聚丙烯及其組合）或聚酯。在某些實施例中，疏水 聚合物可包括含氟表面活性劑。含氟表面活性劑的實例是由Ciba Geigy供應(yīng)的以商標(biāo)名 Zonyl 8300或Zonyl 7040出售的全氟烴基丙烯酸酯共聚物。
[0036] 在某些實施例中，所提供的口罩允許減小的壓差（內(nèi)部對環(huán)境空氣）和空氣所帶 顆粒的增強(qiáng)過濾。所提供的口罩改進(jìn)過濾作用并且/或減小呼吸阻力（例如，提供穿戴者舒 適度），同時保護(hù)穿戴者免受小至〇. 05微米的空氣所帶顆粒（例如，包括病毒、細(xì)菌、孢子、 霉、灰塵和彌漫性空氣所帶的化學(xué)污染物等）。在某些實施例中，口罩可被空氣所帶污染物 的來源（例如，患者）舒適地穿戴。
[0037] 納米纖維過濾介質(zhì)將使得能夠?qū)崿F(xiàn)高的過濾作用并限制口罩內(nèi)的壓差，從而允許 更大的舒適度和感知的透氣性。這種不適水平還可通過在所戴口罩內(nèi)的溫度讀數(shù)測量。納 米纖維口罩顯示在口罩和穿戴者之間的空間內(nèi)的低溫讀數(shù)；更大舒適度的指示。類似地，衛(wèi) 生醫(yī)療員工被要求在臨床環(huán)境中穿戴口罩以保護(hù)他們自身免受大的空氣所帶的微滴或者 保護(hù)其它患者免受其潛在傳染性呼吸排放物。納米纖維會有助于更高口罩穿戴順應(yīng)性以及 具有更適當(dāng)配合的口罩穿戴。與MOF(金屬有機(jī)框架）化學(xué)作用相關(guān)聯(lián)，納米纖維口罩還可 用于保護(hù)穿戴者免受具體空氣所帶的氣體化學(xué)威脅。
[0038] 放置在納米纖維口罩內(nèi)的離散一體式或可拆卸納米纖維條可使得能夠捕獲呼出 顆粒來后續(xù)分析和檢測穿戴者疾病/感染。在兩個離散的非紡織纖維層之間包括離散纖維 層提供了諸如例如病菌的空氣所帶的顆粒的提高過濾和減小的壓降。
[0039] 圖1示出了在口罩安裝到穿戴者面部上之前處于折疊構(gòu)造11的口罩10的外側(cè)截 面圖的實施例。在所示視圖中，口罩10的該側(cè)將面對外部環(huán)境，并且不接觸穿戴者的鼻子、 臉頰、頌和/或頦部?？谡?0可具有在衛(wèi)生醫(yī)療、工業(yè)、家庭、公共場所或其它環(huán)境中的應(yīng) 用。所示實施例是N95 口罩，N95 口罩是提供保護(hù)穿戴者免受微生物（例如，細(xì)菌、真菌、酵 母菌、霉和病毒）的輕重量的鼻子和嘴的口罩。
[0040] 口罩10大體構(gòu)造成提供減小或防止除了通過過濾材料13外在鼻孔和嘴與周圍環(huán) 境之間的間隙和材料通過的牢固配合。過濾材料13的組成和與口罩10有關(guān)的所用的褶裥 20將立即詳細(xì)解釋。口罩10具有允許有當(dāng)口罩10通過使用兩個耳套圈28和30來安裝在 面部上時產(chǎn)生并保持的牢固配合的具體優(yōu)勢。
[0041] 口罩10可由各種不同材料構(gòu)成并且優(yōu)選地是一次性的。用于制造口罩10的內(nèi)部 材料、外部材料和過濾材料13可根據(jù)口罩10的具體應(yīng)用而變化。例如，當(dāng)口罩10用于諸 如用于手術(shù)團(tuán)隊的成員上的醫(yī)療應(yīng)用中時，通常使用會提供血液（或其它）流體阻力以防 止流體滲透到口罩的內(nèi)襯的三層過濾材料。然而，適當(dāng)內(nèi)部材料、外部材料和過濾材料可以 具有單層設(shè)計或多層設(shè)計。多層材料可方便地以預(yù)整理的方式購買，即，具有已經(jīng)布置的三 層，或者材料可單獨購得并且過濾材料13在形成口罩的部分過程中形成。
