《PM2.5防護口罩》團體標準(T/CTCA 1-2015)於2016年1月18日在北京正式發布,2016年3月1日起施行。該標準由中國紡織品商業協會提出,由我國安全防護用品行業專家、防護口罩生產企業及相關科研部門組成的起草委員會歷時近兩年時間制定完成,並在國家標準化管理委員會備案。這是我國第一次針對PM2.5防護口罩發布團體標準,是貫徹落實國務院《深化標準化工作改革方案》(國發〔2015〕13號)的具體行動,將為明確我國防護空氣細顆粒物(PM2.5)吸入口罩的檢測標準,規範相關產品質量,維護正常市場秩序起到重要作用。
該標準依據相關法律法規,參考現有國家標準《呼吸防護用品自吸過濾式防顆粒物呼吸器》(GB2626-2006),並結合《環境空氣品質標準》(GB3095-2012)等相關標準進行編寫。
基本介紹
- 中文名:《PM2.5防護口罩》團體標準(T/CTCA 1-2015)
- 實施時間:2016年3月1日
背景意義,起草過程,指標說明,相關問答,
背景意義
近幾年來,我國環境空氣污染嚴重,國家相繼出台了《環境空氣品質標準》(GB3095-2012)、《環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續自動監測系統技術要求及檢測方法》(HJ653-2013)與《環境空氣品質指數(AQI)技術規定(試行)》(HJ633-2012)標準,並加強了媒體的宣傳,引起了廣大民眾的關注。我國大氣污染重要污染物是PM2.5。PM2.5可吸入肺,能進入到肺泡組織,並進入到血液循環中去。2014年11月初,世界衛生組織將霧霾天和PM2.5列為一類致癌物質。為了自身健康的保護,人們紛紛尋求PM2.5防護口罩。但由於尚無PM2.5防護口罩的國家標準或行業標準,鑑別其質量好壞沒有統一的“尺寸”,這就造成了市場混亂,民眾的健康得不到確實有效的保障。
目前,我國PM2.5防護口罩市場存在諸多問題:一方面,“山寨”口罩充斥市場;另一方面,工業口罩被大量誤用,存在巨大的健康隱患。市面上的口罩大多執行的是以N95等開頭的美國標準,或是FFP開頭的歐洲標準,但執行這些標準的口罩有著嚴格的佩戴條件限定。不少消費者購買N95等工業防塵口罩,其實是不適合普通民眾使用,使用時間超過4小時後容易造成頭暈等身體不適狀況。因此,需要確立相關標準,促進PM2.5防護口罩行業朝規範化的方向良性發展。
我國於2006年實施的《呼吸防護用品自吸過濾式防顆粒物呼吸器》國家標準(GB2626-2006),主要針對的也是職業工作場所用防塵口罩,而且該標準制定時,PM2.5的相關空氣品質標準尚未出台。雖然,PM2.5防護口罩與職業工作場所用防塵口罩的主要功能都是防顆粒物與細顆粒物的吸入,但是二者還是存在明顯的區別。其中主要的區別有三:
第一,佩戴或使用群體有差別,身體狀況差異較大。職業工作場所防塵口罩的主要使用群體是青壯年勞動者;而PM2.5防護口罩的使用者是自然人群,從兒童到年長者,範圍更廣泛、年齡跨度更大。因而,PM2.5防護口罩除了注重防護效果外(高的攔截過濾效率),也需要更良好的舒適性(低的呼、吸氣阻力)。GB2626-2006中規定的最大允許總吸氣阻力為350 Pa,最大允許呼氣阻力不大於250 Pa,該標準所允許的最大呼、吸氣阻力明顯太高,即使口罩符合該標準,但使用時明顯達不到舒適性的要求。
第二,使用場所不一樣,職業防塵口罩通常是在粉塵濃度較高的工作場所使用,因此工業防塵口罩需要具備較高的容塵量,才能確保較長的使用時間;而PM2.5防護口罩,主要是在灰霾等空氣污染的天氣發生在戶外活動時佩戴;與工業勞動場所比較,室外空氣中的顆粒物和細顆粒物含量相對較低;即使細顆粒物(PM2.5)空氣品質分指數(IAQI)為300時(空氣品質指數類別為嚴重污染),空氣中的PM2.5含量也僅為250μg/m3,因而PM2.5防護口罩的容塵量要求相對較低。
