不同臉型對(duì)普通醫(yī)用口罩密閉性影響的測(cè)試與分析

陳奕橋 田 宏

（遼東學(xué)院，遼寧丹東118000）

1 研究背景

2020年初始，一種新的病毒在全球內(nèi)肆虐——新型冠狀病毒，該病毒可通過唾液、飛沫等途徑在人群中傳播，擊潰人體的免疫系統(tǒng)，因此，口罩已成為防止新型冠狀病毒快速傳播的有力武器。

目前世界所處的大環(huán)境是病毒蔓延，而有效應(yīng)對(duì)這種情況的措施就是佩戴口罩，用口罩將病毒隔離在外。在疫情爆發(fā)初期，醫(yī)生和護(hù)士將口罩緊勒于面部，加大口罩與面部的密閉程度，以防病毒侵入。倘若口罩不能夠與面部完全貼合，則病毒就會(huì)從空隙中進(jìn)入到人體，從而危害人體健康。

2 研究目的

從目前市場(chǎng)上口罩的使用情況來看，人們?cè)谂宕骺谡值倪^程中，由于人們面部形態(tài)的不同，使口罩的密閉性能也大有不同，阻隔病毒和粉塵的效果也隨之有較大差異。因此，研究口罩的功能性設(shè)計(jì)是為了能夠更好地提高口罩的密閉性，為口罩的精細(xì)化設(shè)計(jì)提供參考。張俊梓曾在《醫(yī)用防護(hù)口罩形狀對(duì)其密合性的影響》文章中指出，密閉性反映的是口罩周邊與具體使用者面部的密閉程度。外界空氣可以不通過口罩濾材，直接從密閉不好的周邊進(jìn)入，所以密閉性的好壞直接影響到使用者的安全。[1]

3 密閉性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

3.1 實(shí)驗(yàn)原理

在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃，濕度為55%的室內(nèi)環(huán)境中，用電風(fēng)扇營(yíng)造風(fēng)力為2 級(jí)的偽室外環(huán)境，向空氣中勻速揮灑500g 的面粉，讓五個(gè)不同臉型的實(shí)驗(yàn)者佩戴平面形醫(yī)用外科口罩，在室內(nèi)任意活動(dòng)，分別取15min、40min、90min、3h、5h 五個(gè)時(shí)間段內(nèi)實(shí)驗(yàn)者的面部圖片，觀察面粉在面部的運(yùn)動(dòng)痕跡。

3.2 實(shí)驗(yàn)材料

平面形醫(yī)用外科口罩（尺寸：17.3cm×9.7cm、三層防護(hù)、細(xì)菌過濾效率≥95%、通氣阻力≤49Pa/cm2、彈性耳帶長(zhǎng)度為17cm，伸縮率為41%、可塑鼻梁條、材質(zhì)相同均為固定因素）、面粉、黑色面膜、電風(fēng)扇、五個(gè)臉型不同的實(shí)驗(yàn)者。

在不同的時(shí)間段內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，詳見表1。以平面形醫(yī)用外科口罩為例，探究不同臉型對(duì)口罩密閉性的影響，詳見表2。

圖1 臉型分類圖示

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

如表1 可知，在佩戴同一口罩的前提下，不同實(shí)驗(yàn)者由于臉型的差異性，口罩的密閉性也有很大的不同，隨著時(shí)間段的增加，面粉滲入量逐漸增多，且在鼻骨處以及臉頰兩側(cè)滲入情況較為明顯，密閉性較差。因此，面部形態(tài)與口罩的密閉性有重要相關(guān)性。

如表2 可知，臉型分為圓形臉、三角形臉、方形臉、長(zhǎng)形臉等，圓臉的臉形圓潤(rùn)飽滿可以與口罩充分貼合，密閉性良好。下頜與臉頰飽滿均可以提高口罩的密閉性。反之，倒三角臉型，由于下頜窄且下巴尖，口罩邊緣難以與面部高度貼合，有較大的空隙，密閉性較差。口罩的密閉性與面部圓潤(rùn)程度、下頜、鼻骨均有較大相關(guān)性。

表1 醫(yī)用防護(hù)口罩測(cè)試結(jié)果

表2 不同臉型對(duì)醫(yī)用外科口罩密閉性的影響

5 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)研究得出，平面形醫(yī)用外科口罩的密閉性與人體面部形態(tài)特征有密切聯(lián)系，且圓形臉等面部圓潤(rùn)飽滿的臉型更容易與口罩貼合，滿足密閉性的要求。在探究過程中還發(fā)現(xiàn)，口罩的掛耳也可調(diào)節(jié)口罩的密閉性程度，可將掛耳設(shè)計(jì)成可隨意伸縮的抽繩設(shè)計(jì)。在關(guān)于臉型方面，可以根據(jù)臉部尺寸的大小，將口罩設(shè)計(jì)成大、中、小三個(gè)號(hào)碼以供人們選擇，并將口罩外輪廓設(shè)計(jì)成與人臉相符合的形態(tài)，在口罩內(nèi)側(cè)邊緣處加上一圈海綿條，減少了空隙，增加了口罩與面部的貼合度。因此建議企業(yè)在設(shè)計(jì)開發(fā)階段充分考慮口罩的掛耳設(shè)計(jì)、材質(zhì)、與面部服貼程度等因素。