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我國的口罩類型,按照行業(yè)劃分為醫(yī)用口罩、工業(yè)防護口罩、民用口罩。這3類口罩在制作工藝、主要性能、應用場景、執(zhí)行標準、考核指標等方面均有所不同??谡謭?zhí)行標準(包括考核指標)和其應用場景是相互對應的,通過分析口罩標準,可以深入理解各類口罩的適用場合,為疫情期間選用合適的口罩提供指導。我國的現(xiàn)行口罩標準信息見表1。
1.醫(yī)用口罩標準對比
標準適用范圍:
由于不同的適用場景,醫(yī)用口罩標準適用范圍有所不同。醫(yī)用口罩標準的適用范圍對比見表2。
指標分析:
由于標準的適用范圍不同,應用場景不同,因此其設(shè)定的考核指標、防護等級不同。醫(yī)用口罩標準的考核指標對比見表3。
根據(jù)指標設(shè)定的意義,大致可將其歸納為表3中幾個方面。3個醫(yī)用口罩標準在外觀結(jié)構(gòu)、耐用性、舒適性、毒理性、衛(wèi)生5個方面進行了相似的規(guī)定,而在防血防水方面、過濾防護方面、特殊指標方面根據(jù)口罩應用場景不同而有所差異。
醫(yī)用防護口罩和醫(yī)用外科口罩的使用場景包括有創(chuàng)操作的手術(shù)室,有接觸噴濺血液的可能,因此對這兩種口罩的防血液穿透性能進行了考核。另外醫(yī)用防護口罩多用于ICU、手術(shù)室等環(huán)境,因此不僅對防血液穿透性能進行了規(guī)定,還對防水性能進行了規(guī)定,以防止體液、分泌物等對醫(yī)務人員的傷害,更好地保護醫(yī)務工作者。
過濾防護方面以過濾效率為主要考核指標。過濾效率越高說明口罩材質(zhì)的防護性能越好。過濾效率在指標設(shè)定上又分為顆粒過濾效率(非油性)和細菌過濾效率。對于顆粒過濾效率,國內(nèi)一般以阻隔粒數(shù)中值直徑(CMD)為0.075 μm的氯化鈉氣溶膠的比例來判斷口罩過濾效果的高低。對于細菌過濾效率指標,一般以阻隔平均顆粒直徑(MPS)3.000μm金黃色葡萄球菌氣溶膠的多少來判斷防護效果的高低??紤]到醫(yī)院環(huán)境中病菌出現(xiàn)的機率較大,結(jié)合醫(yī)用外科口罩和醫(yī)用普通口罩的使用場景,這兩個標準中增加了該項指標。3類醫(yī)用口罩在過濾防護方面的考核要求對比見表4。
通過指標分析可以看出,符合GB 19083-2010標準的醫(yī)用防護口罩防護級別zui高,其次是符合YY 0469-2011標準的醫(yī)用外科口罩,防護級別低的是符合YY/T 0969-2019標準的醫(yī)用普通口罩。
2.工業(yè)防護口罩標準
工業(yè)防護領(lǐng)域口罩標準GB 2626-2006,其新版標準GB 2626-2019于2019年12月31日已發(fā)布,2020年7月1日正式實施。該標準的適用范圍為:防護顆粒物的自吸過濾式呼吸器,不適用于防護有害氣體和蒸氣的呼吸器,不適用于缺氧環(huán)境、水下作業(yè)、逃生和消防用呼吸器。
該標準為強制性標準,工業(yè)防護領(lǐng)域、滿足適用范圍要求的口罩均要滿足該標準的要求,其主要考核指標(新版標準)見表5。
該標準共計規(guī)定了約15項考核指標,按照指標考核意義,大致可分為5個方面,即外觀結(jié)構(gòu)方面、防護效果方面、舒適性方面、耐用性方面、特殊指標。這5個方面在醫(yī)用口罩標準中也有所規(guī)定,但由于該類口罩適用的特殊工業(yè)場所如水泥生產(chǎn)、鋼鐵加工、揚沙等,因此在防護效果和舒適性方面考核指標較醫(yī)用口罩而言設(shè)置更加精細。另外與醫(yī)用口罩相比,不對衛(wèi)生、防血防水以及毒理性進行考核。
