CN106572713A - 具有皮肤友好的粘合剂周边的无带式面罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面罩，所述面罩能够使用坚固的、可靠的、皮肤友好的粘合剂可靠地固定至佩戴者的面部，从而避免了至佩戴者耳朵的带或其它连接的需要。所述面罩包括一个或多个接触片和设置在所述接触片之上或之内的过滤幅材。所述粘合剂设置在所述面部接触覆盖片和/或过滤幅材的周边周围，并且确保了当穿戴所述罩时在所述罩周边上的充分密封。

Description

具有皮肤友好的粘合剂周边的无带式面罩

背景技术

人们依靠呼吸器和面罩(统称为“罩”)来避免吸入某些物质(例如有害气体、颗粒物、空气传播过敏原、病原生物体等)、避免呼出某些物质(例如携带细菌的液滴)或两者。罩的主体通常贴合在罩佩戴者的嘴和鼻子上。因此，当使用者呼气或吸气时，空气穿过罩的主体，其中然后罩的部件用于从呼出的空气或吸入的空气中过滤特定物质。出于非职业目的使用罩在发展中国家变得特别普遍和关键，因为这些区域和其它区域中的快速工业化产生频繁的显著影响和损害日常生活的重烟雾和其它空气传播污染物。

罩的性能部分地取决于罩和使用者面部之间的贴合。如果罩由非柔性材料制成，则它可能不易于适形面部的一些复杂轮廓。因此，可采用柔性材料，例如在罩的周边以帮助提供更好的贴合性。与帮助将罩的主体朝向使用者的面部牵拉的带结合，柔性材料可帮助促进罩的主体和面部之间的垫圈样的密封。除固定带之外的特征在于柔性密封材料的罩在美国专利5,724,964(Brunson等人)和8,381,727(Matich)中有所例示。然而，这种罩需要更多参与的双手穿戴程序，并且对于日常非职业使用来说可能是过分昂贵的。此外，所产生的密封在使用和移除过程中可能是痛苦的或至少不舒服的，从而使得对于使用者，反复佩戴罩是不愉快的。

一些罩是一次性而不是可重复使用的。这种罩可由柔性，通常非织造材料制成，并且通常可使用一天左右。通常，这样的罩依赖于罩主体的形状以及附接至呼吸器主体(并且围绕使用者的头部缠绕以帮助将呼吸器保持在适当位置)的带或条的使用，以帮助呼吸器适形使用者的面部。因此，柔性基底可以弯曲并且在一定程度上适形于使用者的鼻子和嘴周围的表面。然而，仍然可能出现间隙(通常在贴合在鼻子和嘴上和/或周围的罩的主体周边处)，使得呼出或吸入的空气穿过间隙而不是穿过罩的主过滤体。无论这种间隙是否在贴合后立即存在，罩的位置在使用过程中可偏移。穿过这些间隙而不是呼吸器的主体的吸入空气可能导致空气中的颗粒或其它组分直接进入使用者的肺部。重要的是要注意，即使在第一次穿戴时在使用者的面部和罩之间存在合理的紧密贴合，在使用过程中罩可随后移动(例如，由于使用者说话或咳嗽)，从而产生可能导致上述问题的开口。

已经尝试通过在罩周边的一部分上使用皮肤接触粘合剂来解决罩和佩戴者面部之间的间隙。通常，这些罩可以在不使用带或条的情况下被固定，并且在下文中被称为“无带”罩。例如，美国专利7,017,577(Matich)的特征在于具有设置在呼吸器周边的皮肤不友好或皮肤友好粘合剂的呼吸器，该粘合剂粘结至佩戴者的皮肤以产生可靠密封。粘合剂被描述为优选皮肤不友好的，因为当从佩戴者的面部牵拉粘合剂时，粘合剂与皮肤细胞积极地粘结到一定程度并且足以从面部的最外层皮肤移除。

又如，美国专利7,152,601(Barakat等人)的特征在于包括一个或多个凸缘的粘结性固定的面罩。在据称重要的方面，凸缘的部分提供铰链效应以允许面部移动。使用水凝胶粘合剂将凸缘固定至佩戴者的面部，该水凝胶粘合剂可以是基本上水不溶性的压敏粘合剂，包含形成三维基质并且特征在于小于10重量％的水性胶体颗粒的聚合物。带凸缘的面罩包括包含非织造材料或纺织材料的片的过滤器层，其中具有高蒸气和空气渗透性的材料被描述为优选的。

另一个示例可见于美国专利8,513,323(Zhou等人)，该专利涉及用于将呼吸器固定至佩戴者面部的有机硅粘合剂膜。需要含有高粘性有机硅和无粘性材料的共混物的有机硅底漆涂层来将有机硅粘合剂充分粘结至呼吸器周边。其它粘结性固定的罩可见于例如美国公布2008/0110469(Weinberg)，该公布的特征在于罩周边上的基于丙烯酸酯的压敏胶带的带材；美国公布2014/0026897(Saroch等人)和国际公布WO2006/075947(Johansson等人)。

发明内容

尽管无数次尝试提供有效地过滤呼出和吸入空气的可粘结性固定的罩，但仍然需要提供一种高度有效的罩，该罩可容易地由非熟练的人穿戴和固定，同时围绕罩周边保持相对舒适的贴合和足够的密封以防止泄漏。值得注意的是，关于粘结性固定的面罩的问题包括：1)对皮肤的粘合不足，特别是在反复使用的情况下；2)移除时的皮肤损伤或不适；3)在罩周边处的不充分的泄漏保护；4)限制可处置性和广泛分布的巨大成本；5)罩制造或储存过程中的过滤效率损失。

本公开提供了一种面罩，该面罩可使用坚固的、可靠的、皮肤友好的粘合剂可靠地固定至佩戴者的面部，从而避免了至佩戴者耳朵的带或其它连接的需要。面罩包括一个或多个接触片和布置在接触片之上或之内的过滤幅材。粘合剂设置在面部接触覆盖片和/或过滤幅材的周边周围，并且确保了当穿戴罩时在罩周边上的充分密封。有利地，皮肤接触粘合剂可包括在温和的移除力情况下可平衡对皮肤的充分粘合的有机硅凝胶粘合剂以及重新定位的能力。本公开的面罩可有利地特征在于高性能、柔性驻极体作为过滤介质。接触片和过滤介质的柔性允许罩适形佩戴者的面部，从而消除了向罩添加预先确定的三维形状的需要。当与粘合剂密封件联接时，本公开的罩可以满足或超过普通呼吸器的贴合标准。

此外，本公开的面罩可以被提供和保护在与至少覆盖片共同延伸的防粘衬件上。在某些有利的实现方式中，防粘衬件包括具有结构化元件的纹理化表面。总而言之，本公开的面罩能够通用贴合、容易应用、佩戴舒适、在边缘完全密封以防止渗漏、美学上吸引人并且温和移除而无明显皮肤剥除。因此，面罩比已知的外科手术和个人罩提供了显着的改进。

本公开提供了具有高效过滤器介质(诸如驻极体材料，通常驻极体幅材)的面罩。具体地，驻极体在提高气溶胶过滤器的颗粒捕集能力方面是有效的。根据本公开，可以制备具有低吸入或呼出压力阻力的高效罩以提供良好的保护和舒适性的功能。通常，本公开的过滤介质在6.9厘米/秒的面速度下测得品质因子(QF)值为0.5(mm H₂O)^-1或更大。品质因子(QF)可通过以下方程式计算：

QF＝-ln(％Pen/100)/ΔP，

QF通常取决于使用标准测试用气溶胶(诸如邻苯二酸二辛酯(DOP)或盐(NaCl))对过滤器幅材的气溶胶渗透率的测量和整个过滤器幅材上的压降(ΔP)的测量，该气溶胶渗透率通常以气溶胶渗透穿过过滤器幅材的百分比(％Pen)表示。较高的QF值表明过滤性能较好，而减小的QF值与过滤性能降低密切相关。

在外科手术室或其它医疗检查室中，过滤器幅材的高效率是特别有利的，因为医生和患者均可免受医生的吸入和呼出。

在第一方面，本公开提供了一种无带式面罩，该无带式面罩包括罩主体，该罩主体包括外表面和面向皮肤的内表面。主体包括限定罩周边的接触片、布置在接触片的至少一部分上的过滤介质；以及设置在罩主体的内表面的一部分上的皮肤接触压敏粘合剂。粘合剂包括辐射固化的有机硅粘合剂和含有聚(二甲基硅氧烷)的有机硅粘合剂中的至少一种。

在另一个方面，本公开提供了一种无带式面罩，该无带式面罩包括罩主体，该罩主体包括外表面和面向皮肤的内表面。主体包括限定罩周边的接触片、布置在接触片的至少一部分上的过滤幅材、联接至罩主体的内表面的皮肤接触压敏粘合剂。载体膜与至少皮肤接触粘合剂共同延伸，载体膜包括包含多个结构化表面元件的聚合物膜。

在另一个方面，本公开提供了一种无带式面罩，该无带式面罩包括罩主体，该罩主体包括外表面和面向皮肤的内表面。主体包括限定罩周边的接触片、布置在接触片的至少一部分上的过滤介质；以及；联接至罩主体的内表面的一部分的皮肤接触压敏粘合剂。粘合剂具有根据皮肤粘合力测试的不大于200克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力、根据反复粘合力测试的第六次反复施加后至少60％的反复皮肤粘合力、以及根据皮肤移除测试的不大于30％的角质移除水平。

术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素组，但不排除任何其它步骤或要素或者步骤或要素组。所谓“由......组成”是指包括并且限于短语“由......组成”随后的内容。因此，短语“由......组成”指示列出的要素是所需的或强制性的，并且不可存在其它要素。所谓“基本上由......组成”是指包括在该短语之后所列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其它要素。因此，短语“基本上由......组成”指示所列要素是所需的或强制性的，但其它要素是任选的并且可存在或可不存在，取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。

词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本公开的实施方案。然而，在相同或其它情况下，其它实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的，并且并不旨在将其它实施方案排除在本公开的范围之外。

在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”和“所述”并非仅旨在指单一实体，而是包括一般类别，其具体示例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”和“所述”与术语“至少一个(种)”互换使用。后接列表的短语“......中的至少一个(种)”和“包含......中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。

如本文所用，术语“或”一般按其通常的意义使用，包括“和/或”，除非该内容清楚地指出并非如此。

术语“和/或”意指所列要素的一个或全部，或者所列要素的任何两个或更多个的组合。

另外，本文所有数值假定通过术语“约”修饰，并且优选地通过术语“精确地”修饰。如本文所用，关于测得的量，术语“约”指测得的量中如进行测量并一定程度地小心的技术人员将预期的与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。

