包括颗粒屏障的护罩的制作方法

相关申请的交叉引用本申请要求于2017年1月6日提交的美国临时专利申请第62/443,057号的优先权，其全部内容以参见的方式纳入本文。本发明总地涉及柔性防护罩，并且更具体地涉及包括颗粒屏障层的柔性防护罩，该颗粒屏障层用于防止或抑制包括气溶胶和可能的蒸汽在内的微粒的穿透。护罩可以在佩戴者暴露于烟、气溶胶和其它微粒的环境中使用。
背景技术：
：需要具有防护性能的织物、特别是用于衣服的织物。它们通常用于所谓的个人防护设备(ppe)，以在如消防灭火的工作环境中进行防护。消防防护套装或制造ppe的目前的做法包括：防护罩，其在使用者头部上方拉伸，并且具有用于自给式呼吸器(scba)的面罩的开口以及在消防员外套的顶部下方延伸的围兜。通常，护罩由两层针织材料形成。目前，这些护罩允许微粒、诸如烟中的微粒、穿透到护罩内部，并使佩戴者暴露于潜在地危险的颗粒。也已提出了包括微粒屏障件的护罩，用于减少微粒穿透通过护罩材料并且进入护罩内部，在护罩内部微粒可能接触佩戴者的皮肤。已知的具有微粒屏障件的护罩具有许多缺陷。例如，微粒屏障件可能太硬，使得它们佩戴起来不舒适，它们可能缺乏耐久性和/或它们可能削弱声音传输。此外，屏障层在护罩内部，并且在没有不可逆地拆卸或破坏护罩的情况下是不可见或不可触及的。一些屏障层可能比其它织物耐用性差，并且撕裂可能导致产生孔洞。这些孔洞会使穿戴者暴露于积聚的微粒。如果不能接触屏障层，则穿戴者就不能确定屏障是否干净、完好并且使用安全，或屏障是否被微粒堵塞、撕裂或以其它方式损坏并且是不可靠的。此外，在寒冷的环境中、例如在冬季和山地运动中，头部覆盖物也由一层或两层针织材料形成。在恶劣的天气条件下，这些护罩可能允许雪和冻雨微粒穿透进入护罩内部，并且使穿戴者暴露于寒冷之中。美国专利第6,763,835号描述了一种呼吸面具组件，用于从空气中过滤空气传播的生物和/或化学试剂以供呼吸，该组件包括：外部护罩，其适于至少将穿戴者的头部和颈部相对于周围大气封闭并且包围它们；至少一个透明镜片，其附连到外部护罩，用于为穿戴者提供视觉视野；至少一个过滤器组件，其附连到外部护罩，该过滤器组件适于从通过其中的空气中过滤空气传播的生物和/或化学试剂；气流调节器，其位于外部护罩中，气流调节器包括适于将呼出的空气排出到周围环境的出口和适于将空气吸入其中的入口；以及空气输送装置，其位于外部护罩中，用于将通过过滤器组件的过滤空气从周围环境输送到透明镜片的内表面，以便将吸入气流调节器入口。美国专利申请公开第2012/0174296号描述了一种耐化学和/或耐生化的防护服，其包括具有身体部分和袖子的顶部并且包括底部，身体部分具有可朝向穿戴者躯干自收紧的蒸汽裙部，底部具有折叠腰带延伸部、腰带、座部以及左腿部、右腿部，该折叠腰带延伸部可折叠到腰带上，以在穿戴者穿戴底部时露出折叠腰带延伸部的后侧。当穿戴者穿戴顶部和底部时，蒸气裙部定位为抵靠折叠腰带的后侧，并作为通常不透气的密封件而自张紧抵靠于其。因此，需要一种包括颗粒屏障层的防护罩，该颗粒屏障层防止或抑制微粒穿透到护罩内部，在内部微粒会暴露于穿戴者。技术实现要素：本文中描述的实施例提供了包括用于减少或抑制微粒穿透的颗粒屏障层的防护罩。本文所述的一个实施例是一种护罩，例如用于穿戴者的防护罩，其包括第一层和至少部分地覆盖第一层的颗粒屏障层。颗粒屏障层包括朝向穿戴者的内表面和与内表面相对的颗粒收集表面。护罩包括头部部分，头部部分包括限定面部开口的第一外周边缘，并且第一层和颗粒屏障层沿着第一外周边缘的至少一部分连结。护罩还包括围兜部分，围兜部分包括限定颈部开口的第二外周边缘，并且第一层和颗粒屏障层沿着第二外周边缘的至少一部分连结。颗粒屏障层的颗粒收集表面是可触及的。例如，颗粒收集表面可触及以供观察和/或清洁。可选地，护罩还可包括内表面和耐热弹性体，耐热弹性体粘附到内表面、与面部开口的第一外周边缘相邻。本文所述的另一实施例是一种用于穿戴者的防护罩，其包括第一层和至少部分地覆盖第一层的颗粒屏障层。颗粒屏障层包括朝向穿戴者的内表面和与内表面相对的颗粒收集表面。护罩包括头部部分，头部部分包括限定面部开口的第一外周边缘，并且第一层和颗粒屏障层沿着第一外周边缘的至少一部分连结。护罩还包括围兜部分，围兜部分包括限定颈部开口的第二外周边缘，并且第一层和颗粒屏障层沿着第二外周边缘的至少一部分连结。护罩还包括内表面和耐热弹性体，耐热弹性体粘附到内表面、与面部开口的第一外周边缘相邻。可选地，耐热弹性体是硅树脂弹性体。本文所述的另一实施例是一种用于穿戴者的防护罩，其包括第一层和至少部分地覆盖第一层的颗粒屏障层。颗粒屏障层包括朝向穿戴者的内表面和与内表面相对的颗粒收集表面。护罩包括头部部分，头部部分包括限定面部开口的第一外周边缘，并且第一层和颗粒屏障层沿着第一外周边缘的至少一部分连结。限定面部开口的第一外周边缘包括视觉指示件，其指示面部开口被恰当地构造在面罩上。护罩还包括围兜部分，围兜部分包括限定颈部开口的第二外周边缘，并且第一层和颗粒屏障层沿着第二外周边缘的至少一部分连结。在本文所述的任何实施例中，护罩的第一层可以包括纺织物层。在本文所述的任何实施例中，第一层可以邻近颗粒收集表面，并且围兜和/或头部部分可以包括至少一个孔口，以提供到颗粒屏障层的颗粒收集表面的通路。可选地，孔口可以位于沿着第一层与颗粒屏障层之间的第二外周边缘的至少一部分。可选地，孔口可以具有足以翻转护罩以使得颗粒收集表面位于护罩的外部上的尺寸。在本文所述的第一层不与颗粒收集表面相邻的任何实施例中，颗粒屏障层可以定向成使得在使用时颗粒收集表面位于护罩的外部上。