一种口罩及其制备方法与流程

本发明涉及口罩领域，尤其涉及一种植物有机材料口罩及其制备方法。

背景技术：

呼吸道疾病，例如目前广泛传播的新冠肺炎，一般是通过飞沫和空气传播，具有传播速度快、易感人群广、发病率高的特点，对公众健康和社会稳定造成很大威胁。佩带口罩能够阻断病原微生物侵入人体，是预防呼吸道传染病的流行、保护人员健康的有效手段。然而，传统的口罩包括医疗口罩、n95口罩等的制作生产，均需要大量的熔喷布，存在制造成本高，工艺难度大的特点。因而，降低生产成本和工艺难度成了口罩生产的迫切需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种口罩及其制备方法，旨在解决目前口罩生产中生产成本高、生产工艺难得问题。

首先，为实现上述目的，本发明提出一种口罩，包括罩体和耳带，所述罩体包括四周两两贴合的多层布料，所述多层布料至少包括设置于罩体外侧的第一层布料、设置于口罩内侧的第三层布料，以及设置于第一层布料和第三层布料之间的第二层布料，其中：

所述第一层布料为植物纤维有机材料制成；

所述第二层布料为熔喷布与植物纤维有机材料混合制成；以及

所述第三层布料为纱布或无纺布。

优选地，所述第一层布料的宽度方向上设置有纵向褶皱，且相邻折痕之间的宽度为0.5cm至1cm。

优选地，所述第二层布料的长度方向上设置有横向褶皱，且相邻折痕之间的宽度为0.5cm至1cm。

优选地，所述罩体宽度为8cm至9cm，长度为15cm至16cm；所述罩体长度方向上的一长侧边中间位置设置贴鼻塑型条；所述罩体上两相对设置的短侧边上分别贴合设置用于佩戴的耳带，其长度为18cm。

优选地，所述贴合包括热压、缝合，或粘合。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种口罩的制备方法，包括：

通过植物茎秆获取植物纤维有机材料；利用所述植物纤维有机材料制备设置于口罩外侧的第一层布料；利用纱布或无纺布制备设置于口罩内侧的第三层布料；将所述植物纤维有机材料和熔喷布混合，制备设置于所述第一层布料和第三层布料之间的第二层布料；将所述第一层布料、第二层布料和第三层布料的四周进行两两贴合，使所述第一层布料、第二层布料和第三层布料形成一个罩体；在所述罩体上两相对设置的短侧边分别贴合设置用于佩戴的耳带；及在所述罩体长度方向上的一长侧边中间位置设置贴鼻塑型条。

优选地，所述通过植物茎秆获取植物纤维有机材料，具体包括：清洁预设植物茎秆，并控制达到预设湿度；切割预设湿度的植物茎秆成不同长度并进行捣绒，获取植物纤维绒丝；揉压所述植物纤维绒丝，制备得到纤维绒丝薄布；裁切所述纤维绒丝薄布，获取预设尺寸的布条；及将所述布条进行打卷和干燥，制备得到所述植物纤维有机材料。

优选地，在捣绒之前还包括：在捣绒设备的捣击面设置橡胶层，以增加捣击过程中的静电作用。

优选地，在进揉压之前还包括：在揉压设备的揉压面设置摩擦结构，以增加揉压静电和静摩擦力。

优选地，所述预设植物茎秆包括稻秆，所述预设湿度为45％-65％；所述贴合包括热压、缝合，或粘合。

相较于现有技术，本发明所提出的口罩及其制备方法，通过从植物茎秆中加工制备植物纤维有机材料，利用所述植物纤维有机材料制作口罩的外层布料和中间层布料，减少了熔喷布的使用量，降低了生产产本。同时，植物茎秆加工非常成熟，工艺简单，降低了口罩的生产难度。

附图说明

图1是本发明实施例中口罩的整体结构示意图。

图2是本发明实施例中罩体的多层布料结构的示意图。

图3是本发明实施例中植物纤维有机材料的制备方法流程图。

图4是本发明实施例中口罩制备方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

首先，本发明提出一种口罩10。

参阅图1所示，是本发明实施例中口罩的整体结构示意图。如图所示，所述口罩10包括罩体11和耳带12。

其中，所述罩体11呈方形，包括长度方向上相对设置的两长侧边和宽度方向上相对设置的两短侧边。所述长侧边的长度为15cm至16cm，所述短侧边的宽度为8cm至9cm。所述罩体11由方形的多层布料制作而成，其每层布料尺寸与所述罩体尺寸大体一致，通过将四侧边(两长两短)一一对应且彼此相互贴合的方式固定在一起，以形成一个整体，即所述罩体11。

