防護口罩中甲醛及微生物檢測方法的探討

蔡綺

摘要：分析防護口罩測試標準中甲醛和微生物測試過程中可能存在的問題，結合現有技術和口罩實際使用過程，提出口罩測試標準中甲醛和微生物測試過程需要完善的地方，為更為正確地描述防護口罩的安全性和實用性提供數據支撐，為更好地保護消費者身體健康提供標準保障。

關鍵詞：防護口罩;重點關注項目;甲醛;微生物

引言

近期，隨著新型冠狀病毒感染的肺炎疫情的進一步蔓延，全國多地先后啟動重大突發公共衛生事件一級響應。新冠肺炎疫情防控，除了醫療保障措施，有效的個人和集體防護措施成為此次疫情防控的關鍵。佩戴口罩是參與防控的具體行動，是個人防護中非常重要的一環，對于預防、遏制新冠病毒有著極其重要的作用。

1概況

口罩對進入肺部的空氣有一定的過濾作用，在呼吸道傳染病流行時，在粉塵等污染的環境中作業時，戴口罩具有非常好的防護作用。按口罩工作原理可分為自吸過濾式和送風式;按口罩罩面樣式可分為半面罩和全面罩。其中，半面罩式又可分為隨棄式和可更換式。在隨棄式半面罩口罩中，罩體材料有無紡布、棉布和紗布等。按使用場所，口罩可分為工業用防護口罩、醫用防護口罩和日常生活用防護口罩。傳統的紗布口罩，其阻塵原理是機械式過濾，即粉塵沖撞到紗布時，經過一層一層的阻隔，將一些大顆粒物粉塵阻隔在紗布中，但是對一些細粉塵，類似于PM2.5的細顆粒物，就會從紗布的網眼中穿過，進入人的呼吸系統。現在國內外多數防塵口罩中使用了無紡布濾料，其濾料由永久靜電的纖維組成，當細顆粒物粉塵穿過濾料的過程中，被靜電吸引而吸附在濾料上，起到防細顆粒物的作用。目前，口罩的現行國家標準有GB2626-2006《呼吸防護用品自吸過濾式防顆粒物呼吸器》和GB19083-2010《醫用防護口罩技術要求》;行業標準有YY0469-2011《醫用外科口罩》;地方標準有上海市DB31/292-2003《防護用紗布口罩》、山西省DB14/T730-2013《普通口罩》等地方標準。在歐洲、美國和澳洲也有類似呼吸保護裝置的標準，如EN149：2001+A1：2009、NIOSH42CFR84、AS/NZS1716：2003等。

2防護口罩中甲醛及微生物檢測方法的探討

2.1甲醛危害及防護用品中甲醛檢測依據

20世紀20年代以來，紡織用甲醛樹脂開始在面料整理中使用，在紡織印染行業助劑中添加甲醛，可以達到防縮水、抗皺、防水、防褪色、阻燃等功能。此外，在助劑中添加甲醛還能夠滿足保持印花、染色的耐久性和改善手感等需求。甲醛是一類致癌和致畸性物質，會對人體健康造成危害。因此，國家對紡織品中的甲醛含量進行了嚴格規定，分別針對兒童、成人非直接接觸衣物和成人直接接觸衣物等進行了限值規定。近年來，口罩中采用棉紗布或無紡布制造口罩時，也同樣面臨著甲醛超標問題。因此，在這兩年新出臺的口罩標準TAJ1001—2015和GB/T32610—2016中均對口罩中甲醛的含量進行了限定。這兩份標準中規定甲醛的測試采用GB/T2912.1—2009《紡織品甲醛的測定第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》標準執行，甲醛含量的測定采用乙酰丙酮比色法。但是，盡管該方法具有很強的實用性，但在實際測定過程中，仍然存在著一些問題，會影響到樣品中甲醛含量的測定結果。主要問題為：一是分光光度計的吸光度范圍問題，分光光度法中吸光度在0.2～0.8之間時數據采信度較高，被測試試樣的吸光度太大或太小，都可能會產生比爾定律偏離。因此在吸光度測定時，還需考慮到吸光度問題，濃度過高時需進行溶液稀釋;而濃度過低時，則需要加大取樣量，以獲得滿意的精度。無疑，這會增加測試過程的工作量以及實驗室成本。二是雙甲酮的確認問題，在標準中規定，如果懷疑吸收不是來自于甲醛而是受其他因素影響，則需用雙甲酮進行確認試驗。因此，對于樣品中出現的甲醛是否需要進行確認試驗，則是由檢測人員自行決定。同樣地，對于實驗室之間數據的一致性和人力物力的成本都會帶來一定的麻煩。三是萃取過程中樣品的褪色問題，如果在萃取過程中產品出現褪色現象，會污染到萃取液并干擾到檢測結果，使得測試結果發生偏離。四是干擾物質存在問題，在萃取過程中，比色法會受到一些化學物質如酚、SO2、胺等物質的干擾，進而影響到測試結果的準確性。五是乙醛等物質存在的問題。通常來說，在產品處理過程中加入甲醛進行整理時，會引入到乙醛等物質，而乙醛同樣會對人體產生危害，低濃度的甲醛同樣會引起眼、鼻及上呼吸道刺激癥狀及支氣管炎。高濃度吸入則會有一定的麻醉作用，對皮膚也存在有致敏性。采用比色法無法對乙醛等其他有害物質的存在進行檢測。基于此，本文采取了高效液相色譜法檢測口罩中甲醛的含量，以有效地排除在比色法萃取及測量過程中產生的各種干擾，以更快更準確地測試出口罩中所含有甲醛的真實含量。

