專利名稱：防護罩和用于該防護罩的封頸部分的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明總的涉及一種防護罩和用于該防護罩的封頸部分。具體而言，本發(fā)明涉及防護罩和用于其中的封頸部分，其中，多構(gòu)件的該封頸部分通過熱封與該防護罩頂蓋或罩部分連接。
化學(xué)和生物學(xué)戰(zhàn)用試劑被釋放到公共場所如辦公樓和地鐵的威脅一直在增加。因此，給停留在這些地方的人提供針對這些試劑的緊急防護裝置變得越來越重要。在這一點上，即使短暫吸入空氣中的化學(xué)或生物學(xué)毒性試劑或眼睛短暫暴露于這些試劑中(如恐怖行為相關(guān)的)也會對沒有防護的個體產(chǎn)生嚴重的威脅。例如，如沙林之類的試劑的致死量只有100mg/m3-分鐘。
雖然已知可使用防毒面具來防護化學(xué)和生物學(xué)戰(zhàn)用試劑，但是罩(hood)通常還未被用于此目的。但是，有許多種防護罩都宣稱能針對包括煙塵和火在內(nèi)的環(huán)境中存在的毒性物質(zhì)提供有效的呼吸道和眼睛保護。美國專利5226409描述了一個這樣的裝置。該裝置據(jù)稱能提供針對有毒氣的保護，它包括由四層層壓形成的頂蓋(head covering)。該頂蓋成管狀，頂部密封，底部有個具有開口的封頸部分(neck seal)，能讓使用者進入該罩中。該封頸部分包括一平的、為彈性體的(如天然橡膠或硅橡膠)環(huán)狀環(huán)，在其中心具有圓形開口，且中心的邊緣從與該環(huán)的表面垂直的開口向上延伸。在其外圍有凸緣向下延伸，通常垂直于該環(huán)狀環(huán)的表面，且粘附于該頂蓋的側(cè)壁。但是，實際上不可能將交聯(lián)彈性體熱封到熱塑性材料上。
美國專利5146636描述了一種防熱和煙塵的防護罩，包括袋狀的頂蓋，該頂蓋由耐熱、不透氣的板材(即聚酰亞胺)制成，適用于松散地戴在穿戴者的頭上。該防護罩的頂蓋的開口中還包括一濾器(活性炭織物)，用于從穿戴者呼吸的空氣中除去毒性物質(zhì)和有害的成分。一阻燃的環(huán)狀裙(由如芳族胺制成)連接于該頂蓋的周圍，一彈性的封頸部分(如橡膠或Neoprene橡膠片)連接于該頂蓋的開口。
美國專利4683880公開了一種防護性頂蓋，它包括一透明的管狀部分，由從DuPont購得的KAPTON(一種聚酰亞胺膜)制成。該頂蓋具有封閉的上部和下方的裙部分，適用于至少將使用者的頭部覆蓋。一有回彈力的環(huán)狀封頸部分(如硅樹脂片)用膠粘劑粘合于該管狀頂蓋的內(nèi)部。
美國專利5113854公開了一種針對煙塵和有害氣體進行呼吸保護的防護罩裝置。該裝置包括具有滌氣濾毒罐和排氣閥的透明的特福龍(Teflon)膜罩。封頸部分連接于該罩的下部邊緣。一彈簧狀的箍也連接于該罩的下部邊緣。該彈簧狀箍帶有一圍兜，該圍兜支撐著一制氧器。由該罩的下部邊緣部分攜帶的封頸部分在該罩戴到使用者頭上時使該使用者的頸與該部分貼合。
在目前可獲得的防護罩中使用的一些材料通常并不適用于防護化學(xué)和生物學(xué)戰(zhàn)用試劑。而且，目前可獲得的防護罩裝置的封頸部分連接到該防護罩的頂蓋時不充分。在這一點上，該封頸部分不僅必須不能讓毒性試劑滲透通過、必須具有足夠的彈性以可容納各種各樣的頭部尺寸，而且還必須安全地連接于頂蓋。目前的許多防護罩(如上述的防護罩)通過粘合劑粘合將封頸部分直接連接于罩。但這種連接方式很難在頂蓋材料(如聚酰亞胺或含氟聚合物)與彈性封頸部分材料之間維持足夠的膠粘劑化學(xué)結(jié)合。隨著時間的推移，結(jié)合于頂蓋材料的粘合劑強度下降，從而使毒性試劑能夠進入罩中。如果在升高的溫度下(如超過105°F)貯存罩的話，這種下降的速度還會加快。
