CN212629923U - 口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种口罩，其包含：第一抗紫外线层，具不规则分布的第一孔隙，其中所述第一抗紫外线层包含光致变色层；第二抗紫外线层，具不规则分布的第二孔隙，配置于所述第一抗紫外线层的一侧，其中所述第二抗紫外线层包含光致变色层；过滤层，配置于所述第二抗紫外线层的远离第一抗紫外线层的一侧；内层，配置于所述过滤层的远离第二抗紫外线层的一侧。

Description

口罩

技术领域

本实用新型是关于一种防护用品，尤其是有关于一种口罩。

背景技术

近年来由于紫外线极其强烈，特别是对于脸部美容术后者而言，影响尤其严重。目前所有市面口罩只有过滤粉尘功能，无防护紫外线功能，更无发热御寒功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有紫外线防护功能的口罩。

本实用新型的口罩，包含：第一抗紫外线层，具有多个不规则分布的第一孔隙，其中所述第一抗紫外线层包含光致变色层；第二抗紫外线层，具有多个不规则分布的第二孔隙，配置于所述第一抗紫外线层的一侧，其中所述第二抗紫外线层包含光致变色层；过滤层，配置于所述第二抗紫外线层的远离第一抗紫外线层的一侧；内层，配置于所述过滤层的远离第二抗紫外线层的一侧。

可选地，其中所述第一抗紫外线层及所述第二抗紫外线层所共同包含的抗紫外线成分总量为一定，则所述第一抗紫外线层的染料量大于所述第二抗紫外线层的染料量。

可选地，该第一抗紫外线层，具有多个不规则分布的第一孔隙，所述第一抗紫外线层包含第一光致变色层；第二抗紫外线层，具有多个不规则分布的第二孔隙，配置于所述第一抗紫外线层的一侧，所述第二抗紫外线层包含第二光致变色层；过滤层，配置于所述第二抗紫外线层的远离第一抗紫外线层的一侧；内层，配置于所述过滤层的远离第二抗紫外线层的一侧，其中所述第一抗紫外线层的致密性与所述第二抗紫外线层的致密性不同。

可选地，其中所述第一光致变色层的染料量大于所述第二光致变色层的染料量。

可选地，其中所述第一光致变色层的染料颜色与所述第二光致变色层的染料颜色相同。

可选地，其中所述第一光致变色层的染料颜色与所述第二光致变色层的染料颜色相异。

附图说明

图1为本实用新型的装置；

图2为本实用新型的制作过程，其解释了如何利用转轴至转轴式装置，藉由涂布、喷洒或喷墨，以将溶液涂布于所欲的软质基板上；

图3为本实用新型的口罩；

图4为本实用新型紫外线吸收层结构；

主要组件符号说明：

102转轴；102A溶液；104浸染槽；106转轴至转轴式装置；108加热器；110基材；200外层；200A第一层抗紫外线层；200B第二层抗紫外线层；201第一孔隙；202第二孔隙；210保暖层；220过滤层；240里层；300 喷墨、喷洒、印刷或涂布程序。

具体实施方式

一般而言，口罩包含至少三层，包含里层、中层为过滤层，以及外层。本实用新型口罩包含利用以下工艺制作外层基材，使其具备紫外线防护功效。

本实用新型提出一种口罩的制作方法，包含：备置浸染溶液，该浸染溶液包含光致变色染料与树脂；以转轴至转轴式装置驱动基材移动，借由通过具有浸染溶液的浸染槽，使该基材吸附该浸染溶液，形成防紫外线材料于该基材上，经紫外线照射可转换颜色。其中光致变色染料与树脂的混合比例为1:5-1:20，其中更包含烘烤基材，该烘烤温度小于摄氏150度。其中基材包含不织布，基材包含PP。

一种基材制作方法，包含：备置浸染溶液，该浸染溶液包含光致变色染料与树脂；以转轴至转轴式装置驱动基材移动，借由通过具有浸染溶液的浸染槽，形成防紫外线材料于受驱动的该基材上。其中光致变色染料与树脂的混合比例为1:5-1:20。其中烘烤温度小于摄氏150度，基材包含PP不织布。

