隐形口罩滤材过滤效能的检测与评价.doc

SANISPIRA意大利隐形鼻腔过滤器登陆中国隐形口罩滤材过滤效能的检测与评价近年来，随着肉眼可见的雾霾天气逐渐增多，个人佩戴呼吸防护用品也逐渐增多，正规的呼吸防护用品(如N95口罩、医用防护口罩等)的防护效果可达纳米级别【1】，但均存在价格高、佩戴不美观等局限。本文报道一种新型口罩材料的检测结果。1 材料与方法11 主要仪器及试剂口罩滤料测试仪(8130型，美国TSI)、微生物气溶胶发生器(TK3型，辽阳市应用技术研究所)、六级空气微生物采样器(AMS型，辽阳市应用技术研究所)等。金黄色葡萄球菌(ATCC6538)为军事医学科学院微生物流行病研究所保存菌种。胰蛋白胨大豆琼脂培养基(TSA)和营养肉汤培养基，另有蛋白胨、磷酸盐缓冲液、氯化钠及相关试剂。待测隐形口罩滤材(北京飞扬兄弟文化传播有限公司)大小15cm20cm。12 实验方法121 氯化钠颗粒通气阻力、过滤效率、负载能力检测 测试样品分2组。1组为预处理组，处理顺序如下：在温度38025和相对湿度855的环境下放置24lh；在703干燥环境下放置24lh；在-303环境放置24lh。2组不作预处理，为对照组。各组抽取3个样品进行检测。检测室环境要求： 温度2 55 ， 相对湿度3010。使用口罩滤材测试仪，该仪器发生的氯化钠气溶胶颗粒浓度200mgm3 ，粒数中位径（CMD)为0075m，粒度分布的几何标准差(GSD)为186。通气流量85Lmin，用夹具将实验滤材连接在检测装置上，测量通气阻力和气溶胶穿透效率。负载能力测试方法同上，每5min记录结果1次，检测时间25min，气溶胶浓度按照仪器说明进行计算。122 金黄色葡萄球菌气溶胶过滤效率检测实验前进行样品预处理，将其放置在温度215、相对湿度855的环境中接受预处理4h以上，共抽取5个预处理后的样品。取金黄色葡萄球菌稀释为浓度50 x 105 cfuml的菌悬液备用。压缩空气经冷却、除水、过滤、调压后成为实验用洁净空气，接入微生物气溶胶发生器，测试腔中产生金黄色葡萄球菌气溶胶，喷雾流量8Lmin，喷雾压力18kgcm2 。测试腔中气溶胶浓度稳定1,min后，用六级空气微生物采样器分别采集过滤前的气溶胶(采集时间lmin)和滤材过滤后的气溶胶(采集时间2min)，采样流量283Lmin。采样后平皿37培养48h，计数每个平皿的金黄色葡萄球菌菌落数，并对采样结果进行校正，计算过滤效率。过滤效率()=(过滤前气溶胶浓度一过滤后气溶胶浓度)过滤前气溶胶浓度100。重复上述步骤，重复测试5个样品。13 统计学处理采用SPSS 180软件进行统计学分析。计量资料符合正态分布，采用两独立样本的t检验进行分析。P005)，过滤效率分别为40530.72和4013172(PO05)。说明预处理对滤材的通气阻力和过滤效率无明显影响，样品的平均通气阻力和平均过滤效率分别为14420.19mmH2O和4033士120。负载能力测试显示， 氯化钠颗粒的负载量为150mg时通气阻力为14630.15mmH2O，负载量高于标准的150(达375mg)时通气阻力为1 5120.19mmH2O，均明显低于国家标准GB1908320l0(吸气阻力35mmH2O)和GB26262006(吸气阻力3 56 9 mmH2O， 呼气阻力2549mmH20)的要求。22 金黄色葡萄球菌气溶胶过滤效率检测结果采用新型滤材(n=5)对气溶胶进行过滤，过滤前气溶胶浓度为2558311769cfu/m3，过滤后浓度为28l6l457cfum3，平均过滤效率为89.162.04。早期纱布口罩的细菌过滤效率要求达90， 目前行业标准中规定细菌过滤效率应不小于95，所以该隐形口罩滤材的细菌过滤效率接近医用外科口罩的行业标准【2】。3 讨 论环境学认为空气中的尘埃是指空气动力学质量中值直径(MMAD)100m的颗粒物(particulate matter，PM)，其中MMAD10m的称为降尘，10m为飘尘，即PM10，也称可吸入颗粒物，MMAD25 m为微尘，即PM25，约占PM10的50一80，大部分可通过呼吸道至肺部沉积，又称可人肺颗粒物，对人体危害更大；MMAD1m的称为霾尘，因其能折光影响空气能见度而形成霾。研究发现，空气污染与呼吸系统疾病的发生密切相关，在空气污染严重区人群咳嗽、咳痰、喘息、呼吸困难等呼吸系统症状的年龄标准化发生率高于相对洁净区【3】。在有呼吸系统基础疾病如哮喘、慢性阻塞性肺疾病的人群，空气污染和感染因素可协同致病并加重病情【45】。因此，在采取措施治理空气污染的同时，加强个人呼吸防护也同样重要。隐形口罩类似于鼻塞， 由一截透明塑料支架连着两端的纤维滤片，将两端塞进鼻孔即可发挥作用，对外观的影响比较小，其发挥作用的主要部分是置于鼻孔中的滤材。针对这种新型隐形口罩，我们参考国家标准【6-7】及以往文献【8】中的测试方法，对该新型隐形口罩滤材的颗粒物过滤效率、通气阻力、负载能力进行检测，参考医药行业标准 对该滤材细菌气溶胶的过滤效率进行检测。