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自造更強防護力的口罩

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翻攝自原文文章網頁,感謝作者Nathalie Duponsel授權。

(感謝原文作者Nathalie Duponsel慷慨授權,使我們得以翻譯此篇文章,特此致謝!另外,亦感謝shiuan針對自造的口罩框,開放授權,特此致謝!而本篇文章的結論「佩戴適合框架的認證醫療口罩,具有與 N95 口罩相當的面部貼合係數」,屬於初步結論,仍需進一步測試,特此告知讀者,謝謝。若讀者想要進一步了解原文,網址:https://www.instructables.com/Making-Better-Fitting-Facemasks-With-a-Quick-3D-Pr/?fbclid=IwAR3Cj20L_DNDClRV7VM-JKLG30aJKEXFaDdQCuexdVQhDjttWmEZxOOf9MY

自新冠肺炎全球大流行以來,保護自己免於感染,已成為一個不斷變化的目標。不論人們是否想戴口罩,口罩仍是避免冠狀病毒傳播最好的方式之一。然而,寬鬆的醫療用口罩,多半只能保護其他人,而非配戴口罩的人。如果我們想要保護自己,便必須配戴N95之類的口罩,但這類型的口罩取得並不容易,因它們多半被保留給醫療人員使用。

所以,有方法可讓我們配戴普通醫療用口罩,仍可保護自己嗎?根據我的研究,答案是可以的!

步驟一:了解運用口罩的問題

沒有鼻子部位金屬條的口罩,在鼻子兩側部位會留下空隙。但當拉緊口罩以減少下巴下方空隙時,醫療用口罩時常在臉頰兩側留下空隙。

當某人打噴嚏或咳嗽時,織造的口罩適合阻絕飛沫,以避免飛沬四散,但對於過濾掉微小粒子,例如可能懸浮於空氣中的新冠病毒,織造口罩並非那麼有效力;而對於過濾掉約與新冠病毒同樣大小的微小粒子,經認證的醫療用口罩便非常有效力,但既然它們並非緊緊貼住臉部,受汙染的空氣便可透過口罩和臉部間的空隙,而被吸入人體。

步驟二:找出解決方案

翻攝自原文文章網頁,感謝作者授權。

為幫助人們更好保護自己,我上網搜關於如何更好配戴口罩的點子,以避免感染新冠肺炎。結果我發現了這個由shiuan所自造的口罩框

我使用與醫院針對N95口罩進行適合性測試同樣的技術,測試這款口罩框,以及許多其它的想法(例如配戴兩個口罩)。初步結果顯示,運用這款口罩框,加上配戴經認證的醫療口罩,效果堪與N95口罩相比。

上方圖表顯示了N95口罩的測試結果,您可看見佩戴適合框架的認證醫療口罩,具備與 N95 口罩相當的面部貼合係數。 這些仍屬初步結果,需進一步測試。但您可見經過認證的醫療用口罩與口罩框的組合,顯示出令人鼓舞的結果。

這篇文章將向您呈現:

  1. 如何從Thingiverse.com上,下載shiuan的口罩框的3D模型。
  2. 如果選擇口罩框的尺寸,以最貼合您的臉部。
  3. 如何預備模型,以進行3D列印。
  4. 如何預備列印好的口罩框,以進行使用。

步驟三:從Thingiverse.com上,下載3D列印檔案

Thingiverse.com是一個致力於分享使用者創造的3D設計品的網站,從窗戶把手的更換至您最愛電影角色的微型模型,Thingiverse一概俱全。一些模型由擁有許多3D建模及列印經驗的專業人士張貼;其它則由單純想分享熱情的愛好者提供。但這兩者的相同點是,他們樂意分享正開發的事物。

我用於這篇文章的3D模型的名稱是「Covid-19 Mask – Face mask close to face」,您可於thingiverse.com上,使用這個名稱搜尋模型,或直接點擊這裡

 一旦您位於此模型的網頁上,請點擊網頁右上方的「Download All Files」。

當檔案下載完畢,請您打開資料夾,然後前往稱為「files」的資料夾。資料夾內您將看見四個不同尺寸大小的口罩框3D模型。

步驟四:選擇最適合的尺寸

翻攝自原文文章網頁,感謝作者授權。

每個人臉部的形狀和大小皆不同,重要的是選擇一個適合的口罩框尺寸,便可能在口罩框與您臉部間形成良好密封。

Shiuan提供四種不同尺寸的口罩框模型,分別為:107毫米、112毫米、118毫米及125毫米。這些模型的尺寸,相對應於從您鼻樑至下巴的距離,所以您將需進行測量。

一旦測量完畢,請從這四個尺寸的模型中,選擇一個最接近於您所測量的尺寸。(註:上圖的其中一部分來自於喬治·霍丹 (George Hodan) 發佈至the public domain的照片。)

步驟五:運用3D列印技術,自造口罩框

一旦您選定想要列印的口罩框尺寸,就準備要運用3D列印技術,自造口罩框。若您家中沒有3D列印機,請詢問家附近的圖書館。許多圖書館皆備有可供大眾使用的3D列印機,一般情況是,您可在圖書館內使用,但無法借回家。許多社區的makerspace也備有供大眾使用的3D列印機;您也可於Fablab找著可用的3D列印機。