本实用新型公开一种口罩，包含：里层；中层，配置于该里层之上；及外层，配置于该中层之上，其中制作外层步骤包含:借由备置浸染溶液，浸染溶液包含光致变色染料与树脂；以转轴至转轴式装置驱动基材移动，借由通过具有浸染溶液的浸染槽，使基材吸附浸染溶液，形成防紫外线材料于基材上，经紫外线照射可转换颜色。其中光致变色染料与树脂的混合比例为1:5-1:20。

本实用新型公开一种口罩，包含：里层，其中制作该里层步骤包含:备置浸染溶液，该浸染溶液包含香味分子；以转轴至转轴式装置驱动基材移动，借由通过具有浸染溶液的浸染槽，使该基材吸附该香味分子，使该基材具有香气；中层，配置于该里层之上；及外层，配置于该中层之上。本实用新型公开一种口罩，包含：里层；中层，配置于该里层之上，其中制作该中层步骤包含:备置浸染溶液，该浸染溶液包含灭菌酵素，借由通过具有浸染溶液的浸染槽，使该中层基材吸附该灭菌酵素；及外层，配置于该中层之上。

一种口罩，包含：外层；中层，配置于该外层之上；及里层，材质包含中空纤维、相变纤维、陶瓷材料纤维、发热纤维之一或其任意组合。其中该外层包含紫外线吸收剂、光致变色染料之一或上述的任意组合。其中该中层包含纳米微孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。其中该里层包含香味分子吸附。该中层或该外层包含抗菌成份、酵素、抗流感物质之一或其任意组合。

一种口罩，包含：外层；中层，配置于该外层之上，其中该中层包含纳米微孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜；及里层，材质包含中空纤维、相变纤维、陶瓷材料纤维、发热纤维之一或其任意组合。其中该外层包含紫外线吸收剂、光致变色染料之一或上述之任意组合。

一种口罩，包含：外层，其中该中层或该外层包含抗菌成份、酵素、抗流感物质之一或以上任意组合；中层，配置于该外层之上；及里层，材质包含中空纤维、相变纤维、陶瓷材料纤维、发热纤维之一或其任意组合。中层包含纳米微孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。

一种口罩，包含：外层；过滤层，配置于该外层的一侧；及保暖层，配置于该过滤层之内侧或外侧，其中该保暖层包含利于氧化的金属、吸水材质及盐类。其中该利于氧化的金属包含铁、镁、锌之一或以上任意组合。其中该吸水材质包含活性碳、硅酸盐类或以上任意组合；其中该盐类包含食盐。其外层包含紫外线吸收剂、光致变色染料之一或上述的任意组合。过滤层选自包含HEPA、聚酯醚(TPEE)、苯酯和聚醚二醇的共聚物(TEEE)、聚氨酯(TPU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)之一。其中更包含里层，其中该过滤或该外层包含抗菌成份；该过滤层或该外层包含酵素；其中该过滤层或该外层包含抗流感物质。

一种口罩，包含：第一抗紫外线层，具不规则分布的第一孔隙；第二抗紫外线层，具不规则分布的第二孔隙，配置于该第一抗紫外线层的一侧；过滤层，配置于该第二抗紫外线层的远离第一抗紫外线层的一侧；及内层，配置于过滤层的远离第二抗紫外线层的一侧。其中第一抗紫外线层包含紫外线吸收剂、光致变色染料之一或上述的任意组合，其中第二抗紫外线层包含紫外线吸收剂、光致变色染料之一或上述的任意组合。其中不规则分布多个第一孔隙为随机排列，不规则分布多个第二孔隙为随机排列，第一孔隙和第二孔隙可分别分布于第一抗紫外线层和第二抗紫外线层的多个不同经纬上，并可具有不同的孔径和分布的密度。假若抗紫外线成分总量为一定，则第一抗紫外线层及第二抗紫外线层各包含一半的抗紫外线成分总量。在另一实施例中，其中该第一抗紫外线层的致密性与该第二抗紫外线层的致密性不同；则第一抗紫外线层染料量多于第二抗紫外线层的染料量。

一种口罩，包含：第一抗紫外线层，具不规则分布第一孔隙，该第一抗紫外线层包含第一光致变染料；第二抗紫外线层，具不规则分布第二孔隙，配置于该第一抗紫外线层的一侧，该第二抗紫外线层包含第二光致变染料；过滤层，配置于该第二抗紫外线层的一侧；及内层，配置于该过滤层的一侧。其中该不规则分布第一孔隙为随机排列，该不规则分布第二孔隙为随机排列。其中该第一光致变染料量约相当于该第二光致变染料量。在另一实施例中，其中该第一抗紫外线层的致密性与该第二抗紫外线层的致密性不同；则第一抗紫外线层染料量多于第二抗紫外线层的染料量，其中该第一光致变染料颜色与该第二光致变染料颜色相同，其中该第一光致变染料颜色与该第二光致变染料颜色相异。若两层的颜色相同，可提升颜色加乘效果；若两层的颜色不同，可以达到混色效果。

一转轴至转轴式(roll to roll)装置106配置，转轴至转轴式(roll to roll)装置106包含至少三个转轴102，其中至少一转轴被至于一染料槽104内，染料槽104用于承载染料。得借由驱动装置，例如马达等加以驱动转轴102，使其依据一转轴旋转，而牵动软质基材移动，例示如图1中的旋转箭头方向旋转，使得基材110可由一端卷至另一端。于此过程中将带动基材110移动，并通过染料槽104内，于其中将防止外线染料附着于基材110上。可控制转轴102的转速，利于控制移动速率，进而控制材料厚度。加热装置108对应配置于移动基材110，可以选择性开启加热装置，提供干燥所需热源。加热装置108可以为灯泡、热风、电磁辐射或是红外线加热器。

随着工艺的进展，基材由未印刷的一端移转至另一端，此时已完成印刷的基材将被卷至另一端而收取。基于基材具有挠曲性，故可以将其卷曲于另一端。若有必要，则可以开启加热装置提供烘干所需热能。随后可将成卷的基材实施后续加工制作成口罩或其他用品，诸如防紫外线伞布、防紫外线遮阳布料。若有需要，可于软质基材上涂布缓冲层或保护层。

本实用新型可以采用非金属或非金属氧化物材质作为防紫外线材料，以避免环境污染。利用可挠曲式基材，使得材质得通过本实用新型的转轴至转轴式装置，可以大量制作薄膜，其工艺不污染环境。且利用驱动转轴的速度控制薄膜成长厚度，且可附着于不规则或不平表面。

实施例参照图2，此实施例装置与图1类似，不同者为本实施例采用涂布、喷洒或喷墨(inkjet print)，将溶液涂布于所欲的软质基板上。备置溶液后，则启动喷墨、喷洒、印刷或涂布程序300，将材质分布于软质基材之上，若利用喷墨打印式则可以将染料图案直接喷涂于软质基板上，其余步骤类似上实施例，包含选择性加热。

抗紫外线口罩可以在其表布上喷涂、印刷或涂布抗紫外线吸收材质或光致变染料，而达到抗紫外线功能。若喷涂有防紫外线可观察其变化，而得知防护功能，传统上口罩并无防护紫外线功能，更遑论观察其防护效果，实际上，传统口罩无任何防护功能，因此不利于脸部美容术后保养。美容术后保养，其中最重要一环便是防止紫外线照射，因此本实用新型对于美容术后保养十分重要，传统口罩完全无法达到此功效。

本实用新型将光致变色(Photo-Chromic)染料掺杂于树脂中，例如水性或油性树脂，可采用微粉状、胶囊态、液态，将光致变染料与树脂混合。例如采用水性树脂与亲水性光致变染料混合，以制作上述的浸染溶液。光致变染料与树脂混合比例可为1:5-1:20，其中可以利用水稀释，以调整粘度。光致变染料可吸收阳光或紫外线而改变结构，光致变染料经由阳光或紫外线照射后产生可逆化学变化而导致颜色改变。当不受上述阳光或紫外线照射，可恢复原本颜色。光致变染料并可与光安定剂及UV吸收剂等选择性一起掺杂辅助吸收紫外线。添加抗氧化剂或/及UV吸收剂于可提升抗光疲乏。另外实施例则是可以采用油性光致变染料，配合树脂，利用印刷或是喷墨制作。油性光致变染料与树脂混合体积百分比值约为0.2-0.55。

