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“能否使用掃描電鏡對酒精處理或蒸煮過的口罩進(jìn)行檢查，看熔噴無紡布的纖維結(jié)構(gòu)是否會受到損傷？”很多讀者在上一篇文章下這樣留言。

隨著疫情的發(fā)展，不用說 N95，就連普通的一次性醫(yī)用口罩都成了緊俏物資，很多人在嘗試各種辦法對口罩進(jìn)行重復(fù)使用。

Q1. 酒精，蒸煮真的會對熔噴無紡布纖維結(jié)構(gòu)造成傷害嗎？

將常見一次性醫(yī)用護(hù)理口罩分割為四片：① 作為對照組，不做任何處理，② 75% 酒精浸泡 1 小時(shí)，③ 沸水煮 10 分鐘，④ 蒸汽蒸 7 分鐘。將四片樣品自然晾干后，取出熔噴層，使用飛納臺式掃描電鏡進(jìn)行觀察。

首先，通過掃描電鏡在 250 倍下觀察濾層宏觀完整性。掃描電鏡結(jié)果如下，消毒處理后的樣品與對照組相比，并沒有看到任何明顯差異，沒有看到明顯孔洞，裂痕，消毒處理并沒有破壞濾膜的宏觀完整性。

250 倍 對照組，酒精浸泡，煮，蒸 掃描電鏡形貌對比

熔噴無紡布屬于超細(xì)纖維，直徑范圍僅僅 0.5-10 微米左右，很多讀者非常擔(dān)心，這么細(xì)的纖維能否承受消毒處理的折騰？

通過飛納電鏡將樣品放大到 2000 倍，結(jié)果如下圖所示，我們發(fā)現(xiàn)，即便對于細(xì)到 0.5 微米的纖維（比頭發(fā)絲細(xì) 150 倍），也沒有想象中那么脆弱。與對照組比，酒精浸泡，蒸，煮后，纖維的原始微觀結(jié)構(gòu)都保持完好，纖維直徑分布，膨松性等并未發(fā)生改變，未發(fā)現(xiàn)纖維斷裂，腐蝕。

2000 倍對照組，酒精浸泡，煮，蒸 掃描電鏡形貌對比

除了結(jié)構(gòu)表征，2015 年，Choi 等人通過壓降測試（Pressure drop）以推斷酒精處理是否會影響纖維的結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，酒精浸泡處理之后過濾器，相比于空白對照樣，其壓降幾乎沒有變化，這意味著酒精處理并沒有破壞過濾器的纖維結(jié)構(gòu)，并未改變空氣通過效率。

解答：

綜合文獻(xiàn)資料和試驗(yàn)結(jié)果，針對di一個問題，小編的答案是：

合理的消毒處理方式，不論是酒精處理還是蒸煮，均不會對熔噴無紡布的宏觀和微觀纖維結(jié)構(gòu)造成明顯損傷?！咀ⅲ涸囼?yàn)結(jié)果僅針對我們的試驗(yàn)對象，未就更多口罩進(jìn)行試驗(yàn)】

Q2. 口罩過濾靠主要靜電吸附，一沾酒精就發(fā)生靜電中和，口罩失效，是真的嗎？

首先，靜電中和≠口罩失效?？谡诌^濾并不僅靠靜電吸附，還依靠慣性碰撞，攔截，布朗擴(kuò)散等機(jī)制。他們相互分工，相互合作，靜電吸附和布朗擴(kuò)散對 1 微米以內(nèi)的顆粒或氣溶膠的有良好的攔截作用，而 1 微米以上的過濾主要靠其他機(jī)制。下圖左上對比了丟掉靜電吸附效應(yīng)的影響，丟掉靜電后，僅會對小于 0.8 微米的顆粒或氣溶膠攔截產(chǎn)生不良影響。

另外一個事實(shí)是，并不是所有的口罩都有靜電吸附能力，只有駐極處理過的熔噴布才有。而你的口罩是否具有靜電吸附能力，酒精處理是否會真的*中和靜電呢？通過下面這個簡單的小實(shí)驗(yàn)就可以得到結(jié)論。

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視頻的結(jié)尾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較出人意料，經(jīng)過三次 75% 酒精噴霧消毒后，我們的樣品依然具有靜電吸附能力。為什么我們的樣品沒有失效呢？