 以下是我用來列印口罩框的3D列印機設定。若您從未使用過3D列印機,請將這些設定給協助您的人員。而列印每一個口罩框的時間,從20至40分鐘不等,端看您使用的是哪一種3D列印機。

  • 材料:PLA
  • 列印品質:標準(層高:0.2毫米;噴嘴:0.4毫米)
  • 殼厚:0.8毫米
  • 噴嘴溫度:攝氏205度
  • 列印床溫:攝氏50度
  • 填充密度:15%
  • 底座附著力:無
  • 支撐:無

步驟六:將口罩框調成適合臉部的形狀

(警告:這個步驟包含使用滾水加熱口罩框,建議在大人的監督下進行。在開始本步驟前,請詳讀步驟的所有指示,謝謝。)

列印完成後的口罩框是平的,所以一旦列印完畢後,您需將其調整成適合臉部的形狀,使口罩與臉部間有良好密合。用來列印的塑料長絲(PLA或聚乳酸),在大約攝氏60度(華氏140度)時成為可塑的,所以您需要將口罩框加熱。最簡單的方式是將水煮滾,並將口罩框置於熱水中約5至10秒。

我推薦使用水壺將水煮滾,然後將熱水澆至平底的耐熱容器。這將確保水的溫度夠高,以加熱口罩框,但口罩框的溫度也不會太高,減少燙傷皮膚的危險。

(警告:請不要讓加熱的口罩框直接接觸皮膚!經過加熱的口罩框,足以燙傷臉部的敏感皮膚。請帶上一個用完即丟棄的醫療用口罩,並在這個口罩上調整口罩框的形狀。此外,將口罩框浸入熱水並從熱水中取出時,請務必使用鉗子,以免燙傷。)

我推薦您觀看這段由shiuan所拍攝的影片。在影片中她將展示如何在她臉上調整口罩框的形狀。

在臉部調整口罩框的幾個訣竅:

  • 請由調整鼻子的部分開始,然後推壓剩餘的口罩框,以貼合您的臉部。您可藉由將其重新浸入熱水中 5 至 10 秒,再次加熱部分或整個口罩框。
  • 將您的口罩框調整至適合您的臉型可能有點棘手,因此您可能需多次嘗試才能正確使用。

(警告:為避免燙傷自己,若您佩戴的口罩經多次調整後變得非常潮濕,請換一個乾燥的口罩,因為經由水,熱傳導的速度相當快。)

  • 如果鬆緊帶已固定,您可能會發現,將口罩框模調整至符合您的臉型更加容易(請參考步驟七)。 經由這種方式,可將口罩框固定在臉部,您便可用雙手將口罩框調整符合臉型。

步驟七:固定鬆緊帶

翻攝自原文文章網頁,感謝作者授權。

若您在「步驟六」尚未固定鬆緊帶,現在請將其固定。

帶子可環繞您的頭部或耳朵,口罩框相對而言會比較緊,以產生良好密封。我建議讓鬆緊帶環繞您的頭部,以至於在長時間使用後,耳朵比較不會產生疼痛。

當您將鬆緊帶綁至口罩框時,請務必將打結的部分面朝外(請參考上圖)。這將使您戴起來較為舒適,並且避免在口罩框和口罩間產生空隙。您也可採用縫的方式,好使整體有更流線型的外觀。

步驟八:確保沒有空隙

請確保在口罩和口罩框間沒有空隙。

若在鼻子、臉頰或下巴部位有空隙,可能是口罩框尚未調整好或口罩框太大,所以請您重新調整一次口罩框,或選擇較小尺寸。

步驟九:使口罩框保持清潔

定期清洗口罩框保持清潔非常重要。我建議使用洗潔精或洗手液,清洗鏡框與鬆緊帶。 務必要把它們洗乾淨,或讓它們在微溫的肥皂水中浸泡一小段時間(不要浸泡於熱水中,否則它們可能變形!)。 請勿將口罩框放入洗碗機中,因為它會破裂或變形。 此外,請務必在每次使用後更換醫療用口罩,這些口罩僅供一次性使用,尤其在使用諸如口罩框之類的器材時。當您戴上口罩框行動、說話,以及取下口罩框時,可能會損害材料的完整性。

步驟十:致謝

這項研究是加拿大蒙特婁康考迪亞大學(Concordia University) Mitacs 實習的一部分,與 IRSST(Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail)合作,在 Ann-Louise Davidson 博士(副教授, 康考迪亞大學)、Ali Bahloul 博士(IRSST 研究員)、Barbara Layne(康考迪亞大學教授),並與 Clothilde Brochot 博士(康考迪亞大學助理研究員)的監督下進行。

若您有任何的問題或評論,請立即聯絡我:nathalie.duponsel@concordia.ca

關於我所屬團隊與我正進行的DIY專案,請造訪我們的網站:www.educationmakers.ca

由 shiuan 創造的口造框,在Creative Commons – 署名 – 非商業 – 無衍生許可下獲得許可。 謹保留此 Instructable 中,所分享數據的所有權利。

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