JP6378309B2 - 湿分非感受性熱保護材料から製造される衣料品 - Google Patents

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Description

背景
本開示は危険環境からの保護のために着用される衣料品及び該衣料品用ライナーに関し、より詳細には、極端な熱、湿分及び摩耗からの保護のための消防士により着用されるこのようなライナー及び衣料品に関する。
保護衣料品は種々の環境上の危険性から着用者を遮蔽するように設計され、そして消防服はこのような衣料品の代表例である。多くの従来の消防アンサンブルは、ターンアウトコート及びパンツを含み、その各々は、外側シェル、外側シェルの下にある湿分バリア、湿分バリアの下にある熱ライナー、及び、熱ライナーにしばしば結合されている最内面クロス層を含む。
外側シェルは、典型的には、織物アラミド材料、典型的には、NOMEX又はKEVLAR (両方ともE.I. DuPont de Nemours & Co., Inc.の商標)、又は、ポリベンズイミダゾール、例えば、ＰＢＩ(Celanese Corp.の商標)繊維材料などの耐摩耗性、耐火性及び耐熱性の材料から作られている。
湿分バリア、例えばCROSSTECH（登録商標）湿分バリア(W.L. Gore & Associates, Inc.の商標)は、典型的には、湿分蒸気透過性であるが、液体湿分に対して不透過性であるメンブレン層を含む。メンブレン層は、典型的には、アラミド又はポリベンズイミダゾール材料などの少なくとも１種の耐火性かつ耐熱性材料の基材に結合されている。
熱ライナーは、典型的には、ニードルパンチ又はスパンレーステキスタイルの形態のアラミド繊維バッティングの比較的に厚い層などの、１層以上の断熱材料の層を含み、該テキスタイルはしばしば、軽量アラミド含有布帛基材又はフェースクロスへとキルティングされている。熱バリアのバッティングは空気を捕獲し、必要な耐熱性を提供するのに十分なロフトを有し、そして布帛基材は着用者による摩擦から熱ライナーのバッティングを保護し、そして感覚的に適切な表面を提供する。
上記の構成要素は、従来、湿分バリア層が熱ライナーと外側シェルとの間に配置されるように衣料品内で構成されている。このことは、部分的には、熱ライナーの断熱性材料が消火ホーススプレイ又は雨などの周囲環境から過剰量の液体湿分を吸収するのを防止するために行われ、液体湿分の吸収は所望せずに、衣料品の全体質量を増加させ、そして、空気と比較して水が高い熱伝導性であるために、耐熱性を低減し、熱傷の危険性を増加させることがある。
このような構成に生来的である制限は、着用者からの汗が熱ライナーにより吸収されることがあり、これも記載の悪結果を生じさせることである点である。
湿分が拡散及び凝縮機構により衣料品の種々の層に入り込む経路を見出すことができることに注意することも重要である。すなわち、内側層又は外側層に最初は局在化しうる湿分は水蒸気の形態で他の場所に移動し、そして適切な条件下にその場所で凝縮することができる。このことは、液体水の物理的輸送を単に阻止することが、すべての場合で適切なレベルの熱保護を維持するのを確保するために十分なわけではないことを意味する。
衣料品の層内の湿分は、危険な対流空気移動の源としての役割を担うこともある。消火活動において、フラッシュオーバーとして知られる状況が起こることがあり、その際、閉鎖領域でほとんどの直接暴露可燃性材料のほぼ同時の発火があり、そして有意な熱暴露を生じ、そして熱傷からの保護を提供することができる衣料品の能力は数秒間〜数分間のみである場合がある。より長時間にわたる、より低いレベルの熱暴露も危険である。
加熱時、例えば、フラッシュオーバーレベルより低い（サブフラッシュオーバー）の条件の火災からの危険な輻射暴露のよる加熱時に、衣料品の層内に存在する空気及び湿分は加熱されるであろう。空気は、湿分を含むときに、乾燥空気よりもずっと有意かつ危険な量の熱エネルギーを保持することができる。この湿分含有空気は衣料品の層を通して膨張しそして移動するので、着用者の体に向けて移動するならば、熱傷の重大な危険性を呈する可能性がある。
保護衣料品層内でのこの湿分の影響は衣料品の着用者に非常に予測不能な場合がある。すなわち、消防士などの着用者は衣料品内の湿分により熱保護がどの位妥協されているかを予知することができないことがあり、そのため、新たなレベルの危険性に対する動作を有効に調節することができないことがある。さらに、衣料品内の湿分は、着用者が危険な熱暴露による痛みを感じ始めるときから、第二度熱傷を経験しうるときまでの「アラーム時間」を低減することがある。痛みから熱傷までのこの時間(退避時間としても知られる)は重要な時間であり、着用者、例えば、消防士は重度の熱傷となる前に熱暴露を低減しなければならない。このような保護衣料品の着用者の多くの現実的な最終使用シナリオでは、熱傷までの時間及びアラーム時間の数秒間の損失などの小さい差異であっても、重大な熱傷となることがある。
したがって、湿分による熱保護の低減の起こりやすさを最小限に抑制することが保護衣料品に要求されている。
このような従来の保護衣料品、特に消防服のこれらの欠点の幾つかに取り組もうとする試みがなされており、その試みは、例えば、衣料品の種々の層の上又はその内部に撥水仕上剤を取り込むことである。特に、消防士に一般的な過酷な環境において、これらの仕上剤は効果に制限があり、耐久性に制限があることがよく知られている。他の試みとしては、ゴムコーティング、ネオプレン層又は独立気泡フォームなどの生来的に非吸水性で断熱性又はバリア性の材料の使用が挙げられる。しかしながら、これらの材料は湿分蒸気拡散に対して高度に不透過性であり、汗の蒸発により熱を除去することができる着用者の能力を低減するという望ましくない性質を有する。蒸発での輸送に対するこの高い耐性は、例えば、着用者に高温コア温度をもたらすことがあり、熱性ストレス、熱射病、及び認知機能低下を起こす可能性があり、また、系内に保持される湿分の増加が熱傷のさらなる危険性を呈する。さらに、これらのアプローチの多くはもはや現在の産業界基準に合致せず、そのため、多くの保護アパレル用途に使用できない。
要旨
本開示はホース水及び気候などの環境源及び着用者によって発生される汗からの湿分吸収性が低く、それにより、衣料品の断熱特性に対する影響が最小限に抑制され、湿分暴露による質量増加が最小限に抑制され、そして使用から次の使用までに素早く乾燥することができる有効な能力がある、保護衣料品に関する。本開示は、従来の消防服よりも予想可能でかつ一貫した断熱性を湿潤条件及び乾燥条件の両方で提供し、従来の消防服と比較して、長時間のアラーム時間（痛みまでの時間と熱傷までの時間との差異）を有する。さらに、本開示は、移動性が改良され（例えば、比較的に薄くかつ軽量）、NFPA 1971に準拠し、 EN469に準拠し、耐液体浸入性を有し、性能の持続性を有し、着脱の容易さを有する消防服の製造を可能にする。さらに、本開示は、輻射暴露によるサブフラッシュオーバー熱保護が改良され、圧縮下での良好な耐伝導性を有し、十分な耐蒸気熱傷性を有し
そして、対流熱移動耐性を有する消防服の製造を可能にする。さらに、本開示はパイロマン（Pryoman）試験（例えば、ＡＳＴＭ １９３０−１２）ならびにＮＦＰＡ１９７１及びＥＮ４６９基準に含まれる熱保護性能試験により測定されるフラッシュオーバー熱保護が改良された消防服の製造を可能にする。別の実施形態において、本発明の構造を有するターンアウト衣料品は、本明細書中の試験方法で記載して、４５％以下の、又は、４０％以下、又は、３７％以下の合計％人体熱傷性能を示すことができる。最後に、本開示は、従来の衣料品と比較して、低い熱性ストレスを着用者に提供し、特にＮＦＰＡ１９７１及びＥＮ４６９基準に含まれる蒸発性熱伝導性能試験における蒸発性輸送耐性を最小限に抑制する、消防服の製造を可能にする。特に、構造物の層はＲｅｔにより測定して５０ｍ２Ｐａ／Ｗ未満、又は、２５ｍ２Ｐａ／Ｗ未満の蒸発性輸送耐性を提供するであろう。
特に規定しない限り、本明細書中に使用されるすべての技術及び科学用語は本発明の属する技術の当業者により一般に理解されるのと同一の意味を有する。本明細書中に記載されるのと同様又は等価の方法及び材料は本発明の実施又は試験において使用されうるが、好ましい方法及び材料は本明細書中に記載される。
１つの目的は、外側層、空気透過性液体水耐性メンブレン、断熱材及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを含み、前記空気透過性液体水耐性メンブレン膜は前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも前記外側層に近い位置にあり、そして前記断熱材は前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間にある、保護衣料品構造物である。
