专利名称:净室环境内所用无微粒排放和低微粒排放的一次性使用的产品的制作方法图1为一透视简图,示出用无微粒排放或低微粒排放材料制作、用于净室环境内、在戴用人头上带有防隙件的一次性使用面罩或一次性使用呼吸器;图2为部分剖去后的剖面正面简图,示出图1一次性使用面罩或一次性使用呼吸器,具有从其上延伸出来的防隙件以防止微粒污染物从戴用人颈部逸出而进入有关净室环境内;图3为一透视简图,示出按本发明论述用无微粒排放或低微粒排放材料、用于净室环境内的另一种戴在戴用人头上的一次性使用面罩;图4为图3面罩部分剖去后的前视平面图;图5为部分剖去后的放大剖面简图,示出三层无微粒排放或低微粒排放材料并使一结合件在其相互邻接的边沿上延伸而可按本发明论述合适地用以制造一次性使用净室产品;图6为部分剖去后的放大剖面简图,示出图5三层无微粒排放或低微粒排放材料和边沿结合件,上面贴有一条柔软无纺材料,用以按本发明论述制造一次性使用净室产品;图7为部分剖去后的放大剖面简图,示出三层无微粒排放或低微粒排放材料,上面贴有一层柔软无纺材料,用以按本发明论述制造一次性使用净室产品;图8为部分剖去后的等角简图,示出三层柔软无微粒排放或低微粒排放材料,可用以按本发明论述制造一次性使用净室产品;图9为一透视简图,示出按本发明论述用无微粒排放或低微粒排放一次性使用材料制造,用于净室环境内,戴在载用人头上的面遮布;图10为一透视简图,示出按本发明论述用无微粒排放或低微粒排放一次使材料制造,用于净室环境内、戴在载用人头上的胡须套;图11为一透视简图,示出按本发明论述用无微粒排放或低微粒排放一次性使用材料制造、用于净室环境内、戴在戴用人头上的头遮布;图12为一透视简图,示出按本发明论述用无微粒排放或低微粒排放一次性使用材料制造、用于净室环境内、套在套用人臂上的袖子护套;图13为一透视简图,示出按本发明论述用无微粒排放或低微粒排放一次性使用材料制造、用于净室环境内、套在套用人脚上的鞋套。本发明的简要描述对本发明的优选实施例及其优点参看附图1-13可取得最好的了解,对各图中相同和相应的部分采用相同的编号。在本申请中,“一次性使用净室产品”一词用以包括按本发明论述用一或多层无微粒排放或低微粒排放材料制造、用于净室环境内的一次性使用衣服和防护外衣,包括、但并不限于、面遮布、面罩、胡须套、头遮布、鞋套、呼吸器、长外衣、裤子、袖子护套、头巾(带或不带肩部遮布)、腿部护套、实验室外套、连衣裤工作服。“一次性使用净室产品”一词还用以包括辅助用品,包括、但并不限于、用一或多层无微粒排放或低微粒排放材料制造、用于净室环境内的毛巾、抹布、吸收垫块、设备罩和袋子。除另有明确说明者外“一次性使用净室产品”在权利要求书中用以指可用于净室环境内以减少微粒污染的一次性使用衣服、防护外衣和辅助用品。某些一次性使用净室产品的代表性示例示于图9-13,对此将在以下作更具体地论述。“一次性使用面罩”一词用以包括任意一次性使用外科式面罩或一次性使用工业式呼吸器。对某些用途来说,这种面罩最好在相应面罩或呼吸器和戴用人相应面部之间形成基本上液密性密封。其他类型可按本发明论述满意地制成的一次性使用呼吸器包括改型的锥形面罩和如题为“一次性使用面罩”、呼吸器及其制造方法的美国专利3,668,768所示。这一专利就各方面用途来说在本申请中列为参考。“基本上液密性密封”一词用以指在相应面罩戴呼吸器的周边和戴用人面部邻接部分之间的容许泄漏量取决于所需净室环境。对于某些微粒污染容许程度很低和(或)条件危险如具有危险的空中传播病菌的净室环境来说只是零值的泄漏才是容许的。对于其他严格程度较低的条件来说在相应面罩或呼吸器周边和戴用人面部与之邻接的部分之间一定程度上较高的泄漏量会是容许的。“气悬体”一词用以指经常与微生物溶体有关的不溶性液体或微粒物。“流体”一词用以指任意气体、液体或气体和液体的混合体以及各种会混进这种流体的微粒物和气悬体。“可吸入的”和“可吸入性”一词用以在制造种类很广泛的一次性使用净室产品方面对材料的评价。因此容许的可吸入性程度会随每种产品及其预期用途有很大的变化。满足制造面罩或呼吸器对可吸入性的要求显然不同于对制造衣服如实验室外套、头遮布、袖子护套和其他外衣所用材料的要求,这种衣服也可说是“可吸入的”,但只要求与面罩和吸入器相比较小的空气量通过。