基于防護(hù)基礎(chǔ)的兒童口罩舒適性改進(jìn)建議

謝飛 吳柳嫻 謝堂堂 林楠希 楊二濤 顏剛?cè)A

【摘要】?jī)和谡质钱?dāng)下保障兒童健康的重要手段。在原有安全性、有效性基礎(chǔ)上對(duì)舒適性進(jìn)行改進(jìn)，使兒童更能接受佩戴口罩，進(jìn)一步保障兒童健康。本文首先對(duì)兒童口罩的安全性、有效性、舒適性方面進(jìn)行論述，然后對(duì)兒童行為特點(diǎn)進(jìn)行分析，最后在呼吸阻力、肌膚刺激性、熱濕舒適性、口罩帶拉力、口罩外觀設(shè)計(jì)等方面提出相關(guān)建議。

【關(guān)鍵詞】?jī)和谡?；安全性；有效性；生理舒適性；心理舒適性

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.01.031

【基金項(xiàng)目】海關(guān)總署科研項(xiàng)目：《基于兒童心理和行為特征的進(jìn)出口口罩風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控驗(yàn)證評(píng)價(jià)技術(shù)研究》相關(guān)（2020HK235）。

Suggestions on Improving the Comfort of Childrens Masks Based on Protection

XIE Fei1，WU Liu-xian1，XIE Tang-tang2，LIN Nan-xi1，YANG Er-tao1，YAN Gang-hua1

（1.Guangzhou Customs Technical Center，Guangzhou 510623，China；2.Shenzhen Customs Industrial Product Testing Technology Center，Shenzhen 518067，China）

Abstract：Childrens masks are an important means to protect childrens health. The comfort is improved on the basis of the original safety and effectiveness to make children more acceptable to wear masks and further protect childrens health. This paper first discusses the safety，effectiveness and comfort of childrens masks，and then analyzes the characteristics of childrens behavior. Finally，it puts forward relevant suggestions on respiratory resistance，skin irritation，thermal and wet comfort，mask belt tension，mask appearance design，etc.

Key words：childrens masks；safety；effectiveness；physiological comfort；psychological comfort

2020年5月6日，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式發(fā)布并實(shí)施GB/T 38880—2020《兒童口罩技術(shù)規(guī)范》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為正確選擇和佩戴兒童口罩、規(guī)范行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)秩序、加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管提供了依據(jù)。然而，兒童的心肺功能發(fā)育未成熟，佩戴通氣阻力過(guò)大的口罩易出現(xiàn)呼吸不暢現(xiàn)象，可能對(duì)心肺功能造成傷害。兒童口罩在安全性、舒適性、美觀性等方面都有更高的需求，在保障兒童口罩的安全性、防護(hù)有效性的基礎(chǔ)上對(duì)進(jìn)行舒適性改進(jìn)，讓兒童更能接受口罩，正確佩戴口罩，在疫情期間保障兒童健康。

1兒童口罩安全性

兒童在使用口罩時(shí)普遍存在舔口罩現(xiàn)象，結(jié)合兒童自身身體發(fā)育情況，兒童口罩對(duì)其安全性有著更高的要求，安全性達(dá)標(biāo)是使用口罩的基礎(chǔ)。鑒于兒童生理特殊性，GB/T 38880—2020《兒童口罩技術(shù)規(guī)范》[1]對(duì)兒童口罩的材料進(jìn)行了明確規(guī)定，包含原材料、有害化學(xué)物質(zhì)殘留及衛(wèi)生要求等相關(guān)規(guī)定；針對(duì)兒童口罩使用場(chǎng)景，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)口罩掛耳帶、小部件等進(jìn)行相關(guān)規(guī)定，對(duì)鼻夾長(zhǎng)度以及強(qiáng)度進(jìn)行規(guī)定，對(duì)口罩帶及其與口罩體的連接處斷裂強(qiáng)力進(jìn)行規(guī)定。兒童口罩符合該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)時(shí)，可保障產(chǎn)品的安全性。

2兒童口罩防護(hù)有效性

當(dāng)前，我國(guó)兒童口罩按分為衛(wèi)生口罩和防護(hù)口罩。兒童衛(wèi)生口罩，防護(hù)要求顆粒物過(guò)濾效率大于等于90%，細(xì)菌過(guò)濾效率大于等于95%，與醫(yī)用外科口罩標(biāo)準(zhǔn)要求一致；兒童防護(hù)口罩，要求顆粒物過(guò)濾效率不低于95%；對(duì)細(xì)菌過(guò)濾效率無(wú)具體要求。正確佩戴符合以上指標(biāo)的兒童口罩可以有效保護(hù)兒童的安全健康，在此基礎(chǔ)上，對(duì)兒童口罩進(jìn)行舒適性提升，改善兒童對(duì)佩戴口罩的抵觸心理。