对空气中颗粒物的过滤效率是评价口罩性能的重要指标。有研究表明，16层纱布口罩的颗粒物过滤效率仅为24，24层纱布口罩的过滤效率为368【9】。 Rengasamy等【10】研究发现，使用N95口罩的检测系统检测普通布料和纤维织品的过滤效率仅为1060。该隐形口罩滤材的颗粒物过滤效率超过40，即对直径0.075 m的颗粒物能够过滤40，所以对空气中的病毒颗粒(如甲型流感病毒直径008012m)、细菌(如金黄色葡萄球菌直径约lm)均能起到有效的过滤作用，对空气中直径更大的微尘(直径25m，即PM25)、飘尘(直径10m，即PMIO)、花粉(直径3050m)的过滤作用更为显著。本研究检测的隐形口罩滤材的颗粒物过滤效率超过40，金黄色葡萄球菌气溶胶的过滤效率接近90，明显超过24层纱布口罩的过滤效果，而且通气阻力低，可以满足日常工作生活中 对呼吸系统的防护要求。该隐形口罩所采用的滤材与N95口罩的滤材类似，具有三层高性能过滤结构，能有效过滤沙尘、灰尘、粉尘、花粉、细菌、病毒等细微颗粒物，过滤效率高，并且具有以下优点： 通气阻力低，可保持呼吸顺畅；价格便宜；使用简便，避免了使用一般口罩引起的眼镜起雾和污气二次吸人的缺点，也避免了使用一般口罩造成的不便，不影响外观形象和语言交流。目前隐形口罩的研发和使用时间较短，尚缺乏具体型号及选择和佩戴规范，但作为一种防护口罩的替代产品，其发展应用前景仍十分广泛。【参考文献】1 Brochot C，Michielsen N，Chazelet S，et alMeasurement of protection factor of respiratory protective devices toward nanoparticlesJAnn Hyg，2012，56(5)：5956052 YY 04692004Technical requirements for surgical maskSBeijing：Standards Press of China，2004YY 0469，2004医用外科口罩技术要求s北京：中国标准出版社，20043 Lai KF,Zhong NSIntroduction of Guideline on Diagnosis and Management of Cough(2009)J.Chin J Pract Intern Med，2011，31(5)：286-288赖克方，钟南山咳嗽的诊断与治疗指南(2009版)解析J中国实用内科杂志，2009，29(12)：108810904 马壮支气管哮喘和慢性阻塞性肺疾病所致呼吸衰竭的机械通气治疗进展J解放军医学杂志 201l，36(8)：794-799Ma ZAdvances in mechanical ventilation onrespiratoyfai1ure as a result of chronic obstructive pulmonary disease and bronchial asthmaJMed J Chin PLA，2011,36(8)：794-7995 Chauhan AJ，Johnston SLAir pollution and infection in respiratoryillnessJBr Med Bull，2003，68(1)：95-ll26 GB 19083-2010Technical requirements for protective face mask for medical useSBeijing：Standards Press of China,2010GB19083-2010医用防护口罩技术要求s北京：中国标准出版社，20107 GB 2626-2006Protective respiratory equipment-non-powered air purifying particulate respiratorSBeijing：Standards Press of China，2006GB 2626-2006呼吸防护用品-自吸过滤式防颗粒物呼吸器s北京：中国标准出版社，20068】 Wen ZB，Lu JC J Li JS，et alEvaluation on the filtration efficiency of the mask filtration materials against non-biological particles and microbial aerosolJChin J Disinfect，2009，26(5)：487-490温占波，鹿建春，李劲松，等口罩滤材对非生物颗粒气溶胶和微生物气溶胶过滤效率的评价J中国消毒学杂志，2009，26(5)：487-4909 Chen Q SARS prevention and new standard surgical maskJCap Med，2003(14)：53陈青SARS预防与新标准医用口罩J首都医药