Маска
Маска относится к медицинским устройствам, в частности к индивидуальным средствам защиты дыхания человека. Маска включает крепления и многослойное защитное полотно, выполненное на основе горизонтально ориентированного прямоугольника. Открытые края полотна по длинной стороне находятся внутри слоев, один из длинных краев полотна образован сгибом полотна, а второй имеет соединительный шов, по бокам маска имеет каналы, образованные путем загиба полотна на внутреннюю сторону и соединенные с центральной частью полотна швом с образованием свободного края - бокового барьера, при этом в каналы установлены крепления в виде тесьмы с фиксатором. В результате заявленная маска многоразового использования обеспечивает защиту пользователя, проста в использовании, имеет простую конструкцию, позволяет регулировать размер. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Заявленное решение относится к медицинским устройствам, в частности к индивидуальным средствам защиты дыхания человека. Заявленное устройство может быть использовано бригадами скорой помощи, подразделений полиции, пожарных, служб МЧС, в составе аптечек первой помощи в учреждениях, а также для розничной продажи частным лицам.
Известно простейшие средства защиты органов дыхания в виде общепринятой ватно-марлевой повязка изготавливается из куска марли, размером 100×50 см, внутри которой положена вата, размером 30×20 см площади и толщиной около 2 см. Повязки имеют по две завязки по бокам и обеспечивают плотное прилегание повязки к лицу пользователя, при этом и нижние заявки закрепляют на затылке, позволяя огибать повязкой нижний контур лица, а верхние проходят вдоль ушей и за головой. Недостатками такого решения является затрудненное дыхание. За счет необработанных краев и ваты невозможность проведение мер по дезинфицированию и повторное использование.
Одним из аналогов можно считать патент RU 110937 U1 «МАСКА ОДНОРАЗОВАЯ МЕДИЦИНСКАЯ» маска содержит полотно две встроенных гибких вставки, верхняя - наносник служит для лучшего прилегания маски с учетом индивидуальных особенностей носа, вторая - центральная для оптимальной фиксации формы самой маски, расположена по середине маски горизонтально. Позволяет придать и сохранить правильную форму воздушного кармана, препятствует соприкосновению маски с ротовой частью при вдохе, существенно снижает риск увлажнения маски и передачи инфекции и дополнительно имеет продольные складки на полотне для лучшего облегания лица.
Недостатками известного решения является, то что маска является одноразовой. Она выполнена из материала спанбонд и Мелтблаун, такой материал хоть и пропускает воздух, но практика показала, что дыхание затруднено и сопровождается увеличением пульса у пользователя во время активной деятельности. Ушная петля, представляющая собой шнур круглого сечения, внутри которого находится «резинка», одетая в оплетку из спанбонда, при натяжении за счет небольшого диаметра врезается в кожные покровы лица и ушей. Еще один недостаток заключается в том, что конструкция маски не предусматривает предотвращение образование каналов между лицом и маской, со стороны боков маски, где так же образуются открытые каналы, которые снижают защитные свойства маски. Кроме того, приваривание шнура ультразвуком к заготовке одноразовой маски, требует дополнительное оборудование. Еще одним недостатком является лентовидная проволока, расположенная на верхней части носа, которая раздражает нос пользователя в процессе эксплуатации, за счет того, что при вдохе и выдохе маска совершает движения, жесткий контакт с кожным покровом поверхности носа пользователя полотна маски способствует натиранию. Кроме того при одевании требует от пользователя совершения действий по формированию изгиба проволоки соответствующей форме носа в том месте, в котором ее верхний край будет располагаться в установленном виде, что неподготовленному пользователю достаточно сложно осуществить. Обычно изгиб осуществляется в неправильном месте, за счет чего жестко сформированный верхний край вместо того, чтобы плотно прилегать к носу и лицу пользователя формирует арки, увеличивающие доступ потоков внешней среды не через защитное полотно маски.
