想要解決口罩貼合面部問題,「LuxCreo清鋒時代」嘗試3D打印口罩

“看”臉下單

目前新冠病毒疫情在全球蔓延,口罩成為最熱門防護用品之一。作為個人防護用品,口罩最關鍵的兩個指標是“過濾效率”和“洩漏率”,分別代表口罩過濾材料對空氣中顆粒汙染物的過濾能力以及口罩與面部的貼合程度。如果洩漏率高,則表示汙染物可從口罩與面部之間的縫隙進入口罩內部,即使過濾效率再高也是枉然。

市面上絕大多數民用KN95口罩(同美國N95標準),依賴標準尺寸的頭部模型進行“洩漏率”測試。而人的真實臉型大小千差萬別,口罩佩戴時並不能有效貼合不同人的臉型,不僅影響防護效果,還會在臉部留下顯著壓痕。

想要解決口罩貼合面部問題,「LuxCreo清鋒時代」嘗試3D打印口罩

近期,針對這一問題,LuxCreo清鋒時代與專業從事口罩研發的中科隨能科技有限公司開展合作,研發了一款搭載3D彈性骨架龍骨的高性能防護口罩。公司表示,與採用傳統支架的口罩相比,其在防護性、適配性以及舒適性等方面都有了提升。

雙方工作人員利用了LuxCreo清鋒時代極速LEAP™3D打印技術和高性能EM光固化彈性材料等技術,設計並生產出了這種柔軟且富有彈性的3D龍骨支架。從概念設計到成品誕生,用時48小時。該龍骨支架有以下幾個方面的優勢和特點:

1) 經由參數化設計生成三維點陣結構,保證支撐性的同時,與面部產生較大面積的緊密接觸與貼合,降低了口罩產品的洩漏率;

2) 龍骨支架基於柔軟的EM材料,可以通過形狀變化,適配用戶不同臉型和尺寸;

3) 柔軟的龍骨支架降低了對面部的壓迫,有效解決了面部壓痕的問題;

4) EM彈性材料已通過ISO 10993-10:2010皮膚致敏性檢測(檢測報告由SGS出具)。

想要解決口罩貼合面部問題,「LuxCreo清鋒時代」嘗試3D打印口罩

清鋒時代告訴36氪,雙方利用專業的TSI-8038口罩密合度測試儀對口罩整體的防護效果進行了評估,在真人實際佩戴情況下,不同測試者均獲得了滿分200+的密合度評分,且口罩的整體過濾效率(口罩內顆粒物的濃度/環境中顆粒物濃度)達到了99.9%以上,達到了KN95的標準;經過反覆測試,該款口罩具備較好的長時間佩戴舒適性。

LuxCreo清鋒時代表示,目前正在進行設計定型和量產準備。未來定價可能會比較“親民”。同時,因為龍骨支架可以反覆使用,只需要更換過濾材料。

不過,從商業化角度來看,仍有至少兩個難點。一是,3D打印口罩龍骨支架外仍需要包裹過濾材料。現在商業化的的主要難點還是在於上游過濾材料的供應鏈,特別是熔噴纖維的穩定供應。疫情發生前,由於市場對口罩需求小,所以從事熔噴無紡布生產的企業較少,在各類非織造布年產量中,熔噴無紡布的佔比非常小。疫情發生後,巨大的口罩需求和低門檻,使得大量企業投產口罩產業,從而致使無紡布原料供應出現緊缺、瓶頸,造成熔噴無紡布價格過高過快上漲。二是,產品需要獲得國內KN95的相關標準、國際N95和FDA認證。


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