蒸吹、酒精、紫外線?親測哪種口罩消毒法更“優秀”

前不久一直在思考這個問題,我查看了一些資料,自己也親手做了一些試驗,嘗試了一些可能有用的消毒方法。下面我會向大家展示試驗的結果。

一、口罩的結構

我剪開了一個普通醫用口罩

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從左到右分別是外層、中層、內層。

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在燈下看細節,肉眼觀似乎以內層材質最薄弱,為了增強舒適感?

醫用口罩為多層結構,其核心過濾材料為中間層的噴熔布。熔噴布以聚丙烯為主要原料,在高溫下形成超細的纖維結構,其空隙多、結構蓬鬆、,表面積大,從而具有良好的過濾和吸附性能。顯微鏡下查看,果然是類似塑料纖維的結構,以中層最為緻密,外層和內層看起來差不多。

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二、口罩過濾的原理

1、截留沉積:較大粒子被過濾材料的機械篩濾作用截留。粒子直徑與濾膜纖維的直徑的比率影響攔截效率。

2、慣性沉積:粒子通過過濾材料彎曲的網狀通道時,粒子由於慣性作用脫離氣流撞擊過濾纖維,並受分子引力作用被截留。大粒子、高密度、速度快時截留效果好。

3、擴散沉積:粒子布朗運動擴散位移到過濾纖維,受分子引力作用而被吸附。最易捕捉小尺度粒子、細纖維和低速運動的粒子。

4、靜電吸引沉積:粒子被過濾纖維的靜電作用產生的沉積。

1,2的原理針對大顆粒效果較好,3,4的原理針對小顆粒效果較好。看來口罩過濾是否有效的核心在於纖維結構是否受到破壞。

三、加熱試驗。

既然口罩的核心材料-->噴熔布主要是由聚丙烯製成,我特地百度了一下聚丙烯的物理特性:熔點165℃,在155℃左右軟化,使用溫度範圍為-30~140℃。

從理論上說,100攝氏度左右的溫度,應該不會使其發生明顯的變化。那麼我就實際試驗一下。

1、我動用的第一件武器是熱風槍,溫度調整到110攝氏度。

結果材料迅速發生了捲曲,其變化如同普通塑料一樣。雖然調節的溫度離理論軟化溫度還遠,但是實際操作中,肯定會發生局部溫度過高,不可能那麼精準。

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2、利用水。應該很好地把溫度控制在100℃。於是,我同時採用了蒸和煮兩種方法,時間為5分鐘。注意務必要調到小火,否則蒸鍋鍋壁直接接觸火焰,可能產生遠高於100℃的高溫。

這一次,肉眼看材料變化不明顯。我再到顯微鏡下看看。

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顯微鏡下纖維發生了一定的粘結的現象,顯然這會導致過濾和吸附性能下降。經過水煮和蒸過的看起來差不多。

3、電吹風。不需要再測試了,如果能合理操作的話,應該能把溫度控制在70以下,這樣纖維應該破壞不太明顯。

4、微波爐。微波爐裡的電磁場是駐波,其並不能保證均勻加熱,且一定要含有水分子才起作用。,如果你去搜索一些小視頻,你會發現微波爐連螞蟻都殺不死。所以放棄這個想法吧。

四、紫外線照射

手頭沒有紫外線燈,評估照射效果也很困難,這個試驗就沒法做了。

多年以前各家醫院用紫外線燈對房間進行消毒很普遍,最近這些年卻很少見了。這是因為紫外線只能直射到物體表面起到消毒作用,對物體背面、側面,和被摺疊的部分都無能為力。

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紫外線理論上對所有細菌,病毒都有很好的殺滅效果,陽光下暴曬可以消毒的原理也是一樣。但是要注意。

1. 口罩的摺疊部分一定要展開,否則就有很多死角。

2. 口罩的雙面都應該接受照射。

3. 口罩材料如果較厚或者層數較多,深層的病毒可能難以被消滅。

4. 紫外線對人體有傷害,不可用眼直視或長時間暴露在紫外線燈下。

所以紫外線雖然看起來是最靠譜的方法,缺點也有很多。

五、酒精消毒

聚丙烯材料不與酒精發生化學反應或被溶解,理論上酒精對噴熔布應該沒有破壞作用。

我找來醫用酒精,把三層材料浸泡了半小時,顯微鏡下沒有看到明顯的纖維變化。

要注意的是,口罩材料表面最初會表現出一些疏水的特性,簡單噴灑,酒精不一定會滲透到纖維內部,所以需要酒精量稍大一點,保證浸透全層效果才好。

用酒精浸泡消毒口罩的方法,我也找到了理論支持。

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總結:

很多人關心的是N95口罩,而我拿的是普通醫用口罩做測試,但鑑於其主要有效材料是一樣的,因此也有借鑑意義。

1、當口罩緊缺時,適當延長佩戴時間和增加佩戴次數是可以考慮的。但是一般不推薦自行消毒反覆使用。

2、紫外線是公認對口罩沒有破壞的消毒方法,但是紫外線消毒容易不徹底,尤其是多層口罩、較厚的口罩,有折褶的口罩。

3、陽光下暴曬除了紫外線作用外,還有一定的乾燥和加熱效應,是較為理想的方法,但是冬天的日照紫外線強度不夠,也是個大問題。

4、煮沸或蒸鍋蒸容易破壞口罩的纖維結構,不推薦。如果能把水溫控制在70度左右浸泡,或有一定作用。

5、電吹風進行乾燥加熱也是值得考慮的方法,缺點是需要較長時間加熱,溫度不容易控制,局部溫度過高時也容易破壞過濾層結構。

6、 微波爐不僅不能起加熱消毒的效果,而且還有一定的危險。(口罩內有金屬鼻夾)

7、 醫用酒精浸泡的方法較為理想,但是也有一些爭議。

附新型冠狀病毒的推薦殺滅方法:

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