным микро-капельным способом, описанном в источнике [2]. Целесообразно чтобы в респираторном узле (1) полярно наэлектризованные слои нетканого материала типа «мелтблаун» были расположены поверхностями с разноименными зарядами навстречу один другому. Целесообразно так же использовать до стадии формирования волокон фильтрующего материала введение в состав полипропилена дисперсных добавок, повышающих его электретные свойства. Такой добавкой может служить, например, аморфный диоксид кремния, так называемый аэросил, эффективность которого показана в источнике [3]. Эффективной добавкой может служить алюминиевая пудра, введенная в состав материала в количестве до двух объемных процентов, как это показано в источнике [4]. Также значительно улучшают электретные свойства полипропилена различные фторсодержащие добавки, такие как фторсодержащий оксазолидинон, фторсодержащий пиперазин или перфорированные алканы, а также и другие добавки, что известно из источников [5], [6], [7], [8]. В патентной литературе также описаны способы поверхностного плазменного фторирования, применимые для уже сформированного полотна нетканого материала или для готового изделия, и осуществляемые путем размещения заготовки или уже готового изделия в атмосферу, которая содержит фторсодержащие частицы и инертный газ, с последующим применением электризации в коронном электрическом разряде. В результате применения такой технологии происходят изменения поверхностного химического состава материала и значительно улучшаются его электретные свойства [9], [10], [11], [12].The 3D medical protective mask shown in FIG. 1 and FIG. 2 includes a respiratory assembly (1), which is made without corrugations from one multilayer flat blank depicted in FIG. 3. The material for the blank is a non-woven synthetic filter material, the layers of which, due to their properties, provide the best combination of the necessary operational qualities of the respiratory assembly in the package made of them, namely high filtering ability, low pneumatic resistance, sufficient rigidity, hypoallergenicity, etc. . These requirements are met, in particular, by a multilayer bag, the outer layer of which is intended for contact with the surrounding space, as well as the inner layer, intended for contact with the face, made of non-woven eco-friendly and hypoallergenic material of the “span-bond” type based on polypropylene with surface density in the range from 15 g / m ² to 40 g / m ² . The inner layers of the respiratory assembly (1) can be made of non-woven filter material of the Meltblown type based on polypropylene with a fiber diameter ranging from 0.5 μm to 5.0 μm and with a total surface density of all inner layers ranging from 50 g / m ² to 100 g / m ² . To improve the filtering properties of the package, it is advisable to make full use of the electret properties inherent in a meltblown type material based on polypropylene fibers that are pre-charged in an electrostatic field. However, the web of such a material is not polarized, and the improvement of its filtering properties is due only to the electrostatic interaction of individual charged fibers with filtered particles in the process of introducing them into the thickness of the web. In the simplest case, in accordance with the essence of the utility model, the respiratory assembly of a patented mask may contain only one inner layer of such material. However, also in accordance with the essence of the utility model, two or more layers of polypropylene-based “meltblown” material can be used in the design of the respiratory assembly. Moreover, each layer can be electrified with polarization, the vector of which is directed perpendicular to the surface of the layer. Electrification of the formed non-woven material can be performed, for example, in a corona discharge medium with a strength in the range of 5-12 kV / cm, in accordance with the method described in the source [1] or in the micro-drop shock method described in the source [2] . It is advisable that in the respiratory node (1) the polarized electrified layers of the non-woven material of the Meltblown type are located on surfaces with opposite charges facing one another. It is also advisable to use before the stage of forming the fibers of the filter material the introduction of dispersed additives into the composition of polypropylene, which increase its electret properties. Such an additive can be, for example, amorphous silicon dioxide, the so-called aerosil, the effectiveness of which is shown in the source [3]. An effective additive can be aluminum powder, introduced into the composition of the material in an amount of up to two volume percent, as shown in the source [4]. Various fluorine-containing additives, such as fluorine-containing oxazolidinone, fluorine-containing piperazine or perforated alkanes, as well as other additives, which are known from sources [5], [6], [7], [8], also significantly improve the electret properties of polypropylene. The patent literature also describes methods of surface plasma fluorination applicable to an already formed nonwoven fabric or to a finished product, and carried out by placing a preform or finished product in an atmosphere that contains fluorine-containing particles and an inert gas, followed by electrification in a corona electric discharge . As a result of applying this technology, changes in the surface chemical composition of the material occur and its electret properties are significantly improved [9], [10], [11], [12].