別の目的は、耐火性テキスタイルを含む分離可能な構成要素の内部に含まれる空気透過性液体水耐性メンブレンを有することができる保護衣料品である。別の実施形態において、保護衣料品は、耐火性テキスタイルを含む分離可能な構成要素の内部に含まれる空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを有することができる。本明細書中に使用されるときに、用語「分離可能」は隣接している構成要素にその表面を横切って実質的に結合していない構成要素であるが、縫合又は構成要素どうしを固定するための他の手段により、隣接している構成要素の周囲付近で結合されていてよいが、縫合又は他の手段の除去時に、構成要素が互いから容易に分離され、もはや結合されていない、構成要素を指すことが意図される。
別の実施形態において、保護衣料品は、前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間に配置された分離可能な層の中にある断熱材を有する。更なる実施形態において、保護衣料品は、前記断熱材の少なくとも一部分が前記空気透過性液体水耐性メンブレンに取り付けられている構造を有する。或いは、本開示は、断熱材の少なくとも一部分が前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに取り付けられている、保護衣料品に関する。更なる別の実施形態において、保護衣料品は、断熱材の第一の部分が前記空気透過性液体水耐性メンブレンに取り付けられており、断熱材の第二の部分が前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに取り付けられており、そして断熱材の第三の部分が前記第一の部分と前記第二の部分との間の分離可能な構成要素として取り込まれている、断熱材を含む。
更なる実施形態において、保護衣料品は、前記空気透過性液体水耐性メンブレンが前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンの湿分蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）よりも少なくとも２倍大きいＭＶＴＲを有する、構造物を含む。別の実施形態において、保護衣料品は、疎油性膜を含む空気透過性液体水耐性メンブレンを含む。さらに別の実施形態において、保護衣料品は、疎油性膜を含む空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを含む。「疎油性」とは、油等級が少なくとも１又はそれ以上、又は、少なくとも２又はそれ以上、又は、少なくとも４又はそれ以上である、耐油性を有する膜を意味する。
別の実施形態において、保護衣料品は、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも少なくとも３０％高いＭＶＴＲを有する空気透過性液体水耐性メンブレンを含む。更なる実施形態において、保護衣料品は、空気不透過性防液性液体水耐性メンブレンが耐火性材料のラミネートの内部に取り込まれており、疎油性延伸ＰＴＦＥメンブレンを含み、そして、前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは耐火性材料のラミネートの内部に取り込まれており、二成分延伸ＰＴＦＥメンブレンを含む、構造を含むことができる。更なる実施形態において、保護衣料品は、外側層、空気透過性液体水耐性メンブレン、断熱材、及び、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを含むことができ、ここで、前記空気透過性液体水耐性メンブレン膜は前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも前記外側層に近い位置にあり、そして前記断熱材は前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間にあり、さらに、前記空気透過性液体水耐性膜／メンブレン、前記断熱材及び前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンはそれらの表面を横切って分離可能である。
更なる実施形態は、保護衣料品着用者の皮膚から離れるように加熱湿分蒸気を向けながら、同時にバルク液体吸収から断熱性材料を保護する方法であって、（ａ）空気透過性液体水耐性メンブレンを提供すること、（ｂ）断熱材を提供すること、（ｃ）空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを提供すること、及び、（ｄ）着用者が着る保護衣料品中で、前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンが着用者により近くにあり、前記空気透過性液体水耐性メンブレンが衣料品の外側により近くにあり、そして前記断熱材がそれらの間に配置されるように、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の材料を配置することの工程を含む方法である。本方法の更なる実施形態において、前記空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンの湿分蒸気透過性よりも高い湿分蒸気透過性を有する。更なる別の実施形態において、本方法は前記空気透過性液体水耐性メンブレンに対して外側に配置されている外側シェルを衣料品に提供することをさらに含む。
上記のとおりの第一の空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンと、衣料品の外側により近く配置されている前記空気透過性液体水耐性膜／メンブレンとの間に配置されて、少なくとも１つの追加の空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンが構造内に存在することができる。同様に、少なくとも１つの追加の空気透過性液体水耐性膜／メンブレンは構造中に提供されてよいが、但し、少なくとも１つの追加の空気透過性液体水耐性膜／メンブレンは少なくとも１つの空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも、衣料品の外側により近く配置されている。幾つかの構造における層間接触及びこのような膜／メンブレンの滑り性は使用時の着用者の快適性を向上させることができる。
上記のとおり、環境源及び着用者の両方からのバルク水の浸入を有効に防止することと、湿潤した危険なほど高温の空気を着用者（に入ってくるのではなく）から離れるように仕向けることの特徴をバランスさせる方法及び衣料品が提供され、このようにして、湿潤条件での危険な熱暴露が課されるときでも、乾燥条件下に見られる望ましい断熱特性をより良好に維持することができる。
この目的は、衣料品内部に２つの明確に異なる液体水バリアを取り込むこと、ここで、２つのうちの最も内側の液体水バリアは空気不透過性防液性（このため、液体水不透過性）であるが、湿分蒸気透過性であるメンブレンであり、２つのうちの最も外側にある液体水バリア層は空気（そのため、少なくとも幾分か湿分蒸気）透過性であるが、液体水耐性であるメンブレンであることを確保する、及び、衣料品の所望の断熱特性に重要な材料の少なくとも一部をこれらの２つの明確に異なる液体水バリアの間に配置することにより実現される。用語「メンブレン」はメンブレン又は膜のいずれかを指すように純粋に単純化のために本明細書中に使用され、該メンブレンはコーティングを含んでも又は含まなくてもよく、又は、メンブレンは想定される範囲内に含まれるコーティングとして製造され又は取り込まれてよい。
保護衣料品は、望ましくは、ＮＦＰＡ１９７１標準２００７年版に準拠しており、ＥＮ４６９標準２００５年版に準拠しており、理想的には、その両方に準拠している。種々の別の実施形態において、空気透過性液体耐性メンブレンは耐火性材料及び疎油性延伸ＰＴＦＥメンブレンのラミネート内に取り込まれてよく、そして空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは耐火性材料のラミネート内に取り込まれてよい。別の実施形態では、空気透過性液体耐性メンブレンは疎油性延伸ＰＴＦＥを挟んでいる耐火性テキスタイル材料のラミネート内に取り込まれており、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは延伸ＰＴＦＥ膜を挟んでいる耐火性テキスタイル材料のラミネート内に取り込まれていることが想定される。又は、衣料品は外側層の環境対面側表面に直接的に取り付けられた非通気性トリムをさらに含むことができ、そしてトリムを含む衣料品複合材はＮＦＰＡ１９７１の２０１３年版試験基準を用いて、ＡＳＴＭ Ｆ２７３１により、熱傷までの時間が１３０秒を超える。特定の実施形態において、衣料品複合材は、圧縮せずに、変更湿潤及び乾燥試験基準を用いて、ＡＳＴＭ Ｆ２７３１により、乾燥条件での熱傷までの時間と同等又はそれ以上の湿潤条件での熱傷までの時間を有する。
