新型冠状病毒防护口罩过滤效率测试标准比对

doi:10.13475/j.fzxb.20201001809

纺织学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (06): 97-105.doi: 10.13475/j.fzxb.20201001809

所属专题：医用纺织品

新型冠状病毒防护口罩过滤效率测试标准比对

潘宏杰¹^,², 杨小兵¹^,³(), 周川¹^,³, 张守鑫¹^,³, 常素芹⁴, 罗宏森²

1. 国民核生化灾害防护国家重点实验室, 北京 100191
2. 四川师范大学工学院, 四川成都 610101
3. 雾霾健康效应与防护北京市重点实验室, 北京 100191
4. 北京服装学院, 北京 100029

收稿日期:2020-10-18 修回日期:2021-02-01 出版日期:2021-06-15 发布日期:2021-06-28
通讯作者: 杨小兵
作者简介:潘宏杰(1996—),男,硕士生。主要研究方向为公共安全与应急管理。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2017YFC0804907);军内重点科研项目(C3213);军事技术基础科研项目(J3206)

Comparison of filtration efficiency standards for COVID-19 protective masks

PAN Hongjie¹^,², YANG Xiaobing¹^,³(), ZHOU Chuan¹^,³, ZHANG Shouxin¹^,³, CHANG Suqin⁴, LUO Hongsen²

1. State Key Laboratory of NBC Protection for Civilian, Beijing 100191, China
2. Institute of Technology, Sichuan Normal University, Chengdu, Sichuan 610101, China
3. Beijing Key Laboratory of Ambient Particles Health Effects and Prevention Techniques, Beijing 100191, China
4. Beijing Institute of Fashion Technology, Beijing 100029, China

Received:2020-10-18 Revised:2021-02-01 Published:2021-06-15 Online:2021-06-28
Contact: YANG Xiaobing

摘要/Abstract

摘要：

为解决新冠疫情期间不同国家符合不同标准的防护口罩进入我国市场,造成公众对口罩过滤效率相关概念认识不科学、不全面的问题,系统介绍与比较了国内外认可度较高的GB 2626—2019、GB 19083—2010、美国42 CFR 84第K部分、EN 149:2001+A1:2009、EN 13274—7:2019等标准中过滤效率性能要求及测试方法。重点比对了这些标准中关于颗粒物过滤效率的性能要求与标记,以及测试方法中的预处理、测试条件、测试程序的异同点,并采用不同标准方法对部分口罩产品进行了试验验证。通过标准的比对研究与科学分析、实验验证,厘清防颗粒物口罩过滤效率性能要求与测试方法中的基本概念,促进社会各界全面了解国内外主流防颗粒物口罩标准中过滤效率的性能与测试方法要求,助力企业、检测机构以及政府等更好的对产品质量进行控制与监管。

关键词: 新型冠状病毒, 防护口罩, 过滤效率, 标准比对, 预处理

Abstract:

Masks from different countries satisfying different standards entered the Chinese market during the COVID-19 pandemic, which led to the public misunderstanding of the concepts relating to mask filtration efficiency. This paper introduced comprehensively the highly recognized multi-national standards, including GB 2626—2019, GB 19083—2010, US 42 CFR 84 Part K, EN 149:2001+A1:2009, and EN 13274—7:2019, focusing particularly on the filtration efficiency performance requirements and testing methods. This paper compared the performance requirements and markings of the particulate filtration efficiency in these standards, as well as the similarities and differences in the pretreatment, test conditions, and test procedures in the testing methods. Three types of masks were tested against different standard methods. Through standard comparative research and analysis, together with sample test, it will help to clarify the basic concepts in the filtration efficiency performance requirements and test methods of filtering half masks to protect against particles, promote all sectors of China to comprehensively understanding the performance and test method requirements of the main mask standards at home and abroad, and help the enterprises, testing agencies and governments to better control and supervise product quality.

Key words: COVID-19, protective mask, filtration efficiency, standard comparison, pre-conditioning

中图分类号:

C976.2

潘宏杰, 杨小兵, 周川, 张守鑫, 常素芹, 罗宏森. 新型冠状病毒防护口罩过滤效率测试标准比对[J]. 纺织学报, 2021, 42(06): 97-105.

PAN Hongjie, YANG Xiaobing, ZHOU Chuan, ZHANG Shouxin, CHANG Suqin, LUO Hongsen. Comparison of filtration efficiency standards for COVID-19 protective masks[J]. Journal of Textile Research, 2021, 42(06): 97-105.

