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具有对称标记的平平折过滤式面罩呼吸器

申请号 CN201710056235.6 申请日 2010-09-20 公开(公告)号 CN107048530A 公开(公告)日 2017-08-18
申请人 3M创新有限公司; 发明人 迪安·R·达菲;
摘要 本 发明 公开一种 水 平平折过滤式面罩呼吸器,包括:带具;面罩主体,其包括前表面、第一周边和纵向轴线;鼻夹,其对中地固定在所述面罩主体上并且与所述面罩主体的第一周边相邻;以及标记,其包括 热压 印标志,在所述鼻夹 变形 之前,所述标记在所述面罩主体的纵向轴线上与所述鼻夹相邻地在所述面罩主体的前表面上是可见的,所述标记指示所述鼻夹的对称的纵向轴线。
权利要求

1.一种平平折过滤式面罩呼吸器,包括:
带具;
面罩主体,其包括前表面、第一周边和纵向轴线;
鼻夹,其对中地固定在所述面罩主体上并且与所述面罩主体的第一周边相邻;以及标记,其包括热压印标志,在所述鼻夹变形之前,所述标记在所述面罩主体的纵向轴线上与所述鼻夹相邻地在所述面罩主体的前表面上是可见的,所述标记指示所述鼻夹的对称的纵向轴线。
2.根据权利要求1所述的水平平折过滤式面罩呼吸器,其中,
所述标记还包括在跨过所述纵向轴线的其它带标志区域中的间隙。
3.根据权利要求1所述的水平平折过滤式面罩呼吸器,其中,
当从上往下看时,所述标记是线型的。
4.根据权利要求1所述的水平平折过滤式面罩呼吸器,其中,
所述面罩主体还包括上部和下部,所述上部和所述下部被分界线分开,所述分界线在所述面罩主体的中部横向延伸,所述鼻夹设置在所述面罩主体的所述上部上。
5.根据权利要求4所述的水平平折过滤式面罩呼吸器,还包括:
过滤结构,其包括内覆盖纤维网、外覆盖纤维网和过滤层。
6.根据权利要求5所述的水平平折过滤式面罩呼吸器,其中,
所述鼻夹设置在所述外覆盖纤维网的外表面上。
7.根据权利要求5所述的水平平折过滤式面罩呼吸器,其中,
所述鼻夹设置在所述外覆盖纤维网之下。

说明书全文

具有对称标记的平平折过滤式面罩呼吸器

[0001] 本申请是2010年9月20日提交、发明名称为“具有对称标记的水平平折过滤式面罩呼吸器”、申请号为201010290479.9的发明专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及具有标记的水平平折过滤式面罩呼吸器,该标记让使用者知道可弯曲鼻夹的对称轴线。

背景技术

[0003] 呼吸器通常佩戴在人们的呼吸通道的上方,用于两个常见用途中的至少一个:(1)防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸道;(2)保护其它人或物使其不暴露于由佩戴者呼出的病原体和其它污染物。在第一种情况下,在空气中含有对佩戴者有害的粒子的环境中佩戴呼吸器,例如在汽车车身修理店中。在第二种情况下,在对其它人或物而言存在污染险的环境中佩戴呼吸器,例如在手术室洁净室中。
[0004] 已设计出多种呼吸器来满足这些用途中的任一者(或两者)的需要。某些呼吸器被归类为“过滤式面罩”,因为面罩主体本身用作过滤机构。不同于与可附接的滤筒(参见例如授予Yuschak等人的美国再审专利39,493)或嵌件成型滤芯(参见例如授予Braun的美国专利4,790,306)相结合地使用橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器,过滤式面罩呼吸器设计为使过滤介质覆盖整个面罩主体的很大一部分,因而没必要安装或更换滤筒。这些过滤式面罩呼吸器常常具有下列两种构造之一:模制的呼吸器和平折呼吸器。
