專家解讀:口罩、防護服的特性
口罩告急、防護服告急……因新型冠狀病毒感染的疫情存在人傳人現象,口罩防護服需求因此大增??谡?、防護服無疑是這段時間人們談論程度最高的醫用防護用品。藥店和商店,甚至淘寶店鋪等電商上的口罩等大多渠道出現缺貨。在病情蔓延之時,無論是在疫情前線的醫務工作者,還是大眾對它的需求達到了空前的高度。
為了保持口罩和防護服的供應,產業用紡織品企業在國家的號召下克服種種困難提前開工,加班加點不間斷生產。
當然,只有合格的防護口罩、防護服才能起到有效的保護作用,不合格的防護用品只會適得其反,將一個個生命裸露于極其危險的空氣環境中。
本文力圖讓大家了解一下口罩、防護服的技術原理、標準以及它們的技術特點。
口罩:濾材是核心材料
口罩大多采用內外兩層無紡布,中間一層過濾布(專業叫熔噴法非織造布)構造而成。過濾原理是:過濾微塵主要靠中間的過濾布,熔噴無紡布主要材質是聚丙烯,是一種超細靜電纖維布,可以捕捉細小顆粒。含有肺炎病毒的飛沫靠近熔噴無紡布后,會被靜電吸附在無紡布表面,無法透過。這就是這種材料隔絕病菌的原理。由于微塵吸附在過濾布上,而過濾布帶靜電不能水洗,所以口罩均是一次性的。
目前,我國關于口罩的主要標準有:
——GB 2626-2006《呼吸防護用品 自吸過濾式防顆粒物呼吸器》,全文強制性國家標準;
——GB 19083-2010《醫用防護口罩技術要求》,該標準的4.10為推薦性,其余條款為強制性;
——GB/T 32610-2016《日常防護型口罩技術規范》,推薦性國家標準;
——YY 0469-2011《醫用外科口罩技術要求》,強制性行業標準;
——YY/T 0969-2013《一次性使用醫用口罩》,推薦性行業標準;
專家解讀
1、醫用防護口罩符合中國GB19083-2010 強制性標準,具有良好面部密合性,不設呼氣閥,過濾效率≥95%(使用非油性顆粒物測試),要求通過合成血液穿透測試(防止體液噴濺),并對微生物指標提出要求。
N95口罩之所以叫做“N95”,是因為它是美國國家職業安全衛生研究所(NIOSH)認證的9種防顆粒物口罩中的一種,名字代表了它的過濾等級:“N”指的口罩中間的濾網材質,N系列濾網可防護非油性懸浮顆粒,累計使用8小時以上應予以更換。而“95”代表的是最低過濾效率為95%。經美國NIOSH認證,非油性顆粒物過濾效率≥95%。
KN95口罩符合中國GB 2626 強制性標準,非油性顆粒物過濾效率≥95%。
以上級別口罩的過濾效率的測試方法、過濾效率級別基本一致,但N系列和KN系列防護口罩不具備醫用防護口罩中防護體液或血液噴濺的功能,因此在醫療環境中,應謹慎使用N95或KN95口罩。
2、對于追求防護等級又怕呼吸不暢的人群日常防護可以選擇配有呼氣閥的N系或KN系口罩,有助于減少熱量積聚保持輕松呼吸,但病毒攜帶者不宜佩戴帶有呼吸閥的口罩,防止病毒通過呼吸閥排出。
3、口罩的過濾效率越高,通常呼吸氣流的阻力也越大,容易產生不適感,影響保持佩戴的時間長短,所以在確?;痉雷o功能要求后,應盡量選擇呼吸阻力較低的、整體舒適感較強的口罩,才能保持長時間佩戴,有效防護空氣污染。如果僅是防護空氣中存在的流感病毒、傳染性飛沫或其他有害顆粒物的人群,一般使用普通N90或KN90口罩就夠了。
4、目前,市場上有部分口罩執行的是GB/T32610標準,這是國家首個民用防護口罩的國家標準,適用于過濾進入口鼻的空氣,以達到阻擋有害的氣體、氣味、飛沫進出佩戴者口鼻的用具。主要分為棉布口罩、無紡布口罩、高分子材料口罩、活性炭粉濾芯口罩、活性炭纖維氈墊口罩,雖有一定的防護作用,但不能用于阻止呼吸道病原體,不屬于醫用范疇。其他普通口罩的材質可能為棉布、紗布、海綿、帆布及絨等,只能隔離空氣中部分粉塵,基本不具備防護作用。
