从2019年12月开始，由新型冠状病毒感染引发的肺炎疫情相继在我国和世界各地爆发。新型冠状病毒的传播途径主要包括近距离飞沫传播、气溶胶传播以及接触传播。为了阻断病毒的传播途径，控制疫情的扩散，专家建议广大公众出行时务必戴口罩，而通过选择合适的医用口罩可以有效地降低使用者的感染风险[1]。本文旨在介绍医用口罩的分类和适用范围，以及医用防护口罩的技术发展情况，为广大医务工作者和公众选择合适的医用口罩提供必要的参考；同时，根据目前的技术发展情况，初步探讨未来医用防护口罩的技术发展趋势，并为我国医用口罩行业的发展提供一定的参考。

1  医用口罩分类

根据使用环境和防护对象的差异，医用口罩主要分为3类，分别为普通医用口罩、医用外科口罩和医用防护口罩。

1.1  普通医用口罩

普通医用口罩通常并不要求对颗粒物和细菌具有特定的过滤效率，其对颗粒物和细菌的过滤效率要求也远低于医用外科口罩和医用防护口罩。普通医用口罩仅适用于常规环境下的一次性卫生防护，或者致病性微生物以外的颗粒，如花粉等细颗粒的阻隔或防护。对致病性微生物的防护作用非常有限。显然，采用普通医用口罩无法有效阻隔引起此次疫情的新型冠状病毒。因此并不建议广大医务工作者和公众采用普通医用口罩避免新型冠状病毒感染。

1.2  医用外科口罩

医用外科口罩对于直径大于4μm的细颗粒具有明显的阻挡作用。根据其阻隔效果，医用外科口罩主要适用于医务人员和相关人员的基本防护，可用于阻止血液、体液等飞溅物造成的细菌、病毒传播。应用环境通常为医院门诊、实验室、手术室等高标准环境，医用外科口罩对于细菌、病毒的阻挡能力较强。尽管避免感染功效仍然不及N95级别的口罩，但是医用外科口罩可以有效避免患者将病毒传染给他人，从而能够有效防止新型冠状病毒在健康人群中的扩散传播。对于并不经常接触传染源的普通民众而言，医用外科口罩已经可以提供有效的防护，是非常合适的防护用品。

1.3  医用防护口罩

医用防护口罩通常具有多层结构，各层起到不同作用，疏水透气性强，对带有细菌、病毒的气溶胶或者其他有害细颗粒物均具有明显的过滤作用。医用防护口罩采用的材料通常无毒无害，并且佩带舒适，能够有效阻止直径≤ 5μm的细菌、病毒以及其他细颗粒物经空气传播，对通过近距离接触或经飞沫传播的疾病也具有明显的阻隔作用，可有效防止新型冠状病毒引发的感染。医用防护口罩采用的过滤材料的过滤效率应不小于95%，即N95级的防护等级。因此，医用防护口罩的适用范围主要包括传染病区医护人员的防护、病毒实验室工作人员的防护等需要长时间、高频率接触传染源的环境。可见，对于普通民众而言，并不需要使用如此高等级的防护口罩。应将更多的医用防护口罩留给广大医务工作者和疫区工作人员使用。

综上所述，医用防护口罩具有最高等级的防护效果，采用的材料无毒无害，并且佩带舒适，技术含量较高，可以有效阻止包括新型冠状病毒在内的多种细菌、病毒以及细颗粒物的传播，因此成为口罩领域研究的焦点。

2  医用防护口罩技术进展

目前，对医用口罩的研究开发主要从面体材料和口罩立体结构2方面开展，本文主要从面体材料角度对其进行阐述。医用口罩的口罩面体分为内、中、外3层，内层为亲肤材质，中层为隔离过滤层，外层为特殊材料抑菌层。医用口罩具有一定的防尘和滤菌功能，但大多却不能杀灭病菌，随着佩戴时间的延长，口罩表面的病菌越积越多，滤菌性能也会越来越弱，人体呼出水汽的增多不仅会降低佩戴的舒适度，也会影响隔离过滤层的过滤效果，从而减弱口罩的保护性能。目前对面体材料的研究主要针对防护性和舒适性角度进行。

纳米材料已经多次被尝试用于医用口罩抗菌性的提升。贝德氏（上海）健康科技股份有限公司在CN107981441B中公开了通过由聚丙烯纤维和铒元素掺杂的纳米氧化锌组成医用口罩的杀菌层来提高现有医用口罩的杀菌性。广西中医药大学在CN108378440A中公开了在口罩的中间层吸附氧化石墨烯‑铜银纳米复合物以进一步提高其过滤杀菌作用。太仓卡斯特姆新材料有限公司在CN107232662A中公开了其研究开发的高韧性抑菌医用口罩，采用的抑菌层由一种特定成分的纳米银离子胶抗菌网组成。江苏广达医材集团有限公司在CN105054404A中公开了通过吸湿透气网状布层上喷涂纳米银离子抗菌层，从而有效地抑制细菌滋生，保证口罩的卫生。

光触媒技术由于在紫外光及可见光作用下能产生催化降解功能，能够有效地降解空气中的有毒有害气体，杀灭多种细菌，还能将细菌或真菌释放出的毒素分解并进行无害化处理，该技术目前已经在口罩领域得以应用。太仓斯迪克新材料科技有限公司在CN108741303A中公开了其开发的一种含有纳米二氧化钛的纳米级光触媒功能层的医用口罩，其在上层棉纱和下层棉纱之间形成的容纳腔中填充了光触媒纳米粉末，能够实现有效杀灭细菌和病毒、除异味、防治花粉、粉尘以及空调过敏、抑制传染性病毒等功能。

