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口罩解读 | 从防护隔离到时尚设计

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发表于 2020-5-6 16:49:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
教师前言:
   《纺织材料学》开课之际正值新冠病毒疫情严峻之时,口罩成为必不可少的防护装备。课程从当下人人必需的“流行”纺织品——“口罩”切入,从口罩的纺织材料及功能说起,从“各类口罩的材料结构与防护作用调研解读”做起,指导美82班服装设计二年级学生将个人作业延伸拓展为全班隔空分工合作的关于“口罩的防护与时尚”推文设计大作业。
   这份作业是紧密结合社会时事与“流行”现象所进行的“教学-实践”探索尝试,从调研报告、延伸解读到时尚设计,呈现了口罩及其材料包涵的科技、防护、设计、装饰与我们现实生活的功能需求及时尚表达的联系。
染织服装艺术设计系副教授
杨静
        大家经常使用的有N95口罩、医用外科口罩、普通医用口罩等,而口罩大家族中还有许许多多的小伙伴,我们对各类口罩从材料与防护角度做了一次较全面的调研。
各式各样的防护口罩
①  非织造布材料(无纺布)
      目前我们使用的医用防护类口罩大多是由聚丙烯非织造布制成,又称作丙纶非织造布、PP无纺布。
医用外科口罩三层结构解剖图
(以上图片来源: https://encrypted-tbn0.gstatic.com)
        口罩的过滤核心是熔喷层,由直径小于5微米的超细纤维随机排列、相互粘结而成。熔喷层具有很好的过滤性、屏蔽性、静电吸附隔离性,阻挡细菌、病毒通过。一般医用外科口罩使用一层熔喷布,更高级别防护口罩可以采用多层熔喷布。
        内外两层纺粘层是由聚合物喷丝成网后经粘合工艺和机械加固构成的非织造布,强度好、耐高温、耐老化、耐腐蚀、稳定性和透气性好,手感也较好,可保护内层过滤阻隔材料。
        以熔喷布构成的口罩不可水洗或高温消毒,否则会破坏过滤层的静电吸附功能而失去医用防护性,导致阻隔新冠病毒等失效。
        以下几种口罩都采用了非织造布材料制作,都具有比较好的防护功能。                                          
   
N99医用防护口罩
防护等级:在指定气流条件下(85L/min),能过滤超过99%的颗粒物,包括病毒、细菌等。与之对应的是中国的KN100等级,其对于0.075微米以上的非油性颗粒物过滤效率大于99.97%
使用次数:一次性
防护原理:口罩层中的滤芯微孔和材料易起静电,起到吸附颗粒作用
适用范围:非油性的各类剧毒、致癌和放射性颗粒物环境下的防护
注意事项:不适用于防护油性颗粒物;防护能力强所以通透性稍差,戴起来会有一些憋气
N95口罩
防护等级:NIOSH标准规定的检测条件下,口罩滤料对非油性颗粒物(如粉尘、酸雾、漆雾、微生物等)直径0.3μm的颗粒物过滤效率大于95%
使用次数:一次性
防护原理:口罩中的超细纤维PP熔喷布可过滤空气中的粉尘、颗粒、病毒、细菌等,可以预防流感、结核等微生物空气性传播疾病
适用范围:这款3M 9321属医用N95防护口罩。可用于医护环境、新型冠状病毒高发区域,可以预防流感、结核等微生物空气传播性疾病。日常出行可视情况使用
注意事项:不是所有N95口罩都是医用防护口罩。N95口罩只说明使用了N95滤材,普通N95与KN95对非油性粉尘颗粒的过滤效率达到N95要求,并不一定是医用防护口罩。因为医用N95防护口罩,不但防粉尘颗粒,还需要防体液和血液喷溅,N95口罩不耐油,不可与水接触,不可使用消毒剂、高温等方法消毒   

KF94口罩
