目前全球疫情仍处于上升期，疫情防控正处在关键阶段。
根据国家疾控中心发布的《新型冠状病毒感染的肺炎公众防护指南》，新型冠状病毒感染的肺炎具有以下三个传播途径：
1）直接传播；
2）气溶胶传播；
3）接触传播。
因此戴口罩和勤洗手成为主要的预防手段。
1、 外科口罩防护机理
医用外科口罩大部分为自吸式过滤口罩，其工作原理是使含有害物的空气通过口罩的滤料过滤后再被人吸入或者呼出，滤料基于以下几种机理对病毒进行过滤：扩散沉积、截留沉积、惯性沉积和静电吸引沉积。
2、口罩使用中的问题
口罩佩戴时间若较长，其过滤效果下降，需要及时更换。一般佩戴4个小时更换一次，如果口罩被污染则要随时更换。而且长时间使用后，口罩内部也存在容易滋生微生物进而产生二次污染的问题。
目前随着肺炎疫情的加重，在医院内部，医务人员一天会进行多次会诊和手术，有呼吸传染疾病的患者以及普通人员预防感染也需要佩戴口罩，口罩消耗量巨大。
而此次疫情与春节假期叠加，工人少、原料紧缺等原因，导致口罩产能恢复和爬坡需要时间，是目前口罩在市场上紧俏的重要原因。
全国大多数药店以及线上销售平台的口罩均显示售罄缺货状态，产能不足的问题日益凸显。
对于这样的供需矛盾，网友们想到用酒精喷洒到口罩上来对口罩进行消毒处理，以便于重复使用。这里提醒下大家：千万不能这么做！
央视新闻就这个问题采访了相关专家。事实证明，酒精消毒口罩，一点也不靠谱！！！酒精挥发将有可能会带入一部分病毒被使用者一起吸入。
那么，针对目前口罩使用中二次污染以及一次性口罩消耗巨大的问题，是否有相应的解决思路呢？
一、专利中紫外消毒技术在口罩中的应用
从专利角度针对口罩使用中的问题及解决方案进行检索，发现在2003年SARS疫情消灭之后，国内医护工作人员开始申请专利，尝试将紫外消毒技术用于口罩中。需要说明的是，其中一些技术构思巧妙，但在实际应用中可能存在一定的困难，可以作为相关研发时的参考。
1）针对患者使用的头罩
河南省人民医院于2003年6月申请专利，公开了一种SARS病人佩戴的专用头罩，如图所示，头罩1通过气体通道2与吸风装置3相连通，吸风装置3又与气体回收容器4相连通，气体回收容器与外界大气相通，在气体回收容器的另一端连接紫外线杀菌装置和臭氧杀菌装置。通过对SARS病人呼出的气体借助紫外线、臭氧等消毒处理，替代一次性医用过滤式口罩的使用，改善病房及周围环境，防止有害空气感染医护人员等。
2）针对医护人员使用的防护面罩
青岛大学附属医院在专利CN108936879A公开了一种针对医护人员使用的防护装置，如图所示，包括过滤杀菌装置1、送气管2和防护面罩3，所述防护面罩3通过送气管2与过滤杀菌装置1连接，在使用时，过滤杀菌装置1内的离心风机12工作，带动气体的流动，外部的气体依次经过滤层4~6过滤之后，再进入杀菌室7内，杀菌室7顶部的紫外线灯9对过滤后的气体进行杀菌，然后干净的气体通过送气管2进入防护面罩3内供使用。
另外，高密封罩体3上设有大面积观察窗口可以增加使用者的视野，方便进行操作，同时高密封罩体16可以对使用者口鼻眼进行防护，另外罩体前段设置有前端呼吸口处设有扩音器19，可以增加使用者的说话音量，方便医务人员之间及与患者的交流。
3）紫外消毒装置直接置于口罩中
以上两种针对患者、医护人员使用的面罩尽管可以降低一次性过滤式口罩的消耗，但使用过程中均需要额外配备过杀菌消毒的过滤罐，为使用过程带来了诸多不便，最近几年医护人员提出了将直接将紫外消毒装置设于口罩当中的方法，简单经济，方便使用。
