底部20的接觸設(shè)置促成所示出的杯狀構(gòu)造。面罩主體12可在潮濕的環(huán)境下在許多小時的使用期間保持此期望的形狀而無塌縮的風(fēng)險。如圖所示，凸緣30a的前緣33匹配區(qū)段66中的周邊區(qū)段24b的輪廓。通常，前緣33將在至少I厘米的距離上，更通常在至少2cm的距離上，并且最多至約3至4厘米的距離上匹配面罩主體的周邊24。
[0057]討濾結(jié)構(gòu)
[0058]結(jié)合本發(fā)明使用的過濾結(jié)構(gòu)可以采用多種不同的形狀和構(gòu)造。過濾結(jié)構(gòu)通常被適形處理，從而它靠著支撐結(jié)構(gòu)或在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)正確貼合。一般來講，過濾結(jié)構(gòu)的形狀和構(gòu)造對應(yīng)于面罩主體的大致形狀。盡管已示出過濾結(jié)構(gòu)具有包括過濾層和兩個覆蓋纖維網(wǎng)的多個層，但過濾結(jié)構(gòu)可以只是包括過濾層或過濾層的組合。例如，可在更確定且選擇性的下游過濾層上游設(shè)置預(yù)過濾層。另外，可將諸如活性炭的吸附材料設(shè)置在構(gòu)成過濾結(jié)構(gòu)的纖維和/或多層之間。而且，還可將單獨的顆粒過濾層結(jié)合吸附層一起使用，以提供對顆粒和蒸氣兩者的過濾。過濾結(jié)構(gòu)可以包括一個或多個有助于提供這種杯狀構(gòu)造的加強層。過濾結(jié)構(gòu)也可具有有助于其結(jié)構(gòu)完整性的一條或多條水平和/或垂直分界線。然而，使用根據(jù)本發(fā)明的第一凸緣和第二凸緣可能會對使此類加強層和分界線的需要成為多余的。
[0059]用于本發(fā)明的面罩主體中的過濾結(jié)構(gòu)可為粒子捕集型過濾器或氣體和蒸氣型過濾器的結(jié)構(gòu)。過濾結(jié)構(gòu)也可為抑制液體從過濾層的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)的阻擋層，以抑制例如液體氣溶膠或液體飛濺(如血液)滲透所述過濾層。根據(jù)應(yīng)用需求，可以使用多層類似或相異的過濾介質(zhì)，以構(gòu)造本發(fā)明的過濾結(jié)構(gòu)?？梢栽诒景l(fā)明的分層面罩主體中有利地利用的過濾器一般來講具有低壓降(例如在13.8厘米每秒的面速度下為小于約195至295帕斯卡)，以最小化面罩佩戴者的呼吸工作量。另外，過濾層可為柔性的并且可具有足夠的剪切強度，從而它們在預(yù)期的使用條件下一般都會保持其結(jié)構(gòu)。粒子捕集過濾器的例子包括一個或多個精細無機纖維(例如玻璃纖維)網(wǎng)或聚合物合成纖維網(wǎng)。合成纖維網(wǎng)可以包括由例如熔吹的工藝制成的駐極體充電的聚合物微纖維。由已充電的聚丙烯形成的聚烯烴微纖維特別適用于微粒捕集應(yīng)用。替代的過濾層可以包含用于從呼吸空氣中除去危害性氣體或惡臭氣體的吸附劑組分。吸附劑可以包括通過粘合劑、粘結(jié)劑或纖維結(jié)構(gòu)粘附在過濾層中的粉末或顆粒劑。參見授予Springett等人的美國專利6，334，671和授予Braun的美國專利3，971，373。吸附劑層可以通過涂覆基底(例如纖維或網(wǎng)狀泡沫)來形成，以形成薄的粘附層。吸附劑材料可以包含經(jīng)過或未經(jīng)過化學(xué)處理的活性炭、多孔氧化鋁-二氧化硅催化劑基底和氧化鋁粒子?？蛇m應(yīng)于各種構(gòu)造的吸附性過濾結(jié)構(gòu)的例子在授予Senkus等人的美國專利6，391，429中有所描述。
[0060]通常對過濾層進行挑選，以實現(xiàn)所需的過濾效果。一般來講，過濾層將從穿過它的氣流中除去高百分比的粒子和/或其它污染物。對于纖維過濾層而言，根據(jù)將要過濾掉的物質(zhì)種類來選擇纖維，并且通常對纖維進行選擇，以使得在模制操作中它們不粘結(jié)在一起。如上文所述，過濾層可以具有多種形狀和形式，并且通常具有約0.2毫米(mm)至I厘米(cm)、更通常為約0.3mm至0.5cm的厚度，并且它可以是大致為平面的網(wǎng)，或者它也可以是波紋形的以提供擴大的表面積一一例如，參見授予Braun等人的美國專利5，804，295和5，656，368。所述過濾層還可以包括用粘結(jié)劑或任何其它方式接合在一起的多個過濾層。已知的(或隨后開發(fā)的)用于形成過濾層的基本上任何適合的材料都可以用作過濾材料。恪噴纖維網(wǎng)，例如在Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48Indus.Engn.Chem.，1342et seq.(1956)(超細熱塑性纖維，48工業(yè)與工程化學(xué)，第1342頁及后續(xù)頁等(1956年))中所述，特別是以永久帶電(駐極體)的形式存在時是特別可用的(參見，例如，授予Kubik等人的美國專利4，215，682)。這些熔吹纖維可以是有效纖維直徑小于約20微米(μ m)的微纖維(稱為“吹塑微纖維”，簡稱BMF)，通常為約I至12 μ m的微纖維。