【慧聪新风网】
01背景介绍
复工的企业越来越多，口罩消耗量巨大。而且，疫情出现了在多国蔓延的趋势，"一罩难求"的问题更突出了。
口罩快用光了，很多人都在关心“口罩如何重复使用”。今天造梦者空气实验室的同学们就和大家聊聊： “用过的口罩应该如何消毒，并重复利用。”
鉴于网上介绍的消毒方法多是理论分析，实验资料偏少。因此，我们决定用实验法进行论证，验证哪种消毒方法对口罩性能影响最小。同时，考虑到大家“一次性医用口罩”存货最多，因此本次实验选取了“一次性医用口罩”，希望对大家有所帮助。
02口罩过滤原理
首先，还是老生常谈的说说口罩的过滤原理。（已经了解口罩过滤原理的同学，建议移步第三章，那有你想要的~）
图1口罩三层结构（图片来源自网络，侵删）
口罩分为三层（如图1所示），上下两层是无纺布，主要起到防水和亲肤的作用；真正起过滤作用的是中间的熔喷层”。
图2.熔喷层的“蜘蛛网”结构（图片来源：飞纳电镜）
熔喷层的结构复杂，它由千千万万根PP纤维叠加在一起，形成一张“蜘蛛网”，能够阻挡大粒径的气溶胶（如图2所示）。但是很显然，网状结构是有缝隙的，无法阻挡小粒径的气溶胶，这时就要依靠PP纤维的“吸附”能力了。实际上，PP纤维是一种特殊的静电驻极材料，在经过特殊工艺处理后，静电驻极材料会带上静电极性。气溶胶在穿过PP纤维时，会受到PP纤维的静电吸引，并被吸附在PP纤维上。
03被忽视的关键细节
那是不是所有的气溶胶都能被口罩拦截掉呢？这可不一定。口罩的过滤性能主要受到气溶胶粒径大小、静电驻极场强和空气流速快慢三个影响因素。别误会，这里的空气流速并不是指刮风下雨的刮大风的风速，而是指人在呼吸时，空气途径口罩流入口鼻腔，空气在穿过口罩时的流速。
造梦者空气实验室的同学们发现，大家的关注点主要在气溶胶粒径大小、静电驻极的场强上，普遍忽视了“空气流速”的影响。实际上，不同的空气流速对过滤性能的影响非常大。基于口罩的静电吸附原理，空气流速越慢，口罩捕获气溶胶的能力越强，越容易获得更“乐观”的测试结果（这有点类似于万有引力，宇宙飞船速度当低于第二宇宙速度时，会由于引力作用而无法挣脱地球的束缚）。
图3空气流速对吸附效果的影响
所以，为了实验结果更加真实，小编设计了一个简易的实验装置，用来模拟人正常呼吸时口罩的空气流速。具体来说，就是通过TSI9310从90mm直径的圆管中取风，在不考虑风压损失的前提下，使得被测口罩的空气流速在0.037m/s（约等同于正常人500ml潮汐量，每分钟呼吸16次的情形）。
虽然此方法与国标方法有所不同，但通过这个实验可以基本还原日常的使用场景。
图4口罩测试原理图
04实验方案
实验设备准备就绪，我们挑选了网络上8种热门的方法进行实验。
01中温烘烤法
使用消毒柜的中温烘烤功能，在60℃下，烘烤30分钟后冷却。
消毒柜的中温烘烤功能，烘烤温度为60°C上下。通常来说，工程塑料的热变形温度均高于80℃。因此，中温烘烤法，对呼吸阀、熔喷层的结构损伤较小，不易发生变形和脆化的现象。
02微波炉加热
此方法千万不要用，容易引起火灾。
如图所示，千万不要使用微波炉给口罩消毒！千万不要使用微波炉给口罩消毒！千万不要使用微波炉给口罩消毒！
03蒸
使用儿童蒸汽消毒器，倒入纯净水进行干蒸杀毒，随后自然风干。
04煮
放入烧水壶进行煮沸，随后取出，自然风干。
05酒精喷洒
使用75%酒精，对口罩双面进行喷洒并自然风干。
06酒精浸泡
将口罩放入盛满75%酒精的容器，浸泡10分钟后取出，随后自然风干。
07UVC紫外照射
使用254nm波长的紫外灯照射30分钟。
08臭氧杀毒
将口罩与臭氧发生器放到同一容器中，连续运行30分钟。
为了充分验证实验的稳定性，验证口罩重复利用的价值，上述每组消毒方案均进行3次后，再进行性能衰减测试。
05实验结果
净化效率测试过程介绍
按上图，依次对各口罩在消毒前后的过滤效率进行比较。由于0.3微米是所有气溶胶粒径中，最难被捕获的，因此，我们通过PM0.3的数据指标做比较分析，最能体现消毒前后口罩的性能变化。
实验发现，臭氧消毒、中温烘烤、UVC紫外照射这三种方法对口罩损伤最小，消毒3次后，口罩的PM0.3过滤效率无明显下降。而经过75%酒精处理的口罩，过滤效率下降明显。
我国国家卫健委在《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第四版）》明确指出，病毒对紫外线和热敏感，56°C30分钟、乙醚、75%乙醇均可有效灭活病毒。因此，在口罩实在不够用，且未处在高危环境的情况下，“中温烘烤法”是既能起到消毒效果，又对口罩损伤小的较好的口罩消毒方法。
当然，造梦者空气实验室是建议大家能少出门还是少出门，毕竟居家+勤洗手+多通风才是最安全的防护方式。
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