多层高透气口罩的制作方法

本发明涉及一种多层高透气口罩，其使多层式的口罩获得更佳过滤功效，且获得高透气效果，让使用时舒适感佳。

背景技术：

现有的多层式口罩结构，大体如图1、2、3、4所示，是设成内层布10、外层布11间设两层中层无纺布2、3及过滤材层1，该内、外层布10、11采用编织布，编织布的结构如图2所示，是将纱线的第一层线12、第二层线13呈上、下相互交错编织而成。所述两层中层无纺布2、3的结构如图3所示，是短纤维呈不规则铺设呈一厚度，再以纱线钉缝结合定型不松散；上述的现有结构，其实存在有下列缺点：

(1)如图2所示，内、外层布10、11的编织布虽可通气，但是，其第一层线12、第二层线13相互贴靠交错，形成无间隙，当与中层无纺布2、3相贴合时，并无间隙，因此其空气流通并不顺畅，当使用时，如图4所示，贴覆于脸颊4、口部，吸气时会造成更紧贴于脸颊4的现象，呼气时则会有口部处膨胀的现象，此其通气不顺畅的现象，造成呼吸不舒服，甚至呼吸空气不足的问题。

(2)尤其是人体口部呼出的空气，必含有水气，此时内层、外层布10、11及过滤材层1等，若采用棉质材料时，会吸收水气，更会加重呼吸通气不顺畅的问题，而且内层采用化学纤维材料时，因不吸水，导致产生闷热感。

(3)因此，以现在市面已售的“N95”型口罩而言，其过滤效果对0.3μm的粒径大于95％，吸气阻抗为34～50mmH₂O、呼气阻抗为25～34mmH₂O，其过滤效率、吸气及呼气阻抗皆有改善空间，皆较差于本发明。

(4)内层材料欠缺机能性如具有吸湿排汗、凉爽、抑菌功能及远红外线等功能。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的主要目的在于，提供一种多层高透气口罩，其使多层式的口罩获得更佳过滤功效，且获得高透气效果，让使用时舒适感佳。

为了达到上述目的，本发明提供了一种多层高透气口罩，其是由车缝一体的内层布、外层布、两层中层无纺布、过滤材层所构成；其特征在于：该过滤材层，设成由极细纤维所构成，其纤维直径为20纳米～50纳米；该外层布与中层无纺布间，设有气流层；该气流层设成由多条化学纤维的第一层线、第二层线粘结合构成，所述气流层的第一层线设成横向间隔排列，所述气流层的第二层线设成间隔排列纵向铺设于第一层线上面，形成气流层具有相连通的上、下层横向通气间隙、纵向通气间隙。

优选地，该过滤材层是由聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺或聚丙烯腈中的单一材料或多个材料的复合材料所制成。

优选地，该气流层能够设于内层布与中层无纺布间。

优选地，该气流层的第一层线、第二层线能够设成两层以上。

优选地，该内层布为具凉爽、抑菌及吸湿排汗复合功能的聚酯或聚酰胺布料。

优选地，该内层布为具吸湿排汗功能的布料。

优选地，该内层布为具抑菌功能的布料。

优选地，该内层布为具远红外线功能的布料。

优选地，该中层无纺布为热风无纺布，其基重介于10～70克/平方米，其厚度介于1～3毫米之间。

本发明的有益效果如下：

(1)该多层高透气口罩设成由内层布、外层布、两层中层无纺布、过滤材层、气流层所构成，气流层设于外层布与中层无纺布间。该过滤材层设成由极细纤维直径约为20纳米～50纳米的聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等单一材料或多个材料所组合的复合材料所构成，因此可得极佳的过滤效率。

其二，该气流层包括一第一气流层及第二气流层，其第一气流层 设成由间隔排列的第一层线、第二层线呈上、下层构成，而不是是上、下交错编织，从而形成具有横向通气间隙、纵向通气间隙，可获得在中层无纺布间具有气流流通的效果，因此可降低吸气及呼气阻抗，让使用时的呼吸更顺畅舒适。其第二气流层是由中层无纺布构成，此无纺布具有良好的蓬松性及透气性，如此才能提供良好的通气性质。

其三，内层布采用具有复合机能性布料，对口罩穿戴者将提供更佳的卫生品质及穿戴时的舒适性。

附图说明

图1为现有结构立体剖面及局部放大图。

图2为现有内、外层布、中层构造放大图。

图3为现有无纺布示意图。

图4为现有使用状态正视剖面图。

图5为本发明结构立体剖面及局部放大图。

图6为本发明气流层构造放大图。

图7为本发明使用状态正视剖面图。

图8为本发明气流层实施例图。

图9为本发明对0.3μm粒径的过滤效率测试的测试结果曲线图。

主要符号说明：

1 过滤材层 11 外层布

2、3 中层无纺布 12 第一层线

4 脸颊 13 第二层线

10 内层布 21 第一层线

22 第二层线 23 横向通气间隙

20 气流层 24 纵向通气间隙。

具体实施方式

请参阅图5、6、7，多层高透气口罩由车缝一体的内层布、外层布、两层中层无纺布2、3、过滤材层1所构成；内层布为具有凉爽、抑菌及吸湿排汗复合功能尼龙布10，外层布为棉布11，；其中：

该过滤材层1，设成由极细纤维(ultra-thin fiber)所构成，其纤维 直径为20纳米(nanometer)～50纳米，是由聚四氟乙烯材料所制成；

该外层布11与中层无纺布3间，设有气流层20；该气流层20设成由多条化学纤维的第一层线21、第二层线22粘结合构成，其第一层线21设成横向间隔排列，其第二层线22设成间隔排列纵向铺置于第一层线21上面，形成气流层20具有相连通的上、下层横向通气间隙23、纵向通气间隙24，是为第一气流层。本实施例的中层无纺布为30克/平方米(gsm)的聚乙烯/聚酯热风无纺布，由于纤维密度低且厚度为2毫米(mm)，故具有良好的蓬松性及透气性，是为第二个气流层。

依据上述的结构，可得下列功效、优点：

(1)过滤效率佳：

因为本发明设有气流层20可或得极佳的透气效果(细节后述)，因此可采用极细纤维，纤维直径为20纳米～50纳米，而获得有效阻挡小颗粒微粒子，经实际试验测试，请参阅表1和图9的测试结果，表1示出了本发明对0.3μm粒径的过滤效率测试的测试结果，以1.0μm以下至0.2μm粒径，可达99.9％～94.4％。就以一般“N95”型口罩而言，是针对0.3μm粒径测试其过滤效率，“N95”型口罩的过滤效率必须大于95％，反观本发明对0.3μm粒径的过滤效率为96.7％，比“N95”型有更佳的过滤效率。

表1 本发明对0.3μm粒径的过滤效率测试的测试结果

(2)透气佳(呼气、吸气阻抗较小)：

如图7所示，当使用包覆于脸颊4、口部时，在外层布11与过滤材层1间因设有气流层20，该气流层20具有横向、纵向通气间隙23、24，形成外层布11与过滤材层1间分隔较大的间隙空间，另外，气流层与其紧邻的上下层接触面积较小，故空气可在气流层20的横向、纵向通气间隙23、24快速流通，而让吸气、呼气更顺畅。而且，因通气更顺畅，可获得快速带走水气作用，形成“风干”的效果，而获得过 滤材层1较不会湿润的效果，可获得延长使用寿命的功效；上述，经实际测试，请参阅表2和表3的测试结果，依据CNS14755标准，在85L/min流量下测试，本发明的吸气阻抗平均为17.95mmH₂O、呼气阻抗平均为17.19mmH₂O，而市售“N95”型的吸气阻抗标准为34～50mmH₂O、呼气阻抗为25～34mmH₂O。因此，本发明的吸气阻抗、呼气阻抗低，故可得呼吸顺畅、较舒适的功效。

表2 依据CNS14755标准，在85L/min流量下对本发明成品测试的测试结果

表3 依据CNS14755标准，在85L/min流量下对N95口罩(3M N95-9211微粒口罩)测试的测试结果

另外，依据上述的技术、创意，本发明的气流层20亦可设于内层布10与过滤材层1间。本发明的气流层20亦可实施呈图8所示，将第一层线21、第二层线22设成三层或三层以上。

综上所述，本发明确实具有极佳的实用性与增进功效。