3兒童口罩舒適性

為實(shí)現(xiàn)防護(hù)效果，佩戴時(shí)口罩對(duì)與面部相貼合部位形成一定的壓迫，長(zhǎng)時(shí)間佩戴會(huì)引發(fā)貼合處、耳后根不適。兒童心肺功能未發(fā)育完全，佩戴口罩后由于其防護(hù)需要（三層結(jié)構(gòu)、熔噴布）導(dǎo)致呼吸阻力增大，容易引發(fā)兒童呼吸不暢，這種不舒服的體驗(yàn)使兒童對(duì)佩戴口罩產(chǎn)生負(fù)面心理影響。結(jié)合兒童生理發(fā)育、行為特點(diǎn)、皮膚特性、呼吸要求、防護(hù)和耐受能力等因素，兒童口罩在材質(zhì)選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)追求更高的安全性與舒適性。在兒童時(shí)期，不同年齡區(qū)間發(fā)育情況不同、不同性別導(dǎo)致偏好不同、不同使用場(chǎng)景對(duì)口罩需求不同，以上前提使得兒童口罩的種類也不盡相同。本文通過(guò)對(duì)以往文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)查證，將兒童口罩舒適性分心肺功能適應(yīng)性、生理舒適性與心理舒適性三種。

3.1心肺功能適應(yīng)性

3.1.1通氣阻力

通氣阻力即在規(guī)定情況下，氣流穿透口罩罩體的阻力值。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)口罩濾材技術(shù)水平，考慮到兒童生理情況，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兒童口罩的通氣阻力要求小于等于30 Pa，成人口罩的通氣阻力要求小于等于49 Pa。國(guó)外關(guān)于壓力差的要求主要有：ASTM F2100—2019《醫(yī)用口罩材料性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》[2]，其將醫(yī)用口罩的壓力差分為三級(jí)。1級(jí)壓力差要求小于5 mmH2O，相當(dāng)于國(guó)內(nèi)成人口罩要求小于49 Pa；2級(jí)和3級(jí)壓力差要求小于6 mmH2O，相當(dāng)于59 Pa；EN 14683—2019+AC：2019《醫(yī)用口罩要求和測(cè)試方法》[3]根據(jù)不同口罩對(duì)壓力差進(jìn)行規(guī)定，介于國(guó)內(nèi)兒童口罩與成人口罩之間：Ⅰ型和Ⅱ型壓力差要求小于40 Pa/cm2、Ⅲ型壓力差要求小于60 Pa/cm2。綜合以上標(biāo)準(zhǔn)文件，當(dāng)前我國(guó)兒童口罩關(guān)于通氣阻力的指標(biāo)要求，在全球范圍屬于較為嚴(yán)格的行列。

3.1.2呼吸阻力

呼吸舒適性的研究主要是對(duì)佩戴口罩時(shí)所產(chǎn)生的呼吸阻力。通常情況下，呼、吸氣阻力要求越高，給人體的呼吸舒適性體驗(yàn)越差，但相應(yīng)的過(guò)濾效率越高，防護(hù)效果越好。

兒童口罩的使用對(duì)象涵蓋3至14歲的兒童，每一發(fā)育階段的兒童對(duì)呼吸阻力的要求是不一樣的。GB/T 38880—2020《兒童口罩技術(shù)規(guī)范》對(duì)兒童防護(hù)口罩規(guī)定在測(cè)試流量為（45±2）L/min下呼、吸氣阻力均不大于45 Pa的兒童口罩為合格。與之對(duì)比，成人KN95口罩要求為在測(cè)試流量為（85±1）L/min下呼、吸氣阻力均不大于210 Pa，可見(jiàn)兒童口罩的要求對(duì)比成人口罩嚴(yán)格許多?？紤]兒童口罩使用場(chǎng)景不應(yīng)涵蓋劇烈運(yùn)動(dòng)，本文根據(jù)《中國(guó)人群暴露參數(shù)手冊(cè)（兒童卷）概要》2016年查詢?cè)谥卸冗\(yùn)動(dòng)時(shí)，3至14歲兒童短期呼吸量推薦值如表1所示。

