口罩防護病毒原理

突如其來的新冠病毒肆虐,也給民眾帶來恐慌,一些人就開始疑慮口罩真的能防護住新冠病毒入侵呼吸系統嗎?現在我普及一下:

1mm(毫米)=1000μm(微米)

1μm(微米)=1000nm(納米)

新冠病毒的體積是125納米,也就是0.125微米,一般醫用及民用口罩防護非油性顆粒物防護標準是以過濾體積300納米也就是0.3微米顆粒的過濾率百分比為標準的,也就是口罩的孔隙大於病毒的體積,納米病毒會不會成為漏網之魚進入人體的呼吸道呢?

拿N95口罩來說吧,N95的含義是,對直徑大於0.3微米顆粒物的過濾效率在95%以上。 那麼,為什麼N95口罩能防住大小隻有125納米的病毒呢?

N95口罩過濾的原理

現代的一次性口罩與老式棉紗製成的口罩是完全不一樣的。現代口罩不管是什麼型號,其核心材料是其中間的噴熔布。噴熔布是由極細的聚丙烯纖維無規律交織粘結而成,其纖維直徑可達1-5微米。

顆粒物被過濾主要基於以下幾種原理:

1 直接攔截: 尺寸較大的顆粒,由於難以穿過纖維之間的空隙,被攔截下來。

2 布朗運動:尺寸較小的顆粒,容易受到其他氣體分子的不斷撞擊,造成它們的運動軌跡是無規則的布朗運動,從而被吸附於纖維表面,粒子越小,效應越強;

3 慣性撞擊: 較大的粒子會因為慣性導致其依然維持原來的流動方向,因而撞擊到濾材上,達到過濾的功能。質量越大及速度越快的粒子,過濾效果越好。

4 沉降作用:由微粒自身的重力引起的直接沉降,而被濾料捕獲;質量越大,機會越多。

5 靜電吸附:因纖維帶電,誘使極細微粒吸附於纖維表面,粒徑越小、質量越輕的粒子較易被吸引。

以上幾種原理同時都在起作用,對於較大顆粒和較小顆粒都能起到很強的攔截作用。

口罩的防護原理弄清楚之後,我們再研究一下病毒:

1 病毒的存在形式

單獨的一個或幾個病毒是難以在空氣中存的,它們一般是團體出動,依附在飛沫中傳播。而飛沫的直徑就要大很多了。很容易被口罩攔截下來。

如果患者戴口罩,能夠更有效地阻擋飛沫在空氣中的飄散。 一般人際接觸,如果保持在2-3米以外的距離,大部分飛沫也已經沉降到地面,少量的再被口罩阻攔,一般危險性就已經大大減小了。

2 病毒數量太少不足以致病

少量的病毒接觸不足以使人感染疾病,只有一次性接觸數量足夠多,才有可能發病。所以儘管N95口罩不可能達到100%的攔截效率,N99甚至N100也不一定做得到,但是即使有少量的漏網之魚,也不可能興風作浪。

3 一般生活環境病毒密度較低

雖然在醫院環境裡,病毒的密度較高,但醫院裡雖然會按照要求消毒但比照一般生活環境風險相對大,需要防護等級更高的口罩,以及嚴格的衛生和消毒程序。在一般生活環境,因為本身病毒數量就不多,所以N95,甚至普通醫用口罩就足以滿足大多數人需要。

4 口罩的防護作用已經足夠

口罩的過濾孔徑越小,對空氣的阻力就越大,越會感到呼吸困難,實際戴著是很難受的。我看見好多人因為憋氣,時不時地總是把口罩拉下來呼吸一會兒,這樣反而失去了戴口罩的意義。



分享到:


相關文章: