自吸过滤式口罩的消毒净化及重复使用试验研究

针对突发性飞沫气溶胶传播类病毒疫情导致的口罩短缺及重复使用问题,基于自主构建的个体防病毒口罩仿真模拟测试系统,以粒径为0～200 nm的NaCl气溶胶替代病毒,在15、50、85 L/min的仿人呼吸流量下,分别测试疫情期间常用的5种口罩的穿透率、吸气阻力和品质因数在8 h内的变化;分别采用热水浸泡、酒精喷洒、高压蒸气、紫外线辐射和高温干燥5种消毒手段,处理上述在85 L/min流量下测试8 h后的5种口罩,比较消毒前后各口罩的穿透率、吸气阻力和品质因数。研究结果表明：在8 h内各口罩的穿透率随测试时长线性上升,吸气阻力缓慢升高,8 h后各N95口罩的过滤效率仍大于95%,吸气阻力也远小于300 Pa,具备重复使用的可能。热水浸泡、酒精喷洒和高压蒸气消毒处理会导致口罩的过滤效率大幅下降,无法保持消毒前的防护性能;而紫外线辐射和高温干燥对各口罩过滤效率和吸气阻力无显著影响,可作为口罩重复使用前的消毒净化手段。     

常用防护口罩对气溶胶的防护性能研究

为指导劳动者选择适合自身的口罩型号,对11种口罩防护气溶胶颗粒物的性能进行测试,对部分口罩进行适合性检验。使用TSI8130测定常用口罩对氯化钠气溶胶的过滤效率、吸气阻力,使用3M FT-30定性检验Bacou801,3M9332口罩的适合性。所测试口罩中,3M,Bacou口罩过滤效率与阻力值均符合标准值要求,其余某些口罩的过滤效率最低值为23.200%,吸气阻力最高值达260.9 Pa;某些口罩的处理样与未处理样在2项指标上存在差异(P<0.05)。6名受试者的脸型均与Bacou801口罩不适合,其中,3名的脸型与3M9332口罩不适合。结果表明,3M,Bacou所检测型号的口罩能够达到防颗粒物防护用品的要求,部分国产口罩尚不能用于颗粒物防护,首次使用某种口罩前,要进行适合性检验。     

自吸过滤式呼吸器对人体呼吸模式的影响

测定了在中等（100W）和高等（155W）劳动强度下,8名受试者佩戴5种自吸过滤式呼吸器（呼吸阻力及死腔不同）从事踏车运动时的呼吸模式变化。结果表明：口腔压力波动和外呼吸功因呼吸器而显著增加;随着呼吸负荷的增加,呼气压及吸气压相应增大;在呼吸负荷较大的情况下,呼气压及吸气压的增大更加显著;随运动负荷的增加,呼吸负荷对呼吸压的影响更加明显。     

对自吸过滤式防尘口罩标准死腔值的探讨

防尘口罩是我国防尘综合措施中的重要内容，虽然口罩在各行业接尘场所中得到广泛应用，但其防尘效果不佳，接尘人员在佩带防尘口罩时，普遍因感到呼吸不畅而不佩带，相反纱布口罩却在接尘场所大行其道。实验证明，口罩死腔位过大引起佩带者呼吸困难，吸氧量不够是主要原因，我国防尘口罩标准中对口罩死腔的允许值和要求值过大是引起这种现象的关键所在。     

解析《煤矿用自吸过滤式防尘口罩》标准

<正>制定背景近年来,在国民经济取得长足发展的同时,各种形式的职业病危害日趋严重,职业病发病率呈逐年上升趋势。尘肺病是我国最严重的职业病,据卫生部统计数据,2013年尘肺病例数占职业病报告总例数的87.72%。而从行业分布来看,导致尘肺病的大多数危害来自煤矿行业。在2010—2013年,煤工尘肺和矽肺分别占全年新增尘肺病的94.21%、95.16%、95.01%和95.24%。煤工     

消毒方式对N95口罩过滤性能及表面电势的影响

新冠疫情期间N95口罩的消费量越来越多,对其消毒与再生的研究受到行业重点关注。研究了紫外线、烘箱、高压蒸汽锅和酒精4种消毒方式对N95口罩的过滤性能及表面电势的影响,为口罩的再生与利用提供参考。试验采用枯草芽孢杆菌模拟口罩的微生物污染,结果表明,对N95口罩进行紫外线处理30 min、120℃烘箱处理30 min、115℃高压蒸汽锅处理30 min都能起到有效的灭菌效果,但75%酒精浸泡30 min不能有效灭菌。其中紫外线对N95口罩的过滤性能和表面电势的影响最小,经过紫外线处理30 min的N95口罩,对直径为300 nm粒子的过滤效率仅下降0.51个百分点,表面电势下降率为7.18%;而烘箱对N95口罩的影响较大,经过120℃烘箱处理30 min的N95口罩,对直径为300 nm粒子的过滤效率下降6.19个百分点,表面电势下降率为22.43%;高压蒸汽锅的杀菌效果较好,对N95口罩的过滤性能和表面电势影响较小,经过115℃高压蒸汽锅处理30 min的N95口罩,对直径为300 nm粒子的过滤效率下降3.01个百分点,表面电势下降率为18.04%;酒精浸泡对N95口罩的过滤性能和表面...     

