头带(随弃式面罩,无呼吸阀)检测
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发布时间:2025-08-04 11:38:17 更新时间:2025-08-03 11:38:17
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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随弃式防护面罩(无呼吸阀),如常见的N95、KN95等颗粒物防护口罩,其核心防护效能不仅依赖于过滤材料的性能,更依赖于面罩与使用者面部之间的有效密合。而头带作为将面罩稳固固定在头部的唯一或主要构件,其性能至关重要。头带的强度、弹性、耐久性直接影响佩戴的舒适度、稳定性以及最终形成的密封效果。一旦头带过早断裂、过度松弛或失去弹性,将导致面罩无法紧密贴合面部,形成泄漏通道,使未过滤的空气直接进入呼吸区,严重削弱甚至完全丧失防护作用。因此,对随弃式面罩(无呼吸阀)的头带进行严格、规范的检测,是评估产品整体防护性能、保障使用者健康安全的不可或缺的环节。其检测需覆盖头带的物理机械性能、连接强度以及与面部密合度相关的间接影响。
针对头带(随弃式面罩,无呼吸阀)的检测,主要聚焦于其物理机械性能和连接可靠性:
1. 头带拉伸强度与伸长率: 评估头带在受力拉伸时的最大承载能力(断裂强力)以及在特定拉力作用下的伸长程度(如定负荷伸长率、断裂伸长率)。这关系到头带在佩戴、调整及日常使用中承受拉力的能力以及佩戴的松紧度适应性。
2. 头带永久变形率: 测试头带在经受规定时间的特定拉力作用后,撤除拉力并静置,其不能回复原始长度的部分所占比例。该指标反映头带材料的弹性恢复能力,永久变形过大会导致头带变松,影响长期佩戴的密合性。
3. 头带与面罩本体的连接点强度: 评估头带与面罩罩体连接处(如焊接点、缝合点、粘接点)的牢固程度。测试时将头带与罩体连接点作为受力点进行拉伸,直至连接失效(分离或材料断裂),记录最大破坏力。这是防止使用中头带意外脱落的直接保障。
4. 头带耐疲劳性能: 模拟头带在多次拉伸释放循环(如数千甚至上万次)后的性能变化,观察其是否出现断裂、明显松弛或永久变形加剧,评估其使用寿命和耐用性。
5. 带扣调节性能(如适用): 若头带配有调节带扣,需测试带扣的滑动顺畅度、锁定可靠性以及在调节过程中的强度。
6. (间接相关)总泄漏率/密合性测试: 虽然此项目直接测试整个面罩的防护性能,但头带性能是影响密合度的关键因素之一。合格的密合性结果间接验证了头带在维持面部密封中的作用。
7. 材料生物相容性/皮肤刺激性(若接触皮肤): 评估头带材料是否可能引起使用者过敏或皮肤不适。
完成上述检测项目,需依赖专业的检测设备:
1. 万能材料试验机/拉力试验机: 这是核心设备,配备专用夹具(如织物夹具、平板夹具),用于精确测试头带的拉伸强度(断裂强力)、断裂伸长率、定负荷伸长率、头带-罩体结合强度(连接点强度)以及进行疲劳测试(通常需搭配动态夹具或程序控制)。该机器能记录力-位移曲线,提供准确的峰值力、伸长量等数据。
2. 恒温恒湿箱: 用于对样品进行标准温湿度条件下的预处理(如23°C±2°C, 50%±10% RH)或在特定环境(如高温高湿)下进行老化/性能测试。
3. 疲劳试验机/动态拉伸试验机: 专门用于模拟头带反复拉伸-释放的循环过程,评估其耐疲劳寿命和性能衰减。部分万能材料试验机通过升级夹具和软件也可实现此功能。
4. 头模与密合度测试仪(如TSI PortaCount®): 用于进行总泄漏率或适合因数(Fit Factor)测试。精密头模模拟人脸,测试仪通过检测面罩内外颗粒物浓度差来计算泄漏率。这是验证头带维持面部密合能力的最直接方法之一(尽管是整体评估)。