另外，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。

如本文所用，作为对特性或属性的修饰语，除非另外具体地定义，否则术语“大致”意指该特性或属性将能容易被普通技术人员识别，而不需要绝对精确或完美匹配(例如，对于可计量特性，在+/-20％内)。除非另外具体地定义，否则术语“基本上”意指高逼近程度(例如，在可定量特性的+/-10％内)，但同样不需要绝对精确或完美匹配。术语诸如相同、相等、均匀、恒定、严格等应当理解成是在普通公差内，或在适用于特定情况的测量误差内，而非需要绝对精确或完全匹配。

术语“聚二有机硅氧烷”是指下式的二价链段：

其中每个R¹独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基；每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基或它们的组合；并且下标n独立地为0至1500通常20至1500的整数。

本公开的上述概述并非旨在描述本公开的每个公开实施方案或每种实现方式。以下描述更为具体地举例说明了示例性实施方案。在本申请的全文的若干处，通过示例列表提供了指导，这些示例可以各种组合使用。在每种情况下，所引用的列表都只用作代表性的组，并且不应理解为排它性列表。

附图说明

图1是根据本公开的实现方式的从罩的外表面看的罩的前平面图；

图2是从罩的内表面看的图1的罩的后平面图；

图3是图1和图2的罩的侧剖面图。

图4是图1和图2的罩的侧剖面图。

图5是固定至使用者的面部的图1和图2的罩的图示。

图6是提供在可分离的载体膜卷上的本公开的多个罩的图示。

图7是比较面罩的过滤器性能的一个方面的图形表示。

图8是另一个比较面罩的过滤器性能的一个方面的图形表示。

描绘的实施方案中的层仅是为了进行示意性的说明，并且并非旨在限定任何部件的厚度(相对厚度或其它方式的)或位置。虽然上述附图示出了本公开的若干实施方案，但正如说明书中所指出的，还可以想到其它的实施方案。在所有情况下，本公开示例性而非限制性地呈现本发明。应当理解，本领域的技术人员可以设计出大量其它修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案均落在本发明的范围之内并符合本发明原理的实质。

具体实施方式

根据本公开原理的面罩10的一个实施方案在图1-3中示出。作为基准点，图1示出从面罩10面向外的一侧观察时的变平形式(即，在被紧扣至使用者面部之前)的面罩10，而图2反映面罩10的面向内或面向佩戴者的一侧。面罩10包括可选的外覆盖片12、过滤幅材14和内接触片16。面罩10的这些部件和其它可选部件在下面更详细描述。第一覆盖片12限定外表面40(图1)，并且接触片16限定内表面42(图2)。如名称所述，在使用面罩10过程中，内表面42紧贴佩戴者面部放置。一旦被紧固至使用者，过滤幅材14被配置成用于过滤流至使用者的气流和从使用者流出的气流。相对于过滤幅材14的“过滤”是指从面罩佩戴者中分离或移除一部分以固体形式或液体形式的可呼出“微粒”或面罩佩戴者遇到的一部分可吸入“微粒”。过滤幅材14通常能够实现下述中的至少一种：提供向佩戴者输送或来自佩戴者的病原体微生物的屏障、捕集颗粒(包括空气传播污染物微颗粒)、捕集过敏员(例如，花粉)、捕集或掩盖气味、捕集液体或提供液体屏障、移除冷空气(即，提供绝热性)、或减少病毒或细菌污染。

所示的面罩10包括矩形形状。面罩10可另选地具有任何其它形状，诸如圆形、椭圆形、正方形或三角形。然而，在某些情况下，矩形形状可确保罩与各种面部几何形状的充分适形性。面罩10的周边P可视为由下边缘20、上边缘22以及相对的第一侧边缘21和第二侧边缘23大致限定。面罩10的细长形状限定了横向T和纵向L。横向T与下边缘20和上边缘22在侧边缘21和23之间的共同延伸方向相称。纵向L垂直于横向T。

面罩可由单层材料或多层的复合材料形成。在多层的情况下，层通常以并置或表面至表面的关系定位，并且层的全部或一部分可以结合至相邻层。复合材料的多个层可以通过各种方法接合以形成多层层压体，这些方法包括但不限于超声波焊接、热粘结(例如热点粘结)、粘合剂粘结、层压、缝合粘结、熔化粘结、针刺以及水力缠结。在所示实施方案中，面罩包括粘结至过滤幅材14的内接触片16和外覆盖片12。外覆盖片12形成背向使用者的表面，一个或多个过滤幅材14设置在外覆盖片12的至少中心部分的面向使用者面部的一侧上，并且内覆盖片16粘结在过滤幅材部分14上方以用于直接接触使用者的面部。在这种实施方案中，内接触片16用作紧贴佩戴者面部的柔软的内罩层。虽然为了清楚描述片12和16而使用内和外，但是外覆盖片12、过滤幅材14和内接触片16可以任何构造布置。在所示实施方案中，内接触片16设置在过滤幅材14上，这样使得过滤幅材14插置在外覆盖片12和内接触片16之间(即，内接触片16间接地粘结至外覆盖片12，其间具有过滤幅材14)。在一些实施方案中，内接触片16和/或过滤幅材14可以设置在外覆盖片12的两侧上。在一些实施方案中，过滤幅材14和内接触片16可在外覆盖片12的相对侧上。

在图3的剖面中最佳地示出的实施方案中，内接触片16在横向T上的长度与过滤幅材14的长度大约相同，内覆盖片16和过滤幅材14的边缘均平坦地粘结至外覆盖片12(即，它们的端部不存在被折叠的情况)。在一些实施方案中，内接触片16在横向T上长于过滤幅材14。在这些实施方案中的一些中，可将第二幅材部分的纵向边缘折叠在过滤幅材部分的纵向边缘周围，然后将它们粘结至外覆盖片12。在其它实施方案中，内接触片16在横向T上的长度与过滤幅材14的长度大约相同，并且将内覆盖片16和过滤幅材14的纵向边缘均反向折叠在其自身上，然后将它们粘结至外覆盖片12。

过滤幅材14可更清晰地见于图3和图4所示的剖面中。在典型的实施方案中，过滤器幅材14可与片12、16中的一个或两个共同延伸。在其它实施方案中，过滤器幅材14可以设置在罩10的中心区域25中，使得当佩戴罩10时，它紧邻佩戴者的鼻子和嘴。在这种实施方案中，外覆盖片12的至少中心部分25包括与过滤幅材14的粘结。尽管示出了一个过滤幅材14，但在一些实施方案中，本文所公开的面罩可包括多个(例如，2个、3个、或更多个)过滤幅材或粘结至一个或多个覆盖片。当佩戴面罩时，过滤幅材14可位于罩的面向佩戴者一侧或者罩的面向外一侧上。当存在多于一个过滤幅材时，它们可以任何顺序布置。例如，两个过滤幅材14可彼此邻近地位于外覆盖片12的任一侧上，或者两个过滤幅材14可位于外覆盖片12的相对侧上。

在图1-4所示的实施方案中，罩的这些层包括多个褶皱18，这样使得当面罩围绕人的面部放置时，罩14可以在一定程度上拉伸。在某些实现方式中，拉伸可增加表面积，以便降低罩10层上的压降。这也可适用于具有多于一个褶皱(例如，2个、3个、或更多个褶皱)的过滤幅材14，以便允许拉伸面罩。褶皱可以任何可用的构造设置，例如，单个褶皱可沿罩的横向中心线设置。如果使用两个褶皱，则可将它们对称地或非对称地设置在面罩上。如图所示，罩10包括在横向上从侧边缘21至侧边缘23延伸的三个褶皱18。褶皱18比上边缘20和下边缘22中的任一个更靠近罩10的横向中心线聚集。尽管褶皱18是位于面罩10的横向T上，但纵向L上的褶皱也可以是可用的。褶皱18的折叠部可至少部分地粘结至覆盖片(如图4所示)，或者褶皱的折叠部可为非粘结的。

褶皱18的尺寸“d1”和褶皱之间的距离“d2”可根据普通使用者的面部和尺寸的所需贴合进行调整。例如，“d2”可以在约0(即，褶皱可定位成彼此相邻的)和约7.6cm(3英寸)之间变化，并且“d1”可以在约1.27cm(0.5英寸)和约5.7cm(2.25英寸)之间变化。例如，对于在横向上接近中心部分25的长度为大于14cm的面罩而言，可能有利的是具有较大的距离“d1”和“d2”。

尽管图4所示的褶皱为单个褶皱，但也可将双褶皱或其它多个褶皱以上述构造中的任何一者用于本文所公开的面罩中。例如，第一组双褶皱可位于纵向中心线和第一侧向端部之间，并且第二组双褶皱可位于纵向中心线和第二侧向端部之间。

在一些实施方案中，该一个或多个褶皱为例如通过下述方式制备的平坦褶皱：将过滤幅材(和任选地覆盖片中的一个或两个)在其自身上反向折叠第一次并且随后在其自身上反向折叠第二次，如图4所示。对于双褶皱，这个折叠图案通常按相同的折叠方向重复两次。对于多个褶皱，这个折叠图案通常重复多次。双褶皱或多个褶皱可以根据需要是重叠的褶皱或平行的褶皱。

在一些实施方案中，内接触片16是非褶皱的，而过滤幅材14和/或外覆盖片12是褶皱的。在目前优选的实施方案中，外覆盖片12、过滤幅材14和内接触片16的全部三个可以是褶皱的。在图4中示出的实施方案中，过滤幅材12和片12、16褶皱在一起。在其它实施方案中，过滤幅材14和片12、16可以是分开成褶皱的并且随后定位在彼此的上面且褶皱为根据需要对准或非对准的。在褶皱的实施方案中，过滤幅材和/或内覆盖片可在呈它们褶皱构造的同时与面罩的外覆盖片共同延伸。

无论面罩中是否存在褶皱或多个层，面罩10通常在其未被佩戴时具有平坦(即，平面)形状。在其中面罩具有多个层的实施方案中，术语“平坦”是指多个层基本上平行于(即，距平行10度、7.5度、或5度以内)由内接触片16限定的平面。术语“平坦的”还指的是本文公开的面罩通常不具有迫使面罩作为整体处于弯曲或持久弯曲或折叠状态的装置(例如，密封件、接缝或粘结件)。本公开的面罩通常在中心部分中不具有密封件或接缝，所述密封件或接缝通过促使面罩处于弯曲或永久性弯曲或折叠的状态而在第一侧向端部和第二侧向端部之间限定内部空间。面罩的基本平坦或平面的形状允许对本文所公开面罩进行容易连续的幅材制造、压实堆叠、便利分配以及更容易穿戴。