第三,GB2626-2006中部分測試技術參數仍需要最佳化。如GB2626-2006標準中“6.3.2.1 NaCl顆粒物過濾效率檢測系統”部分的主要技術參數規定:“a) NaCl顆粒物的濃度不超過200 mg/m3…”。該技術參數存在缺陷。因為現有用來檢測口罩或口罩濾材的過濾效率普遍是採用美國TSI公司生產的8130型自動濾料過濾效率測試儀,該設備所能提供的無機顆粒氣溶膠(NaCl顆粒物)的濃度範圍是0-30 mg/m3,遠遠達不到200 mg/m3;另外,即便有200 mg/m3高濃度顆粒物的過濾效率測試儀,測試濃度跨度大,測試的數據相差甚大也難以作為評判的依據。因為在不同濃度氣溶膠範圍下,測試得到的過濾效率結果差別較大;再則即使空氣嚴重污染時,空氣中的粒子濃度一般也小於1mg/m3,用如此高的顆粒濃度進行測試毫無意義。
第四,口罩與人口鼻密切接觸,但GB2626-2006標準沒有微生物指標。因此,中測試所規定的參數明顯地不能滿足PM2.5防護口罩的測試需求。等等。
為了民生的需要,安全健康防護用品委員會組織起草PM2.5防護口罩行業聯盟標準確是十分必要的,是利國利民的一件好事。該標準的制定,一是能夠防止設計和生產口罩發生的混亂;二是防止口罩管理時濫發濫用。對於促進口罩行業的發展,保障民眾健康具有重要意義。
起草過程
本標準由中國紡織品商業協會提出,起草單位包括中國科學院城市環境研究所、中科貝思達(廈門)環保科技股份有限公司、建德市朝美日化有限公司、浙江國檢檢測技術江蘇有限公司、上海港凱淨化製品有限公司、廣州市保為康勞保用品有限公司、荊州思創科技開發有限公司、廣州市冠樺勞保用品有限公司、廈門高科防靜電裝備有限公司、湖北萬里防護用品有限公司。
1)2014年2月,成立標準起草小組,議定工作安排與分工,查閱分析國內外相關口罩的標準和試驗方法,起草標準(草案)。
目前,國內現行的口罩標準有三個:《呼吸防護用品—自吸過濾式防顆粒物呼吸器》(GB2626-2006)、《醫用防護口罩技術要求》(GB19083-2010)和《醫用外科口罩》(YY0469-2011)。
按照標準分類,GB2626屬於勞動防護類產品標準,GB19083和YY0469屬於醫用防護產品標準。標準主要規定了過濾效率、泄漏率(適合因數)、呼吸氣阻力等技術指標。在測試方法上,各標準之間有所區別。由於使用環境、防護對象不同,其中任何一個標準,都不能完全適用於普通民眾使用的PM2.5防護口罩。目前因為沒有標準規範,企業和檢測機構對於PM2.5防護口罩的檢測大多自行選 擇標準,導致市場上同類產品往往出現不同檢測結果的混亂局面。
國內外對於口罩的防護標準主要集中用於勞動防護用品,沒有專門的PM2.5防護口罩標準。口罩生產企業大多按照各自內部的標準進行生產。
2)2014年3月,召開行業聯盟標準第一次起草小組成員擴大會議,討論標準(草案),形成徵求意見稿。
3)2014年5月,召開行業聯盟標準第二次起草小組成員擴大會議,對徵集意見進行梳理,進一步完善意見稿。
4)2014年7月,召開勞保行業專家委員會年會及行業聯盟標準第三次起草小組成員擴大會議,審議意見稿。
5)2015年8月,召開中國紡織品商業協會安全健康防護用品委員會專家委員會年會,與勞保行業專家委員、口罩生產與過濾材料生產企業就標準中的指標項的設定、指標值的確定、測試方法及測試參數的設定等進行深入交流與討論,最終完善標準,進一步修改形成備案稿。
指標說明
3.1標準名稱
本標準主要是用於人們日常生活中為防禦空氣污染對人體健康的不良影響而佩戴的口罩,標準名稱的確定主要基於以下理由:
1、根據中國環保局官方網站公布的數據,數字冰雹公司抽取中國160個城市2014年365天的空氣品質數據,並運用數據統計分析系統盤點了2014年中國的空氣品質狀況。從污染物分析,得出的結論是:各種污染物(包括CO、NO2、PM10、PM2.5、SO2、臭氧八小時)對空氣品質級別的影響中,PM2.5影響的城市數量和造成的污染最嚴重;PM10對空氣品質的影響主要集中在良,臭氧八小時對空氣品質的影響大多為良和輕度污染,造成污染的時間集中在4-10月;PM10、PM2.5和臭氧8小時對各城市影響較大;PM10主要影響西北地區,臭氧八小時主要影響沿海一帶城市,其他區域均受到PM2.5影響較大。另外,國家環境保護部發布的《2014年上半年全國環境質量狀況》公告也稱,我國大氣污染物主要以顆粒物為主,首要污染物均為細顆粒物(PM2.5)。
