一次性口罩能否消毒後重復使用?——掃描電鏡的實驗結果公佈_風聞
观察者网用户_274403-2020-02-08 14:28
文章來源丨飛納電鏡
“能否使用掃描電鏡對酒精處理或蒸煮過的口罩進行檢查,看熔噴無紡布的纖維結構是否會受到損傷?”很多讀者在上一篇文章下這樣留言。
隨着疫情的發展,不用説 N95,就連普通的一次性醫用口罩都成了緊俏物資,很多人在嘗試各種辦法對口罩進行重複使用。
酒精,蒸煮真的會對熔噴無紡布纖維結構造成傷害嗎?
將常見一次性醫用護理口罩分割為四片:① 作為對照組,不做任何處理,② 75% 酒精浸泡 1 小時,③ 沸水煮 10 分鐘,④ 蒸汽蒸 7 分鐘。將四片樣品自然晾乾後,取出熔噴層,使用飛納台式掃描電鏡進行觀察。
首先,通過掃描電鏡在 250 倍下觀察濾層宏觀完整性。掃描電鏡結果如下,消毒處理後的樣品與對照組相比,並沒有看到任何明顯差異,沒有看到明顯孔洞,裂痕,消毒處理並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
熔噴無紡布屬於超細纖維,直徑範圍僅僅 0.5-10 微米左右,很多讀者非常擔心,這麼細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,結果如下圖所示,我們發現,即便對於細到 0.5 微米的纖維(比頭髮絲細 150 倍),也沒有想象中那麼脆弱。與對照組比,酒精浸泡,蒸,煮後,纖維的原始微觀結構都保持完好,纖維直徑分佈,膨鬆性等並未發生改變,未發現纖維斷裂,腐蝕。
2000 倍對照組,酒精浸泡,煮,蒸 掃描電鏡形貌對比
除了結構表徵,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構。結果顯示,酒精浸泡處理之後過濾器,相比於空白對照樣,其壓降幾乎沒有變化,這意味着酒精處理並沒有破壞過濾器的纖維結構,並未改變空氣通過效率。
解答
綜合文獻資料和試驗結果,針對第一個問題,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構造成明顯損傷。【注:試驗結果僅針對我們的試驗對象,未就更多口罩進行試驗】
口罩過濾靠主要靜電吸附,一沾酒精就發生靜電中和,口罩失效,是真的嗎?
首先,靜電中和≠口罩失效。口罩過濾並不僅靠靜電吸附,還依靠慣性碰撞,攔截,布朗擴散等機制。他們相互分工,相互合作,靜電吸附和布朗擴散對 1 微米以內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制。下圖左上對比了丟掉靜電吸附效應的影響,丟掉靜電後,僅會對小於 0.8 微米的顆粒或氣溶膠攔截產生不良影響。
另外一個事實是,並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完全中和靜電呢?通過下面這個簡單的小實驗就可以得到結論。
視頻的結尾,實驗結果比較出人意料,經過三次 75% 酒精噴霧消毒後,我們的樣品依然具有靜電吸附能力。為什麼我們的樣品沒有失效呢?
大量研究表明,酒精浸泡確實會引起靜電中和,但酒精噴霧≠酒精浸泡,有研究表示低密度酒精蒸汽並不會引起中和