因此，需要開發(fā)出一種基本上減少或消除上述問題的防護罩。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種用于防護罩的封頸部分，包括一內(nèi)層部分，該內(nèi)層部分包括穿戴通道。該內(nèi)層部分由彈性體材料制成，形成環(huán)繞使用者頸部的密封。該封頸部分還包括一粘結(jié)于該內(nèi)層部分的外層部分。該外層部分由一可熱封于罩的頂蓋材料的材料制成。在一個實施例中，該內(nèi)層部分的彈性體材料是膠乳材料。該外層部分可由如熱塑性材料制成。在一個實施例中，該熱塑性材料是聚氨基甲酸酯，如基于聚酯的聚氨基甲酸酯。
另一方面，本發(fā)明提供一種防護罩，該防護罩包括頂蓋罩部分和封頸部分，該封頸部分繞著該頂蓋的下部開口的外圍進行了熱封。如上所述，該封頸部分包括一內(nèi)層部分，該內(nèi)層部分包括穿戴通道，由彈性體材料制成，形成環(huán)繞于使用者頸部的密封部分。該封頸部分還包括一粘結(jié)于該內(nèi)層部分的外層部分。該外層部分由可熱封于該頂蓋材料的材料制成。
所述頂蓋可以由如抗生物或化學(xué)戰(zhàn)用試劑的材料制成。但是，本發(fā)明的防護罩通?？捎糜谛枰Ｗo使用者不受毒性制劑傷害的任何環(huán)境。頂蓋可以是如層壓材料。在一個實施例中，頂蓋包括尼龍層，存在于兩個聚氯乙烯層之間。
防護罩的頂蓋還可包括一套在穿戴者頭上的透鏡、具有支撐帶的用于覆蓋穿戴者的嘴巴/鼻子區(qū)域的柔形杯、直接連接于該罩的用于從呼吸的氣流中除去空氣中的毒性物質(zhì)的空氣凈化器件，以及位于罩的底部、用于給穿戴者提供針對毒性物質(zhì)的額外保護的裙。
本發(fā)明的封頸部分在使用者的頭部延伸，形成圍繞使用者頸部的密封狀態(tài)，以阻止毒性試劑進入防護罩的內(nèi)部。該封頸部分使使用者容易將其頭部套入該防護罩的內(nèi)部，并且優(yōu)選在該防護罩和使用者頭部間形成一不透空氣和氣體的密封狀態(tài)。本發(fā)明含有兩個構(gòu)件的封頸部分消除了通過使用新的中間領(lǐng)子或外層部分(如基于聚酯的氨基甲酸酯聚合物)將該其縫到或粘合到頂蓋材料(較佳是高化學(xué)抵抗性能的材料)上的需要。
本發(fā)明的防護罩提供了比目前使用的防護罩更耐用的封頸部分。本發(fā)明的防護罩還給個體提供免受許多試劑(包括可能在如恐怖襲擊中釋放的化學(xué)和生物戰(zhàn)用試劑)的毒性作用的優(yōu)異的呼吸和眼睛保護。本發(fā)明的防護罩可以收縮的方式在各種環(huán)境中長時間貯存而貯存性能不減，并且可在這類環(huán)境中使用。本發(fā)明的防護罩重量輕、柔軟和可壓縮，可在如辦公桌抽屜中貯存，可由建筑物和任何其他封閉的結(jié)構(gòu)中的人使用。同樣地，本發(fā)明防護罩的可壓縮和便攜性能使得可能的使用者能夠方便地隨身攜帶或在他們的交通工具中攜帶。此外，本發(fā)明的封頸部分或防護罩適用于大范圍的人群，包括長有胡須的和戴矯正眼鏡的。而且，本發(fā)明的防護罩能被迅速戴上，以在緊急情況下快速使用。
結(jié)合下文以及附圖的詳細描述，將能更好地知曉和理解本發(fā)明的特征和所附帶的優(yōu)點。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明防護罩的一個實施例的截面?zhèn)纫晥D。
圖2A是圖1的防護罩的封頸部分的熱塑性外環(huán)的頂視圖。
圖2B是圖2A的外部環(huán)的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖3A是圖1的防護罩的封頸部分的彈性體內(nèi)環(huán)的頂視圖。
圖3B是圖3A的內(nèi)部環(huán)的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖4A是圖1的防護罩的裝配好的封頸部分的頂視圖。
