具有包覆成型的面密封件的過濾式面罩呼吸器的制造方法

具有包覆成型的面密封件的過濾式面罩呼吸器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種過濾式面罩呼吸器，其包括面罩主體（12）和帶具（14）。所述面罩主體包括支承結(jié)構(gòu)（16）、過濾結(jié)構(gòu)（18）和面密封元件（40）。所述面密封元件（40）被包覆成型于所述面罩主體的所述支承結(jié)構(gòu)的周邊的至少一部分上。所述面密封件構(gòu)件在所述支承結(jié)構(gòu)上的包覆成型，使所述面密封件能夠牢靠地固定于所述面罩主體的周邊。
【專利說明】具有包覆成型的面密封件的過濾式面罩呼吸器
【背景技術(shù)】
[0001]呼吸器在工作場所中佩戴，用于以下兩個(gè)常見用途的至少一個(gè):(1)防止雜質(zhì)或污染物進(jìn)入佩戴者的呼吸系統(tǒng)；以及(2)保護(hù)其他人或物不暴露于佩戴者呼出的病原體和其他污染物。在第一種情況下，在空氣中含有對(duì)佩戴者有害的顆粒的環(huán)境-例如在汽車車身修理店中佩戴呼吸器。在第二種情況下，在對(duì)其他人或物可能造成污染的環(huán)境-例如操作室或潔凈室中佩戴呼吸器。
[0002]一些呼吸器被歸類為“過濾式面罩呼吸器”，因?yàn)槊嬲种黧w本身用作過濾機(jī)構(gòu)。與使用結(jié)合了可連接的濾筒(參見(例如)授予Yuschak等人的美國專利RE39, 493)或嵌件成型過濾元件(參見(例如)授予Braun的美國專利4，790, 306)的橡膠或彈性體面罩主體的呼吸器不同，過濾式面罩呼吸器被制成使得整個(gè)面罩主體表面的大部分由過濾介質(zhì)構(gòu)成，因此無需安裝或更換濾筒。因此，過濾式面罩呼吸器的重量相對(duì)輕、容易使用并且是一次性的。
[0003]過濾式面罩呼吸器通常屬于以下兩類呼吸器的一類:可折平呼吸器和成形呼吸器。可折平呼吸器存放時(shí)平坦但可打開成杯形構(gòu)造以使用。可折平過濾式面罩呼吸器的實(shí)例示于授予Bostock等人的美國專利6，568，392和6，484，722以及授予Chen的美國專利6，394，090中。相比之下，成形呼吸器基本上永久地形成為所需的面部配合構(gòu)造并且在存放和使用時(shí)通常保持該形態(tài)。成形呼吸器包括通常由熱粘合纖維或透孔(open-work)細(xì)絲網(wǎng)片制成的模制的成形層。成形層被模制為支承過濾結(jié)構(gòu)的杯形構(gòu)造。成形呼吸器的實(shí)例在以下文獻(xiàn)中有所描述:授予Kronzer等人的美國專利7，131，442、授予Angadjivand等人的美國專利6，923，182和6，041，782、授予Magidson等人的美國專利4，873，972、授予Skov的美國專利4，850, 347、授予Dyrud等人的美國專利4，807, 619、授予Berg的美國專利4，536，440和授予Martin等人的美國專利申請(qǐng)公開2009/0078265A1。
[0004]描述的類型的過濾式面罩呼吸器通常包括連接或裝配在一起以形成整體單元的若干不同部件。這些部件可包括呼氣閥、面密封件、頭帶、鼻夾等。因此，過濾式面罩呼吸器可以包括從構(gòu)造相對(duì)簡單的到構(gòu)造較為復(fù)雜的那些。規(guī)則地添加面部密封件，因?yàn)樗雒娌棵芊饧诓煌喞呐宕髡叩拿娌亢秃粑髅嬲种黧w之間提供舒適的配合，以及適應(yīng)諸如當(dāng)佩戴者的面部在說話時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)可致使密封無效的動(dòng)態(tài)變化。粘接劑和超聲焊接常用來將面密封件固定于面罩主體上。然而，粘接劑和超聲焊接的使用需要額外加工步驟以將面密封件接合于面罩主體。雖然面密封件已通過注模方式直接接合于面罩主體上(見授予Huber等人的美國專利4，454，881 )，但這種固定方式會(huì)有在呼吸器使用過程中剝離的風(fēng)險(xiǎn)。在面罩主體中使用的過濾結(jié)構(gòu)通常包括非織造纖維層，尤其是熔噴微纖維的非織造纖維網(wǎng)(所述非織造纖維網(wǎng)的層往往相對(duì)易碎并且在受到側(cè)向力和扭力時(shí)會(huì)彼此分離)。在呼吸器的使用過程中面密封件受的力會(huì)使面罩主體層在周邊剝離。另外，在受到模制操作的高溫和高壓時(shí)此類幅材可能損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供了一種過濾式面罩呼吸器，其包括:a)帶具；b)面罩主體，其包括:(i)過濾結(jié)構(gòu)；(ii)支承結(jié)構(gòu)；和(3)面密封元件，其被包覆成型于所述面罩主體的所述支承結(jié)構(gòu)的周邊的至少一部分上。
[0006]本發(fā)明還提供了一種形成過濾式面罩呼吸器的方法。該新方法包括:提供包括過濾結(jié)構(gòu)和支承結(jié)構(gòu)的面罩主體，其中所述支承結(jié)構(gòu)包含周邊構(gòu)件。面密封元件被包覆成型于所述周邊構(gòu)件的至少一部分上。
[0007]本發(fā)明的有益之處在于:其提供了一種制品以及使過濾式面罩呼吸器能夠有效且經(jīng)濟(jì)地形成的方法，所述過濾式面罩呼吸器通過面密封件的附接表現(xiàn)出提高的密封性和舒適度。所述面密封件能夠固定到所述面罩主體上，而不會(huì)不利地影響所述過濾器結(jié)構(gòu)的周邊。過濾結(jié)構(gòu)的纖維性質(zhì)往往令其成為較為易損的材料，暴露于包覆成型操作中可能發(fā)生的高壓和熔融塑料就會(huì)不可糾正。本發(fā)明可提供一種牢固且防漏的密封件，所述密封件覆蓋于支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件并且可選地附加到過濾結(jié)構(gòu)上。面密封件包覆成型于結(jié)構(gòu)性周邊構(gòu)件上的過程提供了非常牢固的粘合，這防止了在周邊的材料分離。在不施加粘接劑或使用焊接操作的情況下可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力粘合。不同于用粘結(jié)方法粘合或焊接的且須進(jìn)行適形處理以提供緊密貼合的片材，包覆成型的面密封件的形狀可通過模制操作特別地限定，因此是有益的。
[0008]術(shù)語表
