5000克/平方米/24小时、8000克/平方米/24小时、10000克/平方米/24小时或12000克/平方米/24小时的湿蒸气穿透率。将这种可透过水蒸气的层包括在面密封件中可使得，至少在大多数正常条件下，由呼吸器佩戴者的皮肤渗出的任何汗液可作为水蒸气以足以使皮肤保持令人满意的干燥状况的速率远离皮肤传送出去(而不允许汗液以不可接受的方式聚集在面密封件和皮肤之间)。
[0033]许多基底(例如，聚合物膜材料、膜等)可适于用作所公开的面密封件的可透过水蒸气的层。此类基底可被广义地分为两种一般类别。第一类别包括通过将多个微空隙(即，一般粒度范围0.01 -20微米的微腔，但也可存在其它尺寸的腔)包括在基底内的方式实现高MVTR的基底(例如，膜)。第二类别包括通过包含亲水性部分使得水分子能够以足以实现期望的MVTR的速率渗透(例如，扩散)通过基底的至少亲水性部分的方式实现高MVTR的基底(例如，非多孔膜)。这些一般分类将稍后在本文中进行详细介绍(应认识到一些可透过水蒸气的层可包括这两种一般类型的特性)。
[0034]可透过水蒸气的层在第二部分中进一步被定义为防液态水的。即，此类层将不允许在大气压下撞击到层上的液态水无法接受地通过毛细管作用(芯吸)从一个主表面渗透通过层到达另一个主表面。本领域普通技术人员很容易认识到此类特性(并且例如在授予Weimer的美国专利5，981，038和授予Mrozinski的6，858，290中有所描述和讨论)。在特定实施例中，防液态水的层可不允许液态汗液通过毛细管作用流过该层。此类阻碍特性可例如通过公开于例如授予Weimer的美国专利5，981, 038中的类型的耐汗液沾污性测试来进行表征。因此，在一些实施例中，如本文所公开的可透过水蒸气的层在耐汗液沾污性测试中可实现“合格”评定。
[0035]如本文所公开的面密封件可与佩戴者的面部适形，以便防止空气传播的粒子通过佩戴者皮肤和面密封件之间的空间的不可接受的渗漏。在至少一些实施例中，如本文所公开的面密封件还可例如通过包括空气传播粒子的阻隔层，来自身最小化或防止空气传播粒子通过面密封件。此类空气传播粒子的阻隔层可以是上述可透过水蒸气的层自身，或可以是存在于面密封件中另外的层。无论怎样实现，在此类实施例中，面密封件不仅允许期望的水蒸气的通过和液态水的阻止，它还可对空气传播粒子的通过提供足够的阻隔，使得获得并保持使用该面密封件的呼吸器的期望的过滤性能。因此，一种评估面密封件是否对空气传播粒子提供令人满意的阻隔性的方式是测试包括面密封件的呼吸器以确定呼吸器是否实现期望的性能评定(当正确地装配在佩戴者的面部时)。在各种实施例中，根据N1SH分类系统，当以与授予Wadsworth的美国专利申请公布2005/0079379中描述的工序(第0022-0023段)大体类似的方式测试并且根据2003年8月生效的N1SH标准42CFR部分84进行评估时，包括包含如本文所公开的可透过水蒸气的层的面密封件的呼吸器可实现N95、N99或NlOO的评定。然而，可对空气传播粒子的阻隔层进行其它筛选方法，阻隔层是用于面密封件的候选，但该层是并非必要结合到呼吸器的面密封件中的。
[0036]如所提及的，在一些实施例中，面密封件的空气传播粒子的阻碍特性可由可透过水蒸气的层自身提供。应当理解，能够轻易确定一些可透过水蒸气的基底(例如，不包含允许空气以任何显著程度从一个主表面流过基底至另一个主表面的互连微空隙的那些，例如非多孔膜)以对空气传播的粒子提供足够的阻隔性。例如，允许极少或不允许气流从此穿过但表现出充分高的MVTR的基底，无需进一步测试即可判定为合适的。然而，可筛选其它可透过水蒸气的基底，以确定各种尺寸的空气传播粒子能够或不能够渗透过基底的程度。即，甚至具有被布置为形成从基底的一个主表面延伸到另一个主表面的相连接贯穿通道的微空隙的此类基底，也可具有足够小、足够曲折的或它们的某种组合的通道，使得它们仍可令人满意地限制空气传播的粒子通过基底。