01背景介紹
復工的企業越來越多，口罩消耗量巨大。而且，疫情出現了在多國蔓延的趨勢，"一罩難求"的問題更突出了。
口罩快用光了，很多人都在關心“口罩如何重復使用”。今天造夢者空氣實驗室的同學們就和大家聊聊： “用過的口罩應該如何消毒，并重復利用。”
鑒于網上介紹的消毒方法多是理論分析，實驗資料偏少。因此，我們決定用實驗法進行論證，驗證哪種消毒方法對口罩性能影響最小。同時，考慮到大家“一次性醫用口罩”存貨最多，因此本次實驗選取了“一次性醫用口罩”，希望對大家有所幫助。
02口罩過濾原理
首先，還是老生常談的說說口罩的過濾原理。
口罩分為三層（如圖1所示），上下兩層是無紡布，主要起到防水和親膚的作用；真正起過濾作用的是中間的熔噴層”。
熔噴層的結構復雜，它由千千萬萬根PP纖維疊加在一起，形成一張“蜘蛛網”，能夠阻擋大粒徑的氣溶膠（如圖2所示）。但是很顯然，網狀結構是有縫隙的，無法阻擋小粒徑的氣溶膠，這時就要依靠PP纖維的“吸附”能力了。實際上，PP纖維是一種特殊的靜電駐極材料，在經過特殊工藝處理后，靜電駐極材料會帶上靜電極性。氣溶膠在穿過PP纖維時，會受到PP纖維的靜電吸引，并被吸附在PP纖維上。
03被忽視的關鍵細節
那是不是所有的氣溶膠都能被口罩攔截掉呢？這可不一定。口罩的過濾性能主要受到氣溶膠粒徑大小、靜電駐極場強和空氣流速快慢三個影響因素。別誤會，這里的空氣流速并不是指刮風下雨的刮大風的風速，而是指人在呼吸時，空氣途徑口罩流入口鼻腔，空氣在穿過口罩時的流速。
造夢者空氣實驗室的同學們發現，大家的關注點主要在氣溶膠粒徑大小、靜電駐極的場強上，普遍忽視了“空氣流速”的影響。實際上，不同的空氣流速對過濾性能的影響非常大。基于口罩的靜電吸附原理，空氣流速越慢，口罩捕獲氣溶膠的能力越強，越容易獲得更“樂觀”的測試結果。
所以，為了實驗結果更加真實，小編設計了一個簡易的實驗裝置，用來模擬人正常呼吸時口罩的空氣流速。具體來說，就是通過TSI9310從90mm直徑的圓管中取風，在不考慮風壓損失的前提下，使得被測口罩的空氣流速在0.037m/s（約等同于正常人500ml潮汐量，每分鐘呼吸16次的情形）。
04實驗方案
實驗設備準備就緒，我們挑選了網絡上8種熱門的方法進行實驗。
01中溫烘烤法
使用消毒柜的中溫烘烤功能，在60℃下，烘烤30分鐘后冷卻。
消毒柜的中溫烘烤功能，烘烤溫度為60°C上下。通常來說，工程塑料的熱變形溫度均高于80℃。因此，中溫烘烤法，對呼吸閥、熔噴層的結構損傷較小，不易發生變形和脆化的現象。
02微波爐加熱
此方法千萬不要用，容易引起火災。
如圖所示，千萬不要使用微波爐給口罩消毒！千萬不要使用微波爐給口罩消毒！千萬不要使用微波爐給口罩消毒！
03蒸
使用兒童蒸汽消毒器，倒入純凈水進行干蒸殺毒，隨后自然風干。
04煮
放入燒水壺進行煮沸，隨后取出，自然風干。
05酒精噴灑
使用75%酒精，對口罩雙面進行噴灑并自然風干。
06酒精浸泡
將口罩放入盛滿75%酒精的容器，浸泡10分鐘后取出，隨后自然風干。
07UVC紫外照射
使用254nm波長的紫外燈照射30分鐘。
08臭氧殺毒
將口罩與臭氧發生器放到同一容器中，連續運行30分鐘。
為了充分驗證實驗的穩定性，驗證口罩重復利用的價值，上述每組消毒方案均進行3次后，再進行性能衰減測試。
05實驗結果
凈化效率測試過程介紹
按上圖，依次對各口罩在消毒前后的過濾效率進行比較。由于0.3微米是所有氣溶膠粒徑中，最難被捕獲的，因此，我們通過PM0.3的數據指標做比較分析，最能體現消毒前后口罩的性能變化。
實驗發現，臭氧消毒、中溫烘烤、UVC紫外照射這三種方法對口罩損傷最小，消毒3次后，口罩的PM0.3過濾效率無明顯下降。而經過75%酒精處理的口罩，過濾效率下降明顯。
我國國家衛健委在《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第四版）》明確指出，病毒對紫外線和熱敏感，56°C30分鐘、乙醚、75%乙醇均可有效滅活病毒。因此，在口罩實在不夠用，且未處在高危環境的情況下，“中溫烘烤法”是既能起到消毒效果，又對口罩損傷小的較好的口罩消毒方法。
當然，造夢者空氣實驗室是建議大家能少出門還是少出門，畢竟居家+勤洗手+多通風才是最安全的防護方式。
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來源：慧聰新風網
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