根据本公开的面罩还可任选地包括设置在面罩的顶部边缘或底部边缘中的至少一者上的细长延展性构件。延展性构件可设置在面罩中背向佩戴者的外表面(位于弹性非织造片的中心部分内)上，或者在多层构造中，可位于任何层之间。延展性构件可用于例如提供在佩戴者的鼻子、脸颊或下巴上方的更好贴合。如图1所示，延展性构件50延伸靠近上边缘20的罩的横向长度的部分。延展性构件50在某些情况下可以挤压佩戴者鼻梁的一部分，从而增强面罩10的感知贴合。示例性合适的延展性构件包括金属线或铝带，虽然也可使用可变形的聚合物材料。

密封粘合剂层30设置在皮肤面向内表面42的至少一部分上，并可为连续的、不连续的、图案涂布的、熔喷的或它们的组合。通常，密封粘合剂层30不与内表面共同延伸。密封粘合剂层30至少部分地限定罩10的内部周边。在目前优选的情况下，粘合剂层30是沿内表面42的周边的大部分(即，至少95％)设置的连续层，这样使得可在面罩10和佩戴者的面部之间形成连续或至少基本上连续的密封。在特别有利的实现方式中，粘合剂层30围绕罩的内基底层的整个周边延伸，从而确保罩和佩戴者面部之间的有效密封。在其它实施方案中，粘合剂层30可包括一系列不连续片段或例如双面胶带。这些片段可并列设置于内接触片16上，或可以重叠的方式设置。在其它实施方案中，粘合剂层30包括设置在围绕罩10周边的框架中的片段，其中接近佩戴者呼吸道的罩10的部分保持为未覆盖的(即，没有粘合剂设置在其上)。

密封粘合剂层30包括皮肤接触粘合剂32和任选地设置在罩的内表面42和皮肤接触粘合剂32之间的中间粘合剂34。皮肤接触粘合剂32可包括任何数量的粘合剂材料，但是优选地是皮肤友好的压敏粘合剂，该压敏粘合剂具有足够高的皮肤粘附力，但需要相对低至中度的皮肤细胞粘附。这导致在移除时对罩佩戴者的面部产生很少的皮肤创伤或损伤或没有皮肤创伤或损伤。然而，对诸如人皮肤的生物基底的剥离粘合力已知是高度可变的。皮肤类型、在身体上的位置以及其他因素可影响结果。通常，对皮肤的剥离粘合力的平均值具有较大的标准偏差。在一些实施方案中，皮肤接触粘合剂32显示对人皮肤的平均剥离粘合力可小于300gm/2.54cm，在一些实施方案中小于200gm/2.54cm。在目前优选的实现方式中，皮肤接触粘合剂32显示对人皮肤的平均剥离粘合力可小于150gm/2.54cm。不希望受理论束缚，展现出小于50gm/2.54的平均剥离粘合力的粘合剂不能在罩10周边形成牢固的密封。

在某些实施方案中，皮肤接触粘合剂32包括压敏粘合剂(“PSA”)。可用于本公开的PSA的示例包括基于橡胶的粘合剂(例如增粘天然橡胶、合成橡胶和苯乙烯嵌段共聚物)、(甲基)丙烯酸类(即(甲基)丙烯酸酯)、聚(α-烯烃)、聚氨酯和有机硅。用于粘合剂层30的其它合适的皮肤接触粘合剂包括通常可见于美国专利7,152,601(Barakat等人)、美国专利5,618,281(Betrabet等人)、美国专利5,658,270(Lichstein)的那些。其它可用的压敏粘合剂在国际公布WO 2011/057175(Holm等人)中有所描述。如美国专利4,310,509(Berglund等人)和4,323,557(Rosso)中所述，也设想了在粘合剂中含有药剂或抗微生物剂。

一种熟知的鉴定PSA的方式为Dahlquist标准。如Handbook of PSA Technology(PSA技术手册),Donatas Satas(编辑)，第2版，第172页，Van Nostrand Reinhold,NewYork,NY，1989中所描述，该标准将PSA定义为具有大于1×10-⁶厘米²/达因的1秒蠕变柔量的粘合剂。另选地，由于模量大致为蠕变柔量的倒数，所以PSA可定义为杨氏模量小于1×10⁶达因/厘米²的粘合剂。用于鉴定PSA的另一熟知的方式是，如由压敏胶带委员会(PressureSensitive Tape Council)(1996年)提供的用于压敏胶带工业中的术语表(Glossary of Terms Used in the Pressure Sensitive Tape Industry)中描述的，其在室温下拥有积极持久粘度并且只需指头和手的压力接触便牢固地粘附至各种相异表面，且可从平滑表面移除而不留下残留物。合适的PSA的另一合适定义是，其所具有的室温储能模量优选地处在如下点(在25℃下的模量与频率的曲线图上标绘出)所限定的区域内：在约0.1弧度/秒(0.017Hz)的频率下，从大约2×10⁵至4×10⁵达因/厘米²的模量范围；以及在约100弧度/秒(17Hz)的频率下，从大约2×10⁶至8×10⁶达因/厘米²的模量范围(例如参见Handbook of PSA Technology(PSA技术手册)，Donatas Satas(编辑)，第2版，Van Nostrand Rheinhold,New York，1989的第173页中的图8-16)。可使用鉴定PSA的这些方法中的任何一种来鉴定用于本公开的方法中的合适的PSA。

在目前优选的情况下，皮肤接触粘合剂32包括包含辐射(例如，电子束或γ辐射)固化的有机硅粘合剂的这样一种粘合剂，该有机硅粘合剂包含交联的聚二有机硅氧烷材料。本公开的优选对皮肤温和的粘合剂可如下制备：将一种或多种聚二有机硅氧烷材料(例如有机硅油或流体)任选地与适当的增粘树脂进行组合，涂布所得组合，并使用电子束(E-beam)或γ照射进行固化。辐射固化的有机硅凝胶粘合剂的更多细节和组分可见于美国专利8,541,481(Determan等人)和美国公布2011/0206923(Liu等人)和2011/0206924(Liu等人)以及国际公布WO 2013/025955(Liu等人)、WO 2014/039414(Liu等人)和WO 2014/093093(Liu等人)。

在一些实施方案中，聚二甲基硅氧烷选自由以下组成的组：一种或多种硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、一种或多种非官能化聚二甲基硅氧烷以及它们的组合。在一些实施方案中，聚二甲基硅氧烷由一种或多种非官能化聚二甲基硅氧烷组成。一般来讲，如果包含，可使用任何已知的增粘树脂，例如，在一些实施方案中，可使用硅酸盐增粘树脂。在一些示例性粘合剂组合物中，可使用多种硅酸盐增粘树脂以实现期望的性能。硅酸盐增粘树脂可影响所得PSA组合物的物理特性。例如，随着硅酸盐增粘树脂含量的增加，粘合剂组合物自玻璃态向橡胶态转变的温度逐渐升高。在一些示例性PSA组合物中，可使用多种硅酸盐增粘树脂以实现期望的性能。合适的硅酸盐增粘树脂包括由以下结构单元构成的那些树脂：M(即，单价R′₃SiO_1/2单元)、D(即，二价R′₂SiO_2/2单元)、T(即，三价R′SiO_3/2单元)和Q(即，四价SiO_4/2单元)以及它们的组合。典型的示例性硅酸盐树脂包括MQ硅酸盐增粘树脂、MQD硅酸盐增粘树脂和MQT硅酸盐增粘树脂。这些硅酸盐增粘树脂的数均分子量通常在100至50,000的范围内、或者500至15,000的范围内，并且通常具有甲基R′基团。合适的硅酸盐增粘树脂可从诸如以下来源商购获得：道康宁(Dow Corning)(例如DC 2-7066)、迈图高新材料集团(Momentive Performance Materials)(例如SR545和SR1000)和威凯化学品公司AG(WackerChemie AG)(例如BELSIL TMS-803)。

在一些实施方案中，皮肤接触粘合剂32可通过暴露于电子束照射而固化。在一些实施方案中，皮肤接触粘合剂32可通过暴露于γ照射而固化。在一些实施方案中，可使用电子束固化和γ射线固化的组合。例如，在一些实施方案中，涂层可通过暴露于电子束照射而部分固化，从而产生交联的凝胶粘合剂。

各种用于电子束固化和γ射线固化的工序是为人们所熟知的。固化取决于所用的具体设备，并且本领域的技术人员可为具体设备、几何形状和线速度以及其它为人们所熟知的工艺参数定义剂量校正模型。

在流变学上，基于聚二有机硅氧烷的凝胶粘合剂在建立粘结和断开粘结的时标表现出几乎相同的储能模量，导致需要中等的力就能通过剥离使粘合剂脱粘。此外，当联接至皮肤时，这些粘合剂展现出低至中等的粘附建立，如通过随时间实质上不改变的粘附水平所证明的。这些特征有助于在移除时对皮肤的创伤极少或没有。另外，交联凝胶的弹性性质防止粘合剂在粘附皮肤过程中在毛发周围流动，另外减少了在移除过程中产生疼痛的情况。

一般来讲，也可包含任何已知的可用于配制粘合剂的添加剂。例如，可加入染料或颜料作为着色剂；可加入导电和/或导热性化合物，以使得粘合剂导电和/或导热、或者抗静电；可加入抗氧化剂和抑菌剂；并且可加入紫外线稳定剂和紫外线吸收剂诸如受阻胺光稳定剂(HALS)来稳定PSA以防止紫外线降解，并阻挡某些紫外线波长穿过制品。其它添加剂包括粘合促进剂、填料、粘性增强剂、玻璃或陶瓷微泡、膨胀和未膨胀的聚合物微球、发泡剂、聚合物以及其它性能改性剂，诸如粘土、阻燃剂和增容剂。

在其它实施方案中，皮肤接触粘合剂32可以是含有PSA的聚二有机硅氧烷-聚酰胺，它可以或可以不是辐射固化的。如本文所用，含有PSA的聚二有机硅氧烷-聚酰胺是包含一种或多种聚二有机硅氧烷-聚酰胺的PSA。在一些实施方案中，聚二有机硅氧烷-聚酰胺可以是弹性体的。在某些实施方案中，聚二有机硅氧烷-聚酰胺可以是热塑性弹性体。例如，聚二有机硅氧烷-聚酰胺可以是聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺嵌段共聚物。

聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺嵌段共聚物可以是线性或支链的。本文所用的术语“支链”用以指具有连接三个或更多个链段的枝点的聚合物链。支链的聚合物的示例包括这样的长链，其具有非经常的和通常较短的分支，所述分支包含与主链(名义上称为支链的聚合物)相同的重复单元。支链的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺嵌段共聚物可任选形成交联网络。

基于聚二有机硅氧烷-聚酰胺和硅酸盐增粘树脂的合并重量，聚二有机硅氧烷-聚酰胺PSA组合物通常含有20至80重量％的聚二有机硅氧烷-聚酰胺和20至80重量％的硅酸盐增粘树脂。例如，粘结剂组合物可含有30至70重量％的聚二有机硅氧烷-聚酰胺和30至70重量％的硅酸盐增粘树脂、35至65重量％的聚二有机硅氧烷-聚酰胺和35至65重量％的硅酸盐增粘树脂、40至60重量％的聚二有机硅氧烷-聚酰胺和40至60重量％的硅酸盐增粘树脂或45至55重量％的聚二有机硅氧烷-聚酰胺和45至55重量％的硅酸盐增粘树脂。PSA组合物可以是无溶剂的，或者可含有溶剂。合适的溶剂包括但不限于甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、脂族烃(例如烷烃，诸如己烷)或它们的混合物。

聚二有机硅氧烷-聚酰胺PSA(特别是聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺)组合物的进一步细节和组分可见于美国专利8,431,671(Sherman等人)。其它可商购获得的有机硅凝胶粘合剂体系的示例包括以如下商品名出售的产品：道康宁MG 7-9850、WACKER 2130、BLUESTAR4317和BLUESTAR 4320以及NUSIL 6345和NUSIL 6350。

合适的PSA的其它示例包括掺入有机硅-聚氨酯共聚物(SPU)的那些，诸如聚二有机硅氧烷-聚脲共聚物、聚二有机硅氧烷-聚脲嵌段共聚物及它们的共混物。示例性的基于SPU的粘合剂在美国专利7,807,268(Zhou等人)、7,371,464(Sherman等人)和5,461,134(Leir等人)中有所描述。可用于本公开的构造和方法中的SPU通常包括包含有机硅嵌段和衍生自多官能异氰酸酯的第二嵌段的嵌段共聚物，其中术语有机硅-聚脲通常与有机硅-聚氨酯互换使用。这类潜在的可行的PSA包括聚二有机硅氧烷-聚脲共聚物、稀释剂和硅酸盐增粘树脂。

另选地，皮肤接触粘合剂32可包括水性胶体粘合剂组合物，诸如美国专利4,952,618(Olsen)下的基于聚异丁烯的组合物。

如从罩10的内表面42测量的粘合剂层30的厚度没有特别限制。在一些实施方案中，厚度将为至少50微米，并且在一些实施方案中，至少为100微米。在一些实施方案中，厚度将不大于400微米，并且在一些实施方案中不大于200微米。

如从周边P测量的粘合剂层的宽度W也没有特别限制。在一些实施方案中，粘合剂的宽度将为至少6mm，并且在一些实施方案中，至少13mm，在一些实施方案中26mm。在一些实施方案中，厚度将不大于10mm，在一些实施方案中不大于20mm，并且在其它实施方案中不大于30mm。本领域技术人员将理解，密封粘合剂的宽度和厚度将对罩10周边处的期望密封的功效具有影响。

皮肤接触粘合剂32可以粘结或以其它方式直接联接至面罩10的内表面材料(例如过滤幅材14或内接触片16)。在一些实施方案中，皮肤接触粘合剂32直接粘结至面罩10的最内层(在所示实施方案中，内接触片16)，而没有任何中间层。在其它实现方式中，皮肤接触粘合剂32在中间粘合剂层34上方延伸(参见图3)。非皮肤接触中间粘合剂层34可增强或辅助皮肤接触粘合剂32和罩10的内层材料之间的粘结。中间粘合剂34和皮肤接触粘合剂32可直接接合(即，表面至表面接触)，或者可以由支撑片36分开，诸如呈双面胶带形式。例如，双面胶带的一侧可暴露并且固定至罩10的周边。涂布有皮肤友好的皮肤接触粘合剂32的双面胶带的另一侧仅在罩使用过程中暴露，如下面详细讨论的。

在一个示例性实现方式中，中间粘合剂34包括丙烯酸共聚物PSA。这些PSA是本领域已知的，并且可包含大部分的橡胶单体(诸如，例如，丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸丁酯)以及少量的极性单体(诸如，例如，丙烯酸或丙烯酰胺)。这些PSA与极性添加剂的共混物也为可用的。关于层压或粘结至丙烯酸共聚物PSA的有机硅凝胶粘合剂的构造的进一步细节可见于美国专利公布2010/0267302(Kantner)。在其它实现方式中，中间粘合剂层34是压敏的并且可包括基于橡胶的粘合剂(例如增粘天然橡胶、合成橡胶和苯乙烯嵌段共聚物)、(甲基)丙烯酸类(即(甲基)丙烯酸酯)、聚(α-烯烃)、聚氨酯以及有机硅。在一些实现方式中，皮肤接触粘合剂32和中间粘合剂34包括相同的PSA。在一些实现方式中，皮肤接触粘合剂32和中间粘合剂34都是包含交联的聚二有机硅氧烷材料的辐射固化的有机硅粘合剂。

当密封粘合剂层30作为胶带提供时，相应的PSA通常使用本领域已知的方法提供在薄的柔性支撑层36的相对表面上。示例性支撑层36在图4中示出并且设置在皮肤接触粘合剂32和中间粘合剂34之间。可用的支撑层包括背衬材料，诸如聚合物膜、非织造纤维幅材、织造纤维幅材、针织品、泡沫、膜等。还目前优选但不要求的是，支撑层36对穿过使用者皮肤释放的湿气是至少部分可渗透的。例如，可优选的是支撑层36具有约500g/m2/24小时的湿气透过率。在一些情况中，可通过在支撑片上提供多个开口而获得和/或增加渗透性。开口是织造、针织和非织造背衬材料中所固有的，并可通过使用机械、热或光能方式产生孔隙或穿孔而提供于膜背衬中。合适的聚合物膜的非限制性示例包括聚氨酯、聚醚聚酯、聚醚酰胺、聚苯乙烯以及聚烯烃。可能合适的背衬材料的市售示例可包括以商品名Arnetel(帝斯曼(DSM)公司)、TEGADERM(3M公司)、BIOSITE(强生(Johnson&Johnson)公司)、OPSITE(施乐辉(Smith&Nephew))以及COBAN(3M公司)销售的薄聚合物膜背衬。粘合剂32、34可以或可以不与支撑层36共同延伸。

双面胶带形式的示例性的对皮肤温和的有机硅粘合剂包括Medical SpecialtiesMSX-6931B，可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)。用于粘合层30的胶带状的另一示例性构造包括在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)背衬的一个主表面上的丙烯酸PSA。包含交联的聚二有机硅氧烷材料的辐射固化的有机硅凝胶设置在与丙烯酸PSA相对的PET背衬的第二主表面上。将丙烯酸PSA固定至内接触片16(或在其它构造中的过滤幅材14)的表面，从而留下可用于附接至皮肤的有机硅凝胶粘合剂。

罩可任选地包括载体膜60以保护粘合剂层30以及过滤幅材14和接触片16，直至准备使用面罩10。载体60(当存在时)以可脱开的方式粘附至与内接触片16相对的密封粘合剂层30的至少一部分，从而将粘合剂层30的至少一部分夹在内表面42和载体60之间。

例如，由载体膜60限定的区域可以至少与罩周边P共同延伸，这样使得载体膜60覆盖内接触片16以及粘合剂层30的选定部分。载体膜60通常与罩10保持附接，直到使用者准备穿戴罩10为止。为了进一步有利于移除，载体膜60可包括延伸经过罩10的周边P的一个或多个拉袢62。

载体膜60可以是单片或者可以是连接的多个片。载体膜60可以包含罩10的片或卷形式(图6)接合，或者仅与罩10一起封装在包装内。例如，载体膜60的一个或多个边缘64、65、66、67可以接合至第二载体膜。可以在任何两个载体膜之间的边界处提供一系列穿孔或其它弱线，从而允许载体膜快速分离并且固定所需数量的面罩。多个面罩的连接或其它紧密布置可允许更容易的储存和分配。用于储存多个面罩的示例性构造可见于国际公布WO2014/007847、WO2014026037和WO2013/036769(全部属于Tsuei)。

在一个实施方案中并且如图1和图2所示，载体膜60是覆盖罩的内表面42(例如，整个内接触片16和密封粘合剂层30)并且延伸超过上边缘20和下边缘22以及侧边缘21、23的单片，从而形成四个拉袢62。这种构造允许在使用之前更容易地从密封粘合剂30剥离或移除载体膜60，以及在处理过程中对罩10进行结构支撑。在其它实施方案中，载体膜60覆盖少于整个内表面42，而且内接触片16的相当一部分仍未被粘合剂层30覆盖。如本文所用，相当一部分是内接触片的至少40％。其它实施方案的特征在于覆盖内接触片的50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％以及95％的载体膜60。

载体膜60可在面罩10的储存和运输过程中保持粘合剂层30、过滤幅材14和内接触片16清洁。此外，载体60可防止过滤幅材14的穿刺或其它局部破坏和改变，从而确保罩在穿戴时可正常工作。在使用中，从密封粘合剂30牵拉载体60以暴露粘合剂并且准备将罩10附接至使用者的面部。使用者还可以选择在使用之后将面罩10重新定位至载体60，从而允许存储面罩10以用于随后的佩戴。

合适在本发明中使用的载体膜可以由牛皮纸、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或任何这些材料的复合物制成。膜可涂布有防粘剂，诸如含氟化合物或氟代有机硅。例如，美国专利4,472,480描述了低表面能的全氟化合物衬垫。市售的经有机硅涂布的防粘纸的示例包括可得自耐恒公司(伊利诺斯州威洛布鲁克)(Loparex,Inc.(Willowbrook,IL))的POLY有机硅防粘纸，和可得自Rexam Release公司(伊利诺斯州贝德福德公园)(Rexam Release,Inc.(Bedford Park,IL))的其他有机硅防粘纸。粘合剂和载体的其它组合预期用于根据本公开的实施方案。本领域的技术人员将熟悉测试针对不同衬件的新型粘合剂或针对不同粘合剂的新型衬件的方法，以获得最终产品中所需的品质组合。与例如美国专利4,472,480的选择相关的考虑描述了与全氟聚醚防粘衬件的选择相关的考虑。

