結(jié)構(gòu)性耐火手套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了高度柔韌的、耐火的多層手套和用于制造該手套的方法，其中該手套包括編織的、耐火的內(nèi)部?jī)?nèi)襯、防水層、設(shè)置在內(nèi)部?jī)?nèi)襯和防水層之間的熱活化的手套形狀的網(wǎng)狀粘合層以及設(shè)置在防水層上的耐火護(hù)套。
【專利說(shuō)明】結(jié)構(gòu)性耐火手套
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)大致涉及防護(hù)手套，更具體地，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及抵御極端高溫和火的手套以及制造該防護(hù)手套的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]消防隊(duì)員的手在滅火和從火災(zāi)中救人時(shí)是最重要的工具。消防存在許多不同類型的危險(xiǎn)，必須保護(hù)消防隊(duì)員免受這些危險(xiǎn)。例如，消防隊(duì)員將遭遇極端高溫，與火和閃光火焰、血源性病原體、化學(xué)品、水、蒸汽等直接接觸。此外，消防隊(duì)員所使用的手套需要保護(hù)消防隊(duì)員免受刺穿或切割的傷害。因此，手的充分保護(hù)最重要，并且因此，消防隊(duì)員的手套必須提供對(duì)這些危險(xiǎn)的抵抗能力。厚且具有高強(qiáng)度的手套是消防的標(biāo)準(zhǔn)，該手套非常大，包括不柔韌的護(hù)套和隔絕物，并且通過(guò)裁剪和縫制的制造工藝形成。
[0003]然而，與這些高強(qiáng)度要求相反，現(xiàn)在，消防隊(duì)員使用的手套也必須為手指和拇指提供柔韌性和觸知性(例如，由于需要操作較小的電子控制裝置、氣體傳感器、手電筒、防盜鎖、旋鈕等等，其中一些具有小至3/8英寸的尺寸)。消防隊(duì)員的手套還必須允許高靈巧性，包括手指靈巧性和手掌靈巧性，以及用于通過(guò)力量抓緊和控制物體(例如但是不限于管線和噴嘴、梯子橫檔、哈利根鐵鋌(halligan tool)、個(gè)人逃生繩索等)的極好的抓握特性，以便于在消防隊(duì)員佩戴手套時(shí)，當(dāng)向重的或輕的物體施加很大的力時(shí)快速地、安全地以及充分地履行職責(zé)。
[0004]此外，消防隊(duì)員必須能夠容易地并且快速地戴上和脫下手套，特別是在手套潮濕時(shí)。而且，手套在經(jīng)過(guò)許多使用周期(即，熱冷、干濕)之后必須維持柔軟性和柔韌性。除了這些使用中的功能要求之外，還需要便于清洗、并且能夠重復(fù)地洗滌和去污而不損失柔軟性和柔韌性的美觀的手套?？傊痔妆仨毐Ｗo(hù)消防隊(duì)員的手免受多種多樣的危害而不影響活動(dòng)和靈巧性。
[0005]迄今為止，還沒(méi)有這樣的消防隊(duì)員手套，即耐火的、防護(hù)的、高強(qiáng)度的并提供高靈巧性和柔韌性，同時(shí)在濕的時(shí)候仍然容易戴上和脫下的手套。因此，提供滿足這些之前未滿足的需求的手套將是本領(lǐng)域的重大進(jìn)步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]公開(kāi)了根據(jù)本發(fā)明的、基本上如附圖中的至少一個(gè)所示和/或結(jié)合附圖中的至少一個(gè)所述的、如在權(quán)利要求中更加全面地陳述的高度柔韌的、耐火的多層手套。根據(jù)下文的描述和附圖，將更全面地理解本公開(kāi)的各種優(yōu)點(diǎn)、方面和新特征以及其示例性實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]上述簡(jiǎn)要概括的本發(fā)明的更具體的描述可參考實(shí)施方式進(jìn)行，以便能夠詳細(xì)理解上述列舉的本發(fā)明的特征，其中一些實(shí)施方式在附圖中示出。應(yīng)當(dāng)指出的是，附圖僅示出本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方式，因此不應(yīng)被認(rèn)為限制其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其他等同有效的實(shí)施方式。
[0008]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的無(wú)縫編織內(nèi)襯的平面圖；
[0009]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有毛圈編織外表面的無(wú)縫編織內(nèi)襯的平面圖；
[0010]圖3A-3F示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的手套的分解圖；
