一种保持面部贴合的个性化面罩及其构造方法与流程

本发明属于三维几何造型和防护设备制造领域，涉及一种面罩结构及其设计方法，涉及面罩口罩设计制造领域。

背景技术：

在医院、疫区等公共场所，经常需要佩戴口罩之类的防护用品，但是目前的口罩等防护用品，要么就是多层无纺布布面口罩，要么采用硅胶等全塑型的面罩形式，前者由于面罩结构简单无法完全密封人脸口鼻区域，后者造价高而且贴合面罩主要是采用周边硅胶的形变获得，对面部产生一定的压力变形，时间戴久了容易产生面部不适。

首先来分析一下当前多层布面口罩的组成和结构形式：

当前使用的一次性口罩，例如医用外科口罩或者n95口罩等，布面是三层无纺布，内层是贴合面部皮肤的柔软亲肤无纺布，外层是挡灰防水层，中间还有一层是过滤层，是经过驻极处理的熔喷布，起到吸附和隔离灰尘细菌病毒的作用，三层无纺布是缝制在一起的，两旁还有固定佩戴的带子，一个口罩需要多道工序，需要的车间空间和人员都比较多，一般不能全自动生产。尽管这个过程也适合流水线生产，但是相对比较繁琐，每条生产线的生产效率一般，造价不低。对于一次性医用口罩，还得在无箘的车间里生产，或者在杀菌的柜子里进行杀菌操作。目前不少口罩的鼻梁处有一根软铁丝可以根据鼻子的形状弯曲生成一个适合面部特征的口罩形状，加强了口鼻处的密封性防护，但是根据布面口罩的仿真模拟，口罩侧面无法做到完全贴合面部区域，因此人在呼吸过程中，一定比例的呼吸气流从面部侧面出入口腔和鼻腔，而这部分空气是没有通过过滤层的，尽管口罩中间层是驻极层，在侧面空气流动过程中可以通过驻极层的静电库伦力吸附携带部分病毒细菌的微尘，但是根据力学原理，在侧面空气流速下，微尘在侧面向口鼻处流动的吸引力大于驻极层静电库伦力，因此微尘仍然会沿着流动空气进入口腔或者鼻腔，从而为病毒的入侵和传播留下了可乘之机，因此研制一种紧致贴合面部区域的面罩设计与生产对应对突发疫情和公共安全具有重要意义。

一种适合每个人佩戴并能够贴合个性化人脸面部特征的口罩需要根据每个人的面部形状进行口罩边缘轮廓的特殊形状设计，这实际上是个性化定制一个贴合面部形状型口罩，这种个性化设计由于个性化面部人数的数量庞大而无法快速实现。因此设计一种既能够符合大规模生产，又能够适合个性化面部特征的贴合型口罩，就是本发明的创新点。这样的面罩需要满足以下条件：(1)适合大规模生产，不需要过多的人为操作生产；(2)成本低廉，在一定使用量条件下，每个口罩的成本与当前医用口罩的成本要基本接近或者稍低；(3)便于携带。

目前对面罩结构设计已经有大量的结构设计，但是从文献上分析可知，本专利形式的面罩结构还没能从现有文献中查到。

技术实现要素：

本发明的内容是提供一种面罩框架结构设计方法，并在口罩的生产中得到应用，这里的面罩框架结构与面罩过滤布层是分离的，面罩框架结构通过面罩轮廓结构和突起小丁与人脸面部贴合来获得个性化的面罩贴合结构，面罩框架结构可以重复使用，面罩布料不需要添加任何额外的结构和材料，布料生产流程可以得到大大简化。

上述目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的主要特征是把面罩框架结构与面罩布料分离，使得面罩框架结构与人脸贴合更为致密，同时这样的面罩框架结构可以重复使用，而面罩布料可以方便更换也方便生产。面罩框架结构分为三个部分：框架边缘，中间加强筋和突起小丁。

框架边缘结构，如图5所示，这个框架结构是根据人脸表面特征设计的，设计的依据是收集一个人种类型的三维人脸结构，比如中国人的三维人脸特征，根据人脸表面特征结构，选取人脸面部特征的中位数，获取面部包含口鼻区域的面部表面的面上线，以面上线作为基本线，朝面部面上线所在位置的面部法向做一个有向offset曲线，这条曲线与基本线的形状相同。本发明的一个特征是根据人脸面部结构，沿着口鼻周边面部相对平坦区域的外沿构建一条面部表面的面上线，利用这条面上线构建一个有向offset，以这条有向offset曲线作为轴构建一条封闭的条状体，这个条状体就是面罩框架边缘结构。可以根据儿童、成人的脸型分为几个大小型号；面罩框架结构的侧视图如图6所示。

