具有单组分过滤/加固单层的平折式呼吸器制造技术

本发明专利技术公开一种平折式呼吸器，所述呼吸器由通过至少一条分界线接合至呼吸器其余部分的刚性过滤面板制成。所述面板包含多孔单组分单层式非织造网，所述非织造网包含带电的、相互缠结的、聚合物组成相同的连续单组分聚合物纤维，并且具有足够的基重或纤维间粘合，使得该非织造网表现出的Ｇｕｒｌｅｙ刚度大于２００ｍｇ，并且该呼吸器表现出的压降小于２０毫米水柱。所述呼吸器可在不需要另外的加固层、双组分纤维或其他加强件的情况下形成，并且可平折用于储存。可以回收利用来自制造过程的废料，以制作另外的刚性过滤面板网。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有单组分过滤/加固单层的平折式呼吸器 本专利技术涉及由人佩戴以保护其不吸入气载污染物的平折式呼吸器。
技术介绍
个人呼吸器通常用于保护佩戴者不吸入悬浮在空气中的颗粒或不呼吸 到让人感到不快或者有毒的气体。呼吸器通常属于如下两种类型中的一种--模制杯形形式或平折形式。平折形式的优点在于其可在需要前一直携带 于佩戴者的口袋中，展开即可使用，并且重新折平而用于储存。为了使展 开的呼吸器具有较高的结构稳定性，市售的平折式呼吸器通常使用加固构 件(如，弹性支撑框架或其他支撑件，参见(例如)授予Parker的美国专 利No. 4， 300， 549)或加固层(如，包含大直径、高模量纤维'(例如聚酯纤 维)的高基重非织造网，参见(例如)授予Bostock等人的美国专利 No.6， 123,077)。加固构件或加固层能够帮助呼吸器在呼吸循环期间抵抗 挠曲，以阻止或防止佩戴者的嘴唇和鼻孔接触到呼吸器的内表面。
技术实现思路
虽然加固构件和加固层有益于改善呼吸器的结构完整性，但这些部件 的使用会不可取地增大呼吸器的总体重量、体积和成本。由于加固构件和 加固层并不提供显著的过滤能力，并且限制了未使用的制造废料可回收利 用的程度，所以申请人寻求从平折式呼吸器中去除这些部件。 一些专利 称，加固构件或加固层仅为可任选或优选的(参见(例如)以上提及的美 国专利No. 6, 123， 077以及授予Hubbard等人的美国专利 No. 4， 920， 960)。在实际中却难以去除这些部件，这是因为将其去掉后会 使呼吸器在展开和佩戴时不可取地变得薄弱。申请人目前发现一种在单层中既提供加固能力又提供过滤能力的方 法，从而使得能够制作出具有降低重量、体积和制造成本中的一个或多个 优点的平折式呼吸器。6一方面，本专利技术提供一种平折式个人呼吸器，其包括通过至少一条分 界线接合至呼吸器其余部分的至少一个刚性过滤面板，该面板包括多孔单 组分单层式非织造网，该非织造网包含带电的、相互缠结的、聚合物组成 相同的连续单组分聚合物纤维，而且该非织造网具有足够的基重或纤维间粘合，从而表现出的Gurley刚度大于200mg，并且该呼吸器表现出的压降 小于20毫米水柱。所述呼吸器能够被折叠成基本上平折的构造，并且能被 展开成凸状打开的构造。另一方面，本专利技术提供一种用于制作平折式个人呼吸器的方法，该方 法包括a) 获得单组分单层式非织造网，其包含带电的、相互缠结的、聚合 物组成相同的连续单组分聚合物纤维，该非织造网具有足够的基 重或纤维间粘合，从而表现出的Gurley刚度大于200mg;b) 在该带电的非织造网中形成至少一条分界线，以提供至少部分由 该分界线限定的至少一个面板；以及c) 对该非织造网进行配装以提供面罩主体，该面罩主体表现出的压 降低于20毫米水柱，并且能够被折叠成基本上平折的构造，以及 展开成凸状打开的构造。再一方面，本专利技术提供一种用于制作平折式个人呼吸器的方法，该方 法包括a) 形成由相互缠结的、聚合物组成相同的连续单组分聚合物纤维形 成的单组分单层式非织造网，并使该非织造网带电，该非织造网 具有足够的基重或纤维间粘合，从而表现出的Gurley刚度大于 200mg;b) 在该带电的非织造网中形成至少一条分界线，以提供至少部分由 该分界线限定的至少一个面板；以及c) 对该非织造网进行配装以提供面罩主体，该面罩主体表现出的压 降低于20毫米水柱，并且能够被折叠成基本上平折的构造，以及 展开成凸状打开的构造。通过去除单独的加固层并且通过潜在地去除诸如外覆盖网层之类的其 他层，可以降低产品的复杂性和浪费。此外，如果呼吸器中的加固层纤维和任何其他层(例如，内覆盖网层或外覆盖网层)的纤维都具有相同的聚 合物组成并且不采用外来粘合材料，则未使用的废料便可收回和完全回收 利用来制作另外的原材料。