防护等级:KF是Korean Filter的首字母缩写,按照韩国食品医药品安全处的标准,对于平均直径0.4μm的颗粒物过滤效率大于94%。其对于油性和非油性颗粒物的过滤程度在同一级别,但没有在细菌过滤率方面制定标准,较KN95和N95略逊色  。对于直接过滤病毒并不是很有效,但是它可以有效的防飞沫,直径一般在1~4μm之间,可以最大限度地防止直接飞沫接触人体呼吸道,预防病毒的侵袭
使用次数:污染环境下使用8小时后更换
防护原理:三层过滤防粘染,静电吸附;与非医用N95口罩防护原理一致
适用范围:在个人外出时可起到有效防护作用
注意事项:不是针对医用的标准,要注意及时更换; 非医用环境下,日常出行可视情况使用

医用外科口罩
防护等级:可阻隔大于90% 的5μm颗粒,对血液、体液和飞溅物起到防护作用;同时也防止医务人员呼气中携带的微生物直接排出对接受手术的患者构成感染风险
使用次数:一次性、一般4h一换
防护原理:中间层的超细纤维PP熔喷布具有很好的过滤、隔离及吸附性功能,可阻隔飞溅物、血液、体液、分泌物等。并通过静电把它们吸附在过滤层材料上,可起到阻挡细菌、病毒的作用
适用范围:医疗门诊、实验室、手术室等高要求的医疗环境下的医务工作者与相关人员; 传染病流行期间,各类人员的预防和保护
注意事项:公众在日常生活和正常的社会活动中,不建议佩戴

医用外科口罩   
防护等级:仅对0.3μm直径的气溶胶达到20.0%-25.0%的防护效果,达不到对颗粒和细菌的过滤效率,也不能对颗粒及细菌病毒起防护作用,仅限于对粉尘颗粒或气溶胶起到一定的机械阻隔作用
使用次数:一次性,一般4h一换
防护原理:物理阻挡、电荷吸引
适用范围:用于阻隔口腔和鼻腔呼出的喷溅物, 可用于普通环境下的一次性卫生护理,或者致病性微生物以外的颗粒,如花粉等的阻隔或防护
注意事项:相对于医用外科口罩缺少对颗粒细菌的过滤效率要求, 一般只可过滤大约5微米的颗粒;不能有效阻挡病原体通过呼吸道入侵,不能用于临床有创操作
②  活性炭材料
        活性炭材料具有很好的吸附功能,主要是以含炭量较高的物质制成,如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等 。许多口罩也运用了活性炭材料作为过滤层,就是在颗粒物防护口罩内增加一层薄薄的活性炭层,可减除一些低浓度的异味气体,提高佩戴过程中呼吸的舒适性。以下两种口罩都使用到了活性炭材料。   
空气过滤式活性炭口罩(平面式)
防护等级:防毒、除臭、滤菌、阻尘;能有效防阻普通口罩不能起作用的5μm以下的飘尘
使用次数:一次性
防护原理:内外层是PP无纺布,中间层为活性炭过滤层+高效过滤布,可过滤和净化异味,有效阻止细菌和粉尘的侵入
适用范围:适用于含有有机气体、酸性挥发物、农药、SO2、Cl2等刺激性气体场合;适用于医疗事业、化工事业、喷涂车间、皮革行业、及环卫单位等
注意事项:吸附毒气的效果与活性炭口罩的含炭量有很大关系,含炭量至少达到50%以上才有一定效果   
供气式活性炭口罩(立体可折叠)
(以上图片及部分文字来源:https://www.cdc.gov/niosh/about.html;3M官网)
防护等级:对于非油性颗粒物过滤效率≥90%;防护在处理煤、铁矿石及含石英矿物过程中或加工棉花、面粉等其它物料过程中由机械力产生的,在职业暴露限值10倍或根据当地法规规定的浓度以下的各种粉尘和雾;减除有机蒸气异味(即浓度低于职业暴露限值)
使用次数:可以多次使用
防护原理:活性炭过滤层可减除有机蒸气异味;高效静电滤棉舒适透气过滤效率高;冷流呼气阀使佩戴过程中呼吸舒畅,不憋气
适用范围:有机蒸汽、异味气体、雾霾、工业粉尘等环境下
注意事项:不可水洗(直接影响滤材的过滤吸附效果);保持口罩清洁
③  棉布