別の態様において、加熱湿分蒸気を熱保護衣料品着用者の皮膚から離れる方向に向ける方法は提供され、その方法は、空気透過性液体水耐性メンブレンを提供すること、断熱材を提供すること、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを提供すること、及び、前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンが着用者の皮膚により近くにあり、前記空気透過性液体水耐性メンブレンが衣料品の外側により近くにあり、そして前記断熱材がそれらの間に配置されるように、保護衣料品中に層を配置することの工程を含む。さらに、外側シェル材料は空気透過性液体水耐性メンブレンに対して外側に配置されうる。
図１は例示的な実施形態の概略分解側面図である。 図２は別の例示的な実施形態の概略分解側面図である。 図３は別の例示的な実施形態の概略分解側面図である。 図４は別の例示的な実施形態の概略分解側面図である。 図５は別の例示的な実施形態の概略分解側面図である。 図６は別の例示的な実施形態の概略分解側面図である。
詳細な説明
ここで、例示的な実施形態を添付の例示的な図面と組み合わせて記載することにする。図１に示す第一の例示的な実施形態において、本発明の衣料品の層は環境対面側表面１１及び内側対面側表面１２を有する外側シェル１０とともに示されている。第一の分離可能な複合材層２０は、外側シェル１０の内側対面側表面１２に隣接して配置されている。第二の分離可能な複合材層３０は、第一の分離可能な複合材層２０が外側シェル層１０と第二の分離可能な複合材層３０との間に挟まれるようにして第一の分離可能な複合材２０に隣接して配置されている。
外側シェル１０は、別の実施形態において、耐摩耗性で、耐火性で、耐熱性の材料、例えば、織物アラミド材料、典型的に、NOMEX又はKEVLAR(両方とも、E.I. DuPont de Nemours & Co., Inc.の商標)、又は、ポリベンズイミダゾール、例えば、ＰＢＩ (Celanese Corp.の商標)繊維材料又はポリベンズオキサゾール繊維を含むことができる。
第一の分離可能な複合材層２０は、それ自体、複数の副次層 (例示される実施形態において３層)を含む。軽量で、耐火性の不織布材料２１は、アラミドを含む幾つかの実施形態において、耐久性を支援するように提供される。空気透過性液体水耐性メンブレン２２は衣料品内のより内側の層及び空間に周囲液体が浸入することを防止するように提供される。この空気透過性液体水耐性メンブレンは、例えば、延伸ＰＴＦＥを含むことができる。所望の性能により、別の実施形態において、このメンブレンは疎油性であることができ、それにより、油及び他の液体が、この層に対して内側に配置された衣料品層に浸入しそして汚染することを最小限に抑制することができる。この実施形態において耐火性不織布材料を含む断熱材２３は、不織布材料２１から見て空気透過性液体水耐性メンブレン２２の反対側に配置される。断熱材２３及び不織布材料２１は、例えば、ポリウレタン系接着剤を用いてドットラミネートされる。例えば、別の実施形態において、耐火性レイヨン不織布材料及びメラミン系不織布材料も、例えば、耐火性不織布材料２３のために使用されうる。
第二の分離可能な複合材３０は、同様に、それ自体、複数の副次層を含む。断熱材３１、ここでも、適切には耐火性不織布材料は、上記の耐火性不織布材料２３と同一の構成要素代替材料を含むことができる。それは空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２にドットラミネートされる。この特定の構造及び構成は、湿分加熱湿分蒸気、特にメンブレン２２及び３２の間に保持された湿分を、優先的に環境に向けて外側に追い出すことを支援し、このようにして、装着者を保護する。空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２は、例えば、W. L. Gore & Associates, Inc.製のCROSSTECH（登録商標）湿分バリアを含むような、二成分延伸ＰＴＦＥメンブレンを含むことができる。これらの二成分延伸ＰＴＦＥメンブレンは、一般に、延伸ＰＴＦＥメンブレン、及び、湿分蒸気透過性ポリマー、例えば、湿分蒸気透過性ポリウレタンのモノリスコーティングを含む。この特定の例における二成分の空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２はモノリス湿分蒸気透過性ポリマーと組み合わされそしてその周囲に挟まれた２つの延伸ＰＴＦＥメンブレンを含む。フェース材料４０は衣料品の最も内側部分に配置され、そしてこの実施形態において、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２にドットラミネートされる。この層は快適な感覚を提供し、理想的には、着用者との低い摩擦性係合を提供する。
図２は別の実施形態を例示している。この実施形態において、図１と同様に、本発明の衣料品層は環境対面側表面１１及び内側対面側表面１２を有する外側シェル１０とともに示されている。第一の分離可能な複合材層２０は、それ自体、副次層を含む。軽量で、耐火性の不織布材料２１は、アラミドを含む１つの実施形態において、耐久性を支援するように提供される。空気透過性液体水耐性メンブレン２２は衣料品内のより内側の層及び空間に周囲液体が浸入することを防止するように提供される。分離可能な構成要素６０は、断熱材５３に接着剤でドットラミネートされた疎油性メンブレン５１の２層構造を含み、該断熱材は、この実施形態において、ある三次元構造を断熱材中に有する耐火性不織布材料を含み、該構造は、この実施形態でピーク５４及びバリー５５により示されており、ここで、バリー５５内の空気はこの構成に対する断熱性に寄与することができる。分離可能な構成要素３０は、二成分の空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２を含み、この特定の例では、湿分蒸気透過性ポリウレタンなどのモノリス湿分蒸気透過性ポリマーと組み合わさた延伸ＰＴＦＥメンブレンを含む。分離可能な構成要素３０は衣料品の最も内側部分でドットラミネートされたフェース材料４０をさらに含む。このフェース材料は快適な感覚を提供し、理想的には、着用者との低い摩擦性係合を提供する。
図３は別の実施形態を例示している。この実施形態は、図１の実施形態と同一の基本構造を有し、外側シェル１０、分離可能な構成要素２０及び分離可能な構成要素３０を含む。この実施形態において、しかしながら、分離可能な構成要素２０は、空気透過性液体水耐性層２２が外側シェル１０に直接的に隣接して配置されているようにして、空気透過性液体水耐性層２２を含む。層２２は、１つの実施形態において、疎油性であることができる。さらに、この実施形態において、層２２は断熱性を付与するキルト式耐火性不織布５０の２つの層にドットラミネートされる。最終的に、この実施形態の分離可能な構成要素３０は空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２を有し、それは、この実施形態において、二成分延伸ＰＴＦＥメンブレンであり、例えば、W. L. Gore & Associates, Inc.製のCROSSTECH（登録商標）湿分バリア中に含まれるようなものであり、フェース布帛４０にラミネートされている。ここでも、これらの二成分延伸ＰＴＦＥメンブレンは、一般に、延伸ＰＴＦＥ、及び、湿分蒸気透過性ポリウレタンなどの湿分蒸気透過性ポリマーのモノリスコーティングを含む。この特定の例における二成分空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２はモノリス湿分蒸気透過性又は湿分蒸気透過性ポリマーと組み合わされて、その周囲で挟まれた２つの延伸ＰＴＦＥメンブレンを含む。
図４は別の実施形態を例示している。この実施形態は、外側シェル１０、分離可能な構成要素２０、分離可能な構成要素３０及び分離可能なフェース材料４０の基本構造を有する。この実施形態において、空気透過性液体水耐性メンブレン２２は、分離可能な構成要素２０の最も外側の表面上の織物耐火性テキスタイル２１と、耐火性不織布を含む断熱材２３との間に配置されている。断熱材３１は連続湿分蒸気透過性接着剤により二成分空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２に取り付けられており、該空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２はモノリス湿分蒸気透過性又は湿分蒸気透過性ポリマーと組み合わされて、その周囲で挟まれた２つの延伸ＰＴＦＥメンブレンを含む。耐火性織物テキスタイルを含む分離可能な層４０は分離可能な構成要素１０、２０、３０及び４０を含む、組み立てられた衣料品の着用者に最も近い層となるように分離可能な構成要素層３０に対して内側に配置される。