2种铀矿井下常用口罩对气溶胶粒子的过滤特性研究

为探究铀矿井下常用的2种口罩对气溶胶粒子的过滤特性,在我国南方某铀矿山,利用APS3321型空气动力学粒径谱仪对井下工作人员常用纱布口罩和KN95型口罩的过滤特性进行了研究.井下气溶胶监测数据显示,该铀矿井下典型作业场所PM10的质量浓度介于0.069～ 9.800 mg/m3,个数浓度介于173.918 ～2 561.600个/cm3;PM2.5的质量浓度介于0.039～0.479 mg/m3之间,个数浓度介于173.100～2 556.382个/cm3之间.口罩过滤特性试验结果表明:1)KN95型口罩和纱布口罩对PM10的平均过滤效率分别为95％和76％,对PM2.5的平均过滤效率分别为93％和61％,可见KN95型口罩过滤效率明显高于纱布口罩;2)在0.5～3.5 μm粒径范围内,2种口罩对颗粒物的过滤效率均随粒径增大而增大,在3.5～ 10μm粒径范围内,2种口罩对不同粒径颗粒物的过滤效率均接近100％;3)无论从质量浓度还是个数浓度来看,经口罩过滤后的气溶胶粒子大多数分布在2.5μm粒径范围内,表明PM2.5是主要的气溶胶污染物.     

自吸过滤式呼吸器对人体主观舒适度的影响

测定了在中等（100W）和高等（155W）劳动强度下,8名受试者佩戴5种自吸过滤式呼吸器（呼吸阻力及死腔不同）从事踏车运动时的主观舒适度。结果表明：随着呼吸负荷增大,受试者的主观不适度显著增强;在中等运动负荷条件下,高温环境中人员对呼吸负荷主观不适度的反应更加明显;在高运动负荷条件下,常温环境人员对呼吸负荷主观不适度的反应更加明显。     

随弃式防颗粒物口罩清洗方法实验研究

为延长高粉尘作业环境下随弃式防颗粒物口罩的使用时间,从而减少资源消耗、提高经济性,通过在去离子水、无水乙醇以及梯度体积分数乙醇溶液环境下使用40 kHz中低频率超声波清洗和浸泡清洗的方法对随弃式防颗粒物口罩材料进行实验,得到最优清洗方式以及清洗条件。结果表明:随弃式防颗粒物口罩在40%体积分数乙醇溶液环境下使用中低频率超声波清洗后仍具有较低阻力和较好过滤效率,满足再次使用的标准;中低频超声波对口罩清洗效果在25～55℃温度范围和10～30 min时间范围内没有明显区别,从经济角度考虑可以采用25～35℃,10 min的条件进行清洗。     

过滤材料声学性能的实验研究*

为探讨纤维过滤材料的吸声效果,扩展吸声材料的选择范围,并为噪声粉尘一体化控制提供指导,通过实验分析不同等级一般通风用纤维层滤料的过滤性能和吸声性能,研究叠加方式及空腔设置等对滤料吸声性能的影响。研究结果表明:一定条件下,滤料的过滤效率越高吸声性能越好;单层滤料吸声效果较差,通过多层叠加,可显著提升吸声效果,达到吸声材料水平;不同等级滤料组合叠加,按过滤效率降序排列整体吸声性能更好。滤料作为吸声材料应用时,在其后侧设置空腔可明显增强吸声效果;兼顾过滤和降噪时,考虑粗效对中效滤料的保护作用,可在粗效加中效滤料后再附加粗效滤料,达到在不显著增加阻力的同时改善吸声性能的目标。     

粒子阻隔效率测试仪串行通信数据处理系统

在GB2626—2006《呼吸防护用品——自吸过滤式防颗粒物呼吸器》中防尘面罩粒子阻隔效率测定是一项评价防尘面罩性能的关键指标。为实现数据通信及处理的自动化操作,提高检测效率,本研究针对装置的串行数据通信的底层接口,开发基于EXCELVB脚本的串行通信数据处理系统。该系统为更好地研究实粒子阻隔效率测定方法和阻隔效率相关规律提供了便利条件。     

袋式除尘器滤袋接缝方法对PM_(2.5)过滤效率的影响

针对袋式除尘器超低排放及对PM_(2.5)细颗粒物的捕集控制问题,选用分别经缝合、热熔两种制袋工艺制作的滤袋进行试验,探讨不同袋身接缝方法对袋式除尘器滤袋PM_(2.5)过滤效率的影响。结果表明:1 m/min过滤风速时,清洁状态下热熔滤袋对PM_(2.5)的过滤效率要比缝合滤袋高12.59%,而集尘状态下随滤袋表面粉尘负荷的不同,热熔滤袋对PM_(2.5)的过滤效率要比缝合滤袋高8.68%~11.18%;随过滤风速增加,缝合滤袋对PM_(2.5)过滤效率的衰减幅度要远大于热熔滤袋;滤袋表面尘饼的形成和分布的均匀性是缩小缝合滤袋与热熔滤袋间过滤效率差距的重要因素。     