中间加强筋，主要起到支撑边缘结构的强度，在两侧外拉的挂耳绳牵引下，边缘结构产生向外的拉力，通过中间加强筋获得边缘结构的形状保持，同时可以起到支撑作用，保障面料离开鼻子和口腔，形成面罩中间的空隙，确保空气流通，如图3所示。

突起小丁，如图4所示，主要起到对面罩框架结构与面部形成致密贴合。面罩框架结构只是一般大众人脸的主要特征结构，对于一部分人的面部结构，框架并没有贴合面部。本发明的一个主要特征是在边缘条状结构朝面部方向位置安装一系列有间距排列的突起小丁，突起小丁间隔可以根据面部表面结构位置的曲率情况适当间距排列。在一般情况下，这个突起小丁离边缘条状结构是等距的，但是人脸特征具有个性化特征，因此每个人可以通过对突起小丁的高度进行自行修订。突起小丁是活动的，可以自行插入边缘结构中的一排小孔中，每个凸起的小丁距离可以根据面部特征都可以调节，从而形成与面部贴合的一圈凸起小丁。

本发明的另一个特征是简单的面罩布料生成方式。结合上述面部框架结构还不能形成面罩，还需要在外面层覆盖一层布面层，从面罩外面向面部覆盖，边缘的布面层内折到面罩边缘结构内侧，相应的面罩生产变得相当简单，只要把多层无纺布叠加压紧后按照一定的长度进行裁剪即可。每个面罩布料的长度和宽度，可以按照面罩最长加强筋的长度再适当延拓一定外沿后确定即可，这样面罩布料就是多层平面布料的生产，可以类似于保鲜膜的成卷生产，可以大大降低生产成本。使用的时候，只要撕下一张三层面料从里到外扣在面罩框架结构上，在边缘内侧处压紧即可。使用一段时间后，只需要丢弃使用后的布面层更新面罩面料即可，对于重度污染区域，可以多戴几层过滤层就可以，减少了口罩面料的浪费。操作简单，价格便宜。也大大降低了面罩的使用成本。

对于一般使用者，只要一层驻极熔喷布即可，由于采用面罩结构，原来的亲肤内层无纺布也可以省去，外层防水层很多情况下也可以省去，这样可以用一层或者两层驻极熔喷布作为口罩面料，既增加了面罩的透气性，也节省了面料成本。

本发明的技术方案为：

一种保持面部贴合的个性化面罩，其特征在于，包括面罩框架结构与面罩布料，所述面罩框架结构包括框架边缘、中间加强筋和面罩布料压紧装置；其中，根据面部特征设计所述框架边缘；所述中间加强筋与所述框架边缘连接，用于拱起面罩布料以及支撑所述框架边缘的结构强度；在所述框架边缘朝面部方向位置安装所述面罩布料压紧装置；所述面罩布料用于设置在所述面罩框架结构外层，且所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够通过所述面罩布料压紧装置与佩戴者面部贴合。

进一步的，根据面部特征结构，选取面部特征的中位数，获取面部包含口鼻区域的面部表面的面上线，以该面上线作为基本线，朝面部面上线所在位置的面部法向做一个有向偏移曲线，以该有向偏移曲线作为轴构建一条封闭的条状体，该条状体为所述面罩框架结构的框架边缘。

进一步的，所述面罩布料压紧装置为一系列沿着面部垂直的有间距排列的突起小丁；所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够被所述突起小丁压住，以便与佩戴者面部贴合。

进一步的，所述框架边缘沿着面部法向到面部的高度，作为突起小丁的初始高度。

进一步的，所述凸起小丁的高度可调，调节高度根据每个人的面部特征决定，由用户根据面部的贴合程度调节。

进一步的，所述面罩布料压紧装置为尼龙粘贴带。

一种保持面部贴合的个性化面罩构造方法，其步骤包括：

1)根据面部特征制备面罩框架结构的框架边缘；

2)在所述框架边缘朝面部方向位置安装所述面罩布料压紧装置；

3)在所述框架边缘两侧安装中间加强筋，用于拱起面罩布料以及支撑所述框架边缘的结构强度；

4)佩戴面罩时，将面罩布料设置在所述面罩框架结构外层，将所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层，佩戴者佩戴面罩时，所述面罩布料被所述面罩布料压紧装置按压到佩戴者面部，与佩戴者面部贴合。

