平面口罩結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)與密合性的關(guān)聯(lián)機(jī)制研究

琚欽涵，孫啟龍，楊 森，龍嘯云

(1.南通大學(xué) 安全防護(hù)用特種纖維復(fù)合材料研發(fā)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，江蘇 南通 226019； 2.江蘇省特種安全防護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江蘇 泰州 225300)

新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，為了防控病毒，口罩已經(jīng)成為醫(yī)護(hù)人員以及人民群眾日常生活[1-3]中不可缺少的個(gè)體防護(hù)裝備[4-6]?？谡肿鳛槲覈?guó)重要的防疫抗疫物資，其安全性能指標(biāo)[7-8]的合格性至關(guān)重要[9-10]。密合性是評(píng)價(jià)口罩安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也叫泄漏性或防護(hù)效果，反映了口罩邊緣與使用者面部的貼合程度。當(dāng)佩戴密合性較差的口罩時(shí)，顆粒物容易從口罩邊緣泄漏到口腔內(nèi)部導(dǎo)致感染，威脅佩戴者的安全。

在全球新冠疫情爆發(fā)之前，國(guó)內(nèi)外的口罩產(chǎn)業(yè)存在產(chǎn)量小、生產(chǎn)企業(yè)少，且與之相關(guān)的科學(xué)研究也較為薄弱的特點(diǎn)[11]，然而，在新冠疫情防控過(guò)程中，口罩對(duì)疫情防護(hù)的重要性得到證實(shí)，其需求量在防疫初期呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。在此背景下，臨時(shí)轉(zhuǎn)型生產(chǎn)口罩的企業(yè)大幅增加，甚至有部分從未接觸過(guò)口罩生產(chǎn)，或從未涉及紡織品生產(chǎn)加工的企業(yè)，也開始生產(chǎn)各類防護(hù)用品，致使市面上的口罩質(zhì)量參差不齊。前期調(diào)研了江蘇省安全防護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、中紡標(biāo)檢驗(yàn)認(rèn)證股份有限公司等國(guó)內(nèi)權(quán)威檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)，得到的數(shù)據(jù)顯示，疫情期間送檢的口罩樣品中，一次性口罩和醫(yī)用外科口罩等平面口罩的密合性合格率僅為20%～30%[12]。追本溯源，便是大量生產(chǎn)企業(yè)缺乏必要的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，生產(chǎn)的口罩結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)選配不合理[13-15]，與佩戴者的頭、面部尺寸吻合度較差[16]，貼合程度較低，致使其密合性未達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。故常在醫(yī)院中看到醫(yī)護(hù)人員為了防止被病毒感染[17]，會(huì)佩戴多層口罩并牢牢扎緊，而進(jìn)行這種舉措的主要目的就是提高所戴口罩的密合性。

針對(duì)這一問題，本文采用單因素變量法，通過(guò)改變口罩的長(zhǎng)度、寬度等影響口罩密合性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析這些結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)口罩與面部貼合程度的影響規(guī)律，以期揭示其中的關(guān)聯(lián)機(jī)制，提高口罩的密合性，為企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)提供一定的數(shù)據(jù)和理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

聚丙烯紡粘非織造布(面密度30 g/m2，浙江華晨非織造布有限公司)；聚丙烯熔噴非織造布(面密度30 g/m2，過(guò)濾效率80%，睿司普新材料科技有限公司)；雙芯鋁鼻梁條(寬度5.0 mm，厚度1.0 mm，金億鼎塑料科技有限公司)；耳帶(義烏法娜化妝品有限公司)；YWTOQ熱熔封邊機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)(雅雯機(jī)械有限公司)；氣缸(雷亞機(jī)電設(shè)備有限公司)；Instron 5956型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)(英斯特朗實(shí)驗(yàn)設(shè)備貿(mào)易有限公司)。

