一种可替换滤芯的透明口罩及制备方法与流程

本发明涉及口罩尤其是可医用口罩技术领域，更具体地讲，涉及一种可替换滤芯的透明口罩及制备方法。

背景技术：

口罩一般指戴在口鼻部位用于过滤进出口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具。由于当前新冠病毒的流行，口罩成为每个人生活中必不可少的物品，口罩通过建立物理阻隔切断病毒传播，是保护人们免受新冠病毒等呼吸道感染的一道重要防线。

目前常用的口罩主要包括一次性医用口罩、医用外科口罩、医用防护口罩、颗粒物防护口罩和防护面具等，口罩内一般都会安装有滤芯，滤芯主要用于过滤掉空气中的细菌和污物，现有口罩中的滤芯在吸附较多的细菌和污物后都是直接将口罩换掉，口罩中的滤芯不方便进行更换，从而就降低了口罩的实用性。

对于可替换滤芯的口罩而言，采用的固定卡槽、加盖、设置换气阀等滤芯固定方式，一方面口鼻与口罩接触处无法保证密封性且整体舒适性差，另一方面口罩的加工成本高导致其价格居高不下，限制了可替换滤芯口罩的应用，不利于资源节约和环境保护。

同时，由于戴口罩，使得依靠读唇语来交流的听障人士无法对于佩戴者的面部表情进行识别，从而无法理解对方所表达的话语；在戴口罩过安检时，无法在口罩佩戴的情况下完成需要进行面部识别的安检工作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可替换滤芯的透明口罩，能够有效的在戴口罩的情况下识别佩戴者的面部表情。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一方面，一种可替换滤芯的透明口罩，包括：透明罩体、可替换滤芯一；

所述透明罩体设置有能够容纳面部口鼻区的中空腔；在所述透明罩体上设置有通气孔，所述通气孔与口鼻的正对面错开；所述可替换滤芯一可拆卸地安装在通气孔上。

采用透明罩体使得佩戴者的面部表情能够展示出，将通气孔不设置在口鼻的正对面与口鼻错开有效的避免可替换滤芯一挡住口鼻区域的展示，从而有效的避免与听障人士或经过安检时需要取下口罩；有效的降低在上述情况下取下口罩后造成交叉感染的可能性；

通过可替换滤芯一可拆卸地安装在通气孔上，从而有效效降低了透明罩体的制造成本和消费者的使用成本，通过透明罩体的重复使用和可替换滤芯一的简易更换即可实现方便使用。

下面对透明罩体与可替换滤芯一的进行详述，其中包括粘接、卡扣式连接和螺纹连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现可替换滤芯一与透明罩体的连接并提高佩戴的密封性和舒适性，所述透明罩体包括设置有中空腔和通气孔的基座、柔性贴面体；

所述基座还设置有可替换滤芯一粘贴部；其靠近面部的一侧设置有贴面体安装部；

所述柔性贴面体具有能够与面部口鼻区相贴合的贴面侧，其通过非贴面侧安装在所述基座的贴面体安装部处。

在一些可能的实施方式中，为了使得透明罩体与可替换滤芯一连接牢固，所述透明罩体、可替换滤芯一采用卡扣方式连接；

所述透明罩体包括设置有中空腔和通气孔的基座、柔性贴面体、与基座可拆卸连接且用于安装可替换滤芯一的卡扣装置；所述卡扣装置上设置有与通孔。

在一些可能的实施方式中，所述卡扣装置上设置有凸台一，所述基座上设置有与凸台一配合安装卡槽一；为了避免空气不经过过滤直接从连接处进入，在所述卡槽内设置有密封垫圈一。

在一些可能的实施方式中，所述透明罩体、可替换滤芯一采用螺纹连接的方式连接；

所述透明罩体包括设置有中空腔和通气孔的基座、柔性贴面体、与基座连接且用于安装可替换滤芯一的卡紧装置、设置在卡紧装置上其呈中空结构的螺纹连接部；所述通气孔的内侧设置有与螺纹连接部连接的内螺纹。

在一些可能的实施方式中，通过卡扣装置或卡紧装置来安装可替换滤芯一4，进而使得在使用过程中有效的避免可替换滤芯一4脱落；所述卡扣装置与卡紧装置结构相同，均包括与所述基座连接的主卡扣、与主卡扣配合使用且位于主卡扣远离基座一侧的副卡扣。