Аналогом можно считать известное решение RU2549065C2 «МАСКА», содержаще основу маски из марли (Марля - хлопчатобумажная или смешанная, с вложением вискозного волокна, суровую или отбеленная. Рыхлая, легкая, обладающая гигроскопичными свойствами и хорошим уровнем поглощения жидкостей) с крепежными элементами и инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы с антивирусными свойствами, удерживаемые на основе маски, причем тонкодисперсные частицы с антивирусными свойствами представляют собой частицы, по меньшей мере, одного из следующей группы веществ: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I), причем инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прикреплены к основе маски, по меньшей мере, посредством мономера силана и/или продукта полимеризации мономера силана, в виде виде точек, островков или тонкой пленки, без излишних промежутков между частицами. Согласно конструкции показанной на фиг. 4 применимой к марлевой маске, защитное полотно состоит из трех слоев соединенных по бокам строчками, а по верхнему и нижнему краю слои расположены свободно относительно друг друга. Резиновые шнуры (2) пришиты к основе (10) маски на углах.
Недостатками является то, что маска имеет на защитном полотне закупоренные каналы для прохождения воздуха, обеспечивающие возможность дыхания за счет того, что имеет связующее вещество, закрепляющее тонкодисперсные частицы, инактивирующие вирус. Кроме того, часть закупоренных каналов приводит еще к одному недостатку - к преждевременной потере защитных свойств, так оставшиеся открытые каналы испытывают на себе излишний износ и скорее забиваются пылью, что приводит и к быстрому намоканию. Еще одним недостатком является лентовидная проволока, расположенная на верхней части носа. Она раздражает нос пользователя в процессе эксплуатации за счет того, что при вдохе и выдохе маска совершает движения, жесткий контакт с кожным покровом поверхности носа пользователя полотна маски способствует натиранию. Кроме того, при одевании требует от пользователя совершения действий по формированию изгиба проволоки соответствующей форме носа в том месте в котором ее верхний край будет располагаться в установленном виде, что неподготовленному пользователю достаточно сложно осуществить. Обычно изгиб осуществляется в неправильном месте, за счет чего жестко сформированный верхний край вместо того, чтобы плотно прилегать к носу и лицу пользователя формирует арки, увеличивающие доступ потоков внешней среды не через защитное полотно маски. Кроме того конструкция маски не предусматривает предотвращение образование каналов между лицом и маской, со стороны боковых поверхностей маски, где так же образуются открытые каналы, которые снижают защитные свойства маски. Резиновый шнур при натяжении за счет своей формы при контакте с мягкими тканями лица впивается в них. (RU2549065C2, https://new.fips.ru/)
Еще одним аналогом можно считать решение статья «Как сшить медицинскую маску?» https://web.archive.org/web/20200415175628/https://vl.aif.ru/society/kak_sshit_medicinskuyu_ masku Статья включает действия по получению маски, а именно: Выкроите основную деталь для маски. Для маски среднего размера - 30×60 сантиметров, а для детской маски - 20×40 см. Сложите ее вдоль длинных сторон изнанкой внутрь. Края должны перекрывать друг друга на 1,5-2 см. Затем сверните деталь дважды. Оставьте справа сбоку полоску в 2,5 см. Подверните свободный правый край дважды и закрепите булавками. Пришейте подворот в край. С противоположной стороны проложите строчку, отступив 1,3 см от сгиба, чтобы сформировать вторую кулиску. Примерьте маску, определите нужную длину резинок. Отрежьте кусочки резинки, проденьте их в кулиски и свяжите узлами.
Недостатком данного решения является невозможность получения маски для лица, а именно при попытке сформировать указанную маску слои полотна скрепляются только слева и получается, что от строчки с одной стороны полотно состоит из цельного слоя и слоя «слой с карманом», а с другой стороны из двух цельных слоев снаружи и двух слоев с карманами внутри. Отсутствует описание по формировании кулисок и установки резинок, что не позволяет закрепить маску на лице и использовать для защиты.
