王琪欣,張技術(shù)
(常熟理工學(xué)院 紡織服裝與設(shè)計(jì)學(xué)院,江蘇 常熟 215500)
防護(hù)口罩在預(yù)防病毒傳播,保護(hù)人們身體健康等方面扮演著極其重要的角色。防護(hù)口罩的功能也從普通的防寒保暖、防風(fēng)沙塵土不斷升級(jí)。伴隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的不斷追求,防護(hù)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(hù)作用,同時(shí)也具有裝飾美觀性,未來(lái)口罩的個(gè)性化發(fā)展潮流勢(shì)不可擋。
口罩作為一種個(gè)人防護(hù)用品,它具有阻隔粉塵、空氣中細(xì)小的顆粒物、花粉和飛沫進(jìn)入使用者口鼻的保護(hù)功能?,F(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(jìn)一步擴(kuò)展到機(jī)械制造、工程學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域[1]。根據(jù)使用對(duì)象和應(yīng)用領(lǐng)域的差異,防護(hù)口罩主要分為日常防護(hù)型口罩和醫(yī)用防護(hù)型口罩兩大類,公眾和醫(yī)護(hù)人員可以根據(jù)自身需求進(jìn)行選擇性佩戴。
參照我國(guó)現(xiàn)行的各類型防護(hù)口罩的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),顆粒物的過(guò)濾效率、細(xì)菌過(guò)濾效率、合成血液穿透阻力以及呼吸阻力是防護(hù)口罩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要參數(shù)指標(biāo)[2]。常見的防護(hù)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(guò)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(guò)多種機(jī)制來(lái)捕捉含病毒的飛沫和氣溶膠。中層用于過(guò)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(guò)濾材料通過(guò)沉降、慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散和靜電吸引等過(guò)濾機(jī)理綜合作用以過(guò)濾空氣中的顆粒物。
防護(hù)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(shí)需求,而且有利于減少佩戴防護(hù)口罩后帶來(lái)的不便。針對(duì)用戶對(duì)防護(hù)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(hù)口罩被開發(fā)出來(lái),并應(yīng)用于日常生活中[3]。為了實(shí)現(xiàn)防護(hù)口罩功能方面的個(gè)性化發(fā)展,需要不斷增強(qiáng)口罩的防護(hù)等級(jí)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(jìn)。
2.1.1 功能性
2.1.1.1 抑菌抗病毒
主要依靠高效的過(guò)濾材料,通過(guò)在濾材中添加一些功能性抗菌物質(zhì),當(dāng)細(xì)菌、病毒接觸濾材時(shí),抗菌物質(zhì)可破壞細(xì)菌和病毒的內(nèi)部結(jié)構(gòu),進(jìn)而達(dá)到滅殺細(xì)菌的目的。劉吉娜制備了UV 固化納米銀抗菌無(wú)紡布,達(dá)到抑制細(xì)菌滋生的效果[4]。Catel-Ferreira 通過(guò)固定多酚分子對(duì)無(wú)紡布纖維過(guò)濾器表面進(jìn)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(huì)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(dá)到重復(fù)使用的目的。但是醫(yī)用口罩若重復(fù)使用,會(huì)產(chǎn)生病毒細(xì)菌滋生的問(wèn)題,此外洗滌或消毒醫(yī)用口罩會(huì)破壞表面防水層,降低防護(hù)能力。目前南京師范大學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)此問(wèn)題研發(fā)了一種可電熱消毒的新型石墨烯口罩,通過(guò)在過(guò)濾層涂覆石墨烯材料,以電熱消毒的方式實(shí)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(duì)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?duì)口罩的固有印象,同時(shí)能夠獲得更多年輕人的青睞。防護(hù)口罩植入柔性可穿戴電子器件和檢測(cè)傳感器[7],通過(guò)無(wú)線連接移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量以及檢測(cè)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(hù)性能的同時(shí),使生活更加便捷。
