Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением



Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением
Прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением

 


Владельцы патента RU 2417807:

3М ИННОВЕЙТИВ ПРОПЕРТИЗ КОМПАНИ (US)

Настоящее изобретение относится к респираторам, обеспечивающим защиту органов дыхания от переносимых воздухом веществ, в частности к прикрепляемому компоненту респиратора. Прикрепляемые компоненты респиратора, включающие жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с первой поверхностью или второй поверхностью. Данное уплотнение обеспечивает воздухонепроницаемость крепления компонента, обеспечивающего отвод выдыхаемого воздуха и/или речевой диафрагмы к структурной части респиратора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил, 1 табл.

 

Область применения

Настоящее изобретение относится к прикрепляемому компоненту респиратора, в частности к прикрепляемому компоненту респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением.

Уровень техники

Респираторы обеспечивают защиту органов дыхания от переносимых воздухом веществ за счет фильтрации воздуха или иных механизмов подачи чистого воздуха. Одним из характерных элементов таких устройств является уплотнение, формируемое между пользователем и функциональными компонентами респиратора, а также уплотнение, формируемое между функциональными и структурными компонентами респиратора.

Одной из проблем, связанных с конструкцией таких респираторов, является обеспечение воздухонепроницаемого крепления компонента, обеспечивающего подачу вдыхаемого воздуха, компонента, обеспечивающего отвод выдыхаемого воздуха и/или речевой диафрагмы к структурной части (структурным частям) респиратора. Обеспечение воздухонепроницаемости уплотнения часто требует наличия отдельной прокладки и/или механического уплотнения, что влечет усложнение и удорожание конструкции респиратора.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к прикрепляемому компоненту респиратора, в частности к прикрепляемому компоненту респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением. Настоящее изобретение относится, кроме того, к респиратору, включающему прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением. Данное формованное термоотвержденное эластомерное уплотнение химически скреплено по меньшей мере с одной или двумя поверхностями прикрепляемого компонента респиратора. Во многих воплощениях силиконовый уплотнительный элемент проникает вглубь по меньшей мере одного отверстия в корпусе прикрепляемого компонента респиратора.

В первом воплощении прикрепляемый компонент респиратора включает жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с первой или второй поверхностью. В некоторых воплощениях силиконовый уплотнительный элемент может быть химически скреплен по меньшей мере с двумя основными, находящимися напротив друг друга поверхностями жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Силиконовый элемент лицевого уплотнения в некоторых случаях может также проникать вглубь отверстий, протяженных по толщине корпусной части прикрепляемого компонента респиратора.

В другом воплощении изобретения прикрепляемый компонент респиратора включает жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую первую основную поверхность и находящуюся напротив нее вторую основную поверхность, отстоящие на толщину корпусной части, и множество отверстий, протяженных по толщине жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора, и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с первой основной поверхностью и второй основной поверхностью и проникающий вглубь отверстий.

И еще в одном воплощении защитная респираторная маска включает жесткую полимерную часть корпуса лицевой маски и плотно контактирующий с лицом пользователя элемент, прикрепленный к жесткой полимерной части корпуса лицевой маски. Прикрепляемый компонент респиратора прикрепляется к жесткой полимерной части корпуса лицевой маски. Прикрепляемый компонент респиратора включает жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую поверхность прикрепления и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с поверхностью прикрепления.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятным из нижеследующего подробного описания различных его воплощений в сочетании с сопровождающими его чертежами.

Фиг.1. Аксонометрический вид примера полнолицевого респиратора.

Фиг.2. Аксонометрический вид примера полнолицевого респиратора в разобранном виде.

Фиг.3. Аксонометрический вид прикрепляемого компонента респиратора.

Фиг.4. Аксонометрический вид с поперечным сечением прикрепляемого компонента респиратора, изображенного на Фиг.3.

Фиг.5. Аксонометрический вид прикрепляемого компонента респиратора.

Фиг.6. Аксонометрический вид с поперечным сечением прикрепляемого компонента респиратора, изображенного на Фиг.5.

