面罩和用于生产面罩的方法与流程

本发明涉及防护面罩和面罩制造的领域。这种防护面罩旨在保护该防护面罩的佩戴者免于吸入诸如病毒或细菌之类的病原体、灰尘或有毒气体，以及/或者旨在保护第三方免受可能由该防护面罩的佩戴者呼出的病原体的侵害。

背景技术：

1、面罩制造方法是从现有技术已知的。文献us2008035153例如公开了一种用于制造成卷的面罩的方法，在该方法中，一块或更多块织物被叠置并且然后被固定以预先形成面罩的一部分。随后，面罩被预切割并且然后被卷起以形成卷状件。然而，这种类型的方法导致材料的大量损失，主要是在相邻的两个面罩之间的空间处的材料的大量损失。此外，这种面罩制造方法使得无法适应根据面罩的区域所使用的材料。

2、因此，确实需要以简单、大批量且低成本的方式生产防护面罩，特别是在大规模健康危机的背景下更是如此。

技术实现思路

1、本发明基于提出这样一种面罩制造方法的思想，该面罩制造方法实施简单、不昂贵并且允许显著的生产率。

2、本发明的某一方面涉及一种可靠且可重复的面罩制造方法。

3、本发明的某一方面涉及这样的一种面罩制造方法：该面罩制造方法使得可以减少在面罩的制造期间所使用的材料的残留废物。

4、本发明还基于提出这样一种面罩的思想：该面罩是针对使用者优化的，即，当面罩处于面部上的使用位置中时，面罩保持在适当位置中并且将鼻子和嘴巴覆盖。此外，面罩对于使用者而言是舒适的，即，面罩不会过度拉动使用者的耳朵并且不会使耳朵后面的区域疼痛。

5、根据一个实施方式，本发明提供了一种面罩制造方法，该面罩制造方法包括：

6、-提供彼此叠置的第一带组件和第二带组件，第一带组件包括由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带、以及置于由过滤材料制成的第一带与由过滤材料制成的第二带之间的第一弹性带；第二带组件包括由过滤材料制成的第三带、由过滤材料制成的第四带以及置于由过滤材料制成的第三带与由过滤材料制成的第四带之间的第二弹性带，由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带和第一弹性带分别被叠置在由过滤材料制成的第四带、由过滤材料制成的第三带和第二弹性带上；然后

7、-将由过滤材料制成的第一带沿着第一熔接线固定至由过滤材料制成的第四带；

8、-将由过滤材料制成的第二带沿着第二熔接线固定至由过滤材料制成的第三带；以及然后

9、-对第一带组件和第二带组件进行切割从而以顶部对尾部(top-to-tail)的状态形成第一面罩和第二面罩的步骤，第一面罩和第二面罩各自具有中线和孔，该中线与第一熔接线和第二熔接线对应，并且该孔用于接纳使用者的耳朵。

10、凭借这些特征，面罩被制造为一件式的，并且不需要添加用于对使用者的耳朵进行接纳的弹性线状件的后续步骤。此外，以顶部对尾部的状态进行切割使得可以限制材料的废料，从而限制由面罩制造方法产生的废物。

11、根据一些实施方式，彼此叠置的第一带组件和第二带组件是通过由五个带组成的带组件形成的，该由五个带组成的带组件包括：由过滤材料制成的第一带；由过滤材料制成的中央带，该中央带用于形成由过滤材料制成的第二带和由过滤材料制成的第三带；由过滤材料制成的第四带；置于由过滤材料制成的第一带与由过滤材料制成的中央带之间的第一弹性带；以及置于由过滤材料制成的第四带与由过滤材料制成的中央带之间的第二弹性带，其中，该由五个带组成的带组件是沿着由过滤材料制成的中央带的中央部折叠的，以形成由过滤材料制成的所述第二带和由过滤材料制成的所述第三带以及叠置的第一带组件和第二带组件。