[0005] 模制的过滤式面罩呼吸器通常包含热粘结纤维非织造纤维网(web)或透孔塑料网,以便向面罩主体提供杯形构造。模制的呼吸器在使用和储存期间往往会保持相同的形状。公开模制的过滤式面罩呼吸器的专利实例包括以下美国专利:7,131,442(授予Kronzer等人)、6,923,182和6,041,782(授予Angadjivand等人)、4,850,347(授予Skov)、4,807,619(授予Dyrud等人)、4,536,440(授予Berg)以及Des.285,374(授予Huber等人)。
[0006] 顾名思义,平折呼吸器可折叠成扁平状以用于运输和储存。该呼吸器在使用时也可展开成杯形构造。
[0007] 模制的呼吸器在折叠成扁平状以用于储存时具有两种一般取向。在一种构造中(有时候称为“水平”平折面罩),面罩主体被横向折叠从而具有上部和下部。第二类面罩称为“竖直”平折面罩,因为当以站立姿态从前方看面罩时主折叠线为竖直取向的。竖直折叠面罩具有位于竖直折叠线的相对两侧的左部和右部。
[0008] 在水平和竖直平折过滤式面罩呼吸器中都经常使用鼻夹来实现与佩戴者鼻部的紧密贴合。传统的鼻夹通常采用可延展的线状极软带的形式,参见例如美国专利No.5,558,089、5,307,796、4,600,002和3,603,315,另外参见英国专利申请GB2,103,491A。在使用中,鼻夹通常在中央处弯曲最大,也就是说,在佩戴者鼻部的鼻梁处弯曲最大。与水平面罩不同,竖直面罩具有在储存中预先折叠成对称V形形状的鼻夹。因此,当使用前展开竖直面罩时,鼻夹同时展开并且有助于使面罩成为对称杯形构造以便于佩戴。该构造使得竖直面罩易于佩戴和调节以便于正确装备。相比之下,因为水平面罩在储存条件下在面罩主体上呈现基本上扁平的构造,所以竖直或纵向的对称轴线不容易识别。与竖直面罩不同,水平面罩不是关于纵向轴线折叠地从厂家到达使用者手中。因此,水平面罩缺少便于使用者迅速识别鼻夹中心线以便进行弯曲的对称标记。在授予Bostock等人的美国专利6,568,392和
6,484,722中示出了水平平折面罩的实例。在授予Chen的美国专利6,394,090中示出了竖直平折面罩的实例。
[0009] 过滤式面罩呼吸器必须能够保持与佩戴者的面部紧密贴合,以实现保护佩戴者和其它人或物免受污染的上述目的之一。在大多数情况下,公知的呼吸器可以在脸颊和颏部上贴合人的脸部轮廓。然而,在鼻部区域轮廓存在更显著的变化,这使得更不容易实现与佩戴者面部的鼻部区域上的紧密贴合。如果不能实现紧密贴合,则空气会在不穿过过滤介质的情况下进入或流出呼吸器的内部。当吸入和呼出的空气没有被过滤时,污染物可能进入佩戴者的呼吸器系统或者别人可能暴露于佩戴者所呼出的污染物。另外,佩戴者的眼镜可能会因为在鼻部区域上方从呼吸器内部漏出的呼出空气而变模糊,从而视线更差。
[0010] 为了使鼻夹良好地贴合在佩戴者鼻部的鼻梁上方,佩戴者应该能够正确地定位鼻夹的中心线或对称线。佩戴者期望弯曲鼻夹的中部从而在戴上面罩之后在佩戴者鼻部的两侧的部分是均等的。除非呼吸器是竖直折叠的面罩,否则呼吸器的佩戴者可能在弯曲鼻夹之前定位鼻夹中心线方面存在困难。一些佩戴者可能不能正确地识别鼻夹的中心线,因此可能在佩戴面罩之前进行不对称的弯曲。尽管佩戴者可以在戴上面罩主体之后修正这种不对称的弯曲,但是佩戴者必须知道进行这种改变。不必首先进行这种修正当然是有益的。

发明内容

[0011] 本发明提供一种新型的水平平折过滤式面罩呼吸器,所述呼吸器包括带具、面罩主体、鼻夹和标记。所述面罩主体能够折叠成扁平状以用于储存,并且可展开成杯形构造来使用。所述面罩主体包括前表面、第一周边和纵向轴线。所述鼻夹对中地固定在所述面罩主体上并且与所述面罩主体的第一周边相邻。所述标记在所述面罩主体的纵向轴线上与所述鼻夹相邻地在所述面罩主体的前表面上是可见的。所述标记使佩戴者能够识别所述鼻夹的对称的纵向轴线。
