一種PM2.5口罩壽命指示卡的製作方法
2023-12-05 00:33:16
本發明屬於環境保護與資源綜合利用
技術領域：
，涉及一種簡單直觀的PM2.5口罩使用壽命的判斷方法，特別涉及一種PM2.5口罩壽命指示卡。
背景技術：
：：近年來，霧霾問題日益嚴重，其中PM2.5，即空氣動力學當量直徑在2.5微米以下可入肺顆粒物，是造成該問題的主要汙染物，它具有很大的比表面積，能吸附各種致癌物、重金屬及病毒等有害物質，吸入人體後會直接進入支氣管，幹擾肺部的氣體交換，引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病，對生活環境和人體健康產生不可估量的有害影響。為此，PM2.5口罩(又稱防霾口罩)是人們針對霧霾進行個體防護的不二選擇。目前的PM2.5口罩多為一次性產品，需要時常進行更換，且成本較高，如何準確判定口罩使用壽命、確定更換頻次，進而在確保口罩防護效果的同時實現口罩資源的最大化利用，成為了許多口罩使用者非常關心的問題。現在國內一般將口罩內空氣中PM2.5總量超過75μg/m3時的過濾時間界定為口罩的使用壽命。如中國發明專利2013106548566公開了一種實際大氣環境中評價PM2.5口罩過濾效果的裝置，其包括緩衝箱，在緩衝箱中設置的PM2.5測量儀，在緩衝箱一側壁的口罩放置口上固定口罩，在口罩放置口一側箱體的外側壁上設置有連接接頭，連接接頭的內部設置有通氣口，連接接頭上連接有其他傳輸通道，氣體傳輸通道連接有外PM2.5測量儀，將不同口罩固定在口罩放置口上，通過外PM2.5測量儀和內PM2.5測量儀測得的數據得到待測口罩的過濾效率，同時當外PM2.5測量儀所測PM2.5濃度高於75μg/m3時即認為口罩達到其使用壽命，不再具有過濾效果。然而若採用上述方法判定口罩是否達到使用壽命過於複雜，因此亟需一種簡單直觀的方法判定口罩是否達到使用壽命。PM2.5口罩是利用口罩中過濾片對PM2.5顆粒吸附過濾以達到淨化空氣的目的，口罩達到使用壽命時，過濾片中PM2.5的累積量為臨界積累量M，即為失效臨界點口罩內PM2.5的積累量M。為此，本發明通過過濾片中PM2.5的累積量來界定PM2.5口罩的使用壽命。技術實現要素：：本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種便捷、準確、價廉的PM2.5口罩使用壽命指示卡。為了實現該目的，本發明的一種PM2.5口罩壽命指示卡，即通過「比色法」形成的可視化口罩壽命指示方法。為了實現本發明的目的，本發明涉及的PM2.5口罩壽命指示卡，指示卡本體上塗覆口罩過濾片內不同PM2.5積累量時口罩過濾片對應的顏色，PM2.5臨界積累量為PM2.5積累量中的一種，所述PM2.5臨界積累量為採用標準過濾實驗測的口罩內側空氣中PM2.5濃度為75μg/m3時口罩內過濾片中PM2.5的積累量，具體為將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過口罩，當透過口罩的空氣PM2.5濃度為75μg/m3時口罩內過濾片中PM2.5的積累量，在指示卡上標識PM2.5臨界積累量對應的口罩過濾片顏色，即臨界顏色。本發明涉及的指示卡本體上設有指示到達臨界顏色臨界線。本發明涉及的PM2.5口罩壽命指示卡的製備方法，具體包括以下步驟：(1)將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過口罩，當透過口罩的空氣PM2.5濃度為75μg/m3時，口罩內過濾片中PM2.5的積累量達到臨界積累量M，記錄此時的過濾時間為TM，過濾片顏色為CM；(2)將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過口罩的時間為分別T1、T2、T3、T4、……TN或TN+1，記錄每個過濾時間過濾完成後過濾片顏色C1、C2、C3、C4、……CN或CN+1，N為正整數，TN+1≥TM≥T1；(3)在指示卡上依次塗覆不同顏色C1、C2、C3、C4、……CM……CN和CN+1，同時在指示卡上標示臨界顏色CM或/和標示指示臨界顏色的臨界線。