作者:Aaron 2020-02-16 14:33
由于近期新冠肺炎比較嚴重,下面介紹一下通過現代技術3d打印口罩架的方法,外科口罩、防護口罩、普通口罩的區別,口罩佩戴方法,NIOSH口罩分類方法。
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設計分享:可反復使用的 3d 打印口罩架 為應對新型肺炎疫情,解決企業開工后口罩短缺問題,我司再此分享一款可替換濾棉、貼合 人臉的 3d 打印口罩架的設計思路。歡迎大家下載、修改完善、打印、試用、調整再完善。
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口罩結構組成 打印部分為:口罩外殼及濾棉隨形固定器。 配件為:松緊帶、可替換濾棉及 4MM 直徑圓柱形硅膠條。
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口罩特點 1、 可重復使用 口罩在初次使用后,可將濾棉取下,對口罩其余部分進行整體消毒;然后替換新的濾棉, 即可重新使用。如此反復多次,極大的提高了口罩的利用效率,緩解口罩緊缺的現狀。 2、 與人臉貼合度高、密封性好 口罩外殼上有 4MM 直徑圓柱形硅膠條卡槽,方面固定膠條;并利用圓柱形硅膠條的良 好的彈性,與人臉實現貼合。
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3、 可選擇兩種固定扣形式:
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4、可打印不同顏色:可以選擇不同的顏色
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5、最后一步,可以為口罩架模型定制自己的名字,避免拿錯口罩交叉感染
本設計由安世亞太發布:為應對新型肺炎疫情期間口罩短缺的問題,特分享一款利用可替換濾棉為材料的、貼合人臉的3D打印口罩的設計思路,通過此種方法打印出的口罩可反復使用。【打印部分】口罩外殼及濾棉隨形固定器。【配件】松緊帶、可替換濾棉及4MM直徑圓柱形硅膠條。口罩可重復使用,與人臉貼合度高、密封性好。
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外科口罩、防護口罩、普通口罩的區別
外科口罩
防護口罩
普通口罩
用途
臨床醫務人員在有創操作等過程中佩戴,為防止病原體微生物、體液、顆粒物等的直接透過提供物理屏障
醫療工作環境下佩戴,用于過濾空氣中的顆粒物、阻隔飛沫、血液、體液、分泌物等
普通醫療環境中佩戴,覆蓋使用者的口、鼻及下顎,阻隔口腔和鼻腔呼出或噴出的污染物
執行標準
YY-0469-2011
GB-10983-2010
YY/T0969-2013
結構
罩住使用者的口、鼻至下顎
覆蓋使用者的口鼻部
罩住佩戴者的口、鼻至下顎
鼻夾
由可塑性材料制成,長度不小于8.0cm
具有可調節性
由可塑性材料制成,長度不小于8.0cm
口罩帶
口罩帶應戴取方便,每根口罩帶與口罩體連接處的斷裂強力應不小于10N
血液合成穿透
2ml合成血液以16.0KPa壓力噴向口罩外側面后,口罩內側面不應出現滲透
2ml合成血液以10.7KPa壓力噴向口罩,口罩內側不應出現滲透
細菌過濾效率(BFE)
不小于95%
不小于95%
顆粒過濾效率(PFE)
不小于30%
不小于95%
通氣阻力
不大于49Pa
氣體流量為85L/min情況下,口罩的吸氣阻力不超過343.2KPa
不大于49Pa
阻燃性能
應采用不易燃材料,口罩離開火焰后燃燒不大于5s
應采用不易燃材料,口罩離開火焰后燃燒不大于5s
微生物指標
細菌菌落總數≤100CFU/g;真菌不得檢出
細菌菌落總數≤200CFU/g;真菌菌落總數≤100CFU/g
細菌菌落總數≤100CFU/g;真菌不得檢出
