明報理大實測 可重用口罩 乾爽大比併

文章日期:2020年05月18日

【明報專訊】夏天戴着口罩出街,又熱又濕又焗。有無透氣乾爽的選擇?

政府派發的銅芯抗疫口罩(CuMask),外觀及效用都引起熱議。而除了CuMask,坊間還有不少可重用口罩,殼聚糖、銅離子,用料五花八門。《明報》聯同香港理工大學紡織及服裝學系,測試6款可重用口罩,哪款最透氣?哪款最乾爽?

■測試:7款口罩4項指標

理大紡織及服裝學系副教授葉曉雲,聯同博士研究生李嘉寶、余芷茵,測試6款可重用口罩和1款外科手術口罩,比較以下4點:

◆1. 厚度

愈輕巧愈舒適

口罩厚薄與透氣度並不成正比,不過口罩愈輕巧,感覺愈舒適。

◆2. 空氣阻力

愈小愈透氣

空氣阻力愈小(下表數字愈小)愈透氣。不過,是次測試僅量度口罩物料的空氣阻力,將布料放在測試儀器上,讓空氣穿過布料來量度阻力,有別於模擬用家戴口罩的ASTM壓力差測試。

◆3. 熱傳導率(thermal conductivity)

愈高愈感即時涼快

將布料放在熱板上,用金屬板壓實,量度維持上下兩塊金屬板的溫度差所需能量。布料的熱傳導率愈高,所需能量愈高。若口罩導熱能力良好,帶走皮膚表面熱力,會瞬間感到涼快。

◆4. 溫度及濕度

佩戴前後溫差愈小愈佳

測試者戴着口罩,在溫度27.9℃、相對濕度58%的戶外靜坐10分鐘,其間在鼻下「人中」位置貼上感應器,以溫度持續記錄器量度口罩內溫度和濕度;測試前後亦以紅外線體溫探測器,量度面部皮膚溫差。

■結果:厚未必焗 透氣度與物料設計有關

7個樣本之中,以外科口罩最薄(0.068cm),其次是棉布口罩和PU30。相反CuMask(連濾芯)的厚度達0.242cm,僅次於最厚的抗菌銅線口罩(連濾芯)。一般認為口罩愈厚愈焗,但事實上,口罩厚薄與透氣度不呈正比,透氣度與物料編織密度、口罩設計、臉形密合度有關。

空氣阻力測試可評估物料的透氣度,結果顯示PU30最透氣。PU30是理大正在研發的口罩,葉曉雲有份參與,表層是防水全棉梭織布,中層是聚四氟乙烯膜,內層是棉萊卡梭織布;口罩刻意採用平面設計,是考慮到立體口罩中間有車縫線,針孔可讓0.1µm的微粒穿過。而CuMask外層用針織布,底層配合梭織紗布,可加強透氣。雖然加入濾芯後空氣阻力增加約90%,但仍較部分不連濾芯的口罩還要透氣。

CuMask濾芯不一 研發商:皆通過測試

值得留意一點,是次測試所用的CuMask,是記者會當日向傳媒派發的口罩,濾芯外觀和厚度與近日市民收到的版本略有不同。市民收到的較薄、濾芯較深色、有圓圈壓紋(壓紋版);空氣阻力測試結果亦不一樣,壓紋版的平均值是0.31kPa.s/m,較傳媒收到的低(0.63kPa.s/m)。葉曉雲估計壓紋版是以熱壓技術將鬆散纖維壓緊,因而更薄。若纖維蓬鬆,空氣阻力會較大,反之將纖維固定,便可改善透氣度。

本報就此向研發CuMask的香港紡織及成衣研發中心(HKRITA)查詢,回覆指2月份因抗菌層布料供應短缺,供應商沒有足夠相同一批原材料可滿足大量的生產需求,故提供了兩種含銅量及抗菌功能相若的布料,一批是熔融紡絲方法製成,顏色較啡。另一種用聲波處理製作抗菌層物料,顏色略白或淺啡。

HKRITA聲稱:「兩種布料均已通過美國紡織化學師與印染師協會對布料做的抗菌測試。整個口罩均已經測試,達美國材料與試驗協會(ASTM)F2100一級標準。」

葉曉雲表示,熔融紡絲即是將物料加熱熔融,再經噴嘴噴出成絲狀纖維。至於聲波處理,估計是以聲波震動將銅粒子黏附在棉質或人造纖維上,因為棉質纖維不是熱塑性物料,不能用熔融紡絲。

測試發現,連濾芯的遠紅外線能量口罩和抗菌銅線口罩的透氣度最差。至於殼聚糖纖維抑菌口罩,雖然厚度與遠紅外線能量口罩相若,空氣阻力卻比外科口罩還要低。其外層為密度高的梭織布,並加入防水處理,底層是透氣度較高的針織布,所以即使較厚身,仍有不俗透氣度。

抗菌銅線口罩 初戴上涼浸浸

以滌綸、聚氨酯等物料製成的抗菌銅線口罩,熱傳導率最高,貼在皮膚上即時感覺「涼浸浸」。不過,佩戴一段時間後涼快感覺變得不明顯,原因是戴上口罩後,內裏的空間形成微環境(micro environment),與外面有所不同,當中的溫度和濕度變化不但受物料厚薄影響,亦與口罩設計有關。

CuMask較吸濕 濾芯未完全遮口鼻

在試戴測試中,測試者佩戴外科口罩10分鐘,面部皮膚溫度變化不大,主要原因是口罩較透氣和容易散熱。至於棉質的CuMask和 PU30,錄得皮膚溫度變化最明顯。測試又發現外科口罩濕度最高,戴10分鐘後內裏濕度達88%,這是由於呼氣時帶有水分,而外科口罩底層吸水能力較差,而且「唔疏窿」,令濕度高企。棉質口罩吸濕效果較佳,濕度普遍較低。

抗菌銅線口罩雖然人造纖維較多,吸水能力不及棉質,不過因為物料「疏窿」,水氣可以從中散走。一般在攝氏20多度、濕度約65%的環境下,感覺比較舒適乾爽。口罩內濕度如果達80%,就會感到濕氣。

綜合上述結果,在空氣阻力、溫度及濕度測試中,CuMask由於較吸濕,戴起來沒那麼悶熱。不過葉曉雲補充,CuMask口罩的濾芯未能完全覆蓋口鼻,保護力未必足夠。「就算濾芯超級勁,但空氣經過不到濾芯,是設計上的缺陷。」殼聚糖纖維抑菌口罩與PU30在溫度及濕度檢測結果相若,而外科口罩雖然散熱較佳,但就比較濕悶。

文:李祖怡、鄧安琪

統籌:鄭寶華

編輯:梁小玲

電郵:feature@mingpao.com

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