伍氏防护口罩颗粒物净化效果研究

发表时间:2021/9/2   来源:《中国医学人文》2021年19期   作者:李艳娟 李晓波
[导读] 当前,空气中粒径小于10m的微粒会进入呼吸系统并造成影响,甚至直接进入呼吸道的深部肺泡,对身体造成无法弥补的伤害。口罩已成为人们出行的重要工具,因此对口罩防护效果的研究引起了广泛关注。
    李艳娟 李晓波
        昆明市第二人民医院  云南昆明650000
        当前,空气中粒径小于10m的微粒会进入呼吸系统并造成影响,甚至直接进入呼吸道的深部肺泡,对身体造成无法弥补的伤害。口罩已成为人们出行的重要工具,因此对口罩防护效果的研究引起了广泛关注。
        本研究以伍氏N95口罩为研究对象,分析其对粒径颗粒的防护效果及综合影响因素,通过对伍氏N95口罩的主观评价,以便人们选择口罩时有所帮助。
        关键词:口罩;防护效果;主观评价
引言
        雾霾天气的颗粒物对人体及环境均造成了危害,也会影响道路的能见度。能见度降低后,人们的日常出行受到严重影响,PM2.5影响能见度的主要原因是其扩散效应。当阳光照射到PM2.5粒子时,PM2.5粒子会反射大气中的事件光,减少可见光。颗粒直接进入肺泡,肺泡巨噬细胞穿过肺泡壁的含肺泡颗粒,一些含肺泡颗粒是淋巴系统的一部分,当颗粒足够小时,它们有的会残留在肺组织中,引起肺部病变,有的颗粒甚至会越过肺内的血气屏障,通过血液进入其他器官,造成不可修复的损伤。
1实验方法及颗粒物发生源选取
        为了检验伍氏防护口罩,有必要建立一个试验台,选择合适的粒子源。在国家标准中,红塔山牌香烟被用作气溶胶粒子的来源。为了从颗粒物中寻找研究口罩防护效果的源材料,决定对香烟和不同类型香烟的吸烟情况进行研究,并对不同类型的香烟进行分析。最接近室外粒度分布,选择作为粒子源。

        密闭腔的材料是亚克力,体积是lm*lm*lm=lm3。头模尺寸见表1-1,中国成年人头面部尺寸见表1-1。头模尺寸接近成年男性,所以本研究模拟成年男性佩戴伍氏防护口罩的工况。

        为了评估伍氏防护口罩的防护效果,必须确保密闭舱室的气密性。示踪气体法主要用于测量室内空气量。常见的微量气体有CO2、SF6等,宜采用干冰或人体呼吸产生的CO2作为排放源,CO2气体测量仪简单易用。采用出纳模型测量密闭室内CO2浓度。采用不同的数据处理方法计算空气交换率和测试密闭室的密度。
        当一定量的CO2示踪气体在封闭腔中吹入模具鼻腔时,由于室内外空气交换,示踪气体浓度随时间呈指数下降。采用了两种数据处理方法。
        平均法;平均法只需要知道两次浓度,就可以计算出这一时期的平均换气率。
   
        数据结果显示,空气交换率是0.0064h-1,密闭舱所有时段的空气交换率均小于0. 01h-1,表明密闭腔的气密性满足要求。
2伍氏防护口罩的防护效果研究
        伍氏防护口罩过滤能力主要集中在防护效果和激发抵抗力。本文考察了伍氏防护口罩在空气污染中的防护效果,分析了影响其防护效果的因素,并对不同过滤材料对不同颗粒物的防护效果进行了修正,为人们经常使用呼吸器提供了一定的参考。干口罩工作条件:分析了流量对伍氏防护口罩防护效果的影响,将呼吸强度分为3种类型,分别为15L/min选择轻度和中度两种工作条件下的呼吸流量,考察口罩的防护效果和总因子。水蒸气加入量:呼吸30分钟后,轻度工作时间加入水蒸气5ml,中度工作时间加入水蒸气10ml。用了3个多小时,考察了长期微粒过滤后口罩的防护效果。
        图2-1和图2-2分别显示了伍氏防护口罩滤材和伍氏防护口罩的防护效果,口罩的最大防护效果为98.44%,最小防护效果为33.89%;因为K95口罩都有静电滤棉,静电层滤料主要以静电效应为导向,粒子被光纤上的电荷俘获。所以当流量较大时,微粒与静电滤棉接触不够,会导致防护效果恶化。当流速继续上升时,由于吸气力的增加,接触变得更加充分。口罩证明静电效应在收集微粒方面更有效。2\35; 掩模有一层微滤层,孔隙率为2\35;低于1\35;可以更充分地过滤粒子的遮罩。。

        使用SPSS19.0对1#, 2#口罩不同流量之间的防护效果进行Spearman相关性分析,1#口罩的防护效果不受呼吸流量的影响(P=0.472) 2#口罩的防护效果与呼吸流量具有显著相关性(P=0. 018 ),2#口罩在30L/min的防护效果小于15L/min,  85L/min时的防护效果最好。对1#, 2#口罩不同粒径颗粒物之间的防护效果进行相同分析,得出两款口罩的防护效果与颗粒物粒径具有显著相关性(P}0.05),口罩对大粒径颗粒物的防护效果高于小粒径颗粒物。
        1#口罩在三个流量下的吸气阻力在11±3/36±3/167±5Pa之间,2#口罩在12±3/37±2/213±7Pa之间,2#口罩滤料的阻力变化率大于1#口罩,两款口罩的呼气阻力均低于GB2626-2006,KN95中规定的吸气阻力350Pa,但2#口罩的吸气阻力相对较大,对于呼吸力弱者不适合。
结论
        研究测试了伍氏N95防护口罩的防护效果,选取合适的颗粒物发生源,以大气采样器为动力,将密闭腔内空气通过颗粒物检测仪、风压仪,再经过佩戴口罩的头模、风压仪、颗粒物检测仪,获取防护效果和吸气阻力数据。通过发放问卷的方法获取口罩的舒适度主观评价,与口罩防护效果相结合,综合评价口罩并分析防护效果的影响因素。  
参考文献
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