CN106404626A - 一种pm2.5口罩寿命指示卡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PM2.5口罩寿命指示卡，指示卡本体上涂覆口罩过滤片内不同PM2.5积累量时口罩过滤片对应的颜色，PM2.5临界积累量为PM2.5积累量中的一种，PM2.5临界积累量为采用标准过滤实验测的口罩内侧空气中PM2.5浓度为75μg/m3时口罩内过滤片中PM2.5的积累量，具体为将PM2.5浓度为150‑250μg/m3的空气持续稳定通过口罩，当透过口罩的空气PM2.5浓度为75μg/m3时口罩内过滤片中PM2.5的积累量，在指示卡上标识PM2.5临界积累量对应的口罩过滤片颜色。提供了一套比常规经验判断更为准确的指示方法，具有较好的准确率；广泛、便捷地应用于各类PM2.5口罩上，与口罩的耦合成本几乎为零；指示过程中无附加操作、流程简单，实现直接可视化显示；涉及的原材料来源十分广泛，价格低廉，而且安全无害，环境友好。
Description
技术领域：
本发明属于环境保护与资源综合利用技术领域，涉及一种简单直观的PM2.5口罩使用寿命的判断方法，特别涉及一种PM2.5口罩寿命指示卡。
背景技术：
近年来，雾霾问题日益严重，其中PM2.5，即空气动力学当量直径在2.5微米以下可入肺颗粒物，是造成该问题的主要污染物，它具有很大的比表面积，能吸附各种致癌物、重金属及病毒等有害物质，吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，对生活环境和人体健康产生不可估量的有害影响。为此，PM2.5口罩(又称防霾口罩)是人们针对雾霾进行个体防护的不二选择。目前的PM2.5口罩多为一次性产品，需要时常进行更换，且成本较高，如何准确判定口罩使用寿命、确定更换频次，进而在确保口罩防护效果的同时实现口罩资源的最大化利用，成为了许多口罩使用者非常关心的问题。现在国内一般将口罩内空气中PM2.5总量超过75μg/m3时的过滤时间界定为口罩的使用寿命。如中国发明专利2013106548566公开了一种实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效果的装置，其包括缓冲箱，在缓冲箱中设置的PM2.5测量仪，在缓冲箱一侧壁的口罩放置口上固定口罩，在口罩放置口一侧箱体的外侧壁上设置有连接接头，连接接头的内部设置有通气口，连接接头上连接有其他传输通道，气体传输通道连接有外PM2.5测量仪，将不同口罩固定在口罩放置口上，通过外PM2.5测量仪和内PM2.5测量仪测得的数据得到待测口罩的过滤效率，同时当外PM2.5测量仪所测PM2.5浓度高于75μg/m3时即认为口罩达到其使用寿命，不再具有过滤效果。然而若采用上述方法判定口罩是否达到使用寿命过于复杂，因此亟需一种简单直观的方法判定口罩是否达到使用寿命。
PM2.5口罩是利用口罩中过滤片对PM2.5颗粒吸附过滤以达到净化空气的目的，口罩达到使用寿命时，过滤片中PM2.5的累积量为临界积累量M，即为失效临界点口罩内PM2.5的积累量M。为此，本发明通过过滤片中PM2.5的累积量来界定PM2.5口罩的使用寿命。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种便捷、准确、价廉的PM2.5口罩使用寿命指示卡。为了实现该目的，本发明的一种PM2.5口罩寿命指示卡，即通过“比色法”形成的可视化口罩寿命指示方法。
为了实现本发明的目的，本发明涉及的PM2.5口罩寿命指示卡，指示卡本体上涂覆口罩过滤片内不同PM2.5积累量时口罩过滤片对应的颜色，PM2.5临界积累量为PM2.5积累量中的一种，所述PM2.5临界积累量为采用标准过滤实验测的口罩内侧空气中PM2.5浓度为75μg/m3时口罩内过滤片中PM2.5的积累量，具体为将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过口罩，当透过口罩的空气PM2.5浓度为75μg/m3时口罩内过滤片中PM2.5的积累量，在指示卡上标识PM2.5临界积累量对应的口罩过滤片颜色，即临界颜色。
本发明涉及的指示卡本体上设有指示到达临界颜色临界线。
本发明涉及的PM2.5口罩寿命指示卡的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过口罩，当透过口罩的空气PM2.5浓度为75μg/m3时，口罩内过滤片中PM2.5的积累量达到临界积累量M，记录此时的过滤时间为TM，过滤片颜色为CM；
(2)将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过口罩的时间为分别T1、T2、T3、T4、……TN或TN+1，记录每个过滤时间过滤完成后过滤片颜色C1、C2、C3、C4、……CN或CN+1，N为正整数，TN+1≥TM≥T1；
(3)在指示卡上依次涂覆不同颜色C1、C2、C3、C4、……CM……CN和CN+1，同时在指示卡上标示临界颜色CM或/和标示指示临界颜色的临界线。
使用时将制作好的指示卡固定在PM2.5口罩的鼻夹位置(或其它合适位置)，使用口罩过程中，当口罩滤片颜色接近或达到临界颜色或临界线时，即可指示口罩寿命。
该方法以进入口罩内的PM2.5浓度为口罩寿命的检测标准，经过标准化实验验证后，通过含有临界线的指示卡实现可视化显示。
