WO2022008072A1 - Face mask - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a face mask for the nose and mouth to protect against the growth and spread of unpleasant odours, bacterias, viruses and mould. The mask consists of two layers. The material is woven from Giza cotton and the fibres of the Giza cotton are coated with an antibacterial polyethyelene styrene compound.

Description

Gesichtsmaske face mask
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gesichtsmaske für Nase und Mund. Durch die WO 2020/049419A1 ist eine Gesichtsmaske für Nase und Mund bekannt, die mit einer Filterstruktur zur Bildung einer Filterfunktion ausgerüstet ist, bei der eine Gürtelschnalle für die Filterstruktur am Körper eines Benutzers vorgesehen ist. Die Gürtelschnalle weist dabei eine mit dem Benutzerkörper verbundene Filterstruktur und Öffnungen auf beiden Seiten der Filterstruktur auf. Ferner ist ein Befestigungselement vorgesehen, das mit einer Seite an der Seitenwand der Öffnung angelenkt ist und den Gürtel ergreift. Der Gürtel ist dabei zwischen der Seitenfläche des Befestigungselements und einer Seitenwand der Öffnung derart eingefügt, dass zumindest ein Teil einer Außenfläche des Befestigungselements umgeben wird und sich gleitend in einer Richtung oder in beiden Richtungen in der Gürtelschnalle selektiv bewegt gemäß der Umgebungsform des Befestigungselements. Die Gesichtsmaske besteht aus mehreren zusammengeschweißten Bereichen, wie dem Masken-, Nasen-, Mund- und Kinnbereich, von denen einige verstärkt sind. The present invention relates to a face mask for the nose and mouth. A face mask for the nose and mouth is known from WO 2020/049419A1, which is equipped with a filter structure to form a filter function, in which a belt buckle is provided for the filter structure on a user's body. The belt buckle has a filter structure connected to the user's body and openings on both sides of the filter structure. A fastener is also provided which is hinged at one end to the side wall of the opening and grips the belt. The belt is inserted between the side surface of the fastener and a side wall of the opening such that at least a part of an outer surface of the fastener is surrounded and slidably moves in one direction or both directions in the belt buckle selectively according to the surrounding shape of the fastener. The face mask is there made up of several areas welded together, such as the mask, nose, mouth and chin area, some of which are reinforced.
Diese bekannte Gesichtsmaske ist kompliziert aufgebaut und in der Herstellung teuer. This known face mask has a complicated structure and is expensive to manufacture.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfacher herstellbare Gesichtsmaske zu schaffen, die einen langdauernden und hochgradig bakteriellen Schutz bietet. The object of the invention is to create a face mask that is easier to manufacture and offers long-lasting and high-grade bacterial protection.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach sind die Fasern der Maske mit einer Polymerbeschichtung, insbesondere mit/aus Polyethylenstyrol, mit integriertem Silber und/oder kovalent und/oder ionisch gebundenen Silberionen und /oder Silan-Ammoniumverbindungen versehen, und/oder die Maske ist zweilagig aus Baumwolle, bevorzugt (Bio-)-(Gizeh)-Baumwolle, ausgeführt. This object is achieved with the features of claim 1. According to this, the fibers of the mask are provided with a polymer coating, in particular with/made of polyethylene styrene, with integrated silver and/or covalently and/or ionically bonded silver ions and/or silane-ammonium compounds, and/or the mask is made of two layers of cotton, preferably (Bio -)-(Gizeh)-Cotton, executed.
Die antibakterielle Wirkung des Polymers kann auch durch Silberphosphatglas, Silbernitrat oder Silberchlorid auf Titandioxid erzeugt werden. The antibacterial effect of the polymer can also be produced by silver phosphate glass, silver nitrate or silver chloride on titanium dioxide.
Das oben genannte Polymer kann auch als eigenständige Faser in das Gewebe der Maske eingewebt sein. Zweckmäßigerweise kann es vorgesehen sein, dass die Gesichtsmaske wiederverwendbar, insbesondere abwaschbar ist. Dies kann insbesondere dem verwendeten Material geschuldet sein. The above polymer can also be woven into the fabric of the mask as a separate fiber. It can expediently be provided that the face mask is reusable, in particular washable. This can be due in particular to the material used.
