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摘要：介紹了 5 類常見的中美呼吸防護(hù)用品標(biāo)準(zhǔn)，即GB 2626 — 2006、NIOSH 42CFR Part84、GB 19083 —2010、ASTM F2299和YY 0469 — 2004，重點比較了標(biāo)準(zhǔn)中過濾性能的測試方法，從過濾顆粒物、過濾元件、預(yù)處理、檢測條件和過濾效率等方面進(jìn)行了分析和比較，提出GB 2626 — 2006較NIOSH標(biāo)準(zhǔn)在實際操作中需要改進(jìn)的一些措施。

關(guān)鍵詞：過濾；測試；氣溶膠；呼吸面罩

中圖分類號：TS107 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

A Comparison of Sino-American Test Standards of Respiratory Protective Equipment

Abstract： Five Sino-American test standards of respiratory protective equipment are introduced， including GB 2626 — 2006、NIOSH 42CFR Part 84、GB 19083 — 2010、ASTM F2299 and YY 0469 — 2004. The test methods for filtration performance in the five standards are compared and analyzed from the aspects of particles to be filtered， filter elements， pretreatment， test conditions and filtration efficiency. Several measures in practice for GB 2626 — 2006 are proposed refer to the NIOSH standard.

Key words： filtration； test； aerosols； breathing mask

以PM2.5為主的細(xì)顆粒物已成為人體健康的“空中殺手”，抵御大氣中的粉塵（TSP）、可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）以及霾塵（PM1），室內(nèi)可采用空氣凈化器，室外可戴防御PM2.5的口罩。這類產(chǎn)品的核心部件空氣過濾介質(zhì)是新型的紡織材料，這類材料在微電子、制藥、醫(yī)療衛(wèi)生、食品以及環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。本文通過對近年來中美主要的紡織材料過濾性能的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了介紹和對比，以期為過濾材料評價標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供參考。

1 中美主要的呼吸防護(hù)品過濾性能的標(biāo)準(zhǔn)

我國一直關(guān)注和致力于呼吸防護(hù)用品的標(biāo)準(zhǔn)化工作，根據(jù)自身的需要，參考或有選擇性地采納國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，一般標(biāo)齡超過 5 年的標(biāo)準(zhǔn)都得到了修訂，使我國的呼吸防護(hù)用品的標(biāo)準(zhǔn)盡可能地與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌。國內(nèi)外主要的呼吸器國家標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T l8664 — 2002《呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)》、GB 2626 — 2006《呼吸防護(hù)用品自吸過濾式防顆粒物呼吸器》、GB19083 — 2010《醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求》、GB 2890 — 2009《呼吸防護(hù)自吸過濾式防毒面具》、GB 23465 — 2009《呼吸防護(hù)用品實用性能評價》、YY 0469 — 2011《醫(yī)用外科口罩》、NIOSH 42CFR Part84《吸防護(hù)用品標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證》、EN 149：2010《防微粒過濾式半面罩的要求、試驗和標(biāo)志》、ASTM F2299《利用膠乳球測定醫(yī)用面具材料粒子滲透性初始效率的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》和JIS T8150 — 2006《呼吸防護(hù)器具的選擇、使用及保管辦法》。

本文選取國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中較為常用的 5 個標(biāo)準(zhǔn)，即GB 2626 — 2006、ASTM F2299、NIOSH 42CFR Patr84、YY 0469 — 2011和GB 19083 — 2010，從標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、過濾元件、檢測用顆粒物和過濾效率測試方法等方面進(jìn)行了比較與探討。

1.1 適用范圍

工作和生活場所不同，如產(chǎn)塵工作場所（煤礦、非煤礦、建材廠等）、金屬加工作業(yè)環(huán)境（焊接、鑄造）以及醫(yī)療衛(wèi)生工作環(huán)境，空氣中懸浮的顆粒物也不同。國內(nèi)外呼吸防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍和過濾對象如表 1 所示。

表 1 中，ASTM F2299標(biāo)準(zhǔn)是用單分散氣溶膠方法測定醫(yī)用口罩用過濾材料對顆粒的過濾效率，專門針對0.1 ～5.0 μm微粒。NIOSH 42CFR Part84首次對顆粒物濾料進(jìn)行了分類，因為油性顆粒物的存在會降低濾料的過濾效率，因此標(biāo)準(zhǔn)將顆粒物分為不適合油性環(huán)境、抗油性環(huán)境但有時間限制和防油性環(huán)境 3 類。GB 2626 — 2006標(biāo)準(zhǔn)參照了NIOSH 42CFR Patr84，根據(jù)顆粒物的性質(zhì)，將其分為非油性顆粒物（如水泥、粉塵、煤塵）和油性顆粒物（如瀝青煙）。GB 19083 — 2010和YY 0469 — 2011由于適用于醫(yī)用環(huán)境，無需考慮油性顆粒，所以測定的為非油性顆粒物。

