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权威期刊世达PPE最新研究成果 (下篇 )

8/10/2015 5:13:08 PM



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世达技术人员对汗水与口罩防护的有效时间的影响做了深入研究后,撰写的《浅谈随弃式自吸过滤式防颗粒物呼吸器的防护时间》的研究报告在中国国家权威期刊《中国劳动防护》刊登,之前小编介绍了文章的上和中篇,今天小编和大家一起来品味最后的下篇。


浅谈随弃式自吸过滤式防颗粒物呼吸器的防护时间




5汗液对佩戴时间的影响研究


实际工作中出汗量关乎呼吸器舒适性和寿命。如大量汗液不能快速蒸发,积聚在呼吸器里,或浸润呼吸器 ,会降低呼吸器的性能,缩短其寿命。


5.1 汗液影响试验

试样为世达HF0204口罩,样品分2组,第一组直接测过滤效率,第二组样品测汗液影响下过滤效率。汗液为东莞某企业提供的人工汗液,成分如下:

将第二组样品进行2h, 4h,及8h的汗液浸泡,并于通风处沥干12分钟,使用TSI测试仪进行过滤效率测试。考虑我国尘肺病多发工作场所,如燥接、打磨、采矿、水泥等主要粉尘为非油性颗粒物,采用氯化钠气溶胶为测试物。

测试结果见下图:


从上图可知,样品最大穿透率随浸湿时间提高。8h样品的最大穿透率接近了 GB2626-2006 中要求的最高穿透率限值,口罩虽未完全失效,但过滤效率已受到影响。

从曲线看,浸润时间不同的样品,过滤机制仍反应驻极化滤材特点,开始为常规拦截,颗粒物进入纤维内层被静电库仑力吸引,此时穿透率升高。 驻极体仍保有一定的的静电荷,但电荷储存能力下降。当滤材内颗粒物沉积,此时穿透率拐点明显前移,电荷库仑力下降,机械拦截作用提前,穿透率降低,过滤效率增加。

为验证汗液中离子对驻极纤维本身电荷的作用,进一步进行试验。采用去离子水代替汗液进行浸润试验,得出结论:单一去离子水对滤材影响不明显,而电解质溶液对滤材影响显著,这是因驻极体滤材在电解质液体浸泡后,对滤材表面电势产生影响,由于电解质对滤材的溶胀效应,本身无纺布滤材电荷来源依靠晶粒端面聚集,以及结晶区之间界面的极化,而溶胀效应使电荷的积聚破坏,导致电荷损失,降低了库企力。


5.2 汗液影响下防护口罩更换时间的估算

为了模拟出汗量,提出如下假设:

佩戴者工作8小时劳动强度保持恒定不变;从工作一开始即保持恒定出汗量,且仅考虑显性出汗;以最大出汗量为依据,即6分钟产生绿豆状汗滴;不考虑人体呼吸时产生水蒸气对呼吸器的影响;出汗影响面积计算以成年男性面颊部尺寸面宽143mm,面长176mm为基准;所有头面部汗液均附着在口罩上。

按上述假设,得出出汗公式:

显性出汗量(ml/h)=汗滴数量(ml/100cm2)*60 /形成汗滴时间(min)*出汗面积(cm2) /100。计算得出汗量为34mL/h。利用水雾发生器模拟34mL/h的情况,并将其加载到测试头模上的口罩,进行2h、4h、8h压降测试和过滤效率测试,同时加载颗粒物。


从上表可知,当汗液和颗粒物同时作用于口罩上,过滤效率不会变化,穿透率也满足该级别口罩的最低要求,但是压降数据不乐观,到4h之后,汗液和颗粒物交互作用下阻力超过30mmH20。按照GB2626-2006 中5.5的条款要求,其最大呼吸阻力不能大于35mmH20。在综合影响下,使用4h的口罩已很接近阻力上限 。当使用8h时,汗液和颗粒物使呼吸阻力远大于35mmH20,不能继续使用,需更换。此结论和防护呼吸器设计寿命为1个班次的推荐相吻合。



6结论分析


经过对于随弃式呼吸器在汗液浸润前后过滤效率、压降等测试和分析得出结论:

a) 对随弃式呼吸器而言,汗液浸润后其过滤效率出现明显下降,且下降幅度随着浸润时间延长而加剧,即在湿热环境下,佩戴时间延长则呼吸器过滤效率容易出现下降。

b) 对于随弃式呼吸器而言,由于面部汗液对呼吸器的浸润,会导致舒适性下降。

c) 考虑到汗液以及污染物加载等多个因素影响,口罩在极端条件,即大量出汗并浸润口罩时,使用4h将接近呼吸阻力上限,需考虑休息或更换口罩本体,当达8h后,必须更换呼吸器,并停止暴露于污染物环境。



感谢本文作者戴安俊先生供稿。

伴随着下篇的结束,全文的连载就到此为止,想必大家和小编一样受益匪浅!


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