Респираторный узел (1) состоит из зеркально симметричных верхней (2), средней (3) и нижней (4) частей, отделенных одна от другой, по меньшей мере, двумя разграничивающими линиями швов (5) и (6), скрепляющих между собой все слои материала и формирующих при его развертывании в рабочее состояние относительно жесткую, выпуклую, не деформирующуюся при вдохе, конфигурацию респираторного узла (1), т.е. 3D - конфигурацию, как это отражено в названии полезной модели. Указанные швы (5) и (6) могут быть выполнены известными способами, например, при помощи точечной или роликовой ультразвуковой сварки или с применением швейного оборудования. Кроме швов (5) и (6), респираторный узел (1) дополнительно может быть снабжен швом (7), выполненным по всему периметру респираторного узла (1) на расстоянии 2-4 мм от его внешней кромки (8). Важнейшим элементом конструкции респираторного узла (1) является вертикальная общая складка (9), делящая его пополам по всем трем частям (2), (3) и (4). Швы (5) и (6) выполнены таким образом, что они зеркально-симметрично расходятся в стороны от общей складки (9). В нижней части (4) респираторного узла (1) общая складка (9) образована двумя зеркально симметричными соединенными между собою округлыми кромками (10) нижней части заготовки и бесступенчато сопряжена со своей средней частью в средней части (3) респираторного узла (1), которая образована соединенными между собою двумя зеркально симметричными кромками (11) средней части заготовки. Кромки (10) выполнены прямолинейной или криволинейной формы. Патентуемая маска оснащена средством ее крепления на лице, которое представляет собою две одинаковые заушные петли (12), выполненные, как вариант, из мягкой, плоской, плетеной в виде полого шнура, полиэстеровой или полипропиленовой резинки шириной от 4 мм. до 8 мм.. Заушные петли (12) закреплены на краях респираторного узла (1) пришиванием или путем приваривания, например, ультразвуковой сваркой. Во внешней кромке респираторного узла (1) между точками закрепления заушных петель (12) выполнены полукруглые выемки (13). Общая вертикальная складка (9) в верхней части (2) респираторного узла (1) образована перегибом слоев материала и не пересекается ни одним из указанных швов. Целесообразно оснащение респираторного узла (1) носовым фиксатором, подобным носовому устройству, использованному в прототипе. Носовой фиксатор представляет собою легкодеформируемую неупругую полоску - вставку (14), укрепленную в верхней части (2) респираторного узла (1) как это показано на Фиг. 4 и Фиг. 5. Носовой фиксатор может быть выполнен в виде отрезка двухпроволочной клип-ленты длиной от 50 мм. до 85 мм. и шириной от 3,0 мм. до 5,0 мм., с толщиной проволок от 0,3 мм. до 0,8 мм. или же из одной полоски алюминиевой фольги толщиной от 0,3 мм. до 0,8 мм. и шириной от 3,0 мм. до 5,0 мм.. В варианте исполнения патентуемой 3D-маски медицинской защитной, специально предназначенной для людей использующих очки, на ее респираторный узел (1) целесообразно укрепить элемент, препятствующий запотеванию очков в холодную погоду, подобный тому, который применен в прототипе. Этот элемент может быть выполнен в виде накладки (15) из газонепроницаемой пленки, например из ПВХ - пленки, которая расположена снаружи симметрично относительно общей складки (9) в верхней части (2) респираторного узла (1), примыкая к его верхней кромке и частично перекрывая его верхнюю часть (2) как это показано на Фиг. 4 и Фиг. 5. Целесообразно, чтобы геометрические размеры и форма внешних кромок респираторного узла (1) патентуемой маски были выполнены с учетом возрастных и типичных антропометрических особенностей человеческого лица для различных групп населения. Для учета этих особенностей при производстве масок целесообразно предусмотреть их выпуск в нескольких типоразмерах, отвечающих среднестатистическим размерам указанных групп.The respiratory assembly (1) consists of mirror-symmetric