СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОНИЖЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР Российский патент 1994 года по МПК A41D23/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) и предназначено для защиты органов дыхания, лица и шеи от пониженных температур.

Одним из аналогов изобретения является лицевая маска для защиты от холода по патенту США N 4300240, кл. А 41 D 13/00, опублик. 17.10.81.

Маска изготовлена из тонкого резинового материала, плотно прилегает к лицу и обеспечивает его защиту. Для дыхания в области рта и носа выполнены отверстия, также имеются средства фиксации маски на лице. Исходя из описания, видно, что данная маска предназначена только для защиты лица от обмерзания и в условиях холода требует дополнительного утепления шеи и применения средства защиты органов дыхания. Кроме того, лаконичность формы маски и применяемый для ее изготовления материал делают ее непригодной при температуре от -30 до -50^оС в сочетании с сильным ветром.

Другим аналогом изобретения является лицевая маска для холодной погоды по патенту США N 4825474, кл. А 41 D 13/00, опублик. 02.05.89, изготовленная из текстильного материала, напоминающего нейлон.

Маска плотно облегает голову, закрывая лицо от уровня глазных впадин до подбородка, уши и нижнюю часть затылка, образуя при этом две зоны - лицевую и затылочную.

Фиксация маски на затылке осуществляется при помощи текстильной ленты "велькро". Эта маска также не может быть использована при температурах ниже -30^оС ввиду того, что она не имеет теплорекуперирующей зоны в области дыхания, в связи с чем обладает низкими теплозащитными свойствами в данных условиях и, кроме того, требует дополнительного утепления шеи.

Известна также маска, описанная в заявке СССР N 4793852/14, решение N 1/9 от 25.04.91 "Способ профилактики бронхоспазма, индуцированного холодным воздухом и физической нагрузкой у больных бронхиальной астмой". Маска выполнена из трикотажного полотна, выработанного из полушерстяной пряжи, позволяющего при температурах от +22 до -25^оС создать тепломассообменную зону с определенными параметрами вдыхаемого воздуха, благоприятно воздействующего на дыхательные пути больных бронхиальной астмой. Обладая рядом преимуществ, таких как легкость, отсутствие "мертвого" пространства и ограничения обзорности, высокие эстетические свойства, такая маска имеет ограниченное применение здоровыми людьми при температурах ниже -30^оС ввиду быстрого заполнения воздушных пор трикотажа сконденсированной влагой, а также набухания волокон шерсти и в связи с этим уменьшения размеров воздушных ячеек трикотажного полотна, что приводит к увеличению сопротивления дыханию и потере теплозащитных свойств маски.

Наиболее близким аналогом изобретения является маска для лица, описанная в патенте США N 4301548, кл. А 41 В 1/04, 1981.

Маска выполнена из волокнистого материала в виде средства, содержащего шейную часть и фиксирующие элементы.

Однако такая маска также обладает следующим недостатком, не позволяющим использовать ее широким слоям населения: недостаточными теплозащитными свойствами, возникающими в связи с локальным охлаждением щек, скул и ушей и необходимостью дополнительного утепления шеи.

Решаемой задачей изобретения является создание СИЗОД, обеспечивающего эффективную защиту органов дыхания, лица и шеи от холода при температурах от -30 до -50^оС, при этом не создающего "мертвого" пространства и сопротивления дыханию, приемлемого для длительного пользования без скопления сконденсированной влаги и отвечающего требованиям эргономики и технической эстетики.

На фиг. 1 и 2 изображено средство для защиты от пониженных температур.

Изобретение представляет собой маску, выполненную из трикотажного полотна в форме трубы с перетяжками в поперечном направлении (фиг. 1, позиция 3), так что образуются зоны - затылочно-лицевая (позиция 1) и шейная (позиция 2).

Такая форма позволяет закрывать нижнюю часть лица, уши, затылок и шею, обеспечив при этом довольно плотное прилегание верхнего края маски к лицу по линии, соединяющей скулы через переносицу, и нижнего края по подбородку, тем самым позволяет пропускать весь воздух при вдохе и выдохе через пористую поверхность маски, не создавать "мертвого" пространства и не ограничивать обзорность. Средство фиксации маски на голове выполнено в виде перетяжек, образованных введенными в структуру трикотажного полотна растяжимыми нитями спандекс в 5-6 рядов, что повышает надежность крепления, удобство пользования и исключает образование зазоров между лицом и маской по линии обтюрации.

Для выполнения маски используется трикотажное полотно переплетения фанг, что позволяет создавать тепломассообменную зону толщиной от 5 до 7 мм со сквозными и закрытыми порами диаметром до 3 мм, обеспечивающими движение вдыхаемого холодного воздуха по каналам (ячейкам), образуемым петлями трикотажного полотна.

Именно ступенчатый характер движения холодного воздуха по ячейкам через толщину маски от внешней поверхности к внутренней позволяет подогреть вдыхаемый воздух до 15. . . 18^оС и увлажнить его, т. к. тепломассообмен происходит в воздушных ячейках трикотажного полотна.