1.2 口罩制備流程

遵循單一變量實(shí)驗(yàn)的原則，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇合適的熔噴非織造布和相應(yīng)面密度的紡粘非織造布，按照?qǐng)D1所示的結(jié)構(gòu)疊放后進(jìn)行裁剪，并放入相應(yīng)長(zhǎng)度的鼻梁條。然后按照折疊寬度1.0 cm，折疊數(shù)目為3的規(guī)格將多層非織造布折疊并放置于熱熔封邊機(jī)上，熔合口罩的4邊，再將多余布料修剪。最后，采用點(diǎn)焊機(jī)將相應(yīng)長(zhǎng)度的耳帶條復(fù)合在里層紡粘非織造布上，完成口罩樣品的制備。

圖1 口罩結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of mask structure

1.3 實(shí)驗(yàn)方案

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)法，分析口罩長(zhǎng)度、口罩寬度、鼻梁條長(zhǎng)度和耳帶條長(zhǎng)度4個(gè)因素對(duì)日常防護(hù)平面型口罩密合性的影響。具體實(shí)驗(yàn)方案為：固定口罩寬度9.5 cm，鼻梁條長(zhǎng)度10.0 cm，耳帶條長(zhǎng)度19.0 cm，樣品A1～A5口罩長(zhǎng)度分別取16.5、17.0、17.5、18.0、18.5 cm；固定口罩長(zhǎng)度17.5 cm，鼻梁條長(zhǎng)度10.0 cm，耳帶條長(zhǎng)度19.0 cm，樣品B1～B5口罩寬度分別取8.5、9.0、9.5、10.0、10.5 cm；固定口罩長(zhǎng)度17.5 cm，口罩寬度9.5 cm，耳帶條長(zhǎng)度19.0 cm，樣品C1～C5鼻梁條長(zhǎng)度分別取9.0、10.0、11.0、12.0、13.0 cm；固定口罩長(zhǎng)度17.5 cm，口罩寬度9.5 cm，鼻梁條長(zhǎng)度10.0 cm，樣品D1～D5耳帶條長(zhǎng)度分別取16.0、17.0、18.0、19.0、20.0 cm。將各類樣品進(jìn)行密合性測(cè)試，并進(jìn)行相關(guān)分析。

1.4 性能測(cè)試

口罩密合性參照GB/T 32610—2016《日常防護(hù)型口罩技術(shù)規(guī)范》附錄B中顆粒物防護(hù)效果的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，再按公式進(jìn)行計(jì)算：

P=(C1-C2+C0)/C1×100%

式中：P表示防護(hù)效果；C1表示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試倉(cāng)內(nèi)測(cè)試介質(zhì)濃度，mg/m3；C2表示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)頭模呼吸管道吸入氣體內(nèi)測(cè)試介質(zhì)濃度，mg/m3；C0表示被測(cè)面罩內(nèi)顆粒物本底濃度，mg/m3。測(cè)試時(shí)需同時(shí)監(jiān)測(cè)C1、C2的數(shù)值，并計(jì)算每個(gè)采樣時(shí)刻樣品的密合性數(shù)值，整個(gè)過(guò)程中所獲得的最小P值用于表示該樣品的密合性。

耳帶拉伸彈性參照FZ/T 60021—2021《織帶產(chǎn)品物理機(jī)械性能試驗(yàn)方法》，對(duì)耳帶條的定力伸長(zhǎng)率和彈性回復(fù)率進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 口罩長(zhǎng)度對(duì)密合性的影響規(guī)律

當(dāng)固定口罩寬度9.5 cm，鼻梁條長(zhǎng)度10.0 cm，耳帶條長(zhǎng)度19.0 cm，口罩長(zhǎng)度分別取16.5、17.0、17.5、18.0、18.5cm時(shí)，口罩長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律見圖2。

圖2 口罩長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律Fig.2 Influence of mask length on its tightness