口罩與面部的密合程度影響著口罩的泄漏率和過(guò)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?yàn)榭谡值呐宕鞑缓线m,導(dǎo)致口罩的防護(hù)效果大打折扣。因此設(shè)置防護(hù)口罩的系列號(hào)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(jì)上應(yīng)該綜合中國(guó)人群頭臉型的主要參數(shù)指標(biāo)。
2.2.1 尺寸規(guī)格
目前普通防護(hù)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(hào)的防護(hù)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(hào)規(guī)格。通過(guò)人體測(cè)量學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)人體頭面部進(jìn)行測(cè)量并進(jìn)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(jì)便于設(shè)計(jì)型號(hào),確定合適的檔差進(jìn)行不同規(guī)格的分型,從而提高口罩適配率,避免因?yàn)槌叽绲牟缓线m影響口罩貼合度。
2.2.2 個(gè)性定制
隨著科技的不斷進(jìn)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(jì)中,相較于手工測(cè)量面部數(shù)據(jù),運(yùn)用三維掃描對(duì)個(gè)體進(jìn)行面部特征數(shù)據(jù)建模,能夠更加精準(zhǔn)便捷地獲取面部尺寸結(jié)構(gòu)。通過(guò)測(cè)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(guò)計(jì)算匹配到最終模型中,通過(guò)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(jìn)而提高口罩的防護(hù)效果和面部舒適度,并能夠基于個(gè)人數(shù)據(jù)對(duì)各類型防護(hù)口罩進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。
防護(hù)口罩作為快銷品,商家往往會(huì)忽略其外觀設(shè)計(jì),導(dǎo)致市場(chǎng)上的口罩款式造型千篇一律。為了增強(qiáng)顧客的消費(fèi)體驗(yàn)感,不應(yīng)只局限于口罩的防護(hù)效果,還需滿足消費(fèi)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(jì),從而凸顯口罩作為服飾品的裝飾作用,使其更具有時(shí)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。可對(duì)防護(hù)口罩進(jìn)行解構(gòu),運(yùn)用轉(zhuǎn)省、抽褶等服飾工藝技巧改變?cè)煨徒Y(jié)構(gòu)。此外,不同材質(zhì)材料及其薄厚程度所帶來(lái)的外觀視覺(jué)呈現(xiàn)也不相同。未來(lái),各類異形、創(chuàng)意口罩將會(huì)作為時(shí)尚單品引領(lǐng)潮流[10]??谡謳ё鳛榭谡值闹匾M成部分,其造型不可忽視。口罩帶可以采用搭扣式、魔術(shù)貼式,便于根據(jù)個(gè)人的頭部尺寸進(jìn)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(lái)的疼痛,同時(shí)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(chǎng)上的防護(hù)口罩主要以藍(lán)色、白色、粉色和黑色為主,顏色過(guò)于單一,加之群眾大范圍地佩戴,易產(chǎn)生視覺(jué)審美疲勞。色彩作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)三要素之一,不僅要適合產(chǎn)品特點(diǎn),符合消費(fèi)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(jué)感官來(lái)調(diào)節(jié)溫度;在春節(jié)、國(guó)慶等喜慶的節(jié)日,佩戴紅色系口罩會(huì)更具有氛圍感。此外,運(yùn)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(guó)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(hù)性能的基礎(chǔ)上,掌握?qǐng)D案的基本規(guī)律和形式美法則對(duì)口罩進(jìn)行二次創(chuàng)作。比如國(guó)風(fēng)元素口罩可以融入仙鶴、祥云和臉譜等富有中國(guó)特色的圖案;民族元素口罩可以運(yùn)用特有的紋飾鑲邊;潮流元素口罩可以通過(guò)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(jì)感。
從防護(hù)口罩的功能、規(guī)格和外觀三個(gè)維度出發(fā),分析歸納防護(hù)口罩個(gè)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(lái)防護(hù)口罩將在功能上多元化、智能化;規(guī)格上分型明確,有個(gè)性化定制的趨勢(shì);外觀上造型、色彩和圖案不斷優(yōu)化,迎合個(gè)人實(shí)用和審美需求。