STEM 方法製作防疫口罩 「Saving The Mask」

| 梁海成 | 21-03-2020 13:00 | |
STEM 方法製作防疫口罩 「Saving The Mask」

藉 STEM 教育的目標,是利用科學方法解決生活中的難題;而近日本港面對的最大難題,必然是在疫情下,口罩嚴重短缺。擁有 STEM 教學經驗的幾位老師,早前便利用 STEM 知識及學校 STEM 實驗室設備,設計方法,能簡易製作可供防疫的口罩。方法即將以「Saving The Mask」的活動公開外,更有廠商願意投資大量生產,數碼港、智慧城市聯盟、學友社等不同機構亦全力支援,共同解決全球口罩荒。

STEM 方法製作防疫口罩 「Saving The Mask」
左起: 梁偉健、袁思明、李偉康、李晉顥同學。

吸塑製作口罩 可供多次使用

作為「Saving The Mask」活動發起人,EGG Technologies 的李偉康(Alex)表示,活動初心是希望藉 STEM 知識教授學生疫情,例如︰製作 micro:bit 探熱器、3D 打印或紙摺口罩、拍攝防疫短片……  及後,參與其中的幾位老師,發現可利用 3D 打印製作口罩模具,再以吸塑機印製雙層口罩,並加入過濾層,不單製作過程簡單,在學校 STEM 實驗室也可完成,製成品的防疫效果也足夠供學生日常使用。

不過更重要是,這款以吸塑方式製作的口罩,原材料是可降解的 PETG 透明塑膠料,只需更換過濾層便可多次重用,有效節省口罩以至原材料,亦即是「Saving The Mask」的主旨︰節省口罩的浪費。

STEM 方法製作防疫口罩 「Saving The Mask」

雙層式口罩 學生設計原型

此吸塑方式製作的口罩分作三個部分:內層、外層及夾層的過濾膜,而用戶只須更換過濾膜,即可實現多次重用。Alex 指出過濾膜僅需醫護口罩的十分一,便可達到相同效果,因此便可節省製作材料。他更表示,若因原材料緊張至未能訂購,用戶亦可以將醫護口罩剪細代替。

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此外,口罩除了由 EGG Technologies 的老師們構思外,原型原來更是中學生 STEM 作品,是由現就讀中五的李晉顥同學(Angelo)設計。Angelo 指口罩的設計,最重點是鼻樑部分,因為人類鼻樑有高有低,設計時必須較為寬鬆以迎合較多人使用。

動手製作吸塑方式口罩

吸塑方式口罩的製作方式很簡單,只須校內 STEM 實驗室備有 3D 打印機及吸塑機即可完成製作。雖然現時,吸塑機還未是多數學校 STEM 實驗室的配備,惟初級型號價格不算太貴,學校添置、或自行製作也不會構成太大問題。

1. 將下載回來的口罩設計圖,利用 3D 打印機製作模具。「Saving The Mask」3D 打印檔案在此

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利用 3D 打印機,作出口罩的模具。

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打印口罩模具。

2. 將模具放到吸塑機,開始製作內罩口罩,厚薄則沒硬性規定,建議是 0.5mm。

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將模具放到吸塑機,開始製作內罩口罩,厚薄則沒硬性規定,建議是 0.5mm。

3. 重覆步驟 2,製作外層口罩,顏色則隨意。

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重覆步驟 2,製作外層口罩,顏色則隨意。

4. 在口罩過濾膜放置位上鑽穿四個透氣洞。

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在口罩過濾膜放置位,上鑽穿四個透氣洞。

5. 剪出兩層口罩。

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分別剪出兩層吸塑口罩層。

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6. 在口罩兩邊以打窿機打窿。

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7. 繫上掛繩。掛繩一般針織舖均有售。

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繫上掛繩。掛繩一般針織舖均有售。

8. 內層口罩鼻樑位置,則上軟貼,增加舒適性。

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內層口罩鼻樑位置,則上軟貼,增加舒適性。

9. 完成品,之後在只需貼上過濾膜,便可戴上。

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完成品貼上過濾膜,便可戴上。

工廠批量生產 符合國家規格

另一方面,擁有多年包裝設計經驗,Many Thinks Dev. 的袁思明(Anthony)經過 Alex 的介紹後,認為吸塑方法只須稍加改善,即可以實現大量生產,於是將原來只適用於學校 STEM 實驗室的製作過程,改良為工廠生產模式,並找來國內廠家大量生產。Anthony 估計,單單只須一組機器,每日即可生產高達二萬套口罩。另一參與的商家 IoT Solution 的梁偉健(Kenny),亦協調為吸塑方法生產的口罩,在國內取得「中國 GB 2626(2006)」的認證,證明口罩符合多次重用的規格。

公開製作方法 冀擴口罩生產

除取得中國國家認證外,Alex 亦有為吸塑方法取得全球專利權。不過 Kenny 則指,申請專利權旨在保障科學研發,口罩的設計圖仍是會公開,以供其他人下載修改使用,主因是活動目的是解決口罩短缺問題,而愈多人參與製作,則愈能擴大口罩數量。

惟 Kenny 也明確指出,若有企業希望透過吸塑方法生產口罩,將需簽署承諾,日後每生產一個口罩,將捐出相等約港幣 0.2 元的金額予當地醫護機構,以支援抗疫工作。Anthony 也補充,是次生產的口罩也非為牟利,是希望推廣吸塑方法,令學校明白到只須透過校內已有的 STEM 設備,簡單便可製作口罩。

STEM 方法製作防疫口罩 「Saving The Mask」

多方支援 共抗疫情

「Saving The Mask」的理念是希望一般人或學生使用吸塑方法製作的口罩,將較高防護的醫護口罩留給醫護人員使用,因此除學界商界以外,亦需要多方面的合作。現時,數碼港及智慧城市聯盟便在政府層面為活動提供支援,而多年來服務學生的學友社則會將方法在學界全力推推廣,並將安排學校工作坊,教導學生吸塑方法製作口罩的流程。Kenny 更表示,現時也有不少商界機構對活動表達支持意向,共同對抗新冠肺炎疫情。

 設計師袁思明表示,此可重用口罩是針對 PM0.3 微細顆粒而設計,能隔絕 94%以上PM0.3 的顆粒,目前正在申請GB 2626-2006認證,預計產量 1 日可生產 2 萬套。首批可重用口罩套裝包含一個口罩,以及 60 個濾芯,可以足夠學童一個月使用 。

廠方表示,此口罩的預售價 $45 連濾芯,之後發售的建議零售價為 $68。學生優惠價則 $36,預計 4 月底推出市面。

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完成品。Saving The Mask 亦同時計劃推出可重用口罩套裝,套裝包含一個口罩以及 60 個濾芯,可以足夠學童一個月使用,預售價 45 元。

Source:ezone.hk

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