表中數(shù)據(jù)顯示，3至14歲兒童的短期呼吸量隨年齡增長(zhǎng)逐步增長(zhǎng)，普遍6歲時(shí)加速增長(zhǎng)，建議測(cè)試流量以6歲為界進(jìn)行區(qū)別。綜合考慮呼吸阻力通用的測(cè)試參數(shù)為：32 L/min、45 L/min、85 L/min，建議3～<6歲選用測(cè)試流量為32 L/min，6～< 14歲選用測(cè)試流量為45 L/min。兒童應(yīng)付額外呼吸壓力的儲(chǔ)備能力差，在確保具有防護(hù)效果的前提下，綜合考慮兒童呼吸特性建議：3～<6歲用口罩呼、吸氣阻力均不大于30 Pa，6～<14歲用口罩呼、吸氣阻力均不大于45 Pa。

3.2生理舒適性

口罩佩戴時(shí)與皮膚直接接觸，且在接觸部分形成一定的壓力，可能引發(fā)接觸性皮炎。長(zhǎng)時(shí)間佩戴口罩，內(nèi)部潮濕環(huán)境可能形成皮疹，長(zhǎng)時(shí)間佩戴較緊的口罩可能誘發(fā)壓力性皮膚損傷。兒童處于生長(zhǎng)發(fā)育階段，皮膚較為嬌嫩，頸部更加柔嫩，頭部動(dòng)作范圍比成人大，加之心肺功能未發(fā)育完全，佩戴口罩過(guò)程因?yàn)楹粑豁槙扯霈F(xiàn)吐舌、舌舔口罩、拉扯口罩等行為，兒童在口罩使用過(guò)程種種表現(xiàn)應(yīng)全面考慮。因此，兒童口罩佩戴使用更需考慮生理舒適性。

3.2.1刺激性

兒童佩戴口罩時(shí)，可能對(duì)口罩的材料過(guò)敏，內(nèi)層面料粗糙的口罩與面部皮膚接觸產(chǎn)生刺癢感，造成人體生理上的不適，直接影響舒適性體驗(yàn)?？谡滞鈱映Ｓ镁埘ダw維，纖維素纖維，丙綸材料的熱濕性與產(chǎn)品靜電性能存相關(guān)性，使得產(chǎn)品易沾灰，影響美觀和舒適性。建議兒童口罩參照YY/T 0969—2013《一次性使用醫(yī)用口罩》[4]對(duì)口罩的原發(fā)刺激的進(jìn)行規(guī)定，考慮兒童膚質(zhì)敏感，兒童口罩在保證高效低阻前提下，建議將內(nèi)層采用純棉混紡親水材料等，皮膚接觸層增加刺激與皮膚致敏試驗(yàn)、粗糙程度、吸水性能測(cè)試。

3.2.2熱濕舒適性

佩戴口罩時(shí)口腔呼出的濕氣不能及時(shí)排出，口罩內(nèi)部潮濕，會(huì)致人體不適，呼吸困難，口罩的熱濕舒適性對(duì)面部的影響明顯，高濕環(huán)境是細(xì)菌滋生的溫床?？谡峙c口鼻部之間空腔內(nèi)部氣體濕度溫度氣壓如果不能很好地傳遞，會(huì)造成生理不適。相對(duì)于有呼吸閥的口罩，呼吸閥對(duì)口罩內(nèi)的吸氣阻力沒(méi)有明顯的影響，但可以降低呼氣力值，排出濕熱空氣，有利于提高舒適性?？谡值闹饕獦?gòu)成是紡織品，在一些特定場(chǎng)景（如高溫戶外長(zhǎng)期使用）下，建議可參考紡織品吸濕速干指標(biāo)構(gòu)成口罩評(píng)價(jià)指標(biāo)，在保障安全的基礎(chǔ)上，將熱濕盡快排出，提升佩戴舒適感。

3.2.3貼合性

根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，適當(dāng)伸長(zhǎng)口罩掛耳帶會(huì)增加面罩與臉部的貼合度，提高過(guò)濾效果，有效達(dá)到防護(hù)效果。當(dāng)口罩掛耳帶過(guò)緊，使用者耳朵受到的壓力過(guò)大，引起不適?？谡謷於鷰н^(guò)松，面罩和臉部的貼合度降低，舒適性提高，防護(hù)效果則降低。綜合考慮兒童佩戴口罩的安全性與舒適性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知當(dāng)口罩掛耳帶張力達(dá)15 N時(shí)[5]，口罩的密合性符合安全性要求。為提高口罩與面部的貼合性，除口罩掛耳帶的伸長(zhǎng)提高貼合壓力外，應(yīng)該綜合考慮口罩設(shè)計(jì)以及貼合部位的材料：在墊鼻及下巴處增加海綿托設(shè)計(jì)、耳帶提供耳鉤等方面做舒適性提升設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)與材料后的口罩產(chǎn)品，應(yīng)檢測(cè)其是否滿足防護(hù)要求，鼻梁材料可以選擇容易定型、與鼻梁較好貼合的材質(zhì)等。本實(shí)驗(yàn)室針對(duì)同一品牌的三種不同設(shè)計(jì)口罩：1號(hào)鼻夾處沒(méi)有海綿、2號(hào)鼻夾處有海綿、3號(hào)鼻夾處和下巴處有海綿進(jìn)行泄露性測(cè)試，結(jié)果顯示1號(hào)口罩泄露性合格，2和3號(hào)不合格。對(duì)于口罩改進(jìn)產(chǎn)品，仍應(yīng)該以檢測(cè)結(jié)果作為最終的評(píng)判準(zhǔn)則。

