口罩设计与呼吸防护的进化分析

◎张琦 张初阳

随着2020年初新冠肺炎疫情的爆发，给人们的生活以及出行都带来了极大的困扰，出门佩戴口罩则是典型的改变之一。在这之前，人们戴口罩的主要目的是为了避寒，防尘以及特殊职业的佩戴需要。当时人们针对口罩戴与不戴或者戴哪些类型的口罩都没有加以重视。而突如其来的疫情，让人们对口罩的认识又有了新的高度，而市场上的销售防护口罩种类也是五花八门，因此，口罩再次成为了人们关注的重点。

一、口罩的现状分析

据历史记载，面具起源于中国的西周。当时人们并没有意识到空气中有各种各样的病毒和细菌，但他们也知道鼻和嘴中的一些飞沫也会对人们的健康产生巨大的影响。因此，为了避免这种传播，人们在日常生活中交流和见面时，会稍微远离对方，以免传播到对方附近。直到19世纪末，口罩才开始正式运用到医护领域。当时国外著名的病理学家为减缓医护人员在手术中呼吸造成病人伤口感染，开始提倡医护人员在进行手术的过程中佩戴口罩。而该内容主要研究的口罩是空气过滤口罩，这种类型的口罩在人们日常工作与生活中的使用最为普遍，其中主要分为医用口罩、非医用口罩以及最新确立的民用卫生口罩。在新型冠状病毒感染的肺炎疫情蔓延背景下，对口罩的需求正在迅速增加。除医疗防护外，口罩在阻隔空气中可吸入颗粒物方面也起着重要作用。通过此次疫情的突袭，我国发现在疫情严重的阶段医用外科口罩、N95这几种口罩是人们的普遍选择。由于疫情的控制以及日常出行的要求，人们开始使用一次性医用口罩。而当人们开始普遍使用口罩的同时也出现了一些问题，例如供不应求，口罩价格高，一些黑心商家出售假冒伪劣产品。由于戴口罩进而引起的皮肤病以及口罩的回收无法有效处理等等，给人们的身体健康以及空气带来污染。下面，就从口罩的阻尘效率、口罩与面部的密合程度以及口罩的舒适性等方面展开深入的研究分析。

二、口罩的种类

（一）按形状分类

根据口罩的形状可以分为三类：平板式、折叠式和杯状。其中平板式与折叠口罩方便携带，然而平板式口罩的密合性较差；杯状口罩呼吸空间大，然而却携带不便。

（二）按佩戴方式分类

1.头戴式：适合佩戴时间长的车间工人使用，佩戴麻烦。

2.耳戴式：佩戴方便，适合经常戴脱。

3.颈戴式：用S钩、一些软质材料连接件，连接耳带转换成颈戴式，适合长时间佩戴，更便于戴安全帽或穿防护服等的车间工人使用。

（三）按使用材料分类

1.纱布口罩：现阶段，依然还有一些车间正在使用纱布性质的口罩，然而其遵循的GB1908 4—2003标准很低，不能达到有关标准，只有防护大颗粒粉尘的功效。

2.无纺布口罩：一次性口罩大部分都是无纺布口罩，其主要以物理过滤辅以静电吸附的过滤方式为主。

3.其他材料的口罩，如生物防护过滤新材料等。

（四）按适用范围分类

1.医用口罩：国内分为三类，医用普通口罩、医用外科口罩、医用防护口罩。

2.颗粒物防护口罩：工业用符合G B 2626—2019标准，特种劳动防护用品安全标志认证（LA认证）。民用符合GB/T 32610—2016标准。

3.保暖布口罩：保暖用口罩，适合冬天佩戴，只需要符合织物类的相关标准即可。

4.其他特殊行业：如化工等。

（五）按防护等级

不同国家、不同行业制定了不同的标准，按不同的颗粒过滤效率分为不同的防护等级，将在标准部分详细介绍。

（六）其他

呼吸防护口罩一般有过滤式以及隔绝式，过滤式又可分为送风过滤式和自吸过滤式；隔绝式可分为供气式和携气式，两者又分别包括正压式和负压式。

三、结语

总而言之，疫情在全球迅速蔓延，感染人数呈几何爆炸式增长。这对全世界的医疗系统来说都是一个巨大的挑战。由于科学技术的不断提高，医疗防护用品口罩的设计也越来越进步。例如，智能蓝牙口罩、物联网传感器的口罩等。还有对新材料的研究，又如新型纳米材料以及生物防护过滤材料，都具有很好的口罩防护性能。就现阶段来看，口罩针对孕妇、儿童、心脏或者呼吸系统有困难的人群不适宜使用，同时，当前未见有关儿童或者青少年的口罩国家标准，就这类群体的口罩还有待进一步研发。