例如面罩通常具有过滤体,就形成过滤体的材料来说,其可吸入性的计量值在压差为2毫米水柱下约为每分钟32升空气而头遮布在换气率大体上少于每分钟1升空气时就可认为是可吸入的。“裂隙型塑料薄膜”一词用以包括种类很广的聚合、合成的塑料化合物,这些化合物可形成薄而柔软的成张或成卷的相应化合物。普通的塑料薄膜可具有0.011cm-0.033cm的厚度而不带孔或裂隙以对空气、水汽、氧气和其他液体形成有效的阻挡层。与这种普通的塑料薄膜不同,裂隙型塑料薄膜具有大量的孔或裂隙,对这些孔或裂隙可进行有选择的设计而使有限量和(或)有限类型的流体从中通过。适用于本发明的裂隙型塑料薄膜的例子载于题为“热塑性材料的无纺透孔制品网状结构”的美国专利3,616,154;题为“带锥形毛细管的吸收性结构的”美国专利3,929,135;题为“生产多孔产品的方法”的美国专利3,953,566;题为“多孔产品及其制造”的美国专利4,187,390这些专利在本申请中从各方面的用途来看列为参考。
对本申请来说,“无微粒排放”和“低微粒排放”。用以说明按本发明论述供净室产品选用材料的微粒排放特性。对某些用途来说,所选材料的微粒排放率可为零值或至少低到现有的微粒检测设备测不出来。对于其他涉及更苛刻的工作环境或磨损和耗损较多的用途来说,同样的材料可具有与有关净室环境内容许微粒污染程度相容的低微粒排放率。因此,一层裂隙型塑料薄膜在这一用途中可说成是“无微粒排放”而在另一更苛刻的用途中可说成是“低微粒排放”。
对本申请来说,“经处理的无纺材料”用以包括任意用化学法或机械法处理过的无纺材料,从而显著地减少或消除所得无纺材料的微粒排放。这种机械处理的示例包括、但不限于、烫烙有关无纺材料和(或)强力砑光无纺材料。化学处理的示例包括、但不限于、对无纺材料涂敷塑料或对其进行胶粘处理。
图1、2、3、4分别示出具有本发明各种特点的一次性使用面罩20、60。面罩20、60可用以阻止来自戴用人的正常呼吸和(或)戴用人面部受覆盖部分的液体和微粒物污染周围环境。在某些用途中,面罩20、60还可具有一或多层材料以阻止有潜在危险的细菌、液体、气悬体、化学物质和(或)其他危险元素从相应面罩外面流进戴用人22的鼻子和嘴内。
有时可将一次性使用面罩20看作“一次性使用呼吸器”。本发明可用无微粒排放一次性使用材料制造面罩或呼吸器而使其与戴用人面部具有液密性密封和必要程度的过滤防护,这取决于预期的净室环境,同时还在长期戴用相应面罩或呼吸器的情况下提高其舒适度。其他有关一次性使用面罩20的资料可取自题为“一次性使用气悬体面罩”的美国专利5,322,061。其他有关一次性使用面罩60的资料可取自题为“加强液封的面罩和制法”的美国专利5,553,608。这两专利在本申请中从各方面的用途来说列为参考。
图1所示面罩20位于用虚线表示的戴用人22的面部。面罩20具有用弹性系紧件或头带26、28系在戴用人22头上的过滤体24。过滤体24具有上部30和下部32,上下两部一般为梯形。上部30和下部32最好具有匹配的外部尺寸和形状。上部30和下部32可通过对过滤体24边缘50、52、54的热焊和(或)超声焊连接在一起。头带26、28可在对过滤体24边缘50、52、54进行超声焊接时在顶边34和底边38相邻端部之间予以固定。这种焊接提高了对面罩20来说很重要的结构完整性,从而减少微粒的排放。
过滤体24具有部分地由顶边24形成的开口,顶边具有与其邻接的长条形延性件36。延性件36使面罩20顶边34可在构形上与戴用人22的鼻子和面颊外形紧密配接。延性件36通常由截面为长方形的铝带构成,但也可以是可塑钢件、软钢件或塑料件。与戴用人22正常呼吸有关的漏气通过正确地选用尺寸和相对于顶边34设置延性带36基本上得以消除。
上部30的顶边34和下部32的底边38彼此匹配而形成过滤体24的开口和与戴用人22面部接触的面罩20周边。本发明可使面罩20周边和戴用人22面部之间形成的阻挡作用和面罩20的性能最佳化,从而防止液体、微粒物和(或)气悬体通过过滤体24而在戴用面罩20时尽量减小戴用人22正常呼吸的阻力。本发明还可使过滤体24在其内部具有一或多层无微粒排放材料而减少微粒从面罩20向周围环境的排放。