在一些可能的实施方式中，为了使得可替换滤芯一能够有效的安装在卡扣或卡紧装置内，所述主卡扣上设置有用于与可替换滤芯一粘接的粘接部a。

在一些可能的实施方式中，所述主卡扣靠近副卡扣的一侧设置有用于安装可替换滤芯一的环形卡槽；所述副卡扣设置有与环形卡槽配合安装的环状凸台二。

可替换滤芯一的边缘部安装在环形卡槽上，通过环状凸台将可替换滤芯一4的边缘部卡紧在环形卡槽内，从而使得可过滤芯片不会出现脱落；

当然，也可采用将可替换滤芯一的边缘部粘接在环形卡槽内，然后在通过环形凸台进行卡紧。

在一些可能的实施方式中，所述主卡扣和副卡扣均设置有相互连通的若干个通孔。

在一些可能的实施方式中，所述通气孔的数量为若干个，若干个通气孔的气体交换面积之和为20-150cm²。

在一些可能的实施方式中，为了避免鼻子大量呼出的气体遇冷产生雾气，影响透明口罩的使用；通气孔位于基座的底部。

在一些可能的实施方式中，所述基座采用透明硬质塑料制成；所述柔性贴面体采用硅胶、软质pvc或热塑性弹性体tpe/tpr制成；在所述基座的表面设置有镀膜层。

在一些可能的实施方式中，为了提高佩戴者的呼吸顺畅度，所述透明罩体的设置有至少一个单向呼吸阀。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现柔性贴面体与基座的连接，所述可替换滤芯一包括外无纺布层、熔喷层和内无纺布层，所述外无纺布层、熔喷层和内无纺布层由外至内依次层叠设置；所述可替换滤芯一的重量为15-50g/m²。

另一方面，一种可替换滤芯的透明口罩的制备方法,具体包括以下步骤：

可替换滤芯一加工；

透明罩体制备；

口罩装配。

在一些可能的实施方式中，所述可替换滤芯一加工，具体包括以下步骤：

通过超声波热合工艺，实现外无纺布层、熔喷层和内无纺布层的热合；

根据可替换滤芯一的形状，裁切符合形状尺寸要求的单片可替换滤芯一4；

根据可替换过滤芯片的使用需求，在可替换滤芯一4上设置粘胶层。

所述透明罩体制备，具体包括以下步骤：

基座注塑成型；

在一些可能的实施方式中，将基座放入另外一个注塑模内，进行柔性贴面体注塑，完成透明罩体基体制作。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过设置透明罩体，能够有效的实现对于佩戴者的面部表情在不取下口罩的情况下进行识别，这样将有利于与听障人士的沟通；同时有效的避免在进行安检时需要取下口罩进行身份验证；进而避免在上述情况下，由于取下口罩出现交叉感染的情况出现；

本发明通过可替换滤芯一、可替换滤芯二与透明罩体的可拆卸连接，有效的降低了消费者的使用成本，在使用过程中，使用者进行可替换滤芯一、可替换滤芯二的更换即可；

本发明通过在透明罩体靠近面部的一侧设置柔性贴面体，从而有效的提高佩戴的密封性和舒适性；

本发明通过在柔性贴面体上设置可替换滤芯二，有效的避免空从柔性贴面体与面部之间的缝隙处直接进入口鼻；

本发明将通气孔设置在基座的底部，最大程度上使得，佩戴者的面部展示出来；同时避免鼻子大量呼出的气体遇冷产生雾气，影响透明口罩的使用。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明中可替换滤芯一、可替换滤芯二的结构示意图；

图3为本发明中透明罩体的轴侧示意图；

图4为本发明中各部件的连接关系示意图；

图5为本发明中通气孔设置在基座底部且呈弧形时的结构示意图；

图6为本发明中采用卡扣方式实现可替换滤芯一和基座连接时的结构示意图；

图7为本发明中基座具有通气孔和单向呼吸阀的结构示意图；

其中：1、柔性贴面体；2、基座；21、通气孔；3、挂带；4、可替换滤芯一；41、外无纺布层；42、熔喷层；43、内无纺布层；44、粘胶层；45、离型纸；5、卡扣装置；51、副卡扣；52、主卡扣；6、单向呼吸阀。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的附图中，需要理解的是，不具有相互替代性的不同技术特征显示在同一附图，仅是为了便于简化附图说明及减少附图数量，而不是指示或暗示参照所述附图进行描述的实施例包含所述附图中的所有技术特征，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面对本发明中进行详细说明；如图1-图7所示，