[0009]下文說明的術(shù)語具有以下含義:
[0010]“中心線”是指從正面觀察時(shí)垂直對(duì)分面罩的線；
[0011]“中央分隔的”是指從正面觀察時(shí)垂直地對(duì)分面罩主體的線或平面彼此分離；
[0012]“化學(xué)粘合”、“化學(xué)粘附”、“化學(xué)附著”和“化學(xué)粘接”是指使得原子和分子相互吸引的物理粘附過程，并包括共價(jià)鍵和離子鍵以及氫鍵和凡得瓦力鍵，并可通常取決于將被粘合的表面上的可用的官能團(tuán)以及所述官能團(tuán)與被選擇為與之接合的材料(例如，熱固性硅樹脂)的反應(yīng)性，因此不必對(duì)將被粘合的表面(例如，熱塑性聚合物)進(jìn)行預(yù)處理；
[0013]“適形的”是指具有足夠的柔性或可塑性以隨從正常使用條件下的力或壓力而相符地形成波狀輪廓的、彎曲的或平坦的部分的結(jié)構(gòu)；
[0014]“包含”是指是指其定義如專利術(shù)語中的標(biāo)準(zhǔn)那樣，是通常與“包括”同義的開放式術(shù)語；
[0015]“潔凈空氣”是指已過濾而減少了污染物的一定體積的大氣環(huán)境空氣；
[0016]“污染物”是指粒子(包括粉塵、薄霧和煙霧)和/或通常可能不視為粒子(如有機(jī)蒸氣等)、但可能懸浮在空氣(包括呼出氣流中的空氣)中的其它物質(zhì)；
[0017]“橫向尺度”為當(dāng)從正面觀察呼吸器時(shí)，在整個(gè)呼吸器上從一側(cè)到另一側(cè)橫向延伸的尺度；
[0018]“外部氣體空間”是指呼出的氣體在穿過且超出面罩主體和/或呼氣閥之后進(jìn)入的環(huán)境大氣的氣體空間；
[0019]“過濾式面罩”是指面罩主體自身被設(shè)計(jì)成過濾通過其的空氣；不存在連接到面罩主體上或模制成面罩主體來實(shí)現(xiàn)此目的的獨(dú)立可識(shí)別的濾筒或嵌件成型過濾元件；
[0020]“過濾器”或“過濾層”是指一個(gè)或多個(gè)透氣材料層，該一個(gè)或多個(gè)層主要適用于從穿過它的氣流中減少污染物(例如顆粒);
[0021]“過濾結(jié)構(gòu)”意指設(shè)計(jì)成主要用于過濾空氣的構(gòu)造；[0022]“第一側(cè)面”是指面罩主體的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域在橫向上遠(yuǎn)離垂直對(duì)分呼吸器的平面，并且在戴上呼吸器時(shí)位于佩戴者的頰和/或頜區(qū)域；
[0023]“毛邊”是指通常作為在形成注模工具的腔體的不同部件之間的接口處的薄脊延伸的超出正常部分的幾何形狀之外的多余材料；
[0024]“帶具”是指有助于在佩戴者面部上支撐面罩主體的結(jié)構(gòu)或部件的組合；
[0025]“注?！笔侵赣杀粔喝肽＞咔惑w并冷卻的液體塑料制成實(shí)心部件；
[0026]“嵌件成型”是指這樣一種注模工藝，通過該工藝，塑料被注射到腔體中并包圍在模制之前放入腔體中的部件；
[0027]“一體化”是指多個(gè)部件被同時(shí)一起制成；
[0028]“內(nèi)部氣體空間”是指面罩主體與人的面部之間的空間；
[0029]“相互滲透”是指液體材料滲入固體材料中的空隙或間隙中的過程；
[0030]“分界線”是指折疊、接縫、焊接線、粘合線、縫合線、鉸合線和/或它們的任何組合；
[0031]“并置的”是指并排放置但不一定相互接觸；
[0032]“面罩主體”意指透氣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為可貼合在人的鼻部和口部上，并且有助于限定與外部氣體空間分隔的內(nèi)部氣體空間；
[0033]“構(gòu)件”在涉及支承結(jié)構(gòu)時(shí)是指可單獨(dú)地和容易地識(shí)別的實(shí)心部件，其尺寸應(yīng)顯著地有助于支承結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)造和構(gòu)造；
[0034]“多次模制”是指在單次成型周期中材料被至少兩次注入模具腔體中的模制工藝；
[0035]“包覆成型”是指將一個(gè)部件模制到另一已經(jīng)形成的部分或部件上；
[0036]“周邊”意指面罩主體的外周邊部分，當(dāng)某個(gè)人戴上呼吸器時(shí)，其靠外的部分通常鄰近佩戴者的面部；
[0037]“聚合物”和“塑料”均表示主要包含一種或多種聚合物并且也可以包含其他成分的材料；
[0038]“多個(gè)”是指兩個(gè)或更多個(gè)；
[0039]“呼吸器”是指由某人佩戴以向佩戴者提供清潔空氣以供呼吸的空氣過濾裝置；
[0040]“呼吸器部件”是指除過濾結(jié)構(gòu)或支承結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件之外的機(jī)械部件；
[0041]“第二側(cè)面”是指面罩主體的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域遠(yuǎn)離垂直對(duì)分面罩的平面線(第二側(cè)面與第一側(cè)面相對(duì))，并且在戴上呼吸器時(shí)位于佩戴者的臉頰和/或下頜區(qū)域；
[0042]“單次成型”是指在單次成型周期中僅一次將材料注射到模具的腔體中的模制工藝；
[0043]“緊密的貼合性”或“緊密地貼合”是指(在面罩主體和佩戴者的面部之間)提供基本上氣密的(或大體上不漏的)貼合；
[0044]“間隔”表示物理分離，或在其間具有可測(cè)距離；
[0045]“支承結(jié)構(gòu)”是指被設(shè)計(jì)為具有足夠的結(jié)構(gòu)完整性以在正常握持下將面罩保持為預(yù)期的三維形狀并有助于保持通過其支承的過濾結(jié)構(gòu)的預(yù)期形狀的構(gòu)造；以及
[0046]“橫向延伸的”是指在整個(gè)呼吸器的橫向尺度上延伸。
【專利附圖】

【附圖說明】[0047]圖1是根據(jù)本發(fā)明的過濾式面罩呼吸器10的局部切除的右前透視圖。
[0048]圖2是過濾式面罩呼吸器10的后部透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的包覆成型于面罩主體12的周邊部20上的面密封元件40。
[0049]圖3是沿著圖1的線3-3截取的周邊部20的放大剖視圖。
[0050]圖4是示出了可與本發(fā)明相關(guān)地使用的過濾結(jié)構(gòu)18的一個(gè)實(shí)施例的放大的示意性和片段剖視圖。
