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口罩的选用
发布时间:2020-11-13 16:05浏览次数:

近日因为疫情升高,防疫的工作也如火如荼地展开。而配戴口罩就是其中一项基本的防疫措施。除了防疫外,口罩也常是厂房或实验室在制程中的一项基本装备。

关于口罩的使用方式与防疫,在网路上已经能找到很多资料了。所以这里仅介绍各种口罩的特性,使大家可以在不同工作场合(无尘室或实验室)中,选用适当的口罩。

口罩过滤效率的依据与意义

关于口罩的过滤效率,每一种口罩对不同粒径之微小粒子的过滤效率都不同。因此,要比较口罩的过滤效率,根据欧盟规范,就要先找到每一种口罩的最难过滤粒径(most penetrating particle size, MPPS),作为比较基准。例如,大家所熟知的N95口罩,系通过美国职业安全卫生研究所(National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH)的认证标准而得名,即命名意义为在该口罩之MPPS下(约0.1 μm) ,仍有95 %以上过滤的效率。而一般医用口罩,在其MPPS下(约0.3 μm),通常有60 %以上过滤的效率。(参考劳工安全简讯第42期,图─不同简易型口罩对粒状物滤除效率比较图)

了解口罩过滤效率的意义之所以重要,系因为这项参数所影响的,最直接就是灰尘微粒的过滤,如PM2.5,或其他粉尘的过滤。其二,是间接对微生物(细菌与霉菌)及病毒的过滤。

这里岔出来看一下各种粒子的大小:

尘螨(100~400 μm)、花粉(4~50 μm)、霉菌孢子(2~10 μm)、细菌(600~0.2 μm)、病毒(0.3~0.01 μm)

目前过滤效率都是使用烟雾剂进行测试。一般常见的DOP、PAO或DOS粒子,最小可产生约0.1 μm大小的粒子(其中位直径为0.3 μm)。虽然许多病毒比这个尺寸还要小得许多,但由于大部分微生物或病毒不会直接飘浮在空中,而是藉由依附在灰尘或飞沫上进行传递。因此,一只过滤效率高的口罩就能有效地阻绝过量的灰尘与微生物吸入人体。

比较一般使用在工作场所常见的简易型口罩过滤效率(@MPPS):

N95 > 活性碳> 医用口罩> 一般不织布口罩。

上述口罩在使用上,不论哪一种,都是利用将微粒「卡」在口罩上的方式达到过滤效果。因此随着使用时间的增加,口罩在呼吸时形成的压差也跟着增加,慢慢地空气从口罩边缘缝隙钻进去的比例就会逐渐增大。要使简易型口罩发挥效用,用后即丢才是正确的作法。若是为延长使用而拿去清洗,可能会破坏结构使效果变差;各种杀菌方式,即便不破坏口罩,也只是减少微生物数量,并不会去掉卡在口罩纤维中的微粒(仅能去除因微生物污染而必须丢弃的因素,而稍微延长使用时间)。能重复使用的简易型口罩大概只有棉布口罩,可以拿去清洗。但其过滤效率差,主要用在遮盖、保暖或过滤较粗的灰尘。

然而口罩的过滤效率只是选用口罩的基础,我们还需要进一步认识各种口罩的特性。

一般不织布口罩或纸口罩

在制程中,为保护产品不受操作人员之气息与飞沫影响,常配戴一般不织布口罩或纸口罩。由于过滤效率一般,对人员的保护大致而已,重在确保制程的卫生。常见于加工厂或零件组装厂或是某些医材、化妆品、食品厂及餐饮业。

医用口罩

医用口罩的特色在于多了「防水涂层」来加强阻绝微生物透过飞沫的传递,比一般仅仅只是过滤微粒的口罩在防治微生物传递上效果更佳。用于与微生物有关之场合。常见于医疗场所、较低等级的生物安全实验室及某些药厂、医材厂;或像是现在为了防疫而鼓励民众在日常生活中使用。口罩在防疫的使用上,病人穿戴的效果远比一般人穿戴用来预防的效果佳。主要是降低了飞沫扩散的范围。