[0011]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的手套的平面圖；
[0012]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有袖口條的手套的手掌側(cè)的平面圖；
[0013]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的袖口條的截面圖；以及
[0014]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的袖口條的可選設(shè)計(jì)的截面圖。
[0015]為了便于理解，相同的附圖標(biāo)記已經(jīng)被用于在可能的情況下指定圖中通用的類似元件。附圖不是按比例繪制的并且為了清楚起見(jiàn)可能被簡(jiǎn)化?？梢灶A(yù)期，一個(gè)實(shí)施方式中的元件和特征可有利地并入其他實(shí)施方式中而無(wú)需進(jìn)一步敘述。
【具體實(shí)施方式】
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的手套將“戴手套”任務(wù)最大化，S卩，當(dāng)執(zhí)行許多不同任務(wù)時(shí)能夠佩戴手套，從電子設(shè)備上的小按鈕的控制到需要力量和抓握的任務(wù)，如操作繩索、攀登梯子橫檔、使用如軟管和哈利根鐵鋌，以及因?yàn)橄驖竦?、熱的手套施加壓力而?duì)手套內(nèi)的熱、火以及閃蒸汽的必要抵御。由于手套的結(jié)構(gòu)和特性，消防隊(duì)員可在他們?cè)庥龅膸缀跛星闆r下穿戴手套，從而導(dǎo)致更安全的條件。
[0017]在圖1到圖4中示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的耐火手套。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的無(wú)縫編織內(nèi)襯的平面圖。內(nèi)襯100包括拇指部102、手指部104、手掌區(qū)106、反手區(qū)(未示出)和袖口 108。內(nèi)襯100還包括紗線110和紗線溝道112。內(nèi)襯100可通過(guò)任何傳統(tǒng)的編織工藝編織成手套的形式，通常使用7、10、13、15或18隔距針數(shù)，并且可包括各種旦(denier)的紗線或任何合適的紗線。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)襯100包括耐熱和耐火材料，如KEVLARt對(duì)位芳族聚酰胺、NOMEX?間位芳族聚酰胺、變性聚丙烯腈、耐火處理的棉制品或它們的任何或所有組合?？蛇x擇地，內(nèi)襯100可包括具有共同轉(zhuǎn)讓的第2009/0183296號(hào)專利公開(kāi)中所公開(kāi)的玻璃纖維和/或鋼絲芯的復(fù)合紗線，該專利公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
[0018]在一些實(shí)施方式中，由于紗線110是編織的，溝道112形成在編織的線徑(course)之間。如圖1所示，如果這些溝道在平行于內(nèi)襯100的縱向軸線的方向上延伸，則手套的內(nèi)表面呈現(xiàn)出如這些溝道以橫向方向延伸時(shí)的溝道圖案。如果將手套倒轉(zhuǎn)，或者將內(nèi)側(cè)翻出，則情況是相反的。由于當(dāng)溝道縱向地延伸時(shí)手套更容易戴上，從而在手進(jìn)入手套(特別是濕的手套)時(shí)相對(duì)于手提供較小的摩擦力，因此以這種方式配置手套可以是有利的。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)襯100的材料可以是單絲紗線，而不是紡絲或復(fù)合紗線，該單絲紗線將保留較少的水分并且也將減少戴上手套時(shí)所遇到的摩擦。此外，因?yàn)閺氖痔字腥〕鍪謺r(shí)也具有較小的摩擦，內(nèi)襯將不會(huì)從護(hù)套抽出，否則將難以并且必定不能快速將內(nèi)襯放回護(hù)套中。也可以編織內(nèi)襯以使得線徑以縱向方向延伸而不翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)襯可具有相同或不同紗線材料的毛圈環(huán)(terry-looped)外表面，作為提高內(nèi)襯的熱隔絕特性的手段。在一些實(shí)施方式中，手套可以是根據(jù)共同轉(zhuǎn)讓的第7，434，422號(hào)美國(guó)專利中所公開(kāi)的編織的可變針腳維數(shù)技術(shù)(KVSD)所編織的內(nèi)襯，該專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。KVSD技術(shù)的合并允許有選擇地增加針腳密度的區(qū)域，在手更容易受傷的區(qū)域(如指關(guān)節(jié))提供額外的保護(hù)，而不增加手套的整體蓬松性或減損其柔韌性。內(nèi)襯還可包括根據(jù)共同待決、共同轉(zhuǎn)讓的第2010/0275341號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)的無(wú)縫編織技術(shù)，該專利公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