一方面，一种可替换滤芯的透明口罩，包括：透明罩体、可替换滤芯一4；

所述透明罩体设置有能够容纳面部口鼻区的中空腔；在所述透明罩体上设置有通气孔21，所述通气孔21与口鼻的正对面错开；所述可替换滤芯一4可拆卸地安装在通气孔21上。

采用透明罩体使得佩戴者的面部表情能够展示出，将通气孔21不设置在口鼻的正对面与口鼻错开有效的避免可替换滤芯一4挡住口鼻区域的展示，从而有效的避免与听障人士或经过安检时需要取下口罩；有效的降低在上述情况下取下口罩后造成交叉感染的可能性；

通过可替换滤芯一4可拆卸地安装在通气孔21上，能够有效隔离并过滤空气中的病毒、细菌、飞沫等；

由于从而可替换滤芯一4与透明罩体为可拆卸连接这将有效效降低了透明罩体的制造成本和消费者的使用成本，通过透明罩体的重复使用和可替换滤芯一4的简易更换即可实现方便使用。

这里所描述的中空腔能够至少容纳面部的口鼻区，当然根据需要也可适当增大其尺寸，将眼睛也覆盖在中空腔内，这样使得空气进入眼部；

下面对透明罩体与可替换滤芯一4的进行详述，其中包括粘接、卡扣式连接和螺纹连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现可替换滤芯一4与透明罩体的连接并提高佩戴的密封性和舒适性，所述透明罩体包括设置有中空腔和通气孔21的基座2、柔性贴面体1；

所述基座2还设置有可替换滤芯一4粘贴部；其靠近面部的一侧设置有贴面体安装部；(可替换滤芯可粘贴在透明罩体外部、也可粘贴在透明罩体内部)

所述柔性贴面体1具有能够与面部口鼻区相贴合的贴面侧，其通过非贴面侧安装在所述基座2的贴面体安装部处。

优选的，基座2、柔性贴面体1可以为一体成型，也可为可拆卸结构；

当采用一体成型时，透明罩体将具有良好的密封性，进而有效的避免空气直接进入到口鼻；

为了更好的对于透明罩体进行保存，采用可拆卸结构；这样将使的用于储存透明罩体的储藏盒更加小巧，方便携带。

当柔性贴面体1与基座2为可拆卸连接时，在贴面体安装部上设置有卡扣部一，在柔性贴面体1上设置有与卡扣部一配合使用的卡扣部二；卡扣部一可以为卡槽结构或凸台结构，卡扣部二可以为凸台结构或卡槽结构；

如，基座2中贴面体安装部上设置的卡扣部一为若干个间隔设置的卡槽b，则柔性贴面体1对应地有若干个间隔间隔设置的卡棱，在安装柔性贴面体1时，将卡棱依次卡入至卡槽b中即可实现安装。但本发明不限于此，还可以直接将卡扣部一设置为连续的一个环状卡槽b，将卡扣部二设置为连续的一个环状凸台b。

在一些可能的实施方式中，为了使得透明罩体与可替换滤芯一4连接牢固，所述透明罩体、可替换滤芯一4采用卡扣方式连接；

所述透明罩体包括设置有中空腔和通气孔21的基座2、柔性贴面体1、与基座2可拆卸连接且用于安装可替换滤芯一4的卡扣装置5；所述卡扣装置上设置有与通孔。

在一些可能的实施方式中，所述卡扣装置5上设置有凸台一，所述基座2上设置有与凸台一配合安装卡槽一；为了避免空气不经过过滤直接从连接处进入，在所述卡槽内设置有密封垫圈一。

使用时，通过凸台一与卡槽一的配合实现两者的卡紧，设置在卡槽一内的密封垫圈将有效的避免空气之间不经过可替换滤芯一4直接进入口鼻内；

优选的，进一步为了避免密封不到位，在所述凸台一上包裹有滤芯三，滤芯三将凸台一全部包住，即使密封性不好，空气也将通过滤芯三过滤后才能进入口鼻。

优选的，卡槽呈环状卡槽，凸台为环状凸台。

在一些可能的实施方式中，所述透明罩体、可替换滤芯一4采用螺纹连接的方式连接；

所述透明罩体包括设置有中空腔和通气孔21的基座2、柔性贴面体1、与基座2连接且用于安装可替换滤芯一4的卡紧装置、设置在卡紧装置上其呈中空结构的螺纹连接部；所述通气孔21的内侧设置有与螺纹连接部连接的内螺纹。