在本文所述的任何实施例中，颗粒屏障层的内表面可以层合(层压)到基材上。可选地，基材可以是针织物、织造物、非织造物或抓绒。可选地，基材可以是多条线、网格、整体涂层等形式。在本文所述的任何实施例中，护罩还可包括第二层，其中，颗粒屏障层位于第一层与第二层之间；或可包括第二层，其中，第一层位于颗粒屏障层与第二层之间；或可包括第二层和第三层，其中第一层和颗粒屏障层位于第二层与第三层之间。在本文所述的任何实施例中，护罩可以由两个或更多个多片材层构成，并且当与连结相邻各层的片材的接缝相比时，连结一层的各片材的接缝偏移。在本文所述的任何实施例中，护罩可以包括两层或更多层，其中，每层包括至少一个接缝，该接缝不是围绕第一外周边缘或第二外周边缘的至少一部分的接缝，并且一层的接缝在与相邻的层的接缝相比时是偏移(错开)的。在本文所述的任何实施例中，至少一层可以是阻燃织物层。阻燃层可以包括合成聚合物、阻燃(fr)棉、fr人造丝、羊毛或其共混物。合成聚合物可包括芳族聚酰胺、聚酰胺、聚苯并咪唑(pbi)、聚苯并噁唑(pbo)、聚二咪唑并吡啶亚基二羟基亚苯基(pipd)、变性聚丙烯腈或其共混物。在本文所述的任何实施例中，颗粒屏障层可以沿着第二外周边缘的部分通过缝合、粘合剂、层合或其组合而连结到第一层和/或至少一个其它层。可选地，第一层和第二层沿着第二外周边缘的至少一部分彼此连结。可选地，第一层、第二层和第三层沿着第二外周边缘的至少一部分彼此连结。在本文所述的任何实施例中，护罩可包括两个或更多个颗粒屏障层。可选地，颗粒屏障层可彼此相邻或可彼此分离。在本文所述的任何实施例中，选自颗粒屏障层、第一层、第二层和/或第三层中的相邻的至少两层是可分离的。在本文所述的任何实施例中，颗粒收集表面或颗粒屏障层可构造为释放至少一部分微粒。在本文所述的任何实施例中，颗粒屏障层可包含聚四氟乙烯(ptfe)、膨胀型ptfe(eptfe)、另一含氟聚合物、聚氨酯、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯)、聚酰亚胺(例如，和聚酰亚胺)、聚酯、硅酮(硅树脂)或其组合。在本文所述的任何实施例中，护罩可以包括至少一个孔口，并且该至少一个孔口可以是可闭合的开口，其包括一个或多个狭缝、折叠部(褶皱)、悬垂部、纽扣、钩和环封闭件、卡扣、紧固件或其任何组合。在本文所述的任何实施例中，护罩可以包括耐热弹性体，并且该耐热弹性体可构造为与面罩接合/配合。可选地，耐热弹性体可构造为摩擦地接合面罩。在本文所述的任何实施例中，限定面部开口的外周边缘可包括视觉指示件，其指示面部开口被恰当地构造在面罩上。可选地，护罩的外表面包括颜色，护罩的内表面包括颜色，并且视觉指示件是接缝，该接缝包括与护罩的外表面的颜色不同的颜色，或者面部开口的外周边缘包括使用颜色与护罩的内表面或外表面的颜色不同的线缝合的接缝。这些和其它特征将在下文更详细地描述。所覆盖的实施例由权利要求而不是本
发明内容来限定。本
发明内容是各个方面的高级概述，并且介绍了在以下详细描述部分中进一步描述的一些概念。本
发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。应参照整个说明书合适的部分、任何或所有附图和每项权利要求来理解主题。附图说明附图用于提供对本申请的进一步理解，并且包含在本说明书中且构成其一部分、示出实施例，并且与描述一起用于阐释本申请的原理。图1是根据本文所述的实施例的防护罩的侧视图。图2a-图2f是颗粒屏障层、第一层和可选的附加层的示例性构造的局部剖视图。图3a-图3b是根据本文所述实施例的防护罩的局部后视图，示出了在孔口处各层的连结。图4是根据本文所述的实施例的防护罩的侧视图，其中，护罩包括耐热弹性体。图5是根据本文所述的实施例的防护罩的侧视图，其中，护罩包括视觉指示件。详细描述如本文所用，术语“护罩”是独立的衣服，它不是任何其它衣服的一种永久部分。在一些实施例中，护罩可以与夹克衫、工装裤、全身套装或其它防护服装一起穿着，例如夹克衫、工装裤、全身套装或其它防护服穿在围兜部分的至少一部分上，或者围兜部分的至少一部分塞入夹克衫、工装裤、全身套装或其它防护服中。本文描述了用作个人防护装备的防护罩。护罩包括至少一个颗粒屏障层，用于防止或抑制护罩由穿戴者环境中的微粒穿透，所述微粒包括例如雪、冻雨、烟灰、碳、气溶胶、蒸汽或其组合护罩可构造为还提供保护以防止使穿戴者暴露于火焰和/或热、冷和/或微粒的其它环境。本文公开的护罩包括头部部分和围兜部分，头部部分包括限定面部开口或端口的第一外周边缘，而围兜部分包括限定颈部开口的第二外周边缘。护罩还包括颗粒屏障层，颗粒屏障层包括朝向穿戴者的内表面和与内表面相对的颗粒收集表面。护罩还包括至少一个其它层，该至少一个其它层可与所述颗粒屏障层共同延伸，或者表面积可大于或小于颗粒屏障层的表面积。颗粒屏障层和附加的层沿着限定面部开口的第一外周边缘的至少一部分连结。颗粒屏障层和附加的层也沿着限定颈部开口的第二外周边缘的至少一部分连结。在一些实施例中，本文所公开的护罩包括孔口，孔口提供了通向颗粒屏障层的通路以供检查和/或清洁。在一些实施例中，本文所公开的护罩包括面部开口，该面部开口与面罩接合以形成保护性密封。在一些实施例中，本文所公开的护罩包括视觉指示件，用于指示护罩何时相对于面罩恰当地定位。本文所公开的护罩包括颗粒屏障层，其可收集具有大于或等于0.027微米(micrometer)、或大于或等于0.03微米、或大于或等于0.04微米、或大于或等于0.05微米、或大于或等于0.06微米、或大于或等于0.07微米、或大于或等于0.08微米、或大于或等于0.09微米、或大于或等于0.1微米的直径的微粒。