[0042] -般地，三層或四層過濾介質(zhì)可包括相對多孔紙狀或紡粘聚丙烯材料的外層，其 提供抵抗磨損和/或流體滲透的耐用性和阻力。外層還可通常比其它層更堅硬。通過使用 更堅硬的外層，提高了各種褶裥布置的有效性。褶裥20設(shè)置在上邊緣12和下邊緣25以及 側(cè)邊緣21和29之間，并且可結(jié)合在過濾材料13的本體中以當(dāng)安裝時將口罩10保持在杯 狀形狀。過濾材料的內(nèi)層或多個內(nèi)層通常包括呈現(xiàn)適當(dāng)過濾特性的聚乙烯或聚丙烯或其它 材料。在所示實施例中，中間層包括涂到內(nèi)層的外側(cè)上或者外層的內(nèi)側(cè)上的納米纖維材料。 玻璃纖維基材料還可具有作為中間過濾層的應(yīng)用。過濾材料的最內(nèi)層被穿戴成靠近或抵靠 面部并且通常包括提供面部皮膚會接觸抵靠的柔軟、無刺激性表面的柔軟材料。
[0043] 在醫(yī)療、牙科和/或外科手術(shù)應(yīng)用中，通常重要的是，組合口罩材料13還可提供符 合的細(xì)菌過濾效率（BFE)。過濾材料的BFE通常通過能夠在正常情況下迀移通過過濾材料 的諸如金黃色葡萄球菌或芽孢桿菌的細(xì)菌的百分比確定。能夠通過過濾材料13的細(xì)菌越 少，BFE越高。通常，100%的BFE是理想的；然而，低至25%的效率在某些類型的現(xiàn)有技術(shù) 一次性口罩中不是罕見的。然而，提供90至99%之間的BFE的材料是可用的。因此，在醫(yī) 療、牙科和/或外科手術(shù)環(huán)境中，通常要求使用具有盡可能高的BFE的過濾材料以防止鼻咽 生物體釋放到環(huán)境中。通常，提供高BFE的考慮是提供在工業(yè)和家庭用途的應(yīng)用中是理想 的過濾材料的相同考慮。例如，禁止幾乎所有細(xì)菌的迀移的過濾材料通常也會防止吸入工 業(yè)應(yīng)用中的灰塵和泥土顆粒。此外，通常發(fā)現(xiàn)，提供高BFE的那些材料通常也是提供對氣體 通過過濾材料的最小阻力的那些材料。
[0044] 氣體容易通過過濾材料對保持穿戴者的舒適度很重要，并且減少或禁止空氣和其 載有的顆粒到由口罩與面部的不良密封產(chǎn)生的任何開口外的偏轉(zhuǎn)，從而繞過預(yù)期的顆粒過 濾過程。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，很多應(yīng)用可能要求比醫(yī)療環(huán)境中通常要求的 更高或更低的過濾標(biāo)準(zhǔn)。因此，雖然具有適合用于本申請的效率的過濾材料在技術(shù)上是可 用的，但如果由穿戴者吸入和呼出的空氣被允許或便于逸出口罩10而沒有通過過濾材料 13,那么最佳的過濾材料幾乎沒有用處。實際上，在可用于現(xiàn)有技術(shù)的口罩中缺乏在各種面 部尺寸和形狀上的牢固配合對于口罩的設(shè)計和制造來說是重要的。因此，本申請?zhí)峁┩ㄟ^ 找到由壓差引起的空氣流動模式以及逸出路線的組合來減小或防止吸入氣和呼出氣在口 罩10的邊緣12、15、21和21附近泄漏的獨特牢固配合，同時提供在更大范圍的面部尺寸和 形狀上的更好配合。這種牢固配合的維持大大提高了口罩10的總效率。