对某些用途来说,系紧件26、28可由弹性聚氨酯、弹性橡胶或其他弹性材料构成。系紧件26、28最好用无微粒排放弹性材料如聚氨酯或聚异戊二烯制成。对某一用途来说,可用编织松紧带满意地构成系紧件26、28,这种松紧带是用两根绕单股合成弹力纤维进行包线的细线构成的。采用系紧件26、28明显地改进了面罩20周边和戴用人22面部之间形成的流体阻挡作用。
可以将头带26置于戴用人22的头顶上如图1所示并与面罩20的底边38对齐,从而使其沿着能使底边38与戴用人下巴封接的直线产生一直接的作用力。同样,头带28可绕戴用人22头的下底部予以设置而直接与面罩20顶边34对齐,从而在其上产生一个使顶边34与戴用人22鼻子和面颊更加紧密封接的作用力。
除紧密的周边封接外,面罩20必须具有良好的可吸入性能。也就是,面罩20应要求一个低度压差而使空气容易地流经过滤体24,尽管各层40、42、44是用可过滤一微米和更小微粒的材料构成的。对空气流来说,低度压差意味着通过面罩20的良好可吸入性而有助于在面罩20周边和戴用人22面部之间保持所需流体密封。
如图2所示,上部30和下部32各具有可由各种无纺材料如纺时粘合聚丙烯、双组分和(或)热粘合材料如聚乙烯或聚丙烯、纤维素织物或纺时粘合聚酯制成的外层40。对于某些用途来说,外层40可具有0.5-1.0oz/yd的公定重量,而对外层40来说优选的公定重量为0.9oz/yd。对于容许微粒污染度很低的净室环境来说,外层40可用裂隙型塑料薄膜制作,如题为“热塑材料的无纺透孔网状结构”的美国专利3,616,154所示。适用于本发明的DELNET?塑料薄膜可购自地址为“P.O.Box 582,Middletown,Delaware 19709”的“Aplied ExtrusionTechnologies”公司。
过滤体24的上部30和下部32各具有可用各种无纺材料如双组分聚乙烯和(或)聚丙烯制成的内层42。内层42也可用聚酯和(或)聚乙烯材料或纤维素织物制成。对某些用途来说,内层42可具有约0.5oz/yd的公定重量。对于容许微粒污染度很低的净室环境来说,内层42可用裂隙型塑料薄膜如VISIQUEEN塑料薄膜和(或)VISIPOR塑料薄膜制成,这些可购自地址为“110 Boul ders Parkway,Richmond Virginia23225”的“Tredagar Film Products”公司“Tredagar Industries”分部。
裂隙型塑料薄膜通常在结构上具有小孔而可使气体从中通过但防止液体通过,这是由于液体相对较高的表面张力以及孔的尺寸和构形所致。这种裂隙型塑料薄膜的一面一般可具有大体上光滑的表面,其另一面一般可具有大体上粗糙的表面,可使液体从表面光滑的一面通过小孔到达光面粗糙的一面。这种裂隙型塑料薄膜通常限制液体从表面粗糙的一面通过小孔到达表面光滑的一面而可使液体反向通过。
在面罩20或其他一次性使用净室产品具有用这种裂隙型塑料薄膜构成的内层材料时,最好使光滑表面贴近戴用人以使水汽或水分从戴用人一侧逸出并使光滑表面与戴用人皮肤的任一裸露部分接触。在这种使相应粗糙表面背离戴用人的裂隙型塑料薄膜取向下也防止了有潜在危险的液体从一次性使用净室产品外面通过此相应产品进入而与戴用人或使用人接触。有关这种裂隙型塑料薄膜结构和操作的更完整的说明可见之于属Hugh A.Thompson、1935年12月10日发布、题为“带锥形毛细管的吸收性结构”的美国专利3,929,135。
对图1、2所示本发明实施例来说,一部分内层92从靠近底边38的过滤体24延伸出来。这部分内层42形成防隙件43以便防止戴用人22颈部上的微粒物逸出而进入周圆净室环境内。对某些用途来说,防隙件43可以形成相应外层40的延伸体。防隙件43也可以由不同于各层40、42、44所用材料的无微粒排放一次性使用材料构成。
在外层40和内层42之间可设置一或多个过滤介质中间层44。本发明允许根据所需净室环境选用用以形成中间层44而得出所需面罩20中间层44的数量和材料种类。图2示出只带一个中间层44的过滤体24,此中间层用作面罩20的过滤介质。中间层44可由熔吹聚丙烯、挤制聚碳酸酯、熔吹聚酯或熔吹尿烷构成。