[0051]圖5示出了怎樣制備根據(jù)本發(fā)明的呼吸器的流程圖60。
[0052]圖6是具有用于接納呼氣閥的開口 78的預(yù)成型件72的透視圖。
[0053]圖7是具有固定于其上的呼氣閥38的預(yù)成型件72的透視圖。
[0054]圖8是示出在面密封元件被包覆成型于面罩主體12上之前安裝在面罩主體12的周邊20上部26的鼻夾86的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]將要描述的是，過濾式面罩呼吸器可由面罩主體構(gòu)成，所述面罩主體包括與注塑模塑在過濾結(jié)構(gòu)上的支承框架結(jié)構(gòu)結(jié)合的可具有三維構(gòu)造的過濾結(jié)構(gòu)。用詞“一種”、“一個(gè)”和“該”可與“至少一個(gè)”互換使用，表示一個(gè)或多個(gè)所描述的組成單元。為了便于以下描述，從正面觀看(突出到平面上的)過濾式面罩呼吸器時(shí)，橫向尺度橫跨呼吸器延伸，并且縱向尺度在呼吸器的底部和頂部之間延伸。
[0056]圖1示出了包括面罩主體12和帶具14的成形過濾式面罩呼吸器10。所述面罩主體12包括支承結(jié)構(gòu)16和過濾結(jié)構(gòu)18。在使用時(shí)，面罩主體12被戴在人的鼻和嘴上方，以濾除可能在環(huán)境空氣中存在的任何污染物。面罩主體12的具體構(gòu)造可根據(jù)最終用途或制造方面的考慮而有所變化。支承結(jié)構(gòu)16可由三維形狀限定，例如大體上凹陷或杯形的構(gòu)造。面罩主體12可包括從面罩主體12的第一側(cè)面22延伸至第二側(cè)面24的周邊部20。周邊部20可由單個(gè)連續(xù)的結(jié)構(gòu)性構(gòu)件25構(gòu)成或者可為可繞面罩主體12延伸360°的多個(gè)構(gòu)件或部分的組合。周邊部20和結(jié)構(gòu)性構(gòu)件25可包括例如上部26和下部28。支承結(jié)構(gòu)16也可包括多個(gè)可縱向移動(dòng)的并且大體上橫向延伸的構(gòu)件30、32和34。一個(gè)或多個(gè)橫向延伸的構(gòu)件可縱向擴(kuò)展或收縮，以更好地適應(yīng)佩戴者的下頜運(yùn)動(dòng)和大小不同的臉-見授予Martin等人的美國專利申請(qǐng)公開2009/0078261A1。橫向延伸的構(gòu)件30和32可例如從第一側(cè)面22延伸至第二側(cè)面24而不連接在一起。因此，構(gòu)件30和32可沿著縱向尺度相對(duì)于彼此自由移動(dòng)。在成對(duì)的可縱向移動(dòng)的并且大體上橫向延伸的構(gòu)件30、32以及未通過任何結(jié)構(gòu)性構(gòu)件連接在一起的其他橫向延伸的構(gòu)件之間的區(qū)域中，面罩主體12可以容易地大致沿縱向擴(kuò)展和收縮。支承結(jié)構(gòu)16可由若干已知材料構(gòu)成并可通過若干已知技術(shù)制備。就可被使用的材料而言，這些材料在上面引用的公布的專利申請(qǐng)中有所描述，并可包括多種已知的塑料，可使用諸如包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚甲基(戊烯)的烯烴；塑性體；熱塑性塑料；熱塑性彈性體；熱固性材料和它們的共混物或組合。還可以添加諸如顏料、UV穩(wěn)定劑、防結(jié)塊劑、成核劑、殺真菌劑以及殺菌劑的添加劑。所用的塑料可表現(xiàn)出彈性、形狀記憶以及抗彎曲疲勞性，以使得支承結(jié)構(gòu)可多次變形(即大于100次)，尤其是在任何鉸接部位，并且能回到其初始位置。所選的塑料可經(jīng)受許多次變形，使得支承結(jié)構(gòu)具有比過濾結(jié)構(gòu)長的使用壽命。支承結(jié)構(gòu)16可包括撓曲硬度為約75至300兆帕(MPa)、較典型地為約100至250MPa并且更典型地為約175至225MPa的塑料。雖然可使用金屬或陶瓷材料代替塑料來構(gòu)造支承結(jié)構(gòu)16，但出于一次性使用/成本的原因可使用塑料。可用包括注?；蚱渌嗨频姆椒ǖ娜魏魏线m的技術(shù)制備支承結(jié)構(gòu)16。面罩主體12的支承結(jié)構(gòu)16還可包括可選的框架構(gòu)件36，其包括形成在其中的開口，所述開口將與過濾結(jié)構(gòu)18中的開口 78 (圖6)對(duì)齊。這種框架構(gòu)件36可提供用于將閥門組件38固定于面罩主體12的位置或基座?？蚣軜?gòu)件的一個(gè)實(shí)例在授予Martin等人的美國專利申請(qǐng)公開2009/0078264A1中有所描述。面罩主體12的周邊部20還包括面密封元件40。面密封元件40被包覆成型于支承結(jié)構(gòu)16的周邊構(gòu)件25上，并且還可選地包覆成型于過濾結(jié)構(gòu)18上。帶具14可包括長度可調(diào)節(jié)的并可通過一個(gè)或多個(gè)帶扣42連接至面罩主體12的第一帶子41a和第二帶子41b。帶具14可在第一側(cè)面22和第二側(cè)面24的帶具固定凸緣構(gòu)件43a、43b處固定于支承結(jié)構(gòu)16。帶扣42可在構(gòu)件43a、43b處通過一體地模塑在構(gòu)件43a、43b上而固定于面罩主體12。作為另外一種選擇，帶扣42可在稍后的時(shí)間點(diǎn)被插入成型于支承結(jié)構(gòu)，或者它們可被釘固、粘合、焊接、扣合、熱熔柱栓接等等?？山Y(jié)合本說明書使用的帶扣的實(shí)例在授予Stepan的美國專利申請(qǐng)公開2009/0078266A1中有所描述。
[0057]圖2示出了連接至面罩主體12的周邊構(gòu)件25 (圖1和8)的面密封元件40的后視圖。面密封元件40形成了靠貼于佩戴者臉部的舒適的密封并且阻止污染物進(jìn)入。當(dāng)面罩主體被正確適配時(shí)，面密封元件40形成靠貼于佩戴者臉部的“氣密型密封”。面密封元件40可由各種材料制成，并且可根據(jù)最終用戶和預(yù)見的呼吸器而呈現(xiàn)不同形狀和尺寸。面密封元件40包覆成型于周邊構(gòu)件25的表面上，并可設(shè)有與其成一體的徑向朝內(nèi)延伸的凸緣部44。面密封件凸緣部44適于在呼吸器使用過程中以密封方式接合佩戴者的面部。這可通過提供具有適應(yīng)佩戴者的鼻子、臉頰和下巴的模制的三維形狀的凸緣部44來實(shí)現(xiàn)。面密封件凸緣部44還可由例如小于0.5毫米(mm)的相對(duì)薄的塑性材料制成，從而可適形于佩戴者的面部以備緊密貼合之用?？裳刂婷芊饧?0的內(nèi)緣45設(shè)置一個(gè)或多個(gè)“V形”切口，以便于面罩主體12縱向移動(dòng)。本發(fā)明設(shè)想:面密封件40的包覆成型可在獨(dú)立于涉及其它呼吸器部件的其它模制過程的步驟中執(zhí)行，或者大體上與一個(gè)或多個(gè)其它呼吸器部件和/或過濾結(jié)構(gòu)同時(shí)執(zhí)行。