皮膚刺激性
口罩材料原發性刺激指數應不超過0.4
口罩材料原發性刺激記分應不超過1
原發刺激記分應不超過0.4
環氧乙烷殘留量
≤10μg
口罩正確佩戴圖解:
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NIOSH口罩分類方法:
一、美國 NIOSH(National Institute of Occupational Safety and Health)機構按材料的親油性將口罩濾材區分為下列三種:
1. N 系列:N 代表 Not resistant to oil,可用來防護非油性懸浮顆粒, 無時限。
2. R 系列:R 代表 Resistant to oil,可用來防護非油性懸浮顆粒及汗油性懸浮顆粒,時限八小時。
3. P 系列:P 代表 oil Proof,可用來防護非油性懸浮顆粒及汗油性懸浮顆粒,無時限。 有些顆粒物的載體是有油性時,而這些物質附在靜電無紡布上會降低電性,使細小粉塵穿透,因此對于防含油氣溶膠的濾料要經過特殊的靜電處理,以達到防細小粉塵的目的。
另外,NIOSH又將每一類濾材按過濾效能分為95(95%)、99(99%)、100(99.97%)三種,這樣三類材料各有三種過濾效能,因此共九種等級的口罩。
過濾效能95% 的N95口罩①, R95口罩, P95口罩;
過濾效能99% N99口罩,R99口罩, P99口罩;
過濾效能99.97% N100口罩,R100口罩, P100口罩。
上述口罩說法由美國國家職業安全衛生總署(National Institute for Occupational Safety and Health)制定。
由于生物性微粒多屬非油性顆粒,因此我們日常防細菌,防流感病毒使用N級即可。而 N95口罩級即表示可防護非油性顆粒在85L/Min流量下過濾效能為95%,而N95口罩是所有認證等級中最基本的一個等級。
其他國家類N95口罩等級過濾標準:
1.歐盟EN149 標準
FFP1: 最低過濾效果>80%
FFP2: 最低過濾效果>94%
FFP2: 最低過濾效果>97%
歐標由歐盟標準委員會(Comité Européen de Normalisation, CEN)呼吸防護裝具認證標準。標準是將粒狀物防護濾材分為固態粒子防護與液態粒子防護兩種,分別以NaCL(氯化鈉)與DOP(石蠟油)氣溶膠測試并分級。合格的固態粒子防護濾材根據測試的粒子穿透率分為P1 (FFP1)、P2 (FFP2) 與P3 (FFP3) 三級,其中以P3 防護性能最佳,而P1 防護性能最低。液態粒子防護濾材分為P2 與P3 兩級,P3 的防護性能高于P2。與美國標準不同的是它的檢測流量采用95L/min,用DOP油發塵。
以上所說的非油性顆粒現多指NaCL(氯化鈉)顆粒,我國行業內人員有時簡單得將N級口罩稱為是通過鹽檢測,P級口罩是通過油檢測。
【N級、P級口罩結構分析:一般都是三層或多層,最內層一般為滌綸針刺布(好似經過光棍熱軋,一面較光。),中間層是熔噴濾材,外層一般為PP紡粘布,有時還多加一層活性炭。
在其三層結構中,針刺布一般其支撐口罩形狀的左右,一般也稱支撐層;熔噴層是最為關鍵的一層,因為整個口罩數據的指標基本全部都是由熔噴材料的性能決定的;最外層一般為PP紡粘布。
另外有些口罩有一個塑料閥門,有些則沒有,根據客戶的要求,但主要的不是結構的不同,而應該是熔噴層材料應該達到的數據指標,這才是問題的關鍵。】
N級產品多為美標,N95使用的熔噴布一般為40~50g/m2,N99使用的為70~80g/m2或80g以上產品。
P級產品為歐標,P1使用的熔噴布一般為30~35g,P2為40~50g,P3為80g左右。
一般可以簡單得理解為N95和P2近似,具體到數據要求上,N95產品要求阻力高、效率低;P2產品要求效率高、阻力低。