进一步的，制备所述框架边缘的方法为：从目标人群的人脸数据中提取人脸口鼻周边的一系列特征点；对于第i个特征点，将从各人脸数据中提取的对应特征点构成一个特征点蔟，该特征点簇用4维齐次空间表示，然后将该特征点蔟投影到齐次空间的三维超平面上，根据位置点邻域的数量在该三维超平面上构建一位置直方图，然后取该位置直方图的中点作为框架边缘的一个位置点，再把这个位置点变换到三维欧氏空间中；然后根据所得各位置点构建人脸表面的面上线；以该面上线作为基本线，朝面部面上线所在位置的面部法向做一个有向偏移曲线，以该有向偏移曲线作为运动路径，取一圆截面，构建一个封闭的扫掠体，该扫掠体为所述框架边缘。

进一步的，提取的所述特征点包括人脸鼻子鼻骨最高点、鼻子鼻骨两侧最低点下沿点、面部鼻梁和颧骨中间平坦位置点、鼻尖两侧面部平坦点以及嘴角外两侧面部平坦点。

进一步的，所述面罩布料压紧装置为一系列有间距排列的突起小丁；所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够被所述突起小丁压住，以便与佩戴者面部贴合。

一种保持面部贴合的个性化面罩构造方法，其步骤包括：

1)根据面部特征制备面罩框架结构的框架边缘；所述面罩框架结构采用伞状结构形式，伞状结构的中心轴垂直或近似垂直面部；

2)在所述框架边缘朝面部方向位置安装所述面罩布料压紧装置；伞状结构的各个骨架长度的一端点位于中心轴处，另一端点与所述面罩布料压紧装置连接；

3)佩戴面罩时，将面罩布料设置在所述面罩框架结构外层，将所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层，佩戴者佩戴面罩时，所述面罩布料被所述面罩布料压紧装置按压到佩戴者面部，与佩戴者面部贴合。

本发明的主要创新点有三个方面：

面罩框架结构构造中的边缘框架结构构造方法：面罩框架结构的目的是构建一个个性化的面罩框架结构，这个框架边缘需要符合人脸面部特征。对于不同种族的人脸表面特征，具有较明显的差异性，比如亚洲人与西方人的面部结构特征差异较大，即使亚洲人，南方人与北方人的面部结构特征也有较大差异。我们这里给出一般的面部表面获取方法。采用三维人脸数据库，或者采集足够数量的三维人脸几何结构，对这些人脸几何模型进行特征配准，比如选择嘴角鼻子和眼角等三维人脸模型的结构特征。对于三维人脸结构而言，每个人的结构有一定的差别，人脸及各个器官部位都有大小和形状差异。这里我们可以取现有的三维人脸数据库，比如casia3d的三维人脸结构数据库，从这些数据库中获得这些特征点蔟的聚类取得中位数等代表性特征点，或者在每个特征点的分布中，取对于任一半径的点集邻域中获得最多特征点数量的特征点(例如，一种简单的方法是把这些三维特征点投影到4维空间的一个超平面上，取这些特征点分布的直方图，可以看到直方图最高的邻域中位数就是本发明要取值的特征点，如果不存在这样的最高直方图，则取特征点的中位数作为取值特征点)，这样获得面部特征点集，可以成为一个具有大部分人脸特征的三维人脸表面特征，这样的面部特征模型称为最大面部特征模型。对这个人脸面部模型求取包含口鼻的面部面上线，这条线既要包含口鼻又不需要把整个面部都包住，以免浪费面料也影响面部不适。如图1所示。

面罩边缘结构上的变offset形状构造方法：面罩边缘结构仅仅是从标准三维人脸面部特征模型或者最大面部特征模型中提取包含口鼻周边邻域的面上线，以这条面上线作为sweep曲面的路径曲线，从而形成具有管条状的面罩边缘结构，但是这样的面罩边缘结构无法实现个性化模型，由此生产的面罩框架结构也无法实现对面罩的致密封闭。本发明的方法是通过在面罩条状边缘轴，沿着面部法向方向取值，其值是面罩边缘轴沿着面部法向到面部的高度，以这个高度作为突起小丁的高度，形成沿着边缘轴形成一个具有一定间隔的突起小丁的排列，这些突起小丁就是面罩的个性化形状特征，每个人的取值距离排列是不一样的，也就是说每个人面部各个位置的突起小丁的高度有所不同。从而形成突起小丁作为面罩按压位置的面罩框架结构，如图2所示。

