既然口罩的透气孔隙远远大于病毒的直径,那我们戴口罩还有啥用?
这里有个误区,就是口罩的通气孔是不是远远大于病毒直径?
其实,口罩中间的熔喷布的通气孔是小于绝大多数病毒的。
再者,病毒一般都是吸附在微小颗粒上面,比如飞沫,尘埃等,口罩如果能隔离这些微小颗粒,也就把病毒隔离在外的,这也是口罩为什么要经常更换。
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一、口罩本身首先,让我们以医用外科口罩为例。
医用外科口罩一共分为三层:最外层和最里层是纺粘无纺布,中间的那层是熔喷棉。
虽然大家可能对这两种材料都不太熟悉,但请注意,这两种“布”都不是棉花做的,而是塑料聚丙烯(PP)做的。
虽然原材料相同,但这两种“布”的作用并不相同:里外两层无纺布只能阻隔液滴,而中间这层的熔喷棉才是其中真正起到了过滤病菌的作用的。
大家所熟知的N95口罩也是因为有了这层熔喷棉的作用,才可以保护大家不受病毒侵袭的。
这些基础的小知识想必大家在疫情期间已经略有耳闻,接下来让我们深入地认识一下这层起到了决定性作用的熔喷棉,以及口罩背后精妙的工艺,所决定的口罩的特点。
(一)熔喷棉到底特殊在哪里呢?
[1]相对于有着相同原材料的纺粘无纺布,熔喷棉的过滤作用主要来源于它的工艺特点,简单来说就是:医用熔喷棉的纤维非常细,因而过滤效率非常高。
熔喷棉成品纤维的直径大概在0.5-10微米之间,而纺粘层纤维直径在20微米左右。
熔喷棉的纤维直径极小,意味着熔喷棉有很大的表面积,可以吸附各种微粒,同时又相对透气,成为了制作口罩滤芯的不二选择。
但是与此同时,我们也很容易想象到,这种材料的制作过程是比较复杂的。
事实上熔喷技术是目前唯一用于大规模生产微米级纤维的技术。
机器产生高速热气流,将熔化的聚丙烯从极小的喷口处喷出,犹如喷雾一般,然后在滚筒或者平板上聚集成为无纺布。
但是,即便熔喷棉的制造工艺已经十分精细,熔喷棉本身的过滤效率只有25%左右。
那么N95口罩的95%的过滤效率是怎么来的呢?
答案是静电驻极处理。
(二)静电驻极处理[1]静电驻极处理这个说法可能对很多人来说比较陌生,但这个概念还是比较好理解的。
我们在日常生活中多多少少都接触过静电,当我们的头发带有静电时,很容易会粘在墙上、气球上等等,也很容易粘起一些细小的纸片。
这里用到的静电便是这个道理。
在工业上,工程师会用电场给细小微粒带电,然后用电网吸住。
治理雾霾的时候,有的地区也做出了用静电吸附细小微粒的做法。
而对于口罩而言,蔡秉燚发明了让塑料带上电的方法,让熔喷布带静电,并且永久带电,成为了我们所说的“驻极体”,这种处理也就是我们所提到的“静电驻极处理”。
在经过了这种处理之后,这层熔喷布还能够吸引直径为100纳米左右的小颗粒,比如新冠病毒。
(三)特点总结根据上面我们所认识到的口罩的结构、材料、工艺等等,我们可以总结一下口罩的三个特点:1、防水(内外两层纺粘无纺布有很好的防水作用)2、不易燃(原材料聚丙烯遇火易熔化,不容易着火)3、有静电(内层的熔喷布经过了静电驻极处理)写在最后:新冠病毒爆发以来,我们对口罩和现代疾病防控有了更加深入的了解,即使新冠病毒褪去,相信很多民众也会习惯出门戴上口罩,因为确实会减少疾病特别是呼吸系统疾病的染病率。