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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):

看起來美國疾病控制與預(yù)防中心(CDC)可能最終強(qiáng)烈暗示,美國人要在冠狀病毒大流行結(jié)束之前在公共場合遮臉?!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。英國的研究人員研究了9種常見材料-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量了過濾效率和整個(gè)織物上的壓降。

茶巾對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。

測試研究對象根據(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。

過濾效率測試測量了每種口罩材料濾除這些測試生物的效果。但是,對整個(gè)織物上的壓降的測量還表明,織物可以提供良好的過濾效果,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),似乎很難通過這些材料吸入空氣,以至于測試對象呼吸的大部分空氣都是從口罩邊緣而不是通過口罩材料進(jìn)入的。

歸根結(jié)底,研究人員得出結(jié)論,枕套和100%純棉T恤是簡易口罩的最合適家用材料。他們認(rèn)為T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。很難通過多層呼吸,只有在使用茶巾的情況下,過濾效率才會(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)口罩都有不同的過濾質(zhì)量。遮罩通常根據(jù)其過濾能力進(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(亞微米顆粒過濾效率)等級(jí)。對于95微米的顆粒,N95掩模的PFE通常為99.9%。還有BFE(細(xì)菌過濾效率)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。這些通常沒有顆粒過濾效率的等級(jí)。

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