Фиг.7. Аксонометрический вид прикрепляемого компонента респиратора.

Фиг.8. Аксонометрический вид с поперечным сечением прикрепляемого компонента респиратора, изображенного на Фиг.7.

Чертежи не обязательно приведены в масштабе. Одинаковые номера позиций на чертежах соответствуют одним и тем же компонентам. Однако, как будет понятно, использование номера позиции для обозначения компонента на одном чертеже не является ограничением для этого компонента, приведенного на другом чертеже и обозначенного тем же номером.

Подробное описание изобретения

В нижеследующем описании приводятся ссылки на сопровождающие его чертежи, которые составляют часть данного описания, и на которых в качестве примеров показано несколько конкретных воплощений. Следует понимать, что предвидятся и иные воплощения изобретения, и они могут быть реализованы без отхода от назначения или сущности настоящего изобретения. Поэтому нижеследующее подробное описание не следует рассматривать в ограничивающемся данными воплощениями смысле.

Все научные и технические термины, используемые в настоящем описании, имеют смысл, традиционно применяемый в данной области техники, если не указано иное. Приводимые определения предназначены для облегчения понимания терминов, часто используемых в данном описании, и не направлены на ограничение области применения настоящего изобретения.

Если не указано иное, все числовые значения размеров, количества и физических свойств в описании и формуле, как правило, используются в сочетании с термином «примерно». Поэтому, если не указано иное, числовые значения величин, приводимые в настоящем описании и прилагаемой формуле, являются приближенными и могут изменяться в зависимости от требуемых свойств продукта, которые хотели бы получить производители, сведущие в данной области техники, следуя указаниям настоящего описания.

Приводимые значения диапазонов числовых величин в виде нижнего и верхнего предела включают все числовые значения, попадающие в данный диапазон (например, «от 1 до 5» включает 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 и 5), а также любой поддиапазон, входящий в данный диапазон.

Употребление в настоящем описании и прилагаемой формуле названий компонентов в единственном числе подразумевает возможность наличия в некоторых воплощениях множества данных компонентов, если из контекста явно не следует обратное. Употребляемый в настоящем описании и прилагаемой формуле термин «или», как правило, используется в смысле «и/или», если из контекста явно не следует обратное.

Термин «респиратор» обозначает индивидуальное средство защиты органов дыхания, носимое человеком для фильтрации воздуха перед его попаданием в органы дыхания данного человека. Настоящий термин включает полнолицевые респираторы, респираторные полумаски, колпаки с подачей воздуха, воздухоочищающие респираторы с электрическим питанием и автономные дыхательные аппараты.

Оборот «полнолицевой респиратор» означает, что надетый респиратор закрывает нос, рот и глаза человека.

Настоящее изобретение относится к прикрепляемому компоненту респиратора, и в частности, к прикрепляемому компоненту респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением. Настоящее изобретение относится, кроме того, к респиратору, включающему прикрепляемый компонент респиратора с формованным термоотвержденным эластомерным уплотнением. Данное формованное термоотвержденное эластомерное уплотнение химически скреплено по меньшей мере с одной или двумя поверхностями прикрепляемого компонента. В некоторых воплощениях силиконовый уплотнительный элемент проникает вглубь корпуса прикрепляемого компонента респиратора. В таких прикрепляемых компонентах респиратора имеется прочная связь между силиконовым элементом уплотнения и твердой полимерной частью корпуса прикрепляемого компонента. Так как возможности использования данного изобретения достаточно разнообразны, для лучшего понимания различных его аспектов ниже приводится обсуждение различных его примеров.

Формованное термоотвержденное эластомерное уплотнение прикрепляемого компонента респиратора представляет собой уплотнительный элемент, структурно скрепленный с корпусом прикрепляемого компонента. Применение такой конструкции показало, что она увеличивает износоустойчивость уплотнения и препятствует накоплению частиц между корпусом прикрепляемого компонента и термоотвержденным эластомерным уплотнением. Такая структурно целая конструкция уменьшает также количество частей при сборке изделия и возможность расхождения размеров частей. Использование описываемых здесь формованных термоотверждающихся эластомерных уплотнительных материалов не требует предварительного нанесения грунта на корпус прикрепляемого компонента для последующего химического скрепления термоотверждающегося эластомерного уплотнения с корпусом прикрепляемого компонента.