2、目前我國已有工業作業場所用的防護面罩、醫用防護口罩、外科口罩等專業防護口罩,但還沒有日常生活中防禦大氣污染的PM2.5防護口罩。而當前和今後較長的一段時間,我國都將持續面對嚴重的大氣污染環境,PM2.5成為中國民眾科普熱詞,PM2.5的防護成為社會熱點話題,所有我們在標準名稱上明確本標準是日常生活中使用的PM2.5防護口罩。
3、根據GB3095-2012《環境空氣品質標準》中對細顆粒物的定義:指環境空氣中空氣動力學當量直徑小於等於2.5μm的顆粒物,也稱細顆粒物。同時細菌顆粒物粒徑為0.5~5μm、噴嚏、咳嗽等飛沫粒徑 90%為2.5~28μm、花粉粒徑為4~8μm。而本標準中使用的測試介質相當於空氣動力學當量直徑0.02~2μm,所以本標準可同時用於對普通飛沫、花粉的防護。
綜上所述,根據本標準產品的防護功能及使用環境,標準名稱確定為: PM2.5防護口罩。
3.2主要技術指標及檢測方法
本標準規定的產品技術要求有13項。因為PM2.5防護口罩不用於職業工作場所,適用條件和佩戴時間與職業防塵口罩的情況不同,不需要過於嚴格的要求,但其他技術項目(如舒適性)是必須的要求。而有些項目的規定又區別於GB2626-2006預防塵肺病的口罩和GB19083-2003醫用防護口罩,例如過濾效率測定的顆粒濃度要求,本標準要求檢測設備發生的NaCl顆粒物氣溶膠濃度為低於30 mg/m3,而GB2626和GB19083要求用的NaCl顆粒物氣溶膠濃度不高於200 mg/m3;呼吸氣阻力,GB2626規定(85±1) L/min氣體流量下的最大吸氣阻力為≤350 Pa,最大呼氣阻力≤250 Pa,而本標準規定的呼吸阻力在(85±2) L/min氣流下,不同級別的防護口罩有不同的呼、吸氣阻力限值,F90的吸氣阻力為≤120 Pa,呼氣阻力≤100 Pa,F95的吸氣阻力為≤150 Pa,呼氣阻力≤120 Pa;又如本標準規定了GB2626中未規定的所用材料的pH、甲醛和微生物等指標,但考慮本標準的使用環境,所用本標準沒有規定口罩的可燃性。
1、甲醛
甲醛是揮發性物質,對人體具有嚴重的危害性。其指標值參照GB 18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規範》中A類產品的指標值設定,甲醛含量≤20 mg/kg。嬰幼兒紡織產品的規定就是要符合A類要求。甲醛測試按GB/T 2912.1規定執行。
2、pH值
口罩在佩戴時是與人的面部直接接觸,所以需考慮pH值。根據GB 18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規範》標準要求,直接接觸皮膚的產品至少應符合B類要求,其pH值指標為4.0~8.5,測試按GB/T 7573規定執行。
3、可分解致癌芳香氨染料
口罩產品中設計不同顏色及圖案,可滿足人們對口罩美觀的需求,為避免染料對佩戴者健康產生不利影響,本標準將可分解致癌芳香氨染料納入考核指標,指標值需滿足GB18401要求,測試按GB/T 17592和GB/T 23344規定執行。
4、微生物
口罩作為與口鼻直接接觸的產品,生產企業、經銷商需要保證出廠及運輸過程中口罩必須滿足必要的衛生要求。按照GB 15979《一次性使用衛生用品衛生標準》的規定,設定了四項微生物的考核,測試按GB 15979規定執行。
5、過濾效率與呼吸氣阻力
過濾效率是口罩防護性能重要指標,過濾效率達到一定程度才能保證民眾在大氣環境受到污染時佩戴口罩得到有效防護。本標準規定的過濾效率分為兩個級別,分別是過濾效率≥95%的F95級和過濾效率≥90%的F90級,這裡未遵循GB2626標準的分級方式是考慮即使空氣嚴重污染時,空氣中的粒子濃度一般也小於1 mg/m3,F95級的口罩已能滿足防護要求。
呼吸阻力是在佩戴口罩時人體舒適性的重要指標。人們在佩戴口罩呼吸時,口罩對空氣流動具有一定的阻力作用,當吸氣阻力過大時,人會感到頭暈、胸悶等身體不適狀況。為使民眾佩戴口罩防護污染的同時享有相對的舒適性,呼吸阻力作為考核指標項是非常必要的。