按照環(huán)境中存在的顆粒物性質(zhì),可將其分為非油性顆粒物和油性顆粒物。在防護效果方面,醫(yī)用口罩所需要阻擋的多為飛沫、飛沫核、飛濺物等非油性顆粒,而工業(yè)防護口罩還應能阻擋煤塵、酸霧、水泥塵等非油性顆粒,以及油煙、焦爐煙、瀝青煙、柴油機尾氣等油性顆粒。因此,GB 2626-2019在過濾效率方面,針對兩種顆粒物分別進行了規(guī)定,具體見表6。
按照過濾非油性顆粒物的多少,工業(yè)防護口罩分為3個等級:KN 90、KN95、KN100;按照過濾油性顆粒物的多少,工業(yè)防護口罩分為:KP90、KP95、KP100。人們經(jīng)常提到的N95型口罩,是指通過美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所認證的符合美國呼吸護具標準42CFR Part84、非油性顆粒過濾效率達到95.00%以上的口罩。我國標準中雖沒有N95的說法,但從指標上來看,GB2626-2019規(guī)范的KN95、KN100是達到或超過N95口罩的。
3.民用口罩標準
民用領(lǐng)域口罩標準有GB/T 32610-2016和FZ/T 73049-2014。前者為民用防護口罩,適用范圍為:日常生活中空氣污染環(huán)境下濾除顆粒物所佩戴的防護型口罩,不適用于缺氧環(huán)境、水下作業(yè)、逃生、消防、醫(yī)用及工業(yè)防塵等特殊行業(yè)用呼吸防護用品。后者為民用普通口罩,主要起到保暖防寒、時尚遮蔽等作用。由于這兩類口罩的應用目的*不同,因此考核指標相差較大。表7列出了這兩類口罩的考核指標對比。
FZ/T73049-2014規(guī)范的民用普通口罩只起到保暖防寒、時尚遮蔽的作用,這類口罩通常為針織面料縫合而成,因此考核指標圍繞紡織品考核指標展開。
GB/T 32610-2016規(guī)范的民用防護口罩,由于具有一定的顆粒防護效果,因此與醫(yī)用口罩、工業(yè)防護口罩相同,對于口罩的防護性能、舒適性能、耐用性能以及衛(wèi)生性能,分別進行了相應的規(guī)定。每個指標的具體考核要求和試驗方法與醫(yī)用口罩、工業(yè)防護口罩同類指標相比,有相同的地方也有不同的地方,產(chǎn)品檢測時應嚴格按照各個標準規(guī)定的試驗程序檢驗鑒定。另外,考慮這類民用口罩多次重復使用的安全性,標準規(guī)定考核了色牢度、pH值、甲醛含量、可分解致癌芳香胺染料等紡織品考核指標。當然,作為衡量防護口罩重要考核指標顆粒過濾效率,GB/T 32610-2016也給出了具體的要求,見表8。
由表8可以看出,按照過濾非油性顆粒物和油性顆粒物的多少,民用防護口罩分別分為3個等級:Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級,Ⅰ級zui高。
4.防疫期間口罩的選用
病毒傳播途徑:
經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播是病毒主要的傳播途徑,在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。由于在糞便及尿中可分離到病毒,應注意糞便及尿?qū)Νh(huán)境污染造成氣溶膠或接觸傳播”。即病毒傳播途徑主要有:接觸傳播、飛沫傳播和氣溶膠傳播。接觸傳播是指病原體污染物品表面,人手接觸物品后,再接觸口腔、鼻腔、眼睛等黏膜,導致感染。飛沫傳播是指由病毒攜帶者通過咳嗽、噴嚏、談話排出的飛沫或分泌物使易感者吸入受染。一般情況下,飛沫傳播只有與傳染源近距離接觸才可能實現(xiàn)。氣溶膠傳播是指飛沫在空氣懸浮過程中失去水分而剩下的蛋白質(zhì)和病原體組成的核,與氣體形成氣態(tài)分散系統(tǒng)。