这些微粒否则可能穿透进入护罩内部并且使佩戴者暴露于微粒。例如，护罩适用于消防员消防战斗服，其在使用中暴露于烟灰和其它微粒。护罩中的颗粒屏障层可以防止在消防员或其他穿戴者的环境中至少一部分微粒穿透护罩而接触穿戴者的头部和/或颈部。颗粒屏障层可与一个或多个其它层组合使用，包括一个或多个纺织层、一个或多个阻燃(fr)层、一个或多个附加颗粒屏障层或其组合。本文所述的一个实施例是一种用于穿戴者的防护罩，其包括头部部分和围兜部分。头部部分包括限定面部开口的第一外周边缘。围兜部分包括限定颈部/躯干开口的第二外周边缘。护罩还包括颗粒屏障层，颗粒屏障层具有朝向穿戴者的内表面和与内表面相对的颗粒收集表面。颗粒收集表面面向外部环境并且收集表面上或表面附近的微粒。尽管微粒可能积聚在表面上，并且一部分微粒可能穿透特定屏障层的孔，但是据信大多数颗粒不会到达穿戴者的皮肤。护罩还包括至少一个其它层，诸如支撑层、内部层、外部防护层或其组合，该至少一个其它层可与颗粒屏障层共同延伸，或者表面积可大于或小于颗粒屏障层的表面积。在一些实施例中，颗粒屏障层覆盖该至少一个其它层的至少10％或20％或30％或50％或60％，其中，百分比是基于护罩的外表面的总表面积的。如果屏障层不是护罩的外层，则屏障层可以具有比护罩的外表面的表面积大出高达约25％或50％或75％或100％的表面积。当护罩是完好的时，本文所述实施例的颗粒收集表面是可触及(进入)的。由于依赖于护罩的人员必须能够清洁微粒而同时保持护罩完好，因此可触及性是重要的。在一次或多次使用之后，微粒可能堆积在表面上或者可能穿透特定的屏障层的孔。如果足够的微粒积聚在颗粒屏障层中/上，则某些有利的性质、如透气性可能降低。而且，如果颗粒屏障层受到损坏并形成裂缝或孔洞，则其可能丧失防止微粒进入护罩内部并接触穿戴者的能力。可触及性允许穿戴者确定颗粒屏障层的状况，并且还可以允许在使用之前清洁或修理颗粒屏障层。在一些实施例中，颗粒收集表面由一层或多层覆盖，并且护罩包括孔口以提供到颗粒屏障层的颗粒收集表面的通路。孔口可提供视觉通路，使得穿戴者可确定颗粒屏障层是否足够干净且完好以提供所需保护。附加地或替代地，孔口可提供通路，使得至少一部分微粒可从颗粒屏障层中被去除，使得颗粒屏障层至少部分地被清洁。附加地或可选地，孔口可以提供通路，使得颗粒屏障层可以被修复，例如用胶带、焊接、缝合或以其它方式固定裂口(裂缝)或替换屏障层的一部分。在一些实施例中，孔口具有足够大的尺寸以翻转护罩，使得颗粒屏障层可露出以便观察、清洁或修理，并且接着恢复到其原始构造以供随后使用。该孔口可以在护罩的头部部分中，或者可以在护罩的围兜部分中。在一些实施例中，孔口可以沿着第一或第二外周边缘的至少一部分定位。在替代实施例中，由于颗粒收集表面是护罩的外表面，因此可以触及颗粒收集表面。图1是根据本文所述的实施例的防护罩100的侧视立体图。图1示出的实施例包括与围兜部分104一体形成的头部部分102从而形成一体化构造。头部部分102包括由第一外周边缘108限定的面部开口106。围兜部分104包括由第二外周边缘112限定的颈部/躯干开口110。护罩100包括颗粒屏障层114，该颗粒屏障层具有与外层118相邻的颗粒收集表面116和位于颗粒屏障层114与外层118之间的孔口120。在图1中，孔口120沿着第二外周边缘112的一部分、位于颗粒屏障层114与外层118之间，以提供通向颗粒屏障层114的通路，并且更具体地说是通向外层118之下的颗粒收集表面116的通路。如本文所用，颗粒收集表面面向外部环境，并且是与穿戴者相对的表面。孔120示出为沿第二外周边缘112的一部分，但孔口的位置不受限制，并且孔口可位于护罩上任何期望的位置中，只要孔口提供通向颗粒收集表面116的通路。孔口120可以是可逆地密封的，并且具有用于闭合孔口的紧固件。在一些实施例中，孔口可以具有折叠部(褶)。图1示出了作为一体化构造的护罩100，但是护罩也可由两片或更多片的片材形成。在另一实施例中，头部部分102和围兜部分104可以是可分离的部分，该可分离的部分可以连结，例如用密封件连结。例如，头部部分和围兜部分可以分开(独立)形成，并例如在接缝处、折叠部处或重叠处连结在一起。在一些实施例中，头部部分和围兜部分两者中的一个或两者可由单个片材或连结在一起的多个片材形成。这种构造在本领域中是已知的，并且在此不需要说明。在颗粒屏障层由多个(片)片材形成的实施例中，片材可通过粘合剂、焊接、缝合或本领域已知的其它方法连结。接缝可以使用例如接缝带来密封，而在其它实施例中，接缝保持未密封。根据本文所述实施例的护罩包括与颗粒屏障层相邻的至少第一层。在各种实施例中，第一层可以是层合到颗粒屏障层的表面的支撑层、在颗粒屏障层外部的外层(与穿戴者相对)、或在颗粒屏障层内部的内层(更靠近穿戴者)。在一些实施例中，第一层和颗粒屏障层沿着第一外周边缘的至少一部分连结。附加地或替代地，第一层和颗粒屏障层可沿着第二外周边缘的至少一部分连结。第一层和颗粒屏障层可通过任何已知的手段沿着任一外周边缘连结，手段例如但不限于缝合、粘合剂、焊接、超声粘合、层合、钩和环闭合件或其组合。护罩除了第一层之外可以包括一个层或多个层。例如，护罩可以包括从一至十个附加层，例如，两个附加层或三个附加层。这些附加层可以根据护罩的期望最终用途来布置。例如，相对于颗粒屏障层和/或第一层，附加层可布置在护罩的内部、外部或两者。