作者：Aaron 2020-02-16 14:33

由于近期新冠肺炎比较严重，下面介绍一下通过现代技术3d打印口罩架的方法，外科口罩、防护口罩、普通口罩的区别，口罩佩戴方法，NIOSH口罩分类方法。

设计分享：可反复使用的 3d 打印口罩架 为应对新型肺炎疫情，解决企业开工后口罩短缺问题，我司再此分享一款可替换滤棉、贴合 人脸的 3d 打印口罩架的设计思路。欢迎大家下载、修改完善、打印、试用、调整再完善。

口罩结构组成 打印部分为：口罩外壳及滤棉随形固定器。 配件为：松紧带、可替换滤棉及 4MM 直径圆柱形硅胶条。

口罩特点 1、 可重复使用 口罩在初次使用后，可将滤棉取下，对口罩其余部分进行整体消毒；然后替换新的滤棉， 即可重新使用。如此反复多次，极大的提高了口罩的利用效率，缓解口罩紧缺的现状。 2、 与人脸贴合度高、密封性好 口罩外壳上有 4MM 直径圆柱形硅胶条卡槽，方面固定胶条；并利用圆柱形硅胶条的良 好的弹性，与人脸实现贴合。

3、 可选择两种固定扣形式：

4、可打印不同颜色：可以选择不同的颜色

5、最后一步，可以为口罩架模型定制自己的名字，避免拿错口罩交叉感染

本设计由安世亚太发布：为应对新型肺炎疫情期间口罩短缺的问题，特分享一款利用可替换滤棉为材料的、贴合人脸的3D打印口罩的设计思路，通过此种方法打印出的口罩可反复使用。【打印部分】口罩外壳及滤棉随形固定器。【配件】松紧带、可替换滤棉及4MM直径圆柱形硅胶条。口罩可重复使用，与人脸贴合度高、密封性好。

外科口罩、防护口罩、普通口罩的区别

	外科口罩	防护口罩	普通口罩
用途	临床医务人员在有创操作等过程中佩戴，为防止病原体微生物、体液、颗粒物等的直接透过提供物理屏障	医疗工作环境下佩戴，用于过滤空气中的颗粒物、阻隔飞沫、血液、体液、分泌物等	普通医疗环境中佩戴，覆盖使用者的口、鼻及下颚，阻隔口腔和鼻腔呼出或喷出的污染物
执行标准	YY-0469-2011	GB-10983-2010	YY/T0969-2013
结构	罩住使用者的口、鼻至下颚	覆盖使用者的口鼻部	罩住佩戴者的口、鼻至下颚
鼻夹	由可塑性材料制成，长度不小于8.0cm	具有可调节性	由可塑性材料制成，长度不小于8.0cm
口罩带	口罩带应戴取方便，每根口罩带与口罩体连接处的断裂强力应不小于10N
血液合成穿透	2ml合成血液以16.0KPa压力喷向口罩外侧面后，口罩内侧面不应出现渗透	2ml合成血液以10.7KPa压力喷向口罩，口罩内侧不应出现渗透
细菌过滤效率（BFE）	不小于95%		不小于95%
颗粒过滤效率（PFE）	不小于30%	不小于95%
通气阻力	不大于49Pa	气体流量为85L/min情况下，口罩的吸气阻力不超过343.2KPa	不大于49Pa
阻燃性能	应采用不易燃材料，口罩离开火焰后燃烧不大于5s	应采用不易燃材料，口罩离开火焰后燃烧不大于5s
微生物指标	细菌菌落总数≤100CFU/g；真菌不得检出	细菌菌落总数≤200CFU/g；真菌菌落总数≤100CFU/g	细菌菌落总数≤100CFU/g；真菌不得检出
皮肤刺激性	口罩材料原发性刺激指数应不超过0.4	口罩材料原发性刺激记分应不超过1	原发刺激记分应不超过0.4
环氧乙烷残留量	≤10μg

