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一次性口罩家庭消毒(实用方法)-蔡工

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2020年02月05日  点击数:2324

一次性口罩家庭消毒(实用方法)-蔡工

前言

疫情当头,上街要戴口罩,但不好买。我觉得家里的一次性口罩可以重复使用,为了对自己的健康负责,前天,笔者在自家厨房进行了一整天试验。昨天下午在微信群发布了试验结果。根据读者要求,删除调侃,发布个《正经版》。
本试验探索简单易行的家庭消毒方法,比较所用方法对口罩过滤效率的影响。
一次性口罩多次使用,“有个遮盖总比裸奔强”。一旦商店里口罩积压,请忘掉本文。

我的厨房试验

口罩样品:平面医用外科口罩,这种口罩与超市买的平面口罩外观相同,不同之处在于,除了颗粒物效率试验外,还要还经过“合成血液穿透试验”和含细菌飞沫的“细菌效率试验”。正常情况下,市场每只售价五毛钱。
试验中,我使用了家里能找到的下述物品:

a)   高度白酒,酒精含量50%。

b)   食醋,总酸≥3.50g/100ml。

c)   84消毒液,按说明兑水。

d)   医用酒精。

e)   蒸馒头的饭锅

f)    高压电饭锅

g)   过滤效率试验台,某口罩厂的实验室


试验方法

先测量口罩的初始过滤效率(专业实验室测量),用下述方法处理口罩,然后测量处理后的过滤效率。

方法1,蒸:普通饭锅蒸,取出晾干。
方法2,煮:沸水中煮,取出晾干。
方法3,高压锅:高压锅中蒸,用的“米饭”那一档,泄压后取出晾干。
方法4,白酒浸泡5分钟,取出晾干。
方法5,食醋浸泡:醋中浸泡5分钟,用水清洗掉醋颜色,晾干。
方法6,酒精浸泡:医用酒精中浸泡5分钟,取出晾干。
方法7,消毒剂在口罩表面喷雾,晾干。
方法8,洗涤:使用肥皂,一般家庭洗涤方法,清洗后晾干。
方法9,异丙醇熏蒸法:按ISO空气过滤器试验标准方法对过滤材料消静电。


试验结果

试验滤速5cm/s,盐雾气溶胶,平均粒径0.24微米。过滤效率试验结果如下表和下图。

方法

效率

效率降低

备注

初始

93.2%


新口罩的过滤效率

蒸5分钟

91.7%

-1.5%


蒸30分钟

85.2%

-8.0%


煮5分钟

92.4%

-0.8%


煮30分钟

83.6%

-9.6%


高压锅

90.3%

-2.9%

“米饭”档

白酒浸泡

74.0%

-19%


醋泡

86.4%

-6.8%


酒精浸泡

67.0%

-26%


消毒剂喷雾

93.1%

-0.1%

84消毒液,稀释90倍

肥皂+水洗

54.0%

-39%

手洗2分钟

异丙醇熏蒸

47.4%

-45.8%

静电全部消除


一次性口罩家庭消毒


结论

在饭锅里蒸或煮,口罩的过滤效率降低不大。本试验优先推荐蒸,但不建议蒸的时间过长。
蒸和煮的效果差不多。家庭成员需要表决:蒸还是煮。用做饭的锅处理口罩,蒸的心理阴影会小一些。
高压锅蒸口罩可行。但比起普通饭锅,高压锅的效果反而差一些。
蒸煮口罩时禁止看手机。已经出现过几起干锅事故。
食醋浸泡,效率衰减明显。白酒浸泡,效率衰减比醋多。消毒酒精浸泡,效率衰减太多。因洁癖而禁止使用饭锅处理口罩的家庭,可以尝试用食醋和白酒浸泡。
医用酒精浸泡,效率衰减太多。不推荐。
但加入肥皂等任何清洗剂的水清洗,效率衰减太多。不推荐。
本试验中,清水煮都可接受,清水洗就更没事了(但本试验缺这项)。若不愿意动用厨房用品,可采用大量清水冲洗口罩,期间不要添加任何清洗剂。
消毒剂喷雾,对过滤效率影响不大。但本文不推荐,见下一章《讨论》。
各种烘烤方法,包括使用微波炉、电烤箱,温度难控制,因此不推荐。
我家没有煮蛋器,但我觉得应该好用。建议尝试。
家用消毒柜、带消毒的洗碗机、衣服挂烫架等,我家不具备,因此无法提供信息。
口罩的材料中一般不添加抗紫外添加剂(接触阳光的其它塑料制品中有),紫外杀菌可能破坏材料。没证据,没试过。不建议紫外光照射处理。除非你用自己家的紫外杀菌设备表明,处理后口罩还足够结实。
禁止在家中用臭氧处理口罩臭氧污染环境,伤害农作物。
我家没有微生物试验条件,无法提供消毒效果信息。
N95口罩,用的也是带静电的熔喷法超细聚丙烯无纺布,过滤原理与平面口罩完全相同,不同的是过滤效率高一些。原则上讲,本文的方法可以用于处理N95。但我买不到试验所需的那么多N95,无法用数据来说话。
 