図５は別の実施形態を例示している。この実施形態は、外側シェル１０、分離可能な構成要素２０、分離可能な構成要素３０及び分離可能な構成要素４０を有する。この実施形態において、耐火性織物材料２１は空気透過性液体水耐性メンブレン２２にドットラミネートされており、そしてメンブレン２２と外側シェル１０との間に配置されている。耐火性不織布材料は不連続接着剤と一緒に結合されて層５０を形成し、それを空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２にドットラミネートし、分離可能な層３０を形成する。耐火性織物テキスタイル４０は層３０に対して内側に配置されている。
図６は別の実施形態を例示している。この実施形態は、外側シェル１０、分離可能な構成要素２０、分離可能な構成要素３０及び分離可能な耐火性テキスタイル４０を有する。この実施形態において、分離可能な構成要素２０は空気透過性液体水耐性メンブレン２２、断熱層２３及びシリコーン化合物の離散発泡ドット５６を含み、該ドットは空気空間を形成し、そしてシリコーンドット弾性率ｖｓ不織布テキスタイルにより系全体の圧縮を制限する。W. L. Gore & Associates, IncのAIRLOCK（登録商標）スペーサテクノロジーはこのようなシリコーンスペーサ技術の代表的な例である。空気透過性液体水耐性メンブレンは、特定の実施形態において、疎油性メンブレンを含む。さらに、分離可能な構成要素３０は空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２の内側に配置された耐火性織物テキスタイル３３を含み、ここで、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン３２は耐火性織物テキスタイル上い配置された湿分蒸気透過性コーティングとして形成される。さらに、耐火性織物テキスタイル４０は分離可能な構成要素層３０に対して内側に配置されている。
これらの実施形態のすべては、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンが着用者の皮膚により近く提供され、そして空気透過性液体水耐性メンブレンが衣料品の外側により近く提供され、そして断熱材料がそれらの間に配置されているように、保護衣料品の層の構成の共通の本発明の特徴を共有している。このようにして、湿潤した高温空気は衣料品の（中に入るのではなく）外に追い出し、そして水の浸入は阻止され、それにより、バルク水が衣料品を通して浸漬するのを防止し、湿潤衣料品の熱保護特性を乾燥衣料品熱保護特性と比較的に一致させることができる。
ここでの使用に適切な耐火性テキスタイル材料の例としてはメタアラミド及びパラアラミド、ＦＲ綿、ＰＢＩ、ＰＢＯ、ＦＲレイヨン、モダクリル、ポリアミド、炭素、ガラス繊維、ＰＡＮ、ＰＴＦＥ及びそれらのブレンド及び組み合わせが挙げられる。
本明細書中に使用されるときに、用語「空気透過性液体水耐性メンブレン」はガーレーにより測定して最小空気透過度が２００秒未満であり、スータ流体静力学的圧力試験機（Suter Hydrostatic Pressure Tester）により測定して液体水耐性が０．５ｐｓｉを超えるメンブレン又は膜を含む層を指す。別の実施形態において、空気透過性液体水耐性メンブレンはガーレーにより測定して最小空気透過度が１００秒未満であり、又は、５０秒未満であり、又は、２５秒未満であり、スータ流体静力学的圧力試験機（Suter Hydrostatic Pressure Tester）により測定して液体水耐性が４ｐｓｉを超え、又は、１０ｐｓｉを超え、又は、２０ｐｓｉを超える。空気透過性メンブレンは、一般に、層の一方の側から他方の側に空気の物質輸送が可能である相互連結された孔又は通路を有するであろう。空気透過性液体水耐性メンブレンは湿分蒸気透過性であろう。
本明細書中に使用されるときに、用語「空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン」は、一般に、層の一方の側から他方の側に空気又は液体の有意な物質輸送が可能であるが、特に、少なくとも部分的に溶液拡散機構により湿分蒸気透過が可能である相互連結孔又は通路があったとしても、少数でしか存在しない、ほぼ連続性のモノリスコーティング又は構成要素を有するメンブレン又は膜を含む層を指す。空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンはガーレーにより測定して空気透過度が２００秒を超え、液体浸入圧力が表面張力約３１ダイン／ｃｍである液体に対して７０ｋＰａを超え、そして湿分蒸気透過速度が少なくとも１０００ ｇ/ｍ２/日である。別の実施形態において、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは湿分蒸気透過速度が少なくとも５０００ｇ/ｍ２/日であり、又は、１００００ｇ/ｍ２/日である。また、別の実施形態において、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは液体浸入圧力が表面張力約３１ダイン／ｃｍである液体に対して１７０ｋｐａを超える。また、別の実施形態において、空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンはガーレーにより測定して空気透過度が５００秒を超える。
幾つかの実施形態において、空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは、湿潤した高温空気を衣料品から外に（中でなく）追い出し、そして水の浸入を阻止し、それにより、湿分が衣料品を通して浸漬することを防止するように特定される所望の特性に調整された延伸ＰＴＦＥを含む。しかしながら、その特徴は延伸ＰＴＦＥメンブレンなどのメンブレンの代わりに又はそれと組み合わせて、適切なコーティング又は他の処理剤を使用することによっても達成されうることが認識される。このような適切なコーティング又は処理剤として、例えば、不連続シリコーン、湿分蒸気透過性連続ポリウレタン又はポリエステル、及び、不連続フルオロポリマー処理剤が挙げられる。さらに、多孔性もしくは不連続金属コーティングなどの金属コーティングは提供されうる。さらに、疎油性又は疎水性などの特性は種々の層の中又は上に付与されて、衣料品内の水蒸気の吸収、保持又は移動をさらに支援し、湿潤した高温空気を衣料品から外に（中でなく）追い出し、そして水の浸入を阻止し、それにより、バルク湿分が衣料品を通して浸漬することを防止することができる。延伸ＰＴＦＥメンブレンに加えて、多孔性ＰＳ、ＰＥＳ、ＰＡＮ、ＰＶＤＦ又はＰＶＣメンブレンなどの他のメンブレンの使用も可能である。
図面中に示したような幾つかの実施形態において、空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは他の材料と組み合わされて、衣料品内の他の層から分離可能である複合材層を含む分離可能な構成要素を形成することができる。これらの分離可能な構成要素は、一般に、それらの表面の大部分にわたって互いに結合していないが、縁、周囲又は離散点で、例えば、シーム又はスリーブ又はパント端（pant terminations）で結合されていることができる。空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは断熱性材料と組み合わされることができ、そして空気透過性液体水耐性メンブレンは外側シェルと組み合わされ又は結合されることができる。また、複数のこのようなメンブレン(例えば、１つを超える空気透過性液体水耐性メンブレン及び１つを超える空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを含む構造体中)を用いるときに、このようなメンブレンは互いに結合されていてよい。別の実施形態において、保護衣料品構造体は、組み立てられた分離可能な層を含む衣料品系として提供されうる。