优选的，为了实现密封效果更好，螺纹连接部与卡紧装置的连接处也可社会在密封垫圈，进而使得空气不会从螺纹连接部与通气孔21的连接处直接进入口鼻。

在一些可能的实施方式中，通过卡扣装置5或卡紧装置来安装可替换滤芯一4，进而使得在使用过程中有效的避免可替换滤芯一4脱落；如图6所示，所述卡扣装置5与卡紧装置结构相同，均包括与所述基座2连接的主卡扣52、与主卡扣52配合使用且位于主卡扣52远离基座2一侧的副卡扣51。

对于卡紧装置或卡扣装置5的具体形状这里不做限定，主要用于实现可过滤芯片一的装配。

在一些可能的实施方式中，为了使得可替换滤芯一4能够有效的安装在卡扣或卡紧装置内，所述主卡扣52上设置有用于与可替换滤芯一4粘接的粘接部a(图中未示出)。

在一些可能的实施方式中，所述主卡扣52靠近副卡扣51的一侧设置有用于安装可替换滤芯一4的环形卡槽；所述副卡扣51设置有与环形卡槽配合安装的环状凸台二(图中未示出)。

可替换滤芯一4的边缘部安装在环形卡槽上，通过环状凸台将可替换滤芯一4的边缘部卡紧在环形卡槽内，从而使得可过滤芯片不会出现脱落；

当然，也可采用将可替换滤芯一4的边缘部粘接在环形卡槽内，然后在通过环形凸台进行卡紧。

在一些可能的实施方式中，如图6所示，所述主卡扣52和副卡扣51均设置有相互连通的若干个通孔。这里的通孔可以为一个、也可以为多个；通孔的主要作用是使得空气能够通过可替换滤芯一4过滤后进入到口鼻。

在一些可能的实施方式中，为了保证过滤后的空气能够满足佩戴者的呼吸需要，所述通气孔21的数量为若干个，若干个通气孔21的气体交换面积之和为20-150cm²。

优选的，为了使得佩戴者在使用时，面部展示更大，使得识别更快，若干个通气孔21的气体交换面积之和为20-70cm²。

优选的，单个通气孔21的气体交换面积为8-20cm²。

在一些可能的实施方式中，为了避免鼻子大量呼出的气体遇冷产生雾气，影响透明口罩的使用；通气孔21位于基座2的底部。

优选的，如图5所示，位于基座2底部的通气孔21正对鼻子的出气口；鼻子呼出的气体直接流向通气孔21，过滤层能有效吸收产生的水汽和及时排除废气，避免大量呼出的气体遇冷产生雾气，影响透明口罩的使用。

如图5所示，通气孔21为一个，将通气孔21设置在基座2的底部，最大程度上使得，佩戴者的面部展示出来。

优选的，位于基座2底部的通气孔21呈弧形结构；这样将有效的方便可替换滤芯一4的加工，同时可增大过滤层面积，减小呼吸阻力。

在一些可能的实施方式中，所述基座2采用透明硬质塑料制成；所述柔性贴面体1采用硅胶、软质pvc或热塑性弹性体tpe/tpr制成；在所述基座2的表面设置有镀膜层。设置镀膜层用于对透明罩体实现防雾处理，避免罩体起雾，影响正常使用。

在一些可能的实施方式中，如图6、图7所示，为了提高佩戴者的呼吸顺畅度，所述透明罩体的设置有至少一个单向呼吸阀6。

优选的，单向呼吸阀6通常包括阀体和阀板，当佩戴者呼气时，呼出的气体可以顺畅地通过单向呼吸阀6和滤芯流出口罩，但当佩戴者吸气时，外部空气则无法通过单向呼吸阀6进入口罩而只能通过滤芯过滤后再进入口罩。

在一些可能的实施方式中，如图2所示，为了有效的实现柔性贴面体1与基座2的连接，所述可替换滤芯一4包括外无纺布层41、熔喷层42和内无纺布层43，所述外无纺布层41、熔喷层42和内无纺布层43由外至内依次层叠设置；所述可替换滤芯一的重量为15-50g/m²。

优选的，可替换滤芯一的重量为15-35g/m²，在不影响过滤效果的情况下，这样设置使得可替换滤芯一的重量更轻，使得口罩整体重量降低，

优选的，外无纺布层41、熔喷层42和内无纺布层43通过超声波焊缝实现彼此边缘的密封固定。其中的熔喷层42具有物理过滤和静电吸附过滤的作用，能够有效保证过滤作用。甚至，可替换滤芯一4和可替换滤芯二可以直接基于现有的医用外科口罩加工制得，形状规整且加工简单，有效降低了成本。