在測試防塵口罩呼吸阻力時,國際上許多國家以通氣速度30 L/min為標準,它是模擬人在日常工作時中等勞動強度時的肺通氣量。根據實驗結果,當口罩吸氣阻力在50Pa以上時,人們在進行中等勞動強度時會感覺呼吸困難,吸氣阻力低於40 Pa以下時,中等勞動強度持續2小時,呼吸不困難;同時對比吸氣與呼氣所產生的阻力,以呼氣阻力意義大,因為感覺憋不憋氣主要決定於呼氣阻力,這是由於在呼吸時,吸氣是主動的,呼氣是被動的,所以防護口罩的呼氣阻力應對比吸氣阻力小。考慮人在快步行走時吸氣量的最大值,同時參考現行的標準,標準規定測試氣流量為85 L/min,根據流量與測試阻力幾乎成線性關係,所以本標準規定,PM2.5防護口罩的吸氣阻力不超過150 Pa,呼氣阻力不超過120 Pa;考慮級別較低的F90口罩的舒適性,規定F90的吸氣阻力為≤120 Pa,呼氣阻力≤100 Pa;同時規定載入吸氣阻力位≤230 Pa;載入呼氣阻力位≤200 Pa。
為了考察現有市場上PM2.5防護口罩的性能,起草小組收集了市場上標稱可防PM2.5的口罩樣品進行驗證和分析。
首先,通過測試收集的161個口罩樣品,分析其過濾效率達到90%和95%以上的吸氣阻力分布(吸氣阻力採用將口罩樣本直接通過夾具固定在TSI8130上測試)情況。根據表1匯總的161個口罩樣品中,過濾效率達95%及以上的口罩占總樣本的14.3%,這些口罩的吸氣阻力全部在150 Pa以下,其中吸氣阻力小於100 Pa的樣本占本檔樣本的43.5%,吸氣阻力100~120 Pa的樣本占本檔樣本的13%;過濾效率達90%及以上的口罩占總樣本的20.5%,這些口罩中有97%的口罩吸氣阻力在150 Pa以下,其中吸氣阻力小於100 Pa的樣本占本檔樣本的30.3%,吸氣阻力100~120 Pa的樣本占本檔樣本的30.3%。
表1口罩樣品吸氣阻力測試結果
總樣本數 | 161 | 測試介質 | NaCl | 氣流量:85 L/min | |||||
過濾效率(%) | 樣本數 | 占本檔樣本量百分比 | 項目 | 吸氣阻力(Pa) | |||||
<100 | 100~120 | 120~150 | 150~175 | 175~200 | |||||
≥95 | 23 | 14.3 | 樣本數 | 10 | 3 | 10 | 0 | 0 | |
占本檔樣本百分比 | 43.5 | 13.0 | 43.5 | 0.0 | 0.0 | ||||
≥90 | 33 | 20.5 | 樣本數 | 10 | 10 | 12 | 1 | 0 | |
占本檔樣本百分比 | 30.3 | 30.3 | 36.4 | 3.0 | 0.0 | ||||
註:樣品生產企業以醫用及民用口罩生產企業為主。樣品均為標註防PM2.5口罩。泄漏率在5%~85%,適合因數在2~9之間。 | |||||||||
其次,我們抽取了市場上過濾效率達到95%以上的口罩樣品,再進行過濾效率、呼吸阻力、載入呼吸阻力、泄露率及口罩帶強力等的測試,其中過濾效率和呼吸阻力分別採用將口罩樣本直接通過夾具固定在TSI8130上測試和使用頭模進行測試,泄露率的測試遵循GB2626-2006中以人的總體泄漏率為測試標準,通過10個受試者進行測試。起草小組對測試結果數據進行了匯總分析。
根據表2匯總的樣本測試數值,採用將口罩樣本直接通過夾具固定在TSI8130上測試:在18個過濾效率≥95%的樣本中,吸氣阻力≤100 Pa 的樣本有9個,吸氣阻力為100-120 Pa 的樣本有3個,吸氣阻力為120-150 Pa 的樣本5個;吸氣阻力>150 Pa 的樣本有1個,吸氣阻力≤150 Pa的樣本占總樣本的比率為94%。
但是當使用頭模進行呼吸阻力等的測試,結果如表3可知:過濾效率≥95%的樣本數14箇中,吸氣阻力≤100 Pa 2個,100-120 Pa 1個,120-150 Pa 2個,>150 Pa 9個;呼氣阻力≤100 Pa 10個,100-120 Pa 2個,>120 Pa 2個;載入吸氣阻力≤230 Pa 7個;載入呼氣阻力≤200 Pa 10個。吸氣阻力≤150 Pa的樣本占總樣本的比率為36%;呼氣阻力≤120 Pa的樣本占總樣本的比率為86%;載入吸氣阻力≤230 Pa的樣本占總樣本的比率為50%;載入呼氣阻力≤200 Pa的樣本占總樣本的比率為71%。