Благодаря использованию гидрофобных, прочных и упругих полипропиленовых и поливинилхлоридных волокон трикотажная маска обладает низкой способностью к абсорбции выдыхаемых паров и достаточной упругостью формы, в результате чего выдыхаемая влага не впитывается в волокнистую структуру маски, не происходит набухания волокон, поэтому не уменьшается пропускная способность воздушных пор и не затрудняется дыхание, а маска не теряет своей формы и упругости даже в случае ее полного промокания. Выдыхаемый пар почти полностью проходит сквозь поры, и только небольшая часть конденсируется в порах, не закупоривая их, но придавая необходимую влажность вдыхаемому воздуху.

Характерная гладкость пряжи из химических волокон уменьшает возможность скопления конденсата в порах и возможность заиндевения и обледенения волокон, а в случае образования инея на внешней поверхности лицевой части маски для продолжения работы на открытом воздухе достаточно потереть внешнюю поверхность рукой и интенсивно выдохнуть 3-5 раз, освобождая поры от инея.

Полученное из химической пряжи (полипропиленовой и поливинилхлоридной, взятых в соотношении 1: 1) трикотажное полотно для изготовления маски имеет следующие теплофизические и структурные характеристики: поверхностная плотность от 700 до 1150 г/м²; толщина от 5 до 7 мм; воздухопроницаемость от 610 до 850 дм³/м² с; пористость от 84 до 89% ; гигроскопичность 0,5% ; коэффициент теплопроводности от 0,050 до 0,059 Вт/м² К.

Вся совокупность указанных признаков обеспечивает маске легкость, эластичность, достаточную воздухопроницаемость, высокие теплозащитные, эргономические, гигиенические и эстетические свойства, позволяющие применять ее в условиях пониженных температур широким слоям гражданского населения и военнослужащим независимо от возраста и пола в производственных условиях, быту, спорте.

Маска надевается через голову так, чтобы верхний край проходил и фиксировался по линии, соединяющей скулы, и ниже висков вдоль нижней части глазных впадин через переносицу спереди и по серединной горизонтали затылка сзади. Фиксирование маски по нижнему краю осуществляется по линии подбородка спереди и по линии основания головы сзади.

Для улучшения теплоизоляции в условиях резкого холода в сочетании с сильным ветром, а также для увеличения времени пребывания в маске на холоде лицевую часть делают в 2 слоя подгибанием верхнего края по линии перетяжек и совмещением зоны 1 с зоной 2 (фиг. 2) так, что затылочно-лицевая (дыхательная) часть маски снова оказывается зафиксированной на голове по верхнему краю и на уровне подбородка. Оставшаяся свободной шейная часть маски выполняет функцию шарфа.

Предмет изобретения - маска изготавливается как цельновязаное изделие длиной 32-35 см на круглофанговой машине 3-го класса с прокладыванием с изнаночной стороны растяжимой нити спандекс в 5-6 рядов в начале полотна и на расстоянии 10-11 см от начала вязания либо вяжется на плоскофанговой машине 3-го класса в виде полоски шириной 40-42 см и длиной 32-35 см также с прокладыванием нити спандекс вдоль 5-6 рядов в начале полотна и на расстоянии 10-11 см от начала вязания с последующим стачиванием по боковому краю изделия. Полотно вяжется двойным прессовым переплетением фанг из пряжи толщиной от 330 до 400 текс, выработанной из смеси полипропиленовых и поливинилхлоридных волокон в соотношении 1: 1 либо полученной трощением двух, четырех и т. д. нитей из указанных волокон также в соотношении 1: 1 так, чтобы суммарная толщина пряжи составляла 330-400 текс.

Проведены лабораторные испытания маски из пряжи суммарной толщиной 333 текс - полипропиленовой пряжи толщиной 42 х 2 текс в 2 сложения и поливинилхлоридной пряжи толщиной 165 х 1 текс в 1 сложение. Испытания проведены в микроклиматической камере "Табай" Военно-медицинской Академии им. С. М. Кирова (С. -Петербург) при температуре - 30 и -50^оС и скорости ветра 2 м/с и 5 м/с. Исследования показали, что при использовании маски в 2 слоя температура вдыхаемого воздуха при температуре среды - 50^оС и скорости ветра 5 м/с составляет 15. . . 18^оС, что соответствует данным испытаний маски в 1 слой при температуре среды - 30^оС и скорости ветра 2 м/с. Средняя величина впитываемости влаги в зависимости от интенсивности нагрузки составляет 8. . . 15 г/ч. (56) Патент США N 4301548, кл. А 41 В 1/04, 1981.

Средство для защиты от пониженных температур содержит шейную часть и фиксирующие элементы. Дополнительно содержит затылочно-лицевую часть в виде трикотажной трубки, выполненную совместно с шейной частью переплетением фанг из поливинилхлоридной и полипропиленовой пряжи. Фиксирующие элементы выполнены в виде нитей спандекс, проложенных в структуре трикотажа вдоль петельных рядов по краям затылочно-лицевой части. 2 ил.

СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОНИЖЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР , содеpжащее шейную часть и фиксиpующие элементы, отличающееся тем, что оно дополнительно содеpжит затылочно-лицевую часть, выполненную совместно с шейной частью в виде тpикотажной тpубки пеpеплетением фанг из поливинилхлоpидной и полипpопиленовой пpяжи, пpичем фиксиpующие элементы выполнены в виде нитей спандекса, пpоложенных в стpуктуpе тpикотажа вдоль петельных pядов по кpаям затылочно-лицевой части.