因此请参看图3，其揭示本实用新型口罩的截面示意图，其可包含三层或四层以上，一实施例包含外层200为一防紫外线层，其实施方式可参看以上各实施方法。中间层则为过滤层220，用以过滤粉尘、细菌等等，里层240可以为发热或蓄热层，以提供保暖功效。利用以上的方法，亦可以在里层制作香氛基材，其原理为利用香氛、香精、精油、香水原料等添加于里层基材的制作，如此可以得到香氛里层，提升效果。外层或是中层则可以添加溶菌或除菌酵素，以消除细菌，其方法可以用喷涂、浸染、涂布或印刷。传统只能过滤细菌，无法杀死细菌，故本实用新型除可过滤外，也可以酵素分解细菌。此外，外层200或是中层220也可添加流感病毒溶菌或除菌酵素，以消除细菌，其方法可以用喷涂、浸染、涂布或印刷。传统只能过滤细菌，无法杀死细菌，故本实用新型除可过滤外，也可以酵素分解细菌。此外，亦可以利用上述喷涂、浸染、涂布将抗病毒药剂附着在外层200或是中层220，以抑制流感病毒或肠病毒等等。过滤层220可以采用超微孔滤净膜（纳米微孔聚四氟乙烯；PTFE膜）可过滤0.1-2.5微米以下的微粒，以抑制PM 2.5危害，可防霾、透气、好呼吸特性。纳米微孔聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，纳米微孔膜孔径小于一般微孔膜，拥有高度疏水疏油性，所以具有极良好的透湿、透气和防水防油污性。耐超高水压和超高水汽透汽率的PTFE纳米微孔薄膜是由超高结晶态的聚四氟乙烯材料，在超高压下挤压成膜并配合极快的拉伸速度，使薄膜具有纳米微孔超高强度三维结构特征。孔径可控制在0.03微米(μm)(30 纳米(nm))～15微米(μm)之间，厚度为8～50微米(μm)，孔隙率高达80～97％。超微孔生技滤净膜以高分子薄膜滤材取代传统不织布滤材层，过滤率高达99.9％以上，可将空气中病毒、过敏原、细悬浮微粒排除，高透气且不闷。

波长 100~280纳米(nm)紫外线波长短，所蕴藏能量越强，对皮肤伤害最大的是紫外线，但大部分被大气层中臭氧层隔离，几乎不到达地面。波长 280~320纳米，其能量次之，引起皮肤实时晒伤，使皮肤角质增厚、暗沈、变红、眼膜炎、发痛变得较干，主要是因UVB所造成。依据此实施例可吸收紫外线波段大部分，例如310纳米以下紫外线波段穿透率约10-12%，UVA则逐渐升至15%。主要是因为口罩的气体交换率必须符合规定，所以不能将口罩完全密不透风，故口罩表层具有许多不规则的孔洞，使紫外线可以穿透，即使将吸收剂全部涂于表层，亦无法再持续降低紫外线吸收。然经本案巧思，再一实施例中，如图4所示为双层抗紫外线层示意，其包含两层抗紫外线层200A、200B。基于第一层抗紫外线层200A抗紫外线层采用不织布，其孔隙为不规则随机分布，而非规则经纬分配。同理，第二层抗紫外线层200B采用不织布，其孔隙也为不规则随机分布，而非规则经纬分配。因此，两层抗紫外线结构、孔隙重叠的机会几乎微乎其微。侥幸穿透第一层抗紫外线层200A孔隙的紫外光，极大部分将被第二层抗紫外线层200B所吸收或阻挡，而且自第二层反射的又被第一层背面吸收，因本架构采用浸染，导致第一层抗紫外线层200A、第二层抗紫外线层200B的两面都有吸收材料，同理，自过滤层反射的被第二层背面吸收，因此，本实用新型大大提升紫外线过滤效果，紫外线UVB波段穿透率只约5%。在本实用新型中，委托英国超过120年历史的检验机构天祥集团（Intertek）进行实际产品检测，本领域熟知技术者可参考报告号码TWNT01629160进行查询。其防紫外线的检测方法编号为CNS 15001 L1035-95，其详细的测试参数为：(1)紫外线防护系数平均值13.71；(2)UVA穿透绿之算术平均值为10.38%；(3)UVB之算术平均数为5.05%。若将紫外线吸收材料提升5%，则可将紫外线UVB波段穿透率降至约3%。第一层抗紫外线层200A抗紫外线层可采斥水性布料，以防止飞沫喷溅，第二层抗紫外线层200B则可以为斥水性布料或亲水性布料。第一层抗紫外线层200A可掺杂紫外线吸收剂或光致变色染料，第二层抗紫外线层200B可掺杂紫外线吸收剂或光致变色染料。第一层抗紫外线层200A可涂布或印刷紫外线吸收剂或光致变色染料，第二层抗紫外线层200B可涂布或印刷紫外线吸收剂或光致变色染料。本实用新型虽以双层作为说明，亦可采用三层，但须注意符合气体透气率或压差。