大量研究表明，酒精浸泡確實(shí)會引起靜電中和，但酒精噴霧≠酒精浸泡，有研究表示低密度酒精蒸汽并不會引起靜電中和。

熔噴無紡布可以在制造的時(shí)候，通過駐極處理的方式，使纖維負(fù)載上電荷，這些電荷會對 0.5 微米以內(nèi)的飛沫或粉塵具有良好的靜電吸附效果。但是這些電荷集中在纖維表面，在消毒處理過程中是比較容易受到中和。2002 年，Lee 等人研究了酒精浸泡時(shí)間對顆粒通過駐極體過濾材料滲透的影響，文章中指出，在 1 分鐘的浸泡時(shí)間內(nèi)，駐極過濾材料上的表面電荷會被*中和。2014 年，文章也證實(shí)駐極過濾材料暴露于有機(jī)溶劑會導(dǎo)致其收集效率大大降低（Xiao 等人）。

但是 2015 年，Choi 等人在指出，不同于酒精浸泡，低密度的酒精處理（0.045g / cm2以內(nèi)）對荷電的中和效應(yīng)很弱。作者對比了無處理空白樣（圓形），酒精蒸汽處理（上三角形），高濃度酒精處理（下三角形），酒精浸泡并快速烘干（黑色方塊） 后的濾材過濾效率，見下圖。結(jié)果顯示，雖然高濃度酒精處理或浸泡會引起過濾效率的較大損失，但低密度酒精處理（0.045g / cm2以內(nèi)）對濾材的過濾效率的影響很小。

解答：

綜合以上文獻(xiàn)資料和試驗(yàn)結(jié)果，針對第二個問題，小編的答案是：

靜電吸附僅僅會影響 1 微米以內(nèi)的顆?；驓馊苣z的攔截，但即便沒了靜電，布朗擴(kuò)散也會對這部分過濾發(fā)揮作用，而對于 1 微米以上的顆粒攔截主要靠其他機(jī)制，也不會受到靜電中和的影響。

后總結(jié)給大家

消毒處理不會明顯改變纖維形貌，酒精噴霧也不一定會大幅降低口罩的過濾能力。但是！但是！但是！這也并不意味著你可以放心大膽的帶著消毒過的口罩。昨天，中國疾控中心發(fā)布《口罩選擇與使用技術(shù)指引》提出：口罩該省的時(shí)候省，不該省的時(shí)候不要省。要根據(jù)使用場景和防護(hù)要求靈活選擇。

小編也認(rèn)為，口罩該扔的時(shí)候扔，但可以重復(fù)用的時(shí)候也不妨重復(fù)用。我們 99% 讀者處于非疫區(qū)，空氣中的病毒濃度極低。當(dāng)前 99% 的活動都是屬于低暴露風(fēng)險(xiǎn)活動。比如，口罩僅僅戴了一小會，出門遛了個彎，拿了個快遞，丟了個垃圾。對于這樣的情況，我們建議您可以將口罩晾曬通風(fēng)后重復(fù)使用。如果不放心，拿酒精噴霧處理一下也不妨。

后的后，以一首詩送給所有人。沒有人是一座孤島，武漢加油！中國加油！

《沒有人是一座孤島》
（英國詩人約翰·多恩，李敖翻譯）

沒有人能自全，
沒有人是孤島，
每人都是大陸的一片，
要為本土應(yīng)卯那便是一塊土地，
那便是一方海角，
那便是一座莊園，
不論是你的、
還是朋友的，
一旦海水沖走，
歐洲就要變小。
任何人的死亡，
都是我的減少，
作為人類的一員，
我與生靈共老。
喪鐘在為誰敲，
我本茫然不曉，
不為幽明永隔，
它正為你我哀悼。

參考資料

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2. Recommended Guidance for Extended Use and Limited Reuse of N95 Filtering Facepiece Respirators in Healthcare Settings. 美國CDC

3. Hyun-Jin Choi,Eun-Seon Park,Jeong-Uk Kim,Sung Hyun Kim &Myong-Hwa Lee. (2015) Experimental Study on Charge Decay of Electret Filter Due to Organic Solvent Exposure. Aerosol Science and Technology, Volume 49, 2015 - Issue 10

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10. 李敖有話說20090808