圖4B是圖4A的裝配好的封頸部分的橫截面?zhèn)纫晥D。
發(fā)明詳述本發(fā)明的防護罩裝置優(yōu)選具有以下特征，尤其是適用于社會各種情況的個體；當從潛在毒性的環(huán)境離開時能提供足夠的保護；當穿戴時不妨礙視野；在長時間貯存后還具有正確的功能；以及容易和能快速穿戴。
這種防護罩的有效性依賴于各種因素，包括頂蓋和下部裙對毒性試劑的滲入和穿透的抵抗性能；空氣凈化器件從呼吸氣流中除去毒性物質(zhì)的有效性；以及該裝置的封頸部分維持正確的密封狀態(tài)的能力。
為了提供這些特點，防護罩10較佳包括頂蓋20，該頂蓋20較佳由具有化學(xué)抵抗性能的材料如三層層疊制品(聚氯乙烯-尼龍-聚氯乙烯)形成，能輕松地套在穿戴者的頭部上。如下文所述，這些材料提供了針對大批毒性試劑(包括可能在恐怖襲擊或軍事襲擊中釋放的化學(xué)和生物學(xué)戰(zhàn)用試劑)的保護。本領(lǐng)域已知的具有光學(xué)品質(zhì)的單塊(monolithic)透鏡30(該透鏡可由壓光的聚氯乙烯制成)可例如熱封于該罩10的視野區(qū)?？墒褂萌缇哂兴栊螤詈腿犴g性的彈性體制成本領(lǐng)域已知的柔軟的鼻罩40，以確保該嘴/鼻區(qū)域適用于各范圍的人群。
防護罩10還可包括空氣凈化器件50，該器件可以是如含有吸附劑層60和高效顆粒濾器70的濾毒罐。在一個實施例中，吸附劑層60包括Calgon公司的ASZM。ASZM是一種浸漬了金屬鹽的碳，能吸附許多種有毒試劑和氣體。在此實施例中，高效濾器70是本領(lǐng)域已知的高效的褶疊濾器70，它能從呼吸氣流中除去生物試劑和顆粒物質(zhì)。防護罩10可包括本領(lǐng)域已知的多種凈化器件，以擴展它提供的保護所針對試劑類型。
防護罩10還包括一新穎的、兩片頸部擋板或封頸部分100，該封頸部分包括兩個通常為同心的部分，構(gòu)件或環(huán)110和120牢固地相互粘結(jié)，然后粘結(jié)到該頂蓋20下部的內(nèi)層外周開口80。在一個實施例中，外環(huán)110由對呼吸試劑具有優(yōu)異的抵抗性能的熱塑性的基于聚酯的氨基甲酸乙酯形成，能熱封到多層層壓片頂蓋14(具有不同的組成)上。外環(huán)110還以可用粘合劑粘合到彈性體內(nèi)層同心環(huán)120上，后者可由如澆注的天然膠乳橡膠化合物形成。本發(fā)明的封頸部分100不需要像目前的罩那樣使用單獨的粘合劑或膠帶粘結(jié)封頸部分。
與現(xiàn)有的防護罩中使用的封頸部分或擋板不同，本發(fā)明兩片形式的封頸部分100向耐化學(xué)作用的頂蓋提供了牢固的熱密封，并向彈性體澆注膠乳橡膠環(huán)提供了牢固的粘合劑粘合。這些優(yōu)點通過選擇適當?shù)木哂懈咚撼稄姸?、對化學(xué)試劑的降解和滲入具有良好抵抗性能的獨特特征的中間、外環(huán)或截面材料，以及兩者能進行熱封并粘合劑粘結(jié)到化學(xué)組成不同的材料上的能力而實現(xiàn)。
外環(huán)110的熱塑性使得它能熱封到頂蓋14上。在這一點上，較佳的是，外環(huán)110的軟化點在該頂蓋14的軟化點溫度范圍內(nèi)。為了使外環(huán)110粘合劑粘結(jié)到內(nèi)層同心環(huán)120上，該外環(huán)110較佳具有適當?shù)幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)和形態(tài)。在這方面，外環(huán)110的材料較佳是無定形的，包括與粘合劑(如本領(lǐng)域已知的聚氨基甲酸酯粘合劑)粘合的反應(yīng)性基團或官能團。外環(huán)110的材料還優(yōu)選具有比粘合劑高的表面張力，以使外環(huán)110的表面被該粘合劑潤濕。