对容许微粒污染度很低的净室环境来说,中间层44可由裂隙型塑料薄膜如泡沫聚四氟乙烯薄膜构成。裂隙型塑料薄膜如泡沫聚四氟乙烯薄膜有时用作过滤介质,因为在相应裂隙型塑料薄膜内孔的数量和尺寸可予以改变以取得所要求的过滤防护和适于面罩20的高度可吸入性或适于图11所示头遮布230的低度可吸入性。这种材料举例来说是由“W.L.Gore & Associates”公司制造而以GORE-TEX?商标出售的。这种裂隙型塑料薄膜在结构和操作方面更完整的说明可见之于1976年4月27日发布给Robert W.Gore、题为“生产多孔产品的方法”的美国专利3,953,566和1980年2月5日发布的给Robert W.Gore、题为“多孔产品及其制法”的美国专利4,187,390。
如图2所示,面罩20顶边34最好具有沿面罩20敞开端延伸并覆盖延性带36的边沿结合件46。同样,面罩20底边38最好具有边沿结合件48。边沿结合件46、48可用纺时缀合的聚酯或热粘双组分材料制成。对容许微粒污染度很低的净室环境来说,边沿结合件46、48可由无微粒排放材料如聚丙烯、聚乙烯和(或)聚烯烃塑料薄膜构成。如多孔材料具有符合要求的低微粒排放率,也可用其构成这种边沿结合件。同样,可沿边沿50、52、54设置边沿结合件(未明确示出)以进一步减少来自所得面罩20的微粒污染。
对某些用途来说,中间层44可由一种防护材料构成,这种材料可透过气体,使气体(空气)可双向通过过滤体24而使液体不能从过滤体24外面透过面罩20。用这种防护材料构成中间层44在以下情况下是特别重要的、即,在戴用人22在净室环境内戴用面罩20而暴露在有潜在危险的化学物品和(或)含有人体流体如高度传染细菌和病菌的血、尿和唾液的流体中的是特别重要的。使沾染受滋病毒的人体流体与其他人的人体液体源如眼、鼻和嘴接触会传染这种疾病。因此,通常最好用阻止液体通过过滤体45的材料制作中间层44以免人体流体接触戴用人22的鼻子和嘴。还可采用一层以上的中间层44以取得所需阻止液体透过的程度。前面所述VISIPOR和VISIQUEEN的塑料薄膜是这种材料的例子。
其他类型具有小孔而防止液体由于液体相对较高的表面张力从中通过的微孔或裂隙型塑料薄膜以及熔吹聚丙烯和聚乙烯无纺材料可满意地用于本发明。1992年9月29日发布给Hubbard等人题为“外科面罩所用、带有底部刻痕以减少眩光的液体防护目镜”的美国专利5,150,703、1990年5月1日发布给Hubbard等人、题为“人体流体防护面罩”的美国专利4,920,960提供更多有关可用于各层40、42、44的材料和用这种材料制作面罩的资料。这些专利就各方面的用途来说在本申请中列为参考。采用本发明另一实施例面罩60示于图3、4。
面罩60具有带侧片66、68的过滤体64,侧片分别从过滤体64两侧延伸出去。对于某些用途来说,过滤体64一般可如以下专利所述予以制造题为“具有改进型水分阻挡体的外科面罩”的美国专利4,635,628和题为“人体流体阻挡面罩”的美国专利4,969,457。此两专利从各方面的用途来说在本申请中列为参考。
侧片66、68可用流体不透性材料制作而大体上予以折叠而使其具有U形截面。对其他用途来说,一些相同类型的可吸入性无微粒排放材料可用以构成过滤体64以及侧片66、68。对另外一些用途来说,侧片66、68可由弹性和(或)延性材料构成。这种弹性材料包括热塑性橡胶复合物,这些复合物可予以挤压或模注成条形或片状材料。这种热塑性橡胶复合物作为一例可购自“Shell Oil Company”公司,其商标为KRATON?。
过滤体64、侧片66、68可在设计上使其防止或阻止液体从面罩60外面通向戴用人22面部而可使空气双向流经过滤体64。极难制作符合所有戴用人面形的面罩而可不必对每个人的面部制作专用的面罩。使用侧片66、68很大程度上增加了面罩60能有效地防护的不同面部尺寸和类型。由合适的弹性或延性材料构成的侧片66、68可进一步改善了与大多数戴用人面部的适配性。过滤体64可具有很多褶子而使过滤体64可扩张而覆盖戴用人22的嘴和鼻子。过滤体64内褶子的数量可予改变以取得所需与戴用人22面部的适配性。对某些用途来说,可将过滤体64做成不带褶子的。对于其他一些用途来说,可将过滤体64做成带不会凹瘪的面板如题为“不会凹瘪的外科面罩”的美国专利4,606,341所示。美国专利4,606,341在本申请中就各方面的用途来说列为参考。对另外一些用途来说,过滤体64可仅由一层无微粒排放材料或由多层无微粒排放材料构成。侧片66、68允许选用种类广泛的材料而取得戴用人22所需可吸入性和防护性,同时在净室环境内戴用面罩60时很少或不致产生微粒污染。