[0019]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有毛圈環(huán)表面的編織內(nèi)襯的平面圖。例如，毛圈狀表面202能夠通過(guò)編織額外的朝外的圈制成。毛圈環(huán)表面創(chuàng)造額外的氣袋從而增加隔絕效果?？梢栽谀粗覆?02、手指部104、手掌區(qū)106或反手/指關(guān)節(jié)區(qū)的任何一個(gè)或全部、或其任意組合上創(chuàng)造毛圈環(huán)表面202。如下文將討論的，毛圈環(huán)外表面202能夠提供柔韌性和代替附加隔絕層的隔絕物，否則將需要提供并附著附加隔絕層。少一個(gè)層允許手套相應(yīng)地具有更小的體積并且更靈活。
[0020]圖3A-3F示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的手套的分解圖。圖3A示出網(wǎng)狀粘合層，其從薄片上切割為圖3D中的毛圈環(huán)內(nèi)襯202的形狀并比圖3D中的毛圈環(huán)內(nèi)襯202的尺寸稍大。網(wǎng)狀粘合層可包括聚酰胺或其他聚合物粘合層。此外，網(wǎng)狀粘合層也可被制為耐火以用于例如消防隊(duì)員手套的應(yīng)用。圖3B是類似的、手套形狀的網(wǎng)狀粘合層。網(wǎng)狀粘合層302是非粘性的熱活化粘合層。兩個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)狀粘合層可被接合和熱熔以創(chuàng)造如圖3C所示的手套形狀的網(wǎng)狀粘合層304。之后圖3D中的絨面編織內(nèi)襯202被放置在圖3E所示的網(wǎng)狀粘合層304中。之后毛圈環(huán)內(nèi)襯202和網(wǎng)狀粘合層304的結(jié)構(gòu)可被放置在手套形狀的防
水層306內(nèi)部。防水層可包括聚氨酯膜(如Porelle?商標(biāo)膜)或膨體聚四氟乙烯(ePTFE)
膜(如GorcTexi;商標(biāo)膜)。防水層306通過(guò)用加熱烙鐵、加熱的鋼模具、對(duì)流加熱空氣等加熱而永久地結(jié)合至毛圈環(huán)內(nèi)襯202。熱和壓力的應(yīng)用允許無(wú)縫編織內(nèi)襯的所有區(qū)域被永久地固定至防水層而不影響防水層的透氣性。隨后無(wú)縫編織內(nèi)襯、網(wǎng)狀粘合層和防水層的三層結(jié)構(gòu)可被插入另一個(gè)網(wǎng)狀粘合層304中，并插入外部護(hù)套中。護(hù)套可由任何合適的耐
火和/或耐切割材料制成。例如，護(hù)套可包括經(jīng)過(guò)耐火處理的牛皮、KEVLAR?對(duì)位芳族
聚酰胺、NOMEXw間位芳族聚酰胺、氧化聚丙烯腈纖維(OPD) CarbcmX.?5:和/或類似物。同樣，可選擇地，額外的隔絕層可設(shè)置在防水層和護(hù)套之間。
[0021]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的手套的平面圖。手套400包括具有手指部410的護(hù)套402、反手區(qū)430、以及可選擇地，褶皺的袖口 450。如上所述，允許柔韌性、觸知性和靈巧性的耐火手套對(duì)消防隊(duì)員是重要的。這些特性能夠通過(guò)以下特征至少部分地實(shí)現(xiàn)。護(hù)套402可選擇地包括分別在手指部410和反手區(qū)430上的褶420、440。護(hù)套402還可選擇地成型為彎曲的配置。換句話說(shuō)，手套被形成為好像有手在手套內(nèi)的狀態(tài)，其在關(guān)節(jié)處部分彎曲，即，部分握拳。該手套需要較少的運(yùn)動(dòng)來(lái)握緊拳頭。在使用過(guò)程中彎曲的手套特征和使手套上的壓縮量變小的褶使手套更加柔韌和靈巧，并且允許更好地適應(yīng)和感覺(jué)手套。重要地，因?yàn)樵谖站o過(guò)程中具有較小的壓縮，當(dāng)水在手套中或在手套上時(shí)，由于手套將不會(huì)緊貼皮膚，因此穿戴者將感覺(jué)到較少的熱量。換句話說(shuō)，在工作過(guò)程中手套預(yù)計(jì)會(huì)由汗水和用于滅火的水浸濕，并且，當(dāng)然，消防隊(duì)員將被暴露在高溫輻射熱和/或火焰中。但是，穿戴者感覺(jué)到的熱量可以大幅度減少。在以前的手套中，當(dāng)手緊握成拳頭時(shí)，手套的所有部分變得被顯著壓縮。在使用過(guò)程中，繃緊的手套中的熱水允許水閃蒸，變?yōu)槟軌騻Υ┐髡叩恼羝?。熱水結(jié)合由壓縮力產(chǎn)生的壓力使水變?yōu)檎羝?。因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施方式使手套中的壓力在使用過(guò)程中變小，因此上述情況不太可能發(fā)生并且不會(huì)那么嚴(yán)重。手背上的材料以一種方式成形以提供足夠的材料來(lái)覆蓋完全彎曲的手而不對(duì)關(guān)節(jié)過(guò)量壓縮。當(dāng)手伸直時(shí)，多余的材料越過(guò)主要關(guān)節(jié)創(chuàng)造寬松的褶皺，該褶皺不妨礙消防隊(duì)員手的功能并用于提高手套的隔絕性能。
