不同臉型對普通醫用口罩密閉性影響的測試與分析

陳奕橋 田 宏

（遼東學院，遼寧丹東118000）

1 研究背景

2020年初始，一種新的病毒在全球內肆虐——新型冠狀病毒，該病毒可通過唾液、飛沫等途徑在人群中傳播，擊潰人體的免疫系統，因此，口罩已成為防止新型冠狀病毒快速傳播的有力武器。

目前世界所處的大環境是病毒蔓延，而有效應對這種情況的措施就是佩戴口罩，用口罩將病毒隔離在外。在疫情爆發初期，醫生和護士將口罩緊勒于面部，加大口罩與面部的密閉程度，以防病毒侵入。倘若口罩不能夠與面部完全貼合，則病毒就會從空隙中進入到人體，從而危害人體健康。

2 研究目的

從目前市場上口罩的使用情況來看，人們在佩戴口罩的過程中，由于人們面部形態的不同，使口罩的密閉性能也大有不同，阻隔病毒和粉塵的效果也隨之有較大差異。因此，研究口罩的功能性設計是為了能夠更好地提高口罩的密閉性，為口罩的精細化設計提供參考。張俊梓曾在《醫用防護口罩形狀對其密合性的影響》文章中指出，密閉性反映的是口罩周邊與具體使用者面部的密閉程度。外界空氣可以不通過口罩濾材，直接從密閉不好的周邊進入，所以密閉性的好壞直接影響到使用者的安全。[1]

3 密閉性實驗內容

3.1 實驗原理

在實驗溫度為25℃，濕度為55%的室內環境中，用電風扇營造風力為2 級的偽室外環境，向空氣中勻速揮灑500g 的面粉，讓五個不同臉型的實驗者佩戴平面形醫用外科口罩，在室內任意活動，分別取15min、40min、90min、3h、5h 五個時間段內實驗者的面部圖片，觀察面粉在面部的運動痕跡。

3.2 實驗材料

平面形醫用外科口罩（尺寸：17.3cm×9.7cm、三層防護、細菌過濾效率≥95%、通氣阻力≤49Pa/cm2、彈性耳帶長度為17cm，伸縮率為41%、可塑鼻梁條、材質相同均為固定因素）、面粉、黑色面膜、電風扇、五個臉型不同的實驗者。

在不同的時間段內的實驗結果，詳見表1。以平面形醫用外科口罩為例，探究不同臉型對口罩密閉性的影響，詳見表2。

圖1 臉型分類圖示

4 實驗結果與分析

如表1 可知，在佩戴同一口罩的前提下，不同實驗者由于臉型的差異性，口罩的密閉性也有很大的不同，隨著時間段的增加，面粉滲入量逐漸增多，且在鼻骨處以及臉頰兩側滲入情況較為明顯，密閉性較差。因此，面部形態與口罩的密閉性有重要相關性。

如表2 可知，臉型分為圓形臉、三角形臉、方形臉、長形臉等，圓臉的臉形圓潤飽滿可以與口罩充分貼合，密閉性良好。下頜與臉頰飽滿均可以提高口罩的密閉性。反之，倒三角臉型，由于下頜窄且下巴尖，口罩邊緣難以與面部高度貼合，有較大的空隙，密閉性較差。口罩的密閉性與面部圓潤程度、下頜、鼻骨均有較大相關性。

表1 醫用防護口罩測試結果

表2 不同臉型對醫用外科口罩密閉性的影響

5 結論

通過實驗研究得出，平面形醫用外科口罩的密閉性與人體面部形態特征有密切聯系，且圓形臉等面部圓潤飽滿的臉型更容易與口罩貼合，滿足密閉性的要求。在探究過程中還發現，口罩的掛耳也可調節口罩的密閉性程度，可將掛耳設計成可隨意伸縮的抽繩設計。在關于臉型方面，可以根據臉部尺寸的大小，將口罩設計成大、中、小三個號碼以供人們選擇，并將口罩外輪廓設計成與人臉相符合的形態，在口罩內側邊緣處加上一圈海綿條，減少了空隙，增加了口罩與面部的貼合度。因此建議企業在設計開發階段充分考慮口罩的掛耳設計、材質、與面部服貼程度等因素。