在目前优选的情况下，载体膜60包括具有从膜的主表面突出的一个或多个结构化表面元件的聚合物膜。例如，载体60可以包括如通常在WO2014/014504(Liu等人)中描述的结构化表面膜。有利地，在某些情况下，结构化膜不需要任何低表面能涂层来帮助将粘合剂层30与衬件分离，从而使制造过程容易。此外，当在水分、蒸气或其它流体存在下储存时，低表面能材料，特别是在涂层网络中未完全固化的那些材料可迁移至罩10的过滤部件，并且可以充当通常在其中使用的带电荷的驻极体上的溶剂，从而导致过滤器效率明显劣化。

在这种情况下，包括表面元件的载体膜60可具有高度和/或形状的组合。表面元件通常包括具有横向延伸部分的向外突出的柱，这可以减小粘合剂的接触面积，从而降低载体膜60上的粘合力。示例性柱设计在美国专利5,077,870(Melbye等人)、5,607,635(Melbye等人)、5,679,302(Miller等人)以及5,845,375(Bychinski等人)中有所公开。

柱表面可以与载体膜60成一体(即作为一个单元同时形成)。背衬上的直立柱可例如通过将热塑性材料馈送到连续移动的带有腔的模具表面上制成，这些腔具有柱的反转形状。热塑性材料可以在两个辊形成的辊隙或者在模具面和辊表面之间的辊隙之间穿过，其中至少一个辊具有腔。由辊隙提供的压力迫使树脂进入腔中。在一些实施方案中，可以利用真空装置来抽空腔，从而更容易填充腔。辊隙通常具有足够大的间隙，这样使得在腔上方形成连贯的背衬。在诸如通过剥离辊从模具表面剥除一体形成的背衬和直立的钩元件之前，模具表面和腔可以任选地由空气或水冷却。

其它合适的形状包括例如直立棱柱(例如，三角形棱柱、正方形棱柱或六边形棱柱)、规则的棱柱、截顶正四棱锥、柱、脊、凹槽或它们的组合。通常，凸起的特征件的高度在5至500微米、更通常50至100微米的范围内，虽然也可使用其它高度。具有不同程度的灵活性和复杂性的一些方法可用于控制套粘合剂接合头的形状。参见例如美国专利3,192,589(Pearson)；5,953,797(Provost等人)；6,132,660(Kampfer)；6,558,602(Melbye等人)以及6,708,378(Parellada等人)。其它可能合适的结构化表面元件和系统在美国公布2012/046424(Petersen)中有所描述。

现在转向覆盖片12和接触片16的构造，可用于本公开的片通常由柔软的柔性材料或允许根据本公开的罩容易地从容器分配的材料制成。此外，覆盖片12和接触片16中的一个或两个的弹性、柔性属性可以允许面罩10以不永久折皱或皱缩的方式折叠。

片12、16中的任何一个或两个任选地包括可提供在覆盖片的部分或整体上的小孔(未示出)。虽然任一或两个覆盖片可由通常具有一定程度的孔隙率的弹性非织造材料形成，但是可以有意地赋予任选的小孔，并且可具有在约0.5mm至约1.5mm范围内的直径。小孔可以是有用的，例如，用于增加面罩10的透气性、伸长率或舒适度中的至少一种。例如，如果在热和/或潮湿环境中佩戴罩10时，则小孔可以允许空气穿过以提高舒适度。在其它实施方案中，如果有害地影响佩戴者面部上的期望密封，则可以省略小孔。

片12、16可具有不同于白色的颜色或可具有多种颜色的图案。在其它实施方案中，外覆盖片12可被赋予图形。术语“图形”指的是在罩10上可见的任何设计、形状、图案或图片，并具体包括文字(例如，包括一个或多个字母数字符号)、包括一个或多个图片的图示图像以及它们的组合。例如，当佩戴者是儿童时，彩色图案和/或图形可为佩戴者提供乐趣。

片12、16中的任何一个或两个可以被配置成用于在一个或多个方向上拉伸。在一些实施方案中，覆盖和/或接触片在至少一个方向上具有至少5％(在一些实施方案中，至少10％、25％、40％、50％、75％或100％)且最高至约150％、200％、250％、300％、350％或500％的伸长率。以百分比拉伸的伸长率是[(延伸长度-初始长度)/初始长度]乘以100。例如，如果具有1cm初始长度的材料可被拉伸0.50cm(即延伸长度是1.50cm)，该材料可以说具有50％的伸长率。在一些实施方案中，片12、16中任一个或两个可在横向T和纵向L两者上拉伸。覆盖和/或接触片在横向T或纵向L方向中的至少一个上拉伸的能力通常将允许更充分地覆盖佩戴者的面部，并且在适应潜在使用者的各种尺寸的面部方面提供更大的灵活性。具体地说，水平和竖直拉伸通常将允许在面部上的更好贴合。

片12、16中的任何一个或两个还可以展现出从拉伸恢复。恢复指的是通过施加偏置力在拉伸材料后，所述偏置力终止时拉伸材料的收缩。例如，如果具有1.0cm的松弛、非偏置长度的材料通过拉伸至长度为1.5cm而伸长50％，并随后在释放拉伸力后收缩至1.1cm的长度，那么该材料将从其伸长长度恢复80％(0.4cm)。片12、16可具有例如至少25％、50％、60％、70％、75％或80％的恢复率。

各种材料可用于外覆盖片12和内接触片16。例如，在一些构造中，片12、16中的一个或两个是弹性非织造幅材。在一些实施方案中，弹性非织造幅材或其部分包括纺粘、熔喷、或水刺非织造物。术语“纺粘”指的是通过从喷丝头的多个细小通常圆形毛细管挤出作为细丝的熔融热塑性材料并接着被快速减小到纤维所形成的细径纤维，所述多个细小通常圆形毛细管具有挤出细丝的直径。纺粘纤维通常为连续的并且具有通常大于约7微米且更具体地在约10微米和约20微米之间的直径。术语“熔喷”指的是通过多个细小通常圆形冲模毛细管将作为熔融细线或细丝的熔融热塑性材料挤出为汇合高速通常是热的气体(例如，空气)流而形成的纤维，这使熔融热塑性材料的细丝变细以减小其直径，所述直径可以是微纤维直径。然后，熔喷纤维被高速气流携带并被沉积在收集面上，以形成随机分散的熔喷纤维幅材。熔喷纤维通常为可连续的或不连续的微纤维，并且具有通常小于10微米的直径。水刺法使用高度水射流撞击幅材以使幅材的纤维相互缠结。水刺法也称为水缠绕法，并且可在(例如)利用梳理成幅材和气纺成幅材制备的纤维幅材上来进行。

用于制备弹性非织造幅材或其部分的示例性可用材料包括热塑性弹性体，诸如ABA嵌段共聚物、聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体(例如，茂金属聚烯烃弹性体)、聚酰胺弹性体、乙烯-醋酸乙烯酯弹性体以及聚酯弹性体。ABA嵌段共聚物弹性体通常为这样的弹性体，其中A嵌段为聚苯乙烯系，并且B嵌段为共轭双烯(例如，低级亚烷基双烯)。A嵌段通常主要由取代(例如，烷基化)或未取代的苯乙烯系部分(例如，聚苯乙烯、聚(α甲基苯乙烯)或者聚(叔丁基苯乙烯))形成，并具有约4,000至50,000克/摩尔的平均分子量。B嵌段通常主要由可取代或未取代的共轭双烯(例如，异戊二烯、1,3-丁二烯或者乙烯-丁烯单体)形成，并具有约5,000至500,000克/摩尔的平均分子量。A嵌段和B嵌段可以例如线性、放射状或者星状构造来进行构造。ABA嵌段共聚物可以包含多个A嵌段和/或B嵌段，这些嵌段可以由相同或不同的单体制成。典型的嵌段共聚物为线性ABA嵌段共聚物(其中A嵌段可相同或不同)或者为具有多于三个嵌段且主要由A嵌段封端的嵌段共聚物。多嵌段共聚物可含有例如一定比例的AB双嵌段共聚物，该AB双嵌段共聚物趋于形成更发粘的弹性体膜片段。在一些实施方案中，可用于实施本公开的弹性非织造片由多种可用材料(例如，聚丙烯、聚丙烯-聚乙烯共聚物、和热塑性聚氨酯)制成。在一些实施方案中，弹性非织造幅材由例如多组分(例如，诸如皮芯的双组分)纤维制成。在一些实施方案中，弹性非织造幅材为各层中具有不同材料(如，上述材料)的多层层压体。例如，弹性非织造幅材可包括两层纺粘纤维之间的熔喷纤维层。

可例如取决于材料对皮肤的感觉来选择用于内接触片16的材料。内接触片16(以及在某些实现方式中，外覆盖片12)可由对皮肤感觉柔软的材料制成。弹性非织造片也可由具有橡胶感的材料制成以使得其保持在适当位置。

可用于制备覆盖和/或接触片的若干材料为市售的，例如以商品名“VISTAMAXX”得自得克萨斯州休斯敦的埃克森美孚公司(ExxonMobil,Houston,Texas)的聚烯烃和以商品名“IROGRAN”得自德克萨斯州伍德兰德的亨斯迈(Huntsman,The Woodlands,Texas)的热塑性聚氨酯弹性体。在一些实施方案中，片中的一个或两个包含弹性基质非织造材料。在一些实施方案中，弹性非织造片包括以商品名“STRAFLEX”得自日本东京的出光兴产株式会社(Idemitsu Kosan Co.，Ltd.，Tokyo，Japan)的纺粘非织造物。在其它实施方案中，片是采用苯乙烯嵌段共聚物芯材料和皮材料的双组分弹性非织造幅材。例如，(以商品名G1643、MD6705或MD6717)得自得克萨斯州休斯敦的科腾聚合物有限责任公司(Polymers LLC，Houston，Texas)的苯乙烯嵌段共聚物芯和聚丙烯皮的双组分弹性非织造幅材。芯:皮比可以是例如85:15或80:20。