[0012] 本发明是有益的,因为其使佩戴者能够预先识别面罩主体上的对称点,从而可以在将水平平折面罩放置在佩戴者的鼻部上之前在鼻夹上设置预弯曲部。当佩戴者知道中心线位于何处时,佩戴者可以在将面罩放在面部上之前正确地设置面罩中的预弯曲部。预弯曲部使得在带子被拉到佩戴者的头部后方时面罩能够正确地放置在佩戴者的鼻部上。然后可以在鼻夹上设置其它的弯曲部,以确保在佩戴者的鼻部上以及面颊与鼻部的交接处实现紧密贴合。使用识别鼻夹中心线的标记可以减少佩戴者不适当地弯曲鼻夹或者需要修正不合适的弯曲部的可能性。
[0013] 术语表
[0014] 下文所述术语具有如下限定的含义:
[0015] “对分”意指划分成两个基本相等的部分;
[0016] “包含”意指其定义如专利术语中的标准那样,是通常与“包括”、“具有”或“含有”同义的开放式术语。虽然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”以及它们的变形为常用的开放式术语,但本发明也可以使用较狭义的术语(例如“大致由…组成”)来适当描述,较狭义的术语为半开放式术语的原因在于它仅排除起到其预期功能方面的那些可能对本发明呼吸器的性能具有有害作用的物或元件;
[0017] “清洁空气”意指已滤除了污染物的一定体积的大气环境空气;
[0018] “污染物”意指颗粒(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或一般来讲不会被视为颗粒但可能悬浮在空气中的其它物质(如有机蒸气等);
[0019] “横跨维度”为当从正面观察呼吸器时,在整个呼吸器上从左到右侧向地延伸的维度;
[0020] “杯形构造”意指能够充分覆盖人的鼻部和口部的任何容器形状;
[0021] “外部气体空间”意指呼出的气体在穿过且超过面罩主体和/或呼气后进入的环境大气空间;
[0022] “过滤式面罩”意指面罩主体本身被设计成过滤穿过它的空气;不存在附接到面罩主体上或模制成面罩主体来实现此目的的可独立识别的滤筒或嵌件成型滤芯;
[0023] “过滤器”或“过滤层”意指一个或多个透气材料层,该层适用于从穿过它的空气流中除去污染物(例如颗粒)的主要用途;
[0024] “过滤介质”意指透气的结构,该结构设计成移除穿过它的空气中的污染物;
[0025] “过滤结构”意指包括过滤介质或过滤层以及期望的其它层的构造;
[0026] “第一侧面”意指位于垂直于横跨维度对分面罩主体的平面一侧的面罩主体区域;
[0027] “带具”意指有助于将面罩主体支承在佩戴者的面部上的结构或部件组合;
[0028] “水平平折过滤式面罩呼吸器”意指如下空气过滤装置,其设计为折叠成扁平状以便于储存而没有关于其纵向轴线的明显折叠线,并且可以被人佩戴以便为佩戴者提供用于呼吸的清洁空气。
[0029] “标记”意指(一个或多个)识别标志、(一个或多个)图案、(一个或多个)图像、(一个或多个)开口、(一个或多个)纹理、或它们的组合。
[0030] “与…一体的”意指同时一起制造,即作为一个部件制成,而不是随后接合在一起的两个独立制造的部件;
[0031] “内部气体空间”意指面罩主体与人面部之间的空间;
[0032] “侧向地”意指当面罩主体处于折叠状态时远离垂直于横跨维度对分面罩主体的平面而延伸;
[0033] “分界线”意指折叠线、接缝、焊线、粘结线、缝线、铰合线和/或其任意组合;
[0034] “纵向轴线”意指垂直于横跨维度对分面罩主体的线。
[0035] “面罩主体”意指透气的结构,其被设计成贴合在人的鼻部和口部上方,并且有助于限定与外部气体空间分离的内部气体空间;
[0036] “鼻夹”意指可弯曲的机械装置,该装置适于在面罩主体上使用,以有助于至少在佩戴者的鼻部周围保持期望的面罩主体构造;
