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基于口罩改革

——新型草本舒适型医用口罩

曹雯嘉 孟繁宇 梁诗笛 高嘉鑫 刘一我 展邦乾
  
卷宗
2023年30期
大连科技学院

摘要:如今口罩成为了日常生活中必不可少的一部分。由于病毒多是通过粘膜来对其进行感染,而口鼻部位也是最容易被感染的区域,因此口罩的作用就显得尤为重要。正但是现阶段口罩也有很多不足之处,例如闷热潮湿造成皮肤与呼吸不适、收纳不当造成交叉感染、带子勒耳朵、冬天对眼镜人士不友好、异味等等造成了人们戴口罩并不积极,为了达到积极响应国家疫情防控、提升口罩行业竞争格局、顺应人民日常需求、改善民生质量的目的。我们对口罩做出了一系列升级设计。

关键词:医用口罩; 草本; 防护

基金项目:辽宁省2022年大学生创新创业训练计划项目(项目编号:X202213207155)

1 社会效益

天地有斯瘴疠,还以天地所生之物防备之。中药口罩的研制普遍,对病毒的防护如虎添翼,也必将疫情影响降低,对和谐社会的发展、经济发展起到了保障作用,促进人与自然和谐发展。对于久戴口罩人群例如志愿者、医生等人群或者晕车人群敏感肌人群更加友好,对于久戴口罩场合例如高铁火车文体场所等更加实用。

2 国内外研究现状分析与评价

目前医用口罩的研究分为三个模块:防护机理,材料特质、防护性能。

2.1 防护机理

①扩散作用:极其微小的颗粒在布朗运动作用下位移到滤材表面,由于分子引力的作用,接触到滤料的粒子因吸附而被过滤掉。

②沉降截留作用:较大的颗粒物质随气流运动 时因重力作用沉降在滤材上,由于粒子直径大于滤 料纤维间隙而被滤材的机械筛滤过滤。因吸附而被过滤掉。

③惯性撞击截留作用:当气流中的颗粒通过滤 材的网状通道时,质量较大的颗粒由于惯性作用,会偏离气流方向,撞击滤材并被截留。

④静电作用:较小的颗粒在靠近有静电的滤材时,由于静电作用被吸附在滤材表面从而被过滤掉。

⑤负离子作用:负离子可捕捉周围带正电的粒子并与之中和后沉降从而达到过滤的目的。

2.2 防护性能

①物理拦截作用:依靠滤材本身的特性,通过 扩散、沉降截留、惯性撞击截留、静电及负离子等作 用对细菌和病毒进行拦截过滤。这种拦截是一种物 理作用,并不能杀灭细菌和病毒。

②灭菌作用:通过在滤材中添加一些功能性抗菌物质,当细菌、病毒接触滤材时,抗菌物质可破坏 细菌和病毒的内部结构,进而达到灭杀细菌的目的。

3 已有研究成果

①独特收纳折叠方式。利用人体面部工学与美学制造出了独特不接触皮肤且不明显的特殊粘胶材质,防止交叉感染。

②独特的耳挂设计。把旧版医用口罩的耳挂材料更换为柔软无纺布,且设计为更大与耳朵的接触面积的环绕耳挂,久戴不勒耳。

③防眼镜起雾设置。我们将口罩分为冬夏两款,将冬季口罩的铁丝部分罩面设计为向脸颊凹陷的一个三角形斜坡,改变了呼出气体的流向与循环方式,即便在冬天戴也不会眼镜起雾。

④设计了适合所有体型。设计了sml码儿童款,sml码成人款,适应每一种体型的人群。

⑤确定了所用古方并将古方加以改进 。

4 项目研究思路及方法

1)中药的制备:将根据《肘后备急方》中抗疫药方中有微毒性的乌头、附子淘汰,确定了藿香、白芷、菖蒲、等十一味中药,将中药快速风干到干燥且不能折断的程度,将中药打成不透过无纺布大小的碎片。

2)口罩的制备:口罩由三层无纺布组成。内层是普通无纺布;外层是做了防水处理的无纺布,主要用于隔绝患者喷出的液体;中间的过滤层用的是经过驻极处理的聚丙烯熔喷无纺布,再将中药碎片压进熔喷布里;最后生产完毕后要经过环氧乙烷消毒并静置7天挥发毒性,经过密封包装。

3)口罩的设计:、耳挂材料更换为柔软无纺布,且设计为更大与耳朵的接触面积的环绕耳挂,久戴不勒耳,最大程度缓解耳朵的疼痛;利用人体面部工学与美学,制造出了独特不接触皮肤且不明显的特殊粘胶材质,一摁即可,防止交叉感染;设计了sml码款,适应每一种体型的人群;改变了呼出气体的流向与循环方式,即便在冬天戴也不会眼镜起雾。

5 解决问题

问题一:收纳不当造成交叉感染

我们将口罩收纳方式进行了改进设计,将口罩外部设置了不明显的特殊胶质,直接轻轻一摁便可轻松保护接触脸部的无纺布,避免交叉感染。

问题二:冬季戴口罩导致眼镜起雾问题

我们将口罩分为冬夏两款,将冬季口罩的铁丝部分罩面设计为向脸颊凹陷的一个三角形斜坡,改变了呼出气体的流向与循环方式,即便在冬天戴也不会眼镜起雾。

问题三:口罩抗病毒能力提升问题

我们将医用口罩内的聚丙烯熔喷布升级设计为“熔喷布+中药”形式,将中药打成适宜的大小通过加压与喷绒布紧紧粘连在一起。我们查阅古书,将中医中的“衣冠治疗法”运用到医用口罩上,将孙思邈李时珍的抗疫古方今用,增强抵抗力,使医用口罩的抗病毒效果如虎添翼。

问题四:季节不同 针对性中药也不同的问题

冬季款口罩的药材也与夏季款口罩有所不同,我们会改变药剂含量,使冬季的效果更温和,夏季的效果更清凉。

问题五:口罩闷热难耐、异味问题

在保证不允许抗病毒效果下,我们在中药里加入了大量的薄荷金银花等清凉芬芳的药材,改善口罩闷热,清新口气,提神醒脑,缓解晕车。

问题六:久戴口罩导致敏感肌痘痘肌皮肤状态变差

添加白芷菊花等护肤抗炎中药,对痘痘肌敏感肌人群友好。

问题七:不同阶段的儿童尤其是“尴尬期”儿童与不同体型成人对口罩大小选择的问题

将口罩设计了sml款,适应每一种体型的人群,更贴合。

问题八:久戴口罩勒耳朵问题

将传统的医用口罩耳挂带设计了高弹力大面积无纺布,柔软且增大接触面积,久戴不勒耳。

参考文献

[1]陈美玉,周莹莹,王红红,等.市场口罩的过滤特征与舒适性分析[J].纺织高校基础科学学报,2018,31(3):281-288.

[2]叶芳.口罩分类及原理介绍[J].标准生活,2016(2):18-23.

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