一种四针床横机编织的3D成形口罩的制作方法

本发明涉及纺织产品生产技术领域，尤其涉及一种四针床横机编织的3d成形口罩。

背景技术：

随着人们对生命安全的重视，防护保健器具的深度开发也逐渐成为研究热点。口罩作为防护消耗品，在医疗、工业、日常生活等领域广泛应用，具有防雾霾、防污染、防病菌等多种不同功能。目前市面常见的口罩面料通常有无纺布口罩、纱布口罩、活性炭口罩，佩戴过程中常遇到贴合性不高、舒适性差、长时间佩戴空气交换能力差等问题。而在口罩的设计过程中，口罩的结构设计是否合理，口罩与脸型的贴合程度是直接影响口罩过滤效果的关键因素。因此市面上涌现多种类型的立体口罩，如n95口罩、活性炭口罩等，但当立体口罩形状与人脸不密合时，空气中的危险物一样会从不密合处泄漏进去，进入人的呼吸道，即便选用滤料再好的口罩，也无法有效过滤有害物质，保护人体健康。

目前，已有部分专利采用针织成形技术进行口罩的设计开发。专利(cn205611846u)提及了一种针织一次成型口罩，利用针织技术设计了一款系带式口罩。专利(cn108211157a)公开了一种无缝型挂耳式口罩，使用圆筒形针织编织挂耳部与口罩主体，避免了缝纫线的应用。两项专利在设计中均考虑到口罩的可循环使用，因此设计了可插入过滤垫片的口袋，但过滤垫片在口袋内部没有固定装置，在使用过程中容易发生移位滑脱；同时在已有专利中并未针对口罩的贴合性进行设计，对于口罩的过滤效果没有进行可行性考虑。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种四针床横机编织的3d成形口罩，是在四针床横编机器开发得到的，对成形口罩进行设计，通过合理的组织结构设计和编织工艺，使口罩具有符合人体工学的立体形状，提高口罩的贴合效果、可穿戴性和过滤效果。

技术方案：本发明的一种四针床横机编织的3d成形口罩，其特征在于：该3d成形口罩采用分部位结构设计，包括挂耳部结构设计、鼻部下巴处流线型结构设计、过滤垫片更换口袋结构设计与过滤垫片固定设计；该3d成形口罩为双层针织结构，挂耳部采用加减针编织成一定宽度的挂耳带，口鼻下巴部采用局部编织形成立体结构，口罩内侧过滤垫片口袋收口边采用螺纹组织编织。

其中，该3d成形口罩包括中部的口罩主体局部编织部分及其两侧的口罩主体收放针编织部分i与口罩主体收放针编织部分ii且口罩主体收放针编织部分ii侧部设有侧边口袋罗纹收口边；所述口罩主体收放针编织部分i与口罩耳后部位挂耳带i之间通过口罩上下挂耳带i、口罩上下挂耳带ii连接并在口罩上下挂耳带i、口罩上下挂耳带ii之间设有废纱编织部分i；所述口罩主体收放针编织部分ii与口罩耳后部位挂耳带ii之间通过口罩上下挂耳带iii、口罩上下挂耳带iv连接并在口罩上下挂耳带iii、口罩上下挂耳带iv之间设有废纱编织部分ii。

其中，该3d成形口罩采用弹性纱线编织而成，弹性纱线为普通弹力包覆纱、毛圈弹性纱线、抗菌清凉弹性纱线中一种或二种以上。

其中，该3d成形口罩成凸型结构，口罩主体局部编织部分的鼻部下巴处为流线型结构，口罩主体局部编织部分沿着口罩主体中线在鼻梁处形成小弧度曲线并在下巴处形成大弧度曲线。

其中，所述的口罩上下挂耳带i与口罩上下挂耳带ii之间、口罩上下挂耳带iii与口罩上下挂耳带iv之间形成的孔洞形状为类梯形，在耳后部位宽度为0.7cm～1cm，带体向面部延伸时加宽。

其中，所述的侧边口袋罗纹收口边的宽度约为0.9cm～1.1cm。

一种四针床横机编织的3d成形口罩的制作方法，其特征在于：使用四针床全成形电脑横机织造，编织顺序依次是左侧挂耳、口罩主体与右侧挂耳；该3d成形口罩在进行起底编织前编织部分废纱牵拉起底，左侧挂耳编织空气层组织到挂耳耳后的圆弧区域，编织到挂耳孔洞时进行收针形成挂耳带，然后两侧逐渐加针延伸至口罩主体形成一定的弧度，右侧挂耳反向编织，由口罩主体进行局部收针后，两侧逐渐减针，形成挂耳两侧具有一定宽度的带体；该3d成形口罩主体从左侧挂耳部逐渐加针，编织到口罩中部时采用局部编织的方式编织成两面弧形，局部编织完成后逐渐收针到右侧挂耳部；挂耳部在进行编织时，使用废纱进行局部编织连接挂耳带耳后弧线与口罩主体。