[0058]圖3示出了面罩主體周邊部20的截面，其中面密封件40被包覆成型于周邊構(gòu)件25上和過濾結(jié)構(gòu)18上。如圖所示，包覆成型面密封件基本上包圍周邊的結(jié)構(gòu)性構(gòu)件25，因此從外部看到很少的部分或看不到任何部分。在周邊構(gòu)件25上可設(shè)置不一致部分46 (參見圖1和圖8)以增強(qiáng)對(duì)其的粘合力。過濾結(jié)構(gòu)18的端部47 (端部47相對(duì)于周邊構(gòu)件25并置)也被面密封件材料40包覆。過濾結(jié)構(gòu)18從被包覆成型的面密封件40向內(nèi)延伸而提供流體可滲透的表面區(qū)域，當(dāng)佩戴者呼吸時(shí)空氣可穿過該流體可滲透的表面區(qū)域。包覆成型于過濾結(jié)構(gòu)18上可提供機(jī)械連接或互鎖以提供若干益處，包括(除了別的以外)牢固的互鎖或連接、無漏接合、更廣泛地選擇可用材料、較少的表面預(yù)處理(如果有的話)、更強(qiáng)的粘合和更美的外觀?？赏ㄟ^在支承結(jié)構(gòu)16的總體彎曲的周邊構(gòu)件25 (圖1和圖8)周圍進(jìn)行模制來實(shí)現(xiàn)包覆成型。結(jié)構(gòu)性構(gòu)件和過濾結(jié)構(gòu)具有柔性性質(zhì)，因此在引入壓縮液體塑料而形成面密封元件40時(shí)必須小心。模具腔體被制作成可保持面罩主體，并且相應(yīng)地可具有在形狀上與橫向延伸的構(gòu)件30、32、34對(duì)應(yīng)并與周邊構(gòu)件25以及與其不一致部分46對(duì)應(yīng)的凹口。在包覆成型操作中，不一致部分46可有助于將面罩主體周邊構(gòu)件25布置在模具中。不一致部分46可被制作成使得在包覆成型面密封件的表面上僅能看到不一致部分的小頂端。本發(fā)明使得利用(例如)化學(xué)粘合將面密封元件40連接到周邊構(gòu)件25成為可能，所述化學(xué)粘合包括塑料上塑料布置方式(plastic on plastic arrangement)產(chǎn)生的粘附力。支承結(jié)構(gòu)16的周邊構(gòu)件25中的可選的不一致部分46可包括形成在周邊構(gòu)件25中的脊、開口和銷，在包覆成型過程中，液體塑料通過所述脊、開口和銷流動(dòng)，從而一旦液體塑料固化而成為其固態(tài)便產(chǎn)生改善的粘合或機(jī)械性互鎖。面密封元件可由多種材料制成，所述材料包括:彈性體樹脂，例如包括如苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)的嵌段共聚物的熱塑性彈性體(TPE)和茂金屬；硅樹脂；水性丙烯酸；和它們的共混物或組合。諸如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的泡沫材料也同樣適合?？膳c支承結(jié)構(gòu)的模制大體上同時(shí)地執(zhí)行將面密封元件包覆成型在支承結(jié)構(gòu)上的操作。作為另外一種選擇，可在模制支承結(jié)構(gòu)后進(jìn)行包覆成型。徑向向內(nèi)延伸的凸緣44可被模制成所需的面部配合構(gòu)造。在呼吸器使用過程中改進(jìn)面部接觸同樣可以貼合。
[0059]圖4示出了可與本發(fā)明的面罩主體結(jié)合使用的過濾結(jié)構(gòu)18的實(shí)例。一般來講，過濾結(jié)構(gòu)的形狀對(duì)應(yīng)于支承結(jié)構(gòu)16的大體形狀。過濾結(jié)構(gòu)18的材料可取決于想要過濾的污染物的類型?？墒褂枚鄬酉嗨频幕蛳喈惖倪^濾介質(zhì)來構(gòu)造過濾結(jié)構(gòu)。過濾結(jié)構(gòu)18可為顆粒捕集過濾器或氣體和蒸汽過濾器。過濾結(jié)構(gòu)18可以為防止液體從過濾層的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)的阻擋層，以防止(例如)液體氣溶膠或飛濺液體滲透過濾層?？梢栽诒景l(fā)明的分層面罩主體中有利地使用的過濾結(jié)構(gòu)通常處于低壓降(例如在13.8厘米/秒的面速度下小于約200至300帕斯卡)狀態(tài)下，以使得面罩佩戴者的呼吸工作量最小化。另外，過濾層為柔性的并具有足夠的抗剪強(qiáng)度，使得它們?cè)陬A(yù)期使用條件下通?？梢员３制浣Y(jié)構(gòu)。過濾結(jié)構(gòu)18通常被適配成可靠著支承結(jié)構(gòu)或在支承結(jié)構(gòu)內(nèi)正確貼合。過濾結(jié)構(gòu)18可從支承結(jié)構(gòu)向內(nèi)設(shè)置、可設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)之外或者可設(shè)置在包括支承結(jié)構(gòu)的多個(gè)構(gòu)件之間。過濾結(jié)構(gòu)18可包括一個(gè)或多個(gè)過濾層，例如分別是一對(duì)過濾層50a、50b (統(tǒng)稱為50)和內(nèi)外覆蓋纖維網(wǎng)52a、52b (統(tǒng)稱為52)。過濾結(jié)構(gòu)18還可使用預(yù)過濾器，其中的覆蓋纖維網(wǎng)52可以符合要求。過濾結(jié)構(gòu)可包括設(shè)置在包括過濾結(jié)構(gòu)的纖維和/或多個(gè)層之間的材料，諸如包括活性炭的吸附性材料-參見(例如)授予Springett等人的美國專利6，234，171和6，102, 039。過濾結(jié)構(gòu)可包括不止一個(gè)過濾層并可結(jié)合吸附層使用以提供對(duì)顆粒和蒸汽二者的過濾。粒子捕集過濾器的實(shí)例包括一個(gè)或多個(gè)精細(xì)無機(jī)纖維(例如玻璃纖維)織物或聚合物合成纖維織物。合成纖維網(wǎng)可包括由諸如熔吹的工藝制備的帶電的(駐極體)聚合物型微纖維。由帶電的聚丙烯形成的聚烯烴微纖維特別適用于粒子捕集應(yīng)用。替代的過濾層可以包含用于從呼吸空氣中除去危害性或有味氣體的吸附劑組分。吸附劑可以包括通過粘結(jié)劑、膠合劑或纖維結(jié)構(gòu)粘在過濾層中的粉末或顆粒，參見授予Braun的美國專利3，971，373。吸附劑層可以通過涂覆基底(例如纖維或網(wǎng)狀泡沫)來形成，以形成薄的粘附層。吸附劑材料可以包括經(jīng)過或沒有經(jīng)過化學(xué)處理的活性炭、多孔氧化鋁-二氧化硅催化劑基底、和氧化鋁?？烧线M(jìn)各種構(gòu)造的吸附性過濾結(jié)構(gòu)的實(shí)例在授予Senkus等人的美國專利6，391，429中有所描述-還可參見授予Trend等人的美國專利申請(qǐng)公開2006/0254427A1。