小丁排列的分布间隔可以根据上述offset路径曲线的曲率分布确定，曲率高的区域，可以稍微密集分布小丁，曲率平坦处只要按照一定间隔分布即可，不过，像鼻梁高处的位置就不用分布小丁，以有利于面罩紧贴鼻梁。

面罩面料分离制作方法：每个人的面罩框架结构，在佩戴前需要通过对突起小丁的高度进行自适应处理，从而获得突起小丁在面部不同位置的排列高度不同。但是对于面罩的面料而言，所有的面罩都是一样的制作方式，只要把多层面料覆盖到面罩外侧，面罩布料的大小按照面部面罩形状外层覆盖面的长度和宽度尺寸来确定，这个形状是一个不可展曲面，展开后并不是一个长方形，但是考虑到加工生产方便，可以直接形成一个长方形的面料，覆盖在面罩结构上后，可以直接内折到面罩结构内，不影响美观和使用，多余的部分面料也是经过驻极处理的，也可以作为吸附灰尘或者病毒的材料，这样的面料适合简单的成卷生产，在长方形的一定长度位置做一定的虚线似的半裁剪就可以形成卫生卷纸的形式，使用的时候只要撕下一张迭在面罩框架外层，面料边缘内折时能够被框架突起小丁的底部压住，再内折卷边贴合在框架里层。

与现有技术相比，本发明的积极效果为：

当前冠状病毒疫情还没有完全抑制，新的确诊病例还在增加，这说明当前的安全防护措施存在一定的安全隐患，每个人配备防护服可能无法从防护服的生产中得到保障，同时也是没有必要。当前的首要任务是口鼻部位的紧密型防护，因此需要尽快设计出一种符合每个人面部区域形状的贴合型口罩，同时也要适合大规模生产的需要，并且要做到结构简单易于生产。

同时，由于疫情的防控是一场长期的艰巨的任务，每个人适合每个人佩戴的口罩低成本生产线成为一项具有国家储备战略的重要生产任务，本项目的技术攻关和生产线研制成功，将对我国高质量低成本口罩生产带来重要示范。

附图说明

图1为面罩边缘小丁与面部的贴合示意图；

图2为面罩的整体框架结构形状图；

图3为面罩没有突起小丁时的结构形状图；

图4为突起小丁的结构形状图；

图5为面罩框架边缘的俯视图；

图6为面罩框架结构的侧视图；

图7为人脸面罩边缘点的选取方法图；

图8为面罩的伞状结构形式结构框架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的方案进行进一步详细描述。

本发明的面罩结构和面料可以直接用在口罩的设计与生产。

面罩口罩的制作流程如下：

1)面罩口罩的框架边缘结构形状确定；

2)面罩口罩的突起小丁形状确定；

3)面罩口罩的加强筋形状确定；

4)面罩口罩的面料确定；

5)面罩口罩的组装集成。

具体实现方法如下：

1)面罩口罩的框架边缘结构形状确定：

a)选定某个三维人脸数据库：例如casia3d人脸数据库，或者对某些人群进行三维人脸的实际采集，考虑到制作的成本，而且人脸形状结构更依赖于某个人种的人脸面部结构特征，因此选择已有的某个人种的三维人脸数据即可。作为本发明的实例，可以选择华人的三维人脸数据库作为基础人脸数据；选择人脸特征点：与人脸识别的人脸特征点不同，本发明选择的特征点是位于人脸口鼻周边的一系列点，如图7所示的白点点列(图中孤立点列，而不是带连接线的点列)。这些点构成了面罩框架边缘的位置点。这样的点选择有如下好处：不影响正常人脸识别的主要特征点，为人脸识别提供了一定的识别条件，也不影响对该人脸的人工识别，也就是说，本发明的人脸面罩对人脸的遮挡程度比较低。

b)人脸边缘点的选取方法：针对人脸口鼻的周边区域，选择人脸鼻子鼻骨最高点和两侧两个最低点下沿三个点，选择面部鼻梁和颧骨中间平坦位置点，选择鼻尖两侧面部平坦点，选择嘴角外两侧面部平坦点，就是选择点外延方向曲率最小点。在面部底部，选择下巴最高点位置而不是下巴与下嘴唇中间的凹槽处，其目的是面罩覆盖嘴部后，有利于口腔张合说话，此时面罩由于张嘴动作而上移扣住下巴凹槽处，仍然不会产生口罩侧面空气泄漏。