空気透過性液体水耐性メンブレンと空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間に配置された断熱性材料は、空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンのいずれか、その両方とともに分離可能な複合材として取り込まれることができ、その両方共を伴わずに分離可能な複合材として取り込まれることができる。断熱材を空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに結合するための好ましい手段は不連続接着剤である。取り付けのための他の手段としては、連続であるが、湿分透過性である接着剤（空気透過性は要求されない）、又は、空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンの上の又はそれらを含む適切な断熱材のコーティングを挙げることができる。空気透過性液体水耐性メンブレンと空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間に配置された断熱材の幾つか又はすべてが空気透過性液体水耐性メンブレン及び空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンの一方又は両方の中又は上に実質的に取り込まれていない場合には、断熱材は、例えば、衣料品のシームなどの局所領域に取り付けられてよい。
適切な断熱材としては、限定するわけではないが、連続もしくは不連続シリコーンフォーム、不織布材料、織物材料、編物材料、断熱のための空隙を提供する三次元形状材料を挙げることができ、そして、受動的及び能動的の両方の他の適切な断熱性成分は開示の範囲内で考えられ、但し、断熱性は、湿潤した高温空気を衣料品の外へ（中でなく）優先的に追い出す効果を妨害しないことを条件とする。本発明の適切な断熱材の別の実施形態において、水浸入は十分に阻止でき、それにより、液体、特に、水が衣料品を通して浸漬することを一般に阻害する。
衣料品及び衣料品用ライナーに加えて、本方法により製造される熱保護構造物は、例えば、履物、手袋及びヘッドウエアに有用である。
試験方法
サブフラッシュオーバー保護
サブフラッシュオーバー熱環境における複合材熱保護を評価するための便利な試験はASTM F2731-11、消防士保護衣服系の透過及び貯蔵エネルギーを測定するための標準試験方法（Standard Test Method for Measuring the Transmitted and Stored Energy of Firefighter Protective Clothing Systems）である。その方法は、試験試料を、特定の時間量、０．２cal/cm2/秒の輻射エネルギーに暴露することにより複合材性能を評価する。暴露の最後に、試料をセンサーに対して圧縮し、試験複合材中に貯蔵されたエネルギーを測定する。試験全体にわたって、センサーに送られたエネルギーを回収し、そして、同時に、ASTM F2731-11内に詳説されている人皮膚熱傷モデルを回収したエネルギーに適用する。第二度熱傷となるまでの時間を予測するために計算を行う。乾燥又は湿潤予備状態調節のいずれかを使用した試料に対して試験を行い、暴露時間を特定することができる。手順における湿潤予備状態調節は、湿分暴露、例えば、汗の暴露、吸収、及び、保護衣料品複合材の様々な層中への分配を表現するように変更されうる。このことは、水を層中に吸収することを確保する手段により、所望の量の水を保護複合材の特定の層中に均一に添加することにより達成される。個々の層を保護複合材中に見られるように再構築する。再構築した複合材を、シールされたプラスチックバッグ中に入れ、２１＋／−３℃で１８〜２４時間、平衡化する。この方法はサブフラッシュオーバー暴露における複合材構造物により消防士に与えられる熱保護を研究するのに有用であり、そして複合材構造物は追加の層、例えば、下着及びシャツ、パンツ又は他の装着層を含むことができ、それは衣料品全体のアンサンブルの一部であることができる。
湿分蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）
湿分蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）を測定するために使用された試験の説明を以下に示す。この手順は膜、コーティング及びコーティングされた製品を試験するために適切であることが判った。
この手順において、３５質量部の酢酸カリウム及び１５質量部の蒸留水からなる約７０ｍｌの溶液を、口での内径が６．５ｃｍである１３３ｍｌポリプロピレンカップ中に入れた。米国特許第４，８６２，７３０号明細書(Crosby)に記載される方法により試験して、最小ＭＶＴＲが約８５，０００g/m2/24時間である延伸ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）メンブレンをカップのリップに加熱シールし、溶液を含むピンと張った漏液防止性微光性バリアを形成した。
同様の延伸ＰＴＦＥメンブレンを水浴の表面に取り付けた。温度制御室及び水循環浴を用いて水浴アセンブリを２３℃＋０．２℃で制御した。
試験されるサンプルを試験手順実施前に２３℃及び５０％相対湿度で状態調節させた。サンプルを、水浴の表面に取り付けた延伸ポリテトラフルオロエチレンメンブレンと微光性ポリマーメンブレンを接触させるようにして配置し、カップアセンブリの導入前に少なくとも１５分間平衡化させた。
カップアセンブリを最も近い１／１０００ｇまで計量し、試験サンプルの中央の上に反転して配置した。
水浴中の水と飽和塩水溶液との間に駆動力により水輸送を提供し、その方向に拡散により水流束を提供した。サンプルを１５分間試験し、その後、カップアセンブリを取り出し、１／１０００ｇの範囲内まで再び計量した。
サンプルのＭＶＴＲをカップアセンブリの質量増加から計算し、水ｇ／サンプル表面積ｍ２／２４時間で表現した。
テキスタイルの蒸発耐性-Ｒｅｔ測定
湿分蒸気の透過に対する材料又は材料セットの耐性を評価し、このように、湿分蒸気透過度を評価するための手段。ＲｅｔをISO 11092, 1993年版により実施し、m2Pa/Wで表現する。より高いＲｅｔ値はより低い湿分蒸気透過度を示す。
空気透過性−ガーレー測定
ガーレー空気流試験は１２．４ｃｍ水圧で６．４５ｃｍ２のサンプルを通過して１００ｃｍ３の空気が流れるための時間を測定する。試験はガーレーDensometer Model 4340 自動デンソメータで行う。
液体浸入圧力測定
サンプルメンブレンをインラインホルダー(Pall, 47 mm, 部品番号1235)にクランプする。サンプルメンブレンの片側に、加圧されうる液体を配置させる。大気圧に解放されている、サンプルメンブレンの反対側で、着色された紙片をサンプルメンブレンと支持体（穿孔付きプレキシガラス板）との間に配置する。その後、サンプルを１７ｋＰａ増分で加圧し、ここで、各圧力増加の後に６０秒間待つ。紙における色変化が起こる圧力を浸入圧力として記録する。使用される液体は約３０％ ＩＰＡ‐７０％水(vol-vol)であり、ペンダントドロップ法により決定して約３１ダイン／ｃｍ（＋／−約１）の液体表面張力となる。２つのサンプルを測定し、平均して、初期液体浸入圧力（ＥＰinitial）を提供する。
油等級又は撥油性測定
メンブレン及び布帛ラミネートの両方の油等級をAATCC 試験法118-1997を用いて測定する。メンブレンサンプルの油等級はメンブレンの２つの面を試験するときに得られる２つの等級の低い方であり、布帛ラミネートでは、油等級は布帛ラミネートの暴露メンブレン面に対して試験される。油等級数が高いほど、良好な撥油性であることを示す。
全衣料品フラッシュ火災保護試験法
ASTM F 1930-00フラッシュ火災シミュレーションに対する保護のための耐火性衣類の評価のための計装マネキンを用いた標準試験法（Evaluation of Flame Resistant Clothing for Protection Against Flash Fire Simulations Using an Intrumented Manikin）と同様の手順を用いてシミュレート化フラッシュ火災暴露に対する耐性について試験衣料品を評価した。試験前に、裸のマネキンの検量を４秒暴露で行った。検量後に、綿ｔ−シャツ (サイズ 42レギュラー、136〜237g/m 2 (4 oz/yd2〜7 oz/yd2 )と計量)及び綿ショーツ(サイズM)を着て、その後、下記のラミネートから作られたジャケット(サイズ 42 レギュラー)を着た。幾つかの試験で、綿ベース層と本発明の外側衣料品との間で約254g/m 2 (7.5 oz/yd2 )、サイズ 42レギュラーの衣類の中間層をマネキンに着せた。マネキンに着せた後に、コンピュータシステムを用いて、試験手順を制御し、その手順はパイロットフレームを付けること、試験衣料品をフラッシュ火災に暴露すること、１２０秒間データを獲得すること、次いで、排気ファンを運転し、チャンバーをベントすることを含んだ。システムから得られたデータを用いて、入射熱流束を計算し、各センサについて、暴露の間及び後の熱傷を予測し、そして各試験に関して報告書及びグラフィックスを作った。暴露後の継続燃焼を記録し、残炎、ドロップレットのメルトドリッピング又は落下も記録した。残炎及びメルトドロッピング観測とともに予測熱傷データは報告される。第二度及び第三度熱傷に達するセンサーの総数を試験衣料品により被覆された面積におけるセンサーの数により割り算することにより予測熱傷データは計算される。報告される合計％人体熱傷は第二度及び第三度予測熱傷百分率の合計である。