[0037] “周边”意指面罩主体的外边缘,当某人戴上呼吸器时,该外边缘一般将靠近佩戴者的面部进行设置;
[0038] “褶绉”意指设计为在自身上或在自身上往回折叠的部分;
[0039] “聚合物的”和“塑料的”意指主要包含一种或多种聚合物并且也可以包含其它成分的材料;
[0040] “多个”意指两个或更多个;
[0041] “第二侧面”意指位于垂直于横跨维度对分面罩主体的平面一侧的面罩主体区域(第二侧面与第一侧面相对);
[0042] “紧密的贴合性”或“紧密地贴合”意指(在面罩主体和佩戴者的面部之间)提供基本上气密的(或大体上不漏的)贴合;
[0043] “拉袢”意指显示具有用于附接另一个部件的足够表面积的部件;以及[0044] “横向延伸”意指基本上在横跨维度上延伸。附图说明
[0045] 图1为根据本发明的水平平折过滤式面罩呼吸器10被佩戴在人面部上时的前透视图;
[0046] 图2为图1所示呼吸器10在水平平折状态下的俯视图;
[0047] 图3为可以与本发明结合使用的鼻夹30′的俯视图;
[0048] 图4为沿着图2的线4-4截取的面罩主体12的剖视图;以及
[0049] 图5为沿着图4的线5-5截取的过滤结构16的剖视图。

具体实施方式

[0050] 在实施本发明时,提供水平平折过滤式面罩呼吸器,该平折过滤式面罩呼吸器具有视觉的和/或机械的特征(标记),该特征允许使用者容易在可展开的面罩上定位鼻夹的中心线,从而使用者可以在佩戴前使鼻夹“预适形”成大致“v”或“u”形形状。这样使鼻夹预弯曲有助于将面罩主体保持在使面罩更容易佩戴并且对称准确度更高的三维形状。本发明的另一方面是位于鼻夹或面罩主体上的引导平折面罩对称展开的特征。例如,该特征可以是跨过纵向轴线34的有间隙的两个塑料件,从而形成“活动铰链”,如此引导面罩主体12以对称方式展开。另一种可能的方式是鼻夹具有对中地位于鼻夹上的缺口、划痕、线、孔或其它特征,从而鼻夹在该区域变弱化。当展开面罩主体时,鼻夹具有在对中地位于鼻夹上的该弱化区域中折叠的趋势,从而引导面罩主体对称地展开。
[0051] 图1示出在佩戴者的面部处于展开状态的水平平折过滤式面罩呼吸器10的实例。可以根据本发明使用该呼吸器10以向佩戴者提供清洁的呼吸空气。如图所示,过滤式面罩呼吸器10包括面罩主体12和带具14。面罩主体12具有过滤结构16,吸入的空气在进入佩戴者的呼吸系统之前必须透过该结构。过滤结构16移除来自周围环境的污染物,从而佩戴者可以呼吸清洁的空气。面罩主体12包括上部18和下部20。上部18和下部20被分界线22分开。
在该具体实施例中,分界线22可以是在整个面罩主体的中部横向延伸的褶绉或折叠线。面罩主体12也包括具有上区段24a和下区段24b的周边。带具14具有用订书钉固定到拉袢28a的带子26。鼻夹30可以在外表面上或者在覆盖纤维网之下设置在面罩主体12的上部18上。
标记32与鼻夹30相邻地在面罩主体12的前表面上是可见的。
[0052] 图2示出标记32可以位于面罩主体12的纵向轴线34上。标记可以是约1至4毫米(mm)宽并且约2至8毫米(mm)长的印刷线。面罩主体12的与面部接触的周边基本上位于括弧区域36内。面罩主体的周边可以具有将面罩主体12的各个层结合在一起的一系列接合部或焊接部37。面罩主体12还可以包括从面罩主体的第一侧面横向地延伸至第二侧面的褶绉线38。拉袢28a和28b位于面罩主体12的两个侧面上,提供用于在佩戴、调节和摘除期间抓握面罩主体12的表面。可以在各个拉袢上设置类似于指纹的指示器39a、39b,以便清楚地指示使用者可以在何处抓握面罩主体12。抓握指示器的使用在与本申请同日提交的发明名称为“Filtering Face-Piece Respirator Having Grasping Feature Indicia(具有抓握特征标记的过滤式面罩呼吸器)”的美国专利申请No.12/562,273中有进一步的描述。