[0060]該過濾層可以多種形狀和形式呈現(xiàn)。典型地，過濾層各自可具有約0.2毫米(mm)至I厘米(cm)的厚度，更典型地約0.3mm至0.5cm的厚度。過濾層可為總體平坦的幅材或者其可為波紋狀的以提供伸展的表面區(qū)域-參見(例如)授予Braun等人的美國專利5，804, 295和5，656，368以及授予Shah等人的美國專利6，858，297。所述過濾層還可包括通過粘接劑或任何其它裝置連接在一起的多個(gè)過濾層-見授予Angadjivand等人的美國專利6，923，182。熔噴纖維的幅材，諸如在Wente，Van A.的“超細(xì)熱塑性纖維”(48工業(yè)與工程化學(xué)，第1342頁及后續(xù)頁等(1956年))中所教導(dǎo)的那些，特別是以永久帶電(駐極體)的形式存在時(shí)是特別可用的(參見(例如)授予Kubik等人的美國專利N0.4，215，682)。這些熔噴纖維可以是有效纖維直徑為小于約20微米(μ m)的微纖維(稱為“吹塑微纖維”，簡稱BMF)，通常為約I至12 μ m的微纖維。有效纖維直徑可根據(jù)Davies，C.N.的“空氣攜帶的灰塵和粒子的分離”(倫敦機(jī)械工程師學(xué)會(huì)，論文集1B，1952年)測(cè)定。含有由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)以及它們的組合和共混物形成的纖維的BMF幅材是尤其可用的。如在van Turnhout的美國專利Re.31，285中教導(dǎo)的帶電荷的原纖化膜的纖維、以及松香羊毛纖維網(wǎng)和玻璃纖維網(wǎng)或溶液吹塑網(wǎng)、或靜電噴涂纖維網(wǎng)(特別是以微薄膜的形式)也可為合適的。如授予Eitzman等人的美國專利6，824，718,6, 454，986和6，406，657，授予Angadjivand等人的美國專利6，783，574,6, 375，886和5，496，507以及授予Insley等人的美國專利6，743，464所公開的那樣，可以讓纖維接觸水將電荷賦予纖維。如授予Klasse等人的美國專利4，588，537所公開的那樣，可以通過電暈充電，或者如授予Brown的美國專利4，798，850所公開的那樣，通過摩擦充電將電荷賦予纖維。此外，可以將添加劑包含在纖維中，以增強(qiáng)通過水充電法制備的纖維織物的過濾性能(參見授予Rousseau等人的美國專利5，908，598)。尤其是可以將氟原子設(shè)置在過濾層中的纖維表面，以便改善油霧環(huán)境中的過濾性能，參見授予Jones等人的美國專利6，398，847,6, 397，458和6，409，806。駐極體BMF過濾層的典型基重為約10至100克/平方米。
[0061]可使用內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)52a以提供用于接觸佩戴者的面部的平滑表面，并且可使用外覆蓋纖維網(wǎng)52b以收集面罩主體中的松散纖維或獲得美觀效果。雖然覆蓋纖維網(wǎng)52通常不對(duì)過濾結(jié)構(gòu)提供任何實(shí)質(zhì)的過濾有益效果，但覆蓋纖維網(wǎng)當(dāng)設(shè)置在過濾層的外部(或上游)時(shí)可充當(dāng)預(yù)過濾器。為了獲得適當(dāng)程度的舒適性，內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)可具有相對(duì)較低的基重，并由相對(duì)精細(xì)的纖維形成。更具體地講，可將覆蓋纖維網(wǎng)制成具有約5至50g/m2 (典型地10至30g/m2)的基重，并且纖維可以小于3.5纖度(典型地小于2纖度、更典型地小于I纖度但大于0.1)。在內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)中使用的纖維的平均纖維直徑通常為約5微米至25微米，典型地約7微米至20微米，更典型地約8微米至12微米。內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)材料可以具有一定程度的彈性(斷裂時(shí)通常(但不一定)是100%至200%)，并且可塑性變形。用于覆蓋纖維網(wǎng)的適當(dāng)材料為吹塑微纖維(BMF)材料，尤其是聚烯烴BMF材料，例如聚丙烯BMF材料(包括聚丙烯共混物，并且也包括聚丙烯和聚乙烯的共混物)。制造用于覆蓋纖維網(wǎng)的BMF材料的適當(dāng)方法描述于授予Sabee等人的美國專利4，013，816中。可以通過將纖維集聚在光滑表面(典型地為表面光滑的輥?zhàn)?上來形成覆蓋纖維網(wǎng)。還可使用紡粘纖維。