upper (2), middle (3) and lower (4) parts, separated from each other by at least two dividing lines of the sutures (5) and (6), fastening everything together the layers of the material and the configuration of the respiratory assembly (1) that is relatively rigid, convex, and not deformed when inhaled, when it is deployed into the working state (1), i.e. 3D - configuration, as reflected in the name of the utility model. These seams (5) and (6) can be made by known methods, for example, using spot or roller ultrasonic welding or using sewing equipment. In addition to the sutures (5) and (6), the respiratory unit (1) can additionally be equipped with a seam (7) made along the entire perimeter of the respiratory unit (1) at a distance of 2-4 mm from its outer edge (8). The most important structural element of the respiratory assembly (1) is the vertical common fold (9), dividing it in half in all three parts (2), (3) and (4). Seams (5) and (6) are made in such a way that they diverge mirror-symmetrically apart from the common fold (9). In the lower part (4) of the respiratory unit (1), the common fold (9) is formed by two mirror-symmetric rounded edges (10) of the lower part of the workpiece and infinitely mates with its middle part in the middle part (3) of the respiratory unit (1), which is formed by interconnected two mirror-symmetrical edges (11) of the middle part of the workpiece. Edges (10) are made in a rectilinear or curvilinear shape. The patented mask is equipped with a means of attaching it to the face, which is two identical behind-the-ear loops (12) made, as an option, of soft, flat, woven in the form of a hollow cord, polyester or polypropylene elastic band with a width of 4 mm or more. up to 8 mm .. Earhooks (12) are fixed on the edges of the respiratory assembly (1) by sewing or by welding, for example, by ultrasonic welding. In the outer edge of the respiratory assembly (1) between the points of attachment of the behind-the-ear loops (12), semicircular recesses (13) are made. The total vertical fold (9) in the upper part (2) of the respiratory assembly (1) is formed by the inflection of the layers of material and does not intersect with any of these seams. It is advisable to equip the respiratory assembly (1) with a nasal retainer similar to the nasal device used in the prototype. The nasal retainer is an easily deformable inelastic strip — an insert (14), fixed in the upper part (2) of the respiratory assembly (1) as shown in FIG. 4 and FIG. 5. The nasal retainer can be made in the form of a segment of a two-wire clip tape with a length of 50 mm or more. up to 85 mm. and widths from 3.0 mm. up to 5.0 mm., with a wire thickness of 0.3 mm. up to 0.8 mm. or from one strip of aluminum foil with a thickness of 0.3 mm or more. up to 0.8 mm. and widths from 3.0 mm. up to 5.0 mm .. In the embodiment of the patented 3D medical protective mask, specially designed for people using glasses, it is advisable to fix an element preventing the glasses from fogging in cold weather on its respiratory assembly (1), similar to that used in the prototype. This element can be made in the form of a lining (15) of a gas-tight film, for example, of a PVC-film, which is located symmetrically on the outside with respect to the common fold (9) in the upper part (2) of the respiratory assembly (1), adjacent to its upper edge and partially blocking its upper part (2) as shown in FIG. 4 and FIG. 5. It is advisable that the geometric dimensions and the shape of the outer edges of the respiratory assembly (1) of the patented mask be made taking into account age-related and typical anthropometric characteristics of the human face for various population groups. To account for these features in the manufacture of masks, it is advisable to provide for their production in several sizes that correspond to the average sizes of these groups.

