CN103997923A - 结构性耐火手套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高度柔韧的、耐火的多层手套和用于制造该手套的方法，其中该手套包括编织的、耐火的内部内衬、防水层、设置在内部内衬和防水层之间的热活化的手套形状的网状粘合层以及设置在防水层上的耐火护套。

Description

结构性耐火手套

技术领域

本申请大致涉及防护手套，更具体地，本发明的实施方式涉及抵御极端高温和火的手套以及制造该防护手套的方法。

背景技术

消防队员的手在灭火和从火灾中救人时是最重要的工具。消防存在许多不同类型的危险，必须保护消防队员免受这些危险。例如，消防队员将遭遇极端高温，与火和闪光火焰、血源性病原体、化学品、水、蒸汽等直接接触。此外，消防队员所使用的手套需要保护消防队员免受刺穿或切割的伤害。因此，手的充分保护最重要，并且因此，消防队员的手套必须提供对这些危险的抵抗能力。厚且具有高强度的手套是消防的标准，该手套非常大，包括不柔韧的护套和隔绝物，并且通过裁剪和缝制的制造工艺形成。

然而，与这些高强度要求相反，现在，消防队员使用的手套也必须为手指和拇指提供柔韧性和触知性(例如，由于需要操作较小的电子控制装置、气体传感器、手电筒、防盗锁、旋钮等等，其中一些具有小至3/8英寸的尺寸)。消防队员的手套还必须允许高灵巧性，包括手指灵巧性和手掌灵巧性，以及用于通过力量抓紧和控制物体(例如但是不限于管线和喷嘴、梯子横档、哈利根铁铤(halligan tool)、个人逃生绳索等)的极好的抓握特性，以便于在消防队员佩戴手套时，当向重的或轻的物体施加很大的力时快速地、安全地以及充分地履行职责。

此外，消防队员必须能够容易地并且快速地戴上和脱下手套，特别是在手套潮湿时。而且，手套在经过许多使用周期(即，热冷、干湿)之后必须维持柔软性和柔韧性。除了这些使用中的功能要求之外，还需要便于清洗、并且能够重复地洗涤和去污而不损失柔软性和柔韧性的美观的手套。总之，手套必须保护消防队员的手免受多种多样的危害而不影响活动和灵巧性。

迄今为止，还没有这样的消防队员手套，即耐火的、防护的、高强度的并提供高灵巧性和柔韧性，同时在湿的时候仍然容易戴上和脱下的手套。因此，提供满足这些之前未满足的需求的手套将是本领域的重大进步。

发明内容

公开了根据本发明的、基本上如附图中的至少一个所示和/或结合附图中的至少一个所述的、如在权利要求中更加全面地陈述的高度柔韧的、耐火的多层手套。根据下文的描述和附图，将更全面地理解本公开的各种优点、方面和新特征以及其示例性实施方式的细节。

附图说明

上述简要概括的本发明的更具体的描述可参考实施方式进行，以便能够详细理解上述列举的本发明的特征，其中一些实施方式在附图中示出。应当指出的是，附图仅示出本发明的说明性实施方式，因此不应被认为限制其范围，因为本发明可允许其他等同有效的实施方式。

图1示出了根据本发明的实施方式的无缝编织内衬的平面图；

图2示出了根据本发明的实施方式的具有毛圈编织外表面的无缝编织内衬的平面图；

图3A-3F示出了根据本发明的实施方式的手套的分解图；

图4示出了根据本发明的实施方式的手套的平面图；

图5示出了根据本发明的实施方式的具有袖口条的手套的手掌侧的平面图；

图6示出了根据本发明的实施方式的袖口条的截面图；以及

图7示出了根据本发明的实施方式的袖口条的可选设计的截面图。

为了便于理解，相同的附图标记已经被用于在可能的情况下指定图中通用的类似元件。附图不是按比例绘制的并且为了清楚起见可能被简化。可以预期，一个实施方式中的元件和特征可有利地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。

具体实施方式

根据本发明的实施方式的手套将“戴手套”任务最大化，即，当执行许多不同任务时能够佩戴手套，从电子设备上的小按钮的控制到需要力量和抓握的任务，如操作绳索、攀登梯子横档、使用如软管和哈利根铁铤，以及因为向湿的、热的手套施加压力而对手套内的热、火以及闪蒸汽的必要抵御。由于手套的结构和特性，消防队员可在他们遭遇的几乎所有情况下穿戴手套，从而导致更安全的条件。

