專家解讀：在專業檢測機構，口罩這樣檢測！

如果說疫情剛剛開始的時候，口罩是“有即王道”，那么隨著抗疫形勢的逐步好轉和我國產能的恢復，能不能阻隔飛沫，防護病毒逐漸成為決定消費者首先考慮的“硬核”因素。在專業的檢測機構，這一指標被稱為過濾效率。在專業的檢測機構，過濾效率是怎樣測試的？合格的口罩有哪些關鍵項目？隨著口罩越來越多，很多消費者采用自制方法來檢測口罩效果，這些結果是否有參考價值呢？本期記者采訪了浙江省輕工業品質量檢驗研究院的檢測專家葉翔宇博士。

1 隨著疫情在我國逐步得到控制和口罩產能的恢復，現在消費者更加關心口罩的過濾質量，即是否能阻隔病毒。請您介紹下，能阻隔病毒的口罩有哪些特點？

大家比較熟悉的口罩中，按照阻隔病毒的效果，從高到低的排序大致為：醫用防護口罩1級＞FFP2＞KF94＞A級＞KN95口罩＞KN90/B級/C級/D級口罩＞醫用外科口罩＞一次性使用醫用口罩。具有防護病毒效果的口罩的關鍵部分在于過濾材料。過濾材料對顆粒物的過濾主要有重力沉降、攔截、慣性碰撞、擴散、靜電吸附等作用，在多種過濾機理的共同作用下，對空氣動力學粒徑在0.3 μm左右的顆粒物存在一過濾效率最低值，也就是俗稱的最易穿透粒徑（MPPS）。口罩顆粒物過濾效率檢測項目所使用的氯化鈉顆粒物，其計數中位徑為（0.075±0.020）μm，粒度分布的幾何標準偏差不大于1.86，換算過來的空氣動力學質量中位徑在（0.249～0.430）μm；油性顆粒物粒徑分布也接近；顆粒物過濾效率測試前，口罩樣品需要進行恒溫恒濕預處理，確保在佩戴過程中人體呼出的暖濕氣流不會導致口罩過濾效率降低至標準要求以下。新型冠狀病毒的尺寸在120nm左右，屬于最難過濾的顆粒物種類；細菌的尺寸在3 μm左右，相對而言容易過濾。病毒阻隔基本就等同于顆粒物過濾效率。

我們使用的口罩一般為3層及以上。內外層材料，多為聚丙烯紡粘無紡布材料，紡粘無紡布的顆粒物過濾效率很有限，主要起機械支撐作用；中間層起到顆粒物過濾作用的為駐極聚丙烯熔噴無紡布材料，該材料可以利用靜電作用吸附顆粒物，從而大大提高過濾效率。另外我們也推薦了聚四氟乙烯覆膜過濾材料作為熔噴無紡布的替代材料，該材料過濾機理是機械孔徑篩分過濾，利用薄膜表面的微孔結構過濾顆粒物，過濾效率和壓差與駐極聚丙烯熔噴無紡布材料相當。

2 市場上諸如“一次性口罩”“防護口罩”等名稱的口罩可以買嗎？口罩有沒有過期一說？

不管什么名稱的口罩，可以從以下幾點來判斷是否符合自己使用。

第一看材料。口罩阻隔病毒效果的高低，核心在于過濾材料。目前用得最多的就是駐極聚丙烯熔噴無紡布。消費者可以剪開自己購買過的口罩，看看內層是否有一層蓬松、摸起來手感軟軟的白色無紡布，如果只有疏松的針刺棉或者棉布，則過濾效率肯定不會符合國家標準要求。

第二真人試戴，感受戴上口罩后鼻夾處、耳朵是否舒適，有沒有明顯的皮膚接觸不適感；仔細觀察鼻子處、下巴處是否存在空隙，也可以佩戴好口罩后用手捂住口罩，快速呼吸，看是否口罩有泄漏。