3D-маска медицинская защитная используется и функционирует следующим образом. В своем сложенном состоянии, изображенном на Фиг. 1, маска имеет плоскую форму, которая является наилучшей формой для ее пакетирования, упаковки и транспортировки, занимая при этом минимальный объем пространства. При разворачивании маски в рабочее положение и надевании ее на лицо, она приобретает выпуклую конфигурацию (3D-конфигурацию), как это показано на Фиг 2. Такая трансформация обеспечивается общей складкой (9), которая допускает плоскую конфигурацию респираторного узла (1) только в одном, сложенном пополам вдоль складки (9) положении. При разложенной (выпуклой) конфигурации, разграничивающие линии швов (5) и (6) являются линиями, по которым происходит относительное изменение положений верхней (2), средней (3) и нижней (4) частей респираторного узла (1). Это изменение, совместно с изгибом частей (2), (3) и (4) формирует выпуклую и относительно жесткую конфигурацию респираторного узла, при которой его внешняя кромка (8) плотно прижата к поверхности лица, причем переносица мягко охвачена верхней частью (2) респираторного узла (1). Если маска снабжена носовым фиксатором (14), то он вручную формируется "по месту", в соответствии с индивидуальными особенностями лица пользователя. Заушные петли (12) заводятся за уши пользователя при этом полукруглые выемки (13) способствуют наилучшему прилеганию респираторного узла (1) к его лицу. При вдохе, воздух, поступающий из наружного пространства, проходит через все слои респираторного узла, в результате чего осуществляется его очистка от взвешенных пылевых частиц и патогенных микроорганизмов, распространяющихся в атмосфере воздушно-капельным путем. Решающий вклад в очистку вдыхаемого воздуха оказывают фильтрующие средние слои респираторного узла, которые выполнены из материала типа мелтблаун на основе полипропилена, особенно в том случае, если они наэлектризованы. Достаточно хорошие результаты получаются с применением в конструкции респираторного узла одного фильтрующего слоя из материала типа полипропиленовый "мелтблаун", волокна которого наэлектризованы предварительно, т.е. до стадии формирования полотна. Согласно протоколу испытаний такая маска эффективно задерживает 99% частиц размером более 1 мкм. Однако, напряженность электрического поля и его стабильность в фильтрующей области респираторного узла (1) можно значительно увеличить, если фильтрующие слои (два и более) будут наэлектризованы с поляризацией, вектор которой направлен перпендикулярно поверхности материала и слои обращены один к другому поверхностями, которые наэлектризованы разноименными зарядами. В этом случае, слои "слипаются", в результате чего немного увеличивается их суммарная поверхностная плотность, и значительно возрастает напряженность электрического поля между несоприкасающимися волокнами слоев, что повышает фильтрующие свойства такого пакета и способствует более длительному сохранению заряда слоев и, следовательно, фильтрующих свойств устройства. Предполагается использование маски 3D-маски медицинской защитной как одноразовой с продленным сроком действия по сравнению с ее функциональными аналогами.3D medical protective mask is used and operates as follows. In its folded state shown in FIG. 1, the mask has a flat shape, which is the best form for packaging, packaging and transportation, while occupying a minimum amount of space. When the mask is unfolded in the working position and put it on the face, it acquires a convex configuration (3D configuration), as shown in Fig 2. Such a transformation is provided by a common fold (9), which allows a flat configuration of the respiratory assembly (1) in only one folded in half along the fold (9) position. With an expanded (convex) configuration, the dividing lines of the sutures (5) and (6) are the lines along which the relative positions of the upper (2), middle (3) and lower (4) parts of the respiratory node (1) occur. This change, together with the bending of parts (2), (3) and (4), forms a convex and relatively rigid configuration of the respiratory assembly, in which its outer edge (8) is firmly pressed to the face, and the nose is softly covered by the upper part (2) respiratory node (1). If the mask is equipped with a nasal retainer (14), then it is manually formed "in place", in accordance with the individual characteristics of the user's face. Behind-the-ear loops (12) are wound behind the user's ears, while semicircular notches (13) contribute to the best fit of the respiratory unit (1) to his face. When inhaling, the air coming from the outer space passes through all layers of the respiratory unit, as a result of which it is cleaned of suspended dust particles and pathogenic microorganisms that spread in the atmosphere by airborne droplets. The decisive contribution to the purification of the inhaled air is provided by the filtering middle layers of the respiratory assembly, which are made of polypropylene-based meltblown material, especially if they are electrified. Fairly good results are obtained with the use of a single filter layer in the design of the respiratory assembly from a material such as polypropylene "meltblown", the fibers of which are previously electrified, i.e. to the stage of web formation. According to the test report, such a mask effectively retains 99% of particles larger than 1 micron. However, the electric field strength and its stability in the filtering region of the respiratory assembly (1) can be significantly increased if the filter layers (two or more) are electrified with polarization, the vector of which is perpendicular to the surface of the material and the layers face each other with surfaces that are electrified charges. In this case, the layers “stick together”, as a result of which their total surface density slightly increases, and the electric field between the non-contacting fibers of the layers increases significantly, which increases the filtering properties of such a packet and contributes to a longer conservation of the charge of the layers and, therefore, the filtering properties of the device . It is supposed to use a mask of a 3D-mask of a medical protective as a disposable with an extended period of validity in comparison with its functional counterparts.

