底部20的接触设置促成所示出的杯状构造。面罩主体12可在潮湿的环境下在许多小时的使用期间保持此期望的形状而无塌缩的风险。如图所示，凸缘30a的前缘33匹配区段66中的周边区段24b的轮廓。通常，前缘33将在至少I厘米的距离上，更通常在至少2cm的距离上，并且最多至约3至4厘米的距离上匹配面罩主体的周边24。
[0057]讨滤结构
[0058]结合本发明使用的过滤结构可以采用多种不同的形状和构造。过滤结构通常被适形处理，从而它靠着支撑结构或在支撑结构内正确贴合。一般来讲，过滤结构的形状和构造对应于面罩主体的大致形状。尽管已示出过滤结构具有包括过滤层和两个覆盖纤维网的多个层，但过滤结构可以只是包括过滤层或过滤层的组合。例如，可在更确定且选择性的下游过滤层上游设置预过滤层。另外，可将诸如活性炭的吸附材料设置在构成过滤结构的纤维和/或多层之间。而且，还可将单独的颗粒过滤层结合吸附层一起使用，以提供对颗粒和蒸气两者的过滤。过滤结构可以包括一个或多个有助于提供这种杯状构造的加强层。过滤结构也可具有有助于其结构完整性的一条或多条水平和/或垂直分界线。然而，使用根据本发明的第一凸缘和第二凸缘可能会对使此类加强层和分界线的需要成为多余的。
[0059]用于本发明的面罩主体中的过滤结构可为粒子捕集型过滤器或气体和蒸气型过滤器的结构。过滤结构也可为抑制液体从过滤层的一侧转移到另一侧的阻挡层，以抑制例如液体气溶胶或液体飞溅(如血液)渗透所述过滤层。根据应用需求，可以使用多层类似或相异的过滤介质，以构造本发明的过滤结构。可以在本发明的分层面罩主体中有利地利用的过滤器一般来讲具有低压降(例如在13.8厘米每秒的面速度下为小于约195至295帕斯卡)，以最小化面罩佩戴者的呼吸工作量。另外，过滤层可为柔性的并且可具有足够的剪切强度，从而它们在预期的使用条件下一般都会保持其结构。粒子捕集过滤器的例子包括一个或多个精细无机纤维(例如玻璃纤维)网或聚合物合成纤维网。合成纤维网可以包括由例如熔吹的工艺制成的驻极体充电的聚合物微纤维。由已充电的聚丙烯形成的聚烯烃微纤维特别适用于微粒捕集应用。替代的过滤层可以包含用于从呼吸空气中除去危害性气体或恶臭气体的吸附剂组分。吸附剂可以包括通过粘合剂、粘结剂或纤维结构粘附在过滤层中的粉末或颗粒剂。参见授予Springett等人的美国专利6，334，671和授予Braun的美国专利3，971，373。吸附剂层可以通过涂覆基底(例如纤维或网状泡沫)来形成，以形成薄的粘附层。吸附剂材料可以包含经过或未经过化学处理的活性炭、多孔氧化铝-二氧化硅催化剂基底和氧化铝粒子。可适应于各种构造的吸附性过滤结构的例子在授予Senkus等人的美国专利6，391，429中有所描述。
[0060]通常对过滤层进行挑选，以实现所需的过滤效果。一般来讲，过滤层将从穿过它的气流中除去高百分比的粒子和/或其它污染物。对于纤维过滤层而言，根据将要过滤掉的物质种类来选择纤维，并且通常对纤维进行选择，以使得在模制操作中它们不粘结在一起。如上文所述，过滤层可以具有多种形状和形式，并且通常具有约0.2毫米(mm)至I厘米(cm)、更通常为约0.3mm至0.5cm的厚度，并且它可以是大致为平面的网，或者它也可以是波纹形的以提供扩大的表面积一一例如，参见授予Braun等人的美国专利5，804，295和5，656，368。所述过滤层还可以包括用粘结剂或任何其它方式接合在一起的多个过滤层。已知的(或随后开发的)用于形成过滤层的基本上任何适合的材料都可以用作过滤材料。恪喷纤维网，例如在Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48Indus.Engn.Chem.，1342et seq.(1956)(超细热塑性纤维，48工业与工程化学，第1342页及后续页等(1956年))中所述，特别是以永久带电(驻极体)的形式存在时是特别可用的(参见，例如，授予Kubik等人的美国专利4，215，682)。这些熔吹纤维可以是有效纤维直径小于约20微米(μ m)的微纤维(称为“吹塑微纤维”，简称BMF)，通常为约I至12 μ m的微纤维。有效纤维直径可根据在1952年伦敦的机械工程师学会(Institut1n Of Mechanical Engineers)的会议记录 IB 中的、Davis，C.N.