На фиг.1 представлен аксонометрический вид примера полнолицевого респиратора 10. На фиг.2 представлен аксонометрический вид примера полнолицевого респиратора 10 в разобранном виде. Защитная респираторная маска 10 включает жесткий полимерный корпус 11 лицевой маски, щиток 11 или стекло 11, скрепленные с рядом прикрепляемых компонентов респиратора, включая, например, один или более вдыхательных клапанов 18, причем к одному или более вдыхательным клапанам 18 могут дополнительно прикрепляться картриджи химической защиты или фильтрации частиц (не показаны), один или более выдыхательных клапанов 16, одну или более речевых диафрагм 14 и/или один или более ремешков 34, настраиваемых для крепления респиратора 10 к голове пользователя. На выдыхательных клапанах 16 и речевых диафрагмах располагаются клапанные крышки 8.

Респиратор 10 включает плотно контактирующий с лицом элемент 9, форма которого обеспечивает удобное расположение корпуса респиратора или лицевого щитка 11 относительно рта и носа пользователя. Представленный респиратор 10 включает два щековых отверстия 12 и два носовых отверстия 13. На фиг.1 показаны два щековых отверстия 12, одно из которых не содержит прикрепляемого компонента респиратора, а второе включает вдыхательный клапан 18. На фиг.2 показан вдыхательный клапан 18 в щековом отверстии.

Прикрепляемые компоненты 14, 16 и 18 респиратора расположены в отверстиях 12 и 13 или прикрепляются к ним любыми подходящими способами, такими как, например, байонетные системы крепления. Системы байонетного крепления предназначены для соединения вместе двух частей, имеющих элементы крепления, как правило, не резьбовые, и при этом соединение данных частей осуществляется за счет хотя бы частичного захода одной части внутрь другой и последующего поворота одной части относительно другой, так что две данные части могут быть соединены между собой без многократного их вращения друг относительно друга.

Хотя на фиг.1 и фиг.2 изображена защитная респираторная маска 10 с одним или двумя щековыми вдыхательными клапанами 18, носовым выдыхательным клапаном 16 и носовой речевой диафрагмой 14, возможна и любая другая целесообразная конфигурация устройств защиты органов дыхания. Так, например, защитная респираторная маска 10 может иметь единственный вдыхательный клапан, к которому прикрепляются картридж химической защиты или фильтрации частиц, или источник подачи чистого воздуха, и один или два выдыхательных клапана, или одну или более речевых диафрагм, в соответствии с необходимостью.

На фиг.3 представлен аксонометрический вид примера вдыхательного клапана 18, а на фиг.4 - аксонометрический вид с поперечным сечением примера вдыхательного клапана 18, изображенного на фиг.3. Вдыхательный клапан 18 включает жесткий полимерный корпус 20 прикрепляемого компонента респиратора, имеющий первую поверхность 21 и вторую поверхность 22. Силиконовый уплотнительный элемент 23 химически скреплен с первой поверхностью 21 и второй поверхностью 22.

Силиконовый уплотнительный элемент 23 может быть сформирован путем формования термоотверждающегося силиконового материала на жесткую термопластичную полимерную часть 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Термоотверждающийся силиконовый материал химически скрепляется (то есть образует адгезивную или ковалентную связь) непосредственно с первой поверхностью 21 и второй поверхностью 22 жесткой термопластичной полимерной части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