如上文所述，內(nèi)環(huán)120優(yōu)選是彈性體的。內(nèi)環(huán)120的材料也優(yōu)選具有合適的化學(xué)結(jié)構(gòu)和形態(tài)，以使粘合劑粘結(jié)。如上所述，對于外環(huán)110，內(nèi)環(huán)120較佳包括適用于與粘合劑粘結(jié)的反應(yīng)性基團或官能團。同樣地，內(nèi)環(huán)120的材料較佳具有比粘合劑高的表面張力。
粘合劑的表面張力較佳比上述基材的表面張力低，并能與這些基材的反應(yīng)性基團或官能團發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在它們之間形成鍵。所得的粘合劑粘結(jié)較佳具有適合維持使用防護罩10時外環(huán)110和內(nèi)環(huán)120之間的通常密封的連接的強度或拉扯強度。
同樣地，外環(huán)110和內(nèi)環(huán)120各自的材料優(yōu)選能適當?shù)貜?，以抵抗使用防護罩10時的撕扯或其他破壞。此外，外環(huán)110、內(nèi)環(huán)120以及它們之間的粘合劑粘結(jié)較佳各自對使用防護罩10的環(huán)境中的毒性或有害物質(zhì)具有抵抗性能。這些材料對化學(xué)或生物戰(zhàn)用試劑的抵抗性能參數(shù)在下文有描述。
圖2A到4B闡述了封頸部分110的一個例子的組件和裝置。外環(huán)110(可參見如圖2A和2B)優(yōu)選由熱塑性、基于聚酯的氨基甲酸乙酯制成。在一個實施例中，外環(huán)110的外徑約為12英寸，內(nèi)徑約為8.25英寸。內(nèi)環(huán)120(可參見如圖3A和3B)較佳由如澆注的液態(tài)天然橡膠膠乳制成，該內(nèi)環(huán)容易在使用者的頭部上伸展。在一個實施例中，內(nèi)環(huán)120的外徑約為9.25英寸，內(nèi)徑約為2.5英寸。頸開口130的內(nèi)徑較佳適合5-95％的成年人(11.8-16.6英寸的頸部圓周)。為了幫助向使用者頸部提供安全的密封狀態(tài)，內(nèi)環(huán)120可包括延伸的邊緣部分122，用于增加與使用者頸部接觸的密封部分。
如上文所述，根據(jù)其對毒性物質(zhì)滲入的抵抗性能、與頂蓋20層壓片(其組成與內(nèi)環(huán)110不同)的熱封能力以及其與內(nèi)層彈性體(如膠乳)環(huán)120粘合劑粘結(jié)的能力選擇外環(huán)110的材料。根據(jù)其對毒性物質(zhì)滲入的抵抗性能、在大范圍人群的頭部拉伸并接著能維持其原始尺寸(以提供在頸部周圍的足夠密封)的能力以及對撕扯的高抵抗性能選擇內(nèi)環(huán)110的材料。內(nèi)環(huán)120與外環(huán)110通過粘合劑粘結(jié)，此時將兩個環(huán)同心重疊，并使用氨基甲酸乙酯粘合劑環(huán)140將其粘結(jié)。在圖1到圖4B的實施例中，外環(huán)110以約0.5英寸繞著外環(huán)110的內(nèi)側(cè)外周與內(nèi)環(huán)120重疊。
裝配的兩片環(huán)狀封頸部分100(可參見圖1、4A和4B)接著通過熱封粘結(jié)到頂蓋20的開口端130的內(nèi)側(cè)外周上。如圖1所示，可使用圓周狀邊緣112方便地將封頸部分110連接到頂蓋20的內(nèi)壁上。在圖1中，圓周狀邊緣112向下延伸，通常垂直于內(nèi)環(huán)120的取向。圓周狀邊緣112也可向上延伸。
采用Edgewood Arsenal Military Research Center(EDRC)建立的EA-DTL-2239方案和要求測試本發(fā)明防護罩10的有效性(測量防護罩10向使用者提供針對化學(xué)和生物學(xué)戰(zhàn)用試劑的保護的能力)。獲得EDRC批準是一個防護罩可被政府人員使用的先決條件。測試的標準和測試程序在實驗部分給予描述。滿足這些標準也可認為是表明了適合給平民使用。