第三看包裝。口罩分為醫用、工業用和民用三類。醫用口罩是作為醫療器械管理的口罩，產品類別包括GB 19083—2009醫用防護口罩、YY/T0969—2013一次性使用醫用口罩、YY0469—2011醫用外科口罩等三種。醫用口罩，要看包裝上是否有醫療器械生產許可證等信息。工業用口罩，也稱勞保口罩，主要執行中國標準GB 2626—2006（如KN90，KN95等），美國標準NIOSH（如N95，N99等）和歐洲標準EN 149—2001（如FFP1、FFP2等）。民用口罩，主要執行中國標準GB/T 32610—2016（防護效果C級、D級等）。另外，浙江省應急生產的防護口罩和執行T/ZFB 004—2020《兒童口罩》標準的口罩也有較好的防護效果。市場上“一次性口罩”“一次性防護口罩”等名稱的口罩，要看具體執行標準是什么；如果是企業標準，看是否明示了過濾效率。

關于有效期問題也要引起注意。隨著時間的延長，過濾材料上的靜電會慢慢減弱甚至消失，比如原來顆粒物過濾效率有 95%，靜電消失后過濾效率會下降到不到50%。質量好的駐極聚丙烯熔噴無紡布，在陰涼干燥處儲存，靜電可維持 2 年甚至 5 年，質量不好的無紡布靜電可能只能保留一個月甚至更短。

3 網絡上有很多消費者采用自制方法測評口罩，比如倒水看過濾效率、火燒熔噴布等，還有人認為更厚和呼吸阻力大的是比較好的。請問這些方法能檢測口罩的質量嗎？基于我國目前的產品標準，合格的口罩需要滿足哪些指標？

倒水、火燒之類的土辦法都是無效的，檢測口罩核心指標，如過濾效率、防護效果、泄漏率、呼吸阻力/通氣阻力等一定要用專業的檢測儀器。有視頻說，口罩用酒精消毒后水可以透過了，說明沒有過濾效率了，這是完全錯誤的。酒精浸泡是膜過濾中的親水處理現象，和氣溶膠顆粒物是否能過濾完全無關。

過濾效率越高的口罩，其呼吸阻力往往也越高，不建議過度防護。

這里面有個誤區，有人認為過濾材料越厚，過濾效率越高。聚丙烯熔噴無紡布過濾效率的高低，很大程度上是由靜電駐極處理的效果決定的。駐極效果好的熔噴無紡布，克重25即可達到過濾效率90%要求，而未經駐極處理的熔噴無紡布，克重60過濾效率也達不到70%。

一個合格的口罩，最關鍵的是防護優良。選用的材料必須具有良好的顆粒物過濾性能，做成的口罩樣式佩戴過程中能和人臉緊密貼合，不發生明顯泄漏現象。其次是佩戴舒適，有較低的呼吸阻力，市面上有部分廠家，為了片面地提高口罩過濾效率，使用了多層過濾材料或者不透氣的材料，使得口罩呼吸阻力大大增加。最后是安全可靠。原材料要無毒無害，不能有致病菌，口罩在正常使用壽命中不應出現破損或變形，在佩戴過程中無明顯的壓迫感或壓痛現象等。

4 對于口罩的關鍵項目過濾效率，我國采用什么方法來檢測口罩過濾效率？原理是什么？不同類型的口罩（防護類/醫用類）都有過濾效率的要求，他們的測試過程有什么區別嗎？

我國采用氯化鈉鹽類顆粒物和鄰苯二甲酸二辛酯或性質相當的油類顆粒物（如石蠟油）進行顆粒物過濾效率檢測，其中鹽類顆粒物主要反映對微生物、煤塵、水泥塵、酸霧等顆粒物的過濾效果，油類顆粒物主要反映對油煙、油霧、瀝青煙、焦爐煙等顆粒物的過濾效果。醫用平面口罩，主要考核金黃色葡萄球菌的細菌過濾效率，細菌過濾效率要求95%以上。細菌過濾比較容易，依據YY0469標準，基本上顆粒物過濾效率在80%以上，細菌過濾即可滿足；顆粒物過濾效率90%以上時，細菌過濾效率可超過99%。過濾項目僅考核口罩主體過濾材料的性能。目前大家常說的過濾效率，多指顆粒物過濾效率。

顆粒物過濾效率檢測測試原理很簡單，顆粒物發生器發生不同性質和濃度的氣溶膠，來模擬污染空氣，然后分別采集口罩過濾前后的顆粒物質量濃度，得到顆粒物穿透率數值，顆粒物過濾效率=100%-顆粒物穿透率。根據不同標準的要求，進行負載測試。口罩佩戴要求一定的防護時間，氯化鈉顆粒物的沉積會有靜電屏蔽作用，油性顆粒物的沉積會有靜電衰減作用，因此考察口罩在使用過程中過濾效率的變化，即負載過濾效率測試（見圖1）。

