口罩颗粒物过滤效率检测标准是什么

    佩戴口罩能够有效过滤吸入肺部的空气,行人、医务人员、工厂作业人员需要隔离粉尘、病菌和有毒气体时,选用合适的口罩是非常重要的。防护性过滤式口罩能够有效地过滤掉空气中有害物质。目前我国市场上流通的口罩类型很多,包括防粉尘、防有毒气体、防病菌等防护性过滤式口罩,针对各个行业人员的具体需求,国家出台了相应的口罩标准以规范国内口罩市场。我国实施的防护型过滤式口罩标准大多是强制性产品标准,过滤效率是其重要的检测项目,因此研究防护性过滤式口罩的过滤效率至关重要。

 

    1国外防护性过滤型口罩标准

 

    1.1美国NIOSH42CFR-8

 

    1.1.1美国NIOSH42CFR-84口罩分类

 

    美国NOISH42CFR-84针对防护对象类型把防颗粒物呼吸器的过滤元件分为3类,即N、R、P1。N类适用于防护非油性颗粒物,R与P类适用于防护非油性颗粒物以及油性颗粒物。P类过滤元件的使用时间限制比R类更长,R类过滤元件使用时间比较短,一般为一个工作日,而P类可以依据需求由生产厂家建议。由于过滤元件过滤效率的差异性,又将其分成3个级别:95、99、100,分别为N95、N99、N100;R95、R99、R100;P95、P99、P100。

 

    1.1.2口罩N、R、P系列的测试与评判

 

    美国NOISH对其口罩N、R、P系列的测试与评判方法既有相同之处,也存在差异性。N系列防颗粒呼吸器过滤元件的检测介质是由0.3μm的氯化钠颗粒物或相同性质的气溶胶充当;而R、P系列的则是由DOP颗粒物或者相同性质的气溶胶充当。

 

    美国NOISH对样品的数量以及样品预处理也有明确的规定,要求检测样品的数量为20,特别是对N系列过滤元件,需要将其放置在特定的条件下进行预处理25h,环境条件为相对湿度(85±5)%、温度(38±2.5)℃。然而对R和P系列过滤元件NOISH没有提出预处理要求。

 

    美国NOISH对过滤元件的检测流量方面也有明确的规定,针对单个过滤元件的防颗粒物呼吸器,检测流量为(85±4)LPM,而对于含有多个过滤元件的防颗粒物呼吸器,在检测其过滤效率时,应根据过滤元件的数量来进行相应的增减。例如,防颗粒物呼吸器具有双过滤元件时,检测流量应相应地降低为(42.5±2)LPM,同样地,防颗粒物呼吸器具有三个过滤元件时,其检测流量则递减到(28.3±1)LPM,为单一过滤元件检测流量的1/3。

 

    美国NOISH对过滤元件的最大加载量也做了相应的说明,对于N、R系列,检测单过滤元件的防颗粒呼吸器需要加载到(200±5)mg;检测双过滤元件的防颗粒呼吸器需要加载到(100±5)mg;检测三过滤元件的防颗粒呼吸器则需要加载到(66.7±5)mg。测试终点以进入该区间的diyi点为准。然而对于P系列,检测单过滤元件的防颗粒呼吸器最大可以加载到(415±5)mg;检测双过滤元件的防颗粒呼吸器需要加载到(215±5)mg;检测三过滤元件的防颗粒呼吸器则应加载到(155±5)mg。

 

    美国NOISH对加载曲线也做了明确的规定,对于N、R系列防颗粒物呼吸器过滤元件,只要测试符合规定流量以及在最大加载量范围内、只要其过滤效率不小于95%(N95/R95)、99%(N99/R99)以及99.97%(N100/R100),NOISH对加载曲线的趋势没做要求,也就是说在这一条件下加载曲线的上升或下降都不会影响测试结果。然而P系列防颗粒物呼吸器过滤元件对加载曲线有严格的要求,如果在加载过程中测试对象的过滤效率出现了下降趋势,加载测试应继续,直至样品过滤效率停止。

 

    1.2欧盟CEEN149标准文件

 

    欧盟CEEN149标准文件是由欧盟标准化委员会于2001年编制,现在实施的该标准是2009年修订版。执行该标准的欧洲国家包括英国、法国、德国、意大利、爱尔兰、西班牙、瑞士、荷兰等30余个国家。该标准文件与美国NOISH防颗粒物呼吸器标准的差异之处在于对过滤元件的检测流量。对于单过滤元件,美国NOISH防颗粒物呼吸器所采用的检测流量为85L/min,而欧盟CEEN149标准文件规定检测防护性口罩的过滤流量为95L/min,使用DOP油发尘作为过滤介质。

 

    1.2.1欧盟CEEN149防颗粒物过滤面罩适用范围

 

    欧盟CEEN149规定的防颗粒物过滤面罩满足使用者呼吸用防护设备需求,且可多次重复使用,但不适用于逃生用途。

 

    1.2.2欧盟CEEN149防颗粒物过滤面罩使用说明

 

    欧盟CEEN149规定的防颗粒物过滤面罩是一种半面罩,带有吸气阀和呼气阀,可覆盖使用者的鼻子和嘴巴部位,且面罩中含有过滤材料,当使用者佩戴此种过滤面罩时,人体吸入的空气进入过滤面罩之后通过吸气阀将过滤后的空气送入到使用者的鼻子和嘴巴部位,起到防护作用。使用者呼出的空气经过过滤材料或者呼气阀排出到周围环境中,这种防护性过滤面罩适用于液体或者固体的气溶胶环境中。

