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专家解读:口罩、防护服的特性

2020/2/11 19:59:00 来源: 评论(0)0

口罩防护服

  口罩告急、防护服告急……因新型冠状病毒感染的疫情存在人传人现象,口罩防护服需求因此大增。口罩、防护服无疑是这段时间人们谈论程度最高的医用防护用品。药店和商店,甚至淘宝店铺等电商上的口罩等大多渠道出现缺货。在病情蔓延之时,无论是在疫情前线的医务工作者,还是大众对它的需求达到了空前的高度。

  为了保持口罩和防护服的供应,产业用纺织品企业在国家的号召下克服种种困难提前开工,加班加点不间断生产。

  当然,只有合格的防护口罩、防护服才能起到有效的保护作用,不合格的防护用品只会适得其反,将一个个生命裸露于极其危险的空气环境中。     

  本文力图让大家了解一下口罩、防护服的技术原理、标准以及它们的技术特点。

  口罩:滤材是核心材料 

  口罩大多采用内外两层无纺布,中间一层过滤布(专业叫熔喷法非织造布)构造而成。过滤原理是:过滤微尘主要靠中间的过滤布,熔喷无纺布主要材质是聚丙烯,是一种超细静电纤维布,可以捕捉细小颗粒。含有肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后,会被静电吸附在无纺布表面,无法透过。这就是这种材料隔绝病菌的原理。由于微尘吸附在过滤布上,而过滤布带静电不能水洗,所以口罩均是一次性的。

  目前,我国关于口罩的主要标准有:

  ——GB 2626-2006《呼吸防护用品 自吸过滤式防颗粒物呼吸器》,全文强制性国家标准;

  ——GB 19083-2010《医用防护口罩技术要求》,该标准的4.10为推荐性,其余条款为强制性;

  ——GB/T 32610-2016《日常防护型口罩技术规范》,推荐性国家标准;

  ——YY 0469-2011《医用外科口罩技术要求》,强制性行业标准;

  ——YY/T 0969-2013《一次性使用医用口罩》,推荐性行业标准;

  专家解读

  1、医用防护口罩符合中国GB19083-2010 强制性标准,具有良好面部密合性,不设呼气阀,过滤效率≥95%(使用非油性颗粒物测试),要求通过合成血液穿透测试(防止体液喷溅),并对微生物指标提出要求。

  N95口罩之所以叫做“N95”,是因为它是美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH)认证的9种防颗粒物口罩中的一种,名字代表了它的过滤等级:“N”指的口罩中间的滤网材质,N系列滤网可防护非油性悬浮颗粒,累计使用8小时以上应予以更换。而“95”代表的是最低过滤效率为95%。经美国NIOSH认证,非油性颗粒物过滤效率≥95%。

  KN95口罩符合中国GB 2626 强制性标准,非油性颗粒物过滤效率≥95%。

  以上级别口罩的过滤效率的测试方法、过滤效率级别基本一致,但N系列和KN系列防护口罩不具备医用防护口罩中防护体液或血液喷溅的功能,因此在医疗环境中,应谨慎使用N95或KN95口罩。

  2、对于追求防护等级又怕呼吸不畅的人群日常防护可以选择配有呼气阀的N系或KN系口罩,有助于减少热量积聚保持轻松呼吸,但病毒携带者不宜佩戴带有呼吸阀的口罩,防止病毒通过呼吸阀排出。

  3、口罩的过滤效率越高,通常呼吸气流的阻力也越大,容易产生不适感,影响保持佩戴的时间长短,所以在确保基本防护功能要求后,应尽量选择呼吸阻力较低的、整体舒适感较强的口罩,才能保持长时间佩戴,有效防护空气污染。如果仅是防护空气中存在的流感病毒、传染性飞沫或其他有害颗粒物的人群,一般使用普通N90或KN90口罩就够了。

