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众瑞为您介绍口罩密合度技术原理及实现方案

2020-02-25

19世纪末,德国病理学专家意识到手术时的飞沫可能会感染病人,于是用纱布制造了最早的医学意义上的口罩,并开始应用于医护领域。1918 年,席卷全球的西班牙流感夺走了约5000万人的生命,普通人群被强制要求佩戴口罩以抵御病毒,从这时起口罩才从真正从医院走进人们的日常生活中。口罩在预防呼吸道传染病和外科感染的应用已有一百余年历史,从普通多层脱脂棉纱布口罩到N95医用防护口罩等,人们已经研制出各式各样、适用于各种用途的口罩,并制定与之配套的标准。

合适的滤材以及合格的颗粒物过滤效率是实现口罩防护作用的第一步。但是口罩在实际佩戴过程中,边缘与人的脸颊并不是完全贴合的,当口罩与人脸密合性不好时会产生缝隙,缝隙的气流阻力远小于滤材,根据流体力学可知,气流就会优先通过缝隙进入人的口鼻,所以无论滤材的过滤效果多么好,如果密合性不好,那么口罩整体的效果也会大打折扣。由此可见,口罩的密合度是真正反映口罩防护效果的重要因素。本期话题带您了解医用防护口罩的密合度检测。

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美国职业安全卫生署OSHA呼(OSHA)29CFR 1910.134中明确规定:劳动者在佩戴呼吸防护用品前必须首先对其进行定性或定量的适合性测试。适合性测试至少每年进行一次,当劳动者更换不同种类的呼吸防护用品、面部特征发生变化或体重变化大于10%时,都必须重新进行适合性测试。加拿大、英国、新加坡、澳大利亚及新西兰等国呼吸防护标准中也涉及适合性测试。由此可见适合性检测的重要性。

目前,在我国GB/T 18664-2002、GB 19489-2008等标准中规定在使用防护口罩、防护面罩等个体呼吸防护装备时,应做个体适配性测试。GB 19083-2010《医用防护口罩技术要求》中明确规定医用防护口罩的总适合因数不低于100,并且规定了详细的定量检测方法。


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实际上,适合性检验分为定性适合性检验和定量适合性检验。定性适合性检验是根据受检者对检验剂的感觉, 得出合格或不合格结果的适合性检验。

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而定量检测方法的原理则是受试者佩戴口罩按照要求在规定的时间段内进行不同动作,同时测量口罩内外的粒子数,根据口罩内外粒子数的比值综合计算得到口罩密合度因数。

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试验环境要求


试验空间大小能容纳受试者自由进行固定的测试动作。空气中颗粒数应不小于70×106个/m³。如颗粒数过少,可使用气溶胶发生器增加环境中的颗粒物,要求粒数中值直径约为40nm,几何标准差约为2.2。如使用氯化钠气溶液,则空气中的相对湿度应不大于50%。



试验人员要求


选择男女各半共10名受试者,头型符合GB/T 2428-1998中国头型系列。男性刮掉胡须。


试验过程


在口罩上接近佩带者口鼻部的“呼吸区域”穿刺,安装采样管。采样管应在受试者颈部佩戴的支持装置上固定以减小试验过程中对口罩的干扰。

受试者做以下六个规定动作,每个动作做1min:

1)正常呼吸——站立姿势,正常呼吸速度,不说话。

2)深呼吸——站立姿势,慢慢深呼吸,注意不要呼气过度。

3)左右转头——站立姿势,缓缓向一侧转头到极限位置后再转向另一侧,在每个极限位置都应有吸气。

4)上下活动头部——缓缓低头,再缓缓抬头,在抬头的极限位置应有吸气动作。

5)说话——大声缓缓说话。让受试者从100倒数或读一段文章。

6)正常呼吸——同1)。


计算适合因数


通过计算测得的口罩外部颗粒的平均浓度和口罩内部平均浓度的比值来计算每个动作的适合因数以及总适合因数。

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ZR-1220型口罩密合度测试仪是一套口罩/呼吸器密合度测试的专用仪器,同时兼容OSHA和国标《GB 19083-2010医用防护口罩技术要求》中关于口罩密合度测试的要求,广泛适用于口罩生产厂家、国家劳动防护用品检验机构对口罩产品进行相关的检测和检验。

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凝结核粒子检测,保证检测精度;

自动清洗测量腔,气路自动切换,使用简单快速;

全中文操作界面,支持中文输入;

大尺寸触摸屏,便于数据观察与操作;

专用上位机测试软件,便于数据的存储与分析;

内置大容量存储器,可存储测试结果、过程信息等数据;

同时兼容OSHA、国标等多种标准,并可自定义测试标准;

USB接口,支持U盘数据转存,并可通过U盘下载测试过程文件;

支持蓝牙打印机打印测试数据。

 

医护人员作为呼吸道感染的高危人群,在佩戴口罩时往往认为防护效果只取决于口罩的防护级别,即使考虑了产品特点、使用环境等因素,却也容易忽视不同类型的口罩可能对个体防护产生的差异,尤其是忽视了通过医用防护口罩适合性测试去确定不同类型医用防护口罩的防护效果。口罩与使用者脸部的适合性是非常重要的,使用者不应佩戴不适合自己脸型的口罩,否则防护口罩将无法提供有效的防护,而这也正是进行口罩适合性检验的急切要求。



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