在图1到图4中示出根据本发明的实施方式的耐火手套。图1示出了根据本发明的实施方式的无缝编织内衬的平面图。内衬100包括拇指部102、手指部104、手掌区106、反手区(未示出)和袖口108。内衬100还包括纱线110和纱线沟道112。内衬100可通过任何传统的编织工艺编织成手套的形式，通常使用7、10、13、15或18隔距针数，并且可包括各种旦(denier)的纱线或任何合适的纱线。在一些实施方式中，内衬100包括耐热和耐火材料，如对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、变性聚丙烯腈、耐火处理的棉制品或它们的任何或所有组合。可选择地，内衬100可包括具有共同转让的第2009/0183296号专利公开中所公开的玻璃纤维和/或钢丝芯的复合纱线，该专利公开的全部内容通过引用并入本文。

在一些实施方式中，由于纱线110是编织的，沟道112形成在编织的线径(course)之间。如图1所示，如果这些沟道在平行于内衬100的纵向轴线的方向上延伸，则手套的内表面呈现出如这些沟道以横向方向延伸时的沟道图案。如果将手套倒转，或者将内侧翻出，则情况是相反的。由于当沟道纵向地延伸时手套更容易戴上，从而在手进入手套(特别是湿的手套)时相对于手提供较小的摩擦力，因此以这种方式配置手套可以是有利的。在一些实施方式中，内衬100的材料可以是单丝纱线，而不是纺丝或复合纱线，该单丝纱线将保留较少的水分并且也将减少戴上手套时所遇到的摩擦。此外，因为从手套中取出手时也具有较小的摩擦，内衬将不会从护套抽出，否则将难以并且必定不能快速将内衬放回护套中。也可以编织内衬以使得线径以纵向方向延伸而不翻转内衬。在一些实施方式中，内衬可具有相同或不同纱线材料的毛圈环(terry-looped)外表面，作为提高内衬的热隔绝特性的手段。在一些实施方式中，手套可以是根据共同转让的第7,434,422号美国专利中所公开的编织的可变针脚维数技术(KVSD)所编织的内衬，该专利的全部内容通过引用并入本文。KVSD技术的合并允许有选择地增加针脚密度的区域，在手更容易受伤的区域(如指关节)提供额外的保护，而不增加手套的整体蓬松性或减损其柔韧性。内衬还可包括根据共同待决、共同转让的第2010/0275341号美国专利公开的无缝编织技术，该专利公开的全部内容通过引用并入本文。

图2示出了根据本发明的实施方式的具有毛圈环表面的编织内衬的平面图。例如，毛圈状表面202能够通过编织额外的朝外的圈制成。毛圈环表面创造额外的气袋从而增加隔绝效果。可以在拇指部102、手指部104、手掌区106或反手/指关节区的任何一个或全部、或其任意组合上创造毛圈环表面202。如下文将讨论的，毛圈环外表面202能够提供柔韧性和代替附加隔绝层的隔绝物，否则将需要提供并附着附加隔绝层。少一个层允许手套相应地具有更小的体积并且更灵活。

图3A-3F示出了根据本发明的实施方式的手套的分解图。图3A示出网状粘合层，其从薄片上切割为图3D中的毛圈环内衬202的形状并比图3D中的毛圈环内衬202的尺寸稍大。网状粘合层可包括聚酰胺或其他聚合物粘合层。此外，网状粘合层也可被制为耐火以用于例如消防队员手套的应用。图3B是类似的、手套形状的网状粘合层。网状粘合层302是非粘性的热活化粘合层。两个单独的网状粘合层可被接合和热熔以创造如图3C所示的手套形状的网状粘合层304。之后图3D中的绒面编织内衬202被放置在图3E所示的网状粘合层304中。之后毛圈环内衬202和网状粘合层304的结构可被放置在手套形状的防水层306内部。防水层可包括聚氨酯膜(如商标膜)或膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜(如商标膜)。防水层306通过用加热烙铁、加热的钢模具、对流加热空气等加热而永久地结合至毛圈环内衬202。热和压力的应用允许无缝编织内衬的所有区域被永久地固定至防水层而不影响防水层的透气性。随后无缝编织内衬、网状粘合层和防水层的三层结构可被插入另一个网状粘合层304中，并插入外部护套中。护套可由任何合适的耐火和/或耐切割材料制成。例如，护套可包括经过耐火处理的牛皮、对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、氧化聚丙烯腈纤维(OPD)和/或类似物。同样，可选择地，额外的隔绝层可设置在防水层和护套之间。