在一些实施例中，护罩包括在颗粒屏障层外部的至少两个外层。替代地或附加地，护罩包括在颗粒屏障层内部的至少两个内层。在一些实施例中，护罩可包括在颗粒屏障层外部(与穿戴者相对)的至少一个外层和在颗粒屏障层内部(更靠近穿戴者)的至少一个内层。附加的层可为穿戴者提供额外的防火保护或增加使用者在穿戴护罩时的舒适性。在一些实施例中，颗粒屏障层的颗粒收集表面能是可触及的。因此，如果任何层与颗粒收集表面相邻，则护罩可包括穿过这些层以提供通向颗粒收集表面的通路的孔口。更一般地，当护罩包括与颗粒屏障层相邻的第一层时，护罩可包括与颗粒屏障层的相对侧相邻的一个或多个附加层，使得颗粒屏障层在该第一层与一个或多个附加层之间。替代地，当护罩包括与颗粒屏障层相邻的第一层时，护罩可包括与第一层的相对侧相邻的一个或多个附加层，使得第一层在颗粒屏障层与一个或多个附加层之间。在一些实施例中，当护罩包括与颗粒屏障层相邻的第一层时，护罩可包括至少两个附加层，其中至少一个附加层在包括颗粒屏障层和第一层的结构的任一侧上。也就是说，当第一层与颗粒屏障层相邻时，护罩可包括与第一层或颗粒屏障层相邻的一个或多个附加层以及与第一层或颗粒屏障层中的另一个相邻的一个或多个附加层，使得颗粒屏障层和第一层两者都在附加层之间。图2a-图2f示出了包括颗粒屏障层、外层和/或内层的护罩构造200的示例性构造的剖视图。作为参照，外部环境在构造上方，而穿戴者或护罩内部在构造下方。图2a-图2d示出了邻近颗粒屏障层206的颗粒收集表面204的外层202的局部剖视图。图2c-图2f示出了颗粒屏障层206内部的内层208(更靠近穿戴者)。图2b、图2c和图2f示出了包括颗粒屏障层206和支撑层212的层合件210。图2a-图2d示出了邻近颗粒屏障层206的颗粒收集表面204的外层202的局部剖视图。为了允许触及颗粒收集表面204，如图2a-图2d所示的构造包括穿过外层202的孔口(未示出)或在外层202与颗粒屏障层206之间、在外周边缘(未示出)处的孔口(未示出)。在图2a-图2d所示的构造中，外层202与颗粒屏障层206不在表面上连结，而是可以沿着外层202和颗粒屏障层206的边缘(未示出)连续地或不连续地连结。因此，外层202能是与颗粒屏障层206可分离的。在其它实施例中，颗粒屏障层是外层，并且不需要孔口。图2c-图2f示出了在颗粒屏障层206内部的内层208(更靠近穿戴者)。在图2e和图2d所示的实施例中，内层208与颗粒屏障层的内表面214相邻。由于不需要通向颗粒屏障206的内表面214的通路，所以内层208可以在内表面214上连续或不连续地或沿着边缘(未示出)连续或不连续地连结到颗粒屏障层206。在一些实施例中，图2e和图2f中所示的护罩结构200中的一些或所有层可以是可分离的，但是由于颗粒收集表面204暴露于环境中，所以可分离性不是必需的。图2b、图2c和图2f示出了包括颗粒屏障层206和支撑层212在内的层合件210。根据颗粒屏障层206的类型，可能期望使用层合(层压)到颗粒屏障层206的支撑层212。支撑层212增加了颗粒屏障层206的耐久性。支撑层212可以如图2b、图2c和图2f所示与颗粒屏障层206相邻，并且可以用连续或不连续的粘合剂连结到颗粒屏障层206的内表面214。图2a-图2f中的每层都示出为单独的层，但在一些实施例中，任何层都可以包括多个层，如上所述。颗粒屏障层和第一层沿着第一外周边缘的至少一部分和第二外周边缘的至少一部分彼此连结。当护罩除了第一层之外还包括(多个)层时，这些层可以沿着第一外周边缘的至少一部分和沿着第二外周边缘的一部分连结到颗粒屏障层、连结到第一层和/或彼此连结。颗粒屏障层、第一层和任何附加层可通过任何已知的手段沿着任一外周边缘连结，手段例如但不限于缝合、粘合剂、层压(层合)或其组合。在具有孔口的实施例中，孔口可以沿着一个外周边缘定位或者可以定位在其它地方。当孔口沿着外周边缘定位时，所有层可以沿着外周边缘的不包括孔口的任何部分连结。然而，沿着外周边缘的任何孔口部分，至少颗粒屏障层将位于孔口的一侧上，其中颗粒收集表面面向孔口，并且颗粒屏障层的外周边缘的一部分形成大约一半的孔口周界。至少一个其它层将会位于孔口的另一侧上，其中该层的外周边缘的一部分形成了大约另一半的孔口周界。沿着外周边缘的孔口部分，颗粒屏障层将与孔口另一侧上的至少一个其它层分开完成。更一般地，沿着外周边缘的任何孔口部分，至少一个单层或各层的组合将与至少一个其它单层或层的组合分开完成。在外周边缘中具有孔口的一些实施例中，每层可以沿着外周边缘的孔口部分单独地完成(精加工)，使得没有两层沿着外周边缘的孔口部分彼此连结。在外周边缘中具有孔口的其它实施例中，位于孔口的一侧上的一个或多个层可以一起精加工(完成)。即，在孔口的一侧上的一个或多个层可以沿着外周边缘的孔口部分彼此连结。同样地，在孔口的相对侧上的一个或多个层可以沿着外周边缘的孔口部分彼此连结。图3a和图3b示出了根据本文所述实施例的护罩300的局部后视图。图3a和图3b两者均示出了包括沿着外周边缘304的一部分的孔口302的护罩300。护罩包括具有颗粒收集表面308的颗粒屏障层306、邻近颗粒屏障层306的内表面(未示出)的内层310、以及邻近颗粒收集表面308的外层312。孔口302提供了通向颗粒收集表面308的通路。颗粒屏障层306和内层310在孔口302的一侧上，而外层312在孔口302的另一侧上。图3a示出了沿着外周边缘304的孔口302部分通过缝线316而一起完成(在外周边缘304处连结)的颗粒屏障层306和内层310。图3b示出了沿着外周边缘304的孔口302部分通过缝线318、320而分别完成(精加工)(不在外周边缘304处连结)的颗粒屏障层306和内层310。图3a和图3b两者都示出了外层312，其沿着外周边缘304的孔口302部分通过缝线322单独地完成。外层312、颗粒屏障层306和内层310可以都用缝线324沿着在外周边缘304的孔口302部分之外的外周边缘连结在一起。图3a和图3b示出了用于连结各层的缝线，但是也可以使用其它连结手段，包括但不限于粘合剂、层合或其组合。图3a和图3b仅示出了除了颗粒屏障层之外的两层，但是在其它实施例中，图3a-图b的内层310或外层312可以包括多个层。在一些实施例中，护罩可包括两个或更多个颗粒屏障层。每个颗粒屏障层包括内表面和颗粒收集表面，如上所述。两个或更多个颗粒屏障层可以是邻接的，或者可以由其它层分开。在一些实施方案中，每个颗粒屏障层的颗粒收集表面是可触及的。在一些实施例中，护罩包括多个颗粒屏障层，该多个颗粒屏障层包括多个孔口。在一些实施例中，护罩包括每个颗粒屏障层至少一个孔口。根据本文中的实施例的护罩可包括封闭件，以在不需要通向颗粒屏障层的通路(不需要触及颗粒屏障层)时将孔口固定在闭合构造中。当闭合时，封闭件能是可密封的，以防止另外的微粒进入。因此，在一个实施例中，孔口能是可闭合的，并且能是可密封地闭合的。例如，护罩可以包括一个或多个狭缝折叠部、悬垂部、纽扣、钩和环闭合件、卡扣、紧固件或用于将孔口固定在闭合构造中的任何其它合适的装置。在一些实施例中，固定机构是非金属的。在一些实施例中，孔口是可逆地固定的，使得孔可以打开以触及颗粒屏障层并且然后再固定。在一些实施例中，至少两层是可分离的。颗粒屏障层、第一层或任何附加层能是与相邻的层可分离的。如本文所用，术语“可分离的”用于表示不是实质上在其表面上结合到相邻部件的部件，而是可通过缝合或其它手段围绕其周界结合到相邻的(一个或多个)部件的周界以将各部件固定在一起。相邻且可分离的两层可被拉开以实现结构的翻转。有用的颗粒屏障层将至少防止或抑制一部分颗粒从穿戴者的外部环境穿过护罩并进入护罩内部，在内部微粒可接触穿戴者。然而，颗粒屏障层也应该是可清洁的，或者具有释放至少一部分、例如一些或全部所收集的微粒的能力，使得包括颗粒屏障层的护罩适于重复使用。因此，在一些实施例中，颗粒屏障层构造为释放微粒。在一些实施例中，收集在颗粒屏障层内的微粒被释放返回通过颗粒收集表面。在一些实施例中，颗粒收集表面和/或颗粒屏障层构造为释放颗粒。释放微粒是指可通过清洁方法、例如通过擦拭、用水向下喷射、洗涤、施加减压(例如，真空清洁)或上述方法的任何组合来从颗粒屏障层上移除微粒。用作颗粒屏障层的材料的示例包括多孔膜和非多孔膜。合适的颗粒屏障层能够抑制具有大于或等于0.027微米、或大于或等于0.03微米、或大于或等于0.04微米、或大于或等于0.05微米、或大于或等于0.06微米、或大于或等于0.07微米、或大于或等于0.08微米、或大于或等于0.09微米、或大于或等于0.1微米的直径的微粒通过。膜可以是空气可透的或空气不可透的。膜可提供透气性，透气性定义为运输湿气通过膜的能力。此外，膜可以是耐液态水的，以防止液态水中的微粒渗透。在一些实施例中，颗粒屏障层可以是聚四氟乙烯(ptfe)、膨胀型ptfe(eptfe)、另一含氟聚合物、聚氨酯、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯)、聚酰亚胺(例如，和聚酰亚胺)、聚酯、硅酮(硅树脂)或其组合。在一些实施例中，ptfe、eptfe、其它含氟聚合物、聚烯烃、聚酰亚胺或聚酯颗粒屏障层可以呈纤维的形式。在本文所述的实施例中，颗粒屏障层可以包含具有由原纤维相互连接的节点的微结构的含氟聚合物，原纤维提供了多孔结构。在一些实施例中，微结构是不对称的，这意味着多孔结构包括穿过结构的厚度的多个区域，并且至少一个区域具有的微结构不同于第二区域的微结构。具有这种非对称微结构的含氟聚合物的示例在美国公开第2011/0271416号中提供，其全部内容以参见的方式纳入本文。本文所公开的护罩的颗粒屏障层或任何其它层能可选地包括涂层。在一些实施例中，涂层是可透湿蒸汽的，例如不透空气、但可透湿蒸汽的聚氨酯涂层。其它可选的涂层包括基于节点和原纤维含氟聚合物的涂层。在一些实施例中，颗粒屏障层或任何其它层可以包括浸渍的整体式湿蒸汽可透聚合物。在其它实施例中，颗粒屏障层或任何其它层可以是未涂覆的。在包括外层的一些实施例中，可用作外层的材料的示例包括但不限于3-d印花聚合物、植绒材料和纺织物。可选地，外层可以是针织物、织造物或非织造物或抓绒。在一些实施例中，外层是阻燃的。在一些实施例中，外层是阻燃纺织物层。可选地，外层可由天然纤维(例如棉、羊毛)、合成纤维(例如人造丝、斯潘德克斯)、三聚氰胺、合成聚合物(例如芳族聚酰胺、聚酰胺、聚苯并咪唑(pbi)、聚苯并噁唑(pbo)、聚二咪唑并吡啶亚基二羟基亚苯基(pipd)、变性聚丙烯腈)或其共混物形成。在一些实施例中，外层可以是阻燃的，并且可以由fr棉(阻燃棉)、羊毛、fr人造丝(阻燃人造丝)、变性聚丙烯腈、芳族聚酰胺、聚酰胺、pbi、pbo、pipd、变性聚丙烯腈或其共混物形成。在包括内层的一些实施例中，可用作外层的材料的示例包括但不限于3-d印花聚合物、植绒材料和纺织物。可选地，外层可以是针织物、织造物或非织造物或抓绒。在一些实施例中，外层是阻燃的。在一些实施例中，外层是阻燃纺织物层。