在本发明中，基座2具有围成中空腔的硬质本体，硬质本体可以具有统一或定制的尺寸、材质、颜色和/或形状；因此既可以根据儿童、青少年、成年人或者男性、女性的不同尺寸进行设计和批量化生产，实现生产成本的降低，也可以根据不同人群的需求进行材质或颜色等的定制，实现个性化差异化甚至高端化。

本发明中贴面侧是指直接与面部接触的一侧，非贴面侧是指远离面部的一侧。具体地，可以根据鼻子特点在贴面侧设置鼻部凹陷部，可以根据嘴巴特点设置嘴部凹陷部，还可以根据脸颊特点设置脸部弧线部，由此提高柔性贴面体1与面部的整体贴合度并进而提高佩戴密封性。

优选的，如图4所示，通气孔21的数量为两个，且沿鼻梁在竖向上的中轴线对称设置。

如图6所示，通气孔21的数量为两个，且沿鼻梁在竖向上的中轴线对称设置；单向呼吸阀6为一个且设置在基座2的底部。

当通气孔21为两个时，可替换滤芯一4也为两个且与通气孔21一一对应设置。

为了保证柔性贴面体1与面部的密封性，同时避免空气从口罩与面部之间的缝隙直接进入口鼻；还包括可拆卸安装在柔性贴面体1的贴面侧的可替换滤芯二(图中未示出)。

在一些可能的实施方式中，如图2所示，为了有效的实现对于空气的过滤，所述可替换滤芯一4和可替换滤芯二结构相同；可替换滤芯一4还包括包括粘胶层44和离型纸45，所述粘胶层44形成在内无纺布层43内侧面的预定位置，所述离型纸4545可移除地叠置在所述粘胶层44上。

以可替换滤芯一4为例，在使用可替换滤芯一4时，撕掉离型纸45后粘贴到基座2的相应位置处即可。

可替换滤芯一4和可替换滤芯二可以根据设计的尺寸和形状批量生产并消毒后包装销售，消费者可以需要购买和使用。

优选的，可替换滤芯一4的尺寸大于通气孔21的尺寸，这样的有效的保证口罩的直接过滤效果并确保滤芯固定的牢固性；

优选的，可替换滤芯二具有能够覆盖柔性贴面体1的贴面侧的形状和尺寸，保证从口罩内侧泄漏进去的空气也能在可替换滤芯二的静电过滤和吸附作用下得到过滤，由此进一步提高口罩的过滤效果和密封性并提高佩戴舒适度。

优选的，可替换滤芯二与可替换滤芯一4的材质一样。

在一些可能的实施方式中，如图1、图4所示，为了有效的实现口罩的佩戴；还包括能够实现耳挂或头挂的挂带3，所述透明罩体上还设置有安装所述挂带3的挂带固定部，所述挂带3可拆卸地与挂带固定部连接，挂带3为两根且挂带3长度可调或不可调。

优选的，挂带3可采用硅胶、弹性塑料、尼龙等材料制成。

另一方面，一种可替换滤芯的透明口罩的制备方法,具体包括以下步骤：

可替换滤芯一4加工；

透明罩体制备；

口罩装配。

在一些可能的实施方式中，所述可替换滤芯一4加工，具体包括以下步骤：

通过超声波热合工艺，实现外无纺布层41、熔喷层42和内无纺布层43的热合；

根据可替换滤芯一4的形状，裁切符合形状尺寸要求的单片可替换滤芯一4；

根据可替换过滤芯片的使用需求，在可替换滤芯一4上设置粘胶层。

在使用粘接的方式安装可替换过滤芯片时，粘胶层用于与粘接部a配合使用与基座的粘接。

对于采用卡扣方式和螺纹连接的方式实现可替换滤芯一4安装，则不需要在可替换滤芯一4上设置粘胶层44。

优选的，粘胶层44为环形粘接片。

对于如何将粘胶层设置在可替换滤芯一4上，可采用人工粘贴的方式，也可采用现有技术中贴标机实现；

粘贴时，将粘胶层44放置在贴标机的传送带上，贴标机的驱动轮间歇性地拖动卷状粘贴片运动，卷状粘贴片从卷轴中被拉出，同时经过贴标机贴标轮会将粘贴片压在过滤片。为保证粘贴片能精确的压在过滤片上，在贴标机上增加一个光电感应系统。

所述透明罩体制备，具体包括以下步骤：

基座2注塑成型；

将基座2放入另外一个注塑模内，进行柔性贴面体1注塑，完成透明罩体基体制作。这种方式主要用于一体成型的透明罩体的制备；

当基座2与柔性贴面体1为可拆卸连接时，两者分开进行注塑即可。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。