載入呼吸氣阻力測試是在氣體流量為(85±2)L/min條件下做載入試驗,直到口罩的表面顆粒物堆積到30 mg。這個載入量的規定是基於如下考慮:當PM2.5空氣品質分指數IAQI為300(IAQI超過300時,空氣品質指數類別為嚴重污染)時,空氣中的PM2.5濃度是250 μg/m3 = 0.25 mg/m3;根據生理學,成人平靜狀態下的呼吸量為6-8 L/min,平均7 L/min,行走時(相當輕勞動)呼吸量為10-20 L/min,平均為15 L/min;若按人體2倍正常平均呼吸量(30 L/min,等於1.8 m3/h)計算,假設一天在戶外活動4 h,人體吸入的空氣量為7.2 m3,所攝入的PM2.5為1.8 mg;因而,容塵量為30 mg的PM2.5防護口罩,可使用16天。所有這個載入量已完全足夠用於日常生活的PM2.5的防護。
表2 過濾效率和吸氣阻力測試結果表
測試氣流量: | 85 L/min | 測試時間: 2015.01-2015.03 | |
樣品編號 | 過濾效率(%) | 吸氣阻力(mmH2O) | 吸氣阻力(Pa) |
口罩樣1 | 99.26 | 8.1 | 79 |
口罩樣2 | 99.07 | 16.9 | 166 |
口罩樣3 | 98.60 | 7.3 | 72 |
口罩樣4 | 99.06 | 11.8 | 116 |
口罩樣5 | 97.92 | 6.4 | 63 |
口罩樣6 | 97.68 | 6.7 | 66 |
口罩樣7 | 97.70 | 6.5 | 64 |
口罩樣8 | 97.58 | 6.8 | 67 |
口罩樣9 | 99.75 | 15.3 | 150 |
口罩樣10 | 99.44 | 10.4 | 102 |
口罩樣11 | 98.74 | 8.2 | 81 |
口罩樣12 | 98.82 | 8.7 | 85 |
口罩樣13 | 98.83 | 13.1 | 128 |
口罩樣14 | 99.38 | 14.9 | 146 |
口罩樣15 | 98.69 | 12.9 | 126 |
口罩樣16 | 97.71 | 14.0 | 137 |
口罩樣17 | 98.36 | 12.1 | 119 |
口罩樣18 | 99.17 | 6.4 | 63 |
結論 | 過濾效率≥95%的樣本數18個 | 吸氣阻力: ≤100 Pa 9個;100-120 Pa 3個; 120-150 Pa 5個;>150 Pa 1個; | |
註:*過濾效率和吸氣阻力測試時,使用夾具將口罩樣本直接固定在TSI8130進行測試,而非使用頭模或人體進行測試。 |
從以上分析可知,不同的測試方式,過濾效率和呼吸阻力的測試結果相差較大,尤其對呼吸阻力影響顯著,這主要是因為用頭模的測試方式在85 L/min的大流量測試下,大多數口罩會發生塌陷,使口罩表面緊貼頭模上,從而減少了測試口罩的有效過濾面積,導致測試得到的呼吸阻力變大。但是採用頭模測試口罩的過濾效率和呼吸阻力更貼近實際使用的情況,所以過濾效率和呼吸阻力的檢測按照GB2626-2006規定執行。起草小組建議口罩生產企業要改變現有的口罩結構以使口罩滿足性能要求。
表3 口罩樣品綜合性能測試結果表
測試設備:TSI8130 測試氣流量:85 L/min 測試時間: 2015.06-2015.07 | 測試時間: 2015.01-2015.03 | ||||||||||
試樣名稱 | 泄漏率(%) | 過濾效率(%) | 吸氣阻力(Pa) | 呼氣阻力(Pa) | 口罩帶強力(N) | ||||||
初始 | 載入 | 初始 | 載入 | 初始 | 載入 | ||||||
口罩樣1 | 1.03% | 96.8 | 95.7 | 75.5 | 105.3 | 43.6 | 96.9 | 6.2 | |||
口罩樣2 | 54.47% | 99.0 | 99.7 | 134.5 | 475.9 | 97.5 | 279.7 | 33.4 | |||