的The Separat1n Of Airborne Dust Particles (空载粉尘粒子的分离)来确定。包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、以及它们的组合形成的纤维的BMF纤维网是特别优选的。如在van Turnhout的美国专利Re.31，285中教导的带电荷的原纤化膜的纤维、以及松香羊毛纤维网和玻璃纤维网或溶液吹塑纤维网、或静电喷涂纤维网(特别是以微薄膜的形式)也可为合适的。可如授予Eitzman等人的美国专利6，824，718、授予Angadjivand等人的美国专利6，783, 574、授予Insley等人的美国专利6，743, 464、授予Eitzman等人的美国专利6，454, 986和6，406, 657以及授予Angadjivand等人的美国专利6，375，886和5，496，507所公开的那样，通过让纤维接触水来赋予纤维电荷。也可如授予Klasse等人的美国专利4，588, 537所公开的那样，通过电晕充电，或如授予Brown的美国专利4，798，850所公开的那样，通过摩擦充电将电荷赋予纤维。此外，可以将添加剂包含在纤维中，以增强通过水充电法制备的纤维网的过滤性能(参见授予Rousseau等人的美国专利5，908，598)。尤其可以将氟原子设置在过滤层中的纤维表面处，以改善油雾环境中的过滤性能，参见授予Jones等人的美国专利6，398，847BU6, 397，458B1和6，409，806B1。驻极体BMF过滤层的通常基重为约10至100克/平方米。当根据例如授予Angadjivand等人的’ 507专利中所述的技术进行充电并且如在授予Jones等人的专利中提到的包括氟原子时，基重可以分别为约20至40g/m2和约10至30g/m2。
[0061]可使用内覆盖纤维网，从而得到用于接触佩戴者的脸的平滑表面，并且可使用外覆盖纤维网，以收集面罩主体中的松散纤维或获得美观效果。覆盖纤维网通常不会为过滤结构提供任何基本的过滤益处，但当其设置在过滤层的外部上(或上游)时可以起到预滤器的作用。为了获得适当程度的舒适性，内覆盖纤维网优选地具有较低的基重，并由较精细的纤维形成。更具体地讲，可以将覆盖纤维网制成具有约5至50g/m2 (通常为10至30g/m2)的基重，并且纤维可以小于3.5旦尼尔(通常小于2旦尼尔、并更通常小于I旦尼尔，但大于0.1旦尼尔)。在覆盖纤维网中使用的纤维具有约5至24微米、通常约7至18微米、且更通常约8至12微米的平均纤维直径。覆盖纤维网材料可以具有一定程度的弹性(在断裂时通常、但不一定是100%至200% )，并且可塑性变形。
[0062]适用于覆盖纤维网的材料可以为吹塑微纤维(BMF)材料，特别是聚烯烃BMF材料，例如聚丙烯BMF材料(包括聚丙烯共混物，以及聚丙烯和聚乙烯的共混物)。制备用于覆盖纤维网的BMF材料的合适工艺在授予Sabee等人的美国专利4，013, 816中有所描述。可以通过将纤维收集在平滑表面(通常为表面平滑的筒或旋转收集器)上来形成纤维网一参见授予Berrigan等人的美国专利6，492，286。也可以使用纺粘纤维。
[0063]典型的覆盖纤维网可以由聚丙烯或者包含50重量百分比或更多的聚丙烯的聚丙烯/聚烯烃共混物制成。已经发现，这些材料能够给佩戴者带来高度的柔软性和舒适性，并且当过滤材料为聚丙烯BMF材料时，能够在层与层之间不需要粘合剂的情况下保持固定到过滤材料。适于在覆盖纤维网中使用的聚烯烃材料可包括例如单一聚丙烯、两种聚丙烯的共混物、以及聚丙烯与聚乙烯的共混物、聚丙烯与聚(4-甲基-1-戊烯)的共混物、和/或聚丙烯与聚丁烯的共混物。用于覆盖纤维网的纤维的一个例子是由得自埃克森美孚公司(Exxon Corporat1n)的聚丙稀树脂“Escorene 3505G”制成的聚丙稀BMF，其提供约25g/m2的基重，并且具有在0.2至3.1的范围内(100根纤维的平均测量值为约0.8)的纤维的纤度。另一种适合的纤维为聚丙烯/聚乙烯BMF(由包含85%的树脂“Escorene 3505G”和15%的同样得自埃克森美孚公司(Exxon Corporat1n)的乙稀/ α -稀径共聚物“