图4示出了根据本发明的实施方式的手套的平面图。手套400包括具有手指部410的护套402、反手区430、以及可选择地，褶皱的袖口450。如上所述，允许柔韧性、触知性和灵巧性的耐火手套对消防队员是重要的。这些特性能够通过以下特征至少部分地实现。护套402可选择地包括分别在手指部410和反手区430上的褶420、440。护套402还可选择地成型为弯曲的配置。换句话说，手套被形成为好像有手在手套内的状态，其在关节处部分弯曲，即，部分握拳。该手套需要较少的运动来握紧拳头。在使用过程中弯曲的手套特征和使手套上的压缩量变小的褶使手套更加柔韧和灵巧，并且允许更好地适应和感觉手套。重要地，因为在握紧过程中具有较小的压缩，当水在手套中或在手套上时，由于手套将不会紧贴皮肤，因此穿戴者将感觉到较少的热量。换句话说，在工作过程中手套预计会由汗水和用于灭火的水浸湿，并且，当然，消防队员将被暴露在高温辐射热和/或火焰中。但是，穿戴者感觉到的热量可以大幅度减少。在以前的手套中，当手紧握成拳头时，手套的所有部分变得被显著压缩。在使用过程中，绷紧的手套中的热水允许水闪蒸，变为能够伤害穿戴者的蒸汽。热水结合由压缩力产生的压力使水变为蒸汽。因为本发明的实施方式使手套中的压力在使用过程中变小，因此上述情况不太可能发生并且不会那么严重。手背上的材料以一种方式成形以提供足够的材料来覆盖完全弯曲的手而不对关节过量压缩。当手伸直时，多余的材料越过主要关节创造宽松的褶皱，该褶皱不妨碍消防队员手的功能并用于提高手套的隔绝性能。

图5示出了根据本发明的实施方式的具有袖口条的手套的手掌侧的平面图。手套500可以是根据其他手套的手套或者根据本发明的手套，如手套400。手套500包括拇指部520和手指部522、524、526和528。手套500还包括加固的接缝510。如图所示沿着手指部522、524、526和528的加固的接缝510或，可选择地，在手指部522和拇指部520形成的分叉处之间的加固的接缝510被缝入护套530中并增加手套500的稳定性和强度。手套500还包括袖口502，该袖口502围绕护套530的整个边缘用缝线504缝制在护套530上。如图所示，缝线504是双缝线。根据给定应用的需要缝线504可包括1条缝线或若干条缝线。另外，手套500包括较低的袖口532。如关于手套400的讨论，较低的袖口532可以是内衬的一部分，即，与内衬的其他部分编织，或者可选择地，可以是后来附加的。在本发明的一些实施方式中，较低的袖口532包括与内衬不同的材料，如耐火纱线。在本发明的一些实施方式中，除了耐火特性之外，纱线的混合物可用于赋予其他特性，如防切割性和/或防化学性。

手套400和500还包括用缝线508缝制在袖口502上的袖口条506。袖口条506用于戴上该手套。例如，手套在消防服务中经常变湿，这使得其更加难以戴上。袖口条506可被用作抓握并拉上手套的保持部，即使穿戴者已经将手套戴在相反的手上。此外，因为袖口条506是封闭的，其呈现比其他结构(如环状机制)更少的障碍危险。袖口条506包括防热和耐火材料，如经过耐火处理的牛皮(例如，溴化和/或氯化阻燃剂)、氧化聚丙烯腈纤维(OPD)对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、变性聚丙烯腈、经过耐火处理的棉制品或它们的任何或全部组合。可选择地，袖口条506可包括具有玻璃纤维和/或钢丝芯的复合纱线，该玻璃纤维和/或钢丝芯在如上所述的共同转让的第2009/0183296号专利公开中公开。