Еще одним аналогом можно считать решение Face Mask handmade 
видеоролик YouTube от 27 мар. 2020 г., https://www.youtube.com/watch? v=MccZmAJzfok, Решение включает видеоряд со способом формирования тканевой дыхательной маски выполняя следующие действия из полотно прямоугольной формы, складывают пополам по длинной стороне, лицевой стороной внутрь, с образованием двухслойной заготовки, на противоположном от сгиба краю (по короткой стороне первоначальной заготовки) устанавливают линейку с сантиметровой шкалой и примерно на расстоянии 1 см от края проводят линию, прокладывают строчку по изнаночной стороне по намеченной линии, выворачивают полученную заготовку на лицевую сторону (стачной одинарный шов), при этом строчка шва с припусками на шов (с краями) уходит внутрь изделия. Без образования строчки по лицевой стороне. Внутрь заготовки в районе стачного шва устанавливают элемент, типа проволоки, прокладывают строчку насквозь через два слоя защитного полотна вокруг установленной «проволоки». По боковому необработанному краю загибают и заутюживает припуск на шов в размере примерно 7-10 мм. Далее формируют канал для резинки в виде «шва с закрытым срезом», загибают и заутюживают этот край еще раз, формируя подгибку для «шва в подгибку с закрытым срезом» и повторяет это с другим краем. Устанавливает внутрь заутюженного припуска резинку и прокладывают строчку максимально близко к краю припуска с образованием канала внутри для свободного хода резинки. С повторением того же со второго края.
Недостатками данного решения является соединение слоев полотна «стачным одинарным швом, требующим выворачивание изделия после прокладывания соединительной строчки, так как при стачивании многослойного изделия более 2-х слоев выворачивания изделия будет требовать расправления слоев или требует специального оборудования по выворачиванию стачанных изделий на «станке для выворачивания изделий». Еще одним недостатком является плохое прилегание маски по бокам со стороны щек. обусловленное следующим. Способ формирования каналов для резинок, а именно шов в подгибку с закрытым срезом не применим для многослойных масок имеющих более 2-х слоев защитного полотна, так как в месте проложения строчки образуется толщина из увеличенных в три раза слоев. Такое выполнение приводит к излишней толщине, что способствует плохому формированию складок и подгонки плотности прилегания маски. Кроме того края слоев полотна внутри канала заполняют канал и создают помехи движению полотна вдоль резинок при подгонке плотности прилегания маски. Еще одним недостатком известного решения является то, что при формировании каналов, строчка соединения подворотов шва подгибки с закрытым срезом проходит с близости от края краю припуска без образования свободного края-барьера, что приводит в процессе эксплуатации к плохому прилеганию маски к лицу со стороны щек и образованию окрытых каналов. https://www.youtube.com/watch?v=MccZmAJzfok
Еще одним аналогом можно считать решение CN 202035501 U, 16.11.2011 включающее защитное полотно по каждая из боковых сторон которого загнута внутрь, образуя удлиненный участок в виде барьера.
Недостатком данного решения является конструкция маски, а именно, то, что барьер сформирован загибом основного полотна во внутрь, при этом по верхнему и нижнему краю на всю ширину прикреплен к основному полотну маски под углом от 0 до 150 градусов, а фиксаторы (резинки) зафиксированы по краям и не проходят внутри полотна маски. Так при наличии большого количества складок (так указано в описании) на основном полотне оно становится выпуклым вперед, фиксаторы резинки натягиваются и тянут угловые края маски назад, при этом центральная часть боков маски оттопыриваются и вместе с загибом располагаются перпендикулярно лицу. Изначально выступающий от края барьер при изгибе боков в процессе эксплуатации или сильнее выгибается наружу или складывается внутрь маски. Угол оттопыривания барьера относительно полотна составляет 0-150 градусов фиг. 4, 5 и описанию соответственно оттопыриваясь от перпендикулярно расположенного к лицу края барьер просто продлевает край маски в сторону от лица. Кроме того или 150 градусов говорит о том, что барьер выгнут в обратную строну, а угол 0 градусов о том, что барьер прижат к основному полотну. (espacenet.com)
Задачами заявленного решения является разработка конструкции респираторной маски для индивидуальной защиты дыхания человека, обеспечивающей защиту пользователя от пыли, прямой передачи инфекционных частиц от носителя маски к другим людям и наоборот и/или защиты лица пользователя от крупных брызг из вне, при этом разработанная маска должна быть простой в использовании, для возможности эксплуатации не подготовленным пользователем, иметь простую конструкцию не требующую при изготовлении специального оборудования и дорогостоящих материалов для производства, и за счет своих конструктивных особенностей, исключать раздражение мягких покровов пользователя, а та же должна прилегать к его лицу, в том числе и по бокам со стороны щек, обеспечивать регулирование размера маски и ее подгонки в соответствии с размером и индивидуальными особенностями лица пользователя, снизить затрудненность дыхания, присутствующую в аналогах и выдерживать меры по дезинфицированию для повторного использования.