醫用防護口罩、勞保口罩和民用口罩過濾效率測試參數基本相同，均測試整個口罩，測試流量都是85L/min，技術要求則稍有不同。醫用防護口罩僅考核鹽性顆粒物的初始過濾效率；勞保口罩分別考核，要求顆粒物負載量200mg；民用口罩同時考核，要求顆粒物負載量為30mg。醫用平面口罩過濾效率測試面積為100cm2，測試流量為30L/min。

5 影響口罩質量的其他關鍵項目還有什么？

圖1 過濾效率測試儀器

另一個口罩檢測關鍵項目是泄漏率、防護效果或密合性。該項目是指人體佩戴口罩過程中所起到的“真實”顆粒物過濾效果。口罩過濾效率由口罩所選用的過濾材料性能決定，而防護效果除了口罩本身的過濾效率，口罩樣式設計也是關鍵影響因素。一旦口罩與佩戴者臉部出現較大空隙，顆粒物就會從空隙處泄漏進來，造成防護失效，很有可能就會出現過濾效率合格而防護效果不合格的情況。該項目測試過程中，主要采集口罩內外的顆粒物濃度，進行計算（見圖2）。

醫用防護口罩的密合性和勞保口罩的泄漏率，需要真人在試驗艙進行測試，不同的是醫用防護口罩測試環境相對清潔，采用粒子計數器測試顆粒物數量濃度；而勞保口罩測試環境模擬嚴重污染環境，采用光度計測試顆粒物質量濃度，分別考核鹽性和油性顆粒物。民用口罩的防護效果，測試參數和顆粒物檢測方式和勞保口罩一致，但采用了頭模代替真人測試，通過呼吸模擬器來模擬呼吸過程，同時考核鹽性和油性顆粒物。醫用平面口罩沒有口罩密合性相關項目的考核要求。

圖2 防護效果測試儀器

6 在口罩產能緊張的時候，出現了給口罩添加熔噴布墊片以增加使用時間和頻率的產品，請問這類產品是否有效？

我們目前所使用的口罩，基本上都是隨棄式口罩，除非是應急情況，不然不推薦清洗或消毒后重復使用。

濾片插入式口罩樣式設計，雖然號稱可水洗并多次重復使用，只需每次更換濾片即可，實際上也屬于隨棄式口罩類別。如果口罩本體結構沒有使用駐極聚丙烯熔噴無紡布，只是靠濾片來起過濾作用，這種口罩因無法保證濾片（即便濾片的過濾效率能滿足標準要求）與口罩主體緊密貼合，過濾效率測試很容易不達標，不建議企業使用該種設計。我有一句話，叫作這種口罩“有比沒有好，但就是過不了“。

注意有些過濾效率達標口罩也會送墊片，但多為商業營銷行為。顆粒物攔截是層層攔截的，口罩本身已經過濾效率合格了，真正被濾片攔截的又會有多少呢？

我個人建議，如果要用墊片設計，墊片就應該使用輕薄的親水無紡布，不起過濾作用，主要起吸附口水作用；通過更換墊片的形式，讓口罩內層干爽無味，減少口罩更換頻率。

7 由于防護用品的檢測需要，現在很多實驗室都在擴項，基于您的經驗，請您談談檢測口罩類產品，對實驗室、檢測儀器和測試人員有哪些要求？

口罩一直以來是一個小眾但被多頭行政管理的行業，技術要求側重點各有不同，口罩檢測更是小眾，具有檢測能力建設投入大但是檢測需求不大的特點。大部分檢測儀器、呼吸模擬器、頭模、夾具和配件等都是專門開發的裝置而不是通用的檢測儀器設備，裝置自動化程度不足、缺儀器計量校準規范、缺標準濾紙、缺顆粒物狀態的期間核查能力、關鍵設備需突破國外技術壟斷地位等，存在很多的短板和不足。

實驗室在擴項前，一定要認真研讀口罩標準，梳理羅列好每個檢測項目所需要的儀器設備配置和技術參數要求。我認為口罩檢測能力，只要愿意投入，擴項不難，操作也不難，難的是儀器使用過程中的后期維護和狀態核查，難的是對顆粒物氣溶膠相關基礎知識的掌握，難的是既要懂標準又要懂原理更得懂材料。