總的來說，已證明了防護罩10針對化學(xué)戰(zhàn)用試劑沙林/GB(異丙基-甲基-膦?；?、蒸餾硫芥子氣/HD(β-二氯二乙硫醚)和CK(氯化氰)的抵抗性能。防護罩10所需的穿戴時間(如下文所定義的)少于30秒。也證實了防護罩10能在高溫在貯存5周。每一周的貯存通常相當于1年的貨架期。
實驗根據(jù)Edgewood Arsenal Military Research Center Detail PurchaseDescription Document EA-DTL-2239測試本發(fā)明的防護罩。本文將該文的公開內(nèi)容納入作為參考。
I.保護因子(PF)保護因子定義為試驗用的污染物濃度(防護罩外的濃度)與防護罩使用者呼吸區(qū)中該污染物的濃度之比，如PF＝濃度外部/濃度內(nèi)部。防護罩的保護因子(PF)在95％通過率的情況下必須至少為500。在Edgewood Arsenal MilitaryResearch Center Mask Fit Test Facility，用六個軍隊志愿者測試本發(fā)明防護罩10的保護因子(PF)。測試結(jié)果表明，防護罩10可被如軍事人員和/或普通人在化學(xué)恐怖襲擊中逃生使用。采用玉米油作為試驗物對每個對象進行4次試驗。玉米油模擬可能的生物或化學(xué)戰(zhàn)用試劑。
使用定量擬合測試系統(tǒng)(quantitative fit test system)進行保護因子測試，該系統(tǒng)包括煙霧(aerosol)發(fā)生器、空氣稀釋鼓風機/煙霧分配系統(tǒng)(包括如Laskin型噴嘴)、試驗室、采樣系統(tǒng)、煙霧檢測器(前光散射光度計)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
使用質(zhì)量平均空氣動力學(xué)直徑為0.4-0.6微米、幾何標準偏差最大值為2.0的玉米油進行測試，空氣中的濃度為20-40mg/m3。煙霧顆粒的大小模擬化學(xué)和生物學(xué)試劑的顆粒大小。
訓(xùn)練各志愿者10分鐘，教他們正確穿戴和使用本發(fā)明的防護罩10。然后指導(dǎo)志愿者自己戴上面罩，進入玉米油室。面罩內(nèi)的采樣在戴著該面罩并執(zhí)行以下順序的任務(wù)(各1分鐘)的測試對象的口-鼻區(qū)域進行(1)正常呼吸；(2)深呼吸；(3)左右轉(zhuǎn)動頭部；(4)上下移動頭部；(5)朗誦“彩虹短文”(參見下文)；(6)原地慢跑；(7)彎腰(彎下腰再站直)；和(8)正常呼吸。
所述的“彩虹短文”的內(nèi)容如下“當陽光照射在空氣中的雨滴時，這些雨滴就像棱鏡一樣起作用，形成了彩虹。彩虹是將白光分成許多漂亮的顏色而形成。他們形成長長的、粗粗的弧形，高懸在上，它的兩頭消失在天際。根據(jù)傳說，這兩頭就是令人心血沸騰的黃金罐。人們在找啊找，但是從沒有誰找到過。當一個人在尋找他不可能找到的東西時，他的朋友就會說他在尋找彩虹那一頭的黃金罐”。
每個志愿者戴著防護罩10進行4次試驗。采用激光光度計(后光散射)計算每次練習的PF值。在樣品的橫截面上照射激光，用儀器測量泄漏到面罩中的物質(zhì)。如果存在玉米油，激光將折射并記錄下一個電壓峰值。然后將此電壓峰值與室中的讀數(shù)比較，并由儀器轉(zhuǎn)化成PF值。表1給出了各PF水平的最終分析和通過百分比。在500PF水平時防護罩10獲得了100％的通過率。
表1

II.針對化學(xué)戰(zhàn)用試劑CK和GB的保護防護罩必須提供至少15分鐘的針對氯化氰(CK)氣體和GB(沙林)氣體的保護。