c)以上述特征点列为基准，在每个三维人脸数据库中选择同样的点列，这些点列的每个特征点，对于人脸数据库中的所有人脸，构成了该特征点的一个特征点蔟。本发明给出一种点蔟中典型特征点取法：把这些点蔟用四维齐次空间来表示，同时把这个点蔟投影到三维超平面上，这些点在超平面上构建一个位置直方图，也就是根据位置点邻域的数量构建直方图，这个直方图表明了点蔟在相邻处的密集程度，直方图的最高柱就是点蔟最密集的位置点区域，此时取这个位置直方图的中点即为所需要获取的典型特征点。一种极端的情形是点蔟是均匀分布的，此时只要取中值或者中位数均可。按照此方法，把每个特征点簇按照这种方法进行典型特征点选取，获得典型特征点列，这个典型特征点列就是本发明要选择的典型人脸表面三维特征点列。由这些典型特征点列为基础构建人脸表面的面上线，这条面上线称为典型面上线。

d)以典型面上线为基准取采样点列，沿着面部表面法向做这些点列的固定距离的偏移(offset)，这个距离可以选择1-2cm左右，连接这些偏移点列可以构成一条平滑的偏移曲线。考虑到人脸鼻梁等弯曲区，取面部法向垂直的偏移可能形成自交偏移曲线，因此一种简单的方法是直接取与整个面部垂直的平行法向，沿着整个法向做一个等距的偏移距离，构成一条偏移曲线，其实这条偏移曲线就是面部采样点连接而成的曲线。以这条偏移曲线作为运动路径，取截面半径1-2cm的圆截面，构建一个封闭的扫掠体(sweep)，这个扫掠体就是要求的面罩框架边缘轴，这个面罩框架边缘轴即完成构建。

2)面罩框架边缘轴上的突起小丁形状确定：以这种方法确定的面罩框架边缘轴，是无法完全贴合每个人的面部表面的，因为每个人的面部表面形状不同，无法用一个典型的框架边缘轴来贴合。如何适应每个人的面部表面是本发明的另一个创新点，就是在典型边缘框架沿着面部表面法向移动一个固定的距离，这个距离就是突起小丁的高度，这个突起小丁是插入边缘框架的小孔中的，用户可以结合框架边缘轴与自己面部的高度来确定突起小丁的高度，这个突起小丁是用硅胶做的，用户可以任意裁剪高度，从而获得适合自身面部高度的突起小丁排列高度。

3)面罩口罩的加强筋形状确定：加强筋的作用是拱起面料，形成口鼻呼吸的空腔，另一个作用是提高面罩框架边缘轴的强度，因为这个边缘轴在佩戴过程中会沿着面部向耳朵处拉伸，以方便固定在面部上，因此这个拉力对于面罩边缘轴形成外向拉力，如果没有一定的回拉力，边缘轴会产生形变，不仅不方便保持原来的形状而形成有效的覆盖，而且也不利于结构安全。通过在边缘轴两侧安装加强筋，可以形成回拉力，保持边缘轴的结构稳定性。加强筋的条数可以适当变化，加强筋的高度也可以适当调整，只要有利于方便携带即可。一种方法是，加强筋的弯曲高度与边缘轴的弯曲高度类似，这样便于折叠式的携带。这里的折叠式是把边缘轴在鼻梁高处做一个活动回转轴，在嘴角两侧的位置一个可以做回转轴，另一个可以拆卸下来，这样边缘轴就可以分为三折，回转收起后就是一个扁平状的结构，再把加强筋也做成可以活动拆卸的，这样过整个面罩结构在不用的时候就可以收起来方便携带。面罩结构不是一次性的，可以反复使用，直到损坏为止。

4)面罩口罩的面料确定：面罩面料可以用一层或者多层驻极熔喷布，外层的防水层，一般情况下可以取消，只有在雨天或者医生佩戴时才需要。

5)面罩口罩的组装集成。佩戴面罩时，在面罩加强筋处两侧各栓一根佩戴的细绳，以方便挂在耳朵处，也可以挂在脑袋上，各种佩戴方式与普通口罩类似。第一次使用时，需要结合每个人的脸型，调整突起小丁的高度，每个面罩结构边缘轴上的众多小丁高度都是可以调整的，以适合个人佩戴时，小丁都能够贴合自己的面部。此时撕下一块口罩布面，外蒙在口罩框架上，边缘向口罩轴内侧向内压进，同时把口罩内的挂绳挂在耳朵处，口罩就牢牢的贴合在面部上。