[0053] 图3示出具有标记的鼻夹30′的实例,该标记作为鼻夹本身的一体部分。鼻夹30′具有切入鼻夹30′的第一边缘42中的小缺口40。如图所示,缺口40类似于“v”字形。当然,缺口可以采用其它构造,例如为u形、矩形或半球形形状。出于制造的目的,每个鼻夹可以具有内凹缺口和对应的外凸缺口。另外,如果鼻夹30′具有足够的厚度,则鼻夹的中部可以借助于在鼻夹30′的对分对称线处压印而成的圆形小开口来识别。当如图3所示标记与鼻夹为一体时,鼻夹优选地设置在过滤结构的最外层上。如果鼻夹能够在覆盖纤维网的足够薄的外层下方被看到的话,鼻夹可以设置在该外层下方,例如如图1和图4所示。除了缺口40之外,可以在鼻夹上设置刻线或其它标记。
[0054] 图4示出可以用于本发明中的水平平折面罩主体12的褶绉构造的实例。如图所示,面罩主体12包括褶绉22和38,上文已参照图1和图2进行了描述。面罩主体12的上部或上面板18还包括褶绉44。面罩主体12的下部或下面板20包括褶绉46、48、50、52和54。面罩主体12的下部20可以包括比上部18更大的过滤介质表面积。面罩主体12还包括沿其周边固定到面罩主体的周边纤维网57。周边纤维网57可以在周边24a、24b处折叠到面罩主体的上方。周边纤维网57也可以是围绕周边24a和24b的边缘折叠并固定的内覆盖纤维网58的延伸。鼻夹30可以居中地设置在面罩主体的上部18上,并且与过滤结构16和周边纤维网57之间的周边相邻。鼻夹30可以由柔性极软金属或塑料制成,并且能够由佩戴者手动调整以贴合佩戴者的鼻部的轮廓。鼻夹可以由铝制成并且可以如图2和3所示为线型,或者当从上往下看时可以具有其它形状,例如授予Castiglione的美国专利5,558,089和Des.412,573中示出的m形鼻夹。在属于Kalatoor的美国专利申请公开2007/0068529A1中描述了塑料鼻夹。如图所示,当面罩主体12处于折叠状态时,上部18看起来如起褶的面板;相似地,当面罩处于折叠后的储存状态时,下部20(图1)看起来如起褶的面板。
[0055] 图5显示过滤结构16可以包括一个或多个纤维材料层,例如内覆盖纤维网58、外覆盖纤维网60和过滤层62。可以提供内覆盖纤维网58和外覆盖纤维网60以保护过滤层62,并且避免过滤层62的纤维变得松散从而进入面罩内部。在使用呼吸器期间,空气在进入面罩内部之前依次穿过层60、62和58。然后,佩戴者可以吸入面罩内部气体空间内的空气。当佩戴者呼气时,空气以相反方向依次穿过层58、62和60。或者,可以在面罩主体上设置呼气阀(未示出),以允许呼出的空气迅速从内部气体空间吹出以进入外部气体空间,而不经过过滤结构16。通常,覆盖纤维网58和60由精选的具有舒适感的非织造材料制成,尤其是在过滤结构与佩戴者的面部接触的一侧具有舒适感。可以结合本发明的支承结构使用的多种过滤层和覆盖纤维网的构造将在下文中更详细地描述。为了提高佩戴者贴合度和舒适度,可将弹性体面密封件固定到过滤结构16的周边。当戴上呼吸器时,此类面部密封件可以径向向内延伸以接触佩戴者的面部。面部密封件的实例在授予Bostock等人的美国专利6,568,392、授予Springett等人的美国专利5,617,849、授予Maryyanek等人的美国专利4,600,002以及授予Yard的加拿大专利1,296,487中有所描述。过滤结构还可以具有与层58、60和62中的至少一者或多者并置(通常与外覆盖纤维网60外表面并置)的结构结网或网片。此类网片的使用在发明名称为“Expandable Face Mask with Reinforcing Netting(具有加固结网的可伸展面罩)”的美国专利申请No.12/338,091(代理人案卷号65000US002)中有所描述。