5、GB19083-2010《醫用防護口罩技術要求》才是醫療行業防護口罩技術標準的真正來源,通讀整個國標原文,它和GB2626有很多類似的技術參數,比如,它也分了3個過濾效率等級,也檢測非油性顆粒物過濾性(對比KN型口罩),但它直接舍棄了油性顆粒物的參數要求(即和KP型口罩完全不同),而1級為≥95%,最高級3級為≥99.97%,相當于直接對標KN95和KN100,沒有KN90這個較低的級別。
也就是說,符合GB 19083過濾性能的最低標準,就相當于GB2626的KN95標準。但請注意,我國GB19083里沒有“N95”的說法,而是采用“1級”“2級”和“3級”的說法來表示過濾效率等級,一般1級就可以達到“N95/KN95”的要求。也就是說,只要符合GB 19083標準的任何“醫用防護口罩”,就絕對已經達到了N95級和KN95級的過濾效率了。
6、從設計和性能要求上,如果按照對佩戴者的防護能力優先級排名的話(從高到低):
醫用防護口罩>N95/KN95口罩>醫用外科口罩>一次性醫用口罩>普通棉口罩。
從分析看出,口罩過濾材料對于防病毒效果至關重要,屬于口罩核心材料中的核心,是最重要的部分。
天津泰達股份有限公司旗下的全資子公司泰達潔凈,是國內知名的口罩濾材生產企業,同時也是《日常防護型口罩技術規范》GB/T32610 標準的主要編制單位。據統計,國內的口罩產能大概是每天2000萬只,作為泰達潔凈的主要產品之一,按照每天7噸濾材產能估算,可制作的口罩數量在700萬只左右,占有率三成多。
在濾材質量方面,其口罩過濾材料為熔噴超細纖維,纖徑可細至1微米,其采用的靜電駐極技術使得空氣中大顆粒物被攔截的同時,極微小的細菌及顆粒物也被有效吸附。泰達潔凈生產的防護口罩濾材達到美國NIOSH42CFR-84標準中N95、N99等級要求,歐盟EN149標準FFP2、FFP3等級要求,以及國標GB2626-2006標準KN、KP系列要求,這些都是N95及以上的標準。
作為國有企業,泰達潔凈已開通所有4條口罩濾材生產線,不惜成本,盡一切人力、財力、物力保證高品質口罩濾材的產品供應。
另據了解,東華能源股份有限公司占據國內聚丙烯纖維市場的20%左右,公司計劃未來五年成為全球最大的聚丙烯生產企業。針對此次疫情,公司已向美潤股份、廣東必德福等醫療衛材生產企業供應了10000余噸醫用無紡布專用料Y381H。
防護服:防細菌穿透是關鍵
相比口罩,醫用防護服從材料到生產技術顯然更高。目前常用的醫用防護服有三種材料,一是涂層材料,國內多數企業采用濕法或干法聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯對織物進行涂層整理,然后將此面料用于制作防護服。二是PU、TPU膜復合材料,這種復合材料在透濕性與舒適性上與涂層材料相比有一定的改善。三是PTFE微孔膜復合材料。國內軍隊在特殊軍種的軍服裝備上有小批量的應用,在醫用防護服裝上的應用還處于研究試用階段。聚四氟乙烯微孔薄膜可以有效解決涂層材料、PU、TPU膜復合材料持久性不佳,透濕性不太理想這兩個缺點。PTFE的缺點是成本偏高。