所述耳带12为使用诸如棉、麻、亚麻、稻草、丝质、羊毛等天然纤维材质材料制成，或使用诸如聚丙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、人造丝等合成纤维所制成。需要说明的是，本实施例中，所述耳带12为绳状，数量为2只，分别设置于所述罩体11宽度方向上的两短侧边上。具体地，单只耳带12的一端设置于所述罩体11的一短侧边沿宽度方向的端头位置，另一端设置于沿宽度方向的远离该端头位置的另一端头位置，用于与所述罩体11合围构成环状挂耳。佩戴时，所述耳带12可挂于用户耳部，牵引固定所述罩体11于用户的脸部。其中，所述耳带12的长度为18cm。

在其他实施例中，所述耳带12还可以是带状、线状等形态，其数量可为4只。其中，每2只分别设置于所述罩体11的同一短侧边上沿宽度方向的两端头位置。佩戴时，一方面可以是同一侧的2只耳带12相互配合固定，例如系在一起，以形成纵向环状挂耳，可挂于用户耳部，进而牵引固定所述罩体11于用户的脸部。另一方面，也可以是宽度方向上相对设置的两短侧边的对应端头位置的两只耳带12相互配合固定，例如系在一起，以形成横向环状挂耳，可挂于用户头部，进而牵引固定所述罩体11于用户的脸部。其中，所述耳带12的长度至少为10cm。

此外，所述罩体11的长度方向上的一长侧边中间位置设置有贴鼻塑型条，所述贴鼻塑型条用于在用户佩戴口罩时，可调整形态的贴合不同用户的鼻梁。

需要强调的是，本实施例中，所述口罩10的贴合的方式包括，但不仅限于，热压、缝合、粘合等加工方式。

进一步地，如图2所示，所述罩体11包括四侧边两两贴合的多层布料结构。其中，所述多层布料结构优选为3层布料结构。

具体地，所述多层布料至少包括：设置于所述罩体11外侧的第一层布料101、设置于所述罩体11内侧的的第三层布料103，以及设置于所述第一层布料101和所述第三层布料103之间的第二层布料102。

本实施例中，所述第一层布料101为植物纤维有机材料制成，所述第二层布料102为熔喷布与植物纤维有机材料混合制成，所述第三层布料103为卫生纱布或无纺布。所述植物纤维有机材料的制作方法，将在后文图3的介绍中详细描述。

需要说明的是，所述第一层布料101在其宽度方向上设置有纵向的褶皱，所述褶皱宽度即相邻折痕之间的布料的宽度为0.5cm至1cm，褶皱数量至少可为，但不仅限于，3条。佩戴时，所述褶皱可被拉伸延展，在远离用户脸部正前方的方向上，在口罩10与人脸之间形成可拉伸的空间，增加口罩透气性。

同理，所述第二层布料102在其长度方向上设置有横向的褶皱，所述褶皱宽度即相邻折痕之间的布料的宽度同样为0.5cm至1cm，褶皱数量至少可为，但不仅限于，3条。佩戴时，所述褶皱可被拉伸延展，在远离用户脸部两侧的方向上，在口罩10与人脸之间形成可拉伸的空间，增加口罩透气性。

使用时，所述口罩10的所述第一层布料101和所述第二层布料102均可被拉伸，两层布料的褶皱相互垂直，在不同的方向上构成拉伸空间，增加口罩10的透气性。同时，所述第一层布料101的褶皱和所述第二层布料102的褶皱横纵交错，两层布料结构之间存在较多空隙，也进一步增大口罩10的透气性。

参阅图3，是所述植物纤维有机材料的制备方法流程图。本实施例中，根据不同的需求，图3所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。

步骤s110，获取植物茎秆，并做清洁处理。

一般地，绿色植物的茎秆富含植物纤维，通过一定的加工手段，可以提取出其中的植物纤维有机材料，用以制作和生产各类物品，例如造纸等。本实施例中，可利用特定种类的植物茎秆来进行口罩生产，以降低口罩生产成本。其中，所述植物茎秆可以是，但不仅限于，稻草秆等。

通常，获取的植物茎秆包括很多杂质，例如尘土、杂草等。故，需要对其进行清洁处理。本实施例所述的清洁处理，可以是利用高压水枪对所获取植物茎秆进行冲洗、或者通过浸泡清洗、或者利用现有的清洁设备、冲洗机器等进行清洁等清洁方式，处理过程可以是使用其中一种，也可以是多种，本发明不做限定。