有效纖維直徑可根據(jù)在1952年倫敦的機械工程師學(xué)會(Institut1n Of Mechanical Engineers)的會議記錄 IB 中的、Davis，C.N.的The Separat1n Of Airborne Dust Particles (空載粉塵粒子的分離)來確定。包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、以及它們的組合形成的纖維的BMF纖維網(wǎng)是特別優(yōu)選的。如在van Turnhout的美國專利Re.31，285中教導(dǎo)的帶電荷的原纖化膜的纖維、以及松香羊毛纖維網(wǎng)和玻璃纖維網(wǎng)或溶液吹塑纖維網(wǎng)、或靜電噴涂纖維網(wǎng)(特別是以微薄膜的形式)也可為合適的?？扇缡谟鐴itzman等人的美國專利6，824，718、授予Angadjivand等人的美國專利6，783, 574、授予Insley等人的美國專利6，743, 464、授予Eitzman等人的美國專利6，454, 986和6，406, 657以及授予Angadjivand等人的美國專利6，375，886和5，496，507所公開的那樣，通過讓纖維接觸水來賦予纖維電荷。也可如授予Klasse等人的美國專利4，588, 537所公開的那樣，通過電暈充電，或如授予Brown的美國專利4，798，850所公開的那樣，通過摩擦充電將電荷賦予纖維。此外，可以將添加劑包含在纖維中，以增強通過水充電法制備的纖維網(wǎng)的過濾性能(參見授予Rousseau等人的美國專利5，908，598)。尤其可以將氟原子設(shè)置在過濾層中的纖維表面處，以改善油霧環(huán)境中的過濾性能，參見授予Jones等人的美國專利6，398，847BU6, 397，458B1和6，409，806B1。駐極體BMF過濾層的通?；貫榧s10至100克/平方米。當根據(jù)例如授予Angadjivand等人的’ 507專利中所述的技術(shù)進行充電并且如在授予Jones等人的專利中提到的包括氟原子時，基重可以分別為約20至40g/m2和約10至30g/m2。
[0061]可使用內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)，從而得到用于接觸佩戴者的臉的平滑表面，并且可使用外覆蓋纖維網(wǎng)，以收集面罩主體中的松散纖維或獲得美觀效果。覆蓋纖維網(wǎng)通常不會為過濾結(jié)構(gòu)提供任何基本的過濾益處，但當其設(shè)置在過濾層的外部上(或上游)時可以起到預(yù)濾器的作用。為了獲得適當程度的舒適性，內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)優(yōu)選地具有較低的基重，并由較精細的纖維形成。更具體地講，可以將覆蓋纖維網(wǎng)制成具有約5至50g/m2 (通常為10至30g/m2)的基重，并且纖維可以小于3.5旦尼爾(通常小于2旦尼爾、并更通常小于I旦尼爾，但大于0.1旦尼爾)。在覆蓋纖維網(wǎng)中使用的纖維具有約5至24微米、通常約7至18微米、且更通常約8至12微米的平均纖維直徑。覆蓋纖維網(wǎng)材料可以具有一定程度的彈性(在斷裂時通常、但不一定是100%至200% )，并且可塑性變形。
[0062]適用于覆蓋纖維網(wǎng)的材料可以為吹塑微纖維(BMF)材料，特別是聚烯烴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)。制備用于覆蓋纖維網(wǎng)的BMF材料的合適工藝在授予Sabee等人的美國專利4，013, 816中有所描述。可以通過將纖維收集在平滑表面(通常為表面平滑的筒或旋轉(zhuǎn)收集器)上來形成纖維網(wǎng)一參見授予Berrigan等人的美國專利6，492，286。也可以使用紡粘纖維。
[0063]典型的覆蓋纖維網(wǎng)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/聚烯烴共混物制成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些材料能夠給佩戴者帶來高度的柔軟性和舒適性，并且當過濾材料為聚丙烯BMF材料時，能夠在層與層之間不需要粘合劑的情況下保持固定到過濾材料。適于在覆蓋纖維網(wǎng)中使用的聚烯烴材料可包括例如單一聚丙烯、兩種聚丙烯的共混物、以及聚丙烯與聚乙烯的共混物、聚丙烯與聚(4-甲基-1-戊烯)的共混物、和/或聚丙烯與聚丁烯的共混物。用于覆蓋纖維網(wǎng)的纖維的一個例子是由得自埃克森美孚公司(Exxon Corporat1n)的聚丙稀樹脂“Escorene 3505G”制成的聚丙稀BMF，其提供約25g/m2的基重，并且具有在0.2至3.1的范圍內(nèi)(100根纖維的平均測量值為約0.8)的纖維的纖度。另一種適合的纖維為聚丙烯/聚乙烯BMF(由包含85%的樹脂“Escorene 3505G”和15%的同樣得自埃克森美孚公司(Exxon Corporat1n)的乙稀/ α -稀徑共聚物“