Понятия «химическое скрепление» или «химически скрепленный» относятся к химическим процессам взаимодействия (притяжения) между атомами и молекулами и включают ковалентные и ионные связи, а также водородные и Ван-дер-ваальсовые связи, возникающие за счет наличия функциональных групп на поверхности жесткой термопластичной полимерной части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора, и их активности по отношению к термоотверждающемуся силиконовому материалу. Во многих воплощениях термоотверждающийся силиконовый материал выбирается таким образом, что предварительной обработки жесткой термопластичной полимерной части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора не требуется. Другими словами, термоотверждающийся силиконовый материал является самоклеющимся по отношению к жесткой термопластичной полимерной части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Часто термоотверждающийся силиконовый материал нагревается для его отверждения во время процесса формования до температуры, достаточной для отверждения термоотверждающегося силиконового материала, но не превышающей температуру остекления материала жесткой термопластичной полимерной части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

Как будет показано в разделе «Примеры» ниже, уровень химического скрепления может быть определен с помощью теста, в котором измеряется средняя сила разрыва. Во многих воплощениях среднее усилие для разрыва составляет 25 Н или более, или 50 Н или более, или 100 Н или более, или 150 Н или более, или 200 Н или более, или 300 Н или более.

Жесткая термопластичная полимерная часть 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может быть изготовлена из любого подходящего термопластичного материала. Во многих воплощениях жесткая термопластичная полимерная часть 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора формируется из полиамида (например, нейлона), поликарбоната, полибутилен-терфталата, оксида полифенила, полифталамида или смеси данных материалов.

Для изготовления силиконового уплотнительного элемента 23 может быть использован любая подходящая жидкая термоотверждающаяся силиконовая резина (или подобный материал). Жидкая силиконовая резина - это силикон высокой степени чистоты, термообработаный в платиновом реакторе, характеризующийся малым сжатием при отверждении, высокой стабильностью и стойкостью к очень высоким и очень низким температурам. Из-за свойства данного материала отвердевать под действием тепла, инжекционное формование изделий из силикона часто требует специальных условий обработки, таких как интенсивное перемешивание при распределении материала и поддержание его низкой температуры до помещения в нагреваемую полость и вулканизации. Силиконовая резина - это семейство термоотверждающихся эластомеров, имеющих скелет из чередующихся атомов кремния и кислорода и метиловые или виниловые боковые группы. Силиконовые резины сохраняют свои механические свойства в широком диапазоне температур, а присутствие в силиконовых резинах метиловых групп придает этим материалам гидрофобность.

Примеры термоотверждающихся силиконовых материалов включают самоклеющиеся жидкие силиконовые резины, предлагаемые под торговыми марками: ELASTOSIL LR 3070 от Wacker-Silicones (Мюнхен, Германия); серии KЕ2095 или KЕ2009 (такие как, например, KЕ2095-60, KЕ2095-50, KЕ2095-40) или Х-34-1547А/В, Х-34-1625А/В, Х-34-1625А/В, - все от Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. (Япония). Данные самоклеющиеся силиконовые резины не требуют предварительной обработки определенных типов термопластичных поверхностей для химического скрепления жидких силиконовых резин с данными термопластичными поверхностями.

В показанном воплощении первая поверхность 21 и вторая поверхность 22 являются основными, находящимися друг напротив друга поверхностями. Имеются одно или более отверстий 24, протяженных по толщине корпуса прикрепляемого компонента респиратора, определяемой расположенными друг напротив друга первой поверхностью 21 и второй поверхностью 22. Во время изготовления прикрепляемого компонента респиратора способом формования жидкий силикон (из которого образуется силиконовый уплотнительный элемент 23) протекает через одно или более отверстий 24 и образует механическую связь между силиконовым уплотнительным элементом 23 и жесткой частью 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

К части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может быть прикреплена диафрагма 25. Данная диафрагма 25 смещается к части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора, позволяя воздуху проходить через часть 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора только в одном направлении.

Часть 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может также включать элемент байонетного крепления 26. Элемент байонетного крепления 26 облегчает крепление части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора к щековому отверстию 12 защитной респираторной маски 10. Элемент байонетного крепления 26 сопрягается с соответствующим элементом, находящимся в щековом отверстии 12 защитной респираторной маски 10 или возле него. Такая байонетная система крепления служит для крепления изображенного вдыхательного клапана 18 к щековому отверстию 12 защитной респираторной маски 10.