其中，该3d成形口罩在主体部设有过滤垫口袋并在鼻梁部位编织宽度3.5cm～4cm的前后连接部分。

其中，所述的过滤垫口袋内侧开口处进行罗纹编织，过滤垫口袋外侧进行单面编织。

其中，所述的过滤垫口袋收口处编织结束后，进行1×1交错隔针起头编织，将口罩内外两面封口编织。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明的3d成形口罩是在四针床横编机器开发得到的，对成形口罩进行设计，通过合理的组织结构设计和编织工艺，使口罩具有符合人体工学的立体形状，提高口罩的贴合效果、可穿戴性和过滤效果；通过原料的选择增强口罩的透气性和舒适性。经测试，该3d成形口罩清洗50次仍不变形，可以过滤99％以上的花粉。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的编织结构分区结构示意图；

图4为本发明的主体凸出部分局部结构示意图；

图5为本发明的口袋罗纹收口编织结构示意图；

图6为本发明的口袋收口编织完成后结构示意图；

图中1为口罩耳后部位挂耳带i、2为口罩上下挂耳带i、3为口罩上下挂耳带ii、4为废纱编织部分i、5为口罩主体收放针编织部分i、6为口罩主体局部编织部分、7为口罩主体收放针编织部分ii、8为侧边口袋罗纹收口边、9为口罩上下挂耳带iii、10为口罩上下挂耳带iv、11为废纱编织部分ii、12为口罩耳后部位挂耳带ii、13为口罩主体中线。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。

本发明的本发明的一种四针床横机编织的3d成形口罩，该3d成形口罩采用分部位结构设计，包括挂耳部结构设计、鼻部下巴处流线型结构设计、过滤垫片更换口袋结构设计与过滤垫片固定设计；该3d成形口罩为双层针织结构，挂耳部采用加减针编织成一定宽度的挂耳带，口鼻下巴部采用局部编织形成立体结构，口罩内侧过滤垫片口袋收口边采用螺纹组织编织。

其中，该3d成形口罩包括中部的口罩主体局部编织部分6及其两侧的口罩主体收放针编织部分i5与口罩主体收放针编织部分ii7且口罩主体收放针编织部分ii7侧部设有侧边口袋罗纹收口边8；口罩主体收放针编织部分i5与口罩耳后部位挂耳带i1之间通过口罩上下挂耳带i2、口罩上下挂耳带ii3连接并在口罩上下挂耳带i2、口罩上下挂耳带ii3之间设有废纱编织部分i4；口罩主体收放针编织部分ii7与口罩耳后部位挂耳带ii12之间通过口罩上下挂耳带iii9、口罩上下挂耳带iv10连接并在口罩上下挂耳带iii9、口罩上下挂耳带iv10之间设有废纱编织部分ii11。

其中，该3d成形口罩采用弹性纱线编织而成，弹性纱线为普通弹力包覆纱、毛圈弹性纱线、抗菌清凉弹性纱线中一种或二种以上。该3d成形口罩成凸型结构，口罩主体局部编织部分6的鼻部下巴处为流线型结构，口罩主体局部编织部分6沿着口罩主体中线13在鼻梁处形成小弧度曲线并在下巴处形成大弧度曲线。口罩上下挂耳带i2与口罩上下挂耳带ii3之间、口罩上下挂耳带iii9与口罩上下挂耳带iv10之间形成的孔洞形状为类梯形，在耳后部位宽度为0.7cm～1cm，带体向面部延伸时加宽。侧边口袋罗纹收口边8的宽度约为0.9cm～1.1cm。

一种四针床横机编织的3d成形口罩的制作方法，其特征在于：使用四针床全成形电脑横机织造，编织顺序依次是左侧挂耳、口罩主体与右侧挂耳；该3d成形口罩在进行起底编织前编织部分废纱牵拉起底，左侧挂耳编织空气层组织到挂耳耳后的圆弧区域，编织到挂耳孔洞时进行收针形成挂耳带，然后两侧逐渐加针延伸至口罩主体形成一定的弧度，右侧挂耳反向编织，由口罩主体进行局部收针后，两侧逐渐减针，形成挂耳两侧具有一定宽度的带体；该3d成形口罩主体从左侧挂耳部逐渐加针，编织到口罩中部时采用局部编织的方式编织成两面弧形，局部编织完成后逐渐收针到右侧挂耳部；挂耳部在进行编织时，使用废纱进行局部编织连接挂耳带耳后弧线与口罩主体。