12、凭借这些特征，面罩制造方法是很容易实现工业化的。这是因为：在中央带处进行的折叠使得可以更精确地、可靠地且可再现地将第一带组件和第二带组件彼此叠置。

13、根据一个实施方式，由过滤材料制成的中央带的宽度是由过滤材料制成的第一带的宽度的至少两倍。

14、根据一个实施方式，彼此叠置的第一带组件和第二带组件是由单独的两个带组件形成的，第一带组件相应地是通过由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带、以及置于由过滤材料制成的第一带与由过滤材料制成的第二带之间的第一弹性带形成的，其中，由过滤材料制成的第一带和由过滤材料制成的第二带被固定在第一弹性带的两个侧部上以形成所述第一带组件，并且第二带组件相应地是通过由过滤材料制成的第三带、由过滤材料制成的第四带、以及置于由过滤材料制成的第三带与由过滤材料制成的第四带之间的第二弹性带形成的，其中，由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带被固定在第二弹性带的两个侧部上以形成所述第二带组件。

15、根据一个实施方式，选自由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带、由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带中的至少一个带具有至少两个叠置层；优选地，选自由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带、由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带中的至少一个带具有三个叠置层。也就是说，所述至少一个带具有例如两个、三个、四个或五个叠置层。

16、根据一个实施方式，由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带、由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带具有至少一个层，所述至少一个层是由非织造材料制成的，该非织造材料优选地选自聚酯、聚丙烯、粘胶、聚乙烯和聚酰胺。该非织造材料是例如干式、熔融式或湿式生产的结果。

17、根据一个实施方式，所述至少两个叠置层是由相同或不同的材料制成的。

18、根据一个实施方式，所述至少两个叠置层具有相同或不同的厚度。

19、凭借这些特征，可以获得满足多种技术准则或符合不同标准的各种各样的面罩，特别是：符合nf en 149标准的1类和2类的替代性面罩、对至少80％的具有0.6μm的平均尺寸的气溶胶颗粒进行过滤的ffp1类型的呼吸防护面罩、对至少94％的具有0.6μm的平均尺寸的气溶胶颗粒进行过滤的ffp2类型的呼吸防护面罩、对至少99％的具有0.6μm的平均尺寸的气溶胶颗粒进行过滤的ffp3类型的呼吸防护面罩；符合nf en 14683和nf en 14683+ac标准的对于具有3μm的平均尺寸的气溶胶颗粒而言具有>95％的细菌过滤效率的i型的外科面罩、对于具有3μm的平均尺寸的气溶胶颗粒而言具有>98％的细菌过滤效率的ii型的外科面罩、以及对于具有3μm的平均尺寸的气溶胶颗粒而言具有>98％的细菌过滤效率并且具有防溅性的iir类型的外科面罩。也可以获得符合各国标准——例如“国家职业安全与健康研究所(niosh)”的n95/r95/p95、n99/r99/p99、n100/r100/p100标准——的面罩。

20、根据一个实施方式，所述至少两个叠置层中的至少一个层包含有抗菌剂和/或抗病毒剂。

21、根据一个实施方式，在对第一带组件和第二带组件进行切割的上游执行连接步骤，以将所述至少两个叠置层彼此固定并且通过连接区域预先形成第一面罩的第一侧向部分和第二侧向部分两者以及第二面罩的用于对使用者的耳朵进行接纳的孔的一部分。

22、凭借这些特征，叠置层是被保持在一起的。

23、根据一个实施方式，连接步骤是通过熔接或通过压印来执行的。优选地，连接步骤是通过超声波熔接来执行的。超声波熔接能够实现快速、精确和经济的组装，而无需添加材料且无需使用额外的粘合剂。此外，所获得的连接区域是稳固的。

24、根据一个实施方式，连接步骤是在折叠步骤的上游执行的。

25、根据一个实施方式，连接步骤是在对第一带组件和第二带组件进行叠置的上游执行的。

26、凭借这些特征，所述至少两个叠置层是彼此连接的，而不存在也将彼此叠置的带连接的风险。

27、根据一个实施方式，第一弹性带和第二弹性带具有相同的宽度。

28、根据一个实施方式，第一弹性带和第二弹性带包括弹性体材料。

29、根据一个实施方式，第一弹性带和第二弹性带各自包括对弹性体材料进行夹置的两层非织造材料。所述两层非织造材料仅在垂直于第一弹性带和第二弹性带的纵向方向的方向上表现出弹性。根据一个实施方式，所述两层非织造材料包括平行于纵向方向的起伏部，以使得所述两层非织造材料允许第一弹性带和第二弹性带仅在垂直于纵向方向的方向上弹性变形。根据一个实施方式，所述两层非织造材料是不可延伸的非织造材料或者是可以沿一个方向拉伸的非织造材料。在不可延伸的非织造材料的情况下，为了赋予第一弹性带和第二弹性带以弹性能力，需要通过部分地破坏纤维或至少通过沿着待变得可延伸的方向减小内聚力来“激活”弹性能力。作为示例，可以使用如在文献fr2893036中所描述的弹性带。