  4、目前,市场上有部分口罩执行的是GB/T32610标准,这是国家首个民用防护口罩的国家标准,适用于过滤进入口鼻的空气,以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具。主要分为棉布口罩、无纺布口罩、高分子材料口罩、活性炭粉滤芯口罩、活性炭纤维毡垫口罩,虽有一定的防护作用,但不能用于阻止呼吸道病原体,不属于医用范畴。其他普通口罩的材质可能为棉布、纱布、海绵、帆布及绒等,只能隔离空气中部分粉尘,基本不具备防护作用。

  5、GB19083-2010《医用防护口罩技术要求》才是医疗行业防护口罩技术标准的真正来源,通读整个国标原文,它和GB2626有很多类似的技术参数,比如,它也分了3个过滤效率等级,也检测非油性颗粒物过滤性(对比KN型口罩),但它直接舍弃了油性颗粒物的参数要求(即和KP型口罩完全不同),而1级为≥95%,最高级3级为≥99.97%,相当于直接对标KN95和KN100,没有KN90这个较低的级别。

  也就是说,符合GB 19083过滤性能的最低标准,就相当于GB2626的KN95标准。但请注意,我国GB19083里没有“N95”的说法,而是采用“1级”“2级”和“3级”的说法来表示过滤效率等级,一般1级就可以达到“N95/KN95”的要求。也就是说,只要符合GB 19083标准的任何“医用防护口罩”,就绝对已经达到了N95级和KN95级的过滤效率了。

  6、从设计和性能要求上,如果按照对佩戴者的防护能力优先级排名的话(从高到低):

  医用防护口罩>N95/KN95口罩>医用外科口罩>一次性医用口罩>普通棉口罩。

  从分析看出,口罩过滤材料对于防病毒效果至关重要,属于口罩核心材料中的核心,是最重要的部分。

  天津泰达股份有限公司旗下的全资子公司泰达洁净,是国内知名的口罩滤材生产企业,同时也是《日常防护型口罩技术规范》GB/T32610 标准的主要编制单位。据统计,国内的口罩产能大概是每天2000万只,作为泰达洁净的主要产品之一,按照每天7吨滤材产能估算,可制作的口罩数量在700万只左右,占有率三成多。

  在滤材质量方面,其口罩过滤材料为熔喷超细纤维,纤径可细至1微米,其采用的静电驻极技术使得空气中大颗粒物被拦截的同时,极微小的细菌及颗粒物也被有效吸附。泰达洁净生产的防护口罩滤材达到美国NIOSH42CFR-84标准中N95、N99等级要求,欧盟EN149标准FFP2、FFP3等级要求,以及国标GB2626-2006标准KN、KP系列要求,这些都是N95及以上的标准。

  作为国有企业,泰达洁净已开通所有4条口罩滤材生产线,不惜成本,尽一切人力、财力、物力保证高品质口罩滤材的产品供应。

  另据了解,东华能源股份有限公司占据国内聚丙烯纤维市场的20%左右,公司计划未来五年成为全球最大的聚丙烯生产企业。针对此次疫情,公司已向美润股份、广东必德福等医疗卫材生产企业供应了10000余吨医用无纺布专用料Y381H。

  防护服:防细菌穿透是关键 

  相比口罩,医用防护服从材料到生产技术显然更高。目前常用的医用防护服有三种材料,一是涂层材料,国内多数企业采用湿法或干法聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯对织物进行涂层整理,然后将此面料用于制作防护服。二是PU、TPU膜复合材料,这种复合材料在透湿性与舒适性上与涂层材料相比有一定的改善。三是PTFE微孔膜复合材料。国内军队在特殊军种的军服装备上有小批量的应用,在医用防护服装上的应用还处于研究试用阶段。聚四氟乙烯微孔薄膜可以有效解决涂层材料、PU、TPU膜复合材料持久性不佳,透湿性不太理想这两个缺点。PTFE的缺点是成本偏高。