例
比較例Ａ
典型的な衣料品スタイルの２つの従来の消防士ターンアウト衣料品を当業界で一般に見られる従来の複合材から作った。複合材レイアップは空気不透過性湿分バリア(CROSSTECH（登録商標） Black Moisture Barrier, 159g/m 2 (4.7 oz/yd2 )ラミネート, W. L. Gore and Associates, Inc.)の次に層形成した、６０％パラアラミド、４０％メタアラミドを含むTenCate ADVANCE（商標）布帛、254g/m 2 (7.5 oz/yd2 )織物テキスタイル(TenCate Protective Fabrics, Inc.)の外側シェル層、及び、その後、断熱材層(Caldura（登録商標） Silver SL2, 258g/m 2 (7.6 oz/yd2 )、２層のE89とともに１００％メタアラミドのフェースクロスを含む、TenCate Protective Fabrics, Inc.)からなった。マネキンに最も近い内側表面上に断熱材を配置し、そして外側シェル材料を衣料品の外側表面上に配置するようにして従来の衣料品を形成した。
衣料品を、12秒火炎暴露を用いてASTM F1930-1により試験した。男性向け100% 綿半袖Ｔ−シャツ及びブリーフを試験衣料品の下に着た。マネキンの頭部領域は保護しなかった。
試験の結果は、予測第二度熱傷の平均値は３３．２％であり、予測第三度熱傷の平均値は２０．５％であり、予測合計熱傷は５３．７％であることを示した。予測第三熱傷の値は保護されていない頭部の約６．５％の値を含む。
例１
２つの消防士ターンアウト衣料品を本発明の実施形態により製造した。外側シェル層は６０％パラアラミド及び４０％メタアラミドを含むTencate Advance（商標）布帛、254g/m 2 (7.5 oz/yd2 )織物テキスタイルであった。空気透過性疎油性延伸ＰＴＦＥメンブレン(W. L. Gore and Associates, Inc., Elkton, MD)を含む、第二の層を、９３％メタアラミド繊維、５％パラアラミド繊維及び２％炭素繊維からなる、111g/m 2 (3.3 オンス/yd2 )耐火性テキスタイルにラミネートした。その層は耐火性テキスタイルとともに外側シェル層に隣接していた。空気透過性疎油性延伸ＰＴＦＥメンブレン(W. L. Gore and Associates, Inc.)を含む第三の層は、30%Basofil（登録商標）、35% Nomex（登録商標）及び35% Kevlar（登録商標）からなる120 g/m2不織布にラミネートされていた。この層は、空気透過性疎油性メンブレンとともに第二の層に隣接して配置された。延伸ＰＴＦＥメンブレンの上に又は部分的にその内部にコーティングした湿分蒸気透過性ウレタンを含む、疎油性で空気不透過性の二成分延伸ＰＴＦＥを含む第四の層を、50%ビスコース及び50% Nomex（登録商標）からなる152g/m 2 (4.5 oz/yd2 ) 不織布テキスタイルにラミネートした。この層は空気不透過性で疎油性のｅＰＴＦＥとともに第三の層に隣接して配置された。衣料品は衣料品の内側表面の上に50%ビスコース、50% Nomex（登録商標）織物テキスタイルがあり、そして外側シェル層が衣料品の外側表面の上にあるように製造された。測定された複合材の厚さは0.274cm（０．１０８インチ）であり、そして測定された複合材質量は732g/m 2 (21.6 oz/yd2 )であった。
衣料品を、12秒火炎暴露を用いてASTM F1930-1により試験した。男性向け100% 綿半袖Ｔ−シャツ及びブリーフを試験衣料品の下に着た。マネキンの頭部領域は保護しなかった。
試験の結果は、予測第二度熱傷の平均値は２７．５％であり、予測第三度熱傷の平均値は７．８％であり、予測合計熱傷は３５．３％であることを示した。
Figure 0006378309
表１の情報を、保護されていない頭部領域を表すモデルに入力し、そしてレプリカから平均％人体熱傷を計算し、それを最も右側の欄に示す。これに基づいて、試験された比較例Ａ衣料品の平均％熱傷（５０．４％）よりも、本発明の例１により形成したサンプル衣料品の平均％熱傷は有意に低い（３０．７％）ことが判った。さらに、表１から判るように、例１により製造されたサンプル衣料品は比較例Ａの衣料品よりも一層高い、第三度熱傷に対する保護を提供し、このことは火災保護衣料品において重要な利点である。
比較例Ｂ
典型的な消防用複合材を比較例Ａと同様に組み立てたが、外側シェルは６０％パラアラミド、４０％ポリベンズイミダゾールを含むTenCate GEMINI（商標） XT 布帛、254g/m 2 (7.5 oz/yd2 ) 不織布テキスタイル(Tencate Protective Fabrics, Inc.)であった。測定された複合材厚さは0.279cm（０．１１インチ）であり、測定された複合材質量は729g/m 2 (21.5 oz/yd2 )であった。
記載の構造の複合材試料をASTM F2731-11を用いてサブフラッシュオーバー暴露において評価した。追加の183g/m 2 (5.4 oz/yd2 )綿編物テキスタイルを複合材の内側に追加し、現場で着る下着をシミュレートした。試料をASTM F2731-11法により乾燥で予備状態調節し、又は、湿潤予備状態調節した。湿潤予備状態調節は１３グラムの水を綿織物層に適用し、複合材層を組み立て、そして２１℃で１８〜２４時間、気密で水密のバッグ内に複合材をシールすることからなった。試験したときに、試験試料をサンプルホルダーに入れ、そして綿層をセンサーと接触させた。第二度熱傷までの予測時間を達成するのに十分な時間、ASTM F2731法による輻射流束を試料に暴露した。
乾燥予備状態調節した試料の第二度熱傷までの平均予測時間は２８６秒であった。湿潤予備状態調節した試料の第二度熱傷までの平均予測時間は１８７秒であった。
例２
本発明に係る消防用複合材を例１のように組み立てたが、外側シェルは６０％パラアラミド、４０％ポリベンズイミダゾールを含むTenCate GEMINI（商標）XT 布帛、254g/m 2 (7.5 oz/yd2 ) 織物布帛テキスタイル(Tencate Protective Fabrics, Inc.)であった。測定された複合材厚さは0.254cm（０．１０インチ）であり、測定された複合材質量は719g/m 2 (21.2 oz/yd2 )であった。
消防用複合材試料をASTM F2731-11を用いてサブフラッシュオーバー暴露において評価した。追加の183g/m 2 (5.4 oz/yd2 )綿編物テキスタイルを複合材の内側に追加し、現場で着る下着をシミュレートした。試料をASTM F2731-11法により乾燥で予備状態調節し、又は、湿潤予備状態調節した。湿潤予備状態調節は１３グラムの水を綿織物層に適用し、複合材層を組み立て、そして２１℃で１８〜２４時間、気密で水密のバッグ内に複合材をシールすることからなった。試験したときに、試験試料をサンプルホルダーに入れ、そして綿層をセンサーと接触させた。第二度熱傷までの予測時間を達成するのに十分な時間、ASTM F2731法による輻射流束を試料に暴露した。乾燥予備状態調節した試料の第二度熱傷までの平均予測時間は２７４秒であった。湿潤予備状態調節した試料の第二度熱傷までの平均予測時間は２５５秒であった。
本開示の特定の実施形態を本明細書中に例示しそして説明してきたが、本開示はこのような例示及び説明に限定されるべきでない。変更及び修飾を以下の請求項の範囲内で取り入れそして具現化することができることが明らかである。

Claims (26)

  1. 外側層、
    空気透過性液体水耐性メンブレン、
    断熱材、
    空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン、
    を含み、
    前記空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも前記外側層に近い位置にあり、そして前記断熱材は前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間にある、保護衣料品。
  2. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンは耐火性テキスタイルを含む分離可能な構成要素の内部に含まれる、請求項１記載の保護衣料品。
  3. 前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは耐火性テキスタイルを含む分離可能な構成要素の内部に含まれる、請求項１記載の保護衣料品。
  4. 前記断熱材は前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間に配置された分離可能な層の中にある、請求項１記載の保護衣料品。