须注意,医用口罩宣称的95 %过滤效率是经过细菌过滤效率(Bacterial Filtration Efficiency, BFE)测试的结果。该测试系以金黄色葡萄球菌大小(5~0.2 μm)作为依照,选用约3.0 μm的粒子模拟细菌来进行测试(不是拿真的细菌来作测试;病毒过滤效率也是一样的道理)。换句话说,就是对3.0 μm大小的粒子有95 %以上的过滤效率;不像N95是以「0.3 μm」大小的粒子进行测试。两者是站在不同的基准点上,其效率不能混为一谈。

医用口罩依使用场合又大致可分为一般医疗与外科口罩两种(外科口罩比一般医疗口罩多了血液测试)。

活性碳口罩

由于活性碳可除臭、吸附更多灰尘微粒、有机气体及放射性物质。因此适用于多粉尘的场所(如,工地、交通运输及加工制造厂)或是常使用化学药品的地方(如,实验室、有放射性物质的场所、电子厂、药厂、某些医材厂、化妆品厂、食品厂等)。须注意活性碳口罩是有保存期限的,摆久了活性碳会失去活性,变成只是一般的不织布或医疗口罩。

顺带一提,近日有些人说活性碳口罩不能过滤细菌和病毒的说法是有争议的。由「劳工安全简讯第42期」所附之口罩效率比较图中的数据显示,活性碳口罩在各种尺寸的微粒过滤效率上,都比在医用口罩效率更佳。也就是说,若进行3.0 μm的细菌过滤测试与0.3 μm的病毒过滤效率测试上,活性碳口罩会得到比医疗口罩更佳的效果。不过一般若不是用在医疗就不会去作细菌或病毒过滤效率测试。因为没有经过认证,也就不能也不会去宣称其效果。针对活性碳口罩用在防疫上比较客观的说法应该是:「在规范活性碳口罩的标准中,没有针对细菌与病毒去作测试,其过滤效果不确定,所以也无法确认其功效。」但可以肯定的是,没有防水、防血液涂层的活性碳口罩,若是被飞沫或血液溅到,防护力是不足的。

※有些活性碳口罩具防水涂层,这类口罩适用于医疗场所,且效果比一般医疗口罩好;有些会标示医疗用。

N95口罩

当口罩过滤效率是极重要之参考因素时,就必须选用N95等级以上的口罩。N95的意思是经过非油性DOP粒子(@0.3 μm)测试达95 %过滤效率,相当于欧盟P3级的口罩。这类口罩优于前述口罩的点在于过滤效率高与面部贴合度佳(允许的压差较前述的口罩更大)。缺点在于压差增大了,呼吸难度也相对提升。用于某些开刀房、隔离病房、电子厂、药厂及生物安全实验室。

除了N95口罩,美国NIOSH认证标准还有效率更佳的N99(效率达99 %)与N100(效率达99.97 %)。此外又针对不同性质的微粒分为N、R、P等三种型式。

另外世界各国也都有自己的分类与认证标准,如欧盟、澳洲、日本、中国...等。

其他防护设备

口罩的缺点在于口罩四周的密闭性不佳。因此,若是盼望较高的隔离效果,特别是面对毒性极强的微生物、病毒及化学药品,就需要使用其他的防护设备,像是防毒面具、半罩式面罩、全罩式面罩、隔离装等。依照各种场合,搭配适当的滤毒罐、涂层或是正压的氧气、空气输送。

另外,现在还有能杀死微生物的口罩,是具有奈米光触媒(如二氧化钛、氧化锌及硫化镉等)涂层的口罩。当微生物通过该涂层时,会因为氧化还原反应而失去活性。不过这类的口罩在各种规范中都未纳入讨论;因为当面对危害性高的微生物时,自然就会选用更好的防护设备,而不会使用口罩了。不过业者依然可以选择使用优于现行标准的口罩,以提供劳工更安全的作业环境。

每种口罩都有其特色与优缺点,了解使用环境与时机才能正常发挥口罩的功用。

官方分享 (新尘电子)→〈口罩的选用
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