可見，不同口罩佩戴在小、中、大3個(gè)規(guī)格頭模上的密合性均呈現(xiàn)出先上升后下降的規(guī)律。將口罩樣品在小號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)口罩長(zhǎng)度從16.5 cm增大至17.0 cm時(shí)，其密合性呈上升趨勢(shì)，由36.5%提升至43.1%；當(dāng)口罩長(zhǎng)度從17.0 cm增大至18.5 cm時(shí)，其密合性卻呈下降趨勢(shì)，由43.1%下降至31.4%。將口罩樣品在中號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)口罩長(zhǎng)度從16.5 cm增大至17.0 cm時(shí)，其密合性顯著上升，由61.2%提升至75.2%；當(dāng)口罩長(zhǎng)度從17.0 cm增大至18.5 cm時(shí)，其密合性大幅下降，由75.2%降至51.4%。將口罩樣品在大號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)口罩長(zhǎng)度從16.5 cm增大至17.5 cm時(shí)，其密合性上升，由25.5%提升至39.5%；當(dāng)口罩長(zhǎng)度由17.5 cm增大至18.5 cm時(shí)，其密合性大幅下降，由39.5%迅速降至23.9%。

從圖2還能看出，當(dāng)口罩長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，口罩佩戴在中號(hào)頭模上的密合性最好。同時(shí)，在實(shí)際產(chǎn)品檢測(cè)中選擇中號(hào)頭模進(jìn)行檢測(cè)居多，因而分析口罩長(zhǎng)度分別為16.5、17.0和18.0 cm時(shí)，佩戴在中號(hào)頭模上的貼合度，以揭示導(dǎo)致密合性變化的內(nèi)在原因，不同口罩長(zhǎng)度時(shí)中號(hào)頭模的貼合效果圖見圖3。

圖3 不同口罩長(zhǎng)度時(shí)中號(hào)頭模的貼合效果圖Fig.3 Fitting effect pictures of middle size head mold with different mask lengths

如圖3(a)所示，當(dāng)口罩長(zhǎng)度為16.5 cm時(shí)，口罩側(cè)方邊緣處與臉部貼合度較差，出現(xiàn)了較寬較長(zhǎng)的泄漏區(qū)域，這說(shuō)明對(duì)于密合性來(lái)說(shuō)，口罩的長(zhǎng)度并不是越短越好，過(guò)短時(shí)反而容易因?yàn)槎鷰Ю哆^(guò)緊而導(dǎo)致較大形變，造成顆粒物泄漏，使得口罩的密合性較低。如圖3(b)所示，當(dāng)口罩長(zhǎng)度為17.0 cm時(shí)，口罩側(cè)方、鼻梁處、下方邊緣處與臉部貼合度均較好，無(wú)明顯泄漏點(diǎn)，因而口罩密合性好。如圖3(c)所示，當(dāng)口罩長(zhǎng)度為18.0 cm時(shí)，口罩與臉部貼合度較差，泄漏區(qū)域主要集中在鼻梁處、顴骨處以及臉頰，易造成顆粒物大量泄漏，導(dǎo)致口罩密合性下降。因而得出結(jié)論：口罩長(zhǎng)度過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)均會(huì)導(dǎo)致密合性下降，當(dāng)口罩長(zhǎng)度為17.0cm時(shí)密合性最佳(針對(duì)中號(hào)頭模)。前期經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研得知，市面上大部分平面口罩的長(zhǎng)度為17.5 cm左右，因此后續(xù)章節(jié)以此為參考依據(jù)，均設(shè)定口罩長(zhǎng)度為17.5 cm進(jìn)行分析。

2.2 口罩寬度對(duì)密合性的影響規(guī)律

當(dāng)固定口罩長(zhǎng)度為17.5 cm，鼻梁條長(zhǎng)度為10.0 cm，耳帶條長(zhǎng)度為19.0 cm，口罩寬度分別取8.5、9.0、9.5、10.0、10.5cm時(shí)，口罩寬度對(duì)其密合性的影響規(guī)律見圖4。

