防护口罩的个性化发展方向研究

王琪欣，张技术

（常熟理工学院 纺织服装与设计学院，江苏 常熟 215500）

0 引言

防护口罩在预防病毒传播，保护人们身体健康等方面扮演着极其重要的角色。防护口罩的功能也从普通的防寒保暖、防风沙尘土不断升级。伴随着人们对生活品质的不断追求，防护口罩的功能性需求也在不断增加。口罩不仅拥有良好的防护作用，同时也具有装饰美观性，未来口罩的个性化发展潮流势不可挡。

1 防护口罩的概述

口罩作为一种个人防护用品，它具有阻隔粉尘、空气中细小的颗粒物、花粉和飞沫进入使用者口鼻的保护功能。现如今，口罩的发展已经不仅仅局限于医学和生物学，进一步扩展到机械制造、工程学等众多学科领域[1]。根据使用对象和应用领域的差异，防护口罩主要分为日常防护型口罩和医用防护型口罩两大类，公众和医护人员可以根据自身需求进行选择性佩戴。

参照我国现行的各类型防护口罩的国家标准和行业标准，颗粒物的过滤效率、细菌过滤效率、合成血液穿透阻力以及呼吸阻力是防护口罩技术标准的重要参数指标[2]。常见的防护口罩由三层或三层以上的非织造材料构成，主要包括内层呼吸层、中层核心过滤层和外层阻水层，其中最大的区别是中间层材质，例如医用口罩广泛使用的熔喷非织造布可以通过多种机制来捕捉含病毒的飞沫和气溶胶。中层用于过滤颗粒物的材料有矿物性纤维、天然纤维或合成纤维，这些过滤材料通过沉降、惯性碰撞、拦截、扩散和静电吸引等过滤机理综合作用以过滤空气中的颗粒物。

2 防护口罩功能、规格及外观分析

2.1 功能个性化

防护口罩功能的发展创新，不仅可以满足特定人群的现实需求，而且有利于减少佩戴防护口罩后带来的不便。针对用户对防护口罩的功能性需求，防雾霾口罩、防紫外线口罩和活性炭口罩等多种防护口罩被开发出来，并应用于日常生活中[3]。为了实现防护口罩功能方面的个性化发展，需要不断增强口罩的防护等级和服用功能，并促使其向多功能复合型、智能科技化等方向不断前进。

2.1.1 功能性

2.1.1.1 抑菌抗病毒

主要依靠高效的过滤材料，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。刘吉娜制备了UV 固化纳米银抗菌无纺布，达到抑制细菌滋生的效果[4]。Catel-Ferreira 通过固定多酚分子对无纺布纤维过滤器表面进行化学改性，使其具有抗病毒性能[5]。

2.1.1.2 可重复使用

口罩的使用寿命有限，大量废弃的口罩随意丢弃会造成环境污染，口罩的可重复使用，有利于提高资源利用率、减少不必要的污染。佩戴防雾霾口罩和一些工业用口罩目的是减少颗粒物的吸入，可以选择更换滤芯设置达到重复使用的目的。但是医用口罩若重复使用，会产生病毒细菌滋生的问题，此外洗涤或消毒医用口罩会破坏表面防水层，降低防护能力。目前南京师范大学团队针对此问题研发了一种可电热消毒的新型石墨烯口罩，通过在过滤层涂覆石墨烯材料，以电热消毒的方式实现可重复使用的功能[6]。

2.1.2 智能化

在这人人均需佩戴口罩的背景之下，人们对口罩的态度已经不能停留在传统的阻隔病毒、传播恐慌之上了，智能科技口罩能够改变人们对口罩的固有印象，同时能够获得更多年轻人的青睐。防护口罩植入柔性可穿戴电子器件和检测传感器[7]，通过无线连接移动设备实时监测空气质量以及检测人体呼吸数据，利用大数据分析提供环境和健康方面的指导建议。科技智能化口罩在具有防护性能的同时，使生活更加便捷。

2.2 规格个性化

口罩与面部的密合程度影响着口罩的泄漏率和过滤效率。然而，目前市面上的口罩尺寸很难满足各类脸型的需求，因为口罩的佩戴不合适，导致口罩的防护效果大打折扣。因此设置防护口罩的系列号型十分必要。此外，为了能有效降低头脸型的影响，在口罩设计上应该综合中国人群头脸型的主要参数指标。