[0062]典型的覆蓋纖維網(wǎng)可以由聚丙烯或者包含50重量％或更多的聚丙烯的聚丙烯/聚烯烴混合物制成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些材料能夠給佩戴者提供高度的柔軟性和舒適性，并且當(dāng)過濾材料為聚丙烯BMF材料時(shí)還可在超聲焊接后保持固定于過濾材料上。適用于覆蓋纖維網(wǎng)的聚烯烴材料可以包括例如單種聚丙烯、兩種聚丙烯的混合物、聚丙烯與聚乙烯的混合物、聚丙烯與聚(4-甲基-1-戊烯)的混合物，和/或聚丙烯與聚丁烯的混合物。用于外覆蓋纖維網(wǎng)的纖維的一個(gè)實(shí)例是由得自埃克森公司(Exxon Corporation)的聚丙烯樹脂“Escorene3505G”制成的聚丙烯BMF，其基重為約25g/m2，纖度在0.2至3.1的范圍內(nèi)(100根纖維的測(cè)量平均值為約0.8)。在外覆蓋纖維網(wǎng)中使用的纖維的平均纖維直徑通常為約5微米至24微米，典型地約7微米至18微米，更典型地約8微米至12微米。平均纖維直徑可根據(jù)所使用材料而變。另一種合適的纖維為聚丙烯/聚乙烯BMF (由包含85%的樹脂“Escorene3505G”和15%的乙烯/ α -烯烴共聚物“Exact4023”(也得自?？松?的混合物制備)，所述聚丙烯/聚乙烯BMF提供的基重為約25g/m2并且平均纖度為約0.8。合適的紡粘材料以商品名“Corosoft Plus20，，、“Corosoft Classic20，，和“Corovin PP-S-14，，得自德國派i內(nèi)的科羅溫公司(Corovin GmbH of Peine,Germany),并且梳理成網(wǎng)的聚丙烯/粘膠纖維材料以商品名“370/15”得自芬蘭的J.W.索米寧公司(J.ff.Suominen OY of Nakila,Finland)。覆蓋纖維網(wǎng)在加工之后從所述覆蓋纖維網(wǎng)表面突出的纖維非常少，因此可呈現(xiàn)平滑的外表面?？梢栽诒景l(fā)明中使用的覆蓋纖維網(wǎng)的實(shí)例公開于(例如)授予Angadjivand的美國專利6，041, 782、授予Bostock等人的美國專利6，123，077和授予Bostock等人的W096/28216A 中。
[0063]圖5示出了可用于制造本發(fā)明的呼吸器的多個(gè)步驟60。如圖所示，首先提供預(yù)成型件62，其上可連接可選的呼氣閥64。支承框架隨后連接至預(yù)成型件66，并且修整多余的預(yù)成型件材料68，以形成具有支承結(jié)構(gòu)和過濾結(jié)構(gòu)的面罩主體。面密封件隨后包覆成型于支承結(jié)構(gòu)周邊上和過濾結(jié)構(gòu)(如果需要的話)上70。在步驟64中，將呼氣閥接合于過濾介質(zhì)或過濾結(jié)構(gòu)預(yù)成型件。過濾介質(zhì)或過濾結(jié)構(gòu)預(yù)成型件可由上述過濾結(jié)構(gòu)材料/層制成。如圖6所示，預(yù)成型件72可包括過濾材料的坯料，其形狀可根據(jù)想要制造的呼吸器的類型而變化。在從典型的預(yù)成型件坯料輥分配之后，預(yù)成型件坯料72可被切割成大于呼吸器尺寸的未修整制品。在預(yù)成型件72中，實(shí)線74、76、77表示焊接線，它們?cè)鲞M(jìn)過濾結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性形狀和完整性以有助于形成并保持杯形構(gòu)造。過濾結(jié)構(gòu)18可包括大體上如圖示取向的第一和第二橫向延伸的分界線74和76。分界線74、76可包括折疊、焊接線、縫合線、粘合線、鉸合線或它們的組合。一般來講，第一分界線74和第二分界線76對(duì)應(yīng)于支承結(jié)構(gòu)上某些橫向延伸構(gòu)件的位置。第一分界線74和第二分界線76限定可形成在它們之間的褶縐線75。第一分界線74和第二分界線76可固定于可縱向移動(dòng)的橫向延伸構(gòu)件30和32(圖1和圖8)，從而允許過濾結(jié)構(gòu)18以類似手風(fēng)琴的方式在褶縐75附近開閉。可采用垂直分界線77以去除多余材料，否則在制造過程中多余材料會(huì)堆積在鼻區(qū)。過濾結(jié)構(gòu)18的頦部也可包括類似的大致垂直的分界線(未示出)。雖然所示的過濾結(jié)構(gòu)18僅利用兩條橫向延伸的分界線74和76限定單個(gè)褶縐75，但是過濾結(jié)構(gòu)18在橫向尺度上可包括兩個(gè)或更多個(gè)褶縐。一般來講，過濾結(jié)構(gòu)18的形狀可對(duì)應(yīng)于支承結(jié)構(gòu)的大體形狀。預(yù)成型件72可被形成為在過濾結(jié)構(gòu)18中有大致位于中心的開口 78，以與固定于所述過濾結(jié)構(gòu)的閥門組件適當(dāng)配合。如圖7所示，在步驟64中，呼氣閥38在預(yù)成型件中的開口 78的位置處接合于未修整的預(yù)成型件坯料72。呼氣閥38可用粘合方法粘結(jié)、焊接、機(jī)械夾緊或以其它方式合適地連接至坯料的過濾結(jié)構(gòu)-見授予Curran等人的美國專利7，069, 931、7007，695和6，959，709中的將呼氣閥固定到面罩主體的方法。呼氣閥通常用來從面罩內(nèi)快速清除佩戴者呼出的空氣，從而提高佩戴者的舒適度。呼氣閥38還包括位于閥座上方的閥蓋80以限定空氣室，呼出空氣在一個(gè)或多個(gè)閥蓋開口 82處被排出到閥外之前經(jīng)過所述空氣室。呼氣閥38具有柔性瓣84，其隨著佩戴者在呼氣過程中產(chǎn)生的呼氣壓力從閥座提升。合適的呼氣閥的實(shí)例在授予Japuntich等人的美國專利7，493，900,7, 428，903和7，311，104以及授予Martin等人的美國專利7，188，622和7，028, 689中有所描述。
[0064]在步驟66中，將支承結(jié)構(gòu)接合于過濾結(jié)構(gòu)預(yù)成型件坯料?？墒褂米⑸涑尚蛯⒅С薪Y(jié)構(gòu)固定于過濾結(jié)構(gòu)-見2010年11月10日提交的美國專利申請(qǐng)12/949963。可進(jìn)行注射成型來實(shí)現(xiàn)支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件粘合到覆蓋纖維網(wǎng)和過濾層的熔融和部分熔融的織物，以及覆蓋纖維網(wǎng)過濾層的纖維的某個(gè)形式的機(jī)械相互滲透。這種類型的聯(lián)結(jié)可包括機(jī)械性互鎖或連接，以提供具有提高的耐久性和改善的美觀性的較為強(qiáng)固的接合。具備其上固定有可選呼氣閥的過濾結(jié)構(gòu)可在垂直壓機(jī)中布置在第一水平半模的芯上?？衫靡阎膶?duì)準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在第一模具芯與過濾結(jié)構(gòu)和呼氣閥之間的正確配準(zhǔn)?？衫弥亓?、脊和閥上的保持參考特征來保持過濾結(jié)構(gòu)和呼氣閥。具有與組合的過濾結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)和呼氣閥的形狀互補(bǔ)的形狀和尺寸的腔體的第二半腔可在第一半腔上閉合。在配準(zhǔn)之后，在注射壓力范圍和溫度范圍內(nèi)將液體塑料注射到第二模具腔體中，并持續(xù)一定計(jì)時(shí)周期，以形成支承結(jié)構(gòu)的塑料與過濾結(jié)構(gòu)的可滲透結(jié)構(gòu)之間的所需機(jī)械互滲。支承結(jié)構(gòu)和過濾結(jié)構(gòu)以及其它部件的材料可相同或不同。選用于模塑的溫度、注射壓力和固化時(shí)間可改變，部分地取決于將插入成型在一起的材料。對(duì)于垂直壓模，注射壓力范圍可從約至少50噸，并且更典型地從約60噸變化至約140噸，同時(shí)液體塑料的溫度可根據(jù)用于形成支承結(jié)構(gòu)16的塑性材料而變化。計(jì)時(shí)周期總是根據(jù)被組合材料而變化，如以上實(shí)例中所示。