        这一类口罩使用多层棉布作为主材料来制作,主要功能在于防寒保暖,可以避免冷空气直接刺激呼吸道,但没有防尘防菌的效果。棉布口罩在设计上自由了许多,可以在口罩外表面上设计印花图案等,在日常生活中使用率较高。  
棉布口罩
防护等级:具有很好的保暖效果,但不具有阻隔飞沫、体液、分泌物的作用,对于新型冠状病毒的防控无效
使用次数:清洗后可多次使用
防护原理:棉布隔挡
适用范围:冬季防风防寒,日常生活
注意事项:使用后及时清洗

棉纱口罩
防护等级:无法有效过滤较小的微粒,防护效果并无保障,不能阻挡新型冠状病毒 ,可阻止一部分病毒侵袭,但与人面部密合性差,防病毒效率低
使用次数:清洗后可多次使用
防护原理:通过一层一层纤维的机械阻挡,可以阻挡住大的颗粒
适用范围:主要用于工厂、食堂、后厨等区域
注意事项:使用后及时清洗
④  新型材料或综合材料
        现代生活愈来愈多元化,口罩的用途与功能也因此得到了拓宽。
聚氨酯材料的PITTA MASK口罩
防护等级:PITTA MASK这款是防花粉口罩 ,一般花粉颗粒大小为pm20-pm50,无法阻隔pm2.5颗粒
使用次数:可水洗3次
材料特性:密实性高,材质柔软亲肤,弹性好,抗撕裂
防护原理:三维立体网状结构,可阻隔较大颗粒物。面料亲和柔软、富有弹性,聚氨酯材料制作,可以反复清洗多次使用,口罩采用脸部贴合设计,优质的材料使其拥有良好的透气性
适用范围:对于花粉及粉尘过敏的人群;雾霾相对较低环境下
注意事项:只能防护一些直径较大的颗粒物,不适用于新型冠状病毒的防护  
BENEUNDER防晒口罩
防护等级:预防95%及以上紫外线,UPF50+
使用次数:洗涤后可反复使用
防护原理:外层采用特殊防紫外线面料,通过分子能级的跳跃使之向低能量转化,从而减低日晒强度,减少紫外线对人体的危害
适用范围:天气炎热曝晒的环境
注意事项:用于防晒及阻隔紫外线,不适用于阻挡有害颗粒物以及新型冠状病毒
新型科技防晒面料制作的BENEUNDER防晒口罩  
防毒口罩/防毒面罩
防护等级:过滤有机气体及其蒸汽,如苯、汽油、二氧化碳、非油性颗粒物,如粉尘,pm2.5等
使用次数:滤芯可替换
防护原理:口罩的结构分为两大部分,面罩主体隔绝空气,起到密封作用;滤毒盒滤毒罐起到过滤有机气体及其蒸汽(苯、汽油、二氧化碳等)和颗粒物,过滤棉过滤非油性颗粒物,如粉尘,pm2.5等
适用范围:主要用于含有低浓度有害气体和粉尘的作业环境。防毒口罩广泛应用于石油、化工、矿山、冶金、军事、消防
加入电动风机设计的电动口罩
(图为皓庭电动防霾除菌口罩)
防护等级:三重滤网层层净化,空气净化效率高达98.9%
使用次数:可反复使用
防护原理:4-6层内衬,集合了各种口罩特点,杀菌纸/活性炭/无纺布/过滤网等。内置锂电池驱动风扇,用于主动向使用者送风,随着呼吸,气阀打开与关闭交替有效防范外部威胁,使用动力送风使外界空气通过过滤层达到过滤式呼吸的目的,降低呼吸者呼吸负荷
应用场合:适用于儿童和有呼吸障碍的人群;适用于高强度的恶劣环境或在空气质量差的区域 ,可以一定程度上预防新冠病毒
注意事项:价格较高;每次使用时需换过滤网;定时充电
口罩的起源发展
追溯口罩的起源
        人类历史上最早的“类口罩物”,出现于公元前6世纪。当时,崇尚拜火教的波斯人认为俗人的气息是“不洁”的,在进行宗教仪式时,要求信众用布遮住脸。
        最早使用功能最接近口罩的是中国。古时候,宫廷里的人为了防止粉尘和口气污染而开始用丝巾遮盖口鼻。
        马可·波罗在他的《马可·波罗游记》一书中,记述:“在元朝宫殿里,献食的人,皆用绢布蒙口鼻,俾其气息,不触饮食之物。”这样蒙口鼻的绢布,也就是原始的口罩。(以上部分文字来源:http://www.chinanews.com
特立独行的防护口罩:鸟嘴面具
        在科学、有效的面部防护措施诞生前,产生了具有鲜明时代特点的面罩形象。
