关于口罩——真的只是几层布而已嘛?

从疫情刚刚萌芽时,大家开始犹豫着是否要购买口罩;到疫情逐渐扩散,家家户户开始遵循专家意见购买口罩;再到现在,口罩已经几乎成为了每个人出门的必需品……我们中间的大多数人都经过了从对于口罩的不熟悉,到如今对口罩的种类和用途大致知晓;也很可能有着无处买口罩,四处寻找替代品的经历。

疫情尚未结束,口罩也许还会伴随我们的日常生活很长时间,那么让我们更深入地了解一下口罩的方方面面吧!

一、口罩本身

首先,让我们以医用外科口罩为例。

医用外科口罩一共分为三层:最外层和最里层是纺粘无纺布,中间的那层是熔喷棉。虽然大家可能对这两种材料都不太熟悉,但请注意,这两种“布”都不是棉花做的,而是塑料聚丙烯(PP)做的。

虽然原材料相同,但这两种“布”的作用并不相同:里外两层无纺布只能阻隔液滴,而中间这层的熔喷棉才是其中真正起到了过滤病菌的作用的。大家所熟知的N95口罩也是因为有了这层熔喷棉的作用,才可以保护大家不受病毒侵袭的。

这些基础的小知识想必大家在疫情期间已经略有耳闻,接下来让我们深入地认识一下这层起到了决定性作用的熔喷棉,以及口罩背后精妙的工艺,所决定的口罩的特点。

(一)熔喷棉到底特殊在哪里呢?[1]

相对于有着相同原材料的纺粘无纺布,熔喷棉的过滤作用主要来源于它的工艺特点,简单来说就是:医用熔喷棉的纤维非常细,因而过滤效率非常高。

熔喷棉成品纤维的直径大概在0.5-10微米之间,而纺粘层纤维直径在20微米左右。

熔喷棉的纤维直径极小,意味着熔喷棉有很大的表面积,可以吸附各种微粒,同时又相对透气,成为了制作口罩滤芯的不二选择。但是与此同时,我们也很容易想象到,这种材料的制作过程是比较复杂的。事实上熔喷技术是目前唯一用于大规模生产微米级纤维的技术。

机器产生高速热气流,将熔化的聚丙烯从极小的喷口处喷出,犹如喷雾一般,然后在滚筒或者平板上聚集成为无纺布。

但是,即便熔喷棉的制造工艺已经十分精细,熔喷棉本身的过滤效率只有25%左右。那么N95口罩的95%的过滤效率是怎么来的呢?答案是静电驻极处理。

(二)静电驻极处理[1]

静电驻极处理这个说法可能对很多人来说比较陌生,但这个概念还是比较好理解的。我们在日常生活中多多少少都接触过静电,当我们的头发带有静电时,很容易会粘在墙上、气球上等等,也很容易粘起一些细小的纸片。这里用到的静电便是这个道理。

在工业上,工程师会用电场给细小微粒带电,然后用电网吸住。治理雾霾的时候,有的地区也做出了用静电吸附细小微粒的做法。

而对于口罩而言,蔡秉燚发明了让塑料带上电的方法,让熔喷布带静电,并且永久带电,成为了我们所说的“驻极体”,这种处理也就是我们所提到的“静电驻极处理”。

在经过了这种处理之后,这层熔喷布还能够吸引直径为100纳米左右的小颗粒,比如新冠病毒。

(三)特点总结

根据上面我们所认识到的口罩的结构、材料、工艺等等,我们可以总结一下口罩的三个特点:

1、防水(内外两层纺粘无纺布有很好的防水作用)

2、不易燃(原材料聚丙烯遇火易熔化,不容易着火)

3、有静电(内层的熔喷布经过了静电驻极处理)

我们可以很好地根据这三个特点对于口罩有了更深一点的认识,同时也可以对于已经买回家的口罩进行判断。

二、判断口罩是否合格的方法

(一)对于已经拿到实物的口罩进行基本的检验

根据我们认识到的口罩的特点,大致有三种比较基本和简单的检验方法。

1、淋水:在口罩中淋上清水之后并不会很快浸湿,甚至漏水。(这主要是依赖于无纺布,所以只能证明口罩外层的无纺布是合格的。)

2、火烧:用打火机火焰略过口罩边缘,不会燃烧。(但请注意,熔喷布和无纺布都是由聚丙烯制作来的,因而这种方法不能用来辨别普通的无纺布制作的口罩和医用外科口罩。)