步骤s120，控制所述植物茎秆的湿度，使其达到预设湿度。

如上文所述，对所述植物茎秆进行清洁处理会使其茎秆内的水分含量增高，尤其是通过浸泡法做清洁处理之后。此时，刚清洁处理完毕的植物茎秆并不适宜直接对其进行加工。而是需要在其湿度达到一定的湿度范围即所述预设湿度，并满足进一步加工处理要求后，才能对所述植物茎秆进行进一步加工处理。其中，由于植物种类的差异，在进行加工时，所述的预设湿度会因植物种类的不同而不同。举例而言，在本实施例中，当所述植物茎秆为稻草秆时，所述预设湿度可设置为45％至65％。即，当所述清洁后的稻草秆湿度达到45％至65％范围内时，才可进一步加工处理。

本实施例中，所述控制所述植物茎秆的湿度达到所述预设湿度的方法，可以是高温干燥处理方法，例如利用电热或远红外干燥设备来进行的加热烘烤蒸发水分的方式；也可以是制冷除湿处理方法，例如使用制冷式抽湿机，通过制冷器件降低蒸发器表面温度，使水分在蒸发器表面冷凝结露排除的方式等；还可以是真空干燥、微波加热、转轮除湿、通风处理等方式。当然，本发明并不限于上述方法中的一种或几种，还可以是其他任何适宜的方式，本发明不再一一列举。

步骤s130，对满足条件的植物茎秆进行切割处理，使其成不同长度。

本实施例中，当所述植物茎秆满足预设湿度条件时，对所述植物茎秆进行切割，制备成不同长度的植物茎秆原料，方便后续加工。其中，所述不同长度至少包括第一预设长度和第二预设长度，例如20cm和40cm。

步骤s140，混合不同长度的植物茎秆，并送入捣绒设备进行捣绒处理。

本实施例中，当所述植物茎秆被切割成不同长度之后，需要将不同长度的植物茎秆进行充分混合。然后，将所述混合后的植物茎秆送入捣绒设备中进行捣绒处理。一般地，捣绒设备至少包括电机、捣击杆和捣击头等部件，为提高捣绒效率，本实施例还可以在所述捣击头的捣击面上设置橡胶层，所述橡胶层用于增加捣绒冲击过程中植物茎秆的纤维绒丝之间的静电含量。具体而言，捣击过程中，所述植物茎秆因冲击作用而产出植物纤维绒丝，所产生的植物纤维绒丝在持续的冲击作用下进一步开始融合。而通过设置所述橡胶层，在捣绒加工过程中，橡胶层与植物茎秆高速摩擦，可增加所述植物纤维绒丝之间的静电含量。在所述静电作用下，所述植物纤维绒丝的融合速度会得到显著提高。本实施例中，当所述植物茎秆中的大部分(例如85％)均已被捣成植物纤维绒丝时，所述捣绒处理完成。其中，所述橡胶层的覆盖面积优选为所述捣击面的1/3。

步骤s150，获取捣绒处理后的植物茎秆，并将其送入揉压装置进行揉压处理。

本实施例中，当所述植物茎秆完成捣绒处理后，所产出的植物纤维绒丝将被送入揉压设备进行揉压处理。一般地，揉压设备至少包括电机、揉压板等部件，例如可以是压面机、弹花机、梳棉梳理机等设备。所述植物纤维绒丝被送入所述揉压设备时，所述揉压设备通过点击控制所述揉压板对所述植物纤维绒丝进行揉压。

为提高揉压效率和效果，本实施例还可以在所述揉压板的揉压面上设置摩擦结构，例如带凹凸结构的橡胶层等，用以在揉压过程中，增加所述揉压面与所述植物纤维绒丝之间的静电电力和静摩擦力，使经所述揉压处理的植物纤维绒丝在静电和摩擦力的作用下融合到一起，形成植物纤维绒丝薄布。

步骤s160，对揉压处理后形成的植物纤维绒丝薄布进行切割，获取预设尺寸的布条。

本实施例中，揉压处理后的植物纤维绒丝薄布尺寸较大，为方便后续的打打卷和干燥处理，需要对其进行裁切。其中，所述裁切尺寸优选方形，其长度为100cm，宽度为50cm，厚度不超过0.5cm。

步骤s170，将所述布条进行打卷和干燥，制备得到所述植物纤维有机材料。本实施例中，由于所生产的布条比较薄，故不管是晾晒还是通风干燥存储等均需要进行打卷保护。其中，干燥处理与上述步骤s30的湿度控制方法类似，此处不再赘述。

通过上述步骤s110-s170，即完成所述植物纤维有机材料的制备。

综上，本发明所提出的口罩，通过从植物茎秆中加工制备植物纤维有机材料，利用所述植物纤维有机材料制作口罩的外层布料和中间层布料，减少了熔喷布的使用量，降低了生产产本。

其次，本发明提出一种口罩的制备方法。

参阅图4所示，是本发明实施例中口罩的制备方法流程图。本实施例中，根据不同的需求，图4所示的流程图中的步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。