中药作为我国的国粹，也被广泛应用在提高口罩的抗菌性能上，广西纺源医疗科技有限公司在CN107041581A中公开了通过用中药药液浸渍中间过滤层，从而达到增强口罩防菌灭菌能力的作用，减轻了污染物对人体口腔、鼻子、肺部的侵害。广西中医药大学在CN108378440A中公开了通过在口罩的中间层吸附氧化石墨烯‑铜银纳米复合物，以及黄芩、丁香、白术、鱼腥草、藿香、艾叶、佩兰、旋复花、辛夷花、栀子花、苍耳子、荆芥、黄连等中草药液，以进一步提高口罩的过滤杀菌能力。

目前也有不少公司通过增加口罩的功能层来提高其防护性和舒适性，例如江苏广达医材集团有限公司在CN105054404A中公开了其开发的新型医用口罩，口罩本体自下而上依次为吸湿透气网状布层、竹炭吸附层、至少一层木浆纤维滤层、木炭过滤层和拒水无纺布层；吸湿透气网状布层上喷涂纳米银离子抗菌层。通过木浆纤维滤层和木炭过滤层实现空气双重过滤，在保证通透的同时，明显提升了过滤效果；竹炭吸附层可以吸收口罩使用过程中产生的水气，减少细菌滋生；吸湿透气网状布层上的纳米银离子抗菌层可以有效地抑制细菌滋生，保证口罩的卫生。重庆顺美吉医疗器械有限公司在CN105286133A中公开了其开发的医用口罩，设计了由外至内依次层叠超薄聚丙烯熔喷材料层、拒水防粘无纺布层、纤维熔喷无纺布复合层、活性炭纤维层和亲水防粘无纺布层的口罩面体，其中亲水防粘无纺布层可以迅速将水气吸收到传递活性炭纤维层和纤维熔喷无纺布复合层，避免水气在面部积累，提高医护人员的舒适度，超薄聚丙烯熔喷材料层和拒水防粘无纺布层可以减少外部水气的进入，保证活性炭纤维层的活性过滤作用和纤维熔喷无纺布复合层内的木浆纤维层的吸附作用。四川省遂宁市康达卫生材料有限公司在CN109222279A中公开了通过在口罩本体的内表面设置玉米纤维里层，从而有效地增强医用口罩的轻柔滑顺效果，而且具有强度大、吸湿透气性强和丝绸般的光泽及舒适的肌肤触感，还让医用口罩具有良好的耐热性及抗紫外线功能。

3M创新有限公司作为全球大型防护用品龙头企业对于防护口罩的开发除了从口罩的结构上进行改进，还从织物材料上进行了改进，其在CN104302473A中公开了采用射流喷网非织造织物形成口罩外层，该射流喷网非织造织物包含竹纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基纤维中的至少一种，并在外层包含过敏原钝化剂，从而使该口罩表现出良好的透气性和耐候性，甚至可钝化过敏原，从而表现出抗过敏、抗细菌和抗病毒作用。合肥巧织纺织科技有限公司在CN108936891A中公开了其研发的一种除螨抗菌无纺布医用口罩，将棉纤维和1/3壳聚糖纤维水溶液通过铺网机平铺成网，进行水刺，得到的棉纤维用于口罩内层，能够提高口罩的舒适度和抗菌性，避免呼吸和皮肤产生的细菌在口罩内表面滋生和堆积，同时增强透气性，避免产生闷热感；将亚麻纤维、2/3壳聚糖纤维、棉纤维、铜氨纤维和Ag-聚氨酯纤维混合后置于千里光提取液中，使口罩无纺布成为一个整体结构，避免传统口罩各层之间留有的空隙造成的病菌残留，多种纤维进行混合，能够提高口罩的透气性、柔软性和抗菌性，增强口罩的实用性。

3  结语

综上所述，对于普通民众，推荐使用医用外科口罩以预防新型冠状病毒感染。而对于医务工作者和重点疫区工作人员，建议采用N95级的医用防护口罩，从而有效保护生命安全和身体健康。

目前针对医用防护口罩性能的改善主要从面体材料和口罩立体结构2方面开展。通过在杀菌层引入不同的抗菌抑菌成分，可以有效提升医用防护口罩的抗菌性能；引入光触媒技术，通过在棉纱层间填充光触媒纳米粉末，以实现有效杀灭细菌、病毒、除异味等多种功能。同时，中药作为我国的国粹，也被广泛应用在提高医用防护口罩的抗菌性能上。射流喷网、纤维熔喷、药液浸渍、喷涂等多种工艺手段也被大量用于医用防护口罩的制备技术中。

未来医用防护口罩行业的发展趋势仍然在于进一步提高其防护性和舒适性，随着抗菌技术和纺织技术的不断发展，新型抗菌材料和先进制备技术也将在医用防护口罩行业得到更充分的应用，并推动相关产业的快速发展。疫情的发生可以看作是促进相关产业发展的催化剂，业内人员应充分利用此次机遇，通过加大研发投入等手段，快速实现整个产业的升级换代，促进该领域技术的进一步发展。