掃描電鏡【辨】口罩——不服來【辯】

日期：2022-04-26 20:13:52 瀏覽次數(shù)：267

面對新型冠狀病毒疫情，全國人民心手相連，眾志成城，共克時艱。疫情期間，口罩、額溫槍等物資成了大家日常接觸的“小伙伴”。經(jīng)常會有朋友問小編：“如何判斷我買的口罩是真的假的呢？”
要準(zhǔn)確回答這個問題其實(shí)非常困難。國標(biāo)“GB/T 32610-2016”、“GB 2626-2006”等都對口罩等呼吸防護(hù)用品有著嚴(yán)格的規(guī)定，從過濾效率、泄露效率、呼氣阻力、氣密性、死腔等指標(biāo)有著明確的實(shí)驗(yàn)測試方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)。這類標(biāo)準(zhǔn)雖然準(zhǔn)確，卻也繁瑣，雖然能判定口罩真假，卻難判定口罩是否是“二手貨”（因?yàn)楹芏喽挚谡纸?jīng)過處理后主要指標(biāo)都與全新口罩無異）。

我們有沒有一種實(shí)驗(yàn)手段可以在較高準(zhǔn)確率下既能實(shí)現(xiàn)快速篩查，又可以鑒別口罩是否是“二手貨”呢？

眾所周知，口罩對于灰塵、唾沫（防護(hù)病毒也是通過防護(hù)攜帶病毒的唾沫）等的防護(hù)主要依靠其物理性質(zhì)，口罩過濾層的纖維粗細(xì)、孔徑大小和過濾層的厚度會直接影響口罩的防護(hù)能力和過濾效率。我們?nèi)绻苤苯佑^察并測試這些指標(biāo)的話是不是就能快速有效地篩選口罩了？

除此之外，小編還分別做了高空氣污染環(huán)境下的口罩檢測以及二手煙環(huán)境下的口罩檢測，以驗(yàn)證在這些環(huán)境下做好呼吸防護(hù)的必要性。

為了驗(yàn)證上述猜想，小編使用掃描電子顯微鏡并搜集了各類口罩做了一系列對比實(shí)驗(yàn)。

圖1（1）某常見的醫(yī)用外科口罩1；（2）某常見的醫(yī)用外科口罩2；（3）累計使用4小時的醫(yī)用外科口罩；（4）待鑒定的“三無”口罩；

圖2 醫(yī)用外科口罩1中間過濾層（熔噴布層）的掃描電鏡照片。可以看到該層密集排布著1 - 15 um的纖維結(jié)構(gòu)。

圖3 醫(yī)用外科口罩2中間過濾層（熔噴布層）的掃描電鏡照片?？梢钥吹皆搶用芗挪贾? - 15 um的纖維結(jié)構(gòu)。

圖4 累計使用過4小時的醫(yī)用外科口罩3的中間過濾層（熔噴布層）。纖維結(jié)構(gòu)排布和前兩種類似，同時發(fā)現(xiàn)直徑3-4 um的顆粒物。

圖5 待鑒定的“三無”口罩中間層的掃描電鏡圖。纖維非常粗大，普遍在約15 um以上，孔洞粗大。這種大的孔洞無法有效過濾污染物。

圖6 醫(yī)用口罩中間過濾層（熔噴布）截面的掃描電鏡圖。從截面看纖維排布致密，中間有一道明顯的壓印痕跡，是口罩生產(chǎn)過程中壓制導(dǎo)致的。

圖7 三無口罩中間層的截面掃描電鏡圖?？梢钥吹嚼w維排列松散，纖維粗大，孔洞也很大，無法有效過濾。

剛剛我們看到了日常環(huán)境下佩戴4小時的醫(yī)用口罩掃描電鏡圖片，上面的顆粒非常少，這也說明我們?nèi)粘Ｉ畹目臻g其實(shí)是比較干凈的。那如果換成高污染環(huán)境呢？我們想到模擬高污染環(huán)境和二手煙環(huán)境下的口罩進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。