现在转向罩10的有效过滤功能，多种材料可用于制备过滤幅材14。在一些实施方案中，过滤幅材14是非织造材料(例如，聚丙烯非织造材料)。另选地，过滤幅材14可以是微复制型的穿孔膜。过滤幅材14还可以包括多层非织造材料或微复制型的穿孔膜。在一些实施方案中，过滤幅材14是带电荷的。带电荷的过滤介质通常通过下述方式来提高过滤效率：将有待过滤的粒子借助其电荷朝过滤器吸引。在一些实施方案中，过滤幅材14是驻极体。驻极体处理可以通过多种技术进行(例如美国专利5,401,446(Tsai等人)；4,215,862(Ishikawa等人)；4,375,718(Wadsworth等人)；4,592,815(Nakao)；以及4,874,659(Ando)中描述的那些)。在一些实施方案中，过滤幅材14具有至少7099(在一些实施方案中，99、98、97、96、95、90、85、80或75)百分比的过滤效率。在一些实施方案中，过滤幅材14可以被配置成用于(或者另外的材料可以与过滤幅材14相结合)提供一个或多个附加的性能属性，例如诸如保护佩戴者免于不愉快的气味；保温；病毒、细菌、真菌保护；和/或液体屏障。

在其中过滤幅材包括驻极体的目前优选的实施方案中，驻极体幅材可在它形成时带上电荷，或者该幅材可在它形成后带上电荷。在驻极体过滤器介质中，介质通常在形成幅材后带上电荷。通常可使用本领域已知的任何标准充电方法。例如，可通过多种方法进行充电，包括摩擦起电、电晕放电和水充电。还可以使用这些方法的组合。在一些实施方案中，本公开的驻极体幅材具有能够通过单独的电晕放电，特别是DC电晕放电进行充电的期望特征，而不需要另外的充电方法。

合适的电晕放电工艺的示例在美国专利Re.30,782(van Turnhout)、美国专利Re.31,285(van Turnhout)、美国专利Re.32,171(van Turnhout)、美国专利4,215,682(Davis等人)、美国专利4,375,718(Wadsworth等人)、美国专利5,401,446(Wadsworth等人)、美国专利4,588,537(Klaase等人)、美国专利4,592,815(Nakao)以及美国专利6,365,088(Knight等人)中有所描述。

可用于对驻极体幅材充电的另一种技术是水充电。幅材的水充电通过使纤维与水以足以赋予纤维电荷的方式接触，随后干燥幅材来进行。水充电的一个示例涉及用水射流或水滴流，以足以为幅材提供提高过滤性的驻极体电荷的压力冲击幅材，并且然后干燥幅材。达到最佳结果的必需压力根据以下因素而变化：使用的喷雾器的类型、形成织物的聚合物类型、加入到聚合物的添加剂的类型和浓度、幅材的厚度和密度以及是否在水充电之前进行预处理，例如电晕表面处理。一般来讲，水压力在约10至500psi(69至3450kPa)范围内为合适的。水射流或水滴流可以由任何合适的喷雾装置提供。可用的喷雾装置的一个示例是用于水力缠结纤维的设备。水充电的合适方法的示例在美国专利5,496,507(Angadjivand等人)中有所描述。其它方法在美国专利6,824,718(Eitzman等人)、美国专利6,743,464(Insley等人)、美国专利6,454,986(Eitzman等人)、美国专利6,406,657(Eitzman等人)以及美国专利6,375,886(Angadjivand等人)中有所描述。幅材的水充电也可以使用美国专利7,765,698(Sebastian等人)中公开的方法进行。

熔喷和纺粘、非织造微纤维驻极体过滤器作为过滤幅材14是特别有用的。驻极体过滤器可以为模制、褶皱或折叠的半面罩呼吸器、可替换滤芯或滤罐、或预过滤器的形式。可用于本公开中的熔喷微纤维可如Van A.Wente,“Superfine Thermoplastic Fibers,”Industrial Engineering Chemistry,vol.48,pp.1342-1346(Van A.Wente，超细热塑性纤维，工业工程化学，第48卷第1342-1346页)和Van A.Wente等人所著的出版于1954年5月25日的Report No.4364of the Naval Research Laboratories(海军研究实验室第4364号报告)中名为“Manufacture of Super Fine Organic Fibers(超细有机纤维的制造)”中所述制备。

纺粘微纤维可使用纺粘法形成，其中将一种或多种连续的不含聚合物的纤维挤出到收集器上，如例如美国专利4,340,563(Appel等人)和8,162,153(Fox等人)和美国专利公布2008/0038976(Berrigan等人)中所述。

可用于纤维驻极体过滤器的熔喷和纺粘微纤维通常具有约1-100微米，更通常为2至30微米的有效纤维直径，在一些实施方案中为约7至15微米，这些有效纤维直径是根据Davies,C.N.,“The Separation of Airborne Dust and Particles,”Institution ofMechanical Engineers,London,Proceedings1B,1952(Davies,C.N.，“气载粉尘和粒子的分离”，英国机械工程师协会，伦敦，会志1B辑，1952年)中所示出的方法计算得出。

可用于本公开的罩的驻极体过滤器介质通常具有在约10至500g/m²范围内的基重(每单位面积的质量)，在一些实施方案中为约10至100g/m²。在制造熔喷微纤维幅材的过程中，可以通过例如改变收集器速度或模具通量来控制基重。过滤器介质的厚度通常为约0.25至20毫米，并且在一些实施方案中为约0.5至2毫米。过滤器元件中通常使用多层纤维驻极体幅材。纤维驻极体幅材的密实度通常为约1％至25％，更通常地为约3％至10％。密实度是确定幅材的固体分数的无单位参数。总体而言，本公开的方法可提供这样的驻极体幅材，其在整个幅材内具有大致均匀的电荷分布，而与基重、厚度或介质密实度无关。

可以使用多种过滤测试方案来评估过滤幅材14的性能。这些测试包括使用标准测试用气溶胶(诸如邻苯二酸二辛酯(DOP)或盐(NaCl))测量过滤器幅材的气溶胶渗透率，该气溶胶渗透率通常以气溶胶渗透穿过过滤器幅材的百分比(％Pen)表示；并且这些测试包括测量整个过滤器幅材上的压降(ΔP)。根据这两种测量，通过下列方程式可以计算称为品质因子(QF)的数值：

QF＝-ln(％Pen/100)/ΔP，

其中ln代表自然对数。较高的QF值表明过滤性能较好，而减小的QF值与过滤性能降低密切相关。通常，本公开的过滤介质在6.9厘米/秒的面速度下测得QF值为0.5(mm H₂O)^-1或更大。

特别合适的驻极体过滤器材料可见于美国专利8,529,671(Sebastian等人)和8,613,795(Li等人)以及国际公布WO2010/096285(Ylitalo等人)、WO2010/114742(Li等人)以及WO2014/105107(Li等人)。

另选地，罩10可包括用于过滤的膨胀聚四氟乙烯(PTFE)隔膜的过滤介质，诸如由戈尔公司(W.L.Gore&Associates)制造的那些。对这种材料的构造和操作的更完整的描述可见于美国专利3,953,566和4,187,390(均属于Gore)。

在提供的情况下，过滤幅材14沿周边粘结衬件44直接或间接地粘结至覆盖片的表面。周边粘结衬件44可以是连续的，如图1和图2所示，并且可以遵循过滤幅材14的形状和轮廓，但是在其它构造中，可以在各种位置处从过滤幅材14边缘偏移。无论如何，周边粘结衬件44可限定在第一片段45、第二片段46、第三片段47以及第四片段48，该第一片段45在下边缘20和上边缘22之间在纵向L上沿侧边缘21延伸，该第二片段46在下边缘20和上边缘22之间在纵向L上沿侧边缘23延伸，该第三片段47在侧边缘21和侧边缘23之间在横向T上沿下边缘20延伸，该第四片段48在侧边缘21和侧边缘23之间在横向T上沿上边缘22延伸。

在一些构造中，周边粘结衬件44是超声形成的粘结。另选地，其它粘结形式也是可接受的，诸如粘合剂、热熔、热针刺穿等。过滤幅材14可以直接粘结到片12、16中的一个或两个上，或者一个或多个附加层或材料可以设置在过滤幅材14和覆盖片之间(这样使得过滤幅材14间接地粘结至覆盖片12或接触片16)。

在本公开的制造面罩的示例性方法中，双面涂布的压敏粘合剂胶带通过连续的幅材涂层固定至期望的罩表面。例如，双面涂布的胶带可在制造之前在两个粘合剂表面上包括防粘衬件。在罩折叠、超声波焊接和成片工艺过程中，可应用将胶带条添加至罩的工艺。在超声波焊接步骤之后并且在成片工艺之前，施加在横向T上延伸的纵向条带的粘合剂胶带。施加器，诸如MODEL T-627ROBOTIC TAPE APPLICATOR(可从明尼苏达州明尼阿波利斯的斯特劳勃(Straub Design，Minneapolis，MN)获得)可以首先从双面涂布的胶带的一侧剥离衬件，将胶带施加至幅材或接触片，并且剥除第二衬件。因此，将胶带施加在靠近下边缘20和上边缘22的罩的内侧上。

横向(即，纵向L)胶带条可以在纵向条带之后在附加台施加。彩带可以安装在胶带施加台的每一侧上，以便允许幅材间歇地停止。因此，在幅材停止时施加横向胶带条。胶带在纵向L上靠近边缘21和23施加。在施加胶带后，幅材索引至下一个施加点。离开这个施加台，幅材连续移动，并且插入防粘衬件60，并且将罩制成片。

根据本公开的和/或根据本公开制备的面罩可以具有各种不同尺寸。面罩的尺寸可根据使用者进行调整。在一些实施方案中，面罩10在纵向L上具有最高达15(在一些实施方案中，最高达14、13、12、11、10、9、或8)厘米(cm)的最大尺寸，并且在横向T上具有最高达36(在一些实施方案中，最高达34、32、30、28、26、24、22、或20)cm的最大尺寸。

面罩的尺寸和形状可设计成例如允许在人的鼻子或下巴上方贴合，并且提供与面部的紧密(例如，密封)贴合。图5示出可如何佩戴本公开的面罩10。如图所示的实施方例中，面罩的中心部分25至少部分地覆盖佩戴者的鼻子和嘴。上边缘22和延展性构件50靠近佩戴者的鼻梁定位，而下边缘20至少部分地塞在佩戴者下巴的下面。侧边缘21、23沿佩戴者的脸颊从鼻子延伸到下巴。