使用時將製作好的指示卡固定在PM2.5口罩的鼻夾位置(或其它合適位置)，使用口罩過程中，當口罩濾片顏色接近或達到臨界顏色或臨界線時，即可指示口罩壽命。該方法以進入口罩內的PM2.5濃度為口罩壽命的檢測標準，經過標準化實驗驗證後，通過含有臨界線的指示卡實現可視化顯示。與現有PM2.5口罩壽命判斷方法相比，本發明的具體優勢在於：①提供了一套比常規經驗判斷更為準確的指示方法，具有較好的準確率；②可以廣泛、便捷地應用於各類PM2.5口罩上，與口罩的耦合成本幾乎為零；③指示過程中無附加操作、流程簡單，實現直接可視化顯示；④涉及的原材料來源十分廣泛，價格低廉，而且安全無害，環境友好。附圖說明：圖1為本發明涉及的PM2.5口罩壽命指示卡的結構示意圖。圖2為本發明涉及的帶有所述指示卡的PM2.5口罩示意圖。具體實施方式：下面結合附圖並通過具體實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，本實施例採用3M9002VP口罩，一種3M9002VP口罩用壽命指示卡，指示卡本體6上塗覆口罩過濾片內不同PM2.5積累量時3M9002VP口罩過濾片對應的顏色7，PM2.5臨界積累量為PM2.5積累量中的一種，所述PM2.5臨界積累量為採用標準過濾實驗測的3M9002VP口罩內側空氣中PM2.5濃度為75μg/m3時3M9002VP口罩內過濾片中PM2.5的積累量，具體為將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過3M9002VP口罩，當透過3M9002VP口罩的空氣PM2.5濃度為75μg/m3時3M9002VP口罩內過濾片中PM2.5的積累量，在指示卡本體6上標識PM2.5臨界積累量對應的3M9002VP口罩過濾片顏色，即臨界顏色8，指示卡本體6上設有指示到達臨界顏色臨界線9。本實施例涉及的3M9002VP口罩壽命指示卡製作方法具體包括以下步驟(1)將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過3M9002VP口罩，當透過3M9002VP口罩的空氣PM2.5濃度為75μg/m3時，3M9002VP口罩內過濾片中PM2.5的積累量達到臨界積累量M，記錄此時的過濾時間為TM，過濾片顏色為CM；(2)將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過3M9002VP口罩的時間分別為T1、T2、T3、T4、……TN或TN+1，記錄每個過濾時間過濾完成後過濾片顏色C1、C2、C3、C4、……CN或CN+1，N為正整數，TN+1≥TM≥T1；(3)在指示卡上依次塗覆不同顏色C1、C2、C3、C4、……CM……CN和CN+1，同時在指示卡上標示臨界顏色CM或/和標示指示臨界顏色的臨界線。如圖2所示，將製作好的指示卡固定在商品PM2.5口罩(3M9002V)的鼻夾位置(或其它合適位置)，該口罩包括掛帶1、口罩主體2、指示卡3、空氣閥4和濾片5，將指示卡3置於口罩的鼻夾位置，用於固定的掛帶1與口罩主體2兩側邊連接，過濾片5固定在口罩主體2內側，空氣閥4固定在口罩主體2上的通孔上並與口罩主體2密封連接，PM2.5口罩壽命指示卡3置於口罩主體2外表面，如鼻夾位置。隨機選擇不同年齡段、不同性別的人進行具體測試實施，在北京的室外以1.5小時/天的頻率連續佩戴，至濾片顏色深度恰好超過臨界線時，採用標準過濾實驗檢測此時口罩內側空氣中PM2.5濃度C，具體為將PM2.5濃度為150-250μg/m3的空氣持續穩定通過口罩，口罩內側空氣中PM2.5濃度C，通過公式(1)計算準確率η：具體實施例及其結果如下表所示：實施例性別年齡準確率實施例1男2380.2％實施例2女2478.4％實施例3男3284.1％實施例4女3681.2％實施例5男4884.3％實施例6女5180.5％當前第1頁1 2 3