因此,佩戴合適的口罩阻擋飛沫和氣溶膠已經(jīng)成為此次防止病毒傳播的重要防護措施之一。
口罩的過濾機理:
口罩起到阻擋、過濾作用的核心通常為中間層熔噴無紡布。其過濾機理主要有4種:擴散沉積、截留沉積、慣性沉積和靜電吸引沉積。顆粒越小時,擴散沉積、靜電吸引沉積效應越強;顆粒越大時,截留沉積、慣性沉積效果越好,所以并非越小的顆粒越難被過濾。根據(jù)文獻報道,一般直徑大于2.000μm 的飛沫會迅速沉降,直徑在0.500~20.000μm 的飛沫會懸浮在空氣中并被易感人群吸入。因此,防護病毒感染的口罩必須能夠滿足過濾直徑0.500μm 以上的非油性顆粒物的要求,才能起到有效的保護作用。
國內(nèi)口罩標準顆粒過濾效率對比:
飛沫為一種非油性顆粒物。因此,評價口罩是否適合在防疫期間佩戴,主要看口罩對于非油性顆粒物過濾的高低。顆粒過濾效率是在規(guī)定條件下對空氣中顆粒物濾除的百分數(shù),測試時用氯化鈉氣溶膠顆粒,粒數(shù)中值直徑(CMD)(0.075±0.020) μm,基本滿足對飛沫0.500μm以上過濾效果的考核。
醫(yī)用口罩、工業(yè)防護口罩以及民用口罩的非油性顆粒過濾效率對比見表9。
非油性顆粒過濾效率指標都定在90.00%以上的幾個標準,其具體的試驗條件、參數(shù)規(guī)定有所差別。經(jīng)過對比分析、計算,可大致推斷出醫(yī)用、工業(yè)防護、民用口罩在阻擋病毒方面的能力大小為:
GB 19083-2010≈GB 2626-2019遠大于>GB/T 32610-2016略大于>YY0469-2011>YY/T 0969-2013>FZ/T 73049-2014。
口罩選用原則:
綜合各類口罩標準在阻擋病毒方面的能力高低,推薦選用原則如下。
醫(yī)用防護口罩、工業(yè)防護口罩:疫情一線工作人員、隔離人員、人員特別密集、聚集區(qū)域等場景。
醫(yī)用外科口罩、民用防護口罩:人員密集但相對流動的公交車、地鐵、菜市場、超市等,普通患者去醫(yī)院就醫(yī)等。
醫(yī)用普通口罩:人員相對固定的、松散的室內(nèi)環(huán)境。
針織口罩:室外空曠活動需要時。
5.結(jié)論
口罩整體防護性能:
關(guān)于口罩整體的防護性能,過濾效率是其中一個重要的影響因素。過濾效率越高說明口罩所用材料的防護效果越好,但并不能代表口罩整體的防護性能。若佩戴后口罩與面部結(jié)合不緊密、有縫隙,那么含有病原體的污染物會直接進入口罩內(nèi)部,再高的過濾效果也無意義。
醫(yī)用防護口罩除了考核過濾效率外,對口罩密合性進行了考核;工業(yè)防護口罩除了考核過濾效率外,對泄露性進行了考核;民用防護口罩除了考核過濾效率外,對防護效果進行了考核。密合性指標、泄露性指標以及防護效果指標均是從試驗室角度對口罩與人體面部的貼合程度進行了模擬測試判斷。但客觀來講,口罩實際佩戴時,個體面部輪廓、頭型差異較大、細微區(qū)別較多,因此即使通過密合性、泄露性、防護效果測試合格的產(chǎn)品,使用者在選用時仍然要注意選擇與自己面部較為貼合的口罩才能確保達到好的防護效果。我國的醫(yī)用外科口罩、醫(yī)用普通口罩、針織口罩標準均沒有對口罩與人體面部貼合程度進行考核規(guī)定,使用者在選擇時依然要遵循相同原則,佩戴過程中注意口罩與面部的貼合。
口罩標識:
無論是醫(yī)用口罩、工業(yè)防護口罩還是民用防護口罩,均對口罩的包裝標志進行了嚴格規(guī)定。有了這些規(guī)定,使用者才能在短時間了解到口罩的各項信息。各個標準所規(guī)定的包裝標志信息不*一致,但與使用者相關(guān)的小包裝標志一般要包含:產(chǎn)品名稱、執(zhí)行標準號、生產(chǎn)日期、貯存條件、產(chǎn)品注冊號(醫(yī)用)、產(chǎn)品規(guī)格(民用防護)、制造商名稱、推薦使用時間等。
使用者在購買口罩時,通過查看其標志是否正確,可以間接反映出口罩生產(chǎn)是否正規(guī),口罩質(zhì)量是否合格,正確選擇口罩。
兒童、老年人口罩標準:
我國目前并沒有專門針對兒童的口罩標準,在民用防護口罩中也明確指出不適用于嬰幼兒、兒童呼吸防護用品。兒童的頭型、面部輪廓與成人相差較大,其口罩的尺寸、設(shè)計形狀、耐用性如強力等與成人應有所不同。另外,兒童和老年人呼吸能力與成年人有所差異,因此口罩在舒適性方面的指標如呼吸阻力(通氣阻力、壓力差、氣流阻力)等應根據(jù)人群特點有所調(diào)整。當然,舒適性指標與口罩過濾效率是一對矛盾的變量,一般過濾效率越高,呼吸阻力越大。在制訂兒童、老年人相關(guān)口罩標準時應在首先滿足防護效果的基礎(chǔ)上降低呼吸阻力,保證佩戴舒適。這些功能的實現(xiàn)與我國口罩過濾層的生產(chǎn)技術(shù)水平、科技創(chuàng)新以及口罩設(shè)計息息相關(guān)。
口罩團體標準:
隨著國家對團體標準的推動,我國這兩年團體標準發(fā)展較快。對于口罩,除了國家標準、行業(yè)標準外,團體標準也嶄露頭角。已知口罩的團體標準有中國紡織品商業(yè)協(xié)會《普通防護口罩》、《PM2.5防護口罩》,中國紡織工業(yè)聯(lián)合會《民用衛(wèi)生口罩》,這些口罩標準中均對過濾效率有所規(guī)定;另外,*,口罩產(chǎn)品涉及面廣、產(chǎn)品種類繁多、結(jié)構(gòu)不同、功能有所差異,這些團標結(jié)合各自規(guī)范的產(chǎn)品特點規(guī)定了考核指標。在口罩標準領(lǐng)域,形成了強制性標準守底線、推薦性標準?;尽F體標準搞創(chuàng)新的格局。對比各類型標準中核心指標發(fā)現(xiàn),這些團標中規(guī)定的過濾效率水平基本與醫(yī)用外科口罩、民用防護口罩接近或持平。因此,作為使用者可以參照醫(yī)用外科口罩、民用防護口罩的使用場景使用。
口罩標準生產(chǎn)選用:
國家對醫(yī)用口罩(醫(yī)用防護口罩、醫(yī)用外科口罩、醫(yī)用普通)的生產(chǎn)條件、資質(zhì)以及使用范圍有嚴格的規(guī)定,生產(chǎn)環(huán)境必須無塵、無菌,車間達到10萬級(醫(yī)療稱:D級潔凈車間)或以上凈化要求;同時醫(yī)用口罩屬于二類醫(yī)療器械,生產(chǎn)企業(yè)需要獲得醫(yī)療器械經(jīng)營許可證。疫情期間,很多企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)口罩,若生產(chǎn)醫(yī)用口罩,需要在當?shù)厮幤繁O(jiān)督管理部門備案獲證,生產(chǎn)車間等環(huán)境應嚴格按照要求建造。生產(chǎn)工業(yè)用、民用口罩對生產(chǎn)車間環(huán)境沒有特別的要求,也不用備案獲證,企業(yè)可以根據(jù)購買原料設(shè)計口罩,并按照原料推薦的口罩類型生產(chǎn),以保證產(chǎn)品符合相關(guān)標準。
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