步骤s210，通过植物茎秆获取植物纤维有机材料。

本实施例中，所述植物茎秆优选为稻草秆，湿度为45％至65％。所述植物纤维有机材料的制备方法步骤流程至少包括清洁、湿度控制、捣绒、揉压、裁切、打卷、以及干燥等。其详细内容已在前文详细描述，此处不再赘述。

步骤s220，利用植物纤维有机材料制备设置于口罩外侧的第一层布料。

本实施例中，通过植物茎秆制备得到植物纤维绒丝布卷，即所述植物有机纤维材料。利用该植物纤维绒丝布卷可制作得到所述第一层布料。具体而言，首先，按口罩的设计，将所述植物纤维有机材料裁切成预设尺寸的大小；其次，在裁切完成布料的宽度方向上设置纵向的褶皱，其中所述褶皱宽度为0.5cm至1cm，即相邻折痕之间的布料的宽度为0.5cm至1cm，所述褶皱的数量优选为3条。

步骤s230，利用纱布或无纺布制备设置于口罩内侧的第三层布料。

本实施例中，所述第三层布料为所述口罩的最内层，直接与用户口鼻接触，故其布料必须是亲肤材质，优选为卫生纱布或亲肤类无纺布等。

步骤s240，将所述植物纤维有机材料和熔喷布混合，制备设置于所述第一层布料和第三层布料之间的第二层布料。

本实施例中，所述第二层布料主要起隔绝病毒、阻隔空气中水汽、唾液等传播源，故需要使用熔喷布。通过将熔喷布和所述植物纤维绒丝布进行混合，一方面可以增加口罩透气性，另一方面也可以在同样效果下降低熔喷布的用量，有助于降低成本。具体而言，首先按口罩的设计，将熔喷布和所述植物纤维绒丝布混合制成的复合布料进行裁切，制成预设尺寸的大小。然后，在裁切完成复合布料的长度方向上设置横向的褶皱，其中所述褶皱宽度为0.5cm至1cm，即相邻折痕之间的布料的宽度为0.5cm至1cm，所述褶皱的数量优选为3条。

步骤s250，将所述第一层布料、第二层布料和第三层布料的四周进行两两贴合，使所述第一层布料、第二层布料和第三层布料形成一个整体的罩体。

本实施例中，所述第一层布料和所述第二层布料均可被拉伸，两层布料的褶皱相互垂直，在不同的方向上构成拉伸空间，增加口罩的透气性。同时，所述第一层布料的褶皱和所述第二层布料的褶皱横纵交错，两层布料结构之间存在较多空隙，也进一步增大口罩的透气性。

步骤s260，在罩体上两相对设置的短侧边分别贴合设置用于佩戴的耳带。

本实施例中，所述耳带可为棉、麻、亚麻、稻草、丝质、羊毛等天然纤维材质材料制成，或为聚丙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、人造丝等合成纤维所制成。需要说明的是，本实施例中，所述耳带为绳状，数量为2只，分别设置于所述罩体宽度方向上的两短侧边上。具体地，单只耳带的一端设置于所述罩体的一短侧边沿宽度方向的端头位置，另一端设置于沿宽度方向的远离该端头位置的另一端头位置，用于与所述罩体合围构成环状挂耳。佩戴时，所述耳带可挂于用户耳部，牵引固定所述罩体11于用户的脸部。其中，所述耳带的长度为18cm。

在其他实施例中，所述耳带还可以是带状、线状等形态，其数量可为4只。其中，每2只分别设置于所述罩体的同一短侧边上沿宽度方向的两端头位置。佩戴时，一方面可以是同一侧的2只耳带相互配合固定，例如系在一起，以形成纵向环状挂耳，可挂于用户耳部，进而牵引固定所述罩体于用户的脸部。另一方面，也可以是宽度方向上相对设置的两短侧边的对应端头位置的两只耳带相互配合固定，例如系在一起，以形成横向环状挂耳，可挂于用户头部，进而牵引固定所述罩体11于用户的脸部。其中，所述耳带的长度至少为10cm。

步骤s270，在罩体长度方向上的一长侧边中间位置设置贴鼻塑型条。本实施例中，所述贴鼻塑型条用于在用户佩戴口罩时，可调整形态的贴合不同用户的鼻梁。

需要强调的是，本实施例中，前文步骤s210-s270中所提到的贴合包括，但不仅限于，热压、缝合、粘合等加工方式。

相较于现有技术，本发明所提出的口罩制备方法，从植物茎秆中加工制备植物纤维有机材料，利用所述植物纤维有机材料制作口罩的外层布料和中间层布料，减少了熔喷布的使用量，有助于成本控制。同时，由于工艺比较成熟和简单，也降低了口罩的生产难度。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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