[0022]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有袖口條的手套的手掌側(cè)的平面圖。手套500可以是根據(jù)其他手套的手套或者根據(jù)本發(fā)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還包括加固的接縫510。如圖所示沿著手指部522、524、526和528的加固的接縫510或，可選擇地，在手指部522和拇指部520形成的分叉處之間的加固的接縫510被縫入護(hù)套530中并增加手套500的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。手套500還包括袖口 502，該袖口 502圍繞護(hù)套530的整個(gè)邊緣用縫線504縫制在護(hù)套530上。如圖所示，縫線504是雙縫線。根據(jù)給定應(yīng)用的需要縫線504可包括I條縫線或若干條縫線。另夕卜，手套500包括較低的袖口 532。如關(guān)于手套400的討論，較低的袖口 532可以是內(nèi)襯的一部分，即，與內(nèi)襯的其他部分編織，或者可選擇地，可以是后來(lái)附加的。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，較低的袖口 532包括與內(nèi)襯不同的材料，如耐火紗線。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，除了耐火特性之外，紗線的混合物可用于賦予其他特性，如防切割性和/或防化學(xué)性。
[0023]手套400和500還包括用縫線508縫制在袖口 502上的袖口條506。袖口條506用于戴上該手套。例如，手套在消防服務(wù)中經(jīng)常變濕，這使得其更加難以戴上。袖口條506可被用作抓握并拉上手套的保持部，即使穿戴者已經(jīng)將手套戴在相反的手上。此外，因?yàn)樾淇跅l506是封閉的，其呈現(xiàn)比其他結(jié)構(gòu)(如環(huán)狀機(jī)制)更少的障礙危險(xiǎn)。袖口條506包括防熱和耐火材料，如經(jīng)過(guò)耐火處理的牛皮(例如，溴化和/或氯化阻燃劑)、氧化聚丙烯腈纖維
(OPD) CarbonX' KEVLAR?對(duì)位芳族聚酰胺、NOMEXe間位芳族聚酰胺、變性聚丙
烯腈、經(jīng)過(guò)耐火處理的棉制品或它們的任何或全部組合?？蛇x擇地，袖口條506可包括具有玻璃纖維和/或鋼絲芯的復(fù)合紗線，該玻璃纖維和/或鋼絲芯在如上所述的共同轉(zhuǎn)讓的第2009/0183296號(hào)專利公開(kāi)中公開(kāi)。
[0024]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的袖口條的截面圖。袖口條506包括皮革602的耐火和/或阻燃帶。帶狀皮革602包圍耐火和/或防燃部件604。耐火和/或防燃部件604放置在帶狀皮革602中并用如上所討論的縫線508縫制到袖口 502，在袖口 502和袖口條506之間創(chuàng)造兜或袋534。
[0025]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的袖口條的可選擇設(shè)計(jì)的截面圖。在該實(shí)施方式中，袖口條506具有耐火和/或阻燃部件606，該耐火和/或阻燃部件606還包括彈性材料，如記憶海綿。彈性材料折疊在褶皺608上。放置耐火和/或阻燃部件606以使得褶皺608偏向袖口條506關(guān)閉，或者換句話說(shuō)，容納區(qū)534被壓縮。由于除了有助于戴上手套之夕卜，碎片(如空氣中的燃燒灰燼)不能像使用松散的開(kāi)放式袋的可能情況那樣聚集，因此這是有利的。此外，水不可能聚集在那里，如上所述，在向濕的、熱的手套施加壓力期間緩解手套中的閃蒸汽。其他偏置部件，如彎曲的金屬或聚合物彈簧片等也可能是在本發(fā)明的實(shí)施方式的范圍中的設(shè)計(jì)。[0026]盡管一些實(shí)施方式已在上文討論，但是其他實(shí)施和應(yīng)用也在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。盡管本發(fā)明在本文中已經(jīng)參考【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解這些實(shí)施方式僅是說(shuō)明本發(fā)明的原理和應(yīng)用。因此，應(yīng)當(dāng)理解，各種修改可作為說(shuō)明性實(shí)施方式并且可以在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍情況下設(shè)計(jì)其他布置。