口罩正确佩戴图解：

NIOSH口罩分类方法：
一、美国 NIOSH（National Institute of Occupational Safety and Health）机构按材料的亲油性将口罩滤材区分为下列三种：
1. N 系列：N 代表 Not resistant to oil，可用来防护非油性悬浮颗粒, 无时限。
2. R 系列：R 代表 Resistant to oil，可用来防护非油性悬浮颗粒及汗油性悬浮颗粒,时限八小时。
3. P 系列：P 代表 oil Proof，可用来防护非油性悬浮颗粒及汗油性悬浮颗粒,无时限。 有些颗粒物的载体是有油性时，而这些物质附在静电无纺布上会降低电性，使细小粉尘穿透，因此对于防含油气溶胶的滤料要经过特殊的静电处理，以达到防细小粉尘的目的。 　
另外，NIOSH又将每一类滤材按过滤效能分为95(95%)、99(99%)、100(99.97%)三种，这样三类材料各有三种过滤效能，因此共九种等级的口罩。
　　过滤效能95% 的N95口罩①， R95口罩， P95口罩；
　　过滤效能99% N99口罩，R99口罩， P99口罩；
　　过滤效能99.97% N100口罩，R100口罩， P100口罩。

上述口罩说法由美国国家职业安全卫生总署（National Institute for Occupational Safety and Health）制定。
由于生物性微粒多属非油性颗粒，因此我们日常防细菌，防流感病毒使用N级即可。而 N95口罩级即表示可防护非油性颗粒在85L/Min流量下过滤效能为95%，而N95口罩是所有认证等级中最基本的一个等级。
其他国家类N95口罩等级过滤标准：
　　1.欧盟EN149 标准
　　FFP1: 最低过滤效果>80%
　　FFP2: 最低过滤效果>94%
　　FFP2: 最低过滤效果>97%

欧标由欧盟标准委员会（Comité Européen de Normalisation, CEN）呼吸防护装具认证标准。标准是将粒状物防护滤材分为固态粒子防护与液态粒子防护两种，分别以NaCL（氯化钠）与DOP（石蜡油）气溶胶测试并分级。合格的固态粒子防护滤材根据测试的粒子穿透率分为P1 (FFP1)、P2 (FFP2) 与P3 (FFP3) 三级，其中以P3 防护性能最佳，而P1 防护性能最低。液态粒子防护滤材分为P2 与P3 两级，P3 的防护性能高于P2。与美国标准不同的是它的检测流量采用95L/min，用DOP油发尘。

以上所说的非油性颗粒现多指NaCL（氯化钠）颗粒，我国行业内人员有时简单得将N级口罩称为是通过盐检测，P级口罩是通过油检测。

【N级、P级口罩结构分析：一般都是三层或多层，最内层一般为涤纶针刺布（好似经过光棍热轧，一面较光。），中间层是熔喷滤材，外层一般为PP纺粘布，有时还多加一层活性炭。

在其三层结构中，针刺布一般其支撑口罩形状的左右，一般也称支撑层；熔喷层是最为关键的一层，因为整个口罩数据的指标基本全部都是由熔喷材料的性能决定的；最外层一般为PP纺粘布。

另外有些口罩有一个塑料阀门，有些则没有，根据客户的要求，但主要的不是结构的不同，而应该是熔喷层材料应该达到的数据指标，这才是问题的关键。】

N级产品多为美标，N95使用的熔喷布一般为40～50g/m2，N99使用的为70～80g/m2或80g以上产品。

P级产品为欧标，P1使用的熔喷布一般为30～35g，P2为40～50g，P3为80g左右。

一般可以简单得理解为N95和P2近似，具体到数据要求上，N95产品要求阻力高、效率低；P2产品要求效率高、阻力低。

无论是欧洲标准还是美国标准，均指定用美国TSI-8130 Automated Filter Testers仪器进行检测。美国标准N类用NaCl法，R类用DOP法，欧洲标准用DOP法。TSI-8130仪器用NaCl法：仪器可以自动产生盐粒子，粒子的平均直径为0.2μm（聚集平均直径0.26μm，算术平均直径0.07μm）经设定在一定流量下通过试样，仪器自动打印出流量、阻力、透过率。