口罩樣3 | 20.07% | 99.3 | 99.9 | 114.7 | 161.0 | 71.9 | 159.0 | 7.4 | |||
口罩樣4 | 58.67% | 98.2 | 99.8 | 196.8 | 455.4 | 100.1 | 361.3 | 11.9 | |||
口罩樣5 | 74.71% | 98.1 | 99.5 | 315.1 | 378.8 | 141.6 | 318.0 | 113.4 | |||
口罩樣6 | 75.37% | 99.2 | 99.9 | 266.9 | 793.4 | 146.1 | 433.9 | 17.0 | |||
口罩樣7 | 68.05% | 96.7 | 97.7 | 131.3 | 211.3 | 89.3 | 173.2 | 26.6 | |||
口罩樣8 | 64.39% | 99.0 | 99.9 | 173.6 | 265.0 | 99.9 | 140.7 | 20.7 | |||
口罩樣9 | 19.45% | 97 | 99.15 | 77.95 | 110.85 | 64.45 | 102.95 | 39.55 | |||
口罩樣10 | 70.39% | 97.3 | 99.6 | 150.3 | 285.2 | 65.8 | 129.1 | 11.1 | |||
口罩樣11 | 3.78% | 98.9 | 99.7 | 212.9 | 194.6 | 99.7 | 169.8 | 14.4 | |||
口罩樣12 | 4.93% | 94.9 | 99.6 | 178.4 | 210.9 | 105.7 | 174.9 | 14.7 | |||
口罩樣13 | 5.27% | 99.0 | 99.8 | 233.1 | 228.3 | 45.5 | 177.5 | 12.4 | |||
口罩樣14 | 5.82% | 98.6 | 99.6 | 191.9 | 248.3 | 61.6 | 76.7 | 18.0 | |||
結論:過濾效率≥95%的樣本數14箇中,吸氣阻力≤100 Pa 2個,100-120 Pa 1個,120-150 Pa 2個,>150 Pa 9個;呼氣阻力≤100 Pa 10個,100-120 Pa 2個,>120 Pa 2個;載入吸氣阻力≤230 Pa 7個;載入呼氣阻力≤200 Pa 10個; | |||||||||||
註:泄漏率採用10名受試者測試,取其平均值;過濾效率和呼吸阻力採用頭模測試,測試2組取平均值。 |
6、總泄漏率
口罩總泄漏率包括口罩濾料泄漏率及口罩周邊、呼吸閥和各部件連線處泄露率。口罩佩戴過程中,只有過濾效率高以及口罩結構設計與人體面部結合的密合性好,才能充分起到防護作用。總泄漏率的大小決定了口罩的實際防護性能。
在GB 2626-2006等專業口罩標準中也對泄漏率做出了詳細的規定。本標準對泄漏率的規定沿用GB2626-2006標準,規定1級F95的總泄漏率指標為<8%,2級F90的總泄漏率指標為<10%,10個受試者中至少有8個人的總泄漏率符合規定才能達到標準。本標準此規定相當於日本、英國等國當前的要求水平。但是,根據表4匯總的14個口罩樣品的泄漏率數值,其中泄漏率小於10%的口罩只占總樣本的35.7%, 所以起草小組建議口罩生產企業需要通過改變口罩結構等技術來降低口罩的泄漏率,使口罩滿足性能要求。
表4 口罩樣品泄漏率測試結果表
樣品編號 | 泄漏率(%) | |||||||||
1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 9# | 10# | |
口罩樣1 | 0.64% | 0.79% | 0.49% | 2.58% | 0.94% | 0.72% | 0.68% | 0.70% | 1.82% | 0.92% |
口罩樣2 | 1.58% | 3.51% | 6.23% | 7.27% | 1.79% | 2.84% | 3.42% | 3.14% | 2.15% | 5.88% |