圖4 口罩寬度對(duì)其密合性的影響規(guī)律Fig.4 Influence of mask width on its tightness

從圖4可以看出，不同口罩佩戴在小、中、大3個(gè)規(guī)格的頭模上所檢測(cè)出的密合性基本上呈現(xiàn)出先上升后下降的規(guī)律。將口罩樣品在小號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)口罩寬度從8.5 cm增大至9.0 cm時(shí)，其密合性呈上升趨勢(shì)，由37.3%提升至42%；當(dāng)口罩寬度從9.0 cm增大至10.5 cm時(shí)，其密合性呈大幅下降趨勢(shì)，由42%迅速下降至18%。將口罩樣品在中號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)口罩寬度從8.5 cm增大至9.5 cm時(shí)，其密合性大幅上升，由39%迅速上升至72.8%；當(dāng)口罩寬度從9.5 cm增大至10.5 cm時(shí)，其密合性明顯下降，由72.8%迅速降至31.9%。將口罩樣品在大號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)口罩寬度從8.5 cm增大至9.0 cm時(shí)，其密合性呈上升趨勢(shì)，由20.5%提升至39.5%；當(dāng)口罩寬度從9.0 cm增大至10.5 cm時(shí)，其密合性呈下降趨勢(shì)，由39.5%下降至27.5%。

同時(shí)，還可以看出，當(dāng)口罩寬度發(fā)生變化時(shí)，口罩佩戴在中號(hào)頭模上的密合性最好，在小號(hào)、大號(hào)頭模上的密合性差。這可能是因?yàn)镚B/T 32610—2016《日常防護(hù)型口罩技術(shù)規(guī)范》中所規(guī)定的中號(hào)頭模的項(xiàng)目參數(shù)與大部分中國(guó)成年人頭面部尺寸吻合度較好，這與現(xiàn)有口罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所參照的頭面部項(xiàng)目參數(shù)較為接近，因此密合性較好。而小號(hào)頭模和大號(hào)頭模代表的是少部分人的面部尺寸，與口罩的吻合度低，因此密合性較差。

為了揭示口罩密合性隨著寬度變化而變化的原因，探究口罩寬度分別為8.5、9.5 和10.5 cm時(shí)佩戴在中號(hào)頭模上的貼合效果，結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同口罩寬度時(shí)中號(hào)頭模的貼合效果圖Fig.5 Fitting effect pictures of middle size head mold with different mask widths

從圖5可以看出，當(dāng)口罩寬度為8.5 cm時(shí)，口罩與臉部貼合度較差，泄漏點(diǎn)主要集中在鼻梁處和臉頰，這說(shuō)明寬度較小時(shí)口罩無(wú)法對(duì)頭面部關(guān)鍵部位進(jìn)行全面覆蓋，易造成顆粒物大量泄漏，使得口罩密合性較差。當(dāng)口罩寬度為9.5 cm時(shí)，口罩與臉頰、下巴等關(guān)鍵部位貼合度較好，可以有效防止顆粒物泄漏，口罩密合性好。當(dāng)口罩寬度為10.5 cm時(shí)，雖然可以覆蓋臉頰、下巴等顆粒物易泄漏關(guān)鍵部位，但是出現(xiàn)了口罩側(cè)面邊緣變形等現(xiàn)象，與頭模之間的貼合度較差，從而導(dǎo)致顆粒物泄漏，口罩的密合性大幅下降，這說(shuō)明寬度并不是越大越好，需要根據(jù)成年人的面部尺寸合理選擇口罩的寬度參數(shù)。因而得出結(jié)論：當(dāng)口罩寬度為9.5cm時(shí)密合性最佳(針對(duì)中號(hào)頭模)。

2.3 口罩鼻梁條長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律

當(dāng)固定口罩長(zhǎng)度為17.5 cm，口罩寬度為9.5 cm，耳帶條長(zhǎng)度為19.0 cm，鼻梁條長(zhǎng)度分別取9.0、10.0、11.0、12.0、13.0 cm時(shí)，口罩鼻梁條長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律見圖6。

圖6 口罩鼻梁條長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律Fig.6 Influence rule of mask nasal girdle length on its tightness