本实用新型再一实施例中，其中第一层抗紫外线层200A与第二抗紫外线层200B采用上述诸多特征外，两者可以采用不同致密性的不织布提升整体效果。例如: 第一层抗紫外线层200A每平方米的克重大于第二抗紫外线层200B每平方米的克重；或第一层抗紫外线层200A每平方米的克重小于第二抗紫外线层200B每平方米的克重；提升表面积有助于染料附着，而利于紫外线吸收效率。同样地，经检验机构天祥集团（Intertek）进行实际产品检测，本领域熟知技术者可参考报告号码TWNT01705725进行查询。其防紫外线的检测方法编号为CNS 15001 L1035-95，其详细的测试参数为：(1)紫外线防护系数平均值15.62；(2)UVA穿透绿之算术平均值为7.61%；(3)UVB之算术平均数为4.82%；(4)紫外线防护系数(UPF)标准误差：0.34。因此，本实用新型大大提升紫外线过滤效果，紫外线UVB波段穿透率只约4.82%，紫外线UVA波段穿透率只约7.61%。

里层在纤维中加入氧化锆等成分，因此能够将可见光转成远红外线来释放热能。另一种于布料中织入发热纤维，例如聚丙烯酸酯（Acrylate），利用纤维本身吸湿放热，纤维吸收人体放出的水气，将其凝结成水所放出的热量。亦可添加产生红外线的元素，像是陶瓷材料，借由吸收可见光转化成红外线，再转化成热能，提升温度，亦可采用羊毛，吸收人体水气，形成凝结热，然后释放。上述在纤维中加入远红外线陶瓷成分，例如氧化锆、碳化锆等，反射人体发出的远红外线，并将它转换成热能，就可达发热功效。聚丙烯酸酯发热纤维则是自行发热而温暖身体的一种材料。发热纤维能通过吸收人体放出的汗与湿气来发热，使衣服内的空间保持温暖舒适的状态。聚丙烯酸酯还可以通过中和作用对酸性臭和碱性臭进行消臭。利用“凝结热效应”吸收人体湿气。当气体液化时会释放温度，该温度称为凝结点，聚丙烯酸酯发热纤维就是利用人体的肉眼无法看见的水蒸汽到达凝结点变成水（液化）时所释放的温度被聚丙烯酸酯吸收再放热的原理。另一实施例使用亲肤性材料，并能控制热对流与抵挡热辐射散发，例如天丝（TENCEL）压克力纤维。

利用中空纤维断面，除了使纤维比重相对降低，布料就显得更加轻盈；并有效保留与隔绝空气，达到保温效果。纤维断面呈现中空，借由纤维内部空气层来阻隔体温的散失，达到保暖的效果。保暖材料所使用的超细纤维，直径小于2μm的超细纤维，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维不织布能有效留存更多隔绝空气并反射由人体辐射出的热量。