 

    1.2.3防护性口罩的分类

 

    根据欧盟CEEN149防颗粒物过滤面罩的过滤效应,可将其分为三大类:FFP1、FFP2以及FFP3。标准要求FFP1过滤效率≥80%;FFP2过滤效率≥94%;FFP3过滤效率≥97%。

 

    2国内防护性过滤式口罩相关标准

 

    关于防护性过滤式口罩国际上目前主要执行美国NIOSH42CFR-84和欧盟CEEN149,我国执行的防护性口罩标准主要参照美国NIOSH42CFR-84。

 

    自吸防护性过滤式口罩的工作原理是以自身呼吸为动力,经过口罩过滤元件的过滤效率而起到防护作用。2003年,SARS爆发以来,国家出台了几套强制性自吸式防护性口罩标准:GB19083-2003医用防护口罩技术要求和GB19084-2003普通脱脂纱布口罩。随后,GB19083-2003被GB19083-2010替代;GB19084-2003普通脱脂纱布口罩目前已作废,被GB19082-2009医用一次性防fanghufu技术要求替代。在过滤式口罩方面,国家出台GB2626-2006呼吸防护用品―自吸过滤式防颗粒物呼吸器替代GB/T26261992自吸过滤式防尘口罩通用技术条件和GB/T6223-1997自吸过滤式防微粒口罩。

 

    2.1GB19083-2010医用防护口罩技术要求

 

    2003年,GB19083-2003医用防护口罩技术要求在SARS严峻的形势下紧急制定,标准应用5年之后,经过大量实验验证以及对国内外相关标准归纳,对旧标准进行了修订,制定出现行的新标准GB190832010医用防护口罩技术要求,新标准参照了美国和欧洲等国的相关标准,结合我国的实际情况,对口罩的过滤效率及密合性等项目进行了更为具体的技术要求。在修订的新标准中,过滤效率项目进一步进行分级,由过去的统一的≥95%,进一步明确为1级≥95%、2级≥99%、3级≥99.97%三个级别,且修订的新标准规定此类医用防护口罩只适用于医用环境中。

 

    在GB19083-2010医用防护口罩技术要求中,由于其指定医用环境使用,因此其过滤效率主要是指过滤空气中漂浮的非油性颗粒物,包括带有病毒性的血液、飞沫、分泌物等。医用防护口罩的过滤元件通过五个工作原理来阻隔污染物,其原理包括拦截效应、扩散效应、重力效应、惯性效应、静电效应,它们相互影响、相互作用来阻挡污染物。这五种效应分别阻隔不同粒径的颗粒物,有的适合阻隔大颗粒物,而有的效应适合阻隔小颗粒物,综合起来,就会存在一种最难过滤的粒径颗粒物。医用防护口罩的过滤效率就是测试这种最难过滤的粒径颗粒物,得到一种iyou效的测试结果。由于在医疗环境中,常常有带病毒性的颗粒物漂浮在空气中,而这些颗粒物又不可能独立存在,它们往往依附于空气中的粉尘而形成气溶胶。而医用防护口罩正是利用其过滤元件的五种效应来过滤掉这些具有污染性的气溶胶。

 

    GB19083-2010医用防护口罩技术要求原则上参照美国NIOSH42CFR-84,但由于其标准只适用于医用环境,并没有油性颗粒物污染,所以此标准采用的过滤介质为非油性NaCl气溶胶,气流量控制在(85±2)L/min,粒径控制在(0.075±0.020)μm。

 

    2.2GB19084-2003普通脱脂纱布口罩

 

    GB19084-2003普通脱脂纱布口罩目前已作废3,被GB19082-2009医用一次性fanghufu技术要求替代,因为其制定背景是在SARS爆发后紧急制定的,标准中存在一定的缺陷,其中的一些技术性要求没有被科学验证,在实际操作中,脱脂棉纱布口罩的检测项目缺乏实际指导意义。

 

    GB19084-2003普通脱脂纱布口罩标准主要规定了以下几个技术指标:口罩尺寸、外观、纱布层数、密度、酸碱度等检测项目。尤其是对口罩纱布层数上,标准要求不少于12层来保证口罩的过滤性能。而口罩的防护性过滤作用不仅仅是通过纱布层数就可以解决的,反而纱布层数过多会增加使用者的呼吸气流阻力,不利于人体健康。

 

    2.3GB2626-2006呼吸防护用品:自吸过滤式防颗粒物呼吸器

 

    GB2626-20064呼吸防护用品―自吸过滤式防颗粒物呼吸器替代GB/T2626-1992,新标准在检测颗粒物的技术要求和测试方法上有了较大的提高(具体参数见表1),对于测试对象分类更为具体有效,是目前我国制定的产业用防护性呼吸器较为全面的标准。

 

    通过对以上国内外防护性口罩标准进行分析,美国NOISH对防护性过滤式口罩的过滤效率方面的技术要求与检测方法更为系统和完善,我国制定的防护性口罩标准也基本参照了美国NOISH相关文件。但我国的几个防护性口罩标准是在SARS爆发后紧急制定的,其中脱脂棉口罩和医用防护用口罩制定内容交错复杂,以致很快作废并被其他标准替代。在具体的操作程序方面,需要建立配套的相关操作程序供检测人员使用,以完善我国口罩的标准体系,维护我国口罩市场秩序,进而保障我国口罩使用者的健康。