图/表 5

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表2

表3

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参考文献 19

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国家和地区	标准号	颗粒物	过滤效率/%			测试流量/ (L·min^-1)	加载与否
国家和地区	标准号	颗粒物	一级	二级	三级	测试流量/ (L·min^-1)	加载与否
中国	GB 19083—2010	非油性颗粒物	1级≥95	2级≥99	3级≥99.97	85	否
	GB 2626—2019	KN非油性颗粒物	KN90≥90	KN95≥95	KN100≥99.97	85	是
	GB 2626—2019	KP油性颗粒物	KP90≥90	KP95≥95	KP100≥99.97	85	是
美国	42 CFR 84第K部分	N非油性颗粒物	N95≥95	N99≥99	N100≥99.97	85	是
		P油性颗粒物	P95≥95	P99≥99	P100≥99.97	85	是
		R油性颗粒物	R95≥95	R99≥99	R100≥99.97	85	是
欧盟	EN 149:2001+A1:2009	油性和非油性颗粒物	FFP1≥80	FFP2≥94	FFP3≥99	95	是

国家和地区	标准	样品	预处理要求	预处理条件
中国	GB 2626—2019	共20个 5个经温度湿度预处理;5个经机械强度预处理(如果适用);如果满足5.14.1,5个经清洗和/或消毒预处理 5个不处理	温度湿度预处理;若适用,应进行机械强度预处理;对满足5.14.1的产品,还应经清洗和/或消毒预处理	a)(38±2.5) ℃、相对湿度(85±5)%环境放置(24±1) h,(70±3) ℃干燥环境放置(24±1) h,(-30±3) ℃环境放置(24±1) h;
				b)将样品侧放在钢制箱体内,振动持续时间20 min;
				c)确保样品干燥,进行清洗和/或消毒,判断是否有效。
	GB 19083—2010	共6个 3个经温度预处理 3个不经预处理	温度预处理	(70±3) ℃环境试验箱中放置24 h,(-30±3) ℃环境试验箱中放置24 h,经温度预处理后应在室温下恢复至少4 h再测试。
美国	42 CFR 84第K部分	共20个都经温度湿度预处理	温度湿度预处理 (N系列)	(38±2.5) ℃、相对湿度(85±5)%环境放置(25±1) h。
欧盟	EN 149:2001+ A1:2009	共9个 3个模拟穿戴处理 3个机械强度+温度预处理 3个机械强度+温度预处理+清洁消毒	温度预处理	a)(70±3) ℃干燥环境下放置24 h,室温下恢复至少4 h,(-30±3) ℃环境下放置24 h,经温度预处理后应在室温下恢复至少4 h再测试;
			机械强度预处理	b)参照EN 143;
			模拟穿戴预处理	c)呼吸机呼吸频率25次/min,潮气量2 L/次,20 min 测试1次,共10次;
			清洁消毒预处理	d)按制造商说明进行一次清洁消毒处理。

国家和地区	标准号	气溶胶种类	质量浓度/(mg·m^-3)	计数中位径/μm	几何标准差	温度/℃	相对湿度/%
中国	GB 19083—2010	NaCl颗粒物	≤200	0.075±0.020	≤1.86	—	—
	GB 2626—2019	NaCl颗粒物	≤200	0.075±0.020	≤1.86	25±5	30±10
		油性颗粒物	50~200	0.185±0.020	≤1.60	25±5	—
美国	42 CFR 84第K部分	NaCl颗粒物	≤200	0.075±0.020	≤1.86	25±5	30±10
美国	42 CFR 84第K部分	DOP气溶胶	≤200	0.185±0.020	≤1.60	25±5	—
欧盟	EN 13274—7:2019	NaCl颗粒物	4~12	0.06~0.10	2~3	22±3	40
欧盟	EN 13274—7:2019	石蜡油气溶胶	15~25	0.29~0.45	1.6~2.2	24±8	20~80

试样编号	试样名称	流量/(L·min^-1)
试样编号	试样名称	30	60	85	95
1	KN95口罩	99.79	99.22	98.63	98.25
2	FFP2口罩	99.94	99.87	99.82	99.88
3	一次性医用普通口罩	93.07	85.08	82.72	80.89

试样编号	试样名称	流量/(L·min^-1)
试样编号	试样名称	30	60	85	95
1	KN95口罩	27	58	81	94
2	FFP2口罩	42	88	126	146
3	一次性医用普通口罩	29	52	79	90

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Comparison of filtration efficiency standards for COVID-19 protective masks

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