1.2 過濾元件和檢測用顆粒物（表 2）

材料對顆粒物的過濾主要有布朗運動、攔截、慣性撞擊、靜電吸引、沉降作用 5 種機理。因此，并非是大顆粒容易過濾，小顆粒難過濾，過濾效率的最弱點是最難過濾的某種顆粒，而NaCl被證明是最具穿透性粒徑的顆粒，故作為測試氣溶膠。一般情況下，油性顆粒物較非油性顆粒物難過濾，如果用相同的過濾材料在同等條件下進(jìn)行過濾，無法獲得最佳的過濾效果。因此，NIOSH 42CFR Part84根據(jù)防護(hù)對象的性質(zhì)和防油顆粒物時間的長短，將呼吸器過濾元件分為N、R和P等 3 個系列。N系列是用來防護(hù)非油性顆粒物，且無使用時間限制；R系列可用來防護(hù)非油性及含油性顆粒物，對含油性顆粒物有使用時間的限制（8 h）；P系列是用來防護(hù)非油性及含油性顆粒物，對含油性顆粒物無使用時間限制。

GB 2626 — 2006借鑒NIOSH 42CFR Part84對呼吸器過濾元件的分類，分為防非油性顆粒物的KN類和防油性顆粒物的KP類。GB 19083 — 2010和YY 0469 — 2004標(biāo)準(zhǔn)測試的濾材一般為駐極體處理的超細(xì)熔噴濾料。ASTM F2299使用的高效濾料（HEPA）包括一種分子篩材料（可以濾除油性顆粒）和超低壓滲透氣溶膠過濾材料（對0.6μm的氣溶膠有99.999 9%的過濾效率）。

1.3 過濾效率測試方法

1.3.1 預(yù)處理

5 個標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理方法見表 3。樣品預(yù)處理時應(yīng)避免熱沖擊，處理后將樣品置于氣密性容器中，以避免不必要的污染和碰觸。

1.3.2 檢測條件

各標(biāo)準(zhǔn)過濾效率的主要檢測參數(shù)見表 4。在NIOSH 42CFR Part84標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)注意區(qū)別單過濾元件和多過濾元件的最大加載量和檢測流量參數(shù)的設(shè)置，雙過濾元件為單過濾元件的1/2，三過濾為單過濾元件的1/3。GB 2626 —2006在過濾效率的技術(shù)要求和檢測條件方面依然采納了NIOSH 42CFR Part84標(biāo)準(zhǔn)，包括采取加載測試（指讓測試對象不斷地接受一定濃度顆粒物的挑戰(zhàn)，在該過程中監(jiān)測測試對象的過濾效率）和對油性顆粒物過濾元件合格判定的特殊要求。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)對過濾效率的要求

各標(biāo)準(zhǔn)對濾材過濾效率的要求見表 5。

NIOSH 42CFR Part84根據(jù)過濾效率的高低，將濾材分為95、99、100共 3 個等級，最低過濾效率分別為≥95%、≥99%、≥99.97%。GB 2626 — 2006參照NIOSH 42CFR Part84，將過濾效率分為90、95、100共 3 個級別，即KN90、KN95、KN100和KP90、KP95、KP100。GB 2626 — 2006要求過濾效率不能小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低過濾效率，如KN95的過濾效率不小于95%。對于P類防油性顆粒過濾元件，還要求在加載過程中，過濾效率不能出現(xiàn)下降趨勢，一旦出現(xiàn)下降，檢測應(yīng)停止。該要求可以保證防油性顆粒物呼吸器的使用者在整個使用期間內(nèi)，獲得不低于最初使用時的過濾效率。YY 0469 — 2011主要用于醫(yī)療環(huán)境，對細(xì)菌的過濾效率要求相對高，而且該環(huán)境下主要考慮非油性顆粒物。GB 19083 — 2010也將過濾元件的過濾效率分為 3 個等級。ASTM F2299較其它標(biāo)準(zhǔn)過濾效率的要求最高，過濾效率達(dá)到99.97%的濾料為高效濾料（HEPA）。

需要注意的是，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的過濾效率是初始效率，在實際應(yīng)用中隨著時間的延長，初始效率合格并不意味著過濾效率會一直保持合格。因此，濾材的過濾效率隨時間的變化情況也是其性能的重要指標(biāo)之一。在今后的過濾性能標(biāo)準(zhǔn)測試中，應(yīng)考慮過濾效率隨時間變化這一情況。

2 結(jié)語

NIOSH 42CFR Part84對呼吸器防顆粒物的評價方法較為系統(tǒng)和完整，GB 2626 — 2006在過濾效率的檢測方面基本采納了NIOSH標(biāo)準(zhǔn)，但是在實際操作中仍有需要改進(jìn)的地方，如最大加載量的判定區(qū)間、對過濾效率趨勢的判定、對KP90合理帶寬的制定等，建議參考美國NIOSH相關(guān)文件，讓測試更加完善和具有可操作性。ASTM F2299較GB 19083 — 2010、GB 2626 — 2006和YY 0469 — 2011標(biāo)準(zhǔn)，更為詳細(xì)的說明了檢測操作的程序控制，對過濾效率的要求也相對最高。GB 19083 — 2010標(biāo)準(zhǔn)參照了歐洲和美國等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國產(chǎn)品的技術(shù)水平，對材料的性能進(jìn)行了規(guī)定，提出了較高的技術(shù)要求。

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