口罩設計與呼吸防護的進化分析

◎張琦 張初陽

隨著2020年初新冠肺炎疫情的爆發，給人們的生活以及出行都帶來了極大的困擾，出門佩戴口罩則是典型的改變之一。在這之前，人們戴口罩的主要目的是為了避寒，防塵以及特殊職業的佩戴需要。當時人們針對口罩戴與不戴或者戴哪些類型的口罩都沒有加以重視。而突如其來的疫情，讓人們對口罩的認識又有了新的高度，而市場上的銷售防護口罩種類也是五花八門，因此，口罩再次成為了人們關注的重點。

一、口罩的現狀分析

據歷史記載，面具起源于中國的西周。當時人們并沒有意識到空氣中有各種各樣的病毒和細菌，但他們也知道鼻和嘴中的一些飛沫也會對人們的健康產生巨大的影響。因此，為了避免這種傳播，人們在日常生活中交流和見面時，會稍微遠離對方，以免傳播到對方附近。直到19世紀末，口罩才開始正式運用到醫護領域。當時國外著名的病理學家為減緩醫護人員在手術中呼吸造成病人傷口感染，開始提倡醫護人員在進行手術的過程中佩戴口罩。而該內容主要研究的口罩是空氣過濾口罩，這種類型的口罩在人們日常工作與生活中的使用最為普遍，其中主要分為醫用口罩、非醫用口罩以及最新確立的民用衛生口罩。在新型冠狀病毒感染的肺炎疫情蔓延背景下，對口罩的需求正在迅速增加。除醫療防護外，口罩在阻隔空氣中可吸入顆粒物方面也起著重要作用。通過此次疫情的突襲，我國發現在疫情嚴重的階段醫用外科口罩、N95這幾種口罩是人們的普遍選擇。由于疫情的控制以及日常出行的要求，人們開始使用一次性醫用口罩。而當人們開始普遍使用口罩的同時也出現了一些問題，例如供不應求，口罩價格高，一些黑心商家出售假冒偽劣產品。由于戴口罩進而引起的皮膚病以及口罩的回收無法有效處理等等，給人們的身體健康以及空氣帶來污染。下面，就從口罩的阻塵效率、口罩與面部的密合程度以及口罩的舒適性等方面展開深入的研究分析。

二、口罩的種類

（一）按形狀分類

根據口罩的形狀可以分為三類：平板式、折疊式和杯狀。其中平板式與折疊口罩方便攜帶，然而平板式口罩的密合性較差；杯狀口罩呼吸空間大，然而卻攜帶不便。

（二）按佩戴方式分類

1.頭戴式：適合佩戴時間長的車間工人使用，佩戴麻煩。

2.耳戴式：佩戴方便，適合經常戴脫。

3.頸戴式：用S鉤、一些軟質材料連接件，連接耳帶轉換成頸戴式，適合長時間佩戴，更便于戴安全帽或穿防護服等的車間工人使用。

（三）按使用材料分類

1.紗布口罩：現階段，依然還有一些車間正在使用紗布性質的口罩，然而其遵循的GB1908 4—2003標準很低，不能達到有關標準，只有防護大顆粒粉塵的功效。

2.無紡布口罩：一次性口罩大部分都是無紡布口罩，其主要以物理過濾輔以靜電吸附的過濾方式為主。

3.其他材料的口罩，如生物防護過濾新材料等。

（四）按適用范圍分類

1.醫用口罩：國內分為三類，醫用普通口罩、醫用外科口罩、醫用防護口罩。

2.顆粒物防護口罩：工業用符合G B 2626—2019標準，特種勞動防護用品安全標志認證（LA認證）。民用符合GB/T 32610—2016標準。

3.保暖布口罩：保暖用口罩，適合冬天佩戴，只需要符合織物類的相關標準即可。

4.其他特殊行業：如化工等。

（五）按防護等級

不同國家、不同行業制定了不同的標準，按不同的顆粒過濾效率分為不同的防護等級，將在標準部分詳細介紹。

（六）其他

呼吸防護口罩一般有過濾式以及隔絕式，過濾式又可分為送風過濾式和自吸過濾式；隔絕式可分為供氣式和攜氣式，兩者又分別包括正壓式和負壓式。

三、結語

總而言之，疫情在全球迅速蔓延，感染人數呈幾何爆炸式增長。這對全世界的醫療系統來說都是一個巨大的挑戰。由于科學技術的不斷提高，醫療防護用品口罩的設計也越來越進步。例如，智能藍牙口罩、物聯網傳感器的口罩等。還有對新材料的研究，又如新型納米材料以及生物防護過濾材料，都具有很好的口罩防護性能。就現階段來看，口罩針對孕婦、兒童、心臟或者呼吸系統有困難的人群不適宜使用，同時，當前未見有關兒童或者青少年的口罩國家標準，就這類群體的口罩還有待進一步研發。