Раскрытие изобретения.
В качестве пользователя (5) стоит понимать людей, которым необходимо защитить свои дыхательные пути от пыли, прямой передачи инфекционных частиц от носителя маски к другим людям и наоборот и/или защите лица крупных брызг из вне. Такими пользователями в частности могут быть: персонал медицинских учреждений, работники станции «Скорой помощи», сотрудники МЧС, МВД, ГИБДД, пожарные. Так же пользователями могут быть обычные граждане, приобретающие данное устройство в качестве элемента самозащиты.
Поставленные задачи достигаются за счет конструкции маски респираторной, которая состоит из защитного полотна (1), имеющего центральную часть (1.1) и каналы (1.2), и креплений (2) фиг. 1 и фиг. 2.
Защитное полотно (1) выполнено на основе горизонтально ориентированного прямоугольника из 2-х, или 4-х, или 6-ти или 8-и, или 12-ти слоев марли, сложенных так, что открытые края полотна (1) по длинной стороне находятся внутри слоев, при этом один из длинных краев полотна (1) образован сгибом полотнища, а второй имеет соединительный шов (3) фиг. 2 поверх всех слоев. Такое количество слоев марли при наложении друг на друга образует сложные каналы для потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, позволяя пользователю достаточно легко дышать, при этом защитное полотно задерживает частицы, например, пыли или капли слюны. Количество слоев марли зависит от плотности марли, чем выше плотность, тем меньше слоев требуется для достижения заявленного технического результата.
По боковым сторонам маска имеет каналы (1.2), образованные швом с подгибку с открытым срезом (Шов с подгибку с открытым срезом - срез подгибают один раз и застрачивают. Учебник Технология Труды 5 класс Синица Н. В., Симоненко В. Д., издательский центр «Вентата-Граф» М. 2013.) путем загиба края защитного полотна (1) на внутреннюю сторону, и соединительный шов (3)), который соединяет каналы с центральной частью (1.1) полотна таким образом, что образуется свободный край, служащий боковым барьером (1.3) (фиг. 1, 2) по ширине равным не менее 1/4 ширины загиба.
В частном случае исполнения свободный край (1.3) может иметь обработку края, например, на оверлоке - шов в подгибку с открытым обметанным срезом (Шов с подгибку с открытым обметанным срезом - срез вначале обметывают, а затем подгибают один раз и застрачивают. Учебник Технология Труды 5 класс Синица Н.В., Симоненко В.Д., издательский центр «Вентата-Граф» М. 2013.).
В каждый канал (1.2) установлено крепление (2) маски к голове пользователя (5) в виде петель. Крепление (2) выполнено из уплощенной тесьмы, в том числе эластичной, продетой через канал (1.2), концы (2.1) которых соединены фиксатором (4), образуя петлю, которой маска зацепляется за уши (5.1) пользователя (5)
В частном случае исполнения фиксатор (4) может иметь функцию регулировки длины крепления (2), тем самым позволяет настраивать облегание маски.
Выполнение крепления (2) из тесьмы, в том числе и эластичной, за счет увеличенной плоскости снижает риск деформации мягких тканей лица пользователя и меньше давит на поверхность ушей, что важно при длительном ношении.
Наличие каналов (1.2) с продетыми в них креплениями (2) позволяет в процессе эксплуатации скорректировать положение маски, а именно передвигая полотно (1) фиг. 1, пользователь (5) регулирует облегание маски по верхнему и/или нижнему краю.