30、根据一个实施方式，第一弹性带和第二弹性带包括与由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的第二带、由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带不同的材料。

31、根据一个实施方式，成卷的过滤材料提供具有纵向方向的由过滤材料制成的主带，并且其中，由过滤材料制成的第一带、由过滤材料制成的中央带和由过滤材料制成的第四带是通过沿着由过滤材料制成的主带的纵向方向进行切割的步骤而从由过滤材料制成的主带切割出来的。

32、根据一个实施方式，成卷的弹性材料提供具有纵向方向的由弹性材料制成的主带，并且其中，第一弹性带和第二弹性带是通过沿着由弹性材料制成的主带的纵向方向进行切割的步骤而从由弹性材料制成的所述主带切割出来的。

33、根据一个实施方式，由过滤材料制成的第一带和由过滤材料制成的第二带是通过熔接而被固定在第一弹性带的两个侧部上的，例如，由过滤材料制成的第一带和由过滤材料制成的第二带是通过超声波熔接而被固定在第一弹性带的两个侧部上的。

34、根据一个实施方式，由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带是通过熔接而被固定在第二弹性带的两个侧部上的，例如，由过滤材料制成的第三带和由过滤材料制成的第四带是通过超声波熔接而被固定在第二弹性带的两个侧部上的。

35、根据一个实施方式，将由过滤材料制成的第一带沿着第一熔接线固定至由过滤材料制成的第四带的固定、以及/或者将由过滤材料制成的第二带沿着第二熔接线固定至由过滤材料制成的第三带的固定是通过超声波熔接执行的。也就是说，第一熔接线和/或第二熔接线是通过熔接形成的，优选地，第一熔接线和/或第二熔接线是通过超声波熔接形成的。根据一个实施方式变型，第一熔接线和/或第二熔接线是通过粘合剂结合或熔合形成。

36、根据一个实施方式，第一带组件和第二带组件被部分地切割，从而形成允许第一面罩和第二面罩被连接的非切割区域。非切割区域可以由使用者刻痕，以便将第一面罩与第二面罩分离，而不需要使用专用的工具进行切割。

37、根据一个实施方式，非切割区域具有微米级的尺寸，优选地，非切割区域具有介于10μm与500μm之间的尺寸，例如，非切割区域具有100μm的尺寸。

38、根据一个实施方式，非切割区域是彼此均匀地间隔开的。

39、根据一个实施方式，非切割区域位于第一熔接线和第二熔接线上。

40、根据一个实施方式，非切割区域位于第一熔接线与连接区域之间的接合部或第二熔接线与连接区域之间的接合部处。

41、根据另一实施方式，第一面罩和第二面罩中的每一者是在切割步骤期间被一体地切割出来的，即，第一面罩和第二面罩是彼此不连接的。

42、根据一个实施方式，该方法还包括以下步骤：将第一面罩和第二面罩绕轴线卷绕以形成成卷的可拆卸的面罩。

43、根据一个实施方式，切割出第一面罩和第二面罩的步骤包括：切割出第一熔线的轮廓；切割出第二熔线的轮廓；切割出连接区域的轮廓；切割出用于对使用者的耳朵进行接纳的孔。

44、根据一个实施方式，执行切割出第一面罩和第二面罩的步骤，使得切割出第一面罩使得能够切割出相邻的第二面罩的一部分。

45、由于第一面罩和第二面罩以顶部对尾部的状态形成并且彼此相邻，因此不存在第一面罩与第二面罩之间的材料的浪费。

46、根据一个实施方式，第一熔接线、第二熔接线和用于对使用者的耳朵进行接纳的孔是被同时切割出来的。该实施方式特别适合于形成成卷的可拆卸的面罩，这是因为：第一面罩和第二面罩绕轴线的卷绕使得能够保持叠置的第一带组件和第二带组件的张力并且因此快速且可靠地重复这些步骤而不会使叠置的第一带组件和第二带组件折皱或损坏。