DOP法，使用DOP油发尘，DOP油粒子直径为聚集平均粒径0.33μm，计数平均直径0.20μm。

另有BFE和PFE叫法是我公司口罩滤材在美国Nelson（尼尔森）实验室的测试取得的过滤效果。BFE它是美国Nelson实验室的测试方法，是在32LPM流量下取用3.0微米的微粒对滤料进行检测≥95%。 BFE指的是细菌过滤效率；PFE是比BFE级别还高的过滤效果，P可以简单的理解为颗粒（粒径大小在0.1微米的颗粒）。
　　2.澳洲AS1716标准
　　P1: 最低过滤效果>80%
　　P2: 最低过滤效果>94%
　　P2: 最低过滤效果>99%
　　3.日本MOL标准
　　DS1:
　　DS2: 最低过滤效果>99%
DS3: 最低过滤效果>99.9%

二、台湾地区CNS标准；

三、韩国CS29标准②；
四、中国国家标准GB6223-86 UDC 614.894：分为四类

以上检验标准均以0.3微米的粒径做测试，欧盟标准的检测流量为95L/min，美国标准为85L/min。我国国标用悬浮粒径<5微米的 90%以上，<2微米的70%以上，流量值为42. 5L/min。在滤料的检测认证上则采取了“最坏个案”的思想，即在实验室做检测实验时的条件设立为最恶劣条件。如做效率实验时所用的氨化钠盐或DOP油雾的粉尘粒径为0.3微米的气体动力学计算直径，它代表了极细小的且最易穿透滤料的颗粒的大小、代表了从事强体力劳动时的呼吸量，实验前还要对滤料进行高温高湿的预处理，代表了恶劣的工作环境，所有这些的目的是检验在如此苛刻的条件下，如果滤料能通过检测而达到相应的效率水平，那么在实际应用中定能更有效地保护工人的健康了。防毒滤料一般都采用活性炭或经过化学处理的活性炭作为材料，通过吸附或化学反应将毒气或毒蒸气过滤而不被人吸入。活性炭的内部结构中有很多微孔能构成极大的比表面积，这些微孔能将分子大小不同的毒蒸气和毒气分子吸入其中而不会逃脱。活性炭的处理及安装要求是很高的，若处理不当或活性炭颗粒很粗，而造成粒间缝隙，那么毒气就会从缝隙问穿透进入呼吸道，而不会被吸附了。因此，自己更换袋装活性炭的做法是非常不科学的。好的化学滤毒盒里的活性碳应添装密实，粒径小，比表面积大，这样防毒时间才会长，同时还要考虑呼吸阻力小，配戴舒适。一般来说，不同类型的化学过滤盒可以防不同类型的化学物质，如有机、酸性、综合防毒、氨气等。

我国标准GB19083-2003原则采用美国标准。只是我国标准只采用一个等级即N95，气溶胶采用NaCl非油性颗粒，流速为85L/min，颗粒平均粒径0.26μ，计数粒径0.07μ，要求过滤效率满足95％时，气流阻力不大于35mm水柱。
所以，无论是N95口罩、还是R95、P95 以及滤菌功能更高的 N99、R99、P99，甚至 N100、R100 及 P100 等类型口罩，都能有效过滤悬浮微粒或病菌。此外，通过欧盟标准的 FFP1、FFP2 及 FFP3 工业用口罩也都能有效滤除微粒或病菌。

注：①N95口罩是指由NIOSH（美国职业安全卫生研究所）认证的9种防尘口罩中的一种，其中“N”代表其材质仅适用于过滤非油性颗粒，而“95”则代表其过滤效能达至少达95%。N95口罩隔滤的微粒，直径可小至0.3微米。在测试中，隔阻直径0.075微米的微粒，成功率有95%。冠状病毒肺炎（非典型肺炎）病毒的直径约0.1至0.12微米。

②CS29是韩国呼吸防护的检验标准，检验要求至少等同于欧洲呼吸防护FFP2标准，与呼吸防护N95标准等同。

文章来源：互联网

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