В собранном виде силиконовый уплотнительный элемент 23 изображенного вдыхательного клапана 18 расположен между первой поверхностью 21 и поверхностью расположенного рядом с ним щекового отверстия 12, образуя воздухонепроницаемое соединение между поверхностью уплотнительного элемента и поверхностью щекового отверстия. При этом термин «воздухонепроницаемое уплотнение» обозначает такое прилегание, при котором в значительной степени предотвращается попадание нефильтрованного или внешнего воздуха во внутреннее пространство композитной защитной лицевой маски 11 в местах их соприкасания.

Воздухонепроницаемость измеряется с помощью теста на утечку вакуума. Прибор для проведения испытания состоит из герметичной камеры с тремя разъемами. Объем камеры составляет примерно 750 см3. Прикрепляемый компонент респиратора подсоединяется к одному из этих трех разъемов при помощи своего элемента байонетного крепления. Ко второму разъему устройства подключается вакуумметр для измерения разности давлений внутри камеры и атмосферой (с верхним пределом измерения не менее 25 см водного столба). К третьему разъему через отсекающий клапан подключается источник вакуума. Для проведения испытания отсекающий клапан открывается, включается источник вакуума, и из камеры откачивается воздух до давления, на 25 см водного столба меньшею атмосферного (по показанию вакуумметра). Затем отсекающий клапан закрывается, и источник вакуума выключается. Ведется наблюдение за давлением внутри камеры в течение 60 с. Подсосы воздуха вовнутрь приводят к росту давления внутри камеры и падению уровня вакуума. Данное изобретение должно обеспечивать разность давлений воздуха внутри камеры и в атмосфере, превышающую 15 см водного столба спустя 60 с. Более предпочтительным является, чтобы спустя 60 с разность давлений оставалась не меньшей 24 см водного столба.

Силиконовый уплотнительный элемент 23 изображенного вдыхательного клапана 18 расположен также между второй поверхностью 22 и прикрепленным элементом подачи фильтрованного воздуха (не показан). Источником фильтрованного воздуха может быть картридж химической защиты или внешний источник чистого воздуха. Источник фильтрованного воздуха может быть прикреплен к изображенному вдыхательному клапану 18 при помощи элемента 27 байонетного крепления на части 20 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Данный элемент 27 байонетного крепления сопрягается с соответствующим элементом источника чистого воздуха. Таким образом, силиконовый уплотнительный элемент 23 изображенного вдыхательного клапана образует воздухонепроницаемое соединение между поверхностью уплотнительного элемента и поверхностью элемента подачи чистого воздуха.

На фиг.5 представлен аксонометрический вид примера выдыхательного клапана 16 без диафрагмы 35 (показана на фиг.2). На фиг.6 показан аксонометрический вид с поперечным сечением выдыхательного клапана 16, изображенного на фиг.5. Выдыхательный клапан включает жесткую полимерную часть 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую первую поверхность 31 и вторую поверхность 32. Силиконовый уплотнительный элемент 33 химически скреплен с первой поверхностью 31.

Силиконовый уплотнительный элемент 33 может быть сформирован формованием термоотверждающегося силиконового материала на жесткую термопластичную полимерную часть 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Термоотверждающийся силиконовый материал химически скрепляется (например, образует адгезивные или ковалентные связи) непосредственно с первой поверхностью 31 жесткой термопластичной полимерной части 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Термины «химическое скрепление» и «химически скрепленный» были описаны выше.

Жесткая термопластичная полимерная часть 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может быть сформирована из любого подходящего термопластичного материала, как описано выше. Для формирования силиконового уплотнительного элемента 33 может быть использована любая подходящая термоотверждающаяся силиконовая резина или другой подходящий силиконовый материал, как описано выше.

