RU2066143C1

RU2066143C1 - Surgical mask

Info

Publication number: RU2066143C1
Application number: RU93039851A
Authority: RU
Inventors: Л.И. Баташова; Т.С. Краснова; А.Ф. Пестун; В.Ф. Смирнов; В.В. Чебыкин; О.А. Щербакова
Original assignee: Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика"
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1993-08-04
Publication date: 1996-09-10

Abstract

FIELD: protection of human respiratory organs. SUBSTANCE: surgical mask includes corrugated external layers of textile materials, filtering layer of electrically charged ultrathin polymer fiber based on perchlorovinyl resin, polycarbonate resin or styrene copolymers with diameter of 0.5 to 5.0 mcm. EFFECT: higher efficiency.

Description

Предлагаемое изобретение относится к средствам защиты органов дыхания человека, в частности, к хирургическим лицевым защитным маскам, пригодным для защиты верхних дыхательных путей человека от капельной инфекции и для защиты от заражения раневой поверхности. The present invention relates to respiratory protection of a person, in particular, to surgical facial protective masks suitable for protecting the upper respiratory tract of a person from a drip infection and to protect against infection of the wound surface.

Известны хирургические лицевые маски, выполненные из нескольких слоев материала, например, марли или нетканого материала, состоящего из непрерывных нитей, скрепленных связующим. Примерами последних являются маски по патенту СССР 587844, 645526 и по патенту США 3664335. Known surgical face masks made of several layers of material, for example, gauze or non-woven material consisting of continuous threads bonded with a binder. Examples of the latter are masks of the USSR patent 587844, 645526 and US patent 3664335.

Общим недостатком известных масок является невысокая задерживающая способность по бактериям. A common disadvantage of the known masks is the low bacterial retention.

Известна также хирургическая лицевая маска по а. с. 1590071, кл. A 61 13/12. Данная маска содержит два наружных защитных слоя и фильтрующую прослойку, которые соединены между собой с помощью зарядов трибоэлектричества. Маска имеет высокий коэффициент фильтрующего действия. Недостатком ее является ограниченность в выборе материалов для наружных слоев и фильтрующей прослойки, т. е. они должны находиться строго в крайних положениях трибоэлектрического ряда, иначе наружные слои будут очень слабо скреплены с фильтрующей прослойкой, либо они будут отставать от прослойки, что ведет к нарушению конструкции маски. Surgical facial mask according to a. from. 1590071, cl. A 61 13/12. This mask contains two outer protective layers and a filter layer, which are interconnected using triboelectric charges. The mask has a high coefficient of filtering action. Its disadvantage is the limited choice of materials for the outer layers and the filter layer, i.e., they must be strictly in the extreme positions of the triboelectric series, otherwise the outer layers will be very weakly bonded to the filter layer, or they will lag behind the layer, which leads to a violation mask designs.

За прототип изобретения можно принять хирургическую маску по патенту СССР 645526, кл. A 61 F 13/12, полученному на имя американских заявителей. For the prototype of the invention, you can take the surgical mask according to the patent of the USSR 645526, class. A 61 F 13/12, received in the name of the American applicants.

Маска по указанному патенту содержит два наружных защитных слоя из нетканого материала и фильтрующую прослойку, расположенную между ними, завязки и гибкую металлическую пластинку для фиксации маски на носу. На маске выполнены поперечные складки, повышающие каркасность конструкции. Фильтрующая прослойка выполнена из нетканого материала, изготовленного из непрерывных усадочных нитей, преимущественно из терефталатполиэтиленовых волокон диаметром от 14 до 20 мкм. Благодаря применению усадочных нитей фильтрующая прослойка имеет рыхлую объемную структуру, характеризующуюся объемом пустот до 80% Наружные слои маски и фильтрующая прослойка склеены между собой с помощью термопластичного связующего, преимущественно самоотверждающейся полиакриловой эмульсии. The mask according to the said patent contains two outer protective layers of nonwoven material and a filter layer located between them, ties and a flexible metal plate for fixing the mask on the nose. The mask is made of transverse folds that increase the frame structure. The filter layer is made of non-woven material made from continuous shrink filaments, mainly from terephthalate-polyethylene fibers with a diameter of 14 to 20 microns. Due to the use of shrink filaments, the filtering layer has a loose bulk structure characterized by a void volume of up to 80%. The outer layers of the mask and the filtering layer are glued together using a thermoplastic binder, mainly a self-curing polyacrylic emulsion.

Недостатком данной маски является невысокая задерживающая способность по бактериям, которая объясняется крупнопористым характером структуры фильтрующей прослойки. Второй недостаток маски обусловлен применением связующего для соединения наружных слоев и фильтрующей прослойки, которое уменьшает воздухопроницаемость, т. к. перекрывает просветы пор. The disadvantage of this mask is its low bacterial retention ability, which is explained by the large-pore nature of the structure of the filter layer. The second drawback of the mask is due to the use of a binder to connect the outer layers and the filter layer, which reduces air permeability, since it overlaps the gaps of the pores.

Целью изобретения является улучшение фильтрующих свойств маски. The aim of the invention is to improve the filtering properties of the mask.