口罩樣3 | 3.89% | 3.71% | 4.39% | 7.12% | 4.63% | 4.52% | 3.81% | 6.47% | 5.94% | 4.85% |
口罩樣4 | 4.37% | 4.20% | 7.17% | 9.73% | 4.47% | 6.25% | 8.01% | 4.11% | 5.27% | 4.58% |
口罩樣5 | 2.66% | 3.49% | 4.23% | 4.42% | 10.73% | 6.24% | 5.14% | 4.88% | 7.52% | 3.42% |
口罩樣6 | 17.66% | 20.79% | 23.56% | 21.00% | 19.84% | 20.54% | 18.94% | 22.34% | 18.56% | 11.28% |
口罩樣7 | 18.41% | 24.36% | 16.41% | 23.05% | 20.45% | 18.94% | 20.13% | 22.45% | 18.97% | 17.56% |
口罩樣8 | 55.86% | 69.92% | 62.15% | 31.38% | 47.72% | 48.65% | 57.23% | 60.56% | 59.13% | 52.14% |
口罩樣9 | 62.05% | 57.10% | 79.92% | 64.27% | 26.72% | 61.34% | 59.72% | 56.34% | 57.94% | 61.28% |
口罩樣10 | 60.05% | 85.33% | 88.00% | 62.03% | 56.21% | 60.57% | 82.14% | 60.65% | 68.24% | 80.63% |
口罩樣11 | 57.74% | 80.29% | 62.46% | 63.86% | 72.27% | 73.12% | 64.59% | 67.54% | 70.19% | 68.45% |
口罩樣12 | 70.95% | 68.17% | 63.63% | 68.50% | 54.78% | 66.42% | 69.47% | 56.36% | 72.46% | 53.12% |
口罩樣13 | 67.40% | 72.13% | 82.10% | 79.44% | 84.60% | 72.45% | 76.31% | 65.41% | 76.54% | 77.32% |
口罩樣14 | 75.43% | 77.89% | 65.71% | 78.70% | 78.73% | 72.46% | 68.52% | 75.36% | 79.22% | 75.12% |
結論:泄漏率≤10%的樣本數5箇中,占總樣本的35.7% 註:泄漏率採用10名受試者測試 |
總泄漏率的測試方法與GB 2626-2006、 GB 19083-2010中泄漏率(適合因數)測試方法相同。
7、口罩系帶與主體連線力
為保證消費者佩戴,本標準規定了口罩系帶及其與口罩主體連線處的斷裂強力。口罩系帶在承受順軸向拉力為10N,持續時間為10s時,不應出現滑脫或斷裂現象。檢測按照GB2626-2006規定執行。
8、死腔
人體的鼻孔、咽腔、氣管、支氣管存留的空氣,不參與肺氣交換,這一區域體積稱為呼吸器官死腔或解剖死腔,其容積約為150~180 ml。人佩戴口罩後,口罩與人臉部表面之間的空隙體積稱為結構幾何死腔,簡稱死腔。人戴上口罩進行呼吸時,幾何死腔內的部分腔體阻留呼出氣並使之再次被吸入,影響肺氣交換率。當死腔小於人體一次吸氣量(約1000ml)的一半時,人體吸入氣體中的CO2濃度不得超過有害水平(2%)。
日本標準規定有效死腔與幾何死腔的換算關係為:Y=61.5+0.42X
式中:Y——口罩的有效死腔(ml);X——口罩的幾何死腔(ml)。
當幾何死腔為180ml時,有效死腔只有137ml,所以當要求口罩的幾何死腔要小於180ml,CO2含量低於1.3%,不超過有害水平。
本標準規定樣品的死腔以吸入氣中二氧化碳體積分數表示時,結果平均值應不大於1%。本標準要求略嚴於日本、英國的標準要求。檢測按照GB2626-2006規定執行。
相關問答
Q:制定《PM2.5 防護口罩》團體標準的初衷是什麼?