2.2.1 尺寸规格

目前普通防护口罩的规格尺寸主要以18cm×9cm成人口罩和15cm×9cm 的儿童口罩为主，虽然覆盖面广、普惠度高，但是由于人体面部结构存在差异，单一型号的防护口罩不能有效地涵盖多种脸型，因此需要适当增加口罩的型号规格。通过人体测量学、统计学对人体头面部进行测量并进行数据分析和应用[8]。调整口罩的结构设计便于设计型号，确定合适的档差进行不同规格的分型，从而提高口罩适配率，避免因为尺寸的不合适影响口罩贴合度。

2.2.2 个性定制

随着科技的不断进步和发展，口罩产业将不断改革创新，三维人体扫描技术也可应用于口罩的设计中，相较于手工测量面部数据，运用三维扫描对个体进行面部特征数据建模，能够更加精准便捷地获取面部尺寸结构。通过测量人体面部建立初始模型，将采集的图像数据用于修正口罩模型，最后建立口罩变量，将采集到的图像数据通过计算匹配到最终模型中，通过匹配最终模型和口罩变量，获得定制口罩的尺寸，使口罩尺寸与定制者的面部尺寸相吻合[9]，进而提高口罩的防护效果和面部舒适度，并能够基于个人数据对各类型防护口罩进行模块化设计。

2.3 外观个性化

防护口罩作为快销品，商家往往会忽略其外观设计，导致市场上的口罩款式造型千篇一律。为了增强顾客的消费体验感，不应只局限于口罩的防护效果，还需满足消费者的审美需求。考虑在不影响口罩质量等基本要求下，改良创新口罩的款式造型，并且增加色彩和图案的应用设计，从而凸显口罩作为服饰品的装饰作用，使其更具有时尚美观性。

2.3.1 造型应用

按照口罩的款式分类，一般分为平面式口罩、折叠式口罩以及杯状式口罩3 种类型；按照口罩佩戴类型分类，可分为头戴式口罩、耳戴式口罩以及颈戴式口罩。可对防护口罩进行解构，运用转省、抽褶等服饰工艺技巧改变造型结构。此外，不同材质材料及其薄厚程度所带来的外观视觉呈现也不相同。未来，各类异形、创意口罩将会作为时尚单品引领潮流[10]。口罩带作为口罩的重要组成部分，其造型不可忽视。口罩带可以采用搭扣式、魔术贴式，便于根据个人的头部尺寸进行相应的调节，相较于常规弹力耳带，能够缓解因耳部受力而带来的疼痛，同时可以使用锁链、丝带和皮带等材料，丰富造型风格种类。

2.3.2 色彩应用

市场上的防护口罩主要以蓝色、白色、粉色和黑色为主，颜色过于单一，加之群众大范围地佩戴，易产生视觉审美疲劳。色彩作为产品设计三要素之一，不仅要适合产品特点，符合消费者的喜好，还要能够迎合环境氛围[11]。譬如根据季节、节假日等因素选用不同颜色的口罩：在炎热的夏季，选择冷色调，在寒冷的冬天，选择暖色调，利用视觉感官来调节温度；在春节、国庆等喜庆的节日，佩戴红色系口罩会更具有氛围感。此外，运用颜色渐变、颜色碰撞之类的色彩变换组合，可以有效提高口罩的颜值，丰富口罩类型，增加可选性。

2.3.3 图案应用

图案的应用可以根据不同的主题提取风格元素，如国风元素、民族元素和潮流元素等，在不影响口罩质量和防护性能的基础上，掌握图案的基本规律和形式美法则对口罩进行二次创作。比如国风元素口罩可以融入仙鹤、祥云和脸谱等富有中国特色的图案；民族元素口罩可以运用特有的纹饰镶边；潮流元素口罩可以通过字母涂鸦、喷绘等方式表现。另外可以选择应用刺绣、镂空和扎染等工艺技法，以丰富图案的呈现形式，从而体现口罩的艺术设计感。

3 结语

从防护口罩的功能、规格和外观三个维度出发，分析归纳防护口罩个性化发展方向。随着科技的发展和人们生活质量的提高，未来防护口罩将在功能上多元化、智能化；规格上分型明确，有个性化定制的趋势；外观上造型、色彩和图案不断优化，迎合个人实用和审美需求。