Поставленная цель достигается тем, что в маске, включающей наружные слои из текстильных волокон с фильтрующей прослойкой, гибкий фиксатор маски на носу и элементы крепления, фильтрующая прослойка выполнена из электрозаряженных полимерных волокон диаметром от 0,5 до 5,0 мкм при следующем соотношении волокон в слое (% мас.):
ультратонкие полимерные волокна со средним диаметром 0,5-2,0 мкм 70-80
ультратонкие полимерные волокна со средним диаметром 2,1-5,0 мкм 20-30
Предлагаемая маска состоит из наружных слоев, выполненных из текстильных волокон; фильтрующей прослойки из ультратонких полимерных волокон; фиксатора маски на носу; элементов крепления.This goal is achieved by the fact that in the mask, including the outer layers of textile fibers with a filter layer, a flexible mask retainer on the nose and fasteners, the filter layer is made of electrically charged polymer fibers with a diameter of 0.5 to 5.0 microns in the following ratio of fibers in layer (% wt.):
ultra-thin polymer fibers with an average diameter of 0.5-2.0 microns 70-80
ultrafine polymer fibers with an average diameter of 2.1-5.0 microns 20-30
The proposed mask consists of outer layers made of textile fibers; filter layer of ultrafine polymer fibers; mask retainer on the nose; fasteners.

Качественные показатели маски и зависимость фильтрующих свойств от состава приведены в таблице. Qualitative indicators of the mask and the dependence of filtering properties on the composition are given in the table.

Ультратонкие волокна были изготовлены из перхлорвиниловой или поликарбонатной смол или сополимеров стирола. Ultrafine fibers were made from perchlorovinyl or polycarbonate resins or styrene copolymers.

Из приведенных в таблице данных следует, что маска, имеющая фильтрующую прослойку предлагаемого состава, обладает наилучшими фильтрующими свойствами: при сравнительно невысоком сопротивлении потоку воздуха (1,67 Па) имеет малый коэффициент проницаемости по масляному туману. From the data given in the table it follows that a mask having a filtering layer of the proposed composition has the best filtering properties: with a relatively low resistance to air flow (1.67 Pa), it has a low oil fog permeability coefficient.

Путем многочисленных экспериментов установлено, что оптимальным является разброс по диаметру волокон от 0,5 мкм до 5,0 мкм. Волокна диаметром менее 0,5 мкм дают резкое увеличение сопротивления потоку воздуха, а волокна диаметром более 5,0 мкм, уменьшая сопротивление потоку воздуха, ухудшают коэффициент проницаемости по масляному туману. Through numerous experiments, it was found that the optimum is the variation in fiber diameter from 0.5 μm to 5.0 μm. Fibers with a diameter of less than 0.5 microns give a sharp increase in resistance to air flow, and fibers with a diameter of more than 5.0 microns, reducing resistance to air flow, worsen the coefficient of permeability in oil mist.

Установлено также, что при увеличении содержания ультратонких волокон полимерных волокон со средним диаметром 0,5-2,0 мкм и уменьшении содержания волокон со средним диаметром 2,1-5,0 мкм в прослойке коэффициент проницаемости маски уменьшается, но резко возрастает сопротивление потоку воздуха, что затрудняет дыхание человека, использующего маску. А при уменьшении содержания волокон со средним диаметром 0,5-2,0 мкм и увеличении содержания волокон со средним диаметром 2,1-5,0 мкм уменьшается сопротивление потоку воздуха, но коэффициент проницаемости увеличивается, что говорит об ухудшении задерживающей способности маски. It was also established that with an increase in the content of ultrathin fibers of polymer fibers with an average diameter of 0.5-2.0 microns and a decrease in the content of fibers with an average diameter of 2.1-5.0 microns in the interlayer, the permeability coefficient of the mask decreases, but the resistance to air flow sharply increases , which makes it difficult for the person using the mask to breathe. And with a decrease in the content of fibers with an average diameter of 0.5-2.0 microns and an increase in the content of fibers with an average diameter of 2.1-5.0 microns, the resistance to air flow decreases, but the permeability coefficient increases, which indicates a deterioration in the delaying ability of the mask.

Соединение фильтрующей прослойки и наружных слоев происходит за счет электростатических зарядов, приобретенных полимерными волокнами в процессе их получения в поле высокого напряжения (приблизительно 100 кВ). Соединение достаточно надежно и не зависит от положения исходного сырья в трибоэлектрическом ряду. The connection of the filter layer and the outer layers occurs due to electrostatic charges acquired by polymer fibers in the process of their production in a high voltage field (approximately 100 kV). The connection is quite reliable and does not depend on the position of the feedstock in the triboelectric series.

С целью увеличения работающей поверхности и каркасности конструкции маска имеет продольные гофры. А в качестве фиксатора маски на носу предусмотрен носовой зажим, имеются также элементы крепления маски. In order to increase the working surface and frame structure, the mask has longitudinal corrugations. And as a mask retainer, a nose clip is provided on the nose, there are also mask fastening elements.

Маска может найти применение медицинским персоналом научных институтов, клиник, больниц, поликлиник, лабораторий и т. д. работниками детский учреждений, предприятий торговли, питания, а также в бытовых условиях в период эпидемии гриппа. При проведении хирургических операций маска обеспечивает надежность изоляции операционного поля при шепотной и громкой речи, нефорсированном кашле от капельной инфекции носителя маски, т. е. обладает улучшенными фильтрующими свойствами. The mask can be used by medical personnel of scientific institutes, clinics, hospitals, polyclinics, laboratories, etc. by employees of children's institutions, trade enterprises, food establishments, as well as in domestic conditions during the flu epidemic. During surgical operations, the mask ensures the reliability of isolation of the surgical field during whispering and loud speech, unforced cough from a drip infection of the mask carrier, that is, it has improved filtering properties.

Claims

Facial surgical mask, including corrugated outer layers of textile fibers with a filter layer, a mask retainer on the nose and fastening elements, characterized in that the filter layer is made of electrically charged ultra-thin polymer fibers based on perchlorovinyl resin, polycarbonate resin or styrene copolymers with a diameter of 0.5-5 , 0 μm in the following ratio in the layer, wt.

Fibers with an average diameter of 0.5 to 2.0 microns 70 80
Fibers with an average diameter of 2.1 5.0 μm 20 30