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“能否使用掃描電鏡對(duì)酒精處理或蒸煮過(guò)的口罩進(jìn)行檢查，看熔噴無(wú)紡布的纖維結(jié)構(gòu)是否會(huì)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(shuō) 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(duì)口罩進(jìn)行重復(fù)使用。

Q1. 酒精，蒸煮真的會(huì)對(duì)熔噴無(wú)紡布纖維結(jié)構(gòu)造成傷害嗎？

將常見(jiàn)一次性醫(yī)用護(hù)理口罩分割為四片：① 作為對(duì)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(tái)式掃描電鏡進(jìn)行觀察。

首先，通過(guò)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(duì)照組相比，并沒(méi)有看到任何明顯差異，沒(méi)有看到明顯孔洞，裂痕，消毒處理并沒(méi)有破壞濾膜的宏觀完整性。

250 倍 對(duì)照組，酒精浸泡，煮，蒸 掃描電鏡形貌對(duì)比

熔噴無(wú)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(guò)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(duì)于細(xì)到 0.5 微米的纖維（比頭發(fā)絲細(xì) 150 倍），也沒(méi)有想象中那么脆弱。與對(duì)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(duì)照組，酒精浸泡，煮，蒸 掃描電鏡形貌對(duì)比

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

解答：

綜合文獻(xiàn)資料和試驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)di一個(gè)問(wèn)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(huì)對(duì)熔噴無(wú)紡布的宏觀和微觀纖維結(jié)構(gòu)造成明顯損傷。【注：試驗(yàn)結(jié)果僅針對(duì)我們的試驗(yàn)對(duì)象，未就更多口罩進(jìn)行試驗(yàn)】

Q2. 口罩過(guò)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。口罩過(guò)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(duì) 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(guò)濾主要靠其他機(jī)制。下圖左上對(duì)比了丟掉靜電吸附效應(yīng)的影響，丟掉靜電后，僅會(huì)對(duì)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(gè)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(guò)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(huì)真的*中和靜電呢？通過(guò)下面這個(gè)簡(jiǎn)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(guò)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(méi)有失效呢？

大量研究表明，酒精浸泡確實(shí)會(huì)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(huì)引起靜電中和。

熔噴無(wú)紡布可以在制造的時(shí)候，通過(guò)駐極處理的方式，使纖維負(fù)載上電荷，這些電荷會(huì)對(duì) 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(guò)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(duì)顆粒通過(guò)駐極體過(guò)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(guò)濾材料上的表面電荷會(huì)被*中和。2014 年，文章也證實(shí)駐極過(guò)濾材料暴露于有機(jī)溶劑會(huì)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(duì)荷電的中和效應(yīng)很弱。作者對(duì)比了無(wú)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(guò)濾效率，見(jiàn)下圖。結(jié)果顯示，雖然高濃度酒精處理或浸泡會(huì)引起過(guò)濾效率的較大損失，但低密度酒精處理（0.045g / cm2以內(nèi)）對(duì)濾材的過(guò)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(duì)第二個(gè)問(wèn)題，小編的答案是：

靜電吸附僅僅會(huì)影響 1 微米以內(nèi)的顆粒或氣溶膠的攔截，但即便沒(méi)了靜電，布朗擴(kuò)散也會(huì)對(duì)這部分過(guò)濾發(fā)揮作用，而對(duì)于 1 微米以上的顆粒攔截主要靠其他機(jī)制，也不會(huì)受到靜電中和的影響。

后總結(jié)給大家

消毒處理不會(huì)明顯改變纖維形貌，酒精噴霧也不一定會(huì)大幅降低口罩的過(guò)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(guò)的口罩。昨天，中國(guó)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(chǎng)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(dòng)都是屬于低暴露風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)。比如，口罩僅僅戴了一小會(huì)，出門(mén)遛了個(gè)彎，拿了個(gè)快遞，丟了個(gè)垃圾。對(duì)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(shī)送給所有人。沒(méi)有人是一座孤島，武漢加油！中國(guó)加油！

《沒(méi)有人是一座孤島》
（英國(guó)詩(shī)人約翰·多恩，李敖翻譯）

沒(méi)有人能自全，
沒(méi)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(lèi)的一員，
我與生靈共老。
喪鐘在為誰(shuí)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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10. 李敖有話說(shuō)20090808