Bevorzugt ist die Maske zweilagig ausgebildet, wobei eine äußere Lage in voranstehender Weise behandelt oder veredelt sein kann und eine innere Lage frei von Be- Schichtungen oder antibakteriellen Fasern vorliegen kann. Dies kann besonders bei der erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Baumwolle den hohen Tragekomfort unterstützen. Grundsätzlich kann auch auf einer solchen äußeren Beschichtung direkt eine Silberschicht aufgedampft sein. The mask is preferably designed in two layers, with an outer layer being able to be treated or finished in the above manner and an inner layer being free of coatings or antibacterial fibers. This can support the high wearing comfort particularly in the case of the cotton preferably used according to the invention. In principle, a silver layer can also be vapour-deposited directly on such an outer coating.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung beträgt die Stärke der Baumwollfa- ser weniger als 3 Mikrometer. According to a further embodiment of the invention, the thickness of the cotton fiber is less than 3 microns.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Material eine dicht gewebte Leinwand mit einem Gewicht von 140 g/m2. According to a further embodiment of the invention, the material is a tightly woven canvas with a weight of 140 g/m 2 .
Die Erfindung wird nun anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the figure.
Die Figur zeigt eine Gesichtsmaske 1 in Draufsicht. Das Tuch der Maske ist zweilagig ausgeführt. Die beiden Lagen 2, 3 bestehen aus ägyptischer Bio-Gizeh- Baumwolle, der besten Baumwolle der Welt. Das Garn hat lange, sehr feine, aber dennoch haltbare Fasern mit einer Stärke von weniger als 3 Mikrometern. Das macht die Maske sehr angenehm für den Hautkontakt. Sie ermöglicht ein angenehmes Atmen auch während mehrerer Betriebsstunden. Das Material ist nicht reizend und geruchslos. Es ist nicht gesundheitsschädlich und entspricht der Norm STN 80 0055, 2004 sowie der Verordnung EP und dem RAT (EU) Nr.1907/2006 (REACH). The figure shows a face mask 1 in plan view. The cloth of the mask is made of two layers. The two layers 2, 3 are made from Egyptian organic Gizeh cotton, the best cotton in the world. The yarn has long, very fine yet durable fibers with a thickness of less than 3 microns. This makes the mask very comfortable for skin contact. It enables comfortable breathing even during several hours of operation. The material is non-irritating and odorless. It is not harmful to health and complies with the STN 80 0055, 2004 standard and with the EP and RAT (EU) No.1907/2006 (REACH) regulations.
Ein zuverlässiger antibakterieller Schutz wird durch die Anwendung der Polymerbeschichtung gewährleistet. Die direkte Imprägnierung dieser Polymerverbindung mit gebundenen Silberionen in das Gewebe schafft eine sichere bakteriostatische Barriere gegen eine große Anzahl grampositiver und gramnegativer Bakterien, verschiede- ne Schimmelpilze und Hefen. Die Polymerbeschichtung wirkt auf die Bakterienzellmembran selbst, wodurch die Funktion des Mikroorganismus gehemmt wird. Gleichzeitig wird die Geruchsentwicklung durch Bakterien wirksam reduziert. Bei den Silberionen kann es sich vorzugsweise nach der Erfindung um komplexstabilisierte Ionen handeln. Diese Komplexe können bevorzugt anionisch ausgeprägt sein, beispiels- weise mindestens eine Ammoniumverbindung und/oder Phosphoniumverbindung (oder eine entsprechende funktionelle Gruppe) aufweisen. Durch Ihre Aufnahme als (komplexstabilisierte) Silberionen in einer Polymermatrix kann die antibakterielle/antivirale Beschichtung frei von (Nano-)partikeln zur Verfügung gestellt werden. Weiterhin beugt die Polymermatrix einem Abrieb von Partikeln von der Maske vor. Vorzugsweise ist die Polymermatrix fest mit dem Textil der Maske verbunden. Besonders bevorzugt ist der Silberionenkomplex mit der Polymermatrix dauerhaft (waschecht) verbunden. Reliable antibacterial protection is provided by the use of polymer coating. The direct impregnation of this polymer compound with bound silver ions into the fabric creates a secure bacteriostatic barrier against a large number of gram-positive and gram-negative bacteria, various molds and yeasts. The polymer coating acts on the bacterial cell membrane itself, inhibiting the function of the microorganism. At the same time, the development of odors caused by bacteria is effectively reduced. According to the invention, the silver ions can preferably be complex-stabilized ions. These complexes can preferably be anionic, for example at least one ammonium compound and/or phosphonium compound (or a corresponding functional group). By incorporating them as (complex-stabilised) silver ions in a polymer matrix, the antibacterial/antiviral coating can be made available free of (nano)particles. Furthermore, the polymer matrix prevents abrasion of particles from the mask. The polymer matrix is preferably firmly connected to the textile of the mask. The silver ion complex is particularly preferably permanently (washfast) connected to the polymer matrix.
Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass mindestens die einzelnen Fasern mindestens einer der Lagen mit einer hydrophoben Oberflächenbeschichtung der Gewebe- oder Vliesfasern gebildet sind, welche eine Plasmabeschichtung der Fasern ist. According to a development of the invention, it is particularly preferred that at least the individual fibers of at least one of the layers are formed with a hydrophobic surface coating of the woven or nonwoven fibers, which is a plasma coating of the fibers.
Die Plasmabeschichtung kann auf den einzelnen Fasern lagern, also einer Gewebeschicht, aufgetragen sein und der Faseroberfläche eine hydrophobe Eigenschaft verleihen. Hierbei bleibt eine Porenstruktur der Lage erhalten. The plasma coating can be applied to the individual fibers, i.e. a layer of fabric, and give the fiber surface a hydrophobic property. A pore structure of the layer is retained here.
Die hydrophobe Eigenschaft trägt trotz der Porenstruktur der Gewebelage zu einer Wasserundurchlässigkeit bei (min. 5 m Wassersäule bei 20°C), wobei eine Durchlässigkeit von Wasserdampf und auch von Luft von min 5 L/m2*s ermöglicht ist. Dies kann insbesondere beim Niesen einer Verteilung von Tröpfchen in die Umgebungs- luft Vorbeugen und auch das Inhalieren von Aerosolen verringern oder verhindern.Despite the pore structure of the fabric layer, the hydrophobic property contributes to impermeability to water (min. 5 m water column at 20°C), with a permeability of water vapor and air of at least 5 L/m 2 *s being possible. In particular when sneezing, this can prevent droplets from being distributed into the ambient air and also reduce or prevent the inhalation of aerosols.
Als Druck von 1 m Wassersäule wird derjenige Druck definiert, der dem hydrostatischen Druck in 1 m Wassertiefe entspricht. The pressure of 1 m water column is defined as the pressure that corresponds to the hydrostatic pressure at a water depth of 1 m.
Die bestimmte Luftdurchlässigkeit des hydrophob-beschichteten Vlieses beruht auf einer Differenzdruckmessung bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 %.The determined air permeability of the hydrophobically coated fleece is based on a differential pressure measurement at 20°C and a relative humidity of 65%.
Die Plasmabeschichtung kann insbesondere ein quervernetztes Plasmapolymer sein und nach dem PECVD-Verfahren (plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung) aufgetragen sein. Die Plasmabeschichtung kann den voranstehend ge- nannten Komplexbildner und/oder die Silberionen aufweisen. Der Komplexbildner und/oder die Silberionen können jedoch auch separat auf der Gewebelage aufgetragen sein. In particular, the plasma coating can be a cross-linked plasma polymer and can be applied using the PECVD method (plasma-enhanced chemical vapor deposition). The plasma coating can mentioned complexing agents and/or which have silver ions. However, the complexing agent and/or the silver ions can also be applied separately to the fabric layer.
Die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) ist ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen, bei dem die chemische Abscheidung eines Beschichtungssubstrats durch ein Plasma unterstützt wird. Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is a surface coating process in which the chemical deposition of a coating substrate is assisted by a plasma.
Somit kann eine Oberflächenbeschichtung bereitgestellt werden, die eine stark vernetzte Polymerstruktur bereitstellt, aber die Poren des Gewebes nicht verschließt.Thus, a surface coating can be provided that provides a highly crosslinked polymer structure but does not occlude the pores of the fabric.
Das Material, aus welchem eine Plasmabeschichtung herstellbar ist, kann beispielsweise ein einfach oder mehrfach ungesättigter Ether, ein Alken, ein Alkin, ein Flu- oracrylat, ein Siloxan, ein Sulfonamid, Thioaldehyd, Acrylat, Sulfon, Thioketon oder eine Mischung der vorgenannten Substanzen sein. Je nach verwendetem Beschichtungsmaterial wird die Beschichtung des Vlieses dann hydrophobe (oleophile) oder hydrophile Eigenschaften aufweisen. The material from which a plasma coating can be produced can be, for example, a monounsaturated or polyunsaturated ether, an alkene, an alkyne, a fluoroacrylate, a siloxane, a sulfonamide, thioaldehyde, acrylate, sulfone, thioketone or a mixture of the aforementioned substances . Depending on the coating material used, the coating of the fleece will then have hydrophobic (oleophilic) or hydrophilic properties.