筛选此类基底的一个简单方法是使用透气率透气度测定仪(诸如购自纽约州特洛伊的格利精密仪器(Gurley Precis1nInstruments, Troy, NY)的那些透气度测定仪)，其中测量指定体积的空气在预定力下通过基底的指定区域的时间(如例如授予Mrozinski的美国专利6，858, 290中所述)。如果基底具有获得适当透气度测定时间的足够低的孔隙率和/或足够小的孔尺寸的组合，那么基底可以是供使用的良好候选。在各种实施例中，合适的可透过水蒸气的基底可表现出至少约5秒、10秒、20秒、50秒或100秒的10cc透气度测定时间。在另外的实施例中，合适的可渗透空气的基底、可透过水蒸气的基底可表现出最多约1000秒、500秒、200秒、100秒或500秒的10cc透气度测定时间。应当理解，对于例如基本上不含通过基底的互连贯穿通道的基底，此类透气度测定时间可为例如大于1000秒，出于讨论的目的，将其定义为可渗透空气的基板和不可渗透空气的基板之间的分界。(对于许多此类不可渗透空气的基板，此类透气度测定时间可接近无穷大)。应当理解，如果使用单独的空气传播粒子阻隔层而不是依赖可透过水蒸气的层来防止空气传播粒子通过，那么也可使用以上呈现的透气度测定时间标准来判定这种单独的层的合适性。
[0037]辨别潜在合适的空气传播粒子阻隔层(例如，膜)的另一种方法是通过测定品质因子，该品质因子为经常用于表征呼吸器等的过滤层性能的熟知的参数。这种品质因子可通过例如将基底暴露于包含0.075 ym氯化钠气溶胶小滴的气流并且测定多大比例的气溶胶小滴能够渗透通过基底来测定，如授予Angadjivand的美国专利7，858, 163中所讨论的。在各种实施例中，当暴露于以13.8cm/sec迎面速度(或，以空气能够通过基底的任何速度，只要这种速度与令人满意地执行测试相称)流动的0.075 μπι氯化钠气溶胶时，合适的空气传播粒子阻隔基底(可以是或不是可透过水蒸气的基底)可表现出至少约0.4、0.6、0.8或
1.0mm 1H2O的品质因子。就这一点而言可认识到，此类品质因子测试对于具有极少或不具有通孔孔隙率的基底可能是不适当的；然而，此类测试可以不是必要的，因为本领域普通技术人员可以在无需品质因子测试的情况下判定许多此类基底具有足够的粒子阻止特性(例如，基于以上提及的标准中的一者或多者)。
[0038]因此概括地说，适于用作面密封件的可透过水蒸气的层的基底(例如，具有任何组成、类型或结构的膜)将至少包括足够高的允许水蒸气分子通过基底的能力和足够高的对液态水芯吸通过基底的抗性的组合。在一些实施例中，此类基底还可具有足够高的如上所述的空气传播粒子阻隔性。在一些其它实施例中，可将单独的空气传播粒子阻隔层包括在面密封件中。在另外的实施例中，面密封件的设计可为使得面密封件的防止空气传播粒子渗透通过面密封件自身(例如，在例如与面罩主体的表面积相比而言，面密封件的极小表面积暴露于外部空气空间的情况下)的能力不成问题，使得无需这种空气传播粒子阻隔性。
[0039]如上所述，可适于用作可透过水蒸气的层的一种一般分类的基底包括包含多个微空隙的膜(film)/膜(membrane)。此类微空隙可使得，即使形成膜的实心“骨骼”的聚合物材料对水分子的传输可以是相对不可透过的，但水分子可主要经由微空隙蔓延通过膜。就这一点而言，应注意微空隙并非必要地需要彼此连接以形成一直从一个主表面通过膜至另一个主表面的连续的通道，只要相邻微空隙之间(和/或在膜的主表面处)的任何实心材料足够薄从而不对水分子的扩散造成不可接受的阻隔。如本文所定义，微空隙是指具有0.01 -20微米范围内的最短尺寸的微腔，但也可存在其它尺寸的腔(还应注意，对于包括伸长形状的腔，可在沿腔的伸长长度的任何位置处测量这种最短尺寸)。