В показанном воплощении первая поверхность 31 и вторая поверхность 32 являются основными, находящимися друг напротив друга поверхностями. В некоторых воплощениях имеются одно или более отверстий (не показаны), протяженных по толщине корпуса прикрепляемого компонента респиратора, определяемой расположенными друг напротив друга первой поверхностью 31 и второй поверхностью 32. Во время изготовления прикрепляемого компонента респиратора способом формования жидкий силикон (из которого образуется силиконовый уплотнительный элемент) протекает через одно или более отверстий и образует механическую связь между силиконовым уплотнительным элементом и жесткой частью корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

К жесткой части 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может быть прикреплена диафрагма 35 (см. фиг.2). Данная диафрагма смещается к жесткой части 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора, позволяя воздуху проходить через часть 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора только в одном направлении.

Часть 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может также включать элемент 36 байонетного крепления. Элемент 36 байонетного крепления облегчает крепление части 30 корпуса прикрепляемого компонента респиратора к носовому отверстию 13 защитной респираторной маски 10. Элемент 36 байонетного крепления сопрягается с соответствующим элементом, находящемся в носовом отверстии 13 защитной респираторной маски 10 или возле него. Такая байонетная система крепления служит для крепления изображенного выдыхательного клапана 16 к носовому отверстию 13 защитной респираторной маски 10.

В собранном виде силиконовый уплотнительный элемент 33 изображенного выдыхательного клапана 16 расположен между первой поверхностью 31 и поверхностью расположенного рядом с ним носового отверстия 13, образуя воздухонепроницаемое соединение между поверхностью уплотнительного элемента и поверхностью носового отверстия. Термин «воздухонепроницаемое уплотнение» был определен выше.

На фиг.7 представлен аксонометрический вид примера речевой диафрагмы 14, а на фиг.8 показан аксонометрический вид с поперечным сечением речевой диафрагмы 14, изображенной на фиг.7. Речевая диафрагма 14 включает жесткую полимерную часть 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую первую поверхность 41 и вторую поверхность 42. Силиконовый уплотнительный элемент 43 химически скреплен с первой поверхностью 41. Диафрагма 45 прикреплена к жесткой полимерной части 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Диафрагма 45 способствует передаче голоса от пользователя респиратора 10 к другому лицу.

Силиконовый уплотнительный элемент 43 может быть сформирован формованием термоотверждающегося силиконового материала на жесткую термопластичную полимерную часть 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Термоотверждающийся силиконовый материал химически скрепляется (например, образует адгезивные или ковалентные связи) непосредственно с первой поверхностью 41 жесткой термопластичной полимерной части 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора. Термины «химическое скрепление» и «химически скрепленный» были описаны выше.

Жесткая термопластичная полимерная часть 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может быть сформирована из любого подходящего термопластичного материала, как описано выше. Для формирования силиконового уплотнительного элемента 43 может быть использована любая подходящая термоотверждающаяся силиконовая резина или другой подходящий материал, как описано выше.

В показанном воплощении первая поверхность 41 и вторая поверхность 42 являются основными, находящимися друг напротив друга поверхностями. В некоторых воплощениях имеются одно или более отверстий (не показаны), протяженных по толщине корпуса прикрепляемого компонента респиратора, определяемой расположенными друг напротив друга первой поверхностью 41 и второй поверхностью 42. Во время изготовления прикрепляемого компонента респиратора способом формования жидкий силикон (из которого образуется силиконовый уплотнительный элемент) протекает через одно или более отверстий и образует механическую связь между силиконовым уплотнительным элементом и жесткой частью корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

Часть 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора может также включать элемент 46 байонетного крепления. Элемент 46 байонетного крепления облегчает крепление части 40 корпуса прикрепляемого компонента респиратора к носовому отверстию 13 защитной респираторной маски 10. Элемент 46 байонетного крепления сопрягается с соответствующим элементом, находящемся в носовом отверстии 13 защитной респираторной маски 10 или возле него. Такая байонетная система крепления служит для крепления изображенной речевой диафрагмы 14 к носовому отверстию 13 защитной респираторной маски 10.

В собранном виде силиконовый уплотнительный элемент 43 изображенной речевой диафрагмы 14 расположен между первой поверхностью 41 и поверхностью расположенного рядом с ним носового отверстия 13, образуя воздухонепроницаемое соединение между поверхностью уплотнительного элемента и поверхностью носового отверстия. Термин «воздухонепроницаемое уплотнение» был определен выше.