Die Schutzmaßnahmen gemäß der Erfindung sind für wiederholte Langzeitanwen- düng ohne Verlust der antibakteriellen Wirkung konzipiert. Das Material ist auch bei regelmäßiger Pflege beständig gegen Dehnung. Die Maske wird je nach Schleierart mit Gummibändern 4, 5 oder Baumwollschnüren am Gesicht befestigt. The protective measures according to the invention are designed for repeated long-term use without loss of the antibacterial effect. The material is resistant to stretching even with regular care. Depending on the type of veil, the mask is attached to the face with rubber bands 4, 5 or cotton cords.
Das Material ist umweltfreundlich, hat eine hohe Festigkeit, eine hohe Dehnungsbeständigkeit und ist waschbar bei Temperaturen zwischen 60 und 95°C (je nach Art des Abdecktuchs). The material is environmentally friendly, has high strength, high resistance to stretching and is washable at temperatures between 60 and 95°C (depending on the type of drape).
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend weiter anhand der Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The present invention is further explained below with reference to the drawings of preferred embodiments. In the drawings show:
Figur 1 mehrere Ansichten einer einfach faltbaren Maske FIG. 1 shows several views of an easily foldable mask
Figur 2 mehrere Ansichten in einer mehrfach faltbaren Maske FIG. 2 several views of a mask that can be folded several times
Die Figuren 1a bis 1c zeigen eine Gesichtsmaske 10 mit einem Filterelement 11 und eine Halterung 12. Die Halterung 12 kann in Form einer bevorzugten elastischen Schlaufe, insbesondere in einem seitlichen Endbereich des Filterelements 11 , angeordnet sein. Die Halterung 12 kann mittels Vernähen, Verschweißen oder anderen bekannten Techniken zur Befestigung an dem Filterelement angeordnet sein. Das Filterelement ist bevorzugt aus einer Baumwolle, insbesondere Gizeh-Baumwolle, gebildet. Die Maske ist dabei bevorzugt spiegelsymmetrisch aufgebaut und kann dadurch in einfacher Weise durch Übereinanderlegen zweier identischer oder beinahe identischer geometrischer Formen gebildet werden, wobei jeweils eine Seite der spiegelsymmetrischen Formen eine Gesichtshälfte oder einen oberen beziehungsweise unteren Bereich des Gesichts zwischen vorzugsweise Kinn und Nase abdeckt. Die beiden Formen können durch eine entsprechende Naht (Nähnaht oder Schweißnaht) verbunden sein. Durch die spiegelsymmetrische Form kann bereits eine besonders gute Anpassung an Nasen- und Kinnbereich erfolgen, ohne eine besondere Formgebung in diesen Bereichen berücksichtigen zu müssen. Besonders bevorzugt weist eine solche Maskenhälfte eine trapezförmige Grundform auf. Das Trapez kann im Bereich der Grundlinie, also entlang der längsten Seite, und/oder im Bereich der Schenkel jeweils eine konvexe oder konkave Form aufweisen. FIGS. 1a to 1c show a face mask 10 with a filter element 11 and a holder 12. The holder 12 can be arranged in the form of a preferred elastic loop, in particular in a lateral end region of the filter element 11. The retainer 12 may be arranged for attachment to the filter element by sewing, welding or other known techniques. The filter element is preferably made of cotton, in particular Gizeh cotton. The mask is preferably mirror-symmetrical and can therefore be formed in a simple manner by superimposing two identical or almost identical geometric shapes, with one side of the mirror-symmetrical shapes covering one half of the face or an upper or lower area of the face between preferably the chin and nose. The two forms can be connected by a corresponding seam (stitched seam or welded seam). Due to the mirror-symmetrical shape, a particularly good adaptation to the nose and chin area can already take place without having to consider a special shape in these areas. Such a mask half particularly preferably has a trapezoidal basic shape. The trapezoid can have a convex or concave shape in the area of the base line, ie along the longest side, and/or in the area of the legs.