  5. 前記断熱材の少なくとも一部分は前記空気透過性液体水耐性メンブレンに取り付けられている、請求項１記載の保護衣料品。
  6. 前記断熱材の少なくとも一部分は前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに取り付けられている、請求項１記載の保護衣料品。
  7. 前記断熱材は前記空気透過性液体水耐性メンブレンに取り付けられている断熱材の第一の部分、前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに取り付けられている断熱材の第二の部分、及び、前記第一の部分と前記第二の部分との間の分離可能な構成要素として取り込まれた断熱材の第三の部分を含む、請求項１記載の保護衣料品。
  8. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンの湿分蒸気透過速度よりも少なくとも２倍大きい湿分蒸気透過速度を有する、請求項１記載の保護衣料品。
  9. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンは疎油性膜を含む、請求項１記載の保護衣料品。
  10. 前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは疎油性膜を含む、請求項１記載の保護衣料品。
  11. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも少なくとも３０％高い湿分蒸気透過速度を有する、請求項１記載の保護衣料品。
  12. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンは耐火性材料のラミネートの内部に取り込まれており、疎油性延伸ＰＴＦＥメンブレンを含み、そして、前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは耐火性材料のラミネートの内部に取り込まれており、二成分延伸ＰＴＦＥメンブレンを含む、請求項１又は２記載の保護衣料品。
  13. 外側層、
    空気透過性液体水耐性メンブレン、
    断熱材、
    空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレン、
    を含み、
    前記空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンよりも前記外側層に近い位置にあり、そして前記断熱材は前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間にあり、前記空気透過性液体水耐性メンブレン、前記断熱材及び前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンはそれらの表面を横切って分離可能である、保護衣料品。
  14. 保護衣料品着用者の皮膚から離れるように加熱湿分蒸気を仕向けながら、同時にバルク液体吸収から断熱性材料を保護する方法であって、
    （ａ）空気透過性液体水耐性メンブレンを提供すること、
    （ｂ）断熱材を提供すること、
    （ｃ）空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンを提供すること、及び、
    （ｄ）着用される保護衣料品中において、前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンが着用者により近くにあり、前記空気透過性液体水耐性メンブレンが衣料品の外側により近くにあり、そして前記断熱材がそれらの間に配置されるように、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の材料を配置すること、
    の工程を含む方法。
  15. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンの湿分蒸気透過性よりも高い湿分蒸気透過性を有する、請求項１４記載の方法。
  16. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンに対して外側に配置されている外側シェルをさらに含む、請求項１４記載の方法。
  17. 前記衣料品はＮＦＰＡ１９７１標準２００７年版に準拠しており、Ｒｅｔは２５ｍ ２ Ｐａ／Ｗ未満である、請求項１記載の保護衣料品。
  18. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間に配置された、少なくとも１つの追加の空気透過性液体水耐性メンブレンをさらに含む、請求項１記載の保護衣料品。
  19. 前記少なくとも１つの追加の空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに隣接しそして接触して配置されている、請求項１８記載の保護衣料品。
  20. 前記少なくとも１つの追加の空気透過性液体水耐性メンブレンは前記空気透過性液体水耐性メンブレンに隣接しそして接触して配置されている、請求項１８記載の保護衣料品。
  21. 前記空気透過性液体水耐性メンブレンと前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンとの間に配置された、少なくとも１つの追加の空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンをさらに含む、請求項１記載の保護衣料品。
  22. 前記少なくとも１つの追加の空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンは前記空気不透過性防液性湿分蒸気透過性メンブレンに隣接しそして接触して配置されている、請求項２１記載の保護衣料品。
  23. 前記衣料品は分離可能な層を組み立てたものを含む衣料品系の形態である、請求項１記載の保護衣料品。
  24. 前記衣料品は合計％人体熱傷性能が４５％以下である、請求項１記載の保護衣料品。
  25. 前記衣料品は合計％人体熱傷性能が４０％以下である、請求項１記載の保護衣料品。
  26. 前記衣料品は合計％人体熱傷性能が３７％以下である、請求項１記載の保護衣料品。
JP2016502424A 2013-03-15 2014-03-14 湿分非感受性熱保護材料から製造される衣料品 Active JP6378309B2 (ja)

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2814640C (en) * 2010-10-20 2019-04-30 Teijin Limited Layered heat-proof protective clothing
KR101565732B1 (ko) * 2015-05-12 2015-11-03 이상근 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스시트가 구비된 원단
EP3165258B1 (en) * 2015-11-09 2017-11-29 Sioen NV Flame-resistant protective clothing
WO2017123732A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Southern Mills, Inc. Improved flame resistant thermal liners and garments made with same
US11077325B2 (en) * 2016-04-01 2021-08-03 Dupont Safety & Construction, Inc. Flame and particulate resistant knit article
CN106820279B (zh) * 2017-02-23 2019-01-25 宏杰内衣股份有限公司 一种可洗快干的便携式透气内裤及其制备方法
US20210086004A1 (en) * 2017-07-27 2021-03-25 Invista North America S.A.R.L. Flame resistant, breathable protective garments for fire fighters and first responders
US11562666B2 (en) * 2017-08-31 2023-01-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Human thermoregulation simulator
CN112840536A (zh) * 2018-09-28 2021-05-25 日本电产株式会社 马达单元