就图4剖开部分的示例来说,过滤体64具有外层70、内层72和至少一中间层74。外层70可用与前面有关面罩20外层40所述相同的材料制作。内层72可用与前面有关面罩20内层42所述相同的材料制作。中间层74可用与前面有关面罩20中间层44所述相同的材料制作。根据使用所得面罩60所处特定的净室环境,外层70、内层72和(或)中间层74可用如裂隙型塑料薄膜的无微粒排放材料制作,这种塑料薄膜可区别对待气体和液体。这种裂隙型塑料薄膜通常具有小孔而防止表面张力相对较高的液体从中通过但可使表面张力很低的气体从中通过。最好具有尽量大的孔而使呼吸容易些,但又相当小而防止微粒污染物从中逸出和防止液体流经其中。
外层40和(或)70有时可看作覆盖层。对某些用途来说,外层40和(或)70的外表面可予以处理,例如,将其喷上液体防护剂而使相应外层40和70的外表面阻止液体的渗透。
可以使各层70、72、74彼此大体上结合成矩形体内构成过滤体64。这种结合最好沿顶边76、底边78和侧边80、82得出。相应结合区可通过缝纫、胶粘、热封、焊接、超声焊接和(或)任何其他合适的结合方法。对于容许微粒污染程度很低的净室环境来说,类似于防隙件43的防隙件(未明确示出)可过滤体64的底边78上。
侧片66、68最好整个地接在过滤体64上而构成相应结合区84、86部分。侧片66、68最好用不透流体的材料如无微粒排放塑料薄膜制作并折叠成U形以形成一开口而在其中穿入系紧带88、90。结合区92、94最好用以使条带88、90大体上的中点固定在相应侧片66、68的中点上。
过滤体64的顶边76最好具有长条延性件36,以便过滤体64的顶边76可成形而与戴用人22的鼻子和面颊外形紧密配接。顶边76、底边78和侧片66、68相互配合的而构成面罩60的周边以与戴用人22的面部相接触。侧片66、68与只有顶边76、底边78和侧边80、82以与戴用人22面部接触的面罩相比明显地加大了与戴用人22面部的接触面积。
如图3所示设置系带88、99会压缩或聚集相应侧片66、68以与戴用人22面部的邻接部分形成扁平凸缘型流体阻挡体。而且,对系带88、90作这样的紧固促使顶边76和底边78与戴用人22面部外形构成流体密封性接合。可以将外科系带88、90置于戴用人22头上并作出最合适充分的角度和最合适的力度,从而在面罩60和戴用人22面部之间形成所需对流体的阻挡。重要的是底边78和戴用人22的下巴、顶边76和戴用人22的鼻子和面颊作了很严密的配接,因为任何泄漏会在戴用人22使用时导致流体从中流过而进入面罩60或从面罩60内排放出来。
各种类型的紧固方法都可用以将本发明所述面罩戴到戴用人22的面部上。图1所示头带26、28和图4所示系带88、90只代表两种可供选用的紧固方法。弹性耳部套圈如题为“带耳部套圈的面罩”的美国专利4,802,473所示也可满意地用于本发明。美国专利4,802,473就各方面的用途来说在本申请中列作参考。系带88、90可代之以装在侧片66、68内的弹性材料环形套圈(未明确示出)。用弹性无微粒排放一次性使用材料制作系带88、90时,面罩60的周边会在较长时期内与戴用人22面部保持所需阻挡作用。戴用人22的讲话和其他动作不会影响有关流体阻挡作用的完善性。
图5-8示出本发明可供选用的实施例,其中,一或多层无微粒排放或低微粒排放裂隙型塑料薄膜和其他材料可彼此结合而用以按本发明论述制作一次性使用净室产品。叠层材料坯件110、130、150、170如分别在图5-8内所示表明制作一次性使用净室产品的中间步骤,这些产品是按本发明论述用一或多层无微粒排放或低微粒排放裂隙型塑料薄膜和经处理的无纺材料制作的。