從圖6可以看出，不同口罩佩戴在小、中、大3個(gè)規(guī)格頭模的密合性均呈現(xiàn)出先上升后下降的規(guī)律。將口罩樣品在小號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)鼻梁條長(zhǎng)度從9.0 cm增大至10.0 cm時(shí)，口罩的密合性呈上升趨勢(shì)，由36%提升至37.4%；當(dāng)鼻梁條長(zhǎng)度從10.0 cm增大至13.0 cm時(shí)，口罩的密合性呈下降趨勢(shì)，由37.4%下降至28.3%。將口罩樣品在中號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)鼻梁條長(zhǎng)度從9.0 cm增大至10.0 cm時(shí)，口罩的密合性顯著上升，由54.6%提升至63.5%；當(dāng)鼻梁條長(zhǎng)度從10.0 cm增大至13.0 cm時(shí)，口罩的密合性大幅下降，由63.5%迅速下降至52.8%。將口罩樣品在大號(hào)頭模上佩戴并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)鼻梁條長(zhǎng)度由9.0 cm增大至11.0 cm時(shí)，口罩的密合性大幅上升，由21.5%迅速提升至47.8%；當(dāng)鼻梁條長(zhǎng)度從11.0 cm增大至13.0 cm時(shí)，口罩的密合性呈下降趨勢(shì)，由47.8%下降至42.2%。

同時(shí)，還可以看出，當(dāng)口罩鼻梁條長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，口罩佩戴在中號(hào)頭模上的密合性最好，在小號(hào)頭模上的密合性最差。

為了揭示口罩密合性隨著鼻梁條長(zhǎng)度變化而變化的原因，探究口罩鼻梁條長(zhǎng)度分別為9.0、10.0和13.0 cm時(shí)，佩戴在中號(hào)頭模上的貼合效果，結(jié)果如圖7所示。

圖7 不同口罩鼻梁條長(zhǎng)度時(shí)中號(hào)頭模的貼合效果圖Fig.7 Fitting effect pictures of middle size head mold with different lengths of mask nasal girdle

從圖7可以看出，當(dāng)口罩鼻梁條長(zhǎng)度為9.0 cm時(shí)，口罩上沿與鼻梁處的貼合度不夠好。當(dāng)口罩鼻梁條長(zhǎng)度為10.0 cm時(shí)，口罩上沿與鼻梁處，顴骨處貼合度較好，無(wú)明顯泄漏點(diǎn)，因而口罩密合性最好。從10.0 cm增大至13.0 cm時(shí)，口罩鼻梁條長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，若要與面部曲線較好貼合變得更為困難，泄漏點(diǎn)主要集中在鼻梁處、顴骨處，易造成顆粒物泄漏，導(dǎo)致口罩密合性下降。得出結(jié)論：當(dāng)口罩鼻梁條長(zhǎng)度為10.0cm時(shí)密合性最佳(針對(duì)中號(hào)頭模)。

2.4 耳帶條長(zhǎng)度對(duì)口罩密合性的影響規(guī)律

材料相同時(shí)，耳帶條長(zhǎng)度不同會(huì)導(dǎo)致口罩的密合性相差較大。由于耳帶條的拉伸彈性和長(zhǎng)度都會(huì)對(duì)口罩的密合性能造成影響，為了更好地研究耳帶條長(zhǎng)度對(duì)口罩密合性的影響，先進(jìn)行耳帶條的拉伸彈性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見圖8。拉伸耳帶條試樣至定力值14.7 N，測(cè)其長(zhǎng)度，可知耳帶長(zhǎng)度從16.0 cm增大至20.0 cm，計(jì)算得耳帶條的定力伸長(zhǎng)率在150%～160%內(nèi)波動(dòng)，定力彈性回復(fù)率在區(qū)間93%～96%內(nèi)波動(dòng)，基本保持一致，因此可以排除耳帶拉伸彈性對(duì)實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的影響。

圖8 不同長(zhǎng)度耳帶的拉伸彈性Fig.8 Effect of length of ear band on tensile elasticity

固定口罩長(zhǎng)度為17.5 cm，口罩寬度為9.5 cm，鼻梁條長(zhǎng)度為10.0 cm，耳帶條長(zhǎng)度分別取16.0、17.0、18.0、19.0、20.0 cm時(shí)，口罩耳帶條長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律見圖9。