[0040]如上所述，微空隙可以是并非必要地需要彼此连接以形成通过膜的连续的通道，只要相邻微空隙之间的任何实心材料足够薄从而不对水分子的扩散造成不可接受的阻隔。因此，在一些实施例中，此类膜对气流是不可透过的，本文具体地定义为是指膜表现出超过1000秒的10cc透气度时间。然而，如上所述，在其它实施例中，此类膜可允许至少一些气流从其中通过，如例如通过少于(通常显著少于)1000秒的透气度时间所表征的。
[0041]多种含微空隙的膜基底是可用的，并且在本文中通过微多孔膜的一般术语来提及。在各种实施例中，这些包括通过拉伸膜前体(例如如授予Srinivas的美国专利6，444，302和授予Gore的美国专利3，953，566中所述)，具体地讲包含成核剂、矿物填料诸如碳酸I?等的膜前体(如例如授予Kobylivker的美国专利6072005、授予Heyn的美国专利6, 106, 956和授予Edmundson的美国专利6, 569, 225中所述)而制备的微多孔膜。此类微多孔膜还可包括通过溶剂相转化工艺而制备(如描述于例如授予Kelly的美国专利6, 413, 070)的那些膜、通过热相转化工艺而制备(如描述于例如授予Shipman的美国专利4，539，256和授予Mrozinski的美国专利4，726，989)的那些膜、通过膜前体抽取(例如，沥滤)物质而制备(如描述于例如授予Doi的美国专利4，210，709)的那些膜等。在一些实施例中，合适的微多孔膜可由闪蒸纺丝工艺(例如如授予Rollin, Jr.的美国专利7，338，916中所述)制备。可使用此类方法的组合(例如，膜前体可为拉伸的并且从其抽取物质两者，如例如授予Jacoby的美国专利5，176,953中所述)。在另外其它实施例中，可使用所谓的径迹蚀刻膜(membrane)(膜(film))，只要膜的孔尺寸和孔密度组合设计为提供令人满意地允许水分子通过并且拒绝液态水从其中芯吸通过的所需的能力组合。在一些实施例中，合适的微多孔膜可作为多层构造的一部分供应(例如如授予Forte的美国专利6，929，853中所述)。这些各种类型的微多孔膜是广泛可用的，如由例如可以商品名CELGARD从北卡罗来纳州夏洛特的塞戈德(Celgard，Charlotte, NC)、以商品名EXXAIRE从弗吉尼亚州里士满的卓德嘉(Tredegar, Richmond, VA)、以商品名APTRA从佐治亚州罗马的科德宝(RKW，Rome, GA)和以商品名NUCLEPORE从新泽西州皮斯卡塔韦的通用电气医疗集团的沃特曼(GE Healthcare/Whatman, Piscataway, NJ)购得的某些膜所例示的。应当强调，以上描述和清单是可能适合的材料的示例性、非限制性例子。
[0042]在一些实施例中，微空隙可以基本上均匀地分布在膜的整个横截面(S卩，从一个主表面到另一个主表面)。在其它实施例中，可在膜的横截面上存在微空隙尺寸的梯度，如例如由微空隙尺寸在膜的横截面上逐渐变小的某些溶剂相转变膜(参见例如授予Dennison的美国专利5，006, 247)所例示的。在一些具体实施例中，膜可包括具有对膜的第一主侧面开放的空隙(孔)的第一主表面，和包括表面皮肤以便不包括对膜的第二主侧面开放的空隙的第二主表面(如由可通过溶剂相转变工艺制备的某些表面覆盖膜所例示的)。
[0043]上述类型中任一种的微多孔膜可由任何合适的材料制成，例如合成聚合物材料、天然衍生的聚合物材料或任何合适的聚合物的物理共混物或共聚物。可能合适的材料可包括例如聚酰胺、聚酯、纤维素聚合物和衍生物、聚氨酯、聚砜、聚碳酸酯、丙烯酸类聚合物、乙烯基聚合物等。在一些实施例中，此类微多孔膜可由相对疏水的材料(例如，聚合物材料诸如聚丙烯、含氟聚合物等)制成，并且/或者可用添加剂涂布，可为表面经处理的等，以降低材料的表面能