結構性耐火手套的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請為于2012年12月14日提交的、名為"結構性耐火手套"的PCT國際申請 PCT/US2012/069743的對應中國國家階段申請第201280062265. 3號的分案申請
技術領域
[0002] 本申請大致涉及防護手套，更具體地，本發明的實施方式涉及抵御極端高溫和火 的手套以及制造該防護手套的方法。
【背景技術】
[0003] 消防隊員的手在滅火和從火災中救人時是最重要的工具。消防存在許多不同類型 的危險，必須保護消防隊員免受這些危險。例如，消防隊員將遭遇極端高溫，與火和閃光火 焰、血源性病原體、化學品、水、蒸汽等直接接觸。此外，消防隊員所使用的手套需要保護消 防隊員免受刺穿或切割的傷害。因此，手的充分保護最重要，并且因此，消防隊員的手套必 須提供對這些危險的抵抗能力。厚且具有高強度的手套是消防的標準，該手套非常大，包括 不柔韌的護套和隔絕物，并且通過裁剪和縫制的制造工藝形成。
[0004] 然而，與這些高強度要求相反，現在，消防隊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（halligantool)、個人逃生繩索等）的極好的抓握特性，以 便于在消防隊員佩戴手套時，當向重的或輕的物體施加很大的力時快速地、安全地以及充 分地履行職責。
[0005] 此外，消防隊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。而且，手套在經過許多使用周期（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、并且能夠重復地洗滌和去污而不損失柔 軟性和柔韌性的美觀的手套。總之，手套必須保護消防隊員的手免受多種多樣的危害而不 影響活動和靈巧性。
[0006] 迄今為止，還沒有這樣的消防隊員手套，即耐火的、防護的、高強度的并提供高靈 巧性和柔韌性，同時在濕的時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域的重大進步。
【發明內容】
[0007] 公開了根據本發明的、基本上如附圖中的至少一個所示和/或結合附圖中的至少 一個所述的、如在權利要求中更加全面地陳述的高度柔韌的、耐火的多層手套。根據下文的 描述和附圖，將更全面地理解本公開的各種優點、方面和新特征以及其示例性實施方式的 細節。
【附圖說明】
[0008] 上述簡要概括的本發明的更具體的描述可參考實施方式進行，以便能夠詳細理解 上述列舉的本發明的特征，其中一些實施方式在附圖中示出。應當指出的是，附圖僅示出本 發明的說明性實施方式，因此不應被認為限制其范圍，因為本發明可允許其他等同有效的 實施方式。
[0009] 圖1示出了根據本發明的實施方式的無縫編織內襯的平面圖；
[0010] 圖2示出了根據本發明的實施方式的具有毛圈編織外表面的無縫編織內襯的平 面圖；
[0011] 圖3A-3F示出了根據本發明的實施方式的手套的分解圖；
[0012] 圖4示出了根據本發明的實施方式的手套的平面圖；
[0013] 圖5示出了根據本發明的實施方式的具有袖口條的手套的手掌側的平面圖；
[0014] 圖6示出了根據本發明的實施方式的袖口條的截面圖；以及
[0015] 圖7示出了根據本發明的實施方式的袖口條的可選設計的截面圖。
[0016] 為了便于理解，相同的附圖標記已經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可能被簡化。可以預期，一個實施方式中 的元件和特征可有利地并入其他實施方式中而無需進一步敘述。
【具體實施方式】
[0017] 根據本發明的實施方式的手套將"戴手套"任務最大化，S卩，當執行許多不同任務 時能夠佩戴手套，從電子設備上的小按鈕的控制到需要力量和抓握的任務，如操作繩索、攀 登梯子橫檔、使用如軟管和哈利根鐵鋌，以及因為向濕的、熱的手套施加壓力而對手套內的 熱、火以及閃蒸汽的必要抵御。由于手套的結構和特性，消防隊員可在他們遭遇的幾乎所有 情況下穿戴手套，從而導致更安全的條件。
[0018] 在圖1到圖4中示出根據本發明的實施方式的耐火手套。圖1示出了根據本發明 的實施方式的無縫編織內襯的平面圖。內襯100包括拇指部102、手指部104、手掌區106、 反手區（未示出）和袖口 108。內襯100還包括紗線110和紗線溝道112。內襯100可通 過任何傳統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，并且可包 括各種旦（denier)的紗線或任何合適的紗線。在一些實施方式中，內襯100包括耐熱和 耐火材料，如KEVLAR?對位芳族聚酰胺、NGMEX?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。可選擇地，內襯100可包括具有共同轉讓的第 2009/0183296號專利公開中所公開的玻璃纖維和/或鋼絲芯的復合紗線，該專利公開的全 部內容通過引用并入本文。