圖9 口罩耳帶條長(zhǎng)度對(duì)其密合性的影響規(guī)律Fig.9 Influence rule of mask ear girdle length on its tightness

從圖9可以看出，不同口罩佩戴在小、中、大3個(gè)規(guī)格頭模的密合性均呈現(xiàn)出持續(xù)下降的規(guī)律。在耳帶條長(zhǎng)度由16.0 cm增大至20.0 cm的過(guò)程中，當(dāng)口罩樣品佩戴在小號(hào)頭模上時(shí)，其密合性呈下降趨勢(shì)，由40.3%下降至19.3%；當(dāng)口罩樣品佩戴在中號(hào)頭模上時(shí)，其密合性大幅下降，由76.5%下降至43%；當(dāng)口罩佩戴在大號(hào)頭模上時(shí)，密合性呈下降趨勢(shì)，由44.4%下降至35.5%。

同時(shí)，還可以看出，當(dāng)口罩耳帶條長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，口罩佩戴在中號(hào)頭模上的密合性最好，在小號(hào)頭模上的密合性最差。

為了揭示口罩密合性隨著耳帶條長(zhǎng)度變化而變化的原因，探究口罩耳帶條長(zhǎng)度分別為16.0 cm和20.0 cm時(shí)佩戴在中號(hào)頭模上的貼合效果，結(jié)果如圖10所示?？梢钥闯?，耳帶長(zhǎng)度長(zhǎng)短主要影響口罩側(cè)面邊緣與臉頰的貼合程度。當(dāng)口罩耳帶條長(zhǎng)度為16.0 cm時(shí)，口罩側(cè)方邊緣處與臉部貼合度較好，未出現(xiàn)明顯泄漏點(diǎn)，因而口罩的密合性較好。當(dāng)口罩耳帶條長(zhǎng)度為20.0 cm時(shí)，耳帶較為松散，沒有能夠提供的足夠的張力，口罩側(cè)方邊緣處與臉部貼合度較差，出現(xiàn)了較寬較長(zhǎng)的泄漏點(diǎn)，因而口罩的密合性較低。得出結(jié)論：當(dāng)口罩耳帶條長(zhǎng)度為16.0cm時(shí)密合性最佳(針對(duì)中號(hào)頭模)。

圖10 不同口罩耳帶條長(zhǎng)度時(shí)中號(hào)頭模的貼合效果圖Fig.10 Fitting effect pictures of middle size head mold with different lengths of mask ear girdle

3 結(jié) 論

為了探究結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)和口罩密合性的關(guān)聯(lián)機(jī)制，通過(guò)改變口罩結(jié)構(gòu)參數(shù)，并對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，得出以下結(jié)論：口罩的長(zhǎng)度、寬度、鼻梁條長(zhǎng)度、耳帶長(zhǎng)度等關(guān)鍵參數(shù)均對(duì)密合性有較大的影響；顆粒物泄漏區(qū)域主要集中在鼻梁、臉頰、顴骨以及下巴等處；當(dāng)改變口罩長(zhǎng)度(16.5 ～18.5 cm)、口罩寬度(8.5 ～10.5 cm)、鼻梁條長(zhǎng)度(9.0～13.0 cm)時(shí)，口罩密合性均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)；當(dāng)改變耳帶長(zhǎng)度(16.0～20.0 cm)時(shí)口罩密合性呈下降趨勢(shì)；同時(shí)，口罩佩戴在中號(hào)頭模上時(shí)密合性最高，且當(dāng)固定口罩長(zhǎng)度為17.5cm時(shí)，口罩寬度為9.5cm、鼻梁條長(zhǎng)度為10.0cm、耳帶條長(zhǎng)度為16.0 cm時(shí)密合性最佳。本文對(duì)口罩的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，為后續(xù)口罩密合性的提升提供了數(shù)據(jù)參考。