5. 测量工具: 如卡尺、直尺、卷尺,用于测量头带初始长度、宽度、变形后尺寸等。
6. (可选)环境模拟箱: 用于测试头带在极端温度、湿度或特定化学环境下的性能变化。
检测需遵循标准化的方法以保证结果的可比性和可靠性:
1. 拉伸性能测试(强度、伸长率、永久变形): * 取样:按规定长度裁剪头带段(通常包含连接点测试需保留连接点)。 * 夹持:将试样两端夹持在拉力试验机夹具上,确保夹持牢固且受力均匀。 * 预调湿:按标准要求在恒温恒湿环境中平衡样品。 * 设定参数:根据标准设定夹具初始距离、拉伸速度(如(500±25) mm/min)。 * 拉伸:启动试验机,匀速拉伸试样直至断裂(测强度、伸长率)。 * 永久变形:将试样拉伸至规定负荷(如10N或断裂强力的特定百分比),保持规定时间(如60s),然后缓慢卸载。静置恢复规定时间(如3min),测量残余伸长,计算永久变形率。
2. 连接点强度测试: * 取样:保留完整的头带与罩体连接结构。 * 夹持:一夹具夹持头带自由端,另一夹具夹持罩体本体(避开连接区)。 * 拉伸:按设定速度拉伸,直至连接点破坏。 * 记录:记录最大破坏力及破坏模式(头带断裂、罩体断裂、连接处分离)。
3. 耐疲劳测试: * 设定:在疲劳试验机上设定拉伸幅度(如初始长度±10%)、频率(如1-2Hz)、循环次数(如数千至数万次)。 * 运行:进行规定次数的拉伸-释放循环。 * 评估:完成后检查头带是否断裂、明显损伤或测量其剩余强力、永久变形。
4. 密合度测试(总泄漏率/适合因数): * 选择头模:选用符合标准尺寸和形状的头模(如符合GB 2626的中号头模)。 * 佩戴面罩:按标准程序将面罩佩戴在头模上,调整头带至舒适贴合。 * 连接仪器:将密合度测试仪的采样管按要求连接至头模的采样口(通常在口鼻处)。 * 执行动作:启动仪器和测试程序,头模依次执行一系列标准化动作(如深呼吸、左右/上下摇头、说话、弯腰等)。 * 计算泄漏率:仪器自动计算并输出测试过程中的总泄漏率或适合因数。
头带(随弃式面罩,无呼吸阀)的检测必须严格依据国家或国际相关技术标准进行,主要标准包括:
1. GB 2626-2019 《呼吸防护 自吸过滤式防颗粒物呼吸器》: 这是中国强制性国家标准,对随弃式颗粒物防护面罩(包括KN系列)的头带提出了明确要求(如6.11条款)。 * 要求头带应能承受≥10N的拉力(针对单根头带)或≥25N的拉力(针对整个头带系统)而不发生断裂或分离。 * 规定了头带永久变形应≤20%(施加10N拉力保持10s后测试)。 * 详细规定了连接点的强度测试方法(罩体-头带连接强度试验)和要求(不应低于10N)。 * 规定了密合度测试的方法(总泄漏率测试)和要求(不同类别面罩的总泄漏率限值不同)。
2. GB/T 32610-2020 《日常防护型口罩技术规范》: 适用于日常防护型口罩,对头带也有类似GB 2626的要求(如断裂强力、断裂伸长率、耐摩擦色牢度等),并特别强调了舒适性和安全性(如pH值、甲醛含量、可分解致癌芳香胺染料等)。
3. EN 149:2001+A1:2009 《Respiratory protective devices - Filtering half masks to protect against particles - Requirements, testing, marking》: 欧洲标准
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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