无锡市第五人民医院发明了一种结构简单的带有紫外消毒装置的传染科病人呼吸口罩（专利CN206597237U），如图所示，包括呼吸罩主体1和耳套2，呼吸罩主体1由医用脱脂纱布等多层材料制成，在其外表面设有凸起的中分线7，中分线7的一侧设有若干个紫外线灯管6，且紫外线灯管6均与中分线7垂直设置，呼吸罩主体1的内部安装有对称的锂电池8，紫外线灯管6与锂电池8电性连接。将紫外线灯管直接设置在口罩主体上，对患者呼出的病原菌进行有效的杀灭，防止其扩散到外界空气，对其他病人和医护人员造成健康影响。
在使用口罩对病毒进行过滤的过程中，人们对于口罩本身的消毒问题和口罩内部空气杀菌情况也越来越关注。由于口罩不具有灭杀细菌病毒功效，长时间使用后，过滤效果变差并容易滋生微生物进而产生二次污染的问题。
尽管可在口罩的表面使用紫外线进行消毒，但是紫外线只作用于口罩的表面，对过滤材料层内部纤维材料表面附着的病菌和病毒无能为力。
针对上述问题，北京出入境检验检疫局在其专利CN208030338U中公开了一种可对于过滤材料纤维进行杀菌的防护用口罩，如图1所示，口罩主体101包括紫外光发生装置102和发光层103，图2为发光层103的结构示意图，过滤材料纤维201和光纤202相互交织构成发光层103，光纤202耦合于紫外光发生装置102，紫外光发生装置102产生的光线在光纤202中传输时，由于光纤弯曲等原因，全反射条件被破坏，紫外线不断地从光纤202表面泄漏，将紫外线引入口罩过滤材料层中，实现对滤材料层的各个层面的过滤材料纤维201进行消毒杀菌，使紫外线能对整个过滤材料层的所截留的细菌、病毒等微生物进行杀灭，实现便捷高效的预防及杀菌功能，降低病菌传播与交叉感染风险，避免二次污染。
除医护人员外，2010年之后国内照明及物联网领域的部分企业也对于具有紫外消毒功能的口罩进行了研究，侧重于对光源以及供电电路的研究，如下图所示。
二、紫外杀毒用于口罩面临的问题
经过检索可知，目前已有多家医院以及照明领域的企业提出了将紫外消毒技术与口罩结合的解决思路，以改善现有一次性过滤式口罩二次污染以及消耗巨大的问题。
本次疫情涉及的新冠状病毒属于蛋白包裹的单链正链RNA病毒，除本次发现的新型冠状病毒（2019-nCov）外，最为熟知的还有SARS病毒以及MERS冠状病毒。关于新型冠状病毒的理化特性，国家卫生健康委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第四版）》中提到，病毒对紫外线和热敏感，56℃30分钟、乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。另外非典时期也研究发现，SARS病毒对紫外线辐射敏感，强度大于90μW/cm2的紫外线照射30分钟即可杀灭SARS病毒，进一步证明了紫外线对于冠状病毒的灭活效果[5]。
考虑用紫外线杀灭病毒时，有关研究表明，针对不同微生物，各阶段波长的紫外线杀菌效果不一。
根据消毒杀菌技术标准，每一种微生物都有其特定的UVC杀灭剂量（照射时间*照射强度）标准。
传统杀菌紫外光源为一种低压汞灯，辐射中心波长为253.7nm。灯管的技术成熟，价格便宜，但其含有汞，且体积较大，调控不方便，这限制了紫外荧光灯的应用场景。近年来随着基础材料的发展，紫外LED 的发展非常迅速，其波长和光功率特性仍在进一步提升当中，以期达到医疗等级，有望成为下一代紫外杀菌产品。
另外，病毒附着在飞沫而传播，口罩用于过滤、消灭所接收飞沫中的病毒，对于病毒存在于飞沫中这一形态，紫外线的灭活具体效果如何，以及灭活过程中还有哪些问题需要解决，仍然需要进一步的研究。（文章为超凡知识产权原创 未经授权不得转载）
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