Сущность полезной модели связана с достижением заявленных технических результатов соответственно следующим образом:The essence of the utility model is associated with the achievement of the claimed technical results, respectively, as follows:

1. Улучшение эргономических свойств маски обеспечивается ее отличительными признаками и достигается за счет того, что общая вертикальная складка (9) в верхней части (2) респираторного узла (1) образована перегибом слоев материала. Именно этой своей частью (2) респираторный узел (1) соприкасается с носом пользователя. Мягко охватывая переносицу и спинку носа перегибом слоев материала, при отсутствии каких-либо швов и рубцов, верхняя часть (2) заявленного устройства обеспечивает отсутствие раздражения кожи и способствует повышению комфортности использования маски, т.е. ее эргономичности. Так же этому способствует выполнение полукруглых выемок (13) на внешней кромке респираторного узла (1) между точками закрепления заушных петель (12), т.к. эти выемки способствуют наилучшему и комфортному прилеганию респираторного узла (1) к лицу пользователя.1. Improving the ergonomic properties of the mask is provided by its distinguishing features and is achieved due to the fact that the total vertical fold (9) in the upper part (2) of the respiratory assembly (1) is formed by the bend of the material layers. It is with this part (2) that the respiratory assembly (1) is in contact with the user's nose. Gently covering the nose and back of the nose with the inflection of the layers of material, in the absence of any seams and scars, the upper part (2) of the claimed device ensures the absence of skin irritation and improves the comfort of using the mask, i.e. its ergonomics. It also contributes to the implementation of semicircular recesses (13) on the outer edge of the respiratory assembly (1) between the fixing points of the ear loops (12), because these notches contribute to the best and most comfortable fit of the respiratory assembly (1) to the face of the user.

