《儿童口罩技术规范》的防护性能和舒适性


发布时间:2020-06-01 16:40 浏览量 83 views
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摘要: 国家标准GB/T 38880-2020《儿童口罩技术规范》中,与防护性能相关的性能指标包括颗粒物过滤效率、细菌过滤效率和防护效果,口罩的舒适性指标包括呼气阻力和吸气阻力指标,二者互相制约又都对口罩的有效佩戴起到显著作用。

刘基

 GB/T 38880-2020《儿童口罩技术规范》起草人

北京市劳动保护科学研究所副研究员

国家标准GB/T 38880-2020《儿童口罩技术规范》中,与防护性能相关的性能指标包括颗粒物过滤效率、细菌过滤效率和防护效果,口罩的舒适性指标包括呼气阻力和吸气阻力指标,二者互相制约又都对口罩的有效佩戴起到显著作用。本文试从测试方法和指标要求角度对儿童口罩技术规范对儿童口罩防护性能和舒适性指标的要求进行分析。

一、防护性能要求和测试方法讨论

1、过滤效率

颗粒物过滤效率和细菌过滤效率考察的对象为口罩所用的过滤材料,是国际通用的呼吸用过滤材料评价指标。根据国务院应对新型冠状病毒感染的肺炎疫情联防联控机制《关于印发不同人群预防新型冠状病毒感染口罩选择与使用技术指引的通知》(肺炎机制发〔2020〕20号)(以下简称《通知》),高风险区域工作人员使用医用防护口罩(GB 19083-2010)以及符合N95或KN95及以上标准的颗粒物防护口罩(GB 2626-2006);中等风险暴露人员使用医用外科口罩(YY 0469-2013),较低风险暴露人员使用一次性使用医用口罩(YY 0969-2013)。上述标准中对应防护级别的口罩对颗粒物过滤效率的要求见表1。

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由表1可见,国家标准《儿童口罩技术规范》中,对口罩过滤效率的要求(儿童防护口罩(颗粒物过滤效率≥95%)与《通知》中高风险区域工作人员使用的口罩的过滤效率要求一致;儿童卫生口罩(颗粒物过滤效率≥90%,细菌过滤效率≥95%)高于《通知》中中等和较低风险暴露人员使用的口罩的过滤效率要求,从材料层面保证了口罩防护能力满足相应场所的防护需求。从测试方法看,《儿童口罩技术规范》中对材料的颗粒物过滤效率和细菌过滤效率的评价均基于现行国家标准和行业标准。其中,对颗粒物过滤效率要求使用浓度为不超过30 mg/m3,计数中位径(CMD)为(0.075±0.020)μm,粒度分布的几何标准偏差不大于1.86的NaCl颗粒物作为测试介质,气体流量为(85±4)L/min,且测试前需经过高低温和湿度预处理以考察存储及使用对口罩材料过滤效率的影响。上述测试要求与GB 2626-2006基本一致,较GB 19083-2010增加了高湿处理。对口罩细菌过滤效率的测试与我国现行行业标准YY 0469-2011保持一致。测试方法的一致保证了标准对口罩过滤材料过滤效率测试方法的科学性和与现行强制性国家标准和行业标准体系的一致性,便于口罩生产企业使用,也便于我国市场监管机构和产品检测检验机构执行。

2、防护效果

防护效果。防护效果是评价口罩在佩戴过程中对颗粒物的防护能力的技术指标,以规定条件下口罩阻隔颗粒物的百分数表示。防护效果由推荐性国家标准GB/T 32610-2016《日常防护型口罩技术规范》首次引入,目的在于降低传统口罩密合度(泄漏率)测试过程中出现的由测试人员引入的偏差,并能够通过长时间连续测试(1h)体现较长时间佩戴和较多的颗粒物暴露对口罩防护性能造成的影响。《儿童口罩技术规范》中,继续使用该方法测试防护口罩的实际佩戴过程中的防护能力,并进行了如下改进:

1、修改原标准中的固定式头模为活动式头模,引入了静止—摇头—点头—说话—静止五类动作模拟儿童佩戴口罩时的可能行为,并考察上述动作对口罩防护能力的影响。上述活动与强制性国家标准GB 2626-2006和GB 19083-2010基本一致,保证了考察的全面性。

2、修改呼吸频率为20次/min,对应呼吸流量为20L/min,高于6~9岁儿童短期呼吸量(16.5L/min),略高于中等强度运动条件下9-12岁儿童的短期呼吸量(19.3L/min),保证了模拟头模的呼吸过程能够大致体现口罩使用者的呼吸特征。

3、依据国家标准GB/T 26160-2010《未成年人头面部尺寸》对测试头模进行尺寸规范和分型,保证了测试头模的代表性。上述改进使《儿童口罩技术规范》对儿童防护口罩防护效果的测试更为全面和科学。从指标要求方面,标准规定儿童防护口罩的防护效果应≥90%,与国家标准GB2626-2006中KN95级别口罩的泄漏率要求(≤8%),保证了口罩的有效防护能力。

二、舒适性能要求和测试方法讨论

舒适性要求(呼吸阻力)是考察口罩对使用者呼吸过程阻碍作用的主要指标,测试方法是将口罩佩戴于模拟头模上,测试规定流量条件下口罩引起测试系统的阻力的增加。在《中国人群暴露参数手册》中,给出了不同年龄儿童的短期呼吸量推荐值,该手册中,指出在中等强度运动条件下,6~9岁儿童短期呼吸量为16.5L/min,9-12岁儿童的短期呼吸量为19.3L/min,12~<15岁儿童短期呼吸量为21.9L/min,其余运动强度下(轻度运动,静坐)呼吸流量均远低于该值。国家标准《儿童口罩技术规范》中,规定呼吸阻力测试流量为(45±2)L/min,能够体现儿童的呼吸过程。同时测试使用符合未成年人尺寸的头模进行测试,保证了口罩的实际佩戴效果。同时标准制定过程中,标准编制组采用采用自愿参与的方式,对年龄为8-13岁的12名儿童进行了口罩佩戴和工效测试,根据儿童的实际配戴结果显示,以(45±2)L/min流量进行测试,吸气阻力为70.56Pa的口罩,有儿童表示有明显的憋闷感,其余阻力较低的口罩参与测试的儿童均无明显憋闷。故标准编制组规定儿童口罩阻力,以45L/min测试,吸气阻力不得大于45Pa,保证更低年龄儿童的佩戴安全。

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