如图5所示,叠层材料坯件110具有用第一裂隙型塑料薄膜构成的料层112、用第二裂隙型塑料薄膜构成的料层114和第三裂隙型塑料薄膜构成的料层116。料层112、114、116可具有各种不同的几何形状如长方形、正方形、圆形、椭圆形或任何适于所得一次性使用净室产品的其他形状。料层112、114、116各具有彼此邻接布置的相应边沿113、115、117。料层112或116也可延伸并反向回过来卷在其他料层上而不再用单独的料带形成单独的边沿结合件118。
边沿结合件118位于边沿113、115、117上并沿之延伸。部分边沿结合件118与接在相应边沿113、117上的部分料层112、116接合。与相应边沿113、115、117邻接的部分料层112、114、116和边沿结合件118邻接部分可用各种不同的结合技术予以结合,包括、但不限于、热或冷粘结剂粘合、激光焊接、射频焊接、超声焊接、热压焊接和脉冲焊接。缝纫、特别是用单纤维细线所作缝纫可用于微粒污染要求不太严格的用途。对于很多用途来说,超声焊接技术中满意地用以使部分边沿结合件118与料层112、114、116的邻接部分接合起来而在料层112、114、116的邻接部分和边沿结合件118之间取得基本上无微粒排放的结合。
某些可从市场上购置的塑料薄膜在较长时期的耗损和(或)使用中具有使微粒物剥落或排放微粒的倾向。料层112、114、116最好由无微粒排放或低微粒排放裂隙型塑料薄膜构成。所需无微粒排放或低微粒排放材料可通过选用合适的用以形成相应裂隙型塑料薄膜的塑料复合物得出。例如,高密度聚乙烯通常与低密度聚乙烯相比不易剥落或排放微粒污染物。成张或成卷的裂隙型塑料薄膜也可用合适的流体在形成叠层材料坯件110之前予以清理。例如,可将成张的裂隙型塑料薄膜暴露在经过滤的空气源或其他气体源如氮中以便在与其他用以形成料层114、116的裂隙型塑料薄膜结合之前直接清除疏松的微粒污染物。根据裂隙型塑料薄膜的特定类型,也可用其他的清理流体如软化水或化学溶剂在制作叠层材料坯件110之前从各成张裂隙型塑料薄膜上清除微粒污染物。
对于容许微粒污染程度很低的净室环境来说,用以形成叠层材料坯件110的每一裂隙型塑料薄膜可在相应净室环境内予以形成。叠层材料坯件110和由此得出的一次性使用净室产品的制作也可在净室环境内进行。
叠层材料坯件130除不含作为叠层材料坯件130一部分的中间层114外类似于叠层材料坯件110。而且料带140接合在边沿结合件118背离料层116的一侧上并沿之延伸。料带140可由作该用途的柔软无纺材料构成,在这些用途中,叠层材料坯件130用以制作会与穿戴人皮肤裸露部分接触的一次性使用净室产品。料带140也可由与无雾面罩有关的泡沫型材料构成。也可将薄层粘结剂(未明确示出)涂在料带140上以形成与穿戴人皮肤裸露部分可脱开的接合。题为“具有改进型水分阻挡体的面罩”的美国专利4,635,628示出一种可满意地用于本发明的泡沫型料带。
叠层材料坯件150具有前面所述料层112、114、116。此外,在料层116背离中间层114一侧设有无纺材料层160。叠层材料坯件150可满意地用于会使一次性使用净室产品上相当大一部分接触穿戴人或使用人皮肤裸露部分的场合。柔软无纺料带140和柔软无纺材料层160最好都作贴近穿戴人或使用人的布置以便有关裂隙型塑料薄膜层112、114、116可防止微粒污染物从料带140和(或)料层160中逸出而进入周围净室环境内。叠层材料坯件150、170最好具有用边沿结合件118结合的边界。
对某些用途来说,料带140和(或)料层160可由无微粒排放或低微粒排放、经处理的无纺材料构成。在制造无纺材料过程中,可对无纺纤维进行各种化学处理以防止或明显减少疏松纤维的排放。这些化学处理的示例包括对无纺材料的塑料涂敷和(或)丙烯酸涂敷。也可在制造有关无纺材料时对疏松的纤维进行各种机械处理如强力砑光和(或)加热以降低最后经处理的无纺材料的微粒排放率。可以组合进行化学和机械处理以取得无微粒排放或低微粒排放、经处理的无纺材料,这取决于所得无纺材料的所需用途。
叠层材料坯件170具有料层112、116而使料层160夹置其中。料层160可由种类很广泛的无纺材料构成,这取决于所得净室一次性使用产品的所需用途。料层112、116由裂隙型塑料薄膜构成而彼此配合以阻止任何可能从无纺材料层160上脱下的微粒污染物逸出而进入相邻净室环境内。叠层材料坯件170可满意地用以构成一次性使用净室抹布。这种抹布作为示例示于题为“用于净室的抹布”的美国专利4,888,229。此专利就各方面的用途来说在本申请中列为参考。