2.2口罩的防護機理

口罩的大致防護機理為過濾吸入空氣以及阻擋外界有害氣體、飛沫等接觸佩戴者口鼻黏膜。氣體、飛沫、微粒等在口罩濾材中的過濾機理非常復雜，根據其截留途徑及相互作用方式，過濾機理（見圖3）可分為以下幾種：1）擴散作用：極其微小的顆粒在布朗運動作用下位移到濾材表面，由于分子引力的作用，接觸到濾料的粒子因吸附而被過濾掉。2）沉降截留作用：較大的顆粒物質隨氣流運動時因重力作用沉降在濾材上，由于粒子直徑大于濾料纖維間隙而被濾材的機械篩濾過濾。3）慣性撞擊截留作用：當氣流中的顆粒通過濾材的網狀通道時，質量較大的顆粒由于慣性作用，會偏離氣流方向，撞擊濾材并被截留。粒子大、密度高、氣流速度快時過濾效果最好。4）靜電作用：較小的顆粒（尤其是粒徑<2.5μm的粉塵）在靠近有靜電的濾材時，由于靜電作用被吸附在濾材表面從而被過濾掉。靜電作用可在不增加氣流阻力的情況下提高過濾效率。

2.3非織造織物口罩

非織造織物是將高聚物切片、短纖維或長絲通過各種纖網成形方法和固結技術制成的柔軟透氣的呈平面結構的新型纖維制品，具有工藝流程短、生產效率高、成本低、品種變化快、原料來源廣等特點。可按不同用途進行設計與制造，廣泛用于服裝、皮革、家居、醫療衛生、工業過濾、汽車、包裝、農業園藝、軍事國防等諸多領域，使用效果優異。目前，根據生產工藝的不同，非織造織物可分為水刺非織造織物、熱合非織造織物、漿粕氣流成網非織造織物、濕法非織造織物、紡黏非織造織物、熔噴非織造織物、針刺非織造織物、縫編非織造織物等。近40年來我國非織造織物產業發展迅速，也推進了口罩產業的更新換代。熔噴非織造織物和紡黏非織造織物具有復雜的纖維多層次堆積結構，且纖維呈三維隨機分布，呈現出豐富的微小孔隙，可極大地降低氣流濾過阻力，成為口罩濾材的核心材料。

結語

（1）在測試口罩中甲醛的含量時，采用比色法會對最終結果帶來一定的干擾，而選擇采用高效液相色譜法時，則會彌補比色法的諸多缺陷，能夠更為準確地給出口罩中甲醛的真實含量;因此，本文建議在口罩中甲醛的測試方法標準應修訂為液相色譜法，以避免假陽性樣品的檢出。（2）即使新購買的防護口罩在測試時微生物指標是合格的，但是由于空氣中存在著微生物，在使用者佩戴口罩的微環境中，仍可以檢測到微生物的增殖，從而為消費者帶來二次污染。因此，建議防護口罩能夠采用抗菌性技術，并且在防護口罩的測試標準中增加抗菌性能測試，以更為有效地保護公眾健康。

參考文獻

[1]謝思瑤.消除紡織品甲醛檢測中褪色干擾的研究[J].山西大同大學學報：自然科學版，2016，32（1）：45-47.

[2]GB18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規范》[S].