相转移材质(PCM)，使布料具有吸热及放热的特殊功能，来获得极佳的保暖效果。例如奥特拉斯特（Outlast®）纤维。使用相变化材料(PCM , Phase Change Material)，不断与人体衣服间的微气候区域及周围环境进行调节与平衡，进而将过热或过冷的温度调节至最合适的水平。可吸收人体过多热量，从而减少衣物的湿度，保持穿着者的舒适度；而当运动量下降或运动结束时，释出所储存的热能，使穿者不致受寒。

此外，亦可以采用HEPA (High-Efficiency Particulate Air)作为过滤层，亦即HEPA过滤层，即高效率空气微粒子过滤网。高效滤网过滤材质通常由无规则的化学纤维，例如：聚丙烯纤维(丙纶)或聚酯纤维(涤纶)的无纺布或玻璃纤维制成，直径约0.5到2.0微米的絮状结构用来去除微粒。另外亦可以使用亲水与拒水两种物质组成的聚合物，其中亲水物质内部呈分子链结构，而且分子链上带有正负电荷，可以吸附单个的水蒸气分子，加速了水蒸气通过薄膜的速度，诸如使用聚酯醚(TPEE)材质，70%聚酯(斥水性)及30%聚醚酯(亲水性)组成，其采用的聚醚酯，使产品具有可回收概念。其亲水分子吸收水气并采用物化过程而能快速将水气排出织物层。薄膜的厚度仅5μm，是市场上重量最轻的产品之一。此外，可以使用聚脂纤维所制成薄及耐用薄膜，具有高度防水及透气的功能，例如商品名称为生态风暴（ECO STORM）的薄膜。此外，可以采用膜材质为苯酯和聚醚二醇的共聚物 (TEEE)，借由吸收扩散释放出水蒸气，具有无孔性不造成阻塞，贴合后透湿度仍高达8000~10000g/m²/day，属于高透湿度薄膜：防水、透气，具有弹性、环保，可再利用。再一实施例中，可以采用商品名为鼎基（DINTEX®）的薄膜，以高分子弹性体聚氨酯(TPU)为主材料，其弹性佳、强度高，在防水特性上厚度仅0.012~0.025mm，利用在材料中导入亲水基使薄膜除了TPU，具有高防水性外更具有极佳的透湿性。配合纺织业的贴合加工技术，大幅提升附加价值，耐候性佳、环保无毒、可回收及分解。实施例可以采用，以水浴交换方式或热风方式使溶剂于PU树脂中产生孔洞路径，达到透湿效果。聚氨酯(TPU)分子主结构单纯, 含氮N、氢H、碳C、氧O，焚化炉燃烧时无空污问题。另外可以采用聚丙烯PP、聚乙烯PE多孔膜，混练碳酸钙粉体与PE、PP树脂，再经双向延伸方式，借由碳酸钙粉体与树脂不兼容接口特性。其中上述的过滤薄膜，两侧通过高分子聚合物层支撑。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种口罩，其特征在于，包含：

第一抗紫外线层，具有多个随机分布的第一孔隙，其中所述第一抗紫外线层包含光致变色层；

第二抗紫外线层，具有多个随机分布的第二孔隙，配置于所述第一抗紫外线层的一侧，其中所述第二抗紫外线层包含光致变色层；

过滤层，配置于所述第二抗紫外线层的远离第一抗紫外线层的一侧；

内层，配置于所述过滤层的远离第二抗紫外线层的一侧。

2.一种口罩，其特征在于，包含：

第一抗紫外线层，具有多个随机分布的第一孔隙，所述第一抗紫外线层包含第一光致变色层；

第二抗紫外线层，具有多个随机分布的第二孔隙，配置于所述第一抗紫外线层的一侧，所述第二抗紫外线层包含第二光致变色层；

过滤层，配置于所述第二抗紫外线层的远离第一抗紫外线层的一侧；

内层，配置于所述过滤层的远离第二抗紫外线层的一侧，其中所述第一抗紫外线层的致密性与所述第二抗紫外线层的致密性不同。

3.根据权利要求2 所述的口罩，其特征在于，其中所述第一光致变色层的染料颜色与所述第二光致变色层的染料颜色相同。

4.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，其中所述第一光致变色层的染料颜色与所述第二光致变色层的染料颜色相异。

Images