2. Повышение уровня эффективности, т.е. защитных свойств маски обеспечивается ее отличительными признаками и достигается за счет того, что заявленная конструкция обеспечивает практическое отсутствие подсоса воздуха по краям респираторного узла.Согласно сущности полезной модели, общая вертикальная складка (9) в верхней части (2) респираторного узла (1) образована перегибом слоев материала. В отличие от прототипа, в котором общая складка респираторного узла в верхней своей части образована соединяющим кромки заготовки швом, верхняя часть (2) заявленного устройства мягко и плотно охватывает переносицу и спинку носа, препятствуя подсосу воздуха при вдохе. Достижению технического результата также способствует то, что в процессе эксплуатации, респираторный узел (1) не деформируется и не сминается при вдохе, т.е. на нем не образуются гофры, которые неизбежно деформировали бы его внешнюю кромку, образуя каналы подсоса. Это обусловлено тем, что общая складка (9) в нижней части (4) респираторного узла (1) образована двумя зеркально симметричными соединенными между собою округлыми кромками (10) нижней части заготовки. Округлые кромки формируют округлую форму общей складки (9) в нижней части (4) респираторного узла (1). В развернутом состоянии респираторного узла (1), округлая форма складки (9) в нижней части (4) респираторного узла (1) является наиболее предпочтительной, т.к. располагается на лице напротив зоны наибольшего разряжения при вдохе и обладает при этом наибольшей жесткостью на смятие и наименьшей склонностью к гофрообразованию, по сравнению с любой другой формой. Этот эффект особенно выражен в том случае, если общая складка (9) в нижней части (4) респираторного узла (1) бесступенчато сопряжена со своей средней частью, образованной соединенными между собою двумя зеркально симметричными кромками (11) средней части заготовки. Достижению технического результата также способствует правильное, неизменное расположение маски на лице, что обеспечивается полукруглыми выемками (13) на внешней кромке респираторного узла (1), выполненными между точками закрепления заушных петель (12). При наличии выемок (13), заушные петли (12) имеют минимальную длину и обеспечивают наилучшую фиксацию и плотное прилегание респираторного узла (1) к лицу пользователя. Достижению технического результата также способствует то, что респираторный узел (1) снабжен швом (8), выполненным по всему его периметру, что предотвращает подсос воздуха из окружающей среды в его межслойное пространство. Достижению технического результата способствует так же снабжение маски носовым фиксатором (14), который также обеспечивает правильное, неизменное расположение маски на лице.2. Increasing the level of efficiency, ie the protective properties of the mask is ensured by its distinctive features and is achieved due to the fact that the claimed design ensures the practical absence of air leaks at the edges of the respiratory node. According to the essence of the utility model, the total vertical fold (9) in the upper part (2) of the respiratory node (1) is formed by an inflection layers of material. Unlike the prototype, in which the overall fold of the respiratory assembly in its upper part is formed by a suture connecting the edges of the workpiece, the upper part (2) of the claimed device gently and tightly covers the nose and back of the nose, preventing air suction during inhalation. The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that during operation, the respiratory unit (1) does not deform and does not crumple when inhaled, i.e. corrugations are not formed on it, which would inevitably deform its outer edge, forming suction channels. This is due to the fact that the common fold (9) in the lower part (4) of the respiratory assembly (1) is formed by two mirror-symmetric rounded edges (10) of the lower part of the workpiece connected to each other. The rounded edges form the rounded shape of the common fold (9) in the lower part (4) of the respiratory assembly (1). In the expanded state of the respiratory node (1), the round shape of the fold (9) in the lower part (4) of the respiratory node (1) is most preferable, because it is located on the face opposite the zone of greatest discharge during inspiration and at the same time it has the greatest stiffness for crushing and the least tendency to corrugation, in comparison with any other form. This effect is especially pronounced if the common fold (9) in the lower part (4) of the respiratory assembly (1) is steplessly mated to its middle part, formed by two mirror-symmetric edges (11) connected to each other by the middle part of the workpiece. The achievement of the technical result is also facilitated by the correct, unchanged location of the mask on the face, which is ensured by semicircular recesses (13) on the outer edge of the respiratory assembly (1), made between the fixing points of the behind-the-ear loops (12). In the presence of recesses (13), the behind-the-ear loops (12) have a minimum length and provide the best fixation and tight fit of the respiratory unit (1) to the user's face. The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that the respiratory assembly (1) is provided with a seam (8) made along its entire perimeter, which prevents air from entering the environment into its interlayer space. The achievement of the technical result is also facilitated by the supply of the mask with a nasal retainer (14), which also ensures the correct, unchanged location of the mask on the face.

Заявленная 3D-маска медицинская защитная может быть изготовлена промышленным способом из известных материалов с применением известного в мировой практике высокопроизводительного автоматизированного технологического оборудования.The claimed 3D medical protective mask can be manufactured industrially from known materials using high-performance automated technological equipment known in the world.

Список использованных источниковList of sources used

1. патент RU 2198718 опубл. 20.02.2003 г.1. Patent RU 2198718 publ. 02/20/2003 g.

2. патент RU 2130521 опубл. 20.05.1999 г.2. Patent RU 2130521 publ. 05/20/1999

3. А.В. Смирнов и др. «Структурные и электретные свойства полипропилена с различным содержанием аморфного диоксида кремния», которая опубликована в журнале «Наносистемы: физика, химия, математика» 2012, 3 (2), С. 65-72.3. A.V. Smirnov et al. “Structural and Electret Properties of Polypropylene with Different Amorphous Silicon Dioxide Content”, which was published in the journal Nanosystems: Physics, Chemistry, and Mathematics 2012, 3 (2), pp. 65-72.

4. Темнова Д.Э и Фомичёвой Е.Е. «Влияние дисперсного наполнителя на основе алюминия на электретные свойства полипропилена», которая опубликована в журнале «Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена», выпуск №95 / 2009 с. 32-344. Temnova D.E. and Fomicheva E.E. “The effect of dispersed filler based on aluminum on the electret properties of polypropylene”, which is published in the journal “Izvestia Russian State Pedagogical University named after A.I. Herzen ”, issue No. 95/2009 with. 32-34

5. патент US 5025052 опубл. 18.06.1991 г.5. patent US 5025052 publ. 06/18/1991 g.