其中，该3d成形口罩在主体部设有过滤垫口袋并在鼻梁部位编织宽度3.5cm～4cm的前后连接部分。过滤垫口袋内侧开口处进行罗纹编织，过滤垫口袋外侧进行单面编织。过滤垫口袋收口处编织结束后，进行1×1交错隔针起头编织，将口罩内外两面封口编织。

本发明的3d成形口罩从二维的结构设计转化为可编织三维立体结构的工艺，编织而成的正视图和侧视图如附图1、2所示，其编织结构分区纸样如附图3所示。该3d成形口罩根据结构纸样进行分区，在结构上分成12个部分，通过工艺软件进行组织结构设计后可以在四针床横机上编织出具有立体效果的成形口罩，以附图3分区为例，对编织工艺以下说明：

当编织到口罩耳后部位挂耳带i1、口罩上下挂耳带i2部分编织口罩挂耳部耳后部分，在2、3针床通过前后空气层组织编织成形；

当编织到口罩上下挂耳带i2、口罩上下挂耳带ii3、废纱编织部分i4挂耳带时进行部分平收针，在口罩上下挂耳带i2、口罩上下挂耳带ii3区域分别放针编织，使挂耳带向面部延伸方向逐渐加宽；废纱编织部分i4区域局部织入废纱，保持对口罩耳后部位挂耳带i1的牵拉作用；

当编织到口罩主体区域口罩主体收放针编织部分i5时使用正常编织纱线进行空气层组织向两侧放针编织，形成一定的弧度，保证口罩贴合面部的范围；

当编织到区域口罩主体局部编织部分6时，进行对前后片进行局部编织，形成如附图4所示的四扇圆弧状，从而达到口罩中部突出的立体效果，同时在口罩主体局部编织部分6口罩的鼻梁到下巴中缝线处有40针左右满针编织(下机宽度约3.5cm～4cm)，形成前后连接，起到固定过滤垫片位置的作用；

当编织到口罩主体收放针编织部分ii7区域时向两侧逐渐收针编织，形成一定弧度，编织到侧边口袋罗纹收口边8区域时，编织图如附图5所示，3针床继续平针编织，1、2针床编织2+2罗纹组织，从而得到具有螺纹效应的口袋收口；

当编织完口袋收口后对2针床重新进行一隔一起底编织，如附图6所示，起底完成后继续空气层组织编织，当编织到口罩上下挂耳带iii9、口罩上下挂耳带iv10、废纱编织部分ii11区域时，部分针进行局部平收针，织入废纱部分形成废纱编织部分ii11区域，两侧挂耳带从口罩主体部分逐渐收针；

当编织到口罩耳后部位挂耳带ii12区域时进行使用正常编织纱线进行空气层组织编织，长度约20针左右时平收针，完成口罩编织。

本发明的3d成形口罩采用两梳经编结构，是两种镀银(铜)dty纱线进行编织的织物产品。具有强化抗菌和防臭的效果。

相比现有技术，本发明中设计使用弹性纱线编织与针织产品具有独特的线圈结构融合，能更好地为口罩提供更好的全向拉伸性能，使此款口罩具有其他编织方式无法比拟的弹性延伸性，更好地贴合面部线条，大大保证了过滤效果。

本发明通过编织工艺实现为口罩的三维立体结构，尤其是口罩鼻部到下巴部位，既贴合鼻部下巴曲线，又不会紧贴嘴部，避免了束缚感，舒适的同时还保证了卫生条件。本发明在外观设计时，挂耳带耳后具有一定宽度，挂耳两侧带子向面部延伸逐渐加宽具有一定弧度，保证佩戴的舒适程度。

本发明设计过程中，口罩主体设置了侧边开口的过滤垫片口袋，在口袋鼻部处设计了宽度为3.5cm～4cm的前后连接，可以有效防止过滤垫片在佩戴时移位滑落问题，增加了口罩的实用效果。本发明在四针床全成形横编机器上实现了三维立体双层结构成形面料的编织，对针织口罩面料的结构进行深度开发，拓宽了四针床全成形横编机器产品开发的可能性。

本发明通过工艺编织可以直接得到成形3d口罩面料，避免了多余的操作步骤，优化工艺流程，能够有效提高生产效率；仅需通过简单的工艺参数调整实现口罩的尺寸变化实现口罩的定制化，使用不同颜色纱线对口罩进行个性化设计，还可以通过使用功能性纱线实现口罩面料的功能化。

本发明设计的口罩区别于用即弃口罩，简单清洗消毒后即可循环佩戴，普通环境下使用可以不加过滤垫片，保证呼吸顺畅；危险环境下在内层加过滤垫片，更加节约环保。经测试，该3d成形口罩清洗50次仍不变形，可以过滤99％以上的花粉。