        公元16世纪,面对肆虐欧洲的黑死病,有这样一群着黑袍、带宽檐帽和标志性鸟嘴面罩的人游走在疫区,将噩耗传进家家户户,医生的鸟嘴面具成为了死亡的代言人。
        大沿皮礼帽可以防止病人靠脸过近,同时也是当时医生的身份标识。帆布或皮头套上面镶上红色玻璃镜片,防止病人飞溅的口水喷到脸上,红色玻璃在当时被认为可以隔绝邪恶。口鼻部用皮革做成鸟嘴形,鸟嘴下方开小孔帮助呼吸,鸟嘴内部是装了香料和草药的布袋,布袋上有时还洒香水,用来隔绝有毒空气并减少闻到的异味。
        随着瘟疫的结束和技术的进步,鸟嘴面具逐渐被淘汰。但塑造了一个时代的鸟嘴形象并没有就此消失,而是作为一个符号象征或者单纯的装饰意味被保留下来。比如威尼斯狂欢节的“瘟疫医生”,他永远带着鸟嘴面具。
威尼斯狂欢节上的鸟嘴面具
        另外,鸟嘴面具的形象在蒸汽朋克文化中也十分流行。
Arcane Steampunk plague doctor mask
by Two Horns United on Deviant Art
       甚至被运用到配饰设计中。
鸟嘴面具元素在配饰设计中的运用
(以上图片来源:https://zhuanlan.zhihu.com
口罩的发展
        近现代口罩的诞生具有很强的功能性目的,「阻隔」与「防护」成为主要功能。
口罩的发展历史
        1895年时,德国病理学专家莱德奇建议医生和护士在手术时,戴上一种用纱布制作能掩住口鼻的罩具。病人伤口感染率大大降低,各国医生纷纷效仿。
        1897年,英国一位外科医生在纱布内装了一个细铁丝支架,使纱布与口鼻间留有间隙,克服了呼吸不畅容易被唾液弄湿的弱点。这种结构的口罩,与今天大家常见的蓝色、白色无纺布材质的单层一次性口罩相仿。
        1899年,法国医生保罗·伯蒂发明了一种6层纱布的口罩,可以自由系结,附带一个可以挂在耳朵上的环形带子,这就是一直服役到现代的灭菌式纱布口罩。
        1910年,哈尔滨爆发鼠疫,时任北洋陆军医学院副监督伍连德医生发明了“伍式口罩”。
戴伍氏口罩的医生
         2003年,“非典”几乎令口罩脱销,人们争相抢购口罩。
口罩形态的发展
口罩过滤防护材料的发展
(以上图片及部分文字来源:http://www.shengyangxi.com/Article/kzdfzs.html
口罩与时尚设计
现代口罩元素的时尚设计
        步入现代以来,口罩与面具的装饰意味愈加明显,经常能在各大品牌的发布会中看到口罩、面具作为一种装饰性元素被运用在设计中。
麦昆作品
   麦昆2013秋冬发布会共有十套五组,分别关于:圣餐仪式、修女、红衣主教、罗马教皇和天使。这一季的装扮充满了教廷的奢华和中世纪的神秘感。尤其是模特面部的网状嵌珠头饰,极尽奢华的唯美中带有一丝禁欲的距离感。
LV:面部配饰直接将口罩作为灵感来源,半透明的黑纱增添神秘感
其他设计师作品
Maison Martin Margiela
口罩元素延续品牌一贯的大胆风格,趣味横生
马玛莎                                杜嘉班纳
左:轻薄而优雅的蕾丝让代表封闭的口罩也轻薄了起来   
右:在口罩上镶嵌亮片,酷炫的的感觉呼之欲出
FR2 x FILA      Diddo Velema
颇有仿生学以及未来感的面罩     Diddo Velema为 LV设计的面具,面具表面带有品牌Logo
ACUOD by CHANU         Eric dane
左:白色的夸张巨齿拉链与黑色口罩形成强烈反差,仿佛一头野兽露出了狰狞的牙齿
右:在防毒面具的基础上改变主要材质。在面具上加上夸张的装饰,使面具与作品格调融合在一起

marine serree        the   blonds X pitta