IT201800020935A1 (it) 2018-12-21 2020-06-21 Siretessile S R L Elemento di copertura perfezionato per superfici da stiro.
US20200288798A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Globe Holding Company Llc Modular turnout gear with full body barrier garment
FR3108259B1 (fr) * 2020-03-20 2022-03-04 Univ Aix Marseille Emballage de produit a steriliser et procede de sterilisation
CN111521637B (zh) * 2020-06-07 2022-06-17 苏州大学 织物热防护时间的评价方法
IT202000014602A1 (it) * 2020-06-18 2021-12-18 Siretessile S R L Elemento di copertura perfezionato per superfici da stiro.
DE102021115724A1 (de) 2021-06-17 2022-12-22 Hubert Schmitz Gmbh Schutzbekleidungsstück
US20230066532A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-02 Fire-Dex, Llc Protective garment having enhanced evaporative heat transfer

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4502153A (en) 1982-08-30 1985-03-05 Lion Uniform, Inc. Apparel liner
US4495238A (en) 1983-10-14 1985-01-22 Pall Corporation Fire resistant thermal insulating structure and garments produced therefrom
US4588635A (en) 1985-09-26 1986-05-13 Albany International Corp. Synthetic down
US4992327A (en) 1987-02-20 1991-02-12 Albany International Corp. Synthetic down
US4816328A (en) 1987-11-13 1989-03-28 W. L. Gore & Associates, Inc. Breathable, non-linting laminate
US4862730A (en) 1988-10-03 1989-09-05 W. L. Gore & Associates, Inc. Test method for determination of moisture vapor transmission rate
US5136723A (en) 1991-02-15 1992-08-11 Lion Apparel, Inc. Firefighter garment with mesh liner
FR2673207B1 (fr) 1991-02-25 1994-07-22 Picardie Lainiere Doublure composite anti-feu de vetement.
US5720045A (en) 1993-09-10 1998-02-24 Lion Apparel, Inc. Protective garment with apertured closed-cell foam liner
US5640718A (en) 1993-11-12 1997-06-24 Lion Apparel, Inc. Firefighter garment with combination facecloth and moisture barrier
US5819316A (en) 1993-11-12 1998-10-13 Lion Apparel, Inc. Firefighter garment with low friction liner system
US5860163A (en) 1996-05-21 1999-01-19 Lion Apparel, Inc. Garment thermal liner having insulating beads
US5996122A (en) 1998-01-29 1999-12-07 Lion Apparel, Inc. Lightweight firefighter garment
US6192520B1 (en) 1998-01-30 2001-02-27 Safety Components Fabric Technologies, Inc. Water resistant protective garment for fire fighters
DE19839758C1 (de) * 1998-09-01 2000-02-17 Freudenberg Carl Fa Halbzeugmaterial zur Herstellung von Schutzbekleidung sowie Verfahren zu seiner Herstellung
ES2346037T3 (es) 1999-07-27 2010-10-08 Claude Q.C. Hayes Revestimiento termicamente protector.
US6430754B1 (en) 2000-03-03 2002-08-13 Lion Apparel, Inc. Firefighting garment
US6397401B2 (en) 2000-05-02 2002-06-04 Timothy A. Belcher 2-layer firefighter garment
FR2831771B1 (fr) * 2001-11-07 2004-08-27 Kermel Materiau complexe multicouches en feuille utilisable pour la realisation de vetements de protection notamment pour sapeurs-pompiers
US6687913B2 (en) * 2001-12-13 2004-02-10 Lion Apparel, Inc. Hazardous duty garment with separable moisture barrier and thermal barrier
FR2879408B1 (fr) 2004-12-20 2007-04-20 Kermel Soc Par Actions Simplif Materiau multicouches pour vetements de protection contre la chaleur
CN101036536A (zh) 2007-04-20 2007-09-19 东华大学 一种可全面防护多种危害因素的复合织物
DE202009015278U1 (de) 2008-11-13 2010-01-28 Schneider, Otmar Gewebeaufbau für Schutzbekleidung
US9084447B2 (en) * 2009-05-13 2015-07-21 W. L. Gore & Associates, Inc. Lightweight, durable apparel and laminates for making the same
KR100930511B1 (ko) 2009-06-15 2009-12-09 주식회사 산청 화기차단용 특수복의 안감 및 이에 의한 특수복
CN102470631A (zh) * 2009-07-21 2012-05-23 日本毛织株式会社 防火性防水透湿片材及使用了该片材的防火服
DE202010005987U1 (de) * 2010-04-22 2010-07-08 W. L. Gore & Associates Gmbh Textiles Laminat mit einer Barrierelage mit elastischen Eigenschaften
RU2542084C1 (ru) * 2011-01-28 2015-02-20 В.Л. Гор Унд Ассошиэйтс Гмбх Слоистая структура, обеспечивающая регулируемую теплоизоляцию

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