3.3心理舒適性

兒童正處于生長(zhǎng)發(fā)育期，心智還未發(fā)展完全，他們主要依靠成長(zhǎng)過(guò)程中的體驗(yàn)來(lái)積累理性認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。兒童天性活潑好動(dòng)，因?yàn)闅鈵?、勒耳朵、害怕等原因無(wú)法忍受佩戴口罩，對(duì)佩戴口罩大多數(shù)存在抵觸[6]，由于其自身的心理和認(rèn)知特征，對(duì)佩戴口罩在心理上本能的逆反和抗拒。為緩解兒童佩戴口罩的抵觸心理，可采用特色包裝材料，使兒童在使用過(guò)程中產(chǎn)生愉悅的情感體驗(yàn)，緩解兒童佩戴口罩的焦慮與拒絕心理。產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮視覺(jué)舒適度，從兒童心理思維特點(diǎn)與行為需求出發(fā)，口罩的外形、色彩、材質(zhì)等因素考慮其選擇上的偏好，從視覺(jué)方面牢牢抓住兒童心理，讓兒童放松神經(jīng)感覺(jué)舒適。目前市場(chǎng)上，不少兒童口罩的包裝、設(shè)計(jì)為卡通形象，使用鮮明可愛(ài)的配色、新穎的圖案吸引兒童，減輕兒童對(duì)口罩的抵觸心理。

4結(jié)論

根據(jù)以上分析表明，通過(guò)GB/T 38880—2020《兒童口罩技術(shù)規(guī)范》的兒童口罩產(chǎn)品，在安全性與防護(hù)有效性已達(dá)標(biāo)，但對(duì)于兒童口罩的舒適性存在部分不足，建議在保持兒童口罩安全性與有效性的前提下進(jìn)行以下改進(jìn)：1）根據(jù)兒童發(fā)育階段不同，綜合考慮兒童呼吸特性，細(xì)化呼吸阻力的檢測(cè)條件與阻力值：3～<6歲，用口罩選用測(cè)試流量為32 L/min，呼、吸氣阻力均不大于30 Pa；6～<14歲用口罩選用測(cè)試流量為45 L/min，呼、吸氣阻力均不大于45 Pa。2）基于兒童口罩可能存在對(duì)肌膚的刺激性，兒童口罩在保證高效低阻前提下，在皮膚接觸層增加刺激與皮膚致敏試驗(yàn)、粗糙程度測(cè)試、吸水性能測(cè)試。3）結(jié)合紡織材料特點(diǎn)，建議可參考紡織品吸濕速干指標(biāo)構(gòu)成口罩評(píng)價(jià)指標(biāo)，在保障安全的基礎(chǔ)上，將熱濕盡快排出，提升佩戴舒適感。4）建議兒童口罩可增長(zhǎng)口罩帶拉力值配件，保證口罩帶壓力不超過(guò)15 N，保證舒適性。5）為緩解兒童佩戴口罩時(shí)的不良情緒，運(yùn)用特色包裝材料、特殊的外觀設(shè)計(jì)減輕兒童對(duì)口罩的抵觸心理。

【參考文獻(xiàn)】

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[5]郝秀陽(yáng)，昂軍，馮同文.口罩帶的佩戴張力對(duì)口罩泄漏性的影響研究[J]，中國(guó)纖維檢，2021（4）：65-67

[6]靳桂芳，郎婷婷.基于感性體驗(yàn)和理性認(rèn)識(shí)的兒童玩具包裝設(shè)計(jì)原則研究[J].包裝工程，2015，36（14）：106-109.

【作者簡(jiǎn)介】

謝飛，男，1984年出生，工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)織服裝制造，針織或鉤針編織服裝制造、服飾制造。

（本稿審讀：楊艷）