Примеры

Для определения подходящих сочетаний силиконовых резин и термопластичних материалов проводился ряд испытаний. Особый интерес представляет сила скрепления между силиконовой резиной и термопластичним материалом, от которой зависит износостойкость уплотнения.

Для определения силы скрепления была разработана модельная тест-полоска. Тест-полоска готовится путем формования жесткой плоской заготовки из термопластичного материала длиной 51 мм, шириной 25 мм и толщиной 2 мм. После этого данная заготовка зажимается во вторую форму так, что заготовка одним концом на 6 мм выступает в полость второй формы. Полость второй формы имеет ширину 27 мм и длину 49 мм. Глубина формы составляет 2 мм, увеличиваясь до 4 мм в непосредственной близости от заходящего в форму конца заготовки, так что при введении силикона в полость формы он образует слой толщиной 1 мм на всех гранях выступающего конца заготовки. В результате получается тест-полоска длиной 94 мм, на одном краю которой находится жесткая термопластичная заготовка, а в угом краю - силиконовая резина.

Тест-полоска зажимается в лапах механического тестера типа MTS, модель 858 производства Material Test Systems Corporation (Идеи Прейри, штат Миннесота, США),и измеряется сила связи между материалом заготовки и силикона. Тест-полоска растягивается до тех пор, пока она не разорвется, и при этом записывается значение силы, при котором происходит разрыв. Примеры значений сил разрыва приведены в Таблице 1. Примеры 1-4 показывают, что за счет подходящего сочетания материалов могут быть достигнуты силы скрепления свыше 300 Н. В сравнительных примерах С1 и С2 силикон не скреплялся с термопластичным материалом.

Таблица 1
Пример Силикон Термопластичная заготовка Средняя сила разрыва, Н
1 Shin-Etsu KE2095-60 RTP Nylon 6/6 136
2 Wacker 3070 RTP Nylon 6/6 303
3 Dow LC-70-2004 Zytel PA 174
4 Wacker 3070 Zytel PA 166
С1 Dow LC-70-2004 RTP Nylon 6/6 Не скрепляются
С2 Shin-Etsu KE2095-60 Zytel PA Не скрепляются

Силикон LC-70-2004 производится Dow Corning Corporation (Мидпенд, штат Мичиган, США); материал RTP Nylon 6/6 - это полиамид производства RTP Company (Винона, штат Миннесота, США); материал Zytel PA - это полиамид производства E.I. du Pont de Nemours (Вилмингтон, штат Делавер, США).

Таким образом, в настоящем описании представлены воплощения прикрепляемого компонента респиратора с термоотвержденным эластомерным уплотнением. Сведущие в данной области техники понимают, что настоящее изобретение может иметь и иные воплощения, в дополнение к представленным. Описанные воплощения представлены с иллюстративными целями, а не с целью ограничения масштабов изобретения, и настоящее изобретение ограничено лишь нижеследующей формулой.

1. Прикрепляемый компонент респиратора, содержащий: жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую первую поверхность и вторую поверхность; и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с первой поверхностью или второй поверхностью.

2. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, в котором силиконовый уплотнительный элемент химически скреплен с первой поверхностью и второй поверхностью.

3. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, в котором первая поверхность и вторая поверхность являются основными, расположенными напротив друг друга поверхностями, отстоящими друг от друга на толщину части корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

4. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, в котором жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора содержит по меньшей мере одно отверстие, протяженное по толщине жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора, а силиконовый уплотнительный элемент выполнен с возможностью проникновения вглубь указанного отверстия.

5. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, в котором жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора содержит множество отверстий, протяженных по толщине жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора, а силиконовый уплотнительный элемент выполнен с возможностью проникновения вглубь данных отверстий и химически скреплен с первой поверхностью и второй поверхностью.

6. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, в котором жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора содержит проем, протяженный по толщине данной части корпуса, и множество отверстий, протяженных по толщине данной части корпуса и расположенных вокруг проема, а силиконовый уплотнительный элемент расположен вокруг проема и выполнен с возможностью проникновения вглубь множества отверстий.

7. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, дополнительно содержащий диафрагму, прикрепленную к жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора и образующую вдыхательный клапан, выдыхательный клапан или речевую диафрагму.

8. Прикрепляемый компонент респиратора по п.1, в котором жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора содержит термопластичный полимер, а силиконовый уплотнительный элемент изготовлен из термоотвержденного полимера, при этом указанный термоотвержденный полимер химически скреплен непосредственно с термопластичным полимером.

9. Прикрепляемый компонент респиратора по п.6, дополнительно содержащий картридж химической защиты или фильтрации частиц, прикрепленный к прикрепляемому компоненту респиратора.

10. Прикрепляемый компонент респиратора, содержащий: жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую первую основную поверхность и находящуюся напротив нее вторую основную поверхность, отстоящие на толщину указанной части корпуса, и множество отверстий, протяженных по толщине жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора; и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с первой основной поверхностью и второй основной поверхностью и выполненный с возможностью проникновения вглубь отверстий.

11. Прикрепляемый компонент респиратора по п.10, дополнительно содержащий диафрагму, прикрепленную к жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора и образующую вдыхательный клапан.

12. Защитная респираторная маска, содержащая: жесткую полимерную часть корпуса лицевой маски; плотно контактирующий с лицом элемент, прикрепленный к жесткой полимерной части корпуса лицевой маски; и прикрепляемый компонент респиратора, прикрепленный к жесткой полимерной части корпуса лицевой маски, содержащий: жесткую полимерную часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, имеющую поверхность крепления; и силиконовый уплотнительный элемент, химически скрепленный с поверхностью крепления.

13. Защитная респираторная маска по п.12, в которой прикрепляемый компонент респиратора съемно прикреплен к жесткой полимерной части корпуса лицевой маски.

14. Защитная респираторная маска по п.12, в которой прикрепляемый компонент респиратора дополнительно содержит вторую поверхность, находящуюся напротив поверхности крепления, а силиконовый уплотнительный элемент химически скреплен и с поверхностью крепления, и со второй поверхностью.

15. Защитная респираторная маска по п.12, в которой поверхность крепления и вторая поверхность являются основными, находящимися напротив друг друга поверхностями, отстоящими на толщину указанной части корпуса.

16. Защитная респираторная маска по п.12, в которой жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора содержит по меньшей мере одно отверстие, протяженное по толщине жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора, и силиконовый уплотнительный элемент выполнен с возможностью проникновения вглубь указанного отверстия.

17. Защитная респираторная маска по п.12, в которой жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора содержит множество отверстий, протяженных по толщине жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора, а силиконовый уплотнительный элемент выполнен с возможностью проникновения вглубь указанных отверстий.

18. Защитная респираторная маска по п.12, в которой жесткая полимерная часть корпуса прикрепляемого компонента респиратора, кроме того, содержит проем, протяженных по толщине корпусной части, и множество отверстий, протяженных по толщине корпусной части и расположенных вокруг проема, а силиконовый уплотнительный элемент расположен вокруг проема и выполнен с возможностью проникновения вглубь указанного множества отверстий, при этом к части корпуса прикрепляемого компонента респиратора прикреплена диафрагма.

19. Защитная респираторная маска по п.12, дополнительно содержащая картридж химической защиты или фильтрации частиц, прикрепленный к жесткой полимерной части корпуса прикрепляемого компонента респиратора.

20. Защитная респираторная маска по п.12, дополнительно содержащая речевую диафрагму, прикрепленную к жесткой полимерной части корпуса лицевой маски.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изолирующим дыхательным аппаратам на химически связанном кислороде, предназначенным для защиты органов дыхания в аварийной ситуации. .

Изобретение относится к индивидуальным средствам защиты органов дыхания . .

Изобретение относится к составным частям дыхательных аппаратов, предназначенных для использования в аварийных ситуациях или при работе в не пригодной для дыхания атмосфере
Наверх