[0045] 口罩10的結(jié)構(gòu)通常制備為扁平過濾材料13的矩形片。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員會理解，口罩的其它形狀可制成以額外覆蓋不僅使用者的眼鏡、頭發(fā)而且咽喉。這樣，本 發(fā)明包括覆蓋使用者的鼻子和嘴且不僅使用者的鼻子和嘴的區(qū)域的口罩10?？谡诌€可結(jié)合 有諸如護(hù)目鏡或防護(hù)罩、密封膜、胡須罩等的已知口罩10的特征的任何組合。在某些實施 例中，口罩10的長度可橫向從約5. 5英寸至7英寸，以覆蓋使用者的鼻子和嘴。在圖1中， 口罩示出為其包裝在其折疊和平坦構(gòu)型中，除了可延展加強(qiáng)構(gòu)件14的凸形外側(cè)外，其中看 到外表面。
[0046] 口罩10包括在口罩上邊緣12處附接到或嵌入在口罩材料13中的可延展加強(qiáng)構(gòu) 件14。該可延展加強(qiáng)構(gòu)件14構(gòu)造成使過濾材料13符合穿戴者面部的至少鼻子部分和臉頰 部分。這會導(dǎo)致口罩的部分是凸形的，并且在某些實施例中具有在外層上的彎曲突起以指 示鼻子和臉頰區(qū)域。
[0047] 第二可延展加強(qiáng)構(gòu)件24附接到過濾材料13的下邊緣25或在過濾材料13的下邊 緣25內(nèi)，如圖1所示。第二可延展加強(qiáng)構(gòu)件構(gòu)造成使面具材料符合穿戴者面部的至少頦部 和頌部。在某些實施例中，第二可延展加強(qiáng)構(gòu)件不包括彎曲部分。在其它實施例中，其可包 括不同于口罩的鼻子部分和臉頰部分中的彎曲部分15的彎曲部分，只要它們可被區(qū)分開 (例如，在鼻子部分處的彎曲部分15可以以比在頦部分處的可選彎曲部分大的角度起皺）。 在某些實施例中，具有第二加強(qiáng)構(gòu)件的口罩部分也會具有在外層上的凸形突起。
[0048] 應(yīng)當(dāng)理解，本文中術(shù)語"可延展加強(qiáng)件"或"可延展加強(qiáng)構(gòu)件"的使用旨在包括可延 展加強(qiáng)件和柔性加強(qiáng)件兩者的使用。優(yōu)選的是，可延展加強(qiáng)件14和24分別鄰近口罩材料 13的上邊緣12和下邊緣25放置。可替代地，可延展加強(qiáng)件14和24可放置在沿著口罩材 料13的上邊緣12和下邊緣25的某處?？裳诱辜訌?qiáng)件14和24的重要性質(zhì)是，材料足夠柔 韌以彎曲成符合穿戴者面部的形狀并且接著保持該形狀。在這方面，重要的是，可延展加強(qiáng) 件14和24不是太硬，才不致于當(dāng)安裝時使穿戴者難以符合口罩10?？谡?0還具有在戴上 口罩時使用的在附接點16和22處附接到口罩邊緣的耳套圈30以及在附接點18和26處 附接到口罩邊緣的耳套圈28。在圖1所示的實施例中，耳套圈附接到口罩的外表面。然而， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，套圈可附接到口罩的內(nèi)表面。
[0049] 在某些實施例中，口罩可以是不折疊的口罩，例如，具有設(shè)置在內(nèi)層上或在外層的 內(nèi)側(cè)上的納米纖維的錐形口罩。
[0050] 在某些實施例中，本申請的口罩不是N95 口罩，而是如同錐形口罩的其它類型口 罩。
[0051] 通常，如本文所用的，口罩10的上部將是指接觸穿戴者的鼻子和臉頰區(qū)域的那部 分，而口罩10的下部將是指靠近穿戴者的下頌和頦的那部分。可延展加強(qiáng)件14和24可包 括諸如可延展金屬或合金、塑料等的任何柔韌材料。在某些實施例中，可延展加強(qiáng)件包括呈 現(xiàn)加強(qiáng)特性的鋁或其它黏結(jié)材料。