За счет креплений, продетых в каналах (1.2), в одетом состоянии маска находится в натяжении, и плотно облегает лицо пользователя по бокам. Кроме того, свободный край канала (1.2) образует складки и становится боковым барьером (1.3) между полотном (1) и лицом пользователя (5) фиг. 1, 2, обеспечивая прилегание маски к лицу со стороны щек исключая образование открытых каналов. Образованный барьер из нескольких слоев ткани имеет более широкий край, за счет расхождения слоев, что образует сложные каналы для прохождения пыли, бактерий и т.д.
В частном случае исполнения маска между слоями защитного полотна (1) может иметь, как минимум, один дополнительный фильтрующий слой.
В результате заявленная маска обеспечивает защиту пользователя от пыли, прямой передачи инфекционных частиц от носителя маски к другим людям и наоборот и/или защиты лица пользователя от крупных брызг из вне. При этом разработанная маска проста в использовании, не требует дополнительных манипуляций в процессе одевания. Имеет простую конструкцию, не требующую при изготовлении специального оборудования и материалов для производства, все соединительные швы могут быть выполнены на одной машине. За счет своих конструктивных особенностей исключает раздражение кожи, а так же плотно прилегает к лицу пользователя, в том числе и по бокам со стороны щек, менее затрудняет дыхание пользователя. Позволяет при необходимости производить манипуляции для повторного использования, так как конструкция и используемый материал, способы соединения деталей способны выдержать стирку и термообработку. Обеспечивается регулирование размера маски и ее подгонка под индивидуальные особенности лица пользователя. Краткое описание чертежей:
Фиг. 1 - схематичное изображение маски в процессе эксплуатации;
Фиг. 2 - схематичное изображение маски, вид с изнаночной стороны.
Краткое описание конструктивных элементов:
1 - полотно;
1.1. - центральная часть;
1.2 - канал;
1.3 - боковой барьер;
2 - крепление;
2.1 - концы;
3 -соединительный шов;
4 - фиксатор;
5 - пользователь;
5.1 - ухо.
Принцип работы.
Заявленная маска не требует дополнительных приспособлений для использования и функционирует следующим образом.
Пользователь (5) накладывает маску изнаночной стороной на лицо, накрывая нос, рот, подбородок, и укрепляет ее на голове с помощью креплений (2), заводит их за уши (5.1). При необходимости корректирует положение верхнего и/или нижнего краев маски, передвигая полотно (1) по креплениям (2), расположенным в каналах (1.2) фиг. 2, чтобы полотно (1) наилучшим образом прилегало к поверхности лица в области носа, глазных впадин, подбородка, щек.
В случае необходимости, например, размер маски значительно велик и добиться максимально возможного прилегания не представляется возможным, пользователь корректирует размер креплений (2) при помощи смещения фиксатора (4). Так же в случае если маска сильно прилегает к кожным покровам пользователя и вызывает дискомфорт, при помощи смещения фиксатора (4) увеличивает размер креплений (2) до комфортного состояния.
При необходимости, конструкция маски позволяет осуществить стирку, термообработку для возможности многократного использования.
В рамках создания указанной маски проводился эксперимент. Пользователь совершал упражнение «приседание» с повтором 20 раз, без маски, в маске из спанбонда, в маске заявленной в патенте. Пульс замерялся при помощи фитнес браслета Xiaomi Mi Band 4, между подходами пульс восстанавливался до значения покоя. Результаты приведены в таблице.
Из таблицы видно, что заявленная маска практически не влияет на дыхание пользователя.
1. Маска, включающая крепления и многослойное защитное полотно, выполненное на основе прямоугольника, один из длинных краев полотна имеет соединительный шов, имеет по бокам каналы, образованные путем загиба полотна на внутреннюю сторону, и установленные в каналы крепления, имеет боковые барьеры, отличающаяся тем, что соединительный шов на длинном краю полотна выполнен поверх всех слоев, каналы образованы швом в подгибку с открытым срезом, боковые барьеры образованы свободным краем сформированных каналов.
2. Маска по п. 1, отличающаяся тем, что каждое крепление имеет фиксатор двух концов.
3. Маска по п. 2, отличающаяся тем, что фиксатор имеет функцию регулировки длины крепления.
4. Маска по п. 1, отличающаяся тем, что полотно маски выполнено четырех-, или шести-, или восьми-, или двенадцатислойным.