左:口罩加上与服装一样的印花  统一而又独特
右:新潮斑斓的色彩,闪亮的装饰,一改口罩在我们脑海中的刻板印象。
(以上图片来源:Pinterest)
趣味口罩:雾霾侵袭下的童心
        移动健康设备制造商Airmotion联合丹麦设计工作室Kilo Design,合作推出了一款专为儿童设计的口罩,取名Woobi Play。这款口罩不仅满足了过滤空气污染源的健康需求,而且口罩色彩鲜艳,外形可爱,在一定程度上充当了玩具的角色。
色彩缤纷的Woobi Play口罩
        充满童趣的色彩、可以使用贴纸和水彩笔、可更换的配件……Woobi Play的目的只有一个——那就是抓住孩子的心。
        浙江理工大学艺术与设计学院衍设计工作室(YAN DESIGN)的《Snack Mask》(零食口罩)曾获得2018年红点概念设计奖。这是一款便携易用的趣味口罩,不仅仅是儿童,成年人也可以使用。
         Snack Mask包装一体化的设计方式,为用户创造了一种便携高效的使用体验,同时也体现出积极健康的生活态度。
        趣味、环保、可玩性,这两组人性化的设计所体现的不仅是技术的进步,更是设计的温度,是一种带有关怀色彩的人情味。
(以上图片及部分文字来源:ad .zstu.edu.cn.info.1151/3784.htm)
未来口罩:科技畅想
        O2O2口罩不仅是富有科技感的外形,它的黑科技同样厉害,突破了传统口罩的无纺布或者棉布的材料,完全使用非纺织品制作,并内置风扇,既能促进空气循环,又能清理口罩内的雾气。此外,风扇还装有过滤器,有过滤清洁效果。
   另外,说到科技感和未来感,就不得不提一位日本造型师、设计师、艺术家池内启人(Hiroto Ikeuchi)的作品,他也是一位模型玩家,手工制作了令人难以置信的带有赛博朋克风格的未来主义的面部配饰。设计师将我们生活中各种熟悉的电子五金小配件,又或是高达模型零件,脑洞大开的零件搭配运用,达到意想不到的科幻感。
        池内启人最新设计的一款产品是一个机器人面具,一款耳罩,附带人脸呼吸器。
(以上图片及部分文字来源:https://www-businessinsider-com. ... r-photos-2018-3?amp
我们的延伸拓展设计
        经过对口罩及其纺织材料的学习、调研、梳理,美82的同学们有感而发,以“保护/防护”为主题,用传画的形式共同完成一幅作品,通过设计为世界战“疫”贡献力量,请看:
Group 1
聂颐瑄/李吟雪/孙开元/黄煌/江文卓
    在结合“保护与防护”的主题下,提取口罩中层叠的元素进行设计。我们通过寻找更多领域的防护服作为补充,以「防护」作为设计核心,加入未来感元素,同时,宇航服其视觉上的包裹感也吸引了我们,成为这次设计的灵感来源之一。在颜色的提取上,基于未来和口罩本色我们选择了银、白作为主要颜色,反光材料会是面料使用的重点。通过草稿、勾勒、填充进行小组分工,最后团队的创作灵感集于一体。
Group 2
柏春霖/何欣怡/闫耔岐/吴子君/赵双妮/翟憭艺
       此次小组合作我们主要着眼于头部的防护,将生活中实用的防护产品与创新的装置结合起来,表达了我们对于“防护”的理解和想象。作品采用了传画的形式创作,每一位同学的想法在画面上碰撞出了奇妙的火花。
Group 3
廖乙燮/宁栩辰/杨润卓/斯维达/李海睿/范梦远
    我们的想法是将口罩与服装时尚结合。主色调选择粉色与绿色,亮色加烟雾感代表了正在扩散的病毒,寓意在危险的环境下,依然保持冷静和勇敢,胜利归来。小组分工绘制了时装和装饰画,鼓励大家自由发挥,最后将作品组合到一起。
(图、文:染织服装艺术设计系副教授

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