47、本发明的某一方面涉及多个面罩的连续制造。

48、术语“连续”在本技术文件中应被解释为使得能够实现这样一种方法：在该方法中，步骤是一个接一个进行的并且无中断地重复并且不需要操作者在制造步骤之间进行系统干预。

49、根据另一方面，本发明提供了一种面罩，该面罩包括：

50、第一侧向部分，第一侧向部分具有用于对使用者的第一耳朵进行接纳的第一孔；

51、第二侧向部分，第二侧向部分具有用于对使用者的第二耳朵进行接纳的第二孔；以及

52、中央部分，该中央部分被置于第一侧向部分与第二侧向部分之间，该中央部分用于对使用者的鼻子和嘴巴进行覆盖，该中央部分具有中线，该中央部分是由过滤材料制造的，

53、其中，第一侧向部分和第二侧向部分各自由第一区域和第二区域组成，第一区域是由弹性材料构成的，第二区域是由过滤材料构成的，其中，第一区域位于中央部分与第二区域之间，第二区域相应地限定出面罩的一个侧向端部，

54、其中，第一孔和第二孔各自定位成跨置于第一区域和第二区域。

55、凭借这些特征，第一区域和第二区域协同作用，并且使得既可以将面罩保持在使用者的脸上，而且可以限制由于弹性材料在使用者的耳朵后面的区域中摩擦而引起的使用者的耳朵后面的区域的疼痛的风险。凭借这些特征，必须施加在使用者的耳朵后面的区域中的拉力的一部分被传递至第一区域。因此，面罩对于使用者佩戴而言是舒适的。

56、根据一个实施方式，中央部分具有用于定位在使用者的嘴巴下方的下部线和用于定位在使用者的鼻子上的上部线。

57、根据一个实施方式，面罩还包括位于面罩的中央部分的上部线附近的半刚性的鼻部夹持件。鼻部夹持件用于对使用者的鼻子进行夹持，以将面罩保持在使用位置中。鼻部夹持件例如通过缝合或粘合剂结合而被固定。

58、根据一个实施方式，鼻部夹持件具有柔性的舌状件或杆件的形式。

59、根据一个实施方式，鼻部夹持件是由选自以下各项的材料制造而成的：铝；塑料；或者曲率角度可以由使用者手动调节的另外的材料。

60、根据一个实施方式，第一区域在面罩的第一侧向部分和/或第二侧向部分的整个高度上延伸。

61、根据一个实施方式，第一区域具有介于6cm与12cm之间的高度，优选地，第一区域具有9cm的高度。

62、根据一个实施方式，第一区域具有介于4cm与10cm之间的宽度，优选地，第一区域具有7cm的宽度。

63、根据一个实施方式，第一区域具有矩形的整体形状，第一孔的一部分和/或第二孔的一部分是从该第一区域切割出来的。

64、根据一个实施方式，第一孔的一部分和/或第二孔的一部分是在至少3cm的宽度上从第一区域切割出来的，并且优选地，第一孔的一部分和/或第二孔的一部分是在5cm的宽度上从第一区域切割出来的。

65、根据一个实施方式，第一孔和/或第二孔的至少50％是从第一区域切割出来的，优选地，第一孔和/或第二孔的至少70％是从第一区域切割出来的，例如，第一孔和/或第二孔的80％是从第一区域切割出来的。孔的其余部分是从第二区域切割出来的。

66、根据一个实施方式，第一孔和/或第二孔的小于50％是从第二区域切割出来的，优选地，第一孔和/或第二孔的小于30％是从第二区域切割出来的，例如，第一孔和/或第二孔的20％是从第二区域切割出来的。

67、根据一个实施方式，第一孔和/或第二孔是从第一区域和第二区域切割出来的，并且仅存在于第一区域和第二区域中。

68、根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于使用以上获得的面罩的方法，其中，面罩被定位在使用者的脸上以对使用者的鼻子和嘴巴进行覆盖，面罩是通过将使用者的耳朵接合在用于对耳朵进行接纳的孔中而被保持就位。

69、根据一个实施方式，面罩被定位在脸上并持续少于10小时的时间，例如，面罩被定位在脸上并持续介于一小时与五小时之间的时间，优选地，面罩被定位在脸上并持续少于四小时的时间。

70、本发明的某些方面的出发点是提出这样一种方法的思想：该方法能够在工业机器上实现工业化以满足面罩制造商和消费者的需要。