[0019] 在一些實施方式中，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襯100的縱向軸線的方向上延伸，則手套的內 表面呈現出如這些溝道以橫向方向延伸時的溝道圖案。如果將手套倒轉，或者將內側翻出， 則情況是相反的。由于當溝道縱向地延伸時手套更容易戴上，從而在手進入手套（特別是 濕的手套）時相對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 些實施方式中，內襯100的材料可以是單絲紗線，而不是紡絲或復合紗線，該單絲紗線將保 留較少的水分并且也將減少戴上手套時所遇到的摩擦。此外，因為從手套中取出手時也具 有較小的摩擦，內襯將不會從護套抽出，否則將難以并且必定不能快速將內襯放回護套中。 也可以編織內襯以使得線徑以縱向方向延伸而不翻轉內襯。在一些實施方式中，內襯可具 有相同或不同紗線材料的毛圈環（terry-looped)外表面，作為提高內襯的熱隔絕特性的 手段。在一些實施方式中，手套可以是根據共同轉讓的第7, 434, 422號美國專利中所公開 的編織的可變針腳維數技術（KVSD)所編織的內襯，該專利的全部內容通過引用并入本文。 KVSD技術的合并允許有選擇地增加針腳密度的區域，在手更容易受傷的區域（如指關節） 提供額外的保護，而不增加手套的整體蓬松性或減損其柔韌性。內襯還可包括根據共同待 決、共同轉讓的第2010/0275341號美國專利公開的無縫編織技術，該專利公開的全部內容 通過引用并入本文。
[0020] 圖2示出了根據本發明的實施方式的具有毛圈環表面的編織內襯的平面圖。例 如，毛圈狀表面202能夠通過編織額外的朝外的圈制成。毛圈環表面創造額外的氣袋從而 增加隔絕效果。可以在拇指部102、手指部104、手掌區106或反手/指關節區的任何一個 或全部、或其任意組合上創造毛圈環表面202。如下文將討論的，毛圈環外表面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。少一個層允許 手套相應地具有更小的體積并且更靈活。
[0021] 圖3A-3F示出了根據本發明的實施方式的手套的分解圖。圖3A示出網狀粘合層， 其從薄片上切割為圖3D中的毛圈環內襯202的形狀并比圖3D中的毛圈環內襯202的尺寸 稍大。網狀粘合層可包括聚酰胺或其他聚合物粘合層。此外，網狀粘合層也可被制為耐火以 用于例如消防隊員手套的應用。圖3B是類似的、手套形狀的網狀粘合層。網狀粘合層302 是非粘性的熱活化粘合層。兩個單獨的網狀粘合層可被接合和熱熔以創造如圖3C所示的 手套形狀的網狀粘合層304。之后圖3D中的絨面編織內襯202被放置在圖3E所示的網狀 粘合層304中。之后毛圈環內襯202和網狀粘合層304的結構可被放置在手套形狀的防水 層306內部。防水層可包括聚氨酯膜（如Porelle?商標膜）或膨體聚四氟乙烯（ePTFE)膜 (如GoreTexli商標膜）。防水層306通過用加熱烙鐵、加熱的鋼模具、對流加熱空氣等加 熱而永久地結合至毛圈環內襯202。熱和壓力的應用允許無縫編織內襯的所有區域被永久 地固定至防水層而不影響防水層的透氣性。隨后無縫編織內襯、網狀粘合層和防水層的三 層結構可被插入另一個網狀粘合層304中，并插入外部護套中。護套可由任何合適的耐火 和/或耐切割材料制成。例如，護套可包括經過耐火處理的牛皮、Icfvlaiik對位芳族聚 酰胺、NOMEX?間位芳族聚酰胺、氧化聚丙烯腈纖維（OPD) CarbonX?和/或類似物。同 樣，可選擇地，額外的隔絕層可設置在防水層和護套之間。
[0022] 圖4示出了根據本發明的實施方式的手套的平面圖。手套400包括具有手指部 410的護套402、反手區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消防隊員是重要的。這些特性能夠通過以下特征至少部分地實 現。護套402可選擇地包括分別在手指部410和反手區430上的褶420、440。護套402還 可選擇地成型為彎曲的配置。換句話說，手套被形成為好像有手在手套內的狀態，其在關節 處部分彎曲，即，部分握拳。該手套需要較少的運動來握緊拳頭。在使用過程中彎曲的手套 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和感覺手 套。重要地，因為在握緊過程中具有較小的壓縮，當水在手套中或在手套上時，由于手套將 不會緊貼皮膚，因此穿戴者將感覺到較少的熱量。換句話說，在工作過程中手套預計會由汗 水和用于滅火的水浸濕，并且，當然，消防隊員將被暴露在高溫輻射熱和/或火焰中。但是， 穿戴者感覺到的熱量可以大幅度減少。在以前的手套中，當手緊握成拳頭時，手套的所有部 分變得被顯著壓縮。在使用過程中，繃緊的手套中的熱水允許水閃蒸，變為能夠傷害穿戴者 的蒸汽。熱水結合由壓縮力產生的壓力使水變為蒸汽。因為本發明的實施方式使手套中的 壓力在使用過程中變小，因此上述情況不太可能發生并且不會那么嚴重。手背上的材料以 一種方式成形以提供足夠的材料來覆蓋完全彎曲的手而不對關節過量壓縮。當手伸直時， 多余的材料越過主要關節創造寬松的褶皺，該褶皺不妨礙消防隊員手的功能并用于提高手 套的隔絕性能。
[0023] 圖5示出了根據本發明的實施方式的具有袖口條的手套的手掌側的平面圖。手套 500可以