6. патент US 5099026 опубл. 25.10. 2001 г.6. patent US 5099026 publ. 10/25. 2001 year

7. патент US 5411576 опубл. 02.05.1995 г.7. patent US 5411576 publ. 05/02/1995 g.

8. патент US 5472481 опубл. 05.12.1995 г.8. patent US 5472481 publ. 12/05/1995 g.

9. патент US 6398847 опубл. 04.06.2002 г.9. patent US 6398847 publ. June 4, 2002

10. патент US 6409806 опубл. 25.06.2002 г.10. patent US 6409806 publ. 06/25/2002

11. патент US 6432175 опубл. 13.08.2002 г.11. patent US 6432175 publ. 08/13/2002

12. патент US 6562112 опубл. 13.05.2003 г.12. patent US 6562112 publ. May 13, 2003

Claims

1. A 3D medical protective mask, the respiratory assembly of which is made without corrugations, from one multilayer flat blank, the material for which is a non-woven synthetic filter material, consists of mirror-symmetric upper, middle and lower parts, separated from each other by seam lines fastening between layers of material, the respiratory unit is equipped with a vertical fold dividing it in half along all three parts with a common fold and made with the possibility of folding it along a specified fold into a flat bag and with the possibility of unfolding pushing it into an open convex configuration, equipped with a means of attaching it to the face, characterized in that the common vertical fold in the upper part of the respiratory assembly is formed by bending of the layers of material, and the common fold in the lower part is formed by two mirror-symmetrical rounded edges of the lower part of the workpiece and steplessly interfaced with its middle part, which is formed by interconnected two mirror-symmetric edges of the middle part of the workpiece.

2. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that the outer layer of the respiratory assembly, intended for contact with the surrounding space, as well as the inner layer, intended for contact with the face, are made of polypropylene-based spunbond material, and the middle layers are made of polypropylene-based meltblown material.

3. The 3D medical protective mask according to claim 2, characterized in that a component of a meltblown type material has been added to increase its electret properties of the additive.

4. The 3D medical protective mask according to claim 2 or 3, characterized in that the middle layers of the respiratory assembly are electrified.

5. The 3D medical protective mask according to claim 4, characterized in that the respiratory unit contains one middle layer.

6. The 3D medical protective mask according to claim 4, characterized in that each middle layer is electrified with polarization, the vector of which is perpendicular to the surface of the layer.

7. The 3D medical protective mask according to claim 6, characterized in that the middle layers of the respiratory assembly face one another with surfaces that are electrified by unlike charges.

8. The 3D medical protective mask according to claim 7, characterized in that the respiratory unit contains two middle layers.

9. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that all layers of the respiratory assembly are interconnected by means of seams made by ultrasonic welding.

10. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that the respiratory assembly is additionally equipped with a seam made along its perimeter at a distance of 2-4 mm from its outer edges.

11. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that its geometric dimensions and the shape of the outer edges of the respiratory assembly are made taking into account age-related anthropometric parameters of the human face.

12. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that the means for attaching the mask to the face are made of soft flat woven polyester or polypropylene gum in the form of a hollow cord from 4 to 8 mm wide.

13. The 3D medical protective mask according to claim 12, characterized in that the means for attaching the mask to the face are made in the form of behind-the-ear loops of elastic material fixed to the edges of the mask by ultrasonic welding.

14. 3D medical protective mask according to claim 13, characterized in that in the edges of the respiratory node between the points of attachment of the behind-the-ear loops, semicircular recesses are made.

15. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that it is equipped with a nasal retainer

16. The 3D medical protective mask according to claim 15, characterized in that the nasal retainer located in the upper part of the respiratory assembly symmetrically on both sides of the vertical fold and perpendicular to it is made as a single-element and consists of one piece of a two-wire clip tape with a width of 3 to 5 mm with a wire thickness of 0.3 to 0.8 mm or from a single strip of aluminum foil with a thickness of 0.3 to 0.8 mm and a width of 3 to 5 mm.

17. The 3D medical protective mask according to claim 1, characterized in that its respiratory assembly is provided with a gas-tight film overlay, which is located symmetrically on the outside with respect to the common fold in the upper part of the respiratory assembly, adjacent to its upper edge and partially overlapping the indicated upper part.