防護口罩的個性化發(fā)展方向研究

王琪欣，張技術(shù)

（常熟理工學(xué)院 紡織服裝與設(shè)計學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

0 引言

防護口罩在預(yù)防病毒傳播，保護人們身體健康等方面扮演著極其重要的角色。防護口罩的功能也從普通的防寒保暖、防風(fēng)沙塵土不斷升級。伴隨著人們對生活品質(zhì)的不斷追求，防護口罩的功能性需求也在不斷增加?？谡植粌H擁有良好的防護作用，同時也具有裝飾美觀性，未來口罩的個性化發(fā)展潮流勢不可擋。

1 防護口罩的概述

口罩作為一種個人防護用品，它具有阻隔粉塵、空氣中細小的顆粒物、花粉和飛沫進入使用者口鼻的保護功能。現(xiàn)如今，口罩的發(fā)展已經(jīng)不僅僅局限于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)，進一步擴展到機械制造、工程學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域[1]。根據(jù)使用對象和應(yīng)用領(lǐng)域的差異，防護口罩主要分為日常防護型口罩和醫(yī)用防護型口罩兩大類，公眾和醫(yī)護人員可以根據(jù)自身需求進行選擇性佩戴。

參照我國現(xiàn)行的各類型防護口罩的國家標準和行業(yè)標準，顆粒物的過濾效率、細菌過濾效率、合成血液穿透阻力以及呼吸阻力是防護口罩技術(shù)標準的重要參數(shù)指標[2]。常見的防護口罩由三層或三層以上的非織造材料構(gòu)成，主要包括內(nèi)層呼吸層、中層核心過濾層和外層阻水層，其中最大的區(qū)別是中間層材質(zhì)，例如醫(yī)用口罩廣泛使用的熔噴非織造布可以通過多種機制來捕捉含病毒的飛沫和氣溶膠。中層用于過濾顆粒物的材料有礦物性纖維、天然纖維或合成纖維，這些過濾材料通過沉降、慣性碰撞、攔截、擴散和靜電吸引等過濾機理綜合作用以過濾空氣中的顆粒物。

2 防護口罩功能、規(guī)格及外觀分析

2.1 功能個性化

防護口罩功能的發(fā)展創(chuàng)新，不僅可以滿足特定人群的現(xiàn)實需求，而且有利于減少佩戴防護口罩后帶來的不便。針對用戶對防護口罩的功能性需求，防霧霾口罩、防紫外線口罩和活性炭口罩等多種防護口罩被開發(fā)出來，并應(yīng)用于日常生活中[3]。為了實現(xiàn)防護口罩功能方面的個性化發(fā)展，需要不斷增強口罩的防護等級和服用功能，并促使其向多功能復(fù)合型、智能科技化等方向不斷前進。

2.1.1 功能性

2.1.1.1 抑菌抗病毒

主要依靠高效的過濾材料，通過在濾材中添加一些功能性抗菌物質(zhì),當(dāng)細菌、病毒接觸濾材時,抗菌物質(zhì)可破壞細菌和病毒的內(nèi)部結(jié)構(gòu),進而達到滅殺細菌的目的。劉吉娜制備了UV 固化納米銀抗菌無紡布，達到抑制細菌滋生的效果[4]。Catel-Ferreira 通過固定多酚分子對無紡布纖維過濾器表面進行化學(xué)改性，使其具有抗病毒性能[5]。

2.1.1.2 可重復(fù)使用

口罩的使用壽命有限，大量廢棄的口罩隨意丟棄會造成環(huán)境污染，口罩的可重復(fù)使用，有利于提高資源利用率、減少不必要的污染。佩戴防霧霾口罩和一些工業(yè)用口罩目的是減少顆粒物的吸入，可以選擇更換濾芯設(shè)置達到重復(fù)使用的目的。但是醫(yī)用口罩若重復(fù)使用，會產(chǎn)生病毒細菌滋生的問題，此外洗滌或消毒醫(yī)用口罩會破壞表面防水層，降低防護能力。目前南京師范大學(xué)團隊針對此問題研發(fā)了一種可電熱消毒的新型石墨烯口罩，通過在過濾層涂覆石墨烯材料，以電熱消毒的方式實現(xiàn)可重復(fù)使用的功能[6]。

2.1.2 智能化

在這人人均需佩戴口罩的背景之下，人們對口罩的態(tài)度已經(jīng)不能停留在傳統(tǒng)的阻隔病毒、傳播恐慌之上了，智能科技口罩能夠改變?nèi)藗儗谡值墓逃杏∠?，同時能夠獲得更多年輕人的青睞。防護口罩植入柔性可穿戴電子器件和檢測傳感器[7]，通過無線連接移動設(shè)備實時監(jiān)測空氣質(zhì)量以及檢測人體呼吸數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析提供環(huán)境和健康方面的指導(dǎo)建議?？萍贾悄芑谡衷诰哂蟹雷o性能的同時，使生活更加便捷。

2.2 規(guī)格個性化

口罩與面部的密合程度影響著口罩的泄漏率和過濾效率。然而，目前市面上的口罩尺寸很難滿足各類臉型的需求，因為口罩的佩戴不合適，導(dǎo)致口罩的防護效果大打折扣。因此設(shè)置防護口罩的系列號型十分必要。此外，為了能有效降低頭臉型的影響，在口罩設(shè)計上應(yīng)該綜合中國人群頭臉型的主要參數(shù)指標。

