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口罩不够用,消毒重复用有效吗?让扫描电镜告诉你答案
发布日期:2020-02-12 15:38:13

新型冠状病毒疫情出现以来,口罩成了每人的标配,出门戴口罩也是政府倡议的。但目前中国口罩日产量不足2000万只,面对14亿中国人民,尽管不是每个人都迫切需要口罩,但现在大家都要面临节后复工,在一 、二线城市工作的人可不少,口罩的供应量更是不足,一罩难求。而且普通一次性医用口罩如果按规定严格  执行的话,是要2-4小时更换一个,虽然有不少人是坚持一天用一个,但一般人还是抗不住。


面对着口罩的不够用,网络上流传有很多种让口罩使用时间更坚挺的方法,如:喷消毒液、高温消毒(水煮口罩10分钟、放保鲜袋用电热风筒吹30分钟)、254 nm紫外线灯消毒(家用的要注意有效面积及注意眼睛防护)、挂通风处晾着.....那这些方法靠谱吗?处理过后的口罩还能重复使用吗?近日中科科仪发表一篇用扫描电镜检测口罩在经过酒精浸泡和沸水高温消毒法后的过滤层纤维结构变化情况实验文章,下面一起来看一下。


口罩是如何阻隔病毒的?



不管是普通医用口罩、医用外科口罩还是医用防护口罩,之所以能够有效的阻隔病毒,关键在于口罩中的一种关键材料:熔喷无纺布。


熔喷无纺布是一种超细纤维无纺布,纤维细度为0.5~1.0um,这种纤维材料带有持久的静电,可依靠静电效应捕集微细尘埃,具有高过滤效率和低过滤阻力的优点,不仅对0.005~1mm的固体尘粒有很好的过滤效果,还对大气中的气溶胶、细菌、香烟烟雾、各种花粉等均有很好的阻截效果。


那么问题来了:日常的家庭消毒方法,如酒精浸泡和沸水高温消毒法,会对熔喷无纺布的纤维结构造成破坏或使其溶解吗?小编依次进行了实验,并通过KYKY场发射枪扫描电镜对结果进行了观测,我们一起来看看吧!


科学实验


我们选用了N95医用防护口罩(左一)、普通医用口罩(左二)和3M颗粒物防护口罩(右一)作为本次实验样品。从过滤效果看:N95医用防护口罩>3M颗粒物防护口罩>普通医用口罩。


对照组:使用KYKY场发射枪扫描电镜观测三种口罩的熔喷无纺布过滤层,样品未经过任何处理。


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组图1:放大倍数为200倍时,对照组的过滤层纤维结构图


实验组1:对三种口罩进行酒精浸泡一小时,晾干后取出过滤层,使用KYKY场发射枪扫描电镜进行观测;

实验组2:对三种口罩进行沸水煮10分钟,晾干后取出过滤层,使用KYKY场发射枪扫描电镜进行观测。

观测结果对比图如下。


N95医用防护口罩:

组图2:实验组N95医用口罩的过滤层纤维结构图


普通医用口罩:

组图3:实验组普通医用口罩的过滤层纤维结构图


3M颗粒物防护口罩:

组图4:实验组3M颗粒物防护口罩的过滤层纤维结构图


实验结论


通过以上的电镜图片我们可以看到,熔喷无纺布的纤维虽然非常细,但并不是那么脆弱,即使用酒精浸泡1小时,或是用沸水煮10分钟,仍然能保持原有结构,纤维也没有出现断裂、变形或被腐蚀的现象。


那么有读者肯定会问:口罩过滤不是靠静电吸附吗?喷洒酒精使静电中和,口罩不就失效了吗?科普时间到:首先,静电中和并不代表口罩失效,因为口罩的过滤原理是靠静电吸附、重力沉积、惯性沉积、扩散沉积效应和直接捕获这五种方式共同作用来实现的。静电吸附对1um以内的颗粒或气溶胶有很好的过滤效果,而1um以上的过滤主要靠其他机理。所以,即使静电被中和了,你的口罩也不会完全失效!


在这里小编要给大家划重点了!虽然日常消毒方法不会破坏口罩过滤层的纤维结构,但并不能证明口罩的病毒过滤能力没有下降。在口罩数量不足的情况下,可以适当消毒,少次数的重复利用。但如果你身处疫区,或是周围人群已经明确存在感染者,那么一定不要吝惜口罩!


口罩小贴士


最后给大家分享一个鉴别普通医用一次性口罩真伪的小tips:大家如果对买到的医用一次性口罩真伪有疑虑,可以将中间的过滤层撕下来,用打火机点火测试。如果过滤层不易点着,恭喜你口罩是真的;如果过滤层很容易就点着了,那你买到的就是用普通纸材料替代熔喷无纺布的假口罩。


另网络上传用渗不渗水来测试口罩的真假,其实这个方法是没意义的,因为不渗水不等于能抵抗新型冠状病毒。


扫描电镜(SEM)



用于细胞生物学研究的电子显微镜,主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态,即用极狭窄的电子束去扫描样品,通过电子束与样品的相互作用产生各种效应,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置,这样可以同时进行显微组织形貌的观察和微区成分分析(即SEM-EDS),因此它是当今十分重要的科学研究仪器之一。