A:近年來,我國城市大氣污染情況漸趨嚴重。由於沒有民用 PM2.5 防護口罩的國家標準或團體標準,使得我國PM2.5防護口罩市場存在諸多問題。一方面,“山寨”口罩充斥市場;另一方面,工業防塵口罩被大量誤用。
為此,2014年初,由中國紡織品商業協會提出,安全健康防護用品委員會組織行業有關專家、國內主要口罩生產企業及相關科研部門開始起草《PM2.5防護口罩》團體標準。該標準的制定,一是能夠引導和規範企業對 PM2.5 防護口罩的設計、生產與銷售;二是能為質監部門對 PM2.5 防護口罩的監管提供技術支持。
Q:《PM2.5 防護口罩》團體標準是如何制定的?
A:該標準的制定遵循國家標準化工作的方針政策和法律、法規有關要求,依據國內外勞動防護用品,尤其是口罩或呼吸器過濾效率檢測技術與設備,調查國內外主要濾料和口罩生產廠家技術現狀和發展水平,參考現有國家標準《呼吸防護用品自吸過濾式防顆粒物呼吸器》國家標準(GB2626-2006),並結合最近實施的《環境空氣品質標準》(GB 3095-2012)等相關標準進行編寫。
Q:《PM2.5防護口罩》團體標準與國內工業用口罩標準的最大差別是什麼?
A:最大的差別是在呼吸阻力值上,工業用《呼吸防護自吸過濾式防顆粒物呼吸器》國家標準(GB2626-2006)只考慮了呼吸阻力的初始值,並且阻力的限定值較高,只要求吸氣阻力≤350Pa,呼氣阻力≤250Pa,該標準所允許的最大呼、吸氣阻力相對較高,普通民眾配戴口罩後易感到吸呼不順暢,特別悶。
PM2.5防護口罩除了注重防護效果外(高的攔截過濾效率),也保證了更良好的舒適性(低的呼、吸氣阻力)。《PM2.5防護口罩》團體標準按口罩級別規定了口罩的初始阻力及載入呼吸阻力,能夠保證消費者在配戴口罩過程中呼吸阻力小於標準值。
Q:《PM2.5防護口罩》團體標準緣何更適宜民用?
A:PM2.5 防護口罩與人的口鼻、面部直接接觸,需要考慮微生物和 pH 值指標。新標準按照《一次性使用衛生用品衛生標準》(GB 15979)的規定,設定了 4 項微生物考核,並根據《國家紡織產品基本安全技術規範》(GB18401-2010)的要求,直接接觸皮膚的產品至少應符合B類要求,其pH值指標為4.0~8.5。
同時,為避免不良染料損害佩戴者健康,新標準還將可分解致癌芳香氨染料納入了考核指標。
Q:符合標準的PM2.5防護口罩有何標識?
A:符合標準的PM2.5防護口罩在出廠銷售時必須在產品包裝和每隻口罩上印製、貼上“PM2.5 防護口罩”標識,標識上帶有生產企業名稱和編號信息的二維碼,及口罩的結構類別(隨棄型、可更換型),大小類別(大號、中號、小號)與級別標記(F90、F95),以便質檢部門檢測和消費者辨別。真正做到讓消費者認識標準,監督企業執行標準,切實保護消費者的身體健康。