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N95口罩为什么能抵挡住病毒?

发布时间:2020-11-16点击量:163

N95口罩是指对空气中微小颗粒的过滤程度在95%以上的一类口罩。N95是美国职业安全与健康研究所,即NIOSH制定的标准,通过该标准的口罩都可称为N95口罩。


KN95口罩是符合中国标准的N95口罩,其功能是等同于N95口罩。


N95型口罩可以对空气动力学直径0.075µm±0.020µm的颗粒的过滤效率达到95%以上。


“N”表示不耐油(not resistant to oil)。


“95”表示暴露在规定数量的专用试验粒子下,口罩内的粒子浓度要比口罩外粒子浓度低95%以上。


N95口罩的结构

那么N95口罩为什么能挡住病毒,达到这么好的过滤效果呢?这个要从它的结构说起了。

大家知道N95口罩都是多层结构,至于层数在相关的口罩标准(如国家标准GB/T32610)中并没有明确规定,但作为医疗用口罩,至少应该是3层,即我们说的SMS(2层S层和1层M层)。

目前国内最高的层数是5层,即SMMMS(2层S层和3层M层),口罩外层具有防飞沫设计,中层具有过滤作用,内层有吸湿功能。

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▲N95口罩结构示意图

S表示纺粘层(Spunbond),2层S纺粘层主要作用是支撑整个无纺布结构,为口罩提供强度,它对材料要求是高强度,一般用熔体流动速率在25~60g/10min的均聚聚丙烯,其纤维直径相较于熔喷层比较粗,在20微米(μm)左右。

纺粘层的单位面积质量,纵、横向断裂强力,纵、横向断裂伸长,抗静水压都有严格规定,它对阻隔微生物、病菌并没有太大的作用。

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▲医用口罩的结构图

M表示熔喷层(Meltblown),这是最重要的阻隔层。它是一种超细静电纤维布,它的原材料也是聚丙烯,但要求是高流动性聚丙烯,一般选用熔体质量流动速率在800~1500 g/10min的均聚聚丙烯。

熔喷层的纤维直径比较细,在2微米(μm)左右,如果单纯靠熔喷超细纤维去机械阻挡作用是不够的,过滤性能只有70%以下,增加材料克重厚度会增加过滤阻力,所以熔喷过滤材料普遍都是通过静电驻极的工艺对熔喷布进行添加静电电荷效应,利用静电的方法提升过滤效率。

驻极体空气过滤材料利用纤维本身驻极性,对粉尘静电吸附,捕获细菌和病毒,含有肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后,会被静电吸附在无纺布表面,无法透过。过滤效果可以达到99.9%甚至到99.99%。这就是口罩可以隔绝病菌的原理。


因此N95口罩满足过滤效率95%的标准,且能更好地贴合人体面部,所以也能起到很好的病毒预防作用。


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