最近,武漢新型冠狀病毒感染疫情牽動人心。口罩頓時成為當下的「搶手貨」。作為個人防護的重要一環,戴口罩有利於預防的。但是口罩種類繁多,有什麼區別,該如何選擇是一個重要的問題,以下是小編對口罩原理和類別的歸類總結,希望對大家有幫助。
口罩的防護原理
口罩的防護功能基於以下過濾原理:口罩的材質與紡織方式,使口罩的縫隙小於病毒體積,將病毒過濾掉。普通材質的棉紗口罩主要是基於此原理而起到防護作用的,因而其防護效能相對較低。
霧霾、煙氣、細菌、病毒都屬於微小顆粒,尺寸在納米(10-9m)與微米(10-6m)之間,由於微粒尺寸太小,又受到其他氣體分子的不斷撞擊,造成它們的運動軌跡是無規則的布朗運動,當這些微小顆粒通過口罩的濾料層時,發生以下情況:
纖維過濾原理圖
用於過濾顆粒物的材料有礦物性纖維、天然纖維或合成纖維,濾料纖維對空氣中的顆粒物進行過濾的機理分為五種,它們可以綜合起作用。
沉降作用:大顆粒物質在氣流中受重力影響沉降到濾料上,從氣流中分離;
慣性碰撞作用:當氣流中的顆粒物繞過阻擋在氣流前方的濾料纖維時,較高質量的顆粒物受慣性影響會偏離氣流方向,撞到濾料纖維上被過濾下來;
攔截作用:顆粒在氣流中處於最靠近濾料的流線上,因顆粒的半徑大於流線與濾料之間的距離而被濾料「刮蹭」而攔截下來;
擴散作用:受空氣分子熱運動影響,極其微小的顆粒受到空氣分子的撞擊,不斷改變運動方向,呈現布朗運動,隨機性地接觸到濾料纖維被過濾下來;
靜電作用:如果濾料纖維帶有微弱的靜電,無論氣流中的顆粒物本身是否帶靜電,當它們靠近濾料纖維時就容易受靜電吸引而被過濾下來。靜電作用可以幫助過濾材料在不增加氣流阻力的前提下提高過濾效率。
防護口罩的分類
一、棉紗口罩
普通紗布口罩即纖維口罩,它的阻流原理是通過一層層的機械阻擋將較大的顆粒物隔離在外,但無法阻擋直徑小於5微米的顆粒物。最普通的紗布口罩防護空氣中顆粒物的效果最差。
中國SARS防治技術方案曾認為配戴大於16層棉紗口罩方可阻止一部分病毒侵襲,經國家食品藥品監管局北京醫療器械質量監督檢驗中心測定,16層普通材料口罩過濾效果為24%,24層普通材料口罩過濾效果是36.8%。
二、無紡布口罩
經過靜電處理的無紡布不僅可以阻擋較大的粉塵顆粒,附著在其表面的靜電荷可以通過靜電引力將細小粉塵吸附住,達到很高的阻塵效率。
無紡布口罩還可以有效地防菌,但僅限於防止噴射造成的病菌感染,例如打噴嚏造成的病菌傳播等。但對於像PM2.5這種微小顆粒物的過濾效果有限。
三、醫用口罩
1、普通醫用口罩
普通醫用口罩一般缺少對顆粒和細菌的過濾效率要求,或者對顆粒和細菌的過濾效率要求低於醫用外科口罩和醫用防護口罩。對致病性微生物的防護作用也比較有限,可用於普通環境下的一次性衛生護理,或者致病性微生物以外的顆粒,如花粉等的阻隔或防護。
2、醫用外科口罩
可以阻擋直徑大於4微米的顆粒,在醫院環境下的口罩密閉性實驗室進行的測驗結果表明,按照一般的醫學標準,對於0.3微米的顆粒物,醫用外科口罩透過率為18.3%。醫用外科口罩適用於醫務人員或相關人員的基本防護,以及在有創操作過程中阻止血液、體液和飛濺物傳播的防護。一般用於醫療門診、實驗室、手術室等高要求環境,安全係數相對較高,對於細菌、病毒的抵抗能力較強,也可用於防流感。
雖然避免感染功效不及N95口罩,但醫用外科口罩可以避免患者將病毒傳染給他人。標準的醫用外科口罩分3層,外層有阻水作用,可防止飛沫進入口罩裡面;中層有過濾作用,可阻隔>90%的5μm顆粒。
3、醫用防護口罩