將本發(fā)明的防護罩固定在裝置有一呼吸泵的外殼內(nèi)的頭模(如SimulantAgent Resistant Test Manikin或SMARTMANTM頭模)上。防護罩的封頸部分與該頭模密封，以防止泄漏。以維持整個65分鐘的測試過程中的適當?shù)脑噭舛人璧牧髁繉y試試劑注入室內(nèi)。經(jīng)由分析裝置如氣相色譜儀或CMS FieldProducts Group of Birmingham(Alabama)的MINICAMS(連續(xù)空氣監(jiān)測系統(tǒng))采集頭模喉嚨中以及眼部以下區(qū)域被該頭模吸入的空氣濃度。測試結(jié)果證實，本發(fā)明的防護罩能向個體提供針對以下試劑和暴露條件至少15分鐘的保護。
氯化氰(CK)試驗物濃度500+/-25mg/m3
規(guī)定的臨界濃度2.5mg/m3氣流流量50+/-1Lpm@35+/-2循環(huán)/分鐘空氣溫度25+/-3℃相對濕度50+/-5％沙林氣體(GB)試驗物濃度1000+/-50mg/m3規(guī)定的臨界濃度0.008mg/m3氣流流量50+/-1Lpm@35+/-2循環(huán)/分鐘空氣溫度25+/-3℃相對濕度50+/-5％III.針對化學(xué)戰(zhàn)用試劑HD蒸氣和液體的保護當針對芥子氣(B-二氯二乙硫醚)(同時為蒸氣和液滴形式)時防護罩必須提供至少15分鐘的保護。
將本發(fā)明的防護罩固定在裝置有一呼吸泵的外殼內(nèi)的頭模(如SMARTMAN頭模)上。防護罩的封頸部分與該頭模密封，以防止泄漏。試驗試劑液滴被均勻地分布在整個防護罩上，而試驗蒸氣則以維持整個測試過程中的正確試劑濃度所需的流量注入室內(nèi)。使用如上所述的氣相色譜儀采集透明喉嚨中以及眼部以下區(qū)域被該頭模吸入的空氣濃度。測試結(jié)果證實，本發(fā)明的防護罩能向個體提供針對以下試劑和暴露條件的至少15分鐘的保護。
芥子氣(HD)蒸氣試驗物濃度200+/-25mg/m3規(guī)定的臨界濃度0.42mg/m3氣流流量50+/-1Lpm@35+/-2循環(huán)/分鐘空氣溫度25+/-3℃相對濕度50+/-5％芥子氣(HD)液滴
總刺激液滴濃度10g/m2單個液滴尺寸/體積10-15微升液滴被均勻地分布到整個罩上規(guī)定的臨界濃度0.42mg/m3氣流流量50+/-1Lpm@35+/-2循環(huán)/分鐘空氣溫度25+/-3℃相對濕度50+/-5％IV.最大呼吸抵抗性能當在85升/分鐘的連續(xù)氣流量下測試時，防護罩必須具有的最大吸入抵抗性能和最大呼出抵抗性能分別為55和25mm的水。
將本發(fā)明的防護罩固定在裝置有呼吸泵的頭模(如SMARTMAN)上。防護罩10的封頸部分密封到頭模上，以防止泄漏。在連續(xù)氣流量為85Lpm的條件下監(jiān)測呼吸區(qū)(如鼻罩)的吸入和呼出抵抗性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的防護罩滿足規(guī)定的呼吸抵抗性能要求。
V.最大吸入二氧化碳氣體濃度以體積計，防護罩內(nèi)吸入的二氧化碳濃度的最大平均值不能大于2.5％。
測量在環(huán)境溫度和濕度下進行跑步機(treadmill)訓(xùn)練的戴著防護罩的對象吸入空氣的平均二氧化碳含量。各對象完全以下一個訓(xùn)練過程，包括最初的5分鐘休息期，接著15分鐘的在跑步機行走期(行走速度為每小時3.5里，水平方向)。訓(xùn)練過程中測得的每個對象的平均二氧化碳含量不能超過2.5體積％。取代人員對象的測試，可使用裝置有呼吸機的頭模測試裝置測定吸入的二氧化碳濃度?！队糜跍y試吸入氣體中的二氧化碳的試驗，開放的和封閉的循環(huán)裝置》，42 CFR第84部分的最大允許界限節(jié)(“Test for carbon dioxidein inspired gas；open-and closed-circuit apparatus”；maximum allowablelimits section of 42 CFR Part 84)描述了一種使用自動測試測量防護罩內(nèi)二氧化碳濃度的可接受的方法。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的防護罩滿足對吸入氣體的平均二氧化碳濃度的實用限制。