[0056] 结合本发明使用的水平面罩主体可以采用多种不同的形状和构造。一般来讲,过滤结构的形状和构造对应于面罩主体的大致形状。尽管示出的过滤结构具有包括过滤层和两个覆盖纤维网的多个层,但过滤结构可以只是包括过滤层或过滤层的组合。例如,可在更精选的下游过滤层的上游设置预过滤器。另外,可将吸附性的材料(例如活性炭)设置在具有过滤结构的纤维和/或多个层之间。还可以将单独的颗粒过滤层结合吸附性的层使用,从而实现对颗粒和蒸气两者的过滤。过滤结构可以包括一个或多个有助于提供这种杯形构造的加强层。过滤结构还可具有有助于其结构完整性的一条或多条水平和/或竖直分界线。然而,使用根据本发明的第一凸缘和第二凸缘可能会使此类加强层和分界线的需要成为多余的。
[0057] 本发明的面罩主体中使用的过滤结构可为颗粒捕集型过滤器或气体和蒸气型过滤器的结构。过滤结构也可以是防止液体从过滤层的一侧转移到另一侧的阻挡层,以例如防止液体气溶胶或液体飞溅物(如血液)渗透过滤层。根据应用需求,可以使用多层类似或不类似的过滤介质来构造本发明的过滤结构。可以在本发明的分层面罩主体中有利地使用的过滤器一般来讲处于低压降(例如在13.8厘米/秒的面速度下压降小于约195至295帕斯卡)状态下,以使面罩佩戴者的呼吸工作量最小化。另外,过滤层为柔性的并具有足够的抗剪强度,从而它们在预期的使用条件下一般都会保持其结构。颗粒捕集型过滤器的实例包括一个或多个细小无机纤维(例如玻璃纤维)网或聚合物合成纤维网。合成纤维网可以包括由例如熔吹等工艺制成的驻极体充电的聚合物型微纤维。由已充电的聚丙烯形成的聚烯微纤维尤其为颗粒捕集应用提供实用性。替代的过滤层可以具有用于从呼吸空气中移除危害性或异味气体的吸附剂组分。吸附剂可以包括通过粘接剂、粘结剂或纤维结构界定在过滤层中的粉末或颗粒,参见授予Springett等人的美国专利6,334,671和授予Braun的美国专利3,971,373。吸附剂层可以通过涂覆基底(例如纤维或网状泡沫)来形成,以形成薄的粘附层。吸附剂材料可以包括经过或未经过化学处理的活性炭、多孔化铝-二氧化催化剂基底和氧化铝颗粒。可以适形到多种构造中的吸附性过滤结构的实例在授予Senkus等人的美国专利6,391,429中有所描述。
[0058] 通常对过滤层进行挑选以实现所需的过滤效果。一般来讲,过滤层将从穿过其中的气流中移除高百分比的颗粒和/或其它污染物。对于纤维过滤层而言,根据将要过滤掉的物质种类选择纤维,并且通常对纤维进行选择从而在模制操作中它们不会变得粘合在一起。如所指出的那样,过滤层可以多种形状和形式出现,并且厚度通常为约0.2毫米(mm)至1厘米(cm),更通常为约0.3mm至0.5cm,它可以为大致平面的纤维网,或可以为波纹状从而得到伸展的表面积,例如参见授予Braun等人的美国专利5,804,295和5,656,368。过滤层还可以包括通过粘接剂或任何其它方法接合在一起的多个过滤层。已知的(或后来开发的)用于形成过滤层的大致任何合适的材料都可以用作过滤材料。熔吹纤维网,例如在Wente、Van A.的Superfine Thermoplastic Fibers,48Indus.Engn.Chem.(超细热塑性纤维,第48卷,工业与工程化学),第1342页及后续页等(1956年)中所述,特别是以永久带电(驻极体)的形式存在时是尤其可用的(例如参见授予Kubik等人的美国专利No.4,215,682)。这些熔吹纤维可以是有效纤维直径小于约20微米(μm)的微纤维(称为“吹塑微纤维”,简称BMF),通常为约1至12μm的微纤维。可以根据Davies,C.N.,The Separation Of Airborne Dust Particles,Institution Of Mechanical Engineers,London,Proceedings 1B,1952(Davies,C.N.,空浮尘粒的分离,机械工程师学会(伦敦),论文集1B,1952年)确定有效的纤维直径。