疫情形勢(shì)依舊十分嚴(yán)峻，對(duì)疫情和口罩的也是眾說(shuō)紛紜。所謂兼聽(tīng)則明，偏信則暗。本文通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的綜合對(duì)比分析和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，為您面臨的口罩困惑提供比較全面的答疑和解惑。
首先，關(guān)于疫情期間佩戴口罩，有如下建議：
1. 外出請(qǐng)務(wù)必佩戴口罩，無(wú)論是N95口罩，一般醫(yī)用口罩、普通紗布口罩或消毒后重復(fù)使用的口罩。
2. 清蒸、水煮、烘烤、酒精噴灑或浸泡以及紫外線照射等消毒方式都會(huì)降低口罩過(guò)濾效果。但對(duì)于非疫區(qū)活動(dòng)的普通人來(lái)說(shuō)，消毒后的口罩仍具有一定防護(hù)能力。
3. 鐘南山院士講：“口罩沒(méi)必要每次換著用，一般就是4個(gè)小時(shí)，不是說(shuō)每次戴一次就要丟掉了。只要保護(hù)得好，而且把貼臉的那一面疊起來(lái)，脫口罩手不要去沾它。這樣放的話(huà)就可以繼續(xù)用?！?/p>
4. 帶單向呼吸閥的口罩會(huì)將呼出的氣體排到空氣中，不利于限制病毒傳播，疫情期間不宜佩戴。
5. 遠(yuǎn)離人群聚體場(chǎng)所、自我隔離、勤洗手。
6. 請(qǐng)勿使用84等強(qiáng)腐蝕性消毒液對(duì)口罩進(jìn)行消毒。
關(guān)于如何正確使用口罩的干貨內(nèi)容已經(jīng)基本結(jié)束。如果您希望了解更多技術(shù)細(xì)節(jié)歡迎繼續(xù)閱讀
昨天岳父電話(huà)過(guò)來(lái)告訴我們使用后的口罩用“84”消消毒還可以繼續(xù)戴，這令我無(wú)比驚愕。阻止他繼續(xù)使用“84”消毒液給口罩消毒的同時(shí)我也意識(shí)到口罩問(wèn)題的嚴(yán)重性。作為顯微鏡工程師，我想我們應(yīng)該做點(diǎn)什么，于是便開(kāi)始了下面的實(shí)驗(yàn)。
試驗(yàn)對(duì)象和目的：
利用蔡司掃描電鏡（點(diǎn)擊查看）觀察N95口罩、普通醫(yī)用口罩的駐極熔噴非織造布濾膜在酒精消毒、65℃高溫下的形貌變化。
使用蔡司X射線顯微鏡（點(diǎn)擊查看）觀察KF94口罩濾膜在100℃蒸煮以及75%酒精消毒后結(jié)構(gòu)的變化情況。
蔡司掃描電鏡實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
■ 分別將N95和一般醫(yī)用口罩濾膜固定在樣品臺(tái)上，對(duì)濾膜進(jìn)行觀察；
■ 然后在濾膜表面噴灑酒精，待酒精揮發(fā)后對(duì)同一位置進(jìn)行觀察；
■ 最后將濾膜放入65℃烤箱烘烤1小時(shí)后對(duì)濾膜同一位置進(jìn)行觀察。
KN95口罩 (約80倍)
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全新
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100%乙醇洗滌陰干
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100%乙醇洗滌65℃烘干60min
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KN95口罩 (約200倍)
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100%乙醇洗滌陰干
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100%乙醇洗滌65℃烘干60min
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醫(yī)用外科口罩 (約80倍)
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100%乙醇洗滌陰干
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醫(yī)用外科口罩 (約200倍)
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100%乙醇洗滌陰干
