[发明专利]具有注射成型于过滤结构的支承结构的过滤式面具呼吸器

说明书

本发明涉及具有面罩主体的个人呼吸保护装置，其中支承结构已被注射成型在过滤结构上而使得过滤结构成为结合于支承结构。

背景技术

呼吸器通常佩戴在使用者呼吸道的上方，用于以下两个常见用途中的至少一个：（1）减少杂质或污染物进入佩戴者的呼吸道；和（2）保护其他人员或事物不接触佩戴者呼出的病原体和其他污染物。在第一种情况下，在空气中存在对佩戴者有害的颗粒的环境中佩戴呼吸器，例如汽车车身修理店。在第二种情况下，在对其他人员或事物可能造成污染的环境中佩戴呼吸器，例如在手术室或洁净室中。

一些呼吸器被归类为“过滤式面具呼吸器”，因为面罩主体用作呼吸器过滤机构。与使用结合了可连接滤筒（参见例如授予Yuschak等人的美国专利RE39,493）或嵌件成型过滤元件（参见例如授予Braun的美国专利4,790,306）的橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器不同，过滤式面具呼吸器的整个面罩主体的大部分由过滤介质构成，使得无需安装或更换滤筒。因此，过滤式面具呼吸器重量较轻、易于使用并且是一次性的。

过滤式面具呼吸器通常包括模塑成形层以支承过滤结构。公开了此类产品的专利例如包括授予Kronzer等人的美国专利7,131,442、授予Angadjivand等人的美国专利6,923,182和6,041,782、授予Magidson等人的美国专利4,873,972、授予Skov的美国专利4,850,347、授予Dyrud等人的美国专利4,807,619、授予Berg的美国专利4,536,440、以及授予Huber等人的Des.285,374。这些成形层通常由模塑成杯形构型的热粘合纤维或透孔丝网构成。最近，已开发出使用横向延伸的结构构件来支承过滤介质的面罩主体。参见授予Martin等人的美国专利公布2009/0078261A1。

在过滤式面具呼吸器的使用期间，被过滤颗粒会积聚在呼吸器的外表面上，由此减弱其透过性。透过性减弱会引起呼吸阻力，而阻力又会导致呼吸器向佩戴者的面部塌陷。已努力开发出抵制面罩主体塌陷的过滤式面具呼吸器。参见例如授予Angadjivand等人的美国专利6,923,182。提高耐塌陷性的已知方法通常依赖于将附加层添加到面罩主体，例如粘合剂层和成形层。

发明内容

本发明提供了新型过滤式面具呼吸器，其包括：(a)带具；(b)具有(i)过滤结构和(ii)支承框架结构的面罩主体，所述支承框架结构已被注射成型在过滤结构上，使得过滤结构成为结合于其上。

本发明还提供了制备过滤式面具呼吸器的新方法，所述方法包括：提供过滤结构；以及将支承框架结构注射成型在过滤结构上，使得框架结构成为结合于其上。

本发明的新型过滤式面具呼吸器和方法不同于已知呼吸器和制备呼吸器的方法，不同之处在于面罩主体包括框架结构，所述框架结构已被注射成型在过滤结构上而使得过滤结构成为结合于框架结构。常规过滤式面具呼吸器已使用成形层，所述成形层包括无纺布纤维网或塑性网或者支承过滤介质的横向延伸的框架构件。然而，常规过滤式面具呼吸器并未将支承框架结构注射成型在过滤结构上而在这两个部件之间形成结合。本发明使这种结合得以实现，使得过滤结构可呈现支承框架结构的形状或构造。根据本发明，能够实现这种结合，且在结合过程中不会破坏或损毁过滤结构。结果得到这样的呼吸器，其可防塌陷并且美观，因为过滤结构紧密地随从支承结构的预期构型。

术语表

下文说明的术语具有以下含义：

“结合”及其变型形式是指连接在一起；

“中央分隔的”是指从正面观察时沿垂直对分面罩主体的线或平面彼此分离；

“化学粘合”、“化学粘结”、和“化学结合”是指由原子和分子之间的吸引作用导致的物理粘合过程，并且包括共价键和离子键（以及氢键和范德华键）且通常取决于待粘合表面上的可用官能团及其与这样的材料的反应性，该材料被选择成可连接于表面而使得待结合表面的预处理成为不必要；

“洁净空气”是指已滤除污染物的一定体积的大气环境空气；

“包含（或含有）”同专利术语中的标准定义一致，为开放性术语，通常与诸如“包括”、“具有”、和“含有”之类的其他开放式术语同义；

“污染物”是指粒子（包括粉尘、薄雾和烟雾）和/或通常可能不视为粒子（如有机蒸气等）、但可能悬浮在空气（包括呼出气流中的空气）中的其它物质；

“横向尺度”为当从正面观察呼吸器时，在整个呼吸器上从一侧到另一侧横向延伸的尺度；