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    走出口罩的困惑

    http://www.smyy09.cn/   2020年4月23日 09:31   小澤

    在說這個問題之前,我們得先弄清楚一個最基本的問題,口罩一般都是些什么材質做成的?

     

    目前,市面上的口罩有很多種類型,有最傳統的脫脂棉紗布、布口罩,還有各種功能性纖維口罩、醫用口罩、N95口罩等等無紡布類口罩,從功能上看,棉紗,布類口罩的孔隙大,主要是為了防護大顆粒粉塵,不具備醫學防護功能,而無紡布類口罩的優點是,經處理可以吸附一些有毒的氣體,加之拒水,又對微生物的防護功能相對突出。所以,應對此次疫情,相關專家對口罩的建議都比較統一,那就是使用無紡布普通醫用外科口罩或N95口罩。

    實際上,這兩種口罩也不是非此即彼的關系。

    所謂N95口罩,實際上是指在一定條件下,對非油性顆粒的過濾效率達到95%以上,是口罩防護中的一個等級,也是我國目前采用得最普遍的等級。除了N95以外,還有更高的N99或N100,從數字就能直觀地感受到效率的差別。而醫用口罩,可以達到N95水平,N95口罩也可以注冊申報醫用口罩,符合醫用器械標準便是醫用外科口罩(目前權威發布國內532家有資格生產,也就是說合規合法)

     

    小澤君接下來說說口罩的材料問題了。

    醫用口罩或N95口罩,最主要的材料都離不開無紡布,這是區別于棉紗布(織造)的一種材料。

    無紡布,顧名思義就是不需要紡織就能制造出來的布——這說了跟沒說一樣。但是我只要說另一個物品,你應該就不難想象出啥叫“無紡布”。

    紙。

    紙張和棉花的主要成分是一樣的,都是纖維素,棉纖維可以紡出紗布,而紙張就好比是纖維素做成的無紡布。

    具體來說,像棉紗布這樣的布,它是由纖維編織出來的平面結構,有豎著的經線,還有橫著的緯線。但是,紙張卻是由纖維無組織地粘合在了一起,每一根纖維都具有隨機的方向。撕過棉布的人都知道,只要剪開一個口子,棉布撕起來的切口是整齊的,(裁縫都懂得)。但是無紡布就不一樣,撕起來和紙張沒有本質區別,(無序化散碎,有沒有感覺了親)

    這一點差別,就決定了無紡布相比于棉紗布在過濾性能上的巨大優勢。如果一個顆粒來到了口罩的表面,棉紗布就像是北京的棋盤格局,不容易迷路,但是無紡布就像是南京的復雜道路,說不定就卡在某個角落了。

    如此說來,豈不是說,我們用紙張就能當口罩了?

    的確,紙張是一個不錯的口罩原材料,但它有一個致命缺陷,那就是不防水。

    紙張的主要成分纖維素,是一種親水性極為優異的材料,同樣的問題也出現在棉紗布口罩上。

    口罩的親水性太好,那么口腔呼出的水蒸氣,便會逐漸被口罩吸收,這會帶來好些個負面作用,一是皮膚的觸感不舒服了,二是呼吸阻力變大了,更關鍵的問題是,水分會讓微生物穿越口罩變得更容易。這就好比,南京的道路雖然很復雜,很容易讓人找不著方向,但是如果走水路,有了秦淮河作為載體,找路就不那么難了。

    所以,無紡布口罩還要解決一個核心的問題,那就是吸水性不能太好。(這點很重要,你想醫院醫生做手術環境復雜,假如口罩不拒水,血液等液體飛濺造成的污染影響會多可怕!所以說口罩材料拒水防液噴濺很重要,聽到一些傻X老要什么親水無紡布做口罩外材.我就暈)

    借助于材料學,要想找到這種東西一點都不難,目前主流的無紡布用的就是聚丙烯(這玩意現在可不得了),一種在餐具上廣泛使用的塑料。它簡稱PP,也叫5號塑料,這些年被人熟知,是因為它擁有很高的安全性,可以在微波爐中加熱。

    當這種材料用作纖維的時候,也被叫做丙綸。它具有很低的表面能,就跟荷葉的表面一樣,不親水,水蒸氣凝結在表面之后,就會匯聚成滴流走。(當然這個在化纖行業不是什么強大優勢)。

    當無紡布工藝找到了丙綸材質,對服裝.衛生,特別醫用防護制品而言,可以說是掀起了一場革命。

    目前,醫院中常見的無菌包裝、一次性外科用品、一次性病床床單等等,普遍采用的都是這種無紡布。(疫情之前可是質優價廉,量大不缺噢!實在用不了還可以做面袋子包裝袋奧,估計現在一般人用不起了)。

