呼吸防护口罩预处理优势

医用防护口罩过滤效率检测，参照GB 2626—2006进行，预处理条件为在高温干燥环境和低温环境中放置[6]，而医院中常用75%酒精消毒，空气中酒精味道较重，为医护工作者的健康考虑，医用防护口罩需考虑乙醇蒸气对口罩滤材静电衰减和过滤效率的影响，建议除了中温高湿预处理外，还需引入低浓度乙醇蒸气预处理。

口罩过滤效率是否符合标准要求，为选取所有测试样品中Zui低过滤效率为实测值进行判定，建议可借鉴美标，对所有口罩样品进行中温高湿预处理。

2.3 过滤效率

2.3.1 颗粒物性质与测试流量

口罩产品核心过滤材料多为聚丙烯驻极熔喷无纺布材料，其由聚丙烯纤维无规堆砌而成。单纤维对颗粒物的过滤有重力沉降、拦截、惯性碰撞、扩散、静电吸附等作用，对亚微米颗粒物，主要靠扩散和静电作用。若将纤维设想为孤立圆柱体，流场为黏性流，可单独计算不同作用下的理论过滤效率，用串联模式来考虑综合过滤效率，发现存在一过滤效率Zui低值，其颗粒物动力学直径在0.3 ?m左右[7]。表3为不同国家用于口罩过滤效率检测的颗粒物性质，以此粒径分布的高浓度颗粒物作为检测介质，可保证口罩实际过滤效果不低于实验室测试Zui低过滤效率。检测过程中，每个样品的过滤效率测试结果应始终符合标准的过滤效率要求。

国标对颗粒物性质的规定参照美标，为保证测试过程中仪器运行良好，建议将测试环境温度控制在（25±5）oC，对环境湿度可不做要求，因为仪器所需的高压气体已预先经过除水干燥处理，而在检测过程中气溶胶发生器与检测组件均处于密封状态。

中美标准测试流量为85 L/min，若有多重过滤元件，则按比例降低测试流量，欧标测试流量为95 L/min。职业人员在中等劳动强度下的平均通气量为30L/min，人呼吸时气流速度呈正弦波状，吸气峰值流量为其2.5～3.9倍，采用峰值呼吸量作为过滤效率检测流量，可模拟Zui坏使用情况[8]。普通民众在以2.5km/h速度步行时，通气量为20L/min，平静状态下通气量为13L/min，因此日常使用口罩的测试流量可降低。测试流量对过滤阻力影响较大，对过滤效率影响较小[9]。对无纺布压力降采用宏观分析法，因流动为层流，由达西公式可知阻力与无纺布厚度与气体速度的一次方成正比，过滤阻力随流量增加线性增大[10]；若减少样品测试面积，则阻力值按面积减小比例增加。纺织品透气性测试仪，测试面积20cm2，固定压差，得到透气率数据，可计算出流量数值作为对比。过滤阻力数值必须在相同测试面积和测试流量下，才具有可比性。实测结果也发现多层无纺布的过滤行为，符合阻力线性叠加，过滤效率按串联方式计算。

2.3.2 检测仪器

国外仪器主要有美国TSI 8127自动滤料测试仪、TSI 8130自动滤料测试仪、TSI 3160自动滤料分级测试仪，日本SIBATA公司AP-9000型过滤效率测试仪，德国PALAS公司MFP3000滤料测试系统；国内仪器主要有KZNJ-1型高效口罩效率检测台，苏州华达LZC-H滤料综合性能测试台，苏州苏信滤料测试台以及北京劳保所和朝晖过滤公司共同开发的口罩过滤效率测试仪等。仪器自带测试夹具为圆环，测试面积100 cm2，在测试过滤效率的同时给出压力降?P数值。国标规定过滤效率测试中颗粒物检测器的动态范围为0.001mg/m3～200mg/m3，精度为1%，以质量浓度变化计算过滤效率。国内仪器多检测数量浓度，数据稳定性稍逊于进口仪器，价格相对低廉，常被口罩、熔喷无纺布生产企业以及高校研究院所采购用于实时监测生产情况，调整工艺参数和材料研发。

TSI 8130和8127自动滤料测试仪20世纪90年代在美国研制成功，是目前国内外第三方检测机构Zui常用仪器。

TSI 8130发生的氯化钠颗粒物浓度在20 mg/m3左右，油性颗粒物浓度在90mg/m3～110mg/m3之间，接近或超过国家对工业废气排放的Zui新要求（20 mg/m3，原先为50mg/m3），远超严重污染天气（0.5mg/m3），建议参考欧标，对日常使用的口罩检测颗粒物浓度范围加以限定。

2.3.3 负载过滤效率

美国标准测试流程文件分别对N类、R类和P类元件的过滤效率检测进行了详细说明，测试时若发现20个样品中有一个不符合要求，即可中断测试，但初测不合格样品，必须重新放置再测试一次，以确保不是因为泄漏导致的不合格[11]。

负载过滤测试为TSI 8130的Load Test模式，仪器每隔1min自动取样测试、记录并打印出流量、过滤效率、压力降数据和测试时间；另有Flow Adjustment模式，可在显示屏上实时读取数据，缺点是仪器不会自动记录打印。从佩戴使用时间考虑，假设人处于严重污染情况PM2.5浓度500 ?g/m3，呼吸通气量20L/min，口罩过滤效率计算，那么达到200mg的颗粒物负载量，可连续使用时间为333h，以一天佩戴8h计算，可用40多天，明显超出实际使用寿命。对日常使用的口罩而言，以口罩佩戴一周计算，建议颗粒物负载量为40mg，测试时间约25min。以两种不同初始过滤效率（80%和97%）的聚丙烯驻极熔喷无纺布样品进行氯化钠颗粒物负载试验，可以发现随测试时间的延长，过滤效率均表现出上升趋势，而压力降呈指数式迅速增加

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