N95口罩阻隔颗粒物的原理:
1、N95口罩的介绍
N95口罩其实属于呼吸器(respirator),呼吸器是一种呼吸防护设备,在设计上相较于普通口罩来说贴合面部更加紧密,可以非常有效地过滤空气中的颗粒物。
其中,N表示Not resistant to oil,可以用于防护非油性悬浮颗粒;95的意思是过滤效率大于等于95%,表明经过仔细测试后,这种呼吸器可以阻挡至少95%的非常小的(0.3微米级别)测试颗粒。
2、N95口罩阻隔颗粒物原理有以下几种:
沉降作用:大型颗粒物受到重力作用自行沉降到过滤纤维上。
惯性撞击:大的颗粒物由于惯性太大,没办法跟随气流绕过过滤纤维,从而撞到过滤纤维上被过滤下来。
拦截作用:中大型颗粒在通过过滤纤维时,因其半径太大而被纤维所拦截。
扩散作用:小颗粒受到分子热运动影响,呈现布朗运动的轨迹,使得它们偏离气流方向“撞向”纤维。
静电吸引作用:如果滤过纤维带有一定的静电,那么气流中的颗粒物则容易受到静电的吸引而被过滤下来。
(口罩过滤纤维阻隔颗粒物的原理)
当然,以上五种机理是综合地在起作用,从而在整体上防护各种尺寸的颗粒物。而且,当颗粒物一旦与纤维接触,被阻隔下来,由于分子作用力的影响,他们便很难脱离,从而一点一点地积累在口罩上。
3、不同的颗粒物半径与过滤的效率的关系
(过滤效率与粒径的关系)
从上图可以看到效率曲线上有一个凹点(Zui低点),而这个凹点对应的也即是Zui具有穿透力的颗粒尺寸,通过对这尺寸下的颗粒渗透度进行测量,可以知道这一类型的口罩的效能(因为在Zui坏的情况下效能也不低的话,那么其他尺寸的颗粒阻隔效果只会更高)。
由此可见,只要在气密性得到保障的前提下,N95口罩是足以阻隔PM2.5非油性颗粒物以及大部分细菌等在内的颗粒物的滤过。
尽管的颗粒直径仅为0.06-0.22µm之间,但是事实上因为的传播主要依靠飞沫和飞沫核作为载体(飞沫的直径一般大于5µm,而飞沫核则小于等于5µm,一般大于1µm),在空气中漫无目的地漂浮,因此N95口罩也足以进行阻隔。
另外,N95口罩已获得美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)批准的,大家可以放心使用,只要该设备正确安装并正确佩戴,该设备就能提供预期的防护等级。