通过以下具体描述将更清楚地看出本专利技术的这些及其他方面。然而， 在任何情况下，以上概述都不应被理解为是对受权利要求书保护的主题的 限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在专利审查期间可以对其 进行修正。附图说明图1为根据本专利技术的平折式呼吸器10的侧视图2为图1的平折式呼吸器10的正视图，图中示出该平折式呼吸器处 于打开的、即可使用的构造； ..图3为根据本专利技术的用于制作平折式呼吸器的示例性制造方法的示意 图； -图4为根据本专利技术的使用图3的方法制作的预成型件146的示意图5为根据本专利技术的平折式呼吸器的另一实施例160的正视图，该平 折式呼吸器处于其平折式构造；图6为根据本专利技术的图5的平折式呼吸器160的正视图，该平折式呼 吸器处于其打开的、即可使用的构造；图7为根据本专利技术的使用熔喷模具202来制作刚性单组分单层式网 264的示例性方法的示意性剖视图，其中向该熔喷模具的孔口 246和248 供应聚合物组成相同的以不同流量流动的或不同粘度的聚合物；图8为在图7的方法中使用的示例性熔喷模具的出口端视图9为根据本专利技术的使用具有多个较大孔口和较小孔口的熔喷模具来 制作刚性单组分单层式网320的示例性方法的示意剖视图10为在图9的方法中使用的示例性熔喷模具的出口端透视图11为使用熔纺以及骤冷强制流加热器来制作刚性单组分单层式网的 示例性方法的示意侧视图12为图11中所示设备的热处理部分的透视图；以及图13为图12的设备的示意放大和扩展视图。8在附图的各幅图中，相同的附图标记表示相同的元件。图中的元件未 按比例绘制。具体实施例方式如本文中所用，下面提供的术语将具有如下含义 "将长丝拉细成纤维"意指将一段长丝转变成长度更长且尺寸更小的段。"双峰质量分数/纤维尺寸混合物"意指质量分数与纤维尺寸(单位为 pm)的柱状图表现出至少两个模的纤维集合。双峰质量分数/纤维尺寸混合 物可包括多于两个的模，例如，其可为三峰或更多峰的质量分数/纤维尺寸 混合物。"双峰纤维支数/纤维尺寸混合物"意指纤维支数(频率)与纤维尺寸 (单位为pm)的柱状图表现出至少两个模的纤维集合，其中该至少两个模 的对应纤维尺寸的差别为较小纤维尺寸的至少50%。双峰纤维支数/纤维尺寸混合物可包括多于两个的模，例如，其可为三峰或更多峰的纤维支数/纤 维尺寸混合物。"粘合"当用于纤维或纤维集合时意指牢固地粘结在一起；当对网进 行普通处理时，经粘合的纤维通常不会分离。"带电"当用于纤维集合时意指如下纤维当在7cm/sec的表面速度 下评估邻苯二甲酸二辛酯的渗透率(°/。D0P)时，在暴露于20戈瑞吸收剂量 的lmm经铍过滤的80KVpX射线之后，表现出至少50%的品质因子QF (下文 论述)损失。"连续"当用于纤维或纤维集合时意指具有基本无限长宽比(即例如至 少约10， 000或更大的长度与尺寸比)的纤维。"有效纤维直径"(EFD)当用于纤维集合时，意指针对由任何横截面形 状(如圆形横截面或非圆形横截面)的纤维构成的网，根据如下文献中阐 述的方法所确定的数值"气载尘埃和颗粒的分离"(The S印aration of Airborne Dust and Particles ) ， Institution of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B， 1952， Davies， C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平折式个人呼吸器，其包括通过至少一条分界线接合至所述呼吸器其余部分的至少一个刚性过滤面板，所述面板包括多孔单组分单层式非织造网，所述非织造网包含带电的、相互缠结的、聚合物组成相同的连续单组分聚合物纤维，并且具有足够的基重或纤维间粘合，使得所述非织造网表现出的Ｇｕｒｌｅｙ刚度大于２００ｍｇ，并且所述呼吸器表现出的压降小于２０毫米水柱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛义德A安格德吉万德，詹姆斯E斯普林格特，约翰M布兰德纳，马尔文E琼斯，安德鲁R福克斯，迈克尔R贝里根，约翰D斯泰尔特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]