可选地，外层可由天然纤维(例如棉、羊毛)、合成纤维(例如人造丝、斯潘德克斯)、三聚氰胺、合成聚合物(例如芳族聚酰胺、聚酰胺、聚苯并咪唑(pbi)、聚苯并噁唑(pbo)、聚二咪唑并吡啶亚基二羟基亚苯基(pipd)、变性聚丙烯腈)或其共混物形成。在一些实施例中，外层可以是阻燃的，并且可以由fr棉、羊毛、fr人造丝、变性聚丙烯腈、芳族聚酰胺、聚酰胺、pbi、pbo、pipd、变性聚丙烯腈或其共混物形成。在包括内层和外层的实施例中，内层和外层可以是相同材料或不同材料的。同样，内层和外层可具有类似的性质或不同的性质。在一些实施例中，外层或内层提供热防护。在一些实施例中，本文所述的护罩可用于需要阻挡微粒的寒冷天气。例如，根据本文所述实施例的护罩可用作滑雪罩。在一些实施例中，如上所述，颗粒屏障层的内表面可以层合到基材上。基底可以是能够为颗粒屏障层提供支撑和/或耐久性的任何材料。例如，基材可以是针织物、织造物、非织造物或抓绒。在其它示例中，基材可以呈线条、网格、整体涂层等形式。可选地，基材可由天然纤维(例如棉、羊毛)、合成纤维(例如人造丝、斯潘德克斯)、三聚氰胺、合成聚合物(例如芳族聚酰胺、聚酰胺、聚苯并咪唑(pbi)、聚苯并噁唑(pbo)、聚二咪唑并吡啶亚基二羟基亚苯基(pipd)、变性聚丙烯腈)或其共混物形成。在一些实施方案中，热反应性材料层可以施加到第一、第二、第三或任何后续层的表面和/或屏障层的至少一个表面中的至少一者的至少一部分上。热反应性材料可以包括聚合物树脂-可膨胀石墨材料，其中，可膨胀石墨在加热至280℃时具有至少900微米(μm)的膨胀(量)。热反应性材料和使用热反应性材料的方法可以是在us8,722,145、us2009/0110919、us2009/0246485或ep2205110中发现的那些中的任一种，所有这些文献全文以参考的方式纳入本文。在一些实施例中，颗粒屏障层可以层合(层压)到基材上，其中，热反应性材料可以用作将颗粒屏障层粘附到基材的粘合剂层。护罩内的每一层(包括颗粒屏障层和层合于其的任何基材)应当具有足够低的刚度和具有柔性，以便其可以舒适地用在护罩中。此外，根据本文实施例的用于第一急救者的护罩必须足够灵活以便快速穿上和脱下因此，在一些实施例中，颗粒屏障层单独或与基材组合具有0.0003至4.5克力平方厘米/厘米(gf.cm2/cm)的经向刚度(例如，0.03至0.60克力平方厘米/厘米，或0.05至0.09克力平方厘米/厘米)。在一些实施例中，颗粒屏障层单独或与基材组合具有纬丝(纬向)刚度(weftstiffness)0.0003至5.4克力平方厘米/厘米(例如，0.01至0.70克力平方厘米/厘米，或0.03至0.06克力平方厘米/厘米)。此外，在一些实施例中，本文所述的护罩的颗粒屏障层是可拉伸的，以增加穿上和脱下的舒适性和容易性。如果它们具有所期望的柔性和可拉伸性，则颗粒屏障层可以是任何可用的重量的。例如，在一些实施例中，根据本文所述的实施例的颗粒屏障层/基材组合可具有4至550克/平方米(gsm)的重量。在一些实施例中，颗粒屏障层/基材的重量可以为40至300克/平方米。并且在一些实施例中，颗粒屏障层/基材的重量可以为75至130克/平方米。本文所述的颗粒屏障层应当是耐用的，以经受穿戴者所遭遇的情况。在一些实施例中，本文所述的颗粒屏障层具有3至225磅(lb)的球破裂强度(ballburststrength)。在一些实施例中，本文所述的颗粒屏障层具有30至100磅的球破裂强度。在一些实施例中，基于由astmd3787测定的5次球破裂测量的平均值，本文所述的颗粒屏障层具有50至85磅的球破裂强度。在一些实施例中，本文所公开的护罩包括面部开口，该面部开口与面罩接合以形成额外的保护性密封以免于微粒侵入穿戴者的皮肤。在一些实施例中，护罩包括在护罩的内表面上与面部开口的第一外周边缘相邻的耐热弹性体。耐热弹性体定位为与面部开口的第一外周边缘相邻，从而其构造为与面罩接合。例如，在一些实施例中，护罩内侧上的耐热弹性体与面罩摩擦接合，以将护罩固定到面罩。在一些实施例中，耐热弹性体防止护罩从面罩滑落。在一些实施例中，耐热弹性体防止在护罩与面罩之间形成间隙。可选地，耐热弹性体是硅树脂弹性体。耐热弹性体可以在所公开的护罩的制造过程中施加，它可以由使用者施加或者在销售时通过包括耐热弹性体的套件施加，耐热弹性体作为随后硬化或固化的可流动流体或凝胶。在其它实施例中，耐热弹性体可以是构造成装在面部开口的外周周围的独立的部件，并且该独立的部件可以经由任何已知的结合技术、例如缝纫、粘合剂结合和/或层压(层合)技术而施加到面部开口。图4是根据本文所述的实施例的防护罩400的侧视立体图。图4示出的实施例包括与围兜部分404一体的头部部分402。头部部分402包括由第一外周边缘408限定的面部开口406。护罩400包括耐热弹性体410，该耐热弹性体定位为与第一外周边缘408相邻，使得其构造为与面罩(未示出)接合(配合)。第一急救者常常非常快速地穿上个人防护装备。第一急救者必须准备的速度通常允许很少的时间来确保防护装备被正确地构造，例如确保防护罩正确地定位在面罩上。在一些实施例中，本文所公开的护罩包括视觉指示件，用于指示护罩何时(是否)相对于面罩恰当地定位。作为一个示例，根据本文所述实施例的护罩可以包括围绕第一外周边缘的接缝，该接缝的颜色与护罩外表面的颜色不同。如果外周边缘颜色围绕外周边缘始终不可见，则护罩恰当地定位在罩子上。可选地，外周边缘可以包括使用与护罩外表面的颜色不同的颜色的线缝合而成的接缝。再次，如果接缝颜色围绕外周边缘始终不可见，则护罩恰当地定位在面罩上。