“为什么非油性颗粒过滤效率(PFE)≥95的口罩可以有效防

 下摘自《GB19083-2010<医用防护口罩技术要求>标准解读》:
“细菌病毒等微生物在空气中并不单独存在,它们附着在尘埃、飞沫中形成气溶胶。微生物气溶胶颗粒能够被过滤材料所过滤……。”

病毒通过咳嗽、喷嚏、说话等产生的飞沫或飞沫核释放到空气中。一般讲话时飞沫传播距离大约为1米,打喷嚏和咳嗽时传播距离会远一些;飞沫核体积较小,能够以气溶胶在空气长时间、长距离漂浮。下图红色为飞沫,灰色为飞沫核。

图片来源:https://www.npr.org/sections/goatsandsoda/2014/12/01/364749313/ebola-in-the-air-what-science-says-about-how-the-virus-spreads

医用防护口罩、N95、KN95、医用外科口罩的非油性颗粒过滤效率均可以理解为:对空气动力学质量中值直径0.3μm的非油性颗粒滤除百分比。

飞沫的直径一般大于5μm,飞沫核的直径则小于等于5μm,一般大于1μm。因此飞沫和飞沫核均可以被非油性颗粒过滤效率≥95的口罩轻易阻挡。

过滤材料并不是筛子,不是简简单单的阻隔颗粒,而是通过扩散效应、拦截效应、惯性效应、重力效应、静电效应综合作用。口罩过滤非油性颗粒并不是颗粒越小越难过滤,而是一个下凹的曲线,最低点(最难过滤)的是0.3μm左右的颗粒,所以口罩的过滤效率一般基于0.3μm左右的颗粒测定。

过滤效率与粒径的关系(图片来源:美国疾控中心网站)

我国的GB19083-2010、GB2626-2006 、YY0469-2011三个标准中对非油性颗粒过滤效率指标测均采用粒数中值直径0.075μm±0.020μm(相当于空气动力学质量中值直径0.24μm±0.06μm)的NaCl气溶胶颗粒。

美国NIOSH 42 CFR 84非油性颗粒过滤效率指标测试中使用的是粒数中值直径为0.075μm(相当于空气动力学质量中值直径0.3μm)的NaCl气溶胶(颗粒)。

《GB19083-2010医用防护口罩》中过滤效率测试方面的描述