3、吸附:用口罩贴近碎纸片,细小纸片会被吸附在口罩上,并且口罩拿在手中可能会有口罩贴在手上的感觉。(这种方法是针对检验熔喷棉的,是最为重要的一点。)

(二)购买前的查询[2]

我们可以在国家药品监督管理局的网站上,选择“国产医疗器械产品”或者“进口医疗器械产品”,将相关信息输入,确认是正规产品。

三、普通家庭中N95口罩的重复利用和消毒


虽然目前随着疫情的逐渐平缓,口罩的价格正在逐步回到正常水平,但对于口罩的消毒和重复利用问题仍然受到了很多关注。

(一)必须丢弃口罩的情况[3]

1、目前非N95口罩不建议进行消毒后重复利用,因为暂无足够研究支撑可进行相关消毒。

2、当N95口罩让人感到难以呼吸的时候需要被丢弃。

3、当N95口罩有所破损的时候需要被丢弃。

4、当N95口罩被人体体液污染的时候需要被丢弃。

5、当N95口罩不能与面部很好贴合的时候需要被丢弃。

(二)N95口罩的重复利用和消毒

针对于此次新型冠状病毒疫情的口罩消毒问题,目前还没有一个统一而明确的最好方法出现,但基于目前的研究,一些专家已经给出了一些建议。

针对于普通家庭来说,很多目前研究出来的可行方法是无法实现的,与此同时很多错误的消毒方法或者误区也应该引起我们的重视。

1、在阳光下晾晒是不可以让N95口罩消毒的[4]

截止到2020年4月21日,研究证明了阳光中的UV-C对于新型冠状病毒有着一定灭活作用,但是穿过大气层后真正到达地面的阳光中不含有UV-C,虽然其中含有的UV-B可以从一定程度上起到消毒作用,但是对于口罩的消毒来说过于微弱了。所以,阳光照射是不能够达到消毒口罩的作用的。

2、将N95口罩在适宜环境内静置7天以上再使用是可行的[5]

这是最简单、成本最低的一种消毒方法,也是目前疾病控制中心最推荐的一种方法。将N95口罩在室温下单独储存在一个干净透气的容器当中,静置7天然后进行使用,可以大大降低在n95口罩上接触新型冠状病毒的风险。

但与此同时我们要注意手部卫生,同时注意有限地重复使用,并一定在口罩被损坏、被污染的时候立刻丢弃。

3、我们不能够用医用酒精或者任何沾水的方法来清洁、消毒N95口罩[6]

经实验证实,75%的酒精浸泡、2%次氯酸钠溶液喷洒和水蒸气处理会大大降低熔喷布的过滤效率,从而影响N95口罩的作用,因而简单来讲,对口罩消毒时不要打湿口罩。

4、不建议简单地使用热风(干热)和湿热条件对N95口罩进行消毒[3]

虽然目前的一些研究数据显示,一定的高温和湿度的组合可能对于N95口罩的净化有着作用,但是现在还没有足够的实验工作来支撑这一观点,并且湿度对于灭活病毒的作用机制尚不能确定。与此同时,这种消毒方法不能够杀死很多其他病原体,比如细菌孢子。总之,无论是干热还是湿热的消毒方法,都暂时缺少更加深入的研究和验证,因而暂时不建议完全依赖相关方法的消毒。

总而言之,因为对于新型冠状病毒的研究还在不断持续进行着,所以很多方法虽有前景但尚未有定论。

目前,我们最推荐的让N95能够再次被利用的方法就是静置7天以上,同时这种方法在普通家庭中也很好达到,对于未来很长时间都离不开口罩的我们来说是一个非常好的选择!

最后,国内的疫情虽然已经不再那么严重了,但佩戴口罩对我们来说仍然是必不可少的。如此“精妙”的口罩对我们自己,和对他人都是一层不可缺少的保护!让我们最后看一下没有口罩的状态下,咳嗽时飞沫喷溅的情况吧。出门要带好口罩,不能松懈哦!

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参考文献:

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/BiWjC9rowTCr7yU7WTsZ1A

[2]http://app1.sfda.gov.cn/datasearchcnda/face3/dir.html?type=ylqx&WxUg5ztDmi=1588590124906

[3]https://www.n95decon.org/faq

[4]https://www.n95decon.org/uvc

[5]https://www.n95decon.org/time

[6]https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.01.20050443v2?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=1004449602778562560

作者:上海交通大学医学院学生

徐萌萌

学号:319710910024

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