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蒸吹、酒精、紫外线?亲测哪种口罩消毒法更“优秀”

   前不久一直在思考这个问题,我查看了一些资料,自己也亲手做了一些试验,尝试了一些可能有用的消毒方法。下面我会向大家展示试验的结果。

  一、口罩的结构

  我剪开了一个普通医用口罩

  从左到右分别是外层、中层、内层。

  在灯下看细节,肉眼观似乎以内层材质最薄弱,为了增强舒适感?

  医用口罩为多层结构,其核心过滤材料为中间层的喷熔布。熔喷布以聚丙烯为主要原料,在高温下形成超细的纤维结构,其空隙多、结构蓬松、,表面积大,从而具有良好的过滤和吸附性能。显微镜下查看,果然是类似塑料纤维的结构,以中层最为致密,外层和内层看起来差不多。

  二、口罩过滤的原理

  1、截留沉积:较大粒子被过滤材料的机械筛滤作用截留。粒子直径与滤膜纤维的直径的比率影响拦截效率。

  2、惯性沉积:粒子通过过滤材料弯曲的网状通道时,粒子由于惯性作用脱离气流撞击过滤纤维,并受分子引力作用被截留。大粒子、高密度、速度快时截留效果好。

  3、扩散沉积:粒子布朗运动扩散位移到过滤纤维,受分子引力作用而被吸附。最易捕捉小尺度粒子、细纤维和低速运动的粒子。

  4、静电吸引沉积:粒子被过滤纤维的静电作用产生的沉积。

  1,2的原理针对大颗粒效果较好,3,4的原理针对小颗粒效果较好。看来口罩过滤是否有效的核心在于纤维结构是否受到破坏。

  三、加热试验。

  既然口罩的核心材料-->喷熔布主要是由聚丙烯制成,我特地百度了一下聚丙烯的物理特性:熔点165℃,在155℃左右软化,使用温度范围为-30~140℃。

  从理论上说,100摄氏度左右的温度,应该不会使其发生明显的变化。那么我就实际试验一下。

  1、我动用的第一件武器是热风枪,温度调整到110摄氏度。

  结果材料迅速发生了卷曲,其变化如同普通塑料一样。虽然调节的温度离理论软化温度还远,但是实际操作中,肯定会发生局部温度过高,不可能那么精准。

  2、利用水。应该很好地把温度控制在100℃。于是,我同时采用了蒸和煮两种方法,时间为5分钟。注意务必要调到小火,否则蒸锅锅壁直接接触火焰,可能产生远高于100℃的高温。

  这一次,肉眼看材料变化不明显。我再到显微镜下看看。

  显微镜下纤维发生了一定的粘结的现象,显然这会导致过滤和吸附性能下降。经过水煮和蒸过的看起来差不多。

  3、电吹风。不需要再测试了,如果能合理操作的话,应该能把温度控制在70以下,这样纤维应该破坏不太明显。

  4、微波炉。微波炉里的电磁场是驻波,其并不能保证均匀加热,且一定要含有水分子才起作用。,如果你去搜索一些小视频,你会发现微波炉连蚂蚁都杀不死。所以放弃这个想法吧。

  四、紫外线照射

  手头没有紫外线灯,评估照射效果也很困难,这个试验就没法做了。

  多年以前各家医院用紫外线灯对房间进行消毒很普遍,最近这些年却很少见了。这是因为紫外线只能直射到物体表面起到消毒作用,对物体背面、侧面,和被折叠的部分都无能为力。

  紫外线理论上对所有细菌,病毒都有很好的杀灭效果,阳光下暴晒可以消毒的原理也是一样。但是要注意。

  1. 口罩的折叠部分一定要展开,否则就有很多死角。

  2. 口罩的双面都应该接受照射。

  3. 口罩材料如果较厚或者层数较多,深层的病毒可能难以被消灭。

  4. 紫外线对人体有伤害,不可用眼直视或长时间暴露在紫外线灯下。

  所以紫外线虽然看起来是最靠谱的方法,缺点也有很多。

  五、酒精消毒

  聚丙烯材料不与酒精发生化学反应或被溶解,理论上酒精对喷熔布应该没有破坏作用。

  我找来医用酒精,把三层材料浸泡了半小时,显微镜下没有看到明显的纤维变化。

  要注意的是,口罩材料表面最初会表现出一些疏水的特性,简单喷洒,酒精不一定会渗透到纤维内部,所以需要酒精量稍大一点,保证浸透全层效果才好。

  用酒精浸泡消毒口罩的方法,我也找到了理论支持。

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