对于某些用途来说,叠层材料坯件170对制造用于净室环境内的吸液抹布会是特别有用的。例如,料层112、116可以由无微粒排放裂隙型塑料薄膜构成而使液体可从有关料层112、116的外面流入料层160并阻止液体从料层160中通过料层112、116向外流出。对于某些用途来说,料层160可由吸收性甚或超级吸收性材料构成。对于其他用途来说,一部分料层112和(或)116可由无微粒排放裂隙型塑料薄膜构成而可使流体从料层160中逸出。因而,清洗流体可从一部分所得一次性使用净室抹布中放出而由同一净室一次性使用产品的另一部分吸收。图9示出戴在戴用人22头上面遮布190。
面遮布190可按本发明论述由叠层材料坯件110、130、150、170构成。对某些用途来说,最好由叠层材料坯件130构成面遮布190。面遮布190也可由单层裂隙型塑料薄膜构成。
面遮布190大体上是长方形的。头带194用以将面遮布190系在戴用人22头上而顶边192作横过戴用人22的鼻子和面颊的延伸。顶边192部分地由边沿结合件118构成。必要时,延性件36也可靠近顶边192设在边沿结合件118内。面遮布190可以其料层116和柔软无纺材料的料带140贴近戴用人22面部,从而提高长期戴用面遮布190时的舒适性。将无纺材料的料带140置于面遮布190外表面上明显地减少或消除微粒污染物逸出而进入周围净室环境内的可能。面遮布190一般只能提供为面罩20和(或)60 50%的过滤能力。
胡须套210示于图10中戴用人22头上。胡须套210具有大体上的袋形,具有大小与戴用人22的下巴和颚部适配的开口212而使胡须纳入其中。开口212最好部分地由边沿结合件118形成。胡须套210可按本发明论述由一或多层裂隙型塑料薄膜构成。对某些用途来说,胡须套210可由叠层材料坯件130构成。
头套230示于图11中戴用人232头上。头套230通常称作鼓起头套或帽。头套230可用前述叠层材料坯件110、130、150、170制作。可将弹性材料带(未明确示出)装在边沿结合件118内。叠层材料坯件110、130、150、170也可用以制造其他类型夹套如题为“卫生头套和制造方法”的美国专利5,008,961。此专利就各方面用途来说在本申请中列为参考。
袖子护套250示于图12内套用人22臂上。袖子护套250具有大体上的圆筒形,其相对两端其有开口252、254。开口252、254最好部分地由相应边沿结合件118构成。各开口252、254最好具有弹性材料(未明确示出)以便将袖子护套250套在套用人22臂上。腿部护套(未明确示出)也可类似于袖子护套250按本发明论述由裂隙型塑料薄膜构成。腿部护套与袖子护套250之间的某些基本差别在于尺寸要加大,形状与人腿相适应。鞋套270示于图13中的套用人22腿上。
鞋套270可由叠层材料坯件110、130、150、170构成。其他类型的裂隙型塑料薄膜也可用以构成鞋套270。鞋套270最好具有开272以便将鞋套270套在套用人22腿上。开口272部分地由边沿结合件118构成。开口272最好具有弹性材料条带(未明确示出),用以将鞋套270维持在套用人22的脚上。
很多净室环境与复杂、精细的电子元件有关。随环境的种类而定,某些裂隙型塑料薄膜具有产生静电的趋向。不加控制的放出这种静电会严重地损害或破坏超大规模集成电路和类似的电子元件。因此,叠层材料坯件110、130、150、170的一或多个裂隙型塑料薄膜层112、114、116可用合适的抗静电涂层予以处理以防止在所得一次性使用净室产品内积聚静电。
装入合适无纺材料的料带140和(或)料层160而使其成为一次性使用净室产品的一部分如前有关叠层材料坯件130、150、170所述也可用以防止在有关裂隙型塑料薄膜内积聚静电。其他无纺材料可用合适的抗静电涂层予以处理。此外,可在无纺材料带140或无纺材料层160内装入一或多条超低碳钢丝(未明确示出)或直径很小的铜丝(未明确示出)以进一步助其防止在有关裂隙型塑料薄膜中积聚不应有的静电。