VI.化學(xué)生物逃穿透泄漏防護罩泄漏不得超過0.5cc/分鐘(0.003％煙塵滲入)。
將本發(fā)明的防護罩固定在裝置有一呼吸泵的外殼內(nèi)的頭模(如SMARTMAN頭模)上。防護罩的封頸部分與該頭模密封，以防止泄漏。當以50+/-Lpm@35+/-2循環(huán)/分鐘的呼吸流量操作時，使用Hamilton Associates Inc TDA-99ATester連續(xù)監(jiān)測頭模口-鼻區(qū)域中煙塵顆粒泄漏到罩中的情況。測試結(jié)果揭示泄漏小于0.003滲入。
VII.穿戴時間包裝形式的防護罩必須能在30秒內(nèi)被戴上。
穿戴時間定義為裝置使用者開始打開裝置到裝置被正確戴在使用者頭上的時間。在接受關(guān)于本發(fā)明防護罩的使用和穿戴的正確指導(dǎo)后，對象應(yīng)能在30秒內(nèi)正確得拆開包裝和戴上裝置。在試驗本發(fā)明的防護罩時，測定了三個階段的穿戴情況，包括1)從打開包裝到下巴進入罩的封頸部分100所花費的時間；2)從打開包裝到使防護罩10密封于頸部所花費的時間；3)完全戴上防護罩所花費的時間，包括最后調(diào)整使鼻罩40正確放置以及防護罩10的安置。由三個志愿者參與測試防護罩的穿戴時間。三個穿戴階段的平均時間分別為6.3±1.5、11.3±2.9和21.3±9.0秒。完成穿戴本發(fā)明防護罩10平均所需的21秒滿足上述30-秒的標準。
VIII.最大重量包裝形式的防護罩必須不重于2.0lbs。
當包裝好后，本發(fā)明的防護罩的重量低于2.0lbs。
IX.環(huán)境抵抗性能在71+/-3℃和＜15％相對濕度(RH)的環(huán)境下以包裝狀態(tài)長時間貯存后，防護罩必須還能夠正確地發(fā)揮其作用。
在高溫貯存測試中，將三個防護罩/呼吸機10在71+/-3℃的高溫貯存溫度和＜15％RH的條件下放置1、3和5個星期。防護罩10裝置用單個前面安裝的濾毒罐。防護罩10被包裝在熱封的箔袋中。在防護罩10上沒有提供什么標記、制造商批號或操作說明。三個防護罩10每個都在同一天放置在暴露室中，分別在1、3和5周后取出一個，并作出標記，以資區(qū)別。
在高溫貯存后，檢查防護罩10在包裝、罩、護目鏡(visor)、封頸部分、鼻罩、吸入/呼出閥和懸吊系統(tǒng)上的物理缺陷。沒有檢測到本發(fā)明防護罩10在試驗期間產(chǎn)生了什么缺陷。
前述說明書和附圖是目前本發(fā)明的優(yōu)選實施例。當然，在前述內(nèi)容的教導(dǎo)下，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，各種修改、增加和其他設(shè)計對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是明顯的。本發(fā)明的范圍由隨后的權(quán)利要求書而不是前述說明書內(nèi)容加以限定。落入權(quán)利要求書中等同含義和范圍的所有改變和變動都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于防護罩的封頸部分，它包括內(nèi)層部分，包括穿戴通道，該內(nèi)層部分由彈性體材料制成，能環(huán)繞使用者頸部形成密封；和粘附于該內(nèi)層部分的外層部分，該外層部分由可熱封于頂蓋材料的抗性材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的封頸部分，其特征在于，所述內(nèi)層部分的彈性體材料是膠乳材料。
