醫用防護衣性能要求

當前正處新型冠狀病毒(COVID-19,武漢肺炎)肆虐全球時期,由於疫情非常嚴峻並具高度傳染性,使防護衣成為防疫必備的珍稀物資。醫用防護衣主要目的是為了隔離身體全部或部分地方,免於遭受潛在危險或隔離外在環境,用於保護醫護人員或病患免於遭受感染。過去台灣的防護衣仰賴進口居多,現在由經濟部組成國家隊生產,紡織大廠如儒鴻、聚陽、聚紡、南緯…等均投入製作,透過國家隊生產上百萬件的防護衣,提供第一線醫護人員穿著,守護著每位最辛苦的前線人員生命安全與健康。

台灣依據國家標準CNS 14798拋棄式醫用防護衣性能要求,將防護衣區分為P1、P2、P3三個等級,每個等級相對應的防護效果和測試項目也有所差別,詳如表1所示。

表1 醫用防護衣之性能與等級

等級

項目

P1

P2

P3

抗拉強力

縱(經)向≧50 N

縱(經)向≧ 50 N

橫(緯)向≧ 40 N

橫(緯)向≧ 40 N

破裂強度

≧ 200 kPa

≧ 200 kPa

縫合強力

≧ 40 N

≧ 40 N

撕裂強力

縱向(經紗)≧ 20 N

縱向(經紗)≧ 20 N

橫向(緯紗)≧ 20 N

橫向(緯紗)≧ 20 N

透濕度

≧ 1500 g/m2 . 24h

≧ 1500 g/m2 . 24h

靜水壓

≧20 cmH2O

≧ 50 cmH2O

≧ 140 cmH2O

衝擊穿透

≦4.5 g

≦ 1.0 g

≦ 0.5 g

合成血液穿透性

未穿透

病毒穿透性

未穿透

次微米粒子過濾效率

≧ 70 %

 

防護衣生產的過程,仍存在許多困難之處,台灣防護衣依據CNS 14798區分P1、P2、P3三種等級,以下說明各等級防護衣之防護性能差異處。

一、P1等級防護衣

P1防護衣的防護性能要求相對較少,就規範而言僅測試靜水壓與衝擊穿透,其中靜水壓須達到 ≧20 cmH2O ,衝擊穿透須達到 ≦ 4.5 g ,即為P1等級防護衣。靜水壓表示在測試面積 100cm2 下以 60 cmH2O/min 速度加壓,測試織物所能承受之水壓力量;衝擊穿透表示以 500 ml 水量噴灑於防護衣織物表面,觀察防護衣是否能阻隔水量衝擊時的滲透。此兩項測試主要是防止病人之血液、體液噴濺危害到人體。除此兩項防護性要求外,防護衣外觀也必須要乾燥、清潔、無黴斑、表面不允許有斑疤與破洞等缺陷。

二、P2等級防護衣

P2防護衣在防護等級上高於P1防護衣,共有8項測試要求。相較於P1防護衣,多了抗拉強力、破裂強度、縫合強力、撕裂強力、透濕度與次微米粒子過濾效率的要求。P2等級防護衣在強力方面,強調防止織物受一定拉伸力量而產生的斷裂、撕裂,與避免織物因擴張產生的破裂,而縫合處也要小心避免因受拉力而發生破裂使防護衣有所損壞,以致無法達到保護人體之效果。另外,考量穿著防護衣時的舒適性,透濕度須達到 1500g/m2•24hrs 以上。過濾功能性則規範次微米粒子過濾效率須達到 70% 以上的阻隔效果,試驗時將 (NaCl)氣霧【數量中位粒徑(CMD)為0.075um ± 0.02】使用在相對濕度30 %、溫度25 ℃,並被中和至波磁曼(Boltzmann)平衡狀態的環境,以氣霧濃度不超過200 mg/m3、流速定為32 L/min進行測試,以了解防護衣對於次微米粒子的過濾性能,並確保相對的防護性。

三、P3等級防護衣

P3等級屬於最高等級防護衣,共有9項測試要求,相較於P2等級防護衣,少了次微米粒子過濾性能,但多了合成血液與病毒的穿透性評估。此兩項測試之試驗流程分為三階段,階段一:以0psi持壓5min,階段二:以2.0 psi持壓1分鐘,階段三:壓力降至0psi持壓54min。國家標準CNS 14798規範防護衣布料須在經過三階段試驗流程後,皆不能穿透。P3等級防護衣通常會在縫合處加防水膠條,主要是阻隔血液或體液在縫合處滲漏,以達到有效阻隔血液穿透及病毒入侵,故此類P3等級醫用防護衣,布料和車縫處均須取樣測試,各個測試點如圖1所示。

圖1 醫用防護衣取樣部位示例圖

拋棄式醫用防護衣目前市面上大多以不織布為主,因不織布價格便宜且重量較輕,又具有一定的抗拉強度、耐撕裂性、抗爆破性…等基本物性,經由後加工塗布化學藥劑,可防止液體或病毒滲透。

紡織所17年前因SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome)疫情而協助制訂了國家標準【CNS 14798拋棄式醫用防護衣-性能要求】,提供國內廠商與醫護人員一標準作為指引,奠定了台灣紡織業於防疫相關紡織品之基礎。近期新型冠狀病毒(COVID-19)於全球大流行,已造成超過22.6萬人死亡(截至2020年4月30日),除了期許疫苗與藥物趕緊研發問世,讓全球盡快脫離此疫情之影響,也希望透過防護衣和口罩等相關防疫物品守護第一線醫護人員的健康安全,給予醫護人員最安心的支援,等待疫情過去,期待美好日子的到來。

 

文章彩蛋在這裡,有關醫用防護衣靜水壓測試,我們與Tnet團隊合作將詳細的流程製作成影片,以增加讀者對測試內容理解程度觸動更多產品開發與應用。

醫用防護衣物性檢測說明影片

靜水壓檢測
靜水壓檢測影片
影片連結:https://youtu.be/HbPv1_3VR9k

衝擊穿透檢測
衝擊穿透檢測影片
影片連結: https://youtu.be/bdXw78lvD34