2.2.1 尺寸規(guī)格

目前普通防護口罩的規(guī)格尺寸主要以18cm×9cm成人口罩和15cm×9cm 的兒童口罩為主，雖然覆蓋面廣、普惠度高，但是由于人體面部結(jié)構(gòu)存在差異，單一型號的防護口罩不能有效地涵蓋多種臉型，因此需要適當(dāng)增加口罩的型號規(guī)格。通過人體測量學(xué)、統(tǒng)計學(xué)對人體頭面部進行測量并進行數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用[8]。調(diào)整口罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計便于設(shè)計型號，確定合適的檔差進行不同規(guī)格的分型，從而提高口罩適配率，避免因為尺寸的不合適影響口罩貼合度。

2.2.2 個性定制

隨著科技的不斷進步和發(fā)展，口罩產(chǎn)業(yè)將不斷改革創(chuàng)新，三維人體掃描技術(shù)也可應(yīng)用于口罩的設(shè)計中，相較于手工測量面部數(shù)據(jù)，運用三維掃描對個體進行面部特征數(shù)據(jù)建模，能夠更加精準便捷地獲取面部尺寸結(jié)構(gòu)。通過測量人體面部建立初始模型，將采集的圖像數(shù)據(jù)用于修正口罩模型，最后建立口罩變量，將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過計算匹配到最終模型中，通過匹配最終模型和口罩變量，獲得定制口罩的尺寸，使口罩尺寸與定制者的面部尺寸相吻合[9]，進而提高口罩的防護效果和面部舒適度，并能夠基于個人數(shù)據(jù)對各類型防護口罩進行模塊化設(shè)計。

2.3 外觀個性化

防護口罩作為快銷品，商家往往會忽略其外觀設(shè)計，導(dǎo)致市場上的口罩款式造型千篇一律。為了增強顧客的消費體驗感，不應(yīng)只局限于口罩的防護效果，還需滿足消費者的審美需求?？紤]在不影響口罩質(zhì)量等基本要求下，改良創(chuàng)新口罩的款式造型，并且增加色彩和圖案的應(yīng)用設(shè)計，從而凸顯口罩作為服飾品的裝飾作用，使其更具有時尚美觀性。

2.3.1 造型應(yīng)用

按照口罩的款式分類，一般分為平面式口罩、折疊式口罩以及杯狀式口罩3 種類型；按照口罩佩戴類型分類，可分為頭戴式口罩、耳戴式口罩以及頸戴式口罩?？蓪Ψ雷o口罩進行解構(gòu)，運用轉(zhuǎn)省、抽褶等服飾工藝技巧改變造型結(jié)構(gòu)。此外，不同材質(zhì)材料及其薄厚程度所帶來的外觀視覺呈現(xiàn)也不相同。未來，各類異形、創(chuàng)意口罩將會作為時尚單品引領(lǐng)潮流[10]。口罩帶作為口罩的重要組成部分，其造型不可忽視?？谡謳Э梢圆捎么羁凼健⒛g(shù)貼式，便于根據(jù)個人的頭部尺寸進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，相較于常規(guī)彈力耳帶，能夠緩解因耳部受力而帶來的疼痛，同時可以使用鎖鏈、絲帶和皮帶等材料，豐富造型風(fēng)格種類。

2.3.2 色彩應(yīng)用

市場上的防護口罩主要以藍色、白色、粉色和黑色為主，顏色過于單一，加之群眾大范圍地佩戴，易產(chǎn)生視覺審美疲勞。色彩作為產(chǎn)品設(shè)計三要素之一，不僅要適合產(chǎn)品特點，符合消費者的喜好，還要能夠迎合環(huán)境氛圍[11]。譬如根據(jù)季節(jié)、節(jié)假日等因素選用不同顏色的口罩：在炎熱的夏季，選擇冷色調(diào)，在寒冷的冬天，選擇暖色調(diào)，利用視覺感官來調(diào)節(jié)溫度；在春節(jié)、國慶等喜慶的節(jié)日，佩戴紅色系口罩會更具有氛圍感。此外，運用顏色漸變、顏色碰撞之類的色彩變換組合，可以有效提高口罩的顏值，豐富口罩類型，增加可選性。

2.3.3 圖案應(yīng)用

圖案的應(yīng)用可以根據(jù)不同的主題提取風(fēng)格元素，如國風(fēng)元素、民族元素和潮流元素等，在不影響口罩質(zhì)量和防護性能的基礎(chǔ)上，掌握圖案的基本規(guī)律和形式美法則對口罩進行二次創(chuàng)作。比如國風(fēng)元素口罩可以融入仙鶴、祥云和臉譜等富有中國特色的圖案；民族元素口罩可以運用特有的紋飾鑲邊；潮流元素口罩可以通過字母涂鴉、噴繪等方式表現(xiàn)。另外可以選擇應(yīng)用刺繡、鏤空和扎染等工藝技法，以豐富圖案的呈現(xiàn)形式，從而體現(xiàn)口罩的藝術(shù)設(shè)計感。

3 結(jié)語

從防護口罩的功能、規(guī)格和外觀三個維度出發(fā)，分析歸納防護口罩個性化發(fā)展方向。隨著科技的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，未來防護口罩將在功能上多元化、智能化；規(guī)格上分型明確，有個性化定制的趨勢；外觀上造型、色彩和圖案不斷優(yōu)化，迎合個人實用和審美需求。