3.如權(quán)利要求2所述的封頸部分，其特征在于，所述外層部分由熱塑性材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的封頸部分，其特征在于，所述熱塑性材料是聚氨基甲酸酯。
5.如權(quán)利要求4所述的封頸部分，其特征在于，所述熱塑性材料是聚酯基的聚氨基甲酸酯。
6.如權(quán)利要求5所述的封頸部分，其特征在于，所述外層部分通過聚氨基甲酸酯粘合劑粘附于所述內(nèi)層部分。
7.如權(quán)利要求1所述的封頸部分，其特征在于，所述內(nèi)層部分和外層部分對化學(xué)戰(zhàn)用試劑有抵抗性能。
8.如權(quán)利要求7所述的封頸部分，其特征在于，所述內(nèi)層部分和外層部分對生物戰(zhàn)用試劑有抵抗性能。
9.如權(quán)利要求7所述的封頸部分，其特征在于，所述內(nèi)層部分和外層部分提供至少15分鐘的針對化學(xué)戰(zhàn)用試劑的保護，所述化學(xué)戰(zhàn)用試劑包括CK、沙林和芥子氣氣體。
10.一種防護罩，它包括頂蓋罩部分和封頸部分，該封頸部分繞著該頂蓋下部開口的外周熱封；該封頸部分包括內(nèi)層部分，包括穿戴通道，該內(nèi)層部分由彈性體材料制成，能環(huán)繞使用者頸部形成密封；和粘附于該內(nèi)層部分的外層部分，該外層部分由可熱封于頂蓋材料的抗性材料制成。
11.如權(quán)利要求10所述的防護罩，其特征在于，所述內(nèi)層部分的彈性體材料是膠乳材料。
12.如權(quán)利要求11所述的防護罩，其特征在于，所述外層部分由熱塑性材料制成。
13.如權(quán)利要求12所述的防護罩，其特征在于，所述熱塑性材料是聚氨基甲酸酯。
14.如權(quán)利要求13所述的防護罩，其特征在于，所述熱塑性材料是聚酯基的聚氨基甲酸酯。
15.如權(quán)利要求14所述的防護罩，其特征在于，所述外層部分通過聚氨基甲酸酯粘合劑粘附于所述內(nèi)層部分。
16.如權(quán)利要求10所述的防護罩，其特征在于，所述頂蓋、內(nèi)層部分和外層部分由對生物戰(zhàn)用試劑和化學(xué)戰(zhàn)用試劑具有抵抗性能的材料制成。
17.如權(quán)利要求16所述的防護罩，其特征在于，所述頂蓋、內(nèi)層部分和外層部分由對生物戰(zhàn)用試劑具有抵抗性能的材料制成。
18.如權(quán)利要求16所述的防護罩，其特征在于，所述防護罩提供至少15分鐘的針對化學(xué)戰(zhàn)用試劑的保護，所述化學(xué)戰(zhàn)用試劑包括CK、沙林和芥子氣氣體。
19.如權(quán)利要求16所述的防護罩，其特征在于，所述頂蓋是層疊材料。
20.如權(quán)利要求16所述的防護罩，其特征在于，所述頂蓋包括尼龍層，該尼龍層在兩個聚氯乙烯層之間。
全文摘要
一種用于防護罩的封頸部分，包括一內(nèi)層部分，該內(nèi)層部分包括穿戴通道。該內(nèi)層部分由彈性體材料制成，能環(huán)繞使用者頸部形成密封。該封頸部分還包括一粘結(jié)于該內(nèi)層部分的外層部分。該外層部分由一可熱封于罩的頂蓋材料的材料制成。在一個實施例中，該內(nèi)層部分的彈性體材料是膠乳材料。該外層部分可由如熱塑性材料制成。在一個實施例中，該熱塑性材料是聚氨基甲酸酯，如基于聚酯的聚氨基甲酸酯。
文檔編號A62B17/04GK1652846SQ03811355
公開日2005年8月10日 申請日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者Z·N·弗倫德 申請人:礦井安全裝置公司