使用个人防护装备 (PPE) 和防护口罩对预防和控制某些呼吸道感染的传播起到至关重要的作用。在新型冠状病毒肺炎 (COVID-19) 疫情爆发期间，世界卫生组织 (WHO) 发布了关于在 COVID-19 疫情下使用医用及非医用防护口罩的建议1。
根据国际或国家标准，医用防护口罩必须满足相关性能标准2。而对非医用防护口罩尚未发布具体指南，它可能含有织物和非织物的不同组合。
WHO 对非医用防护口罩的几个特性做出了描述，如材料类型、层数、形状和织物涂层。傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱仪与 LDIR 激光红外成像系统可用于鉴定非医用防护口罩的材料类型、孔径和层结构。
以下介绍了安捷伦 FTIR 和 LDIR 光谱仪如何用于对非医用防护口罩的特性进行分析。
FTIR 可快速鉴定口罩的制作材料
FTIR 光谱能够快速、无损地对口罩材料进行准确鉴定和分析。紧凑型 Cary 630 FTIR 采用衰减全反射 (ATR) 采样附件，可快速鉴定口罩材料的类型。
此处的方法为根据红外谱库采用简单的光谱匹配（图 1），并返回匹配材料类型的列表。其 ATR 采样附件可测量包括液体、固体、粉末、半固体和糊剂在内的各种样品类型。
此外，安捷伦还提供 4500 型便携式 FTIR，该设备非常适合现场测量，采用的方法与技术与台式 Cary 630 FTIR 相同。
LDIR 可提供多层非医用防护口罩的高分辨率化学图像
（左）图 1. 使用配备钻石晶体 ATR 采样附件的 Cary 630 FTIR 仪器检测口罩（上图）。样品光谱与光谱库的匹配结果（下图）。谱库匹配列表与叠加光谱共同显示
Agilent 8700 LDIR 激光红外成像系统为您提供尖端化学成像和光谱分析能力。8700 LDIR 作为一种高度自动化技术，可用于获取表面成分的高清化学图像。系统提供一种“放置样品-自动运行”的方法，仅需极少用户干预。
在图 2 的示例中，Agilent 8700 用于获取多层非医用防护口罩的高分辨率化学图像。在不到 2 分钟内采集了 10 × 10 mm 样品区的高分辨率化学图像。从这些高清图像中可以提取出化学信息，如每层结构和孔径。在本例中，观察到外层的主要孔径在 750–800 µm 之间（图 2A）。使用高倍放大光学元件，可以在该层中识别出直径约为 20 µm 的形状不规则的小孔（图 2B）。
图 2. 防护口罩通常有三层材料，最内层最接近面部
8700 LDIR 激光红外成像系统可快速确定材料结构和厚度，并可以鉴定非医用防护口罩中的缺陷。在此示例中，8700 LDIR 在不到 1.5 分钟间内确定了三层材料的结构和孔径。
（上图）图 2A. 用 Agilent 8700 (LDIR) 系统获得的非医用防护口罩（10 × 10 mm 样品区）三层材料的化学图像
（下图）图 2B. 非医用防护口罩外层部分（右图，200 µm），含其中一个孔（左图，50 µm）的详细图像。
参考文献
- World Health Organization, Interim Guidance, Advice on the use of masks in the context of COVID-19, June 2020, https://apps.who.int/iris/rest/bitstreams/1279750/retrieve
2020 年 7 月访问 - ASTM International, Standard Specification for Performance of Materials Used in Medical Face Masks, ASTM F2100-19e1, Book of Standards, Vol 11.03