特别优选的是包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)及其组合形成的纤维的BMF网。如在van Turnhout的美国再审查专利31,285中教导的带电荷的形成原纤维的膜的纤维也是合适的,以及松香-羊毛纤维网和玻璃纤维网或溶液吹塑网、或静电喷涂纤维网,特别是微薄膜形式的上述网也是合适的。如授予Eitzman等人的美国专利6,824,718、授予Angadjivand等人的美国专利6,783,574、授予Insley等人的美国专利6,743,464、授予Eitzman等人的美国专利6,454,986和6,406,657以及授予Angadjivand等人的美国专利6,375,886和5,496,507所公开的那样,可以让纤维接触水来将电荷赋予纤维。可以如授予Klasse等人的美国专利4,588,537所公开的那样通过电晕充电,或如授予Brown的美国专利
4,798,850所公开的那样通过摩擦充电,来将电荷赋予纤维。另外,在纤维中可包含添加剂,以增强通过水充电法制成的纤维网的过滤性能(参见授予Rousseau等人的美国专利5,908,
598)。特别地,可以将氟原子设置在过滤层中的纤维表面处,以改善油雾环境中的过滤性能,参见授予Jones等人的美国专利6,398,847B1、6,397,458B1和6,409,806B1。驻极体BMF过滤层的通常基重为约10至100克/平方米。根据例如授予Angadjivand等人的'507专利中所述的技术进行充电,并且如在授予Jones等人的专利中提到的包括氟原子时,基重可以分别为约20至40g/m2和约10至30g/m2。
[0059] 可使用内覆盖纤维网来得到用于接触佩戴者的面部的平滑表面,并且可使用外覆盖纤维网来收集面罩主体中的松散纤维或获得美观效果。虽然覆盖纤维网通常对过滤结构不提供任何实质的有益过滤效果,但当设置在过滤层的外部(或上游)时可充当预过滤器。为了获得合适程度的舒适度,内覆盖纤维网优选地具有相对较小的基重,并且由相对细小的纤维形成。更具体地讲,可以将覆盖纤维网塑造成具有约5至50g/m2(典型地为10至30g/m2)的基重,并且纤维纤度可以小于3.5旦尼尔(典型地小于2旦尼尔,更典型地小于1旦尼尔但大于0.1旦尼尔)。在覆盖纤维网中使用的纤维的平均纤维直径通常为约5微米至24微米,典型地为约7微米至18微米,更典型地为约8微米至12微米。覆盖纤维网材料可以具有一定程度的弹性(断裂时通常为但非必须为100%至200%),并且可以塑性变形。
[0060] 用于覆盖纤维网的合适的材料可以为吹塑微纤维(BMF)材料,特别是聚烯烃BMF材料,例如聚丙烯BMF材料(包括聚丙烯共混物,也包括聚丙烯和聚乙烯的共混物)。制备用于覆盖纤维网的BMF材料的合适工艺在授予Sabee等人的美国专利4,013,816中有所描述。可以通过将纤维收集在光滑表面(通常为表面光滑的筒或旋转收集器)上来形成网,参见授予Berrigan等人的美国专利6,492,286。也可以使用纺粘纤维。
[0061] 通常的覆盖纤维网可以由聚丙烯或包含重量百分比50%或更多聚丙烯的聚丙烯/聚烯烃共混物制成。已经发现这些材料能够为佩戴者提供高度的柔软性和舒适度,并且当过滤材料为聚丙烯BMF材料时,能够保持固定到过滤材料上,而在层之间不需要粘接剂。覆盖纤维网中适用的聚烯烃材料可以包括例如单种聚丙烯、两种聚丙烯的共混物、聚丙烯与聚乙烯的共混物、聚丙烯与聚(4-甲基-1-戊烯)的共混物和/或聚丙烯与聚丁烯的共混物。用于覆盖纤维网的纤维的一个实例是由得自Exxon Corporation的聚丙烯树脂“Escorene 
