能源有極限 低碳是關(guān)鍵
——公益廣告淺析醫(yī)用口罩氣體交換壓力差檢測儀的應(yīng)用

李娟娟,楊成麗

(1.山東省紡織科學(xué)研究院，山東 青島 266032；2.山東省特種紡織品加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266032)

能源有極限 低碳是關(guān)鍵
——公益廣告淺析醫(yī)用口罩氣體交換壓力差檢測儀的應(yīng)用

李娟娟1,2,楊成麗1,2

(1.山東省紡織科學(xué)研究院，山東 青島 266032；2.山東省特種紡織品加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266032)

醫(yī)療防護(hù)口罩在醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。文章從設(shè)備結(jié)構(gòu)、結(jié)果分析等方面詳細(xì)介紹了醫(yī)用口罩氣體交換壓力差檢測儀在此領(lǐng)域的應(yīng)用。

口罩；氣體交換壓力差；檢測儀；醫(yī)療防護(hù)

1 引言

醫(yī)用防護(hù)口罩主要適用于醫(yī)務(wù)人員對呼吸道傳染病的防護(hù)，在工作環(huán)境中阻止血液和飛濺物傳播。常用于醫(yī)護(hù)人員在實(shí)驗(yàn)室、手術(shù)室、醫(yī)療門診等環(huán)境中佩戴，對于病毒和細(xì)菌的防護(hù)能力較強(qiáng)。醫(yī)用口罩氣體交換壓力差值是判斷口罩是否合格以及防護(hù)等級(jí)的重要指標(biāo)[1]。

我國2009年發(fā)布了2003版《醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求》，標(biāo)準(zhǔn)對保證防護(hù)口罩的防護(hù)能力，保證醫(yī)護(hù)人員的健康起到了重要作用。在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的幾年中，醫(yī)用臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室和體外診斷系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)合對國際標(biāo)準(zhǔn)的跟蹤和分類比較，對國內(nèi)外文獻(xiàn)法規(guī)分析歸納，對2003版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。新標(biāo)準(zhǔn)參照了歐洲和美國等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國產(chǎn)品的技術(shù)水平，對產(chǎn)品整體性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出了較高的技術(shù)要求。經(jīng)過這次全面修訂，使各種指標(biāo)都明晰化，這對企業(yè)的生產(chǎn)有著指導(dǎo)性的意義，也使產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管有了可循的依據(jù)。國家標(biāo)準(zhǔn)指明了醫(yī)用防護(hù)口罩需要檢測的物理指標(biāo)：過濾效率、氣流阻力、合成血液穿透、壓力差、阻燃等。目前國內(nèi)市場上檢測醫(yī)用防護(hù)口罩物理性能的儀器有：過濾效率試驗(yàn)儀、氣流阻力試驗(yàn)儀、合成血液穿透試驗(yàn)儀、阻燃性能試驗(yàn)儀，但沒有壓力差測試儀。

符合國標(biāo)19083-2010《醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求》中第4.5條的“氣流阻力測試儀”與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0469-2011《醫(yī)用外科口罩》中第5.7條的“壓力差測試儀”，其相同點(diǎn)是：測試原理相同，均為測試口罩對氣流的阻尼。不同點(diǎn)是：氣流阻力測試對氣體流量的要求是85 L/min，口罩的吸氣阻力不得超過343.2 Pa；壓力差對氣體流量的要求是8 L/min，測試面積為4.9 cm2，測試口罩兩側(cè)面進(jìn)行氣體交換的壓力差不大于240.1 Pa，即壓力差不大于49 Pa/cm2[2-3]。

醫(yī)用口罩氣體交換壓力差檢測關(guān)鍵技術(shù)研究及儀器的研制，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0469-2011《醫(yī)用外科口罩》。適用于醫(yī)療器械檢驗(yàn)單位、醫(yī)用口罩生產(chǎn)單位以及有關(guān)研究部門。

2 工作原理

醫(yī)用口罩氣體交換壓力差檢測儀的工作原理是當(dāng)恒流量氣體流過一定面積的醫(yī)用口罩時(shí)，測定口罩對氣流的阻尼，即口罩兩側(cè)面氣體交換的壓力差值，它是判斷口罩是否合格以及防護(hù)等級(jí)的重要指標(biāo)[4]。

3 儀器介紹

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

測試儀主要結(jié)構(gòu)由機(jī)身、四連桿自鎖試樣夾緊裝置、控制箱、試樣夾持裝置(見圖1、圖2)組成。該儀器安裝和拆卸方便，使用范圍廣，效率高。

試樣夾持器安裝面設(shè)計(jì)成60°斜面，以方便試樣的裝夾。為了保證樣夾安裝基準(zhǔn)平面的平整度，樣夾安裝板采用厚8mm的鋼板表面，磨平加工處理，使得動(dòng)夾頭座與定夾頭座前后兩部分的安裝基準(zhǔn)統(tǒng)一，滿足樣夾前后兩部分的安裝同軸度要求。儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足了人體工程學(xué)的原理。

圖1 儀器外觀圖

圖2 儀器示意圖

3.2 夾持裝置結(jié)構(gòu)

