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颗粒过滤效率、细菌过滤效率对医用口罩的防护作用

  • 发布日期:2020-04-30      浏览次数:965
    • 口罩类型分为:一次性医用口罩、医用防护口罩、医用外科口罩、一次性医用口罩、工业防尘口罩和其它日常用途的口罩,前三种属于医疗器械管理的范畴,必须符合医疗器械产品注册标准要求,主管部门是各级食品药品监督管理部门,其外包装通常有产品注册证号,属于一次性使用产品。

      医用外科口罩可以阻隔直径大于 2-4 微米的颗粒,对于 0.3 微米的颗粒物,医用外科口罩透过率为 18.3%。医用外科口罩适用于医务人员或相关人员的基本防护,以及在有创操作过程中阻止血液、体液和飞溅物传播的防护。一般用于医疗门诊、实验室、手术室等高要求环境,安全系数相对较高,对于细菌、病毒的抵抗能力较强,也可用于防流感、防冠状病毒等。虽然避免感染功效不及 N95 口罩, 但医用外科口罩可以避免患者将病毒传染给他人。


      合成血液穿透:2ml合成血液以16.0kPa(120mmHg)压力喷向口罩外侧面后,口罩内侧面不应出现渗透。


      细菌过滤效率(BFE):口罩的细菌过滤效率应不小于95%。


      颗粒过滤效率(PFE):口罩对非油性颗粒的过滤效率应不小于30%。


      压力差(p):口罩两侧面进行气体交换的压力差p应不大于49Pa。


      医用防护口罩由口罩面体和拉紧带组成,其中口罩面体分为内、中、外三层, 内层为普通卫生纱布、棉布、纺粘非织造布或复合材料,中间层多为聚丙烯熔喷纤维或纺粘纤维,外层为纺粘非织造布或纺熔非织造布。


      医用防护口罩的亲水性、拒水性、透气性、阻隔性、静电吸附性强,对微小带病毒的气溶胶或有害微尘有显著的过滤效果,选用的材料无毒无害,佩带舒适。能阻止经空气传播的直径在0.74-5um的感染因子或近距离(≤ 1m)接触经飞沫传播的疾病而发生的感染。其颗粒过滤效率不小于 95%,防护等级高。适用于防护空气中悬浮颗粒对人体的危害,适用于传染病区医护人员的防护,适用于防护传染病流行期间各类人员的防护。


       

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      影响口罩防护水平的主要因素之一是非织造布复合材料的过滤效率,它们将空气中的颗粒物过滤下来的机理可概括为以下五种。


      1) 重力沉降作用:如图4 所示。


      2) 拦截作用:如图5所示。

      3)惯性撞击作用: 当气流中绕过阻挡在气流前方的滤材纤维时,较高质量的颗粒物受惯性影响无法及时跟随气流,会偏离气流方向,撞到滤材纤维上被过滤下来。此种作用通常适用于粒径大于 1um的微粒。

      4) 扩散作用:适用于粒径小于 0.1um 的颗粒,如图 6 所示。


      5) 静电作用: 适用于粒径小于更小的颗粒,如图7所示。

      口罩的过滤性能是评判一个口罩过滤质量好坏的重要参数。正常情况下,人们的呼吸量在低于中等体力劳动的情况下,一般会保持在30L/ min 左后,但并不是以匀速的状态进行呼吸的,而是呈现出一种正弦曲线型的呼吸状态,而呼吸速度会是平均呼吸速度的三倍左右,也就是 94L/min,这也是欧共体规定的口罩过滤效率的标准流量,在美国则使用的检测流量则是 85L/min。对于口罩过滤性能的测试方法主要是用试样夹夹住面积为长和宽都是 150 毫米左右的口罩,随后在利用提前设置好的气流流量、颗粒的浓度质量以及颗粒的类型来测试样品的过滤性能。遵循人体呼吸的基本规律,同时根据 TSI8130 的测试方法进行测试。气体流量 L 和过滤效率Y可以根据相关公式计算,L = 1000v S其中 v 是过滤面中的风速,而 S 则是口罩中过滤材料主要的过滤面积。

      Y=(P1-P2)/P X 100%


      在上述公式中,P1是环境中的颗粒浓度质量在过滤前的主要浓度,而 P2则是环境空气质量在过滤工作结束后的颗粒浓度。

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