[0027]包括但不限于專利和專利申請(qǐng)并在本說(shuō)明書(shū)中引用的公開(kāi)和參考文獻(xiàn)通過(guò)整體引用其整體部分并入本文，就好像每個(gè)單獨(dú)的公開(kāi)或參考文獻(xiàn)具體地并單獨(dú)地被指示為如完全闡述的那樣通過(guò)參考并入本文。本申請(qǐng)要求優(yōu)先權(quán)的任何申請(qǐng)也以上述用于公開(kāi)和參考文獻(xiàn)的方式通過(guò)引用并入本文。
【權(quán)利要求】
1.一種柔韌的、無(wú)縫的、耐火的多層手套，包括: 無(wú)縫的、編織的、內(nèi)部耐火內(nèi)襯； 防水層； 設(shè)置在所述內(nèi)襯和所述防水層之間的熱活化的、手套形狀的網(wǎng)狀粘合層；以及 設(shè)置在所述防水層上的耐火護(hù)套。
2.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述內(nèi)襯包括耐切割紗線。
3.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述內(nèi)襯具有毛圈環(huán)表面。
4.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述防水層選自透氣的膨體聚四氟乙烯膜或聚氨酯膜。
5.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述耐火護(hù)套包括天然皮革或織物。
6.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述內(nèi)襯包括KEVIAR?對(duì)位芳族聚酰胺、NOMKX '間位芳族聚酰胺、變性聚丙烯腈、經(jīng)過(guò)耐火處理的棉、鋼-玻璃纖維芯復(fù)合紗線或它們的組合。
7.如權(quán)利要求6所述的多層手套，其中所述鋼-玻璃纖維芯復(fù)合紗線包括玻璃纖維芯和鋼纖維，所述玻璃纖維芯具有對(duì)位芳族聚酰胺的細(xì)旦耐短切纖維的芯鞘或變性聚丙烯腈短纖維的細(xì)旦耐短切纖維的芯鞘，以及聚酯包或?qū)ξ环甲寰埘０钒?br> 8.如權(quán)利要求1所述的多層手套，還包括隔絕層。
9.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述手套符合NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012標(biāo)準(zhǔn)或軍事要求和/或經(jīng)過(guò)NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012標(biāo)準(zhǔn)或軍事要求認(rèn)證。
10.如權(quán)利要求1所述的多層手套，其中所述網(wǎng)狀粘合層是耐火的。
11.一種用于形成柔韌的、無(wú)縫的、耐火的多層手套的方法，包括: 將熱活化的、手套形狀的第一網(wǎng)狀粘合層放置在無(wú)縫的、編織的、耐火內(nèi)襯上； 將防水層放置在所述第一網(wǎng)狀粘合層上； 將第二網(wǎng)狀粘合層放置在所述防水層上； 將護(hù)套放置在所述第二網(wǎng)狀粘合層上；以及 使所述第一網(wǎng)狀粘合層和所述第二網(wǎng)狀粘合層熔化，從而將所述內(nèi)襯粘接至所述防水層并將所述防水層粘接至所述護(hù)套。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述內(nèi)襯包括耐切割紗線。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，所述內(nèi)襯具有毛圈環(huán)表面。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述防水層選自透氣的膨體聚四氟乙烯膜或聚氨酯膜。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述手套符合NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999,NFPA2012標(biāo)準(zhǔn)或軍事要求和/或經(jīng)過(guò)NFPA1971、NFPA1951、NFPA1999、NFPA2012標(biāo)準(zhǔn)或軍事要求認(rèn)證符合。
【文檔編號(hào)】A41D19/015GK103997923SQ201280062265
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】帕布魯·伊格納希歐·比德提, 李·孔姆馬尼沃恩格, 路易斯·奧羅特里 申請(qǐng)人:安塞爾有限公司