[发明专利]一种保持面部贴合的个性化面罩及其构造方法

说明书

本发明公开了一种保持面部贴合的个性化面罩及其构造方法。本发明的面罩包括面罩框架结构与面罩布料，所述面罩框架结构包括框架边缘、中间加强筋和面罩布料压紧装置；其中，根据面部特征设计所述框架边缘；所述中间加强筋与所述框架边缘连接，用于拱起面罩布料以及支撑所述框架边缘的结构强度；在所述框架边缘朝面部方向位置安装所述面罩布料压紧装置；所述面罩布料用于设置在所述面罩框架结构外层，且所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够通过所述面罩布料压紧装置与佩戴者面部贴合。本发明所提供的口罩符合每个人面部区域形状，贴合好并且结构简单易于生产。

技术领域

本发明属于三维几何造型和防护设备制造领域，涉及一种面罩结构及其设计方法，涉及面罩口罩设计制造领域。

背景技术

在医院、疫区等公共场所，经常需要佩戴口罩之类的防护用品，但是目前的口罩等防护用品，要么就是多层无纺布布面口罩，要么采用硅胶等全塑型的面罩形式，前者由于面罩结构简单无法完全密封人脸口鼻区域，后者造价高而且贴合面罩主要是采用周边硅胶的形变获得，对面部产生一定的压力变形，时间戴久了容易产生面部不适。

首先来分析一下当前多层布面口罩的组成和结构形式：

当前使用的一次性口罩，例如医用外科口罩或者N95口罩等，布面是三层无纺布，内层是贴合面部皮肤的柔软亲肤无纺布，外层是挡灰防水层，中间还有一层是过滤层，是经过驻极处理的熔喷布，起到吸附和隔离灰尘细菌病毒的作用，三层无纺布是缝制在一起的，两旁还有固定佩戴的带子，一个口罩需要多道工序，需要的车间空间和人员都比较多，一般不能全自动生产。尽管这个过程也适合流水线生产，但是相对比较繁琐，每条生产线的生产效率一般，造价不低。对于一次性医用口罩，还得在无菌的车间里生产，或者在杀菌的柜子里进行杀菌操作。目前不少口罩的鼻梁处有一根软铁丝可以根据鼻子的形状弯曲生成一个适合面部特征的口罩形状，加强了口鼻处的密封性防护，但是根据布面口罩的仿真模拟，口罩侧面无法做到完全贴合面部区域，因此人在呼吸过程中，一定比例的呼吸气流从面部侧面出入口腔和鼻腔，而这部分空气是没有通过过滤层的，尽管口罩中间层是驻极层，在侧面空气流动过程中可以通过驻极层的静电库伦力吸附携带部分病毒细菌的微尘，但是根据力学原理，在侧面空气流速下，微尘在侧面向口鼻处流动的吸引力大于驻极层静电库伦力，因此微尘仍然会沿着流动空气进入口腔或者鼻腔，从而为病毒的入侵和传播留下了可乘之机，因此研制一种紧致贴合面部区域的面罩设计与生产对应对突发疫情和公共安全具有重要意义。

一种适合每个人佩戴并能够贴合个性化人脸面部特征的口罩需要根据每个人的面部形状进行口罩边缘轮廓的特殊形状设计，这实际上是个性化定制一个贴合面部形状型口罩，这种个性化设计由于个性化面部人数的数量庞大而无法快速实现。因此设计一种既能够符合大规模生产，又能够适合个性化面部特征的贴合型口罩，就是本发明的创新点。这样的面罩需要满足以下条件：(1)适合大规模生产，不需要过多的人为操作生产；(2)成本低廉，在一定使用量条件下，每个口罩的成本与当前医用口罩的成本要基本接近或者稍低；(3)便于携带。

目前对面罩结构设计已经有大量的结构设计，但是从文献上分析可知，本专利形式的面罩结构还没能从现有文献中查到。

发明内容

本发明的内容是提供一种面罩框架结构设计方法，并在口罩的生产中得到应用，这里的面罩框架结构与面罩过滤布层是分离的，面罩框架结构通过面罩轮廓结构和突起小丁与人脸面部贴合来获得个性化的面罩贴合结构，面罩框架结构可以重复使用，面罩布料不需要添加任何额外的结构和材料，布料生产流程可以得到大大简化。

上述目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的主要特征是把面罩框架结构与面罩布料分离，使得面罩框架结构与人脸贴合更为致密，同时这样的面罩框架结构可以重复使用，而面罩布料可以方便更换也方便生产。面罩框架结构分为三个部分：框架边缘，中间加强筋和突起小丁。