可选地，最内层的外周边缘可包括定位为与第一外周边缘相邻的、具有不同颜色的材料，使得其构造为与面罩接合(配合)。如果不可见，则该材料将指示护罩没有恰当定位。这种颜色差异将允许第一急救者的同事快速评估第一急救者的护罩是否恰当地定位在面罩上，并且发出是否需要调整的信号。图5是根据本文所述的实施例的防护罩500的侧视立体图。图5示出的实施例包括与围兜部分504一体的头部部分502。头部部分502包括由第一外周边缘508限定的面部开口506。护罩500包括围绕第一外周边缘508的接缝510，该接缝的颜色与护罩500的外表面512的颜色不同。根据本发明的护罩构造可以使用的面罩可包括呼吸面罩(例如，具有滤毒罐)、化学防护面罩、过滤面罩、动力空气个人呼吸器(papr)、自给式呼吸设备(scba)、滑雪护目镜等。当根据本文所述的方法测试时，包括根据本文所述的实施例的颗粒屏障层的护罩具有高达99.999％的颗粒阻挡效率。在一些实施例中，包括本文所述的颗粒屏障层的护罩具有90％或更大的颗粒阻挡效率。在一些实施例中，包括本文所述的颗粒屏障层的护罩具有95％或更大的颗粒阻挡效率。在一些实施例中，包括本文所述的颗粒屏障层的护罩具有98％或更大的颗粒阻挡效率。试验性除非另外说明，所有eptfe膜、层合物和织物都可从w.l.戈尔及同仁股份有限公司(w.l.goreandassociates,inc.)购得。除非另外说明，eptfe膜是根据us3,953,566生产的。球破裂测试根据织物破裂强度的astmd3787标准试验方法——恒定横移率(crt)球破裂试验对层压(层合)到基材的颗粒屏障层进行试验。示例(1)，根据试验方法对2层40-45克/平方米(gsm)的层合件(层压件)进行试验，该层合件包含作为颗粒屏障层的eptfe膜(泡点为17磅力/平方英寸，质量为9.5克/平方米并且厚度为24微米(micrometers))，该颗粒屏障层被层合到0.7盎司/平方码(osy)(17克/平方米)的非织造织物基材(e-88型30763英寸天然，可从特拉华州的威尔明顿(wilmington，de)的杜邦(dupont)购得)，并测定30.63磅力(lbf)(136.2牛顿)的球破裂。示例(2)，根据试验方法对2层70-75克/平方米的层合件进行试验，该层合件包含作为颗粒屏障层的eptfe膜(泡点为19磅力/平方英寸，质量为41克/平方米并且厚度为91微米)，该颗粒屏障层被层合到0.7盎司/平方码(osy)(17克/平方米)的非织造织物基材(e-88型30763英寸天然，可从特拉华州的威尔明顿(wilmington，de)的杜邦(dupont)购得)，并实现了52.10磅力(lbf)(231.8牛顿)的球破裂。川端(kawabata)刚度试验使用川端(kawabata)kes-fb2自动a试验仪对层合到基材上的颗粒屏障层的刚度进行试验所用的软件是加多技术有限公司(katotechco.,ltd)的kes-fb系统8.04e版。为了测量样品的刚度，使用测量程序fb2-a，而样品设置为织物/薄膜，测量模式设置为一个循环，并且灵敏度设置为20。样品宽度为20厘米(cm)，并且曲率为2.5cm-1。如果旋转不能完成，则灵敏度上调到50。如果旋转仍然不能完成，则削减样品宽度。如果系统由于样品太轻而不能登记样品，则灵敏度下调至10以获得读数。在经向和/或纬向上测量样品。在加工(机器)方向和/或横向方向上测量薄膜。对相对更重重量的层合件进行刚度试验以确定柔性，因为很明显的是，相对更重重量的层合件会具有所需的强度(基于更轻重量的样品的球破裂强度)。示例(3)，确定2层285-295克/平方米层合件的具有0.1862克力平方厘米/厘米的经向b平均值和0.063克力平方厘米/厘米的纬向b平均值，该层合件包含eptfe膜(根据us5,418,054生产，并且具有大于10000克/平方米/24小时的湿蒸汽渗透率，40.5克/平方米的质量和52微米的厚度)颗粒屏障层，该颗粒屏障层被层合到8.0盎司/平方码(190克/平方米)罗纹针织织物基材(针织物，1918型，可从马萨诸塞州的坎顿(canton,ma)的德雷伯针织(draperknitting)购得)。层压件具有足够低的刚度，使得其可以舒适地用于护罩中。颗粒屏障试验使用377200型tsicpc和3080型tsi静电分选仪来测量颗粒屏障效率。温度为21℃，相对湿度为48％并且大气压为783毫米(mm)汞柱。污染物是多分散乳胶球形气溶胶。从每个屏障层对90mm平坦盘状样品进行试验。对照的是2层8盎司/平方码(190克/平方米)针织物，1919型，可从马萨诸塞州的坎顿(canton,ma)的德雷伯针织(draperknitting)购得。所试验的两个屏障层是示例(4)和示例(5)，示例(4)：eptfe膜(泡点为17磅力/平方英寸，质量为9.5克/平方米，且厚度为24微米)，其被层合到1.8盎司/平方码(43克/平方米)针织物(32406.99型，可从田纳西州的斯普林城(springcity，tn)的ssm购得)，总重量为约72克/平方米，以及示例(5)，黑色防潮件(零件号wnpz100000m，可从特拉华州纽瓦克(newark，de)的w.l.戈尔及同仁(w.l.goreandassociates)购得)。黑防潮件是由作为层合到织造织物的颗粒屏障层的eptfe膜制成的2-层层合件。表1表1的结果表明，本发明的屏障层可对具有与烟灰中发现的颗粒接近的尺寸范围的颗粒提供优异的屏障。污染和清洁示例(6)(eptfe层合件，零件号kbdu600000b，可从特拉华州纽瓦克(newark，de)的w.l.