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100%乙醇洗滌65℃烘干60min
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以上電鏡圖片均用蔡司GeminiSEM 300（點(diǎn)擊查看）拍攝。
通過(guò)對(duì)濾膜消毒前后的原位（同一位置）觀察，可以看出濾膜形貌未發(fā)生可觀察到的變化。
蔡司X射線顯微鏡實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
■ 將KF94口罩中間濾膜取出分別放入100℃煮沸10分鐘和75%噴灑酒精進(jìn)行處理消毒處理；
■ 然后樣品自然風(fēng)干后分別使用500nm體素分辨率對(duì)樣品進(jìn)行無(wú)損三維成像。
▲濾膜三維成像結(jié)果虛擬切片（可見(jiàn)纖維的空間編制情況）
視頻是濾膜樣品的三維虛擬切片，可通過(guò)三維的方式觀察纖維的編制情況。這種無(wú)損三維方式觀察濾膜纖維對(duì)于評(píng)價(jià)濾膜制造工藝和進(jìn)行質(zhì)量控制有重要的意義。
■ 得到三組濾膜的虛擬切片數(shù)據(jù)后，再使用Dragonfly三維數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)濾膜的孔隙率和纖維的編制情況進(jìn)行了進(jìn)一步分析。
三組濾膜的孔隙率情況如下分別為：
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a.原始濾膜，孔隙率為81.84%
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b.75%酒精消毒濾膜，孔隙率為81.77%
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c.沸水蒸煮濾膜，孔隙率為82.17%
▲濾膜纖維分布情況三維模型
--左右滑動(dòng)查看更多圖片--
可見(jiàn)樣品孔隙率幾乎沒(méi)有變化。
【有關(guān)資料顯示：口罩濾膜主要成分是PTFE薄膜，采用工藝是駐極熔噴非織造布技術(shù)。PTFE即聚四氟乙烯，這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑、耐高溫的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑，長(zhǎng)期使用溫度200-260℃?！?/p>
綜上結(jié)果和資料來(lái)看，經(jīng)過(guò)各種“折騰”的口罩濾膜纖維結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有發(fā)生變化，這似乎是一個(gè)非常好的消息。但是實(shí)際情況并非如此。我們忽略了在口罩濾膜在過(guò)濾過(guò)程中起著非常重要作用的一個(gè)機(jī)理，那就是靜電吸附。就在我們?yōu)闉V膜纖維結(jié)構(gòu)的堅(jiān)韌欣喜不已的同時(shí)，濾膜過(guò)濾性能早已經(jīng)發(fā)生了變化。接下來(lái)我們就聊一聊這一鮮為人知的黑科技吧。
常見(jiàn)的醫(yī)用口罩至少由三層無(wú)紡布組成。內(nèi)層是普通無(wú)紡布，外層是做了防水處理的無(wú)紡布，主要用于隔絕患者噴出的液體；中間的過(guò)濾層用的是經(jīng)過(guò)駐極處理的聚丙烯熔噴無(wú)紡布?？谡值倪^(guò)濾機(jī)制是布朗擴(kuò)散、截留、慣性碰撞、重力沉降和靜電吸附。前四種都是物理作用，而靜電吸附卻可以吸附微小的氣溶膠顆粒。那么怎么能夠讓口罩帶靜電呢？請(qǐng)注意我們前面提到過(guò)幾次的黑科技“駐極處理”。
【駐極處理是將外部高的電壓（30-60kV，20秒以上）形成的電場(chǎng)作用在濾膜材料上，使濾膜材料發(fā)生極化（相當(dāng)于攜帶了電荷）。駐極電壓越高，材料過(guò)濾效率越高。駐極處理能夠在不改變呼吸阻力的情況下提高過(guò)濾效率。】
值得注意的是，在我們進(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，細(xì)心的顯微鏡技術(shù)專(zhuān)家于洋發(fā)現(xiàn)未處理的口罩濾膜荷電現(xiàn)象非常嚴(yán)重，而浸泡過(guò)酒精或烘烤過(guò)的濾膜荷電現(xiàn)象就減弱了很多。顯然，我們的對(duì)口罩的各種消毒方式都會(huì)破壞駐極處理的效果。那么為什么各種消毒方式是怎么破壞過(guò)濾效果的呢？