2003年非典爆發以前,我國并沒有專門用于規范醫用防護手術服的國家標準,2003年4月29日頒布實施了GB19082-2003《醫用一次性防護服技術要求》適用于一次性防護服。目前國內采用的強制性國家標準GB19082-2009《醫用一次性防護服技術要求》替代。據專家介紹,防止細菌穿透防護服的能力是醫用防護服性能優劣的關鍵,在實驗中以拒水性來間接表示其屏蔽性能。此外,還要符合具有良好的血液阻隔性能,不滲漏,同時有良好的生物性能,對皮膚無過敏、致敏。舒適性則指穿著者的舒適程度,用柔軟度和寬松防水吸潮來表示。
目前,我國醫用防護服水平相比國外還有較大差距。為緩解目前醫用防護服生產供應嚴重不足問題,國家印發《關于疫情期間防護服生產使用有關問題的通知》,要求我國進行海外標準銜接,加大分級分類供給。其中,增加符合歐盟標準的緊急醫用物資防護服供給,并對其實行定點生產、標識標記管理,用于隔離留觀病區(房)、隔離病區(房)等。
工信部有關負責人介紹,緊急醫用物資防護服應符合歐盟醫用防護服EN14126標準(其中液體阻隔等級在2級以上)并取得歐盟CE認證,或液體致密型防護服(type3,符合EN14605標準)、噴霧致密型防護服(type4,符合EN14605標準)、防固態顆粒物防護服(type5,符合ISO13982-1&2標準)。
緊急醫用物資防護服實行定點生產,標識標記管理。即只能由定點生產企業生產,定點生產企業應保證產品質量與執行標準相一致。產品外包裝正面應醒目標注產品、產品名稱、產品使用范圍、產品號型規格、產品依據標準編號、定點生產企業名稱等信息。緊急醫用物資防護服僅用于隔離留觀病區(房)、隔離病區(房),不能用于隔離重癥監護病區(房)等有嚴格微生物指標控制的場所。
實際上,我國在醫用防護服領域也在不斷進步。早在2003年全國防治非典的嚴峻時刻,由中國紡織科學研究院控股的中紡新材料科技有限公司在先期與美國公司合作開發醫用衛生材料的基礎上,研制開發了醫用防護服復合面料。位于天津武清高新技術園區的中紡新材料科技有限公司是纖維基復合材料國家工程研究中心的生產基地,主要從事涂層面料和高性能紡織材料的研究開發和生產加工。公司生產的無紡布加功能復合膜材料可起到阻隔、透濕、防水的功效。其中阻隔功能可以有效抵御病毒、細菌。中紡新材料,在2003年抗擊非典時研發生產醫用一次性防護服面料受到表彰。此次獲悉疫情后,中紡院在除夕火速成立醫用防護材料及制品應急工作組,進入“戰斗狀態”。中紡新材料開始24小時不間斷生產,每天可生產2萬米一次性醫用防護服面料,相當于近萬套防護服的用量;100萬米醫用防護服面料生產計劃已完成部署,可復用新型醫用防護專用面料研發攻關正在加快推進。
據了解,中紡院還研發了針對此次疫情的全隔斷防護服面料、多次使用的手術服和抗病毒防護服面料,并加快著手在天津進行臨床試驗。
農歷大年初二,工信部、中紡聯等曾赴企業現場調研醫用物資生產,工業和信息化部原材料司司長王偉在調研過程中表示,醫用口罩、防護服的生產關系著一線醫護人員的切身生命安全,要求地方政府督促當地相關企業盡快復產,就企業生產過程中存在的員工返廠、資金墊付等問題予以必要的支持,同時加強與相關省份工信部門的銜接,做好產業鏈物料物資的調配和運輸工作。
中國紡織工業聯合會副會長李陵申也在調研中指出,針對企業提出的原輔料物資短缺等問題,協會已啟動相關防疫產品全產業鏈重點企業的跟蹤對接工作,建議生產企業將詳細需求信息梳理清楚,以便協會及時有效地通過整個產業層面予以支持和協調解決。
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