Besonders bevorzugt weist die Grundlinie 14 eine konvexe Grundform auf, ist also gegenüber der Seite der Maskenhälfte, an welcher die Halterung 12 befestigt ist, nach außen gewölbt, sodass die Grundlinie einen Teil einer Kreisform beschreibt, in deren Innerem bevorzugt die Halterung 12 oder ein Teil der Maske angeordnet sein kann. Die beiden Schenkel 15, 16 des Trapezes der Maskenhälfte können auch geometrisch unterschiedlich ausgebildet sein, wobei auch nur eine der beiden Schenkel eine konkave Form aufweisen kann. The base line 14 particularly preferably has a convex basic shape, i.e. it is curved outwards opposite the side of the mask half to which the holder 12 is attached, so that the base line describes part of a circular shape, in the interior of which the holder 12 or a part is preferred the mask can be arranged. The two legs 15, 16 of the trapezoid of the half-mask can also be formed differently in terms of geometry, it also being possible for only one of the two legs to have a concave shape.
Die Figuren 2a bis 2c zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nach welcher die Gesichtsmaske durch eine Falttechnik bereitgestellt sein kann. Durch das Bereitstellen von einfachen Schichten 21 und beispielsweise durch Rückfalten erzeugten Überlagerungen 22 kann eine sich besonders flexibel an die Gesichtsform anpassende Maskengeometrie bereitgestellt werden, wobei die gefalteten Bereiche 22 ausgebildet sein können, sich an besonders hervorstehende Gesichtspartien, wie beispielsweise die Nase, durch Entfalten der überlagerten Bereiche anzupassen. Entlang der Längsachse der Faltungsrichtung können die Halteelemente 23 zur Befestigung beispielsweise hinter den Ohren angeordnet sein. Durch die Falttechnik nach Figur 2 kann eine besonders weitläufige Anpassung an viele unterschiedliche Gesichtsformen bereitgestellt sein. Figures 2a to 2c show a further embodiment of the present invention, according to which the face mask can be provided by a folding technique. By providing simple layers 21 and overlays 22 created, for example, by folding back, a mask geometry that adapts particularly flexibly to the shape of the face can be provided, wherein the folded areas 22 can be designed to adapt to particularly protruding parts of the face, such as the nose, by unfolding the adjust superimposed areas. The holding elements 23 can be arranged along the longitudinal axis of the folding direction for attachment, for example behind the ears. The folding technique according to FIG. 2 allows a particularly extensive adaptation to many different face shapes.

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1 . Gesichtsmaske (1) für Nase und Mund zum Schutz gegen Wachstum und Ausbreitung von unangenehmen Gerüchen, Bakterien, Viren und Schimmel, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (1) zweilagig (2, 3) ausgeführt ist, dass das Material zumindest einer Lage aus Gizeh-Baumwolle gewebt ist und dass die Fasen zumindest einer der Schichten mit einer antibakteriellen Polyethylenstyrolverbindung beschichtet sind. 1 . Face mask (1) for the nose and mouth to protect against the growth and spread of unpleasant odours, bacteria, viruses and mold, characterized in that the mask (1) is made in two layers (2, 3), that the material of at least one layer consists of Gizeh - cotton is woven and that the fibers of at least one of the layers are coated with an antibacterial polyethylene styrene compound.
2. Gesichtsmaske nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Baumwollfasern geringer als 3 Mikrometer ist. 2. Face mask according to claim 1, characterized in that the thickness of the cotton fibers is less than 3 micrometers.
3. Gesichtsmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material eine dicht gewebte Leinwand mit einem Gewicht von weniger als 170 g/m2 ist. 3. Face mask according to claim 1 or 2, characterized in that the material is a tightly woven canvas with a weight of less than 170 g/m 2 .
4. Gesichtsmaske nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Polystyrol Silber aufweist. 4. Face mask according to claim 1 to 3, characterized in that the polystyrene contains silver.
5. Gesichtsmaske nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polystyrol kovalent gebundene Silberionen aufweist. 5. Face mask according to claim 1 to 4, characterized in that the polystyrene has covalently bonded silver ions.
6. Gesichtsmaske nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polystyrol ionisch gebundene Silberionen aufweist. 6. Face mask according to claim 1 to 5, characterized in that the polystyrene has ionically bound silver ions.
7. Gesichtsmaske nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polystyrol Silan-Ammoniumverbindungen aufweist. 7. Face mask according to claim 1 to 6, characterized in that the polystyrene has silane ammonium compounds.
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Citations (3)

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