    用于口罩時,因為丙綸的特性,并不需要太厚的構造,就可以防住水分的滲透,細菌與病毒的傳播大幅降低。這就好比,秦淮河的碼頭都被控制了,走水路的想法也就不現實了。

    但是,這顯然還不夠安全,萬一有一些運氣好的微生物,它們跟著一些干顆粒飄蕩,沒在南京城里迷路,怎么辦呢?沒關系,第一關闖過還有第二第三關。

    實際上,無紡布的加工過程中還有一個重要的工藝。

    我們知道,棉布是很好的抗靜電材料,電荷并不能在棉布的表面長期積累,但是很多化纖卻不同,我們穿著這些衣服,冬天經常要遭受靜電的暴擊。

    丙綸也不抗靜電,但這反而成了一個優點。通過一些改性加工,丙綸可以制成具有永久靜電作用材質(駐極體),而這些靜電作用,就可以吸附一些極小的顆粒,包括病毒。

    對于病毒而言,改性丙綸的靜電作用就是主動將其吸住隔離了想亂竄就沒機會了。這就是現在被大家不為熟知又相當強手金貴的熔噴了也叫口罩蕊。

    所以,對于醫用口罩來說,病毒和細菌傳染問題,起關鍵的是熔噴層.內外紡粘層.不見得越厚越好。
    接下來再續除熔噴以外的其他濾材!(非主要功能層)
           N95口罩的結構一般都具有4層以上的結構,ABCD層,(當然還有5層的,這個因廠和產品而異,小澤君坦言,關于材料的選擇,不要聽信誤導性的推薦,哪有什必須使用什么什么某某材料熱風棉之說,無非是誘導性的推廣,反正站在材料上講,醫用標準的核心熔噴層首位標準不可更改,內外層的紡粘無紡布,中間還有一層或者二層濾材。都承擔著其他的意義)濾材可選的材料很多,這主要取決于纖維的直徑,和無刺激性,滿足相應意義便好。無紡類的口罩肯定首選有熔點的材料,當時最好與紡粘熔點相近的最好,否則老口罩廠懂得工藝調整新瓜操作就有難度了。                                  

    超細的聚丙烯纖維就是一種濾材,還有聚酯纖維的濾材,它也是現在家用空氣凈化器常用的一種材料。

    聚酯纖維,簡稱PET,它還有個更為人所知的名字,叫做滌綸。它同時也是1號塑料,可以用來加工礦泉水瓶。有人說他有毒,胡說八道,天天喝咋沒中毒昵!(當然還有很多都行,原則是無毒可熱熔,有助于工藝效率提升的新材料均可)。                                                           

     下一個問題,口罩的可重復利用那點事!

    知道了這些,其實也就不難知曉,如果一定要重復利用口罩,我們應該怎么處置了。

    首先,雖說一次性口罩的基本設計是用完即丟,但它的性能其實是過剩的。比如說N95,按照標準而言,它用于阻擋非油性顆粒(包括病毒和細菌)是沒有時限的,只要結構不被破壞,一直用下去也不應該出現問題。

    但是,我們在使用過一次之后,總歸會有病菌污染的擔憂,總不能真的晾一晾就用吧?

    很多人知道無紡布的主要材質就是微波爐專用塑料后,立即想到的就是用微波爐加熱滅菌。

    但是真這么做了,就不難發現,口罩很容易發生解體。

    丙綸的確能夠抗高溫,但是制作口罩的其他原料,比如聚酯纖維,ES纖維等卻可能在高溫的作用下熔化。

    所以,采用高溫殺菌的方案在滅毒方面都是沒有問題的,卻不能保證口罩的完整性,皮沒化,蕊化了明白波。

    如果你真好奇想試試,一定要用這種方法,能夠定溫的烤箱是優選,溫度不宜超過70℃,或者用手持式的加熱設備,比如掛燙機,只對局部進行加熱。當然了,這其中也有隱患,就是如果真的沾染了病毒,有可能會把病毒吹到其他地方。

    采用醫用酒精消毒也是個辦法,但也有很多需要注意的地方。

    我們在生活中不難發現,不管是1號還是5號塑料,用來裝酒,并沒有什么問題,所以不管是滌綸還是丙綸,75%的醫用酒精,不會把二綸它們怎么樣。

    但是,這絕對不是把口罩直接扔到酒精里消毒的依據。還是同樣的理由,制作口罩的其他原材料可能會被酒精腐蝕,這同樣會破壞口罩的完整性。

    正確的做法是噴灑酒精。前面說過,丙綸是不吸水的,但實際上,對于75%的酒精,它也很難吸收(無紡布也常用于濕巾的加工,為了能夠在濕巾中貯存酒精,需要專門進行表面改性)。用酒精進行噴灑時,可以發現,酒精也會匯聚成滴慢慢流下,這樣的話,既能夠起到消毒的目的,也不會破壞口罩本身。

    還有一種常見的做法,是采用紫外線殺滅病毒細菌。現在很多家庭都配備了紫外消毒柜,過去都是用來給嬰兒奶瓶消毒的,現在正好拿來消毒口罩。

    紫外線的殺毒效率很高,再加上紫外燈會同時激發臭氧,又會進一步滲透到纖維內部,雙管齊下。

    不過,這種滅毒方法也有個隱患。紫外光的能量較高,它除了會激發氧氣變成臭氧,也會讓氧氣和口罩的成分之間發生化學反應。這種化學反應,一來是讓纖維的老化加速,二來是會改變口罩的靜電特性。前面講過,靜電作用是口罩發揮功能的重要原理。盡管從宏觀來看,紫外消毒之后,口罩沒什么變化,過濾效果仍然很強,但它的使用壽命是大打折扣的。

    其實,如果心理上沒有顧忌的話,用過的口罩可以去找專門的垃圾桶了。

    反復利用一次性用品,這是應對特殊時期的一種非常規辦法,但是,為了打贏這場疫病之戰,我們還是要理性地面對每一個困難,切不可胡亂操作,誤了自己。

    個人心得外加東拼西湊的文字分享大家,不妥之處多多諒解,未盡事宜共同補充,愿疫君早日滾開!

     


     

     

    作者: 小澤    編輯: tony
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