图6示出了根据本发明的实施方式的袖口条的截面图。袖口条506包括皮革602的耐火和/或阻燃带。带状皮革602包围耐火和/或防燃部件604。耐火和/或防燃部件604放置在带状皮革602中并用如上所讨论的缝线508缝制到袖口502，在袖口502和袖口条506之间创造兜或袋534。

图7示出了根据本发明的实施方式的袖口条的可选择设计的截面图。在该实施方式中，袖口条506具有耐火和/或阻燃部件606，该耐火和/或阻燃部件606还包括弹性材料，如记忆海绵。弹性材料折叠在褶皱608上。放置耐火和/或阻燃部件606以使得褶皱608偏向袖口条506关闭，或者换句话说，容纳区534被压缩。由于除了有助于戴上手套之外，碎片(如空气中的燃烧灰烬)不能像使用松散的开放式袋的可能情况那样聚集，因此这是有利的。此外，水不可能聚集在那里，如上所述，在向湿的、热的手套施加压力期间缓解手套中的闪蒸汽。其他偏置部件，如弯曲的金属或聚合物弹簧片等也可能是在本发明的实施方式的范围中的设计。

尽管一些实施方式已在上文讨论，但是其他实施和应用也在所附权利要求的范围之内。尽管本发明在本文中已经参考具体实施方式进行了描述，应当理解这些实施方式仅是说明本发明的原理和应用。因此，应当理解，各种修改可作为说明性实施方式并且可以在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围情况下设计其他布置。

包括但不限于专利和专利申请并在本说明书中引用的公开和参考文献通过整体引用其整体部分并入本文，就好像每个单独的公开或参考文献具体地并单独地被指示为如完全阐述的那样通过参考并入本文。本申请要求优先权的任何申请也以上述用于公开和参考文献的方式通过引用并入本文。

Claims (15)

1.一种柔韧的、无缝的、耐火的多层手套，包括：

无缝的、编织的、内部耐火内衬；

防水层；

设置在所述内衬和所述防水层之间的热活化的、手套形状的网状粘合层；以及

设置在所述防水层上的耐火护套。

2.如权利要求1所述的多层手套，其中所述内衬包括耐切割纱线。

3.如权利要求1所述的多层手套，其中所述内衬具有毛圈环表面。

4.如权利要求1所述的多层手套，其中所述防水层选自透气的膨体聚四氟乙烯膜或聚氨酯膜。

5.如权利要求1所述的多层手套，其中所述耐火护套包括天然皮革或织物。

6.如权利要求1所述的多层手套，其中所述内衬包括对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、变性聚丙烯腈、经过耐火处理的棉、钢-玻璃纤维芯复合纱线或它们的组合。

7.如权利要求6所述的多层手套，其中所述钢-玻璃纤维芯复合纱线包括玻璃纤维芯和钢纤维，所述玻璃纤维芯具有对位芳族聚酰胺的细旦耐短切纤维的芯鞘或变性聚丙烯腈短纤维的细旦耐短切纤维的芯鞘，以及聚酯包或对位芳族聚酰胺包。

8.如权利要求1所述的多层手套，还包括隔绝层。

9.如权利要求1所述的多层手套，其中所述手套符合NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012标准或军事要求和/或经过NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012标准或军事要求认证。

10.如权利要求1所述的多层手套，其中所述网状粘合层是耐火的。

11.一种用于形成柔韧的、无缝的、耐火的多层手套的方法，包括：

将热活化的、手套形状的第一网状粘合层放置在无缝的、编织的、耐火内衬上；

将防水层放置在所述第一网状粘合层上；

将第二网状粘合层放置在所述防水层上；

将护套放置在所述第二网状粘合层上；以及

使所述第一网状粘合层和所述第二网状粘合层熔化，从而将所述内衬粘接至所述防水层并将所述防水层粘接至所述护套。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述内衬包括耐切割纱线。

13.如权利要求11所述的方法，所述内衬具有毛圈环表面。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述防水层选自透气的膨体聚四氟乙烯膜或聚氨酯膜。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述手套符合NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012标准或军事要求和/或经过NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012标准或军事要求认证符合。