勞工安全衛生簡訊第30期(http://www.iosh.gov.tw/data/f2/sp30-9.htm)
美國呼吸防護具新測試方法簡介

作者:謝彩惠

各類之呼吸防護具,為對其性能進行了解,確定其具有一定程度的保護效果,皆需經過測試,以及取得認證。在美國,自1970年代,職業安全衛生研究所(NIOSH, National Institute for Occupational Safety and Health)即扮演對於呼吸防護具進行測試及認證的角色。

近年來,NIOSH對於呼吸防護具的相關法規進行修正,並於1995年七月十日通過42 CFR Part 8(42 CFR 84 ;CFR, Code of Federal Regulations)以取代1972年所制定的30 CFR Part 11(30 CFR 11)。

新法規僅對負壓型濾清式呼吸防護具的部分,即防護粒狀污染物的濾材,進行修正,其餘部分並未變更,僅給與新的法規編號,但在未來幾年,NIOSH將陸續對其它部分進行評估。因此,受到影響的主要為防塵口罩及防毒面具的前置濾棉等使用濾材進行防護作用的呼吸防護具。NIOSH給予廠商三年的轉換期,使廠商能於三年期間內研發、生產符合新測試標準之產品,並取得認證;也就是說,在今年(1998年)七月十日之後,在美國所有供使用之負壓式防塵口罩及濾棉皆需取得新法規之認證,舊有取得30 CFR 11認證的皆不可再販售。

新法規考慮濾材可能因油性氣膠(Oil Aerosol)的附著而失去其以靜電方式補捉粒子的作用,因而將防護型態分為N,R,P三類;依美國NIOSH為幫助記憶所提供的參考,N為Not resistant to oil,即無法使用於含有油性氣膠的環境;而R為Resistant to oil,可防護油性氣膠,但有使用期間上的限制,即連續或間歇使用不超過八小時;而P為Oil Proof,可完全防油,使用期間依製造商所提供為參考。除不同型態的防護考量之外,各類並有95%、99%、99.97%等三個不同等級之防護效率。如此便有N95、N99、N100、R95、R99、R100、P95、P99、P100九種不同種類之濾材(表一),例如N95屬於N系列,且其過濾效率不低於95%,可使用於無油性氣膠存在的環境;而P100屬於P系列,其過濾效率可達99.97%,並可使用於含有油性氣膠的環境之下。

表一、42 CFR part 84 新濾材之分類42 CFR 84因其測試標準的改變,而有不同之分類。而在新的測試方法中所考慮的是最嚴苛的環境條件,以求通過測試之濾材能達最大之保護效果。其測試特點簡單整理如下:

防護
型態

過濾

效率
N-系列
Not resistant to Oil
R-系列
Resistant to Oil
P-系列
Oil Proof

95% N95 R95 P95
99% N99 R99 P99
99.7% N100 R100 P100

一、高溫高濕環境之前處理(precondition):

對於N系列的濾材,規定其於進行測試之前需先置於38℃,相對濕度85%的環境之下24小時。以測試高溫及高濕度環境對於濾材的影響。

二、使用最易穿透的粒子進行測試:

此最易穿透的測試粒子可分為二部份來說明:

(一)最易穿透粒徑

所有濾材皆以質量中位數氣動粒徑(MMAD, Mass Median Aerodynamic Diameter)為0.3~90子m的粒子來進行測試,因為0.3~90子m MMAD會落在最易穿透粒徑的範圍,而比它大的或小的粒子較易以一般物理方法被濾材補捉。

(二)電性中和粒子

為避免粒子因帶電而容易被靜電濾材吸引,造成測試的誤差,故進行測試之粒子需先經過電性中和達波茲曼平衡狀態。

三、高測試流速

一般來說,較高的流速會降低濾材的過濾效率。新測試方法中選擇85 lpm(liters per minute) ,即每分鐘85公升的流速進行測試。一般中度工作者的呼吸流量約為30 lpm,因此85 lpm為相當高之工作率可能造成的呼吸流量。亦即符合新法規所考量,以最嚴苛的測試條件來達到更高保護的要求。

四、連續測試其過濾效率

於舊的測試方法中,僅於測試末了進行過濾效率之測定,然許多濾材是藉濾餅(filter cake)的形成以提高過濾效率,因此於濾餅形成之前可能會有較高的穿透率出現。

在新測試方法中即要求整個測試過程,其過濾效率必須符合各等級之最低要求,例如,N95的口罩,於整個測試過程中,其過濾效率皆不可低於95%。

五、20個樣本接受測試,需全部通過。

新測試方法考慮多項會影響濾材效率的因子,以最易穿透粒徑的粒子進行測試,如此可不考慮工作環境中粒狀污染物的粒徑大小,使得口罩的選用更為簡易;測試方法皆考量最嚴苛之條件進行測試,使得濾材之保護效果更為提高。