防护口罩中甲醛及微生物检测方法的探讨

蔡绮

摘要：分析防护口罩测试标准中甲醛和微生物测试过程中可能存在的问题，结合现有技术和口罩实际使用过程，提出口罩测试标准中甲醛和微生物测试过程需要完善的地方，为更为正确地描述防护口罩的安全性和实用性提供数据支撑，为更好地保护消费者身体健康提供标准保障。

关键词：防护口罩;重点关注项目;甲醛;微生物

引言

近期，随着新型冠状病毒感染的肺炎疫情的进一步蔓延，全国多地先后启动重大突发公共卫生事件一级响应。新冠肺炎疫情防控，除了医疗保障措施，有效的个人和集体防护措施成为此次疫情防控的关键。佩戴口罩是参与防控的具体行动，是个人防护中非常重要的一环，对于预防、遏制新冠病毒有着极其重要的作用。

1概况

口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的防护作用。按口罩工作原理可分为自吸过滤式和送风式;按口罩罩面样式可分为半面罩和全面罩。其中，半面罩式又可分为随弃式和可更换式。在随弃式半面罩口罩中，罩体材料有无纺布、棉布和纱布等。按使用场所，口罩可分为工业用防护口罩、医用防护口罩和日常生活用防护口罩。传统的纱布口罩，其阻尘原理是机械式过滤，即粉尘冲撞到纱布时，经过一层一层的阻隔，将一些大颗粒物粉尘阻隔在纱布中，但是对一些细粉尘，类似于PM2.5的细颗粒物，就会从纱布的网眼中穿过，进入人的呼吸系统。现在国内外多数防尘口罩中使用了无纺布滤料，其滤料由永久静电的纤维组成，当细颗粒物粉尘穿过滤料的过程中，被静电吸引而吸附在滤料上，起到防细颗粒物的作用。目前，口罩的现行国家标准有GB2626-2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》和GB19083-2010《医用防护口罩技术要求》;行业标准有YY0469-2011《医用外科口罩》;地方标准有上海市DB31/292-2003《防护用纱布口罩》、山西省DB14/T730-2013《普通口罩》等地方标准。在欧洲、美国和澳洲也有类似呼吸保护装置的标准，如EN149：2001+A1：2009、NIOSH42CFR84、AS/NZS1716：2003等。

2防护口罩中甲醛及微生物检测方法的探讨

2.1甲醛危害及防护用品中甲醛检测依据

20世纪20年代以来，纺织用甲醛树脂开始在面料整理中使用，在纺织印染行业助剂中添加甲醛，可以达到防缩水、抗皱、防水、防褪色、阻燃等功能。此外，在助剂中添加甲醛还能够满足保持印花、染色的耐久性和改善手感等需求。甲醛是一类致癌和致畸性物质，会对人体健康造成危害。因此，国家对纺织品中的甲醛含量进行了严格规定，分别针对儿童、成人非直接接触衣物和成人直接接触衣物等进行了限值规定。近年来，口罩中采用棉纱布或无纺布制造口罩时，也同样面临着甲醛超标问题。因此，在这两年新出台的口罩标准TAJ1001—2015和GB/T32610—2016中均对口罩中甲醛的含量进行了限定。这两份标准中规定甲醛的测试采用GB/T2912.1—2009《纺织品甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）》标准执行，甲醛含量的测定采用乙酰丙酮比色法。但是，尽管该方法具有很强的实用性，但在实际测定过程中，仍然存在着一些问题，会影响到样品中甲醛含量的测定结果。主要问题为：一是分光光度计的吸光度范围问题，分光光度法中吸光度在0.2～0.8之间时数据采信度较高，被测试试样的吸光度太大或太小，都可能会产生比尔定律偏离。因此在吸光度测定时，还需考虑到吸光度问题，浓度过高时需进行溶液稀释;而浓度过低时，则需要加大取样量，以获得满意的精度。无疑，这会增加测试过程的工作量以及实验室成本。二是双甲酮的确认问题，在标准中规定，如果怀疑吸收不是来自于甲醛而是受其他因素影响，则需用双甲酮进行确认试验。因此，对于样品中出现的甲醛是否需要进行确认试验，则是由检测人员自行决定。同样地，对于实验室之间数据的一致性和人力物力的成本都会带来一定的麻烦。三是萃取过程中样品的褪色问题，如果在萃取过程中产品出现褪色现象，会污染到萃取液并干扰到检测结果，使得测试结果发生偏离。四是干扰物质存在问题，在萃取过程中，比色法会受到一些化学物质如酚、SO2、胺等物质的干扰，进而影响到测试结果的准确性。五是乙醛等物质存在的问题。通常来说，在产品处理过程中加入甲醛进行整理时，会引入到乙醛等物质，而乙醛同样会对人体产生危害，低浓度的甲醛同样会引起眼、鼻及上呼吸道刺激症状及支气管炎。高浓度吸入则会有一定的麻醉作用，对皮肤也存在有致敏性。采用比色法无法对乙醛等其他有害物质的存在进行检测。基于此，本文采取了高效液相色谱法检测口罩中甲醛的含量，以有效地排除在比色法萃取及测量过程中产生的各种干扰，以更快更准确地测试出口罩中所含有甲醛的真实含量。