根据上述要求，这个口罩分为两个部分，口罩边缘轮廓和口罩面罩，口罩边缘轮廓是通过设计特定形状的模具采用安全塑料压制而成，口罩边缘轮廓靠近面部的底层还有紧密排列的硅胶冠状t型头，可以进行上下高度调整的形状变化，以适应面部形状的变化，从而形成一个个性化面部区域特征形状的口罩边缘轮廓。

需要说明的是，对于边缘轮廓结构的发明点还可以延拓成多种形式，一种形式是把边缘轮廓做成一个伞状结构，展开时，伞的根部在鼻子上方，伞根部到上述框架边缘轴的位置尽量保持基本相同，但也不是必须相同，伞骨架长短要符合框架边缘轴的位置，伞的形状向外突出。伞骨架端点位置可以安装小丁，伞的各根骨架之间用细线连接，展开时，细线可以紧绷伞的骨架，形成一把伞状的骨架。看起来就像一把小伞罩在口鼻上方。这样的设计主要是考虑方便对这个框架进行随身收纳随身携带，不用的时候，可以把伞的骨架像伞一样收起来。

实施例1

构建一条面罩生产线的几个主要步骤：

1)口罩轮廓的模具仿真优化设计，通过对边缘轮廓形状的受力优化计算，再通过模具形状生成，通过冲压等形式，形成边缘轮廓条状形状，面罩轮廓和中间加强筋可以分开形成模具部分分别生产，再形成组装的面罩框架；

2)设计类似突起t字型接扣的生产，按照确定的距离，这个距离按照人种面部数据库的面上线位置中位数特征点集的最大值取值d，从而形成高度为d的突起小丁簇。在面罩轮廓环状轴朝面部位置区域，生成交叉和一定间隙的小孔，便于突起小丁根部插入到这个小孔中；

3)在轮廓边缘上，从而结合个性化面部特征，由用户佩戴试用测量得到突起小丁t字型接扣的裁剪长度，从而可以生成贴合的突起小丁簇形成的边缘轮廓；

4)用户使用的过程中，只要根据自己的面部特征，适当裁剪t字头的长度，从而可以既不会磨损面部，也形成紧密的面罩边缘，从而形成对应各种面部区域的个性化面罩，对于说话时的面部活动，由于突起小丁靠近面部位置具有一定的凹状圆形结构，类似一个球冠，采用硅胶材料，具有一定的弹性，从而在材料和球冠结构的作用下，形成了一定的弹性边缘，仍然可以保持面罩与面部的紧致贴合；

这种面罩适合流水线生产：适应每个普通人脸特征的面罩框架，可以通过模具来生产，对于大批量生产，成本低廉。对于口罩面罩部分，可以采用类似卫生纸或者保鲜膜的生产线生成口罩面罩的筒卷形状，使用时只要撕下一个外层防水层和中间过滤驻极熔喷布层，或者直接用多层过滤层，叠合后覆盖口罩轮廓外侧向内贴合扣紧即可形成一个口罩，确保贴合安全的同时，可以通过更换过滤层来获得安全过滤的空气。

实施例2：

本发明对于面罩结构框架还提出另一个结构形式，即结构框架的构建形式采用伞状结构形式，如图8所示。伞状的中心轴接近垂直面部，大致位于鼻尖上部，是伞状结构框架的最高处，伞状骨架收起时，中心轴向外伸展，与通常雨伞的中心轴收起方向相反，伞状结构的各个骨架长度的端点一个位于中心轴处，另一个端点位置在框架结构边缘位置，伞状结构的各根骨架的长度不一，由伞状中心轴到各个骨架端点位置的长度，考虑到这些骨架的长度均衡性，可以通过调节中心轴位置以获得伞状骨架长度之间的大致相似，伞状骨架端点连接突起小丁，突起小丁可以在伞状骨架端点处摇摆调节，以方便在佩戴时突起小丁的宽处于面部基本贴合。伞状骨架相对均匀地散布在框架结构条带处，以覆盖面部口鼻周边区域，并且各根伞状骨架用软线连接起来，骨架另一端就是伞状的收起轴，类似于普通的雨伞结构。通过伞状中心轴靠近口鼻端引出一条软线并在靠近口鼻处分叉向两侧，作为佩戴软线。面罩收起时，类似收起一把小伞，可以作为挂在胸前，以方便携带。

其他部分，如突起小丁的设计以及面罩布料等构造与实施例1相同。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。

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