3505G”制成的聚丙烯BMF,其提供约25g/m2的基重,纤度在0.2至3.1旦尼尔的范围内(100根纤维的平均测量值为约0.8)。另一种合适的纤维是聚丙烯/聚乙烯BMF(由包含85%的树脂“Escorene 3505G”和15%的也得自Exxon Corporation的乙烯/α-烯烃共聚物“Exact 
4023”的混合物制成),其提供约25g/m2的基重和具有约0.8旦尼尔的平均纤度。合适的纺粘材料可以商品名“Corosoft Plus 20”、“Corosoft Classic 20”和“Corovin PP-S-14”得自Corovin GmbH(Peine,Germany),梳理成网的聚丙烯/粘胶纤维材料可以商品名“370/15”得自J.W.Suominen OY(Nakila,Finland)。
[0062] 本发明中使用的覆盖纤维网优选地在处理之后具有很少的从纤维网表面伸出的纤维,因此具有平滑的外表面。可以在本发明中使用的覆盖纤维网的实例在例如授予Angadjivand的美国专利6,041,782、授予Bostock等人的美国专利6,123,077和授予Bostock等人的国际专利WO96/28216A中有所公开。
[0063] 带具中所用的带子可以由多种材料制成,例如热固性橡胶、热塑性弹性体、编织或针织的纱线/橡胶组合、非弹性编织成分等等。带子可以由弹性材料制成,例如弹性编织材料。带子优选地可伸展到大于其总长度的两倍,并且可恢复其松弛状态。带子也可增长到其松弛状态长度的三倍或四倍,当张移除时可恢复到其初始状态而不会对其有任何损坏。因此,弹性极限优选地不小于带子处于其松弛状态时的长度的二倍、三倍或四倍。通常,带子长约20至30cm、宽3至10mm、厚约0.9至1.5mm。带子可作为连续的带子从第一拉袢延伸至第二拉袢,或带子可以具有多个部分,这些部分可用其它扣件或扣环进一步接合在一起。例如,带子可以具有通过扣件接合在一起的第一部分和第二部分,当从面部移除面罩主体时,佩戴者可迅速解开扣件。可以结合本发明使用的带子的实例在授予Xue等人的美国专利6,
332,465中示出。可以用于将带子的一个或多个部分接合在一起的紧固或扣紧机构的实例在例如授予Brostrom等人的美国专利6,062,221、授予Seppala的美国专利5,237,986、以及授予Chien的美国专利EP1,495,785A1中示出。
[0064] 如所指出的那样,可以将呼气阀附接到面罩主体上,以便于清除从内部气体空间呼出的空气。通过迅速移除从面罩内部呼出的湿热空气,使用呼气阀可以提高佩戴者的舒适度。例如参见授予Martin等人的美国专利7,188,622、7,028,689和7,013,895;授予Japuntich等人的美国专利7,428,903、7,311,104、7,117,868、6,854,463、6,843,248和5,325,892;授予Mittelstadt等人的美国专利6,883,518;以及授予Bowers的美国再审查专利
37,974。提供合适压降并可适当地固定到面罩主体上的基本上任何呼气阀都可以结合本发明使用,以迅速地将来自内部气体空间的呼出空气递送到外部气体空间。
[0065] 在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可对本发明进行各种修改和更改。因此,本发明并不限于上述内容,而是仅受到以下权利要求书及其任何等同物提及的限制。
[0066] 本发明也可以在不存在本文未具体描述的任何元件的情况下适当地实施。
[0067] 以上引用的所有专利和专利申请,包括在背景技术部分中的那些,均以全文引用得方式并入本文。当这些并入的文件中的公开内容与上述说明书之间存在冲突或差异时,应以上述说明书为准。
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