对于容许微粒污染度很低的净室环境来说,按本发明论述制成的一次性使用净室产品可用增压的过滤空气予以清洗或用其他合适的流体清洗。对于某些用途来说,在清洗完成的一次性使用净室产品之前可用一系列的HEPA过滤器净化空气。所得一次性使用净室产品最好在净室环境内予以密封包装以便运往最终用户处。
来自一次性使用净室产品的微粒污染物可通过在穿戴人身上的摩擦、在净室环境内工作表面上的摩擦和(或)一次性使用净室产品相互之间的摩擦产生出来。这种摩擦会使任意由相应一次性使用净室产品所携带的疏松、外来的微粒物趋于脱落,还会磨损或引发有关材料层放出污染物。在净室环境内的空气流动也会使疏松的微粒物从净室产品上脱落下来。穿戴人的呼吸或一次性使用净室产品的加热会使疏松微粒物脱落在净室环境内。对一次性使用净室产品最好予以测试而使其在相应一次性使用净室产品的微粒污染方面更贴切地接近其实际性能。
最好将按本发明论述制成的净室产品试样放进带空气闭路循环系统的密封室内。最好使送进密封室的空气流经一系列的HEPA过滤器而将微粒污染物减低到最低程度如每立方米1-10粒。最好使流出密封室的排放空气穿过微粒计数器,计数器对排放空气在选定周期的基础上取样。取样频率的选定取决于所测一次性使用净室产品的类型和净室产品留在密封室内的时间长度。例如,对于历时约8小时的测试来说,在排放空气中微粒计数可以每15分钟一次。对历时仅一小时的测试来说排放空气试样可每5分钟取一次。
在密封室内,对每一次性使用净室产品进行贴切接近其预期用途的测试。例如,在测试鞋套270时,密封室最好具有一机械脚型以模拟在净室环境内的足步。然后将鞋套270套在机械脚型上并进行具有代表性时间如工作者在净室环境内连续穿用一次性使用鞋套8小时的测试。在类似情况下,在密封室内设一夹具而使袖子护套250各部分彼此摩擦以模拟工作者在净室环境内手臂正常动作所造成的摩擦。对面罩20、60可将其放在密封室内合适的模型上或放在服装模型的头上并贴切接近戴用人22正常呼吸和(或)与戴用人22面部在其在净室环境内走动时所作摩擦的条件下进行类似的测试。
对于容许微粒污染度很低的净室环境来说,面罩20、60和(或)其他一次性使用净室产品可用以下各材料层制成用如前所述DELNET?材料的第一裂隙型塑料薄膜外层、如前所述GORE-TEX?薄膜的第二裂隙型塑料薄膜中间层和如前所述VISIPOR和(或)VISIQUEEN塑料薄膜的第三裂隙型塑料薄膜内层。所得一次性使用净室产品具有很好的可吸入性而同时明显地减少或大体上消除从所得一次性使用净室产品中的微粒排放。对于容许微粒污染度和潜在危险条件如危险的空中病菌或化学化合物程度很低的净室环境来说,一次性使用净室产品可用以下内外材料层制成用如DELNET?材料的第一裂隙型薄膜材料外套和如VISIPOR和(或)VISIQUEEN薄膜的第二裂隙型薄膜材料内层。可在裂隙型塑料薄膜内层和外层之间设置熔吹聚丙烯和(或)熔吹聚乙烯中间层,这取决于会在净室环境内存在潜在危险条件的种类。对于某些腐蚀性化学环境来说,可采用部分地由包封的玻璃纤维构成的中间层。这样,本发明可制取一次性使用净室产品而使其具有对穿戴人或使用人所需的可吸入性和防护性,同时明显地减少或消除从所得一次性使用净室产品的微粒排放。
除前述材料外,可用种类很广泛的无纺材料和(或)微孔塑料薄膜制作一次性使用净室产品。本发明论述允许在一次性使用净室产品的制造中引入新的现代材料。
尽管本发明具体论述了可供选用的一些实施例,对熟悉本专业的人来说会引发出各种不同的改变和变型,应该理解,对此可作出各种改变、变换和更改而并不脱离由所附权利要求书所限定的本发明精神和范围。
由一或多层裂隙型塑料薄膜或经处理的无纺材料构成的一次性使用外衣、防护衣服和辅助用品供净室和类似工作环境内使用。由于使用了无微粒排放或低微粒排放裂隙型塑料薄膜和经处理的无纺材料减少了在净室环境内穿用有关外衣和使用辅助用品时所产生的微粒污染物。可对一次性使用净室产品试样进行测试而可贴切地接近相应一次性使用净室产品的预期用途,从而提供实际穿戴或使用中微粒排放率更加逼真的程度。
净室环境内所用无微粒排放和低微粒排放的一次性使用的产品制作方法
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