醫用防護口罩由口罩面體和拉緊帶組成,其中口罩面體分為內、中、外三層,內層為普通衛生紗布或無紡布,中層為超細聚丙烯纖維熔噴材料層,外層為無紡布或超薄聚丙烯熔噴材料層。這種高效醫用防護口罩疏水透氣性強,對微小帶病毒氣溶膠或有害微塵的過濾效果顯著,總體過濾效果良好,所用材料無毒無害,佩帶舒適。
它能阻止經空氣傳播的直徑≤5μmg感染因子或近距離(≤1m)接觸經飛沫傳播的疾病而發生的感染。口罩濾料的顆粒過濾效率應不小於95%,防護等級高。
四、日常防護型口罩
日常防護型口罩的面罩體是由過濾材料做成的,佩戴者靠自主呼吸克服濾料對氣流的阻力,因此稱之為自吸過濾式呼吸器。吸氣時,口罩內的低氣壓使氣流進入口罩;呼氣時口罩內氣壓高於環境氣壓,氣流通過口罩排出。當口罩濾料符合標準的要求,而且面罩與使用者臉部足夠密合時,絕大部分吸氣氣流會經過濾料過濾。常用來阻隔灰塵或廢氣,無法濾除病菌。
五、工業防塵口罩
工業防塵口罩根據不同的作業需求和工作條件對粉塵的濃度和毒性進行限定,所有工業防塵口罩都適合有害物濃度不超過10倍的職業接觸限值的環境,超出這一要求應使用全面 罩或防護等級更高的呼吸器。
口罩的標準有哪些?
看到這裡相信很多小夥伴們都會疑惑,為什麼沒有N95口罩?
事實上,N95不是特定的產品名稱而是NIOSH(美國國家職業安全衛生研究所)認證的九種顆粒物防護口罩類型中的一種,凡是符合N95標準的口罩都可以叫做N95型口罩。
國內外對高效過濾材料的檢驗多採用粒徑約0.3μm的粒子為標準。這是因為多個國家的研究結果證實,由於過濾材料的某些特性(其濾過作用是基於過濾及靜電吸附等多個原理的綜合作用),粒徑為0.3μm的氣溶膠微粒是最難以過濾的,氣溶膠粒徑>0.3μm或<0.3μm,其過濾(防護)效率越是顯著增高。
顆粒物粒徑(微米)
根據NIOSH於2003年3月17日發表的實測數據所繪製出的不同微粒粒徑與微粒捕集效率關係,各種口罩過濾性能曲線圖顯示,所測試的幾種口罩的濾除率依次為:N95口罩>FFP2口罩>FFP1口罩>活性炭醫用口罩>醫用口罩>紗布口罩(紗布口罩的過濾性能顯著低於前幾種口罩,防護效能極低)。下表為常見的口罩過濾(防護)效率。
我國的口罩標準主要有GB 2626-2006《呼吸防護用品 自吸過濾式防顆粒物呼吸器》,GB 19083-2010《醫用防護口罩技術要求》,YY 0469-2004《醫用外科口罩技術要求》,GB/T 32610-2016《日常防護型口罩技術規範》等。
根據GB2626-2006,我國口罩按過濾性能分為KN和KP兩類,其中KP類適用於過濾油性顆粒物,KN類適用於過濾非油性顆粒物。按照過濾效率分為三個級別:KN90/KP90,表示最低過濾效率≥90%;KN95/KP95,表示最低過濾效率≥95%;KN100/KP100,表示最低過濾效率≥99.97%
國內外大致對應的結果是,中國標準KN95≈美國標準N95≈歐盟標準FFP2。
目前,專家判斷,本次新型冠狀病毒傳播目前有以下三種途徑
(1)直接傳播:病人噴嚏、咳嗽、說話的飛沫,呼出的氣體近距離接觸直接吸入,可以導致感染。
(2)氣溶膠傳播:飛沫混合在空氣中,形成氣溶膠,吸入導致感染。
(3)飛沫沉積在物品表面,接觸污染手後,再接觸口腔、鼻腔、眼睛等黏膜,導致感染。
我們戴口罩主要是預防飛沫傳播,如果和患者有1-2米內的接觸,口罩是很好的隔離手段。對於這次的新型冠狀病毒感染的肺炎有明顯阻隔作用的是醫用外科口罩和對非油性顆粒的過濾大於等於95%的口罩如N95、KN95、DS2、FFP2等。
小編也在此呼籲大家不要搶購N95口罩,N95口罩更應該留給哪些長期暴露於大量病毒環境下的人,例如發熱專科的醫師。如果不去人多的地方,不和別人有密切接觸,普通醫用口罩也一樣有效。