無論是歐洲標準還是美國標準,均指定用美國TSI-8130 Automated Filter Testers儀器進行檢測。美國標準N類用NaCl法,R類用DOP法,歐洲標準用DOP法。TSI-8130儀器用NaCl法:儀器可以自動產生鹽粒子,粒子的平均直徑為0.2μm(聚集平均直徑0.26μm,算術平均直徑0.07μm)經設定在一定流量下通過試樣,儀器自動打印出流量、阻力、透過率。
DOP法,使用DOP油發塵,DOP油粒子直徑為聚集平均粒徑0.33μm,計數平均直徑0.20μm。
另有BFE和PFE叫法是我公司口罩濾材在美國Nelson(尼爾森)實驗室的測試取得的過濾效果。BFE它是美國Nelson實驗室的測試方法,是在32LPM流量下取用3.0微米的微粒對濾料進行檢測≥95%。 BFE指的是細菌過濾效率;PFE是比BFE級別還高的過濾效果,P可以簡單的理解為顆粒(粒徑大小在0.1微米的顆粒)。
2.澳洲AS1716標準
P1: 最低過濾效果>80%
P2: 最低過濾效果>94%
P2: 最低過濾效果>99%
3.日本MOL標準
DS1:
DS2: 最低過濾效果>99%
DS3: 最低過濾效果>99.9%
二、臺灣地區CNS標準;
三、韓國CS29標準②;
四、中國國家標準GB6223-86 UDC 614.894:分為四類
以上檢驗標準均以0.3微米的粒徑做測試,歐盟標準的檢測流量為95L/min,美國標準為85L/min。我國國標用懸浮粒徑<5微米的 90%以上,<2微米的70%以上,流量值為42. 5L/min。在濾料的檢測認證上則采取了“最壞個案”的思想,即在實驗室做檢測實驗時的條件設立為最惡劣條件。如做效率實驗時所用的氨化鈉鹽或DOP油霧的粉塵粒徑為0.3微米的氣體動力學計算直徑,它代表了極細小的且最易穿透濾料的顆粒的大小、代表了從事強體力勞動時的呼吸量,實驗前還要對濾料進行高溫高濕的預處理,代表了惡劣的工作環境,所有這些的目的是檢驗在如此苛刻的條件下,如果濾料能通過檢測而達到相應的效率水平,那么在實際應用中定能更有效地保護工人的健康了。防毒濾料一般都采用活性炭或經過化學處理的活性炭作為材料,通過吸附或化學反應將毒氣或毒蒸氣過濾而不被人吸入。活性炭的內部結構中有很多微孔能構成極大的比表面積,這些微孔能將分子大小不同的毒蒸氣和毒氣分子吸入其中而不會逃脫。活性炭的處理及安裝要求是很高的,若處理不當或活性炭顆粒很粗,而造成粒間縫隙,那么毒氣就會從縫隙問穿透進入呼吸道,而不會被吸附了。因此,自己更換袋裝活性炭的做法是非常不科學的。好的化學濾毒盒里的活性碳應添裝密實,粒徑小,比表面積大,這樣防毒時間才會長,同時還要考慮呼吸阻力小,配戴舒適。一般來說,不同類型的化學過濾盒可以防不同類型的化學物質,如有機、酸性、綜合防毒、氨氣等。
我國標準GB19083-2003原則采用美國標準。只是我國標準只采用一個等級即N95,氣溶膠采用NaCl非油性顆粒,流速為85L/min,顆粒平均粒徑0.26μ,計數粒徑0.07μ,要求過濾效率滿足95%時,氣流阻力不大于35mm水柱。
所以,無論是N95口罩、還是R95、P95 以及濾菌功能更高的 N99、R99、P99,甚至 N100、R100 及 P100 等類型口罩,都能有效過濾懸浮微粒或病菌。此外,通過歐盟標準的 FFP1、FFP2 及 FFP3 工業用口罩也都能有效濾除微粒或病菌。
注:①N95口罩是指由NIOSH(美國職業安全衛生研究所)認證的9種防塵口罩中的一種,其中“N”代表其材質僅適用于過濾非油性顆粒,而“95”則代表其過濾效能達至少達95%。N95口罩隔濾的微粒,直徑可小至0.3微米。在測試中,隔阻直徑0.075微米的微粒,成功率有95%。冠狀病毒肺炎(非典型肺炎)病毒的直徑約0.1至0.12微米。
②CS29是韓國呼吸防護的檢驗標準,檢驗要求至少等同于歐洲呼吸防護FFP2標準,與呼吸防護N95標準等同。
文章來源:互聯網
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