与现有PM2.5口罩寿命判断方法相比，本发明的具体优势在于：①提供了一套比常规经验判断更为准确的指示方法，具有较好的准确率；②可以广泛、便捷地应用于各类PM2.5口罩上，与口罩的耦合成本几乎为零；③指示过程中无附加操作、流程简单，实现直接可视化显示；④涉及的原材料来源十分广泛，价格低廉，而且安全无害，环境友好。
附图说明：
图1为本发明涉及的PM2.5口罩寿命指示卡的结构示意图。
图2为本发明涉及的带有所述指示卡的PM2.5口罩示意图。
具体实施方式：
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例采用3M 9002VP口罩，一种3M 9002VP口罩用寿命指示卡，指示卡本体6上涂覆口罩过滤片内不同PM2.5积累量时3M 9002VP口罩过滤片对应的颜色7，PM2.5临界积累量为PM2.5积累量中的一种，所述PM2.5临界积累量为采用标准过滤实验测的3M 9002VP口罩内侧空气中PM2.5浓度为75μg/m3时3M 9002VP口罩内过滤片中PM2.5的积累量，具体为将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过3M 9002VP口罩，当透过3M9002VP口罩的空气PM2.5浓度为75μg/m3时3M 9002VP口罩内过滤片中PM2.5的积累量，在指示卡本体6上标识PM2.5临界积累量对应的3M 9002VP口罩过滤片颜色，即临界颜色8，指示卡本体6上设有指示到达临界颜色临界线9。
本实施例涉及的3M 9002VP口罩寿命指示卡制作方法具体包括以下步骤
(1)将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过3M 9002VP口罩，当透过3M9002VP口罩的空气PM2.5浓度为75μg/m3时，3M 9002VP口罩内过滤片中PM2.5的积累量达到临界积累量M，记录此时的过滤时间为TM，过滤片颜色为CM；
(2)将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过3M 9002VP口罩的时间分别为T1、T2、T3、T4、……TN或TN+1，记录每个过滤时间过滤完成后过滤片颜色C1、C2、C3、C4、……CN或CN+1，N为正整数，TN+1≥TM≥T1；
(3)在指示卡上依次涂覆不同颜色C1、C2、C3、C4、……CM……CN和CN+1，同时在指示卡上标示临界颜色CM或/和标示指示临界颜色的临界线。
如图2所示，将制作好的指示卡固定在商品PM2.5口罩(3M 9002V)的鼻夹位置(或其它合适位置)，该口罩包括挂带1、口罩主体2、指示卡3、空气阀4和滤片5，将指示卡3置于口罩的鼻夹位置，用于固定的挂带1与口罩主体2两侧边连接，过滤片5固定在口罩主体2内侧，空气阀4固定在口罩主体2上的通孔上并与口罩主体2密封连接，PM2.5口罩寿命指示卡3置于口罩主体2外表面，如鼻夹位置。
随机选择不同年龄段、不同性别的人进行具体测试实施，在北京的室外以1.5小时/天的频率连续佩戴，至滤片颜色深度恰好超过临界线时，采用标准过滤实验检测此时口罩内侧空气中PM2.5浓度C，具体为将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过口罩，口罩内侧空气中PM2.5浓度C，通过公式(1)计算准确率η：
具体实施例及其结果如下表所示：
| 实施例 | 性别 | 年龄 | 准确率 |
| 实施例1 | 男 | 23 | 80.2％ |
| 实施例2 | 女 | 24 | 78.4％ |
| 实施例3 | 男 | 32 | 84.1％ |
| 实施例4 | 女 | 36 | 81.2％ |
| 实施例5 | 男 | 48 | 84.3％ |
| 实施例6 | 女 | 51 | 80.5％ |
Claims (3)
1.一种PM2.5口罩寿命指示卡，其特征在于，指示卡本体上涂覆口罩过滤片内不同PM2.5积累量时口罩过滤片对应的颜色，PM2.5临界积累量为PM2.5积累量中的一种，所述PM2.5临界积累量为采用标准过滤实验测的口罩内侧空气中PM2.5浓度为75μg/m3时口罩内过滤片中PM2.5的积累量，在指示卡上标识PM2.5临界积累量对应的口罩过滤片颜色，即临界颜色。
2.根据权利要求1所述的PM2.5口罩寿命指示卡，其特征在于，指示卡本体上设有指示到达临界颜色的临界线。
3.一种权利要求1或2所述的PM2.5口罩寿命指示卡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过口罩，当透过口罩的空气PM2.5浓度为75μg/m3时，口罩内过滤片中PM2.5的积累量达到临界积累量M，记录此时的过滤时间为TM，过滤片颜色为CM；
(2)将PM2.5浓度为150-250μg/m3的空气持续稳定通过口罩的时间分别为T1、T2、T3、T4、……TN或TN+1，记录每个过滤时间过滤完成后过滤片颜色C1、C2、C3、C4、……CN或CN+1，N为正整数，TN+1≥TM≥T1；
(3)在指示卡上依次涂覆不同颜色C1、C2、C3、C4、……CM……CN和CN+1，同时在指示卡上标示临界颜色CM或/和标示临界线。
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