[0065]在步驟68中，延伸到支承結(jié)構(gòu)的周邊之外的預(yù)成型件坯料74 (圖6)的未修整部分可通過修整裝置(諸如可從美國密歇根州杰克遜的空氣水力學(xué)公司(Air-Hydraulics, Inc.)商購獲得)切割。刀片修整裝置可切割或修整橫向延伸到支承結(jié)構(gòu)的周邊構(gòu)件之外的過濾結(jié)構(gòu)周邊的突出部分。除預(yù)成型件坯料的未修整部分之外，也可去除支承結(jié)構(gòu)上的多余的塑料。這種多余的塑料可能由步驟66中促進(jìn)或提高材料流動(dòng)至支承結(jié)構(gòu)的手段引起?？墒褂闷渌夹g(shù)修整所述多余材料，包括激光器、熱金屬絲或其它合適的裝置。
[0066]在步驟70中，面密封元件40 (圖1-3)可被包覆成型于支承結(jié)構(gòu)的周邊上。可用單次或多次模制將面密封件固定到面罩主體上。一旦支承框架被注射成型在過濾結(jié)構(gòu)上，就可在不取出模制件的情況下將模具稍微打開以便于包覆成型面密封件的聚合物型材料的第二次注射。在一個(gè)例子中，第二次注射可在所有所需部件被正確布置在模具裝置中時(shí)進(jìn)行。因?yàn)槭┘邮軌核芰?，所以?yīng)該小心操作以確保在注模過程中過濾結(jié)構(gòu)的周邊部分保持其在模具中的位置不變。如圖8所示，鼻夾86可在面密封件的包覆成型之前布置在支承結(jié)構(gòu)上。鼻夾可被裝在用于固定鼻夾的腔體中，并且可在將面密封元件模塑在支承結(jié)構(gòu)上時(shí)被包覆成型。為了這樣設(shè)置鼻夾86，將鼻夾插入到垂直模制設(shè)備的模具腔體中。裝在下模具腔體中時(shí)，鼻夾端部面朝上。鼻夾86可被置入下模具腔體中，使得其能被保持在隆起部分上，并位于周邊構(gòu)件上的凸脊46的末端之間。面罩主體12在降至所述下模具腔體中時(shí)擱置在鼻夾86上。
[0067]在使用中，鼻夾可通常變形為其所需形狀以適當(dāng)貼合佩戴者的鼻梁，并且貼靠在佩戴者雙眼各自下方的臉部。在支承結(jié)構(gòu)和面密封元件中使用的聚合物材料可相同或相似，并且可不同，這取決于例如下面將描述的制造方法。因?yàn)楸菉A由可手動(dòng)延展變形的材料制成，所以鼻夾在其通過呼吸器佩戴者變形為其所需形狀之后能夠保持其形狀。鼻夾可由諸如鋁的合適的極軟金屬制成。在鼻夾和塑料之間的接合可為機(jī)械性的或通過粘合劑或通過它們的組合。可通過例如收縮鼻夾嵌件周圍的全部面密封元件的樹脂或者中間位置88和鼻夾端部90的面密封元件的樹脂(圖1)進(jìn)行機(jī)械粘合。通過在鼻夾72的表面上提供不規(guī)則部分(例如粗糙面或粗紋圖案)也可提高機(jī)械粘合。為了將鼻夾充分固定到支承結(jié)構(gòu)16的前緣部分92，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的模塑、澆注或其他合適的設(shè)備進(jìn)行模制。裝入鼻夾并正確地保留到模具腔體內(nèi)的所需位置或嵌件位置中。旋轉(zhuǎn)型或梭型設(shè)備可以用于該用途，以使設(shè)備和/或操作員能夠?qū)⒈菉A裝入所需模具位置中以及從其中取出鼻夾。可如圖1所示地安裝鼻夾，其中鼻夾的端部嵌入到支承結(jié)構(gòu)和/或面密封件中。
[0068]SM
[0069]A.形成呼吸器過濾結(jié)構(gòu)
[0070]由兩個(gè)254毫米(mm)寬的標(biāo)準(zhǔn)3M8511N95呼吸器駐極體過濾材料的疊合層在(50克/平方米(gsm))白色非織造紡粘外層和內(nèi)層(22gsm)白色非織造紡粘材料之間形成呼吸器過濾結(jié)構(gòu)。兩個(gè)層均包含聚丙烯。在形成三維褶縐和杯狀形成物之前將層合的幅材切割成254mm長的片段。通過將兩段半徑均為258.5mm的曲線超聲焊接而形成復(fù)合的三維褶縐。各段曲線上的最高點(diǎn)之間的距離為40.0mm，兩段曲線的兩端在間隔約202毫米(mm)的左端點(diǎn)和右端點(diǎn)處會(huì)聚。通過沿著距離所述層合的幅材的一端76_處的第一折線折疊所述層合的過濾介質(zhì)而形成第一曲線。通過在距第一折線62mm的第二折線處折疊層合的幅材并通過沿著第二條曲線焊接而形成第二曲線。構(gòu)成三維褶縐的兩條曲線形成之后，去除曲線外部的多余材料。隨后將材料沿著垂直中心線折疊，并且從距離第二曲線的中心51mm處開始焊接第三焊接曲線。這去除了任何多余的材料并有助于形成符合呼吸器支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的杯。用超聲焊接方法制作了過濾結(jié)構(gòu)。用超聲焊接方法焊接并切割開口，在過濾結(jié)構(gòu)中設(shè)置了中心開口。所得過濾結(jié)構(gòu)類似于圖6中所示的結(jié)構(gòu)。
[0071]B.形成呼吸器支承結(jié)構(gòu)
[0072]利用標(biāo)準(zhǔn)注射成型方法將呼吸`器支承結(jié)構(gòu)樣品包覆成型于過濾結(jié)構(gòu)上。形成與圖1和圖8所示的支承結(jié)構(gòu)匹配的具有陽模和陰模的單腔模具。模具構(gòu)造允許過濾結(jié)構(gòu)布置在模具的陽模上方并在模制之前保持在合適位置。模具設(shè)計(jì)還包括在模具的陽模和陰模之間的間隙以補(bǔ)償過濾結(jié)構(gòu)的厚度。
[0073]使用154噸FN3000NISSEI注模壓機(jī)(可從美國加利福尼亞州阿納海姆的日精(美國)公司(Nissei America, Inc.)商購獲得)完成了支承結(jié)構(gòu)的注射成型,采用了下表1中列出的工藝條件。用以下樹脂材料制備了四種不同的原型:
[0074]?購自美國羅德島州波塔基特的100%Monoprenel249D ；
[0075]?購自美國羅德島州波塔基特的特諾爾愛佩斯公司(Teknor Apex)的50%Monoprene1249D 和 50%Monoprenel337A ；
[0076]?購自美國伊利諾伊州羅切斯特的伊拉斯托TPE科技公司(Elastocon TPETechnologies)的 50%Elastocon2825 和 50%Elastocon2810 ；
[0077]?購自美國德克薩斯州休斯頓的道達(dá)爾石化(美國)公司(TotalPetochemicals, USA, Inc.)的 100% 聚丙烯 7823。
[0078]模制之后在松弛狀態(tài)下或當(dāng)支承結(jié)構(gòu)仍在模具上時(shí)，測(cè)得支承結(jié)構(gòu)從頂部到底部的距離為115mm，從左側(cè)到右側(cè)的距離為120mm。支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標(biāo)厚度為2.5毫米。[0079] 表1:
[0080] 支承結(jié)構(gòu)模制工藝條件[0081]
【權(quán)利要求】
1.一種過濾式面罩呼吸器，包括: a)帶具； b)面罩主體，其包括: (i )過濾結(jié)構(gòu)； (ii)支承結(jié)構(gòu)；以及 c)面密封元件，其被包覆成型于所述面罩主體的所述支承結(jié)構(gòu)的周邊的至少一部分 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述支承結(jié)構(gòu)的包覆成型有面密封元件的周邊包括不一致部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，還包括呼吸器部件，所述呼吸器部件至少部分地通過包覆成型于所述面罩主體的所述支承結(jié)構(gòu)的所述周邊上的所述面密封元件保持在合適位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾式面罩呼吸器，其中至少一個(gè)呼吸器部件包括鼻夾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述面密封元件還被包覆成型于所述過濾結(jié)構(gòu)的周邊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾式面罩呼吸器，其中在所述面密封元件被包覆成型于所述過濾結(jié)構(gòu)上的位置，所述過濾結(jié)構(gòu)對(duì)著所述支承結(jié)構(gòu)并置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述面密封元件包括被模制成三維構(gòu)造的徑向朝內(nèi)延伸的凸緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述面密封元件的所述凸緣由厚度小于約0.5毫米的塑性材料制成，所述塑性材料在使用時(shí)可適形于佩戴者的面部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述面密封元件被包覆成型于所述周邊的結(jié)構(gòu)性構(gòu)件上，使得從外部很少地看到、甚至看不到所述周邊的結(jié)構(gòu)性構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述面密封元件通過化學(xué)粘結(jié)固定于所述周邊上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述面密封元件包括選自SEBS、茂金屬和它們的組合的熱塑性彈性體。
12.—種制備過濾式面罩呼吸器的方法，所述方法包括: 提供包括過濾結(jié)構(gòu)和支承結(jié)構(gòu)的面罩主體，所述支承結(jié)構(gòu)包括周邊構(gòu)件；以及 將面密封元件包覆成型于所述周邊構(gòu)件的至少一部分上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在包覆成型所述面密封件前將所述支承結(jié)構(gòu)模制于所述過濾結(jié)構(gòu)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述面密封元件的包覆成型與所述過濾結(jié)構(gòu)的模制大致同時(shí)進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的呼吸器，其中首先提供預(yù)成型件，然后將支承結(jié)構(gòu)接合于所述預(yù)成型件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在將支承結(jié)構(gòu)接合于所述預(yù)成型件之后，將所述面密封元件包覆成型于所述支承結(jié)構(gòu)的所述周邊構(gòu)件上。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在將所述支承結(jié)構(gòu)模制于所述過濾結(jié)構(gòu)上之后，修整所述預(yù)成型件。
18.一種過濾式面罩呼吸器，包括: a)帶具，其包括一條或多條帶； b)面罩主體，其包括: (i)過濾結(jié)構(gòu)，其包括一層或多層過濾介質(zhì)以及至少一個(gè)覆蓋纖維網(wǎng)； (ii)支承結(jié)構(gòu)，其包括周邊構(gòu)件和在整個(gè)所述面罩主體上延伸的至少一個(gè)構(gòu)件；以及 c)面密封元件，其被 包覆成型于所述周邊構(gòu)件的至少一部分上以及所述過濾結(jié)構(gòu)的一部分上。
【文檔編號(hào)】A62B18/02GK103561820SQ201180054568
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月19日
【發(fā)明者】約納斯·加布雷沃爾德, 邁克爾·K·多姆勒澤, 迪安·R·達(dá)菲, 德韋恩·D·道高, 恩哈特·哈·提·恩古延, 戴維·M·布隆貝格, 丹尼絲·A·巴雷拉 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司