口罩过滤效率检测方法调研及解读

    国高材高分子材料产业创新中心对目前各国口罩过滤效率的检测方法和标准要求进行了解读，并分析了各个标准间的不同，仅供参考。如有不当，敬请指正！

    佩戴口罩能有效过滤吸入肺部的空气，行人、医务人员、工厂作业人员需要隔离粉尘、病毒和有毒气体时，选用合适的口罩是非常重要的。防护性过滤式口罩能够有效地过滤掉空气中有害物质。

    目前我国市场上流通的口罩类型很多，包括防粉尘、防有毒气体、防病菌等防护性过滤口罩，针对各个行业人员的具体需求，国家出台了相应的口罩标准以规范国内口罩市场。我国实施的防护型过滤式口罩标准大多是强制性产品标准，过滤效率是其重要的检测项目，因此研究防护性过滤式口罩的过滤效率至关重要。

    01 口罩分类及标准比较

口罩按不同的过滤性能可分为N类和P类（或KN类和KP类），N（或KN）类只适用于过滤非油性颗粒物，P（或KP）类适用于过滤油性和非油性颗粒物。

其中NIOSH根据防护对象的性质及防油性颗粒物时间的长短将防颗粒物呼吸器或过滤原件分为N、R、P三类：N类用于防护非油性颗粒物；R类和P类可以用于防护非油性颗粒物和油性颗粒物（R类过滤原件较之P类过滤原件有较短的使用时间限制，一般为8h，P类过滤原件的使用时间则较长，一般由生产厂家做出使用时间的建议）。

     对于盐性颗粒物过滤效率的检测均使用NaCl气溶胶，而对于油性颗粒物过滤效率的检测一般使用DOP或石蜡油或其他性质相当的油类颗粒物。

    02过滤机理

  （1）布朗运动：由于微粒尺寸太小，易受到其他气体分子的不断撞击，造成它们的运动轨迹是无规则的布朗运动而吸附于纤维表面，粒子越小，效应越强。

  （2）拦截：微粒尺寸太大，无法穿透纤维的空隙，进而由纤维表面直接捕捉，对粒径越大的粒子效果越好。

  （3）惯性冲击：不同质量的微粒，加上高速度，产生了不同的惯性，使微粒无法随空气流绕开滤料表面而离开流力线，碰撞纤维表面而掉落，对质量越大及速度越快的粒子，作用力越强。

  （4）静电吸附：为纤维带电，诱使极细微粒吸附于纤维表面，对粒径越小、质量约轻的粒子来说，较易被吸引。

  （5）沉降作用：由微粒自身的重力引起的直接沉降，而被滤料捕获，质量越大机会越多。

   03检测方法

采用GB 2626-2006和NIOSH标准检测过滤效率时，检测流量为（85±4）L/min，若采用多层过滤原件，应平分流量。同时GB 2626-2006采纳了NIOSH 42 CFR Part84中关于呼吸器加载测试的要求和方法。要求对于所有自吸过滤式防颗粒物呼吸器，加载量不能小于200mg。同时，对于防油性颗粒物呼吸器过滤元件的检测，GB采纳了NIOSH 42CFR84中P类过滤元件的检测方法，除了要求加载到200mg之外，还要求在整个加载过程中，过滤效率不能出现下降趋势。

在最大加载量方面NIOSH 42CFR84中N和R类产品的测试只需要加载到（200±5）mg，若采用多层过滤元件，则应平分加载量。但是对于P系列产品NIOSH的表述如下：通过加载测试获取测试对象最低的过滤效率或者加载持续到（200±5）mg的加载量。如果当加载量达到（200±5）mg并且过滤效率同时出现下降时，加载测试应持续到过滤效率停止下降为止，最大加载量为（415±5）mg。

如上表所示，NIOSH设定了加载初始判定区间、加载量增加间隔和最大加载量区间。从加载初始判定区间开始判定，如果在初始判定区间判定过滤效率没有停止下降，则以一定的加载增量为间隔寻找下一个判定区间，如果在下一个判定区间判定过滤效率也没有停止下降则需要再寻找下一个判定区间，以此类推，直到加载量达到最大加载量为止进行最终判定。

04 不同标准对滤材过滤效率的要求

05不同标准对被测样的预处理方法

06口罩过滤效率检测设备

众测机电研发生产的口罩过滤效率测试仪(通用名称为颗粒物过滤效率测试仪），配有盐性NaCl气溶胶发生器和油性气溶胶发生器，能满足GB/T 32610-2016 日常防护型口罩技术规范 6.13(附录A)、GB 2626-2006 呼吸防护用品-自吸过滤式防颗粒物呼吸器、GB 19083-2010 医用防护口罩技术要求和YY 0469-2011医用外科口罩等标准的检测要求，可用于口罩过滤性能检测。

来源：国高材分析测试中心