2.2口罩的防护机理

口罩的大致防护机理为过滤吸入空气以及阻挡外界有害气体、飞沫等接触佩戴者口鼻黏膜。气体、飞沫、微粒等在口罩滤材中的过滤机理非常复杂，根据其截留途径及相互作用方式，过滤机理（见图3）可分为以下几种：1）扩散作用：极其微小的颗粒在布朗运动作用下位移到滤材表面，由于分子引力的作用，接触到滤料的粒子因吸附而被过滤掉。2）沉降截留作用：较大的颗粒物质随气流运动时因重力作用沉降在滤材上，由于粒子直径大于滤料纤维间隙而被滤材的机械筛滤过滤。3）惯性撞击截留作用：当气流中的颗粒通过滤材的网状通道时，质量较大的颗粒由于惯性作用，会偏离气流方向，撞击滤材并被截留。粒子大、密度高、气流速度快时过滤效果最好。4）静电作用：较小的颗粒（尤其是粒径<2.5μm的粉尘）在靠近有静电的滤材时，由于静电作用被吸附在滤材表面从而被过滤掉。静电作用可在不增加气流阻力的情况下提高过滤效率。

2.3非织造织物口罩

非织造织物是将高聚物切片、短纤维或长丝通过各种纤网成形方法和固结技术制成的柔软透气的呈平面结构的新型纤维制品，具有工艺流程短、生产效率高、成本低、品种变化快、原料来源广等特点。可按不同用途进行设计与制造，广泛用于服装、皮革、家居、医疗卫生、工业过滤、汽车、包装、农业园艺、军事国防等诸多领域，使用效果优异。目前，根据生产工艺的不同，非织造织物可分为水刺非织造织物、热合非织造织物、浆粕气流成网非织造织物、湿法非织造织物、纺黏非织造织物、熔喷非织造织物、针刺非织造织物、缝编非织造织物等。近40年来我国非织造织物产业发展迅速，也推进了口罩产业的更新换代。熔喷非织造织物和纺黏非织造织物具有复杂的纤维多层次堆积结构，且纤维呈三维随机分布，呈现出丰富的微小孔隙，可极大地降低气流滤过阻力，成为口罩滤材的核心材料。

结语

（1）在测试口罩中甲醛的含量时，采用比色法会对最终结果带来一定的干扰，而选择采用高效液相色谱法时，则会弥补比色法的诸多缺陷，能够更为准确地给出口罩中甲醛的真实含量;因此，本文建议在口罩中甲醛的测试方法标准应修订为液相色谱法，以避免假阳性样品的检出。（2）即使新購买的防护口罩在测试时微生物指标是合格的，但是由于空气中存在着微生物，在使用者佩戴口罩的微环境中，仍可以检测到微生物的增殖，从而为消费者带来二次污染。因此，建议防护口罩能够采用抗菌性技术，并且在防护口罩的测试标准中增加抗菌性能测试，以更为有效地保护公众健康。

参考文献

[1]谢思瑶.消除纺织品甲醛检测中褪色干扰的研究[J].山西大同大学学报：自然科学版，2016，32（1）：45-47.

[2]GB18401—2010《国家纺织产品基本安全技术规范》[S].