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口罩材料背后的科學(xué)
發(fā)布時(shí)間:2020-08-04 09:42瀏覽次數(shù):

看起來(lái)美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(CDC)可能最終強(qiáng)烈暗示,美國(guó)人要在冠狀病毒大流行結(jié)束之前在公共場(chǎng)合遮臉?!度A盛頓郵報(bào)》報(bào)道,目前提出的建議將要求使用布覆蓋物,而不是難以找到的手術(shù)口罩和N95口罩。

群眾的這種巨大需求很可能會(huì)導(dǎo)致蓬勃發(fā)展的手工業(yè),這種手工業(yè)是用非傳統(tǒng)材料制成的自制口罩。當(dāng)然,某些材料會(huì)比其他材料更好。這實(shí)際上是已知的。

手術(shù)口罩結(jié)果英國(guó)研究的結(jié)果。SD =標(biāo)準(zhǔn)偏差。

一個(gè)單一的研究,2013年提出包括大部分已知的關(guān)于化妝移口罩材料。英國(guó)的研究人員研究了9種常見(jiàn)材料-棉質(zhì)T恤,圍巾,茶巾,枕套,抗菌枕套,吸塵器袋,亞麻,絲綢和棉質(zhì)混合物-與性能相比的情況??谡值膱D示。他們使用每種材料的單層和雙層測(cè)量了過(guò)濾效率和整個(gè)織物上的壓降。

茶巾對(duì)于從未想到自己需要知道茶巾編織是什么樣的讀者,這里有一個(gè)例子。

測(cè)試研究對(duì)象根據(jù)外科口罩的設(shè)計(jì)制作了自己的口罩,就像當(dāng)今使用YouTube視頻制作DIY口罩的準(zhǔn)則的大批人一樣。然后,將這些鵝卵石鋪在一起的口罩進(jìn)行適合性測(cè)試,以確保它們確實(shí)運(yùn)作良好。最后,在口罩上噴灑了大小與流感病毒相當(dāng)?shù)膬煞N生物。

過(guò)濾效率測(cè)試測(cè)量了每種口罩材料濾除這些測(cè)試生物的效果。但是,對(duì)整個(gè)織物上的壓降的測(cè)量還表明,織物可以提供良好的過(guò)濾效果,同時(shí)仍然是粗糙的口罩材料。單層和雙層使用的吸塵器袋和茶巾都是這種情況。在研究的各行之間閱讀時(shí),似乎很難通過(guò)這些材料吸入空氣,以至于測(cè)試對(duì)象呼吸的大部分空氣都是從口罩邊緣而不是通過(guò)口罩材料進(jìn)入的。

歸根結(jié)底,研究人員得出結(jié)論,枕套和100%純棉T恤是簡(jiǎn)易口罩的最合適家用材料。他們認(rèn)為T(mén)恤的彈性稍稍使其成為口罩的首選,因?yàn)樗赡軙?huì)提供更好的合身性。他們似乎還認(rèn)為,使織物層數(shù)加倍可能適得其反。很難通過(guò)多層呼吸,只有在使用茶巾的情況下,過(guò)濾效率才會(huì)顯著提高。但是即使是單層的茶巾也很難呼吸。兩層材料明顯更糟。

即使如此,從研究結(jié)果中也可以清楚地看出,只要在手術(shù)口罩和在家制作的口罩之間進(jìn)行選擇,手術(shù)口罩要好得多。但是,鮮為人知的事實(shí)是,防護(hù)口罩的等級(jí)不同,并且每個(gè)口罩都有不同的過(guò)濾質(zhì)量。遮罩通常根據(jù)其過(guò)濾能力進(jìn)行分類。

N95口罩通常是所謂的外科口罩。此類別的口罩符合稱為FFP2(自由飛行階段2)或FFP3的過(guò)濾水平,該級(jí)別是根據(jù)稱為EN 149:2001的歐洲標(biāo)準(zhǔn)闡明的。FFP等級(jí)與口罩可以處理的有害物質(zhì)的濃度上限有關(guān)。但是,為了預(yù)防流感,更相關(guān)的措施是PFE(亞微米顆粒過(guò)濾效率)等級(jí)。對(duì)于95微米的顆粒,N95掩模的PFE通常為99.9%。還有BFE(細(xì)菌過(guò)濾效率)等級(jí),該等級(jí)給出了3微米大小的氣溶膠顆粒的過(guò)濾百分比。

防護(hù)口罩有幾類,其額定值略低于N95。其中最好的是ASTM等級(jí)從三級(jí)到一級(jí)。三級(jí)口罩的BFE≥98%和PFE≥98%;第二級(jí)的BFE≥98%和PFE≥98%; 一級(jí)口罩的運(yùn)動(dòng)BFE≥95%和PFE≥95%。

最后,在五金店中有可用的口罩,可在打磨石膏或使用電鋸時(shí)戴上。這些通常沒(méi)有顆粒過(guò)濾效率的等級(jí)。

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