为了穿戴和固定面罩10，使用者首先从密封粘合剂30移除载体60(如果提供的话)。然后，使用者可将压力施加至面罩10的相对边缘，以便至少部分地打开至少在中心部分25中的褶皱18，并将面罩10的尺寸设定为期望的尺寸。另选地，使用者可以首先将皮肤接触粘合剂32的一部分固定至靠近鼻子的面部上，并且朝向下巴牵拉下边缘20以在中心部分25打开褶皱。在其它替代方案中，使用者可以将下边缘20固定在嘴或下巴附近，并且朝向鼻子牵拉上边缘22。一旦放置面罩10的期望边缘，使用者可以在面罩10的整个剩余周边周围施加与密封粘合剂层30的宽度相称的压力，以便确保紧靠面部的完全密封。因此，本公开的面罩10既有效地设定尺寸至个人的面部，同时确保围绕使用者的鼻孔和嘴的面罩周边的密封以防止边缘泄漏。有利地，无带式罩10可以用一只手有效地施加至面部。

实施方案

1.一种无带式面罩，包括：

包括外表面和面向皮肤的内表面的罩主体，其中主体包括

限定罩周边的接触片、布置在接触片的至少一部分上的过滤介质、以及设置在罩主体的内表面的一部分上的皮肤接触压敏粘合剂，其中粘合剂包括辐射固化的有机硅粘合剂和含有聚二有机硅氧烷的粘合剂中的至少一种。

2.根据实施方案1所述的无带式面罩，其中面罩在使用之前是大体平面的。

3.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中接触片具有矩形形状。

4.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，并且还包括附接至粘合剂的表面的载体膜。

5.根据实施方案4所述的无带式面罩，其中载体至少与接触片和过滤幅材共同延伸。

6.根据实施方案5所述的无带式面罩，其中罩周边包括上边缘、下边缘和相对的侧边缘，并且其中载体膜延伸超过至少罩的上边缘。

7.根据实施方案6所述的无带式面罩，其中载体膜延伸超过下边缘和每个相对侧边缘。

8.根据实施方案4或5所述的无带式面罩，其中载体包括具有第一表面的聚合物防粘衬件，第一表面包括多个结构化表面元件。

9.根据实施方案8所述的无带式面罩，其中载体膜包括多个柱且并不包括防粘涂层。

10.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中辐射固化的有机硅粘合剂包括交联的有机硅凝胶粘合剂。

11.根据实施方案10所述的无带式面罩，其中交联的有机硅凝胶粘合剂包含交联的聚二甲基硅氧烷材料和未交联的聚二有机硅氧烷流体以及增粘剂。

12.根据实施方案11所述的无带式面罩，其中聚二甲基硅氧烷选自由以下组成的组：一种或多种硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、一种或多种非官能聚二甲基硅氧烷以及它们的组合。

13.根据实施方案10所述的无带式面罩，其中辐射固化的有机硅凝胶是电子束交联的。

14.根据实施方案1-10和13中任一项所述的无带式面罩，其中聚二有机硅氧烷是聚二有机硅氧烷-聚脲共聚物、聚二有机硅氧烷-聚脲嵌段共聚物、聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物、聚二有机硅氧烷-聚酰胺嵌段共聚物以及它们的组合中的至少一种。

15.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，并且还包括至少部分地限定内表面的一部分的接触片，其中过滤介质设置在覆盖片和接触片之间，并且其中压敏粘合剂设置在接触片的内表面的一部分上。

16.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中粘合剂具有大于50克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力和小于30％的自皮肤的角质移除。

17.根据实施方案16所述的无带式面罩，其中粘合剂具有大于100克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力和小于5％的自皮肤的角质移除。

18.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中皮肤接触粘合剂直接附接至罩主体。

19.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中皮肤接触粘合剂借助设置在皮肤接触粘合剂和罩之间的中间压敏粘合剂而附接至罩主体。

20.根据实施方案19所述的无带式面罩，其中中间压敏粘合剂包括丙烯酸共聚物粘合剂。

21.根据实施方案19或20所述的无带式面罩，并且还包括设置在皮肤接触粘合剂和中间压敏粘合剂之间的背衬材料。

22.一种无带式面罩，包括：

包括外表面和面向皮肤的内表面的罩主体，其中主体包括

限定罩周边的接触片、布置在接触片的至少一部分上的过滤幅材、联接至罩主体的内表面的皮肤接触压敏粘合剂；以及

与至少皮肤接触粘合剂共同延伸的载体膜，载体膜包括包含多个结构化表面元件的聚合物膜。

23.根据实施方案22所述的无带式面罩，并且还包括至少部分地限定外表面的覆盖片，其中过滤介质设置在接触片和覆盖片之间，并且其中压敏粘合剂设置在接触片的内表面的一部分上。

24.根据实施方案22或23所述的无带式面罩，其中载体至少与罩主体共同延伸。

25.根据实施方案22-24所述的无带式面罩，其中罩周边包括上边缘、下边缘和相对的侧边缘，并且其中载体膜延伸超过至少罩的上边缘。

26.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中载体膜并不包括防粘涂层。

27.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中结构化表面元件具有至少5的长宽比。

28.根据实施方案27所述的无带式面罩，其中结构化表面元件具有至少10的长宽比。

29.根据实施方案20所述的无带式面罩，其中面罩在使用之前是大体平面的，并且主体展现出矩形形状。

30.根据实施方案20所述的无带式面罩，其中粘合剂包含辐射固化的有机硅凝胶，该辐射固化的有机硅凝胶包含交联的聚二有机硅氧烷材料。

31.一种无带式面罩，包括：

包括外表面和面向皮肤的内表面的罩主体，其中主体包括

限定罩周边的接触片、布置在接触片的至少一部分上的过滤介质以及联接至罩主体的内表面的一部分的皮肤接触压敏粘合剂，其中粘合剂具有根据皮肤粘合力测试的不大于200克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力、根据反复粘合力测试的第六次反复施加后至少60％的反复皮肤粘合力、以及根据皮肤移除测试的不大于30％的角质移除水平。

32.根据实施方案31所述的无带式面罩，并且还包括至少部分地限定内表面的接触片，其中过滤介质设置在覆盖片和接触片之间，并且其中压敏粘合剂设置在接触片的内表面的一部分上。

33.根据实施方案31或32所述的无带式面罩，其中粘合剂具有大于100克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力和小于5％的自皮肤的角质移除。

34.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中皮肤接触压敏粘合剂包括交联的有机硅凝胶粘合剂。

35.根据实施方案34所述的无带式面罩，其中交联的有机硅凝胶粘合剂包含交联的聚二甲基硅氧烷材料、未交联的聚二有机硅氧烷流体以及增粘剂。

36.根据实施方案35所述的无带式面罩，其中聚二甲基硅氧烷选自由以下组成的组：一种或多种硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷、一种或多种非官能聚二甲基硅氧烷以及它们的组合。

37.根据实施方案34-36中任一项所述的无带式面罩，其中有机硅凝胶粘合剂是电子束交联的。

38.根据实施方案37所述的无带式面罩，其中皮肤接触压敏粘合剂包含聚(二有机硅氧烷-酰胺)线性共聚物。

39.根据实施方案38所述的无带式面罩，其中聚(二有机硅氧烷-酰胺)线性共聚物包括聚(二甲基硅氧烷-草酰胺)线性共聚物。

40.根据前述实施方案中任一项所述的无带式面罩，其中皮肤接触粘合剂直接附接至罩主体。

41.根据实施方案31-39中任一项所述的无带式面罩，其中皮肤接触粘合剂借助设置在皮肤接触粘合剂和罩之间的中间压敏粘合剂而附接至罩主体。

42.根据实施方案41所述的无带式面罩，其中中间压敏粘合剂包括丙烯酸共聚物粘合剂。

43.根据实施方案41或42所述的无带式面罩，并且还包括设置在皮肤接触粘合剂和中间压敏粘合剂之间的背衬材料。

通过以下实施例进一步说明了本公开的目的和优点，但在这些实施例中列举的具体材料及其量以及其它的条件和细节不应理解为是对本公开的不当限制。

实施例

过滤

过滤器幅材性能测试

使用自动过滤器测试仪AFT型号8127(Automated Filter Tester AFT Model8127)(得自明尼苏达州圣保罗的TSI公司(TSI,Inc.,St.Paul,MN))评估示例性罩和过滤器的过滤性能(％Pen和耐压性)，该自动过滤器测试仪使用氯化钠(NaCl)作为测试用气溶胶，并使用MKS压力传感器测量整个过滤器的压降(ΔP(mm H2O))。NaCl气溶胶微米质量中值(MMD)标称为0.26，其中上游浓度为15-22mg/m3，并且目标值为18mg/m3。迫使气溶胶以校准的85升/分钟的流速(13.8cm/s的面速度)穿过样本，同时针对NaCl气溶胶打开气溶胶离子发生器和加热器。在负载测试过程中，使用校准的光度计通过在过滤器介质上游和下游进行光散射来测量NaCl气溶胶浓度。NaCl％Pen被定义为：％Pen＝100×(NaCl浓度下游/NaCl浓度上游)，并且NaCl也是这样。

贴合性测试

根据OSHA 1910.134附录A的C节段中概述的试验测试示例性罩的贴合性。C节段描述了关于定量贴合性测试(QNFT)方案的若干个替代测试工序，在这种情况下，选择PortaCount工序，但修改为包括N95呼吸器比较。针对贴合性测试，使用标准练习方案。在深呼吸、侧至侧和上下模式中练习每次60秒长。针对每个罩和每次练习，报告贴合因子(在贴合性测试过程中，呼吸器外的测试用气溶胶浓度除以在呼吸器内泄漏的测试用气溶胶浓度)。

罩和比较例

比较罩1：

如美国专利8,529,671(Sebastian等人)实施例17和实施例18中所公开的那样制备和充电吹塑微纤维(BMF)非织造驻极体幅材。这里使用的BMF幅材具有约50至60g/m²的基重；EFD(有效纤维直径)为约7至10(微米)，并且密实度为约6.0％-7.0％。将两层BMF幅材层压在一起以制备沿其横向和纵向具有6.5×7.0英寸的尺寸的平坦矩形过滤器。平坦过滤器的BMF幅材层沿着过滤器周边超声波粘结在一起。超声波粘结沿着过滤器的周边产生约0.3英寸的平滑边缘。沿着纵向将两件橡胶带钉在过滤器的每一侧作为头带。

比较罩2：

高过滤效率EAR-LOOP罩69002(可得自明尼苏达州伯恩斯维尔的Apothecary Products公司(Apothecary Products,Inc.,Burnsville,MN))。此罩分别沿它的横向和纵向具有6.5×7.0英寸的尺寸。

