本文通過試驗(yan)對(dui)口罩產(chan)品的(de)(de)(de)抗合成(cheng)血(xue)液穿(chuan)透(tou)性(xing)試驗(yan)進(jin)行了一(yi)系列研究，研究合成(cheng)血(xue)液的(de)(de)(de)表面張(zhang)力以(yi)及張(zhang)力變化(hua)對(dui)穿(chuan)透(tou)性(xing)能的(de)(de)(de)影響，同(tong)時對(dui)合成(cheng)血(xue)液的(de)(de)(de)配方(fang)進(jin)行了優化(hua)，旨在為防護用口罩的(de)(de)(de)研制及檢測提供科(ke)學依(yi)據和參(can)考。

試驗方法

合(he)成血(xue)(xue)液(ye)(ye)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力的(de)影響因素主要有兩個：溫(wen)度(du)和(he)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑使用(yong)量(liang)。根據YY 0469—2011《醫用(yong)外(wai)科(ke)口罩》合(he)成血(xue)(xue)液(ye)(ye)穿(chuan)透的(de)測(ce)試要求，通過(guo)改變(bian)合(he)成血(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)儲存(cun)溫(wen)度(du)、表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑的(de)使用(yong)量(liang)來(lai)改變(bian)合(he)成血(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力，并通過(guo)測(ce)試來(lai)驗證表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力大小(xiao)的(de)變(bian)化對合(he)成血(xue)(xue)液(ye)(ye)穿(chuan)透試驗的(de)影響。

溫度對(dui)合成血液(ye)表(biao)面張力的影響

將配(pei)制(zhi)好的(de)合成血液分別放置5℃～40℃的(de)環境(jing)中1小時，然(ran)后取(qu)出測(ce)(ce)定其(qi)表面(mian)張力，每(mei)個溫(wen)度連續測(ce)(ce)定5次并(bing)取(qu)其(qi)算(suan)術(shu)平均值作為表面(mian)張力的(de)結果。

由圖(tu)1可以看(kan)出合成血(xue)液表面張(zhang)力(li)隨(sui)著(zhu)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)而(er)減(jian)少，從原來的(de)(de)45.149mN/m降至(zhi)37.540mN/m。因為隨(sui)著(zhu)溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)，分(fen)(fen)子(zi)鍵(jian)引(yin)力(li)減(jian)弱，表面張(zhang)力(li)隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)而(er)減(jian)少。同(tong)時，溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)，液體(ti)的(de)(de)飽和蒸氣壓(ya)增(zeng)大，氣相中(zhong)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)密度(du)增(zeng)加，氣相分(fen)(fen)子(zi)對液體(ti)表面分(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)引(yin)力(li)增(zeng)大，導致(zhi)液體(ti)表面張(zhang)力(li)減(jian)少。

圖1不同溫度下合成血液的表(biao)面張力變化

Tween-20用量對合成血(xue)液表面張力的影響

分別配制Tween-20用量(liang)為(wei)0.040g、0.045g、0.050g、0.055g、0.060g、0.065g、0.070g的(de)1L合(he)成血液。使(shi)用全自動表面(mian)張力儀測(ce)定各組(zu)合(he)成血液的(de)表面(mian)張力。每組(zu)連續測(ce)定5次并取其算術平均值作為(wei)測(ce)試結果。

在25℃下配(pei)制不(bu)同的Tween-20用量進行試驗(yan)。從圖2可看出，隨(sui)(sui)著表(biao)面(mian)活(huo)性劑Tween-20用量的增(zeng)加，合成(cheng)血液的表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力也隨(sui)(sui)之(zhi)(zhi)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)。由48.727mN/m降(jiang)(jiang)(jiang)至36.178mN/m。Tween-20是(shi)能夠吸附(fu)在表(biao)（界(jie)）上，添加量很少時即可大大降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)溶液的表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力。Tween-20通過分(fen)(fen)子(zi)中不(bu)同部分(fen)(fen)分(fen)(fen)別對兩相(xiang)(xiang)親(qin)和，使兩相(xiang)(xiang)均將其(qi)看作本(ben)相(xiang)(xiang)的成(cheng)分(fen)(fen)，分(fen)(fen)子(zi)排列在兩相(xiang)(xiang)之(zhi)(zhi)間，使兩相(xiang)(xiang)的表(biao)面(mian)相(xiang)(xiang)當于轉入分(fen)(fen)子(zi)內部，從而(er)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力。

圖2不同(tong)Tween-20用量下(xia)合成血液的表面張(zhang)力變化

溫度和Tween-20用(yong)量對合成血液(ye)穿透試驗的(de)影響

分別將(jiang)(jiang)不同的(de)溫度(du)和(he)Tween-20用(yong)量的(de)合成血(xue)(xue)液倒入醫(yi)用(yong)口罩合成血(xue)(xue)液穿透(tou)試驗儀的(de)儲液罐中，將(jiang)(jiang)樣(yang)(yang)品固定(ding)在裝(zhuang)樣(yang)(yang)裝(zhuang)置上，在距樣(yang)(yang)品中心位(wei)置305mm處將(jiang)(jiang)2mL的(de)合成血(xue)(xue)液以16.0kPa的(de)壓力從噴(pen)射頭中沿(yan)水平(ping)方向(xiang)噴(pen)向(xiang)被測樣(yang)(yang)品10s，觀(guan)察穿透(tou)情況。

根據表(biao)1、表(biao)2，結合(he)(he)圖(tu)1和圖(tu)2可(ke)知，合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)血(xue)(xue)(xue)液(ye)的(de)穿透(tou)性(xing)能(neng)會隨著表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)的(de)降低而增加，表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)大(da)于(yu)40mN/m時，醫(yi)用(yong)(yong)外(wai)科(ke)口罩(zhao)內表(biao)面(mian)(mian)沒(mei)有(you)出現(xian)血(xue)(xue)(xue)液(ye)穿透(tou)現(xian)象(xiang)(xiang)。當表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)低于(yu)40mN/m時，口罩(zhao)內表(biao)面(mian)(mian)出現(xian)微量血(xue)(xue)(xue)液(ye)穿透(tou)現(xian)象(xiang)(xiang)。這是由于(yu)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)血(xue)(xue)(xue)液(ye)對醫(yi)用(yong)(yong)外(wai)科(ke)口罩(zhao)材料的(de)穿透(tou)能(neng)力(li)(li)主要由合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)血(xue)(xue)(xue)液(ye)在(zai)固(gu)體(ti)表(biao)面(mian)(mian)的(de)展開情況決定的(de)；而表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)是合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)血(xue)(xue)(xue)液(ye)模擬真實血(xue)(xue)(xue)液(ye)中需要評定的(de)一個重要物理指標，合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)血(xue)(xue)(xue)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)越小，那么它(ta)在(zai)口罩(zhao)表(biao)面(mian)(mian)展開的(de)體(ti)積就(jiu)越大(da)，越容(rong)易進入固(gu)體(ti)內部。人體(ti)體(ti)液(ye)（不包括唾(tuo)液(ye)）的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)范圍在(zai)42mN/m至60mN/m之間，因此，為確保試驗的(de)準(zhun)確性(xing)，應使用(yong)(yong)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)在(zai)（42±2）mN/m范圍內的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)血(xue)(xue)(xue)液(ye)。