空气相对湿度对煤自燃特性的影响研究

为研究空气相对湿度对煤自燃特性的影响,运用自制空气湿度控制装置和程序升温试验台,通入湿度不同的空气,对砚石台矿煤样进行程序升温,测定不同温度下所产生气体的浓度,分析耗氧速率、CO和CO2产生率、放热强度以及自燃极限参数的变化规律。试验结果表明:低温氧化前期,煤体的耗氧速率、放热强度和CO产生率与空气相对湿度成正比。随着反应的进行,85%或32%的湿度均会对耗氧速率、放热强度和CO产生率产生一定的抑制作用;CO2产生率随空气相对湿度的增大先升高后降低,最小浮煤厚度和下限氧浓度随空气相对湿度的增大先减小后增大,上限漏风强度先增大后减小。增大空气相对湿度对煤低温氧化前期有促进作用,其自燃环境条件更易被满足,自燃危险性升高。     

不同织物构造PPS滤料对PM2.5的过滤特性影响分析

针对纤维细度、纤维横截面形状、面层后处理工艺对PM2.5的过滤效率及阻力的影响问题,分别选用1#面层含100％ 2.22 dtex PPS纤维经PTFE浸渍、2#面层含50％ PPS细纤维不经PTFE浸渍、3#面层含50％ PPS细纤维经PTFE浸渍、4#面层含50％ PPS三叶形纤维不经PTFE浸渍、5#面层含50％ PPS三叶形纤维经PTFE浸渍、6#面层PTFE覆膜、7#面层含50％ PPS细纤维和50％ PTFE超细纤维的7种PPS滤料进行过滤性能试验.在环境气溶胶中,采用清洁滤料进行过滤试验研究.结果表明,1 m/min风速下对PM2.5的过滤效率从大到小为6#(81％)、7#(80％)、3#(76％)、5#(72％)、1#(63％)、2#(47％)、4#(41％),各因素中PTFE乳液浸渍后处理工艺的影响最为显著,面层纤维采用细纤维截面设计和三叶形截面设计都能有效增加滤料对PM2.5的过滤效率.过滤阻力方面,6#覆膜滤料随过滤风速增大阻力迅速上升;其他6种滤料的阻力较接近,上升缓慢.过滤品质因数Q值方面,相对于常规滤料,面层中混入细纤维或三叶形纤维滤料的Q增大;提高面层中细纤维比例,也能使Q增大;覆膜滤料效率虽高,但阻力较大,Q最小.     

国内外氧气逃生呼吸器标准比较研究

为了给氧气逃生呼吸器国家标准的制定提供参考,对比分析了国内外相关氧气呼吸器标准。研究结果表明:在保证人员安全前提下,结合产品定位于逃生目的,建议吸入气体中氧气含量的最低值≥15%,均值＞19.5%;二氧化碳含量的均值≤1.5%,峰值≤4%;最高温度≤50℃;吸气阻力≤1.2 kPa,呼气阻力≤1.2 kPa,两者之和≤1.8 kPa;实用性能引用GB/T 23465-2009中的要求。     

黏性颗粒在滤料表面沉积的动态模拟及规律

为研究颗粒黏性对过滤除尘性能的影响,分析了颗粒沉积过程的受力情况,应用颗粒流计算软件PFC2D对颗粒在滤料表面的沉积行为进行了数值模拟。结果表明:颗粒形成粉尘层的过程中主要受到风流力、惯性力等压缩力和范德华力、滚动摩擦力偶矩等压缩阻力的作用,颗粒黏性的增加,会使颗粒间滚阻系数和摩擦系数显著增加;PFC可实现粉尘颗粒在滤料表面沉积过程的可视化,得到不同黏性颗粒在滤料表面的沉积形态,滚阻系数或摩擦系数越大,粉尘层孔隙率越大,过滤阻力越小,其中,摩擦系数的影响作用弱于滚阻系数。     

环境温湿度及风速对消防服热舒适属性影响的定量研究

为量化环境条件对消防服热舒适性能的影响,选取我国02式消防服,测量其在不同环境温度、湿度及风速条件下的热阻和湿阻并得出拟合公式;通过回归分析法分析环境条件对热阻和湿阻的影响,提出其对热阻和湿阻影响的数学模型。结果表明:风速对热阻和湿阻的影响较大,而环境温度和湿度对热阻及湿阻的影响较少;风速与整体热阻及整体湿阻呈负相关,而风速与固有热阻和固有湿阻呈正相关。该研究可为消防服热舒适性能测试及高性能防护装备研发提供理论指导。