粘合剂罩实施例1：

沿比较罩1的周边层压一系列Medical Specialties MSX-6931B双面涂布胶带(可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St,Paul,MN))节段以便构造粘合剂罩实施例1。MSX-6931B胶带包括三层：有机硅粘合剂层、中间插入层和丙烯酸酯粘合剂层。将丙烯酸酯粘合剂层层压在罩的表面上。所使用的胶带宽度为约0.3英寸，有机硅粘合剂层的厚度为4密耳，并且有机硅粘合剂在皮肤上的粘合力为约60克/英寸。

粘合剂罩实施例2

在比较罩2的整个周边周围，固定如实施例1中的一系列Medical SpecialtiesMSX-6931B双面胶带。

测试比较例1和比较例2的过滤器性能并且结果在图7和图8中以图形方式示出。负载结果表明，使用比较例1的驻极体介质，可构造具有较低渗透性(较高的过滤效率)和较低的耐压性的优良性能的过滤器。

测试所有示例性过滤器以估计贴合性和伴随的密封性。在贴合性测试过程中，使用耳套将比较罩附接至受试者的面部，而不使用耳套，使用周边粘合剂将实施例罩附接至面部。

贴合因子列于下表1中。

表1-示例性罩的贴合因子

贴合因子考虑了由于颗粒在肺中的沉积而导致的罩内颗粒浓度的降低。当评估罩的性能时，较高的贴合值表示较高的性能。通常，将粘合剂添加至罩的周边改善了罩的贴合性和性能，特别是当与实施例1的带电BMF过滤器介质接合时。

粘合力

电子束固化工艺

在型号CB-300电子束产生装置(可得自马萨诸塞州威尔明顿的能源科学公司(Energy Sciences,Inc.,Wilmington,MA))上进行电子束固化。通常，使支撑膜(例如，聚酯对苯二酸酯支撑膜)穿过装置的惰性室。将未固化材料的样本附接至支撑膜，并以约6.1米/分钟(20英尺/分钟)的固定速度传送穿过惰化室并且暴露于电子束照射中。

皮肤剥离粘合力测试

在样本施加之前，使用IVORY肥皂对八个人受试者的背部进行洗涤。将粘合剂样本切成2.54厘米(1.0英寸)的宽度和7.62厘米(3英寸)的长度。将样本置于受试者的背部，定位成使得每个样本的长轴的取向垂直于志愿者的脊柱。样本材料的施加顺序在每个受试者上是随机的(即，旋转放置)。使用2kg(4.5磅)辊固定样本材料。将样本以180度和以30.5厘米/分钟(12英寸/分钟)的速度移除。用测力传感器测量剥离力，单位为克力。先施加一组粘合剂材料并立即移除(“T-0”)。施加另一组样本，并在移除之前允许停留24小时(“T-24”)，并且施加另一组样本并允许在移除之前停留48小时(“T-48”)。

皮肤剥除测试

将测试的粘合剂胶带施加至单个志愿者的皮肤。粘合剂样本具有2.54厘米(1.0英寸)的宽度和7.62厘米(3英寸)的长度。将样本置于受试者的背部，定位成使得每个样本的长轴的取向垂直于志愿者的脊柱。4小时后，以180度和以30.5厘米/分钟(12英寸/分钟)的速率移除测试粘合剂胶带，并且立即用新鲜衬件覆盖以防止粘合剂表面被手触摸或来自环境的污垢/灰尘污染。使用红外透射率分析器(ATR方法)分析表面上的无规点，所述表面中施加了4小时后(T4)被剥落的样本。以角蛋白已知将吸收的频率来测量在(蛋白质)中的光吸收(1539cm-1、1630cm-1)，并且当测量实际皮肤时，吸光度被视为100％，而当未施加至皮肤时，单独粘合剂的吸光度被视为0％，以百分率记录附着于粘合剂表面的角蛋白的吸光度，然后计算平均值。在24小时停留后再次测试样本。

反复皮肤粘合力测试

在样本施加之前，使用IVORY肥皂对一个男性受试者的背部进行洗涤。将粘合剂样本切成2.54厘米(1.0英寸)的宽度和7.62厘米(3英寸)的长度。将样本置于受试者的背部，定位成使得每个样本的长轴的取向垂直于志愿者的脊柱。样本材料的施加顺序在每个受试者上是随机的(即，旋转放置)。使用2kg(4.5磅)辊固定样本材料。将样本以180度和以30.5厘米/分钟(12英寸/分钟)的速度移除。用测力传感器测量剥离力，单位为克力。先施加一组粘合剂材料并立即移除(“T-0”)。然后将上述固定和移除工序再重复5次，总共6次施加，尽管在重新施加之前不清洁皮肤。

以下实施例中使用的材料在表2中汇总。

表2：材料概述。

实施例3-8.将表3A中所示的实施例3-8的配制组分添加至挤出机并且允许在400华氏度下混合以产生均匀的溶液。将溶液以100微米的厚度涂布到具有结合层涂层的25微米的非织造背衬上。用300keV加速电压的电子束剂量照射粘合剂涂层。

表3A：实施例3-8的组成和辐射剂量。

测试来自人皮肤的剥离粘合力，并且结果报告在表3B中。由于与人皮肤上的测试相关联的高变化性，还报告了从皮肤的剥离的标准偏差(std.)。

表3B：实施例3-8的固化样本的皮肤粘合力特性。

还针对Kind Removal和Micropore^TM胶带，测试了对人皮肤的反复粘合力，并且结果报告在表3C中。

表3C：反复皮肤粘合力。

针对KRST、Micropore^TM和Transpore^TM粘合剂，测定角质移除的百分比，并且结果报告在表3D中。

表3D：皮肤剥除结果

本文引用的专利、专利文献和出版物的全部公开内容均全文以引用方式并入本文，如同每个文件都单独引用一样。在不脱离本发明的范围和实质的前提下，对本发明的各种修改和更改对本领域的技术人员将显而易见。应当理解，本发明并非意图不当地限制于本文所示出的示例性实施方案和实施例，并且上述实施例和实施方案仅以举例的方式提出，而且本发明的范围旨在仅受下面本文所示出的权利要求书的限制。

Claims (25)

1.一种无带式面罩，包括：

包括外表面和面向皮肤的内表面的罩主体，其中所述主体包括

限定罩周边的接触片，

布置在所述接触片的至少一部分上的过滤介质，以及

设置在所述罩主体的所述内表面的一部分上的皮肤接触压敏粘合剂，其中所述粘合剂包括辐射固化的有机硅粘合剂和含有聚二有机硅氧烷的粘合剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的无带式面罩，其中所述面罩在使用之前是大体平面的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，其中所述接触片具有矩形形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，并且还包括附接至所述粘合剂的表面的载体膜。

5.根据权利要求4所述的无带式面罩，其中所述载体至少与所述接触片和所述过滤幅材共同延伸。

6.根据权利要求5所述的无带式面罩，其中所述载体膜包括多个柱且并不包括防粘涂层。

7.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，其中所述辐射固化的有机硅粘合剂包括交联的有机硅凝胶粘合剂。

8.根据权利要求7所述的无带式面罩，其中所述交联的有机硅凝胶粘合剂包含交联的聚二甲基硅氧烷材料、未交联的聚二有机硅氧烷流体以及增粘剂。

9.根据权利要求1或8所述的无带式面罩，其中所述聚二有机硅氧烷是聚二有机硅氧烷-聚脲共聚物、聚二有机硅氧烷-聚脲嵌段共聚物、聚二有机硅氧烷-聚酰胺共聚物、聚二有机硅氧烷-聚酰胺嵌段共聚物以及它们的组合中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的无带式面罩，其中所述辐射固化的有机硅凝胶是电子束交联的。

11.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，并且还包括至少部分地限定所述内表面的一部分的接触片，其中所述过滤介质设置在所述覆盖片和所述接触片之间，并且其中所述压敏粘合剂设置在所述接触片的所述内表面的一部分上。

12.根据权利要求1所述的无带式面罩，其中所述粘合剂具有大于100克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力和小于5％的自皮肤的角质移除。

13.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，其中所述皮肤接触粘合剂直接附接至所述罩主体。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的无带式面罩，其中所述皮肤接触粘合剂借助设置在所述皮肤接触粘合剂和所述罩之间的中间压敏粘合剂而附接至所述罩主体。

15.一种无带式面罩，包括：

包括外表面和面向皮肤的内表面的罩主体，其中所述主体包括

限定罩周边的接触片，

布置在所述接触片的至少一部分上的过滤幅材，

联接至所述罩主体的所述内表面的皮肤接触压敏粘合剂；以及

与至少所述皮肤接触粘合剂共同延伸的载体膜，所述载体膜包括包含多个结构化表面元件的聚合物膜。

16.根据权利要求15所述的无带式面罩，并且还包括至少部分地限定所述外表面的覆盖片，其中所述过滤介质设置在所述接触片和所述覆盖片之间，并且其中所述压敏粘合剂设置在所述接触片的所述内表面的一部分上。

17.根据权利要求15或16所述的无带式面罩，其中所述载体至少与所述罩主体共同延伸。

18.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，其中所述载体膜并不包括防粘涂层。

19.根据权利要求15所述的无带式面罩，其中所述面罩在使用之前是大体平面的，并且所述主体展现出矩形形状。

20.一种无带式面罩，包括：

包括外表面和面向皮肤的内表面的罩主体，其中所述主体包括

限定罩周边的接触片，

布置在所述接触片的至少一部分上的过滤介质，以及

联接至所述罩主体的内表面的一部分的皮肤接触压敏粘合剂，其中所述粘合剂具有根据皮肤粘合力测试的不大于200克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力、根据反复粘合力测试的第六次反复施加后至少60％的反复皮肤粘合力、以及根据皮肤移除测试的不大于30％的角质移除水平。

21.根据权利要求20所述的无带式面罩，其中所述粘合剂具有大于100克/2.54厘米的自人皮肤的180度剥离粘合力和小于5％的自皮肤的角质移除。

22.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，其中所述皮肤接触压敏粘合剂包括交联的有机硅凝胶粘合剂。

23.根据权利要求22所述的无带式面罩，其中所述交联的有机硅凝胶粘合剂包含交联的聚二甲基硅氧烷材料、未交联的聚二有机硅氧烷流体以及增粘剂。

24.根据权利要求22所述的无带式面罩，其中所述有机硅凝胶是电子束交联的。

25.根据前述权利要求中任一项所述的无带式面罩，其中所述皮肤接触粘合剂直接附接至所述罩主体。