能源有極限 低碳是關鍵
——公益廣告淺析醫用口罩氣體交換壓力差檢測儀的應用

李娟娟,楊成麗

(1.山東省紡織科學研究院，山東 青島 266032；2.山東省特種紡織品加工技術重點實驗室， 山東 青島 266032)

能源有極限 低碳是關鍵
——公益廣告淺析醫用口罩氣體交換壓力差檢測儀的應用

李娟娟1,2,楊成麗1,2

(1.山東省紡織科學研究院，山東 青島 266032；2.山東省特種紡織品加工技術重點實驗室， 山東 青島 266032)

醫療防護口罩在醫藥衛生行業應用非常廣泛。文章從設備結構、結果分析等方面詳細介紹了醫用口罩氣體交換壓力差檢測儀在此領域的應用。

口罩；氣體交換壓力差；檢測儀；醫療防護

1 引言

醫用防護口罩主要適用于醫務人員對呼吸道傳染病的防護，在工作環境中阻止血液和飛濺物傳播。常用于醫護人員在實驗室、手術室、醫療門診等環境中佩戴，對于病毒和細菌的防護能力較強。醫用口罩氣體交換壓力差值是判斷口罩是否合格以及防護等級的重要指標[1]。

我國2009年發布了2003版《醫用防護口罩技術要求》，標準對保證防護口罩的防護能力，保證醫護人員的健康起到了重要作用。在標準應用的幾年中，醫用臨床檢驗實驗室和體外診斷系統技術委員會進行了大量的試驗驗證，結合對國際標準的跟蹤和分類比較，對國內外文獻法規分析歸納，對2003版標準進行了修訂。新標準參照了歐洲和美國等相關標準，結合我國產品的技術水平，對產品整體性能進行評價，提出了較高的技術要求。經過這次全面修訂，使各種指標都明晰化，這對企業的生產有著指導性的意義，也使產品質量的監管有了可循的依據。國家標準指明了醫用防護口罩需要檢測的物理指標：過濾效率、氣流阻力、合成血液穿透、壓力差、阻燃等。目前國內市場上檢測醫用防護口罩物理性能的儀器有：過濾效率試驗儀、氣流阻力試驗儀、合成血液穿透試驗儀、阻燃性能試驗儀，但沒有壓力差測試儀。

符合國標19083-2010《醫用防護口罩技術要求》中第4.5條的“氣流阻力測試儀”與行業標準YY 0469-2011《醫用外科口罩》中第5.7條的“壓力差測試儀”，其相同點是：測試原理相同，均為測試口罩對氣流的阻尼。不同點是：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，測試口罩兩側面進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]。

醫用口罩氣體交換壓力差檢測關鍵技術研究及儀器的研制，符合行業標準YY 0469-2011《醫用外科口罩》。適用于醫療器械檢驗單位、醫用口罩生產單位以及有關研究部門。

2 工作原理

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

3 儀器介紹

3.1 結構設計

測試儀主要結構由機身、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計成60°斜面，以方便試樣的裝夾。為了保證樣夾安裝基準平面的平整度，樣夾安裝板采用厚8mm的鋼板表面，磨平加工處理，使得動夾頭座與定夾頭座前后兩部分的安裝基準統一，滿足樣夾前后兩部分的安裝同軸度要求。儀器的結構設計，滿足了人體工程學的原理。

圖1 儀器外觀圖

圖2 儀器示意圖

3.2 夾持裝置結構

試樣夾持裝置如圖3所示，動夾頭上裝有2個手柄，靠推動手柄使動夾頭在動夾頭座中往復運動，手柄與動夾頭之間螺紋連接，牢固可靠，不易松動；定夾頭的底端加工有內螺紋，其與真空抽氣系統管路擰緊連接；定夾頭、動夾頭側壁上機加工有2個內管螺紋孔，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；動夾頭的底端與夾緊器頂端相接觸，夾緊器推動動夾頭沿動夾頭座向上滑動，定夾頭與動夾頭內部皆為空腔，定夾頭的內部空腔與真空抽氣系統連接；動夾頭的內部空腔與大氣相通。

圖3 試樣夾持裝置結構示意圖

3.3 控制原理

測試儀主要用于測量口罩兩側面進行氣體交換的壓力差，使用壓差傳感器來檢測壓差值；通過調節閥控制流量。醫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，可助你家更有效預防火險。煙感探測器的吸頂應安裝在天花板上。

圖4 醫用口罩氣體交換壓力差測試儀工作原理

自動控制系統由面板操控系統、流量調節系統、壓差檢測系統、報警系統等組成，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，通過測試儀得到的壓差值就較大。當使用醫用口罩氣體交換壓力差測試儀進行試驗時，對試驗數據進行實時記錄，結果取平均值M。

按照標準的要求，測試面積S=4.9 cm2。計算出單位面積壓差值為：

ΔP=M/4.9

根據得到的單位面積下的壓力差值與標準要求口罩兩側面的壓力差ΔP=49進行比較，就可以推斷出試樣是否滿足要求。

4 試驗結果

所有測試在恒溫恒濕室進行，室內環境條件為21℃±1℃和60% RH±2% RH。選取三種口罩產品，分別為：日用口罩(棉)、非織造布口罩和PM2.5口罩。樣品按照標準要求尺寸裁剪，然后將試樣放在恒溫恒濕室中24 h以上，達到調濕平衡后開始測試[5]。

4.2 測試方案與內容

測試參照行業標準YY 0469-2011《醫用外科口罩》。口罩氣體交換壓力差性能檢測結果分析見表1。

表1 口罩氣體交換壓力差性能檢測結果

通過表1試驗結果對比可得：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 推廣應用的條件和前景

隨著我國醫療產業改革和醫療衛生事業的快速發展，我國醫用口罩行業也具有良好的發展機會。據統計數據顯示，2011年我國口罩的需求量達到10億只，未來幾年隨著我國經濟繼續增長，居民生活水平的提高，消費者對口罩的需求量還將保持快速增長的態勢，預計到2016年我國口罩消費量將達到35億只[6]。因此，檢驗口罩產品質量的專業儀器也將具有廣闊的市場前景，發展潛力巨大。

[1] 紀晉文，張震.醫用防護口罩的定性適合性檢驗效果比較[J].中華醫院感染性雜志，2012，22(24)：5469-5471.

[2] 陳士新.醫用口罩的特點與應用[J].護理實踐與研究，2010，7(19)：63-64.

[3] 全瓊瑛，應偉偉，祝成炎.熔噴非織造過濾材料直徑對醫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.醫用紗布及口罩新產品的開發與應用[J].上海工程技術大學學報，2005，19(1)：86-88.

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

[6] 郎濤.醫用口罩防護效能研究及使用現狀分析[J].中國衛生標準管理，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

中國紡織工業聯合會科技指導性項目(2014027)

李娟娟(1963—)，女，工程師，山東青島人。

TS941.79

B

1009-3028(2017)02-0020-03