戈尔及同仁(w.l.goreandassociates)购得)具有作为颗粒屏障层的eptfe，其被层合到针织织物、对比性的纳米非织造物(可从特拉华州的威尔明顿(wilmington，de)的杜邦(dupont)购得)以及ptfe织造材料进行了试验以对其可清洁性进行试验。在污染样品之前，使用苹果iphone6拍摄每个干净的样品的照片。照片被上传到运行imagej软件的计算机，imagej软件是开源java图像处理程序。使用"测量"功能获得照片的亮度值。使用设定至磨损设定“c”的马丁代尔(martindale)磨蚀单元来污染试验样品。将0.05克7060粉末置于每个样品的一个表面上。然后，将磨蚀剂头部放在粉末的顶部上，并且进行32次运动(2个完整的循环)的磨蚀。磨蚀剂头部除了在将其连接到磨蚀单元的杆外没有任何重量。磨蚀剂为约2盎司/平方码(47克/平方米)的eptfe层合件，其中，eptfe面向样品。用iphone6拍摄受污染的样品的受处理的表面的图像。然后使用马丁代尔(martindale)磨蚀单元清洁样品。用2层抹布作为磨蚀剂来清洁样品。磨蚀机运行8次运动(1/2循环)，然后用干净的磨蚀剂头部代替磨蚀剂头部，也用2层抹布作为磨蚀剂。用新的磨蚀剂进行另外8次运动(1/2个循环)，因此完成一个循环。使用iphone6记录清洁了的样品的图像。在相同的光照条件下，用相同的照相机记录样品在污染之前、污染之后和清洁之后的每个图像。对于受污染的样品的和经清洁的样品，只测量与马丁代尔(martindale)磨耗仪单元接触的区域的亮度。测定每个样品的经磨蚀的区域的亮度。使用以下计算式确定百分比的可清洁性，并且结果示于表2中。z＝100*(1-(c-y)/(c-x))z＝％已清洁c＝来自对照样品的亮度测量值x＝来自受污染的样品的亮度测量值y＝来自已清洁的样品的亮度测量值表2表2中的结果表明，包括eptfe颗粒屏障层的示例(6)比商业替代品具有大得多的被清洁的能力。摩擦试验使用imass2100并使用3mtmbumpontm防护产品卷筒材料作为摩擦基材测量若干样品的摩擦系数。沿经向和纬向两个方向测量来自绿山针织(greenmountainknitting)的诺梅克斯/兰精(nomex/lenzing)混合针织物的2.54厘米宽的条带的摩擦系数。织物条带缠绕在滑板上，以确保在整个试验过程中只有所试验的样品与试验表面接触。使用相同混合针织材料，将定制的约13毫米宽的硅树脂弹性体的条带施加到针织织物上，并使该条带固化10天以上。使用与上述相同的技术测量硅酮条带的摩擦系数。每个试验由(一旦)在稳态下的摩擦系数2560次测量组成，并且结果代表这些测量的平均值。试验结果可见表3。表3样品摩擦系数(平均)硅酮弹性体样品2.06纺织物(经向)1.79纺织物(填充)1.77本领域的技术人员将容易理解，本申请的各方面可通过任何数量的方法和构造为执行预期功能的设备来实现。还应注意的是，本文参考的附图不一定是按比例绘制，而有可能放大以说明本申请的各个方面，并且就此而言，附图不应理解为限制性的。烟试验使用液体烟雾机(fm1000-a型，可从深圳乔化华工业有限公司(shenzhenqiaohuaindustrieslimited)购得)来观察烟穿过缝合的接缝的能力。在液体烟雾机的前面安装有实现60毫米开口的样本保持架。根据样品，将压降从0.22英寸(5.6毫米)的水调节至0.44英寸(11.1毫米)的水。示例(7)是3层构造，其中，最内层和最外层是针织物(零件号c18-14161138，可从宾夕法尼亚州的利哈伊顿(lehighton，pennsylvania)的雄伟防火服装(majesticfireapparel)购得)，而示例(4)用作颗粒屏障层。将具有贯穿材料的接缝的示例(4)的材料夹在内和外针织层之间。为了生产每个内层和外层的缝合的样品，使用简单的接缝将两片针织物缝合在一起。然后用包缝来缝合接缝余量。最后，用双面三线绷缝线将接缝余量钉住在就位。对于屏障层，将两片示例(4)用简单的接缝缝合在一起，接着用接缝余量的包缝来缝合。每个内层和外层包含接缝和针织织物。包括每层的各接缝的三层堆叠在彼此之上并且置于试验夹具内。比较例a由取自完成的护罩innotexgray(可从阿拉巴马州的奥哈治(ohatchee，alabama)的伊诺特克斯(innotex)购得)并且包括作为颗粒阻挡层的stedair的接缝和一层针织物组成。所试验的比较护罩的部分包含两层，这两层通过形成单个接缝并且放置在试验夹具内的两层而缝合在一起。每个样品在试验夹具中定向成使得外表面面向烟的上游侧；对于示例(7)，这是诺梅克斯_兰精针织物(nomex_lenzing)的一层，对于比较例a，这是针织层。按照nfpa1851-2014版(7.3节)制备或接收样品并且在100个洗涤循环之后对样品进行试验。样品经受最少10秒的上游烟雾，并在下游侧(对观察者可见)上观察烟穿过样品的视觉指示。表4为了确认烟雾不会通过材料本身，对没有接缝的比较例a进行了试验。未观察到可见的烟。表4的结果表明，与具有包含颗粒阻挡层的一个或多个层的单个接缝相比，当存在多个独立接缝(包括穿过颗粒阻挡层的接缝)时，偏移的接缝更大地减少了穿过样品的烟。以上已大致地和参考特定实施例描述了本申请的发明。将会对本领域技术人员明了的是，不偏离本申请的范围的情况下可对各实施例进行各种改型和改变。因此，实施例旨在覆盖本发明的改型和改变，只要它们落入所附权利要求及其等同的范围内。当前第1页1 2 3