試樣夾持裝置如圖3所示，動(dòng)夾頭上裝有2個(gè)手柄，靠推動(dòng)手柄使動(dòng)夾頭在動(dòng)夾頭座中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，手柄與動(dòng)夾頭之間螺紋連接，牢固可靠，不易松動(dòng)；定夾頭的底端加工有內(nèi)螺紋，其與真空抽氣系統(tǒng)管路擰緊連接；定夾頭、動(dòng)夾頭側(cè)壁上機(jī)加工有2個(gè)內(nèi)管螺紋孔，與壓差傳感器連接管路上的外管螺紋配合擰緊連接，氣路連接螺紋均為管螺紋，保證了氣路的密封性能；動(dòng)夾頭的底端與夾緊器頂端相接觸，夾緊器推動(dòng)動(dòng)夾頭沿動(dòng)夾頭座向上滑動(dòng)，定夾頭與動(dòng)夾頭內(nèi)部皆為空腔，定夾頭的內(nèi)部空腔與真空抽氣系統(tǒng)連接；動(dòng)夾頭的內(nèi)部空腔與大氣相通。

圖3 試樣夾持裝置結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 控制原理

測試儀主要用于測量口罩兩側(cè)面進(jìn)行氣體交換的壓力差，使用壓差傳感器來檢測壓差值；通過調(diào)節(jié)閥控制流量。醫(yī)用口罩氣體交換壓力差測試儀的測試原理如圖4所示。

煙感探測器用于探測初期明火或一定濃度的煙霧，可助你家更有效預(yù)防火險(xiǎn)。煙感探測器的吸頂應(yīng)安裝在天花板上。

圖4 醫(yī)用口罩氣體交換壓力差測試儀工作原理

自動(dòng)控制系統(tǒng)由面板操控系統(tǒng)、流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓差檢測系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等組成，選用的控件可靠性高，可以降低儀器故障率，提高了試驗(yàn)效率。

通常情況下，試樣的透氣性越好，通過測試儀得到的壓差值越小，相反，試樣的透氣性能較差時(shí)，通過測試儀得到的壓差值就較大。當(dāng)使用醫(yī)用口罩氣體交換壓力差測試儀進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，結(jié)果取平均值M。

按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，測試面積S=4.9 cm2。計(jì)算出單位面積壓差值為：

ΔP=M/4.9

根據(jù)得到的單位面積下的壓力差值與標(biāo)準(zhǔn)要求口罩兩側(cè)面的壓力差ΔP=49進(jìn)行比較，就可以推斷出試樣是否滿足要求。

4 試驗(yàn)結(jié)果

所有測試在恒溫恒濕室進(jìn)行，室內(nèi)環(huán)境條件為21℃±1℃和60% RH±2% RH。選取三種口罩產(chǎn)品，分別為：日用口罩(棉)、非織造布口罩和PM2.5口罩。樣品按照標(biāo)準(zhǔn)要求尺寸裁剪，然后將試樣放在恒溫恒濕室中24 h以上，達(dá)到調(diào)濕平衡后開始測試[5]。

4.2 測試方案與內(nèi)容

測試參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0469-2011《醫(yī)用外科口罩》。口罩氣體交換壓力差性能檢測結(jié)果分析見表1。

表1 口罩氣體交換壓力差性能檢測結(jié)果

通過表1試驗(yàn)結(jié)果對比可得：氣體交換壓力差性能最好的是非織造布口罩，因其經(jīng)過多次親水處理后折疊兩層縫制成；其次為普通針織棉布折疊三層縫制成的普通日用口罩；PM2.5口罩由于是多種織物疊加在一起縫制成的，氣體交換壓力差性能最差。

5 推廣應(yīng)用的條件和前景

隨著我國醫(yī)療產(chǎn)業(yè)改革和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的快速發(fā)展，我國醫(yī)用口罩行業(yè)也具有良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2011年我國口罩的需求量達(dá)到10億只，未來幾年隨著我國經(jīng)濟(jì)繼續(xù)增長，居民生活水平的提高，消費(fèi)者對口罩的需求量還將保持快速增長的態(tài)勢，預(yù)計(jì)到2016年我國口罩消費(fèi)量將達(dá)到35億只[6]。因此，檢驗(yàn)口罩產(chǎn)品質(zhì)量的專業(yè)儀器也將具有廣闊的市場前景，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

[1] 紀(jì)晉文，張震.醫(yī)用防護(hù)口罩的定性適合性檢驗(yàn)效果比較[J].中華醫(yī)院感染性雜志，2012，22(24)：5469-5471.

[2] 陳士新.醫(yī)用口罩的特點(diǎn)與應(yīng)用[J].護(hù)理實(shí)踐與研究，2010，7(19)：63-64.

[3] 全瓊瑛，應(yīng)偉偉，祝成炎.熔噴非織造過濾材料直徑對醫(yī)用口罩過濾性能的影響[J].上海紡織科技，2015，(11)：16-18.

[4] 吳湘濟(jì).醫(yī)用紗布及口罩新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，19(1)：86-88.

[5] 王力紅，趙霞，張京利，等.醫(yī)用口罩的正確選擇與使用[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2011，(18)：3908-3909.

[6] 郎濤.醫(yī)用口罩防護(hù)效能研究及使用現(xiàn)狀分析[J].中國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)管理，2015，(3)：263-264.

Abstract: Medical protective mask is used very widely in health industry. Application of medical protective mask air-exchange pressure difference tester was introduced from aspects of structure and result analysis.

Key words: mask; air-exchange pressure difference; tester; medical care

Analysis on Application of Medical Mask Air-exchange Pressure Difference Tester

LiJuanjuan1,2,YangChengli1,2

(1.Shandong Textile Science& Research Institute, Qingdao 266032, China; 2.Shandong Province Key Laboratory of Special Textile Process Technology, Qingdao 266032, China)

2017-01-06

中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目(2014027)

李娟娟(1963—)，女，工程師，山東青島人。

TS941.79

B

1009-3028(2017)02-0020-03