以下部分属于闲聊。急口罩的,请退出。
讨论
目前的口罩,不管什么规格,多数用的都是一种可以使静电永久贮存的化纤材料,即,熔喷法超细聚丙烯(PP)无纺布。静电增加口罩的过滤效率。若静电消失,靠静电的那部分过滤效果就没了,口罩的过滤效率明显降低,最差的情况,效率可能会降低至几十年前医生用的那种棉纱口罩的效率。
所有消毒方法,都可能对静电产生消极影响。静电消失多少可以接受,你自己决定。你家不是医院,没必要强制执行医院里的严格规定。

 “一次性”是个外来语(disposable),原意是“可以扔掉”,主要是指那些不值钱、不结实、扔掉不可惜的东西,这个词没有“不允许重复使用”的意思。有的权威严肃发令:一次性就是一次性,严禁重复使用。我要质问,您说的那个“一次性”是谁规定的?术语定义?发布机关?发布前是否经过规定时间的公示?我穿上从酒店拿回家的“一次性”拖鞋,玉皇大帝也管不着。

是的,有些黑心人收集旧口罩,处理后当新的卖。但这跟自己家用的一次性物品重复使用扯不到一起。如果买不到新口罩,明天继续使用昨天的“一次性”口罩,总比没有好。我现在干的事,是给他们推荐家庭易操作的消毒方法。

口罩布含静电,材料遇水静电会消失?多数人觉得是这么回事,官方和主流技术权威也说会消失。我在家进行的这次口罩蒸煮试验,公开地挑战权威。我挑战的底气,源于我30年来在空气过滤方面的理论研究和实践经验,源于昨天文章发出后,众多学术和技术领域朋友的支持和质疑,也源于他们的意向:疫情过后尽快开展严格的系统试验,用试验数据来支持或否定我的试验。

我的试验仅针对干燥的口罩。有一种可能:口罩材料潮湿(必须的,呼吸!)后,纤维上的水膜屏蔽静电场,致使当时的过滤效率降低。如果考虑这个,跟本就没必要等4个小时,10分钟就够了,所有口罩,戴上10分钟后全该报废!遗憾的是,我没有见到过潮湿口罩的标准试验方法和尝试性的试验数据。

消毒剂处理口罩,若喷雾,由于口罩中的聚丙烯过滤层憎水,消毒剂可能无法渗入内层。此外,消毒剂本身可能会消除口罩上的静电(缺少试验数据)。因此,不建议使用消毒剂喷雾对口罩消毒。
试验用的这批口罩,即使静电全部消失(试验9),也比几十年前医生普遍使用的棉纱口罩好很多。与医用外科口罩的标准要求(≥30%)相比,这批样品的过滤效率偏高,即使静电完全消失,那些口罩也能判合格。
静电材料(驻极体)怕高温,是的。长时间高温,静电会消失。我的试验表明,100度高温5分钟,消失很小。即使30分钟,普通口罩效率降低的幅度也可以接受。目前缺少高温下效率随时间降低的曲线。
细菌和病毒是颗粒物,它们的大小可能从零点几微米到数微米。一般说来,空气中不存在单独的微生物,它们附在其它颗粒物上才能生存,例如飞沫。飞沫的尺寸比微生物要大很多倍。如果一只口罩的颗粒物试验效率为30%(0.3μm处),它对飞沫的过滤效率可能会高达95%。这次冠状病毒的粒径据说是0.1μm,但它只有附在飞沫(粒径1~1000μm)上才能在空气中传播,因此,没必要惊呼0.1 μm的粒径。

市场上有些劣质口罩,过滤效率很低或很不稳定。材料只能是PP,因为找不出比PP更便宜的无纺布。可能PP原料有问题,可能静电没搞好,可能熔喷工艺差劲,可能无纺布的克重不足,可能出厂检验不靠谱。

市场上少量过滤效率很低的口罩,使用的是不带静电的其他纤维材料,通常是聚酯(也称PET、涤纶、的确良)。由于没有静电,消毒方法就多一些。聚酯的熔点(280度)远高于聚丙烯(160度),因此家庭消毒处理更容易。
 
感谢
张敬涛(昨日版“浩二爸爸”)为本文试验提供了口罩样品,在他的实验室帮我测量过滤效率,帮我进行标准消静电处理(方法9)。申晓明(昨日版“梓琪爸爸”)参与了试验的全过程。
众多微信朋友参与了讨论,朋友圈包括:CRAA过滤器标准(中国制冷空调工业协会空气过滤标准编制团队)、中国过滤技术专家俱乐部、中国工业过滤协会(筹)1群、中国电子学会洁净室技术委员会、TC319标准委员会(全国洁净室及相关受控环境标准化委员会)、首钢铸造家园、哈工大二系77/78级校友群。群友对本试验质疑、反对、支持、盲从的都有。
昨日的微信,引起若干科技人员的职业兴趣。他们期待疫情缓解后,立刻开展严格的试验研究。

感谢花时间浏览本文的读者。

原文来源:http://www.iwuchen.com/

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