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新型口罩过滤性能的测试分析
来源:未知     发布时间:2020-04-09 11:22    次浏览    大小:  16px  14px  12px
随着人类工业的不断发展,我们的经济在增长过程中同样也带来了较为严重的环境问题,在自然环境中出现了许多可以入颗粒物,这种颗粒物能够在空气中进行长时间的悬浮,而人类在和这种颗粒物进行接触的过程中就会增加呼吸道疾病的患病几率,从而影响身体健康,颗
随着人类工业的不断发展,我们的经济在增长过程中同样也带来了较为严重的环境问题,在自然环境中出现了许多可以入颗粒物,这种颗粒物能够在空气中进行长时间的悬浮,而人类在和这种颗粒物进行接触的过程中就会增加呼吸道疾病的患病几率,从而影响身体健康,颗粒物越小,就会对人体造成越大的伤害,为此应该采取有效措施减少颗粒物对人体的影响,本文就此分析了口罩的过滤性能。
 
一、测试装置及方法
(一)测试装置
测试装置问题可以参考下图,在环境空气流入到溶胶管道后,在经过相应的过滤设施,最后被吸气泵抽取出来,
(二)测试仪器
108环境精细颗粒监测仪,其中一共有十六个频道分布,颗粒粒径主要在0.24-20um,从本次的实验特点出发,只对过滤前后达到0.24-10um范围内的颗粒进行测量,而数字式的微压计在结束口罩过滤材料的测量前后要进行降压处理。在测试流量的控制方面,也就是对过滤面风速的控制工作可以通过浮子流量计来进行控制。
 
(三)测试方法
对口罩的过滤性能具有影响的因素就是气体的流量,也是评判一个口罩过滤质量好坏的重要参数。正常情况下,口罩的过滤能力会随着风速的提高而降低,同时阻力也会相继增长。人们的呼吸量在低于中等体力劳动的情况下,一般会保持在30L/min左后,但并不是以匀速的状态进行呼吸的,而是呈现出一种正弦曲线型的呼吸状态,而呼吸速度的最高情况下,会是平均呼吸速度的三倍左右,也就是94L/min,这也是欧共体规定的口罩过滤效率的标准流量,能够在最差的条件下,评价呼吸阻力与过滤能力,在美国则使用的检测流量则是85L/min。对于口罩过滤性能的测试方法主要是用试样夹夹住面积为长和宽都是150毫米左后的口罩,随后在利用提前设置好的气流流量、颗粒的浓度质量以及颗粒的类型来测试样品的过滤性能。遵循人体呼吸的基本规律,同时根据TSI8130的测试方法,本文主要是在过滤风速达到9.4与8.4、3.0时,对口罩中过滤材料的阻力性能参数和过滤效率进行详细的测试。
 
二、选择测试样品
根据市场中比较流行的口罩、广大人民群众使用的口罩以及医疗机构中的口罩进行了简单的测试分析工作。测试的样品主要有通过HV熔喷所支撑的非织造布,在独特静电作用下的静电纤维的非织造布,最后DEFG则是在特殊加工处理后所产生的核电熔喷非织造布。[1]特殊静电的纤维非织造布,对于空气中细小颗粒物具有较高的过滤效果,但是会遇到较大的阻力,在舒适性方面有所欠缺,这也是防护用品在国内外主要的发展趋势,当人们在进行重体力劳动活动的过程中不适合佩戴此类产品。
 
三、测试结果分析
在口罩滤面所经受的风速保持不同的状态下,口罩中过滤材料的阻力以及过滤效率也会出现相应的变化。[2]把空气环境中范围在0.24-10um内的颗粒物分别划分成13个阶段,同时测量口罩中过滤材料在粒径范围不同的情况下的阻力和过滤能力,从而更加科学合理地评价口罩的过滤能力。随着风力的逐渐提高,各种类型的口罩过滤阻力会相继提高,同时过滤效率也能得到一定的改善,因此在检测口罩的过滤能力使,应该结合人体在基础重体力劳动环境下的呼吸规律进行检测。而HV熔喷非织造布在直径大于20um的颗粒物会具有较强的过滤效用,但是在细小颗粒物的过滤中,就存在较大不足,并遇到较大的阻力。
 
四、结论
在利用环境精细颗粒监测仪来分段检测自然环境中的颗粒物后,可以对口罩的过滤能力进行更加准确客观的评价分析。而将环境气溶胶作为主要的检测对象,是最接近口罩在现实生活当中的使用情况的。不同类型的口罩之间,具有较大的差异性。在评价口口罩中过滤材料的使用性能时,最重要的评价指标就是材料的阻力和过滤效率,两者之间任何一种都无法确实,而很明显的研发低阻高校的口罩材料是未来主要的发展目标。
 
综上所述,目前控制空气中颗粒物的主力就是工业治理,但是在部分工业场所中,由于管理的问题和技术的缺陷,导致环境中的颗粒物含量没有得到有效减少,从而使环境问题更加严重,同时还会使雾霾问题恶化,城市中的空气质量堪忧,人们的生活问题也受到较大的影响,为此人们需要在出行时佩戴相应的防护口罩,防止颗粒物的进入。我国也应该加强新型口罩的研制工作,从而提高口罩的防护性能。