■ 清蒸或水煮高溫消毒：會(huì)帶走駐極處理在材料上形成的電荷，靜電過(guò)濾的效率大大減低。
■ 酒精消毒：由于口罩表面有防水處理，表面噴灑酒精無(wú)法達(dá)到對(duì)濾膜內(nèi)部濾膜的消毒意義。而采用大量酒精浸泡同樣破壞了靜電過(guò)濾能力。
■ 紫外線消毒：聚丙烯熔噴材料是一種熱塑性高分子材料，耐老化性差對(duì)紫外線非常敏感。接受紫外線照射后，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生破壞即氧化降解。
如果您已經(jīng)耐心的閱讀到此是不是有些心塞呢？別急，我們看看普通口罩的問(wèn)題，畢竟更多的人們戴的都是普通口罩。讓我們暫時(shí)放下消毒重復(fù)利用的糾結(jié)想一想，戴口罩目的是什么？
【口罩的主要作用并非是直接隔絕一切空氣和病毒源，而是隔絕人與人之間交流時(shí)的飛沫。大多數(shù)人都生活并不是生活在疫區(qū)，所以不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間接觸到病毒，那么戴普通口罩對(duì)病毒傳播也是有效的?！?/p>
我們所擔(dān)心的是病毒以子彈飛行的速度沖向口罩，然后進(jìn)入我們的體內(nèi)。事實(shí)上口罩?jǐn)r截的卻是飛沫。鐘南山院士也表達(dá)了這個(gè)觀點(diǎn)：
最后，讓我們?cè)偕钔谝韵驴谡值挠嘘P(guān)歷史。據(jù)了解，N95口罩是NIOSH在1995年制定的9種標(biāo)準(zhǔn)之一。那么在N95標(biāo)準(zhǔn)口罩標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有被制定之前人們遇到疫情該怎么防護(hù)呢？早在1911年抗肺鼠疫在東北爆發(fā)，在這場(chǎng)戰(zhàn)斗中，最大的功臣伍連德醫(yī)生不僅僅采用正確疫情隔離措施，還發(fā)明了棉紗做成的簡(jiǎn)易口罩。即用兩層紗布，內(nèi)置一塊吸水藥棉，戴上1個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間也沒(méi)有不適感，這種口罩簡(jiǎn)單易戴，價(jià)格低廉，當(dāng)時(shí)每個(gè)只需二分半，伍連德調(diào)動(dòng)了大量人力物力，確?？谡衷丛床粩嗟毓?yīng)給市民，并且很快被民眾接受。這種口罩，被后人稱(chēng)為“伍氏口罩”。至今，仍有醫(yī)務(wù)人員在使用這種口罩。盡管現(xiàn)在少有讀者知道伍連德，但他卻是百年前中國(guó)科學(xué)界最有影響力的人物之一：憑一己之力，在一場(chǎng)罕見(jiàn)的鼠疫中挽救了數(shù)萬(wàn)同胞的性命。
▲在1911年?yáng)|北鼠疫抗?fàn)幹信宕鳌拔槭峡谡帧钡尼t(yī)生
既然100多年前的紗布口罩可以打敗那場(chǎng)肆虐的鼠疫，那么我們今天還需要為口罩繼續(xù)焦慮嗎？關(guān)于口罩消毒后是否可以重復(fù)使用，您是否已經(jīng)從這篇文章中找到了答案呢？希望本文能夠讓您少一些緊張、少一些困惑。再次提醒您，外出務(wù)必佩戴一款口罩。愿疫情早日結(jié)束，你我摘掉口罩盡情呼吸！
參考文獻(xiàn)：
[1]《水煮、噴酒精、照紫外線 防病毒口罩不能用這些方法循環(huán)使用》，http://tech.gmw.cn/2020-02/03/content_33518025.htm，光明科技
[2]《獨(dú)家視頻 | 鐘南山接受總臺(tái)專(zhuān)訪 關(guān)于疫情的10個(gè)重要問(wèn)題這里有答案》http://m.news.cctv.com/2020/02/02/ARTIJw6w0oLm1wX0cOuaA3oq200202.shtml
[3]《發(fā)明伍氏口罩,消滅東北鼠疫,獲諾獎(jiǎng)提名,這位中國(guó)醫(yī)生戰(zhàn) 疫 方法今天仍在用》，http://www.bjd.com.cn/a/202002/03/WS5e37a715e4b002ffe994086f.html
[4] 其它各種官方媒體資料
【 授權(quán)轉(zhuǎn)載自 蔡司顯微鏡 公眾號(hào)，作者：曹春杰 于洋】
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