[0052] 可延展加強(qiáng)件14和24可附接到過濾材料的內(nèi)表面或外表面或嵌入在過濾材料的 內(nèi)表面或外表面內(nèi)。在某些實施例中，可延展加強(qiáng)件可附接到口罩并接著用與制造口罩所 用的相同或不同的材料覆蓋。例如，可延展加強(qiáng)件可通過用紡粘聚丙烯覆將其蓋并將其超 聲密封到口罩的外表面來附接到口罩。在某些實施例中，可延展加強(qiáng)件可通過將可延展加 強(qiáng)件固定到口罩的粘合劑或其它方式來附接到口罩。
[0053] 在某些實施例中，用于口罩的鼻子部分的第一可延展加強(qiáng)件14可以是在長度上 從約3至6英寸，并且在高度上約0. 025或0. 125或0. 25或0. 5英寸，并且在厚度上約0. 01 或0. 02或0. 05或0. 125或0. 25英寸。
[0054] 在某些實施例中，用于口罩的頦部分的第二可延展加強(qiáng)件24可以是在長度上從 約1. 5至5英寸，并且在高度上約0. 025或0. 125或0. 25或0. 5英寸高，并且在厚度上約 0. 01或0. 02或0. 05或0. 125或0. 25英寸厚。在某些實施例中，用于鼻子部分的第一可延 展加強(qiáng)件14的長度的尺寸比用于口罩的頦部分的第二可延展加強(qiáng)件24的長度大或相同。 在某些實施例中，第二可延展加強(qiáng)件24小于第一可延展加強(qiáng)件14。
[0055] 彎曲部分
[0056] 可延展加強(qiáng)件14具有彎曲部分15,其指示至少口罩的內(nèi)表面、外表面、中心和/或 鼻子部分。彎曲部分或壓褶（crimp)包括通過捏壓、折疊、按壓或彎曲所述可延展加強(qiáng)件14 以導(dǎo)致在口罩的內(nèi)表面上的空腔、壓痕、凹部、褶痕、凹入凹部或槽（未示出）以及在口罩的 外表面上的突起、凸形突起、尖峰、突出、隆凸或脊（示出）而制成的有角形狀或圓形形狀。 在口罩的這些部分處，在儲存上將是不平的。在某些實施例中，彎曲部分15包括通過用手 或機(jī)器捏壓可延展加強(qiáng)件14來制作脊或折痕。雖然彎曲部分15示出通常在可延展加強(qiáng)件 14的中心中，但應(yīng)當(dāng)理解，彎曲部分15可設(shè)置到中心的左邊或右邊。
[0057] 彎曲部分15或壓褶可通過口罩的鼻子部分定位在外表面或內(nèi)表面上并且在遠(yuǎn)離 鼻子的方向上成角度或被卷曲，使得使用者可進(jìn)一步使彎曲以習(xí)慣配合在鼻子和臉頰區(qū)域 周圍。以這樣的方式，彎曲部分可以由制造商"預(yù)彎曲"或"預(yù)卷曲"。因此，彎曲部分將導(dǎo) 致將放置成抵靠使用者鼻子的口罩的內(nèi)表面具有在口罩的內(nèi)表面上的空腔、壓痕、凹部、褶 痕或槽，并且當(dāng)可延展加強(qiáng)構(gòu)件14被進(jìn)一步捏壓、彎曲或折疊（如圖2A中的箭頭所示）時， 空腔、壓痕、凹部、褶痕或槽變得更大以容納鼻子。以這樣的方式，使用者會具有對于彎曲部 分設(shè)置在中心內(nèi)或通常在可延展加強(qiáng)構(gòu)件14的中心內(nèi)的那些實施例，哪里是口罩的頂部， 哪里是口罩的鼻子部分以及/或哪里是口罩的中心的可見指示。在某些實施例中，彎曲部 分15允許使用者識別口罩的外側(cè)、口罩的內(nèi)側(cè)、口罩的頂部和/或口罩的中心。在某些實 施例中，彎曲部分15被包裝（未示出）成至少部分彎曲，使得空腔、壓痕、凹部、褶痕或槽在 口罩的內(nèi)部上可看見。
[0058] 彎曲部分15或壓褶通常由與可延展加強(qiáng)構(gòu)件相同的材料形成。然而，可使用相同