  2003年非典爆发以前,我国并没有专门用于规范医用防护手术服的国家标准,2003年4月29日颁布实施了GB19082-2003《医用一次性防护服技术要求》适用于一次性防护服。目前国内采用的强制性国家标准GB19082-2009《医用一次性防护服技术要求》替代。据专家介绍,防止细菌穿透防护服的能力是医用防护服性能优劣的关键,在实验中以拒水性来间接表示其屏蔽性能。此外,还要符合具有良好的血液阻隔性能,不渗漏,同时有良好的生物性能,对皮肤无过敏、致敏。舒适性则指穿着者的舒适程度,用柔软度和宽松防水吸潮来表示。

  目前,我国医用防护服水平相比国外还有较大差距。为缓解目前医用防护服生产供应严重不足问题,国家印发《关于疫情期间防护服生产使用有关问题的通知》,要求我国进行海外标准衔接,加大分级分类供给。其中,增加符合欧盟标准的紧急医用物资防护服供给,并对其实行定点生产、标识标记管理,用于隔离留观病区(房)、隔离病区(房)等。

  工信部有关负责人介绍,紧急医用物资防护服应符合欧盟医用防护服EN14126标准(其中液体阻隔等级在2级以上)并取得欧盟CE认证,或液体致密型防护服(type3,符合EN14605标准)、喷雾致密型防护服(type4,符合EN14605标准)、防固态颗粒物防护服(type5,符合ISO13982-1&2标准)。

  紧急医用物资防护服实行定点生产,标识标记管理。即只能由定点生产企业生产,定点生产企业应保证产品质量与执行标准相一致。产品外包装正面应醒目标注产品、产品名称、产品使用范围、产品号型规格、产品依据标准编号、定点生产企业名称等信息。紧急医用物资防护服仅用于隔离留观病区(房)、隔离病区(房),不能用于隔离重症监护病区(房)等有严格微生物指标控制的场所。

  实际上,我国在医用防护服领域也在不断进步。早在2003年全国防治非典的严峻时刻,由中国纺织科学研究院控股的中纺新材料科技有限公司在先期与美国公司合作开发医用卫生材料的基础上,研制开发了医用防护服复合面料。位于天津武清高新技术园区的中纺新材料科技有限公司是纤维基复合材料国家工程研究中心的生产基地,主要从事涂层面料和高性能纺织材料的研究开发和生产加工。公司生产的无纺布加功能复合膜材料可起到阻隔、透湿、防水的功效。其中阻隔功能可以有效抵御病毒、细菌。中纺新材料,在2003年抗击非典时研发生产医用一次性防护服面料受到表彰。此次获悉疫情后,中纺院在除夕火速成立医用防护材料及制品应急工作组,进入“战斗状态”。中纺新材料开始24小时不间断生产,每天可生产2万米一次性医用防护服面料,相当于近万套防护服的用量;100万米医用防护服面料生产计划已完成部署,可复用新型医用防护专用面料研发攻关正在加快推进。

  据了解,中纺院还研发了针对此次疫情的全隔断防护服面料、多次使用的手术服和抗病毒防护服面料,并加快着手在天津进行临床试验。

  农历大年初二,工信部、中纺联等曾赴企业现场调研医用物资生产,工业和信息化部原材料司司长王伟在调研过程中表示,医用口罩、防护服的生产关系着一线医护人员的切身生命安全,要求地方政府督促当地相关企业尽快复产,就企业生产过程中存在的员工返厂、资金垫付等问题予以必要的支持,同时加强与相关省份工信部门的衔接,做好产业链物料物资的调配和运输工作。

  中国纺织工业联合会副会长李陵申也在调研中指出,针对企业提出的原辅料物资短缺等问题,协会已启动相关防疫产品全产业链重点企业的跟踪对接工作,建议生产企业将详细需求信息梳理清楚,以便协会及时有效地通过整个产业层面予以支持和协调解决。

责任编辑:第一时间
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