万万没想到，防病毒的口罩还有这些讲究

超然

超然脱俗，不畏世俗真性情：卓群洞见，无涯学海泛轻舟

新冠肺炎疫情全球蔓延，口罩等医疗用品成为最紧缺的物资。据报道，中国近期全力扩大口罩等防疫物资的生产，尤其是央企都开始扎堆做口罩。从军工巨头到石油公司，从机械龙头到粮油企业，紧急布局医用口罩生产线，进行医疗物资供给。

例如，作为国内最大的医卫原料供应商，中国石化在口罩产业链中原本是上游聚丙烯原料生产者，为了全程保供，他们决定打通产业链，还全面介入口罩的原材料熔喷料、熔喷布的生产。这就相当于种麦子的开始自己磨面粉、擀面皮了。

很多人并不了解，为什么生产一个小小的医用口罩需要调动这么多力量，以及大批量生产口罩为何这么难。其实所有的秘密都藏在口罩本身的材料上。

在国内疫情最严峻的阶段，制约口罩扩大产能的关键一度就卡在原材料上，其中，被形容为口罩的“心脏”熔喷布的供应紧张，价格飞涨。直到现时中国不少化纤公司及石油下线公司不断增产，大幅提升熔喷布产量，这种紧张的供应局面才有所缓解。

如此重要的熔喷布，究竟有什么样的用途？走进口罩的原材料，可以说是了解口罩的第一步。

了解口罩的第一步：材料很关键

要了解口罩材料的性质，先要了解一下不同口罩所要阻止的东西：花粉、细菌还有病毒等空气污染物。

这些污染物的大小都不相同，花粉颗粒尺寸的大小在10微米(µm)至100微米(µm)之间，细菌颗粒尺寸就要小很多，球形的细菌在0.5微米(µm)至2微米(µm)之间，棒状的细菌长度往往在 1至10微米(µm)，直径0.25至1微米(µm)。对于空气污染物来说，人们熟知的PM2.5就是小于或等于2.5微米(μm)的粒子，至于病毒的尺寸更加细微，大多数在20-400纳米（nm）之间。

据斯坦福大学教授崔屹介绍，目前颗粒污染的防护技术主要有等离子技术，以静电除尘，优点是可降解，可杀死病毒和细菌，但是缺点会产生臭氧，过滤效率低，合格的口罩、防护服的过滤材料正是采取这样的技术，在纤维里注入静电，阻挡细菌和病毒侵入。

在普通3层平面无纺布口罩中，结构就包括外层无纺布，即防止液体飞溅及大颗粒物。中间熔喷无纺布即荷电层，利用静电吸附作用有效阻隔微小颗粒，特别是携带纳米级病毒的微粒或飞沫，实现对病毒等微粒有效阻隔，内层的无纺布则用于阻隔呼出的水汽。

当然，材料的生产工艺也有多种，有纺粘无纺布，熔喷无纺布，湿法和干法。其中，湿法和干法是使用纤维原料，干法是纤维原料靠摩擦力结合 ，是最早制备滤材的工艺；湿法则类似于传统的造纸工艺，纤维原料需要长度较短且硬度较高，可以用于制造较薄的滤材（比如纸）。

纺粘无纺布和熔喷无纺布则使用树脂材料，纺粘无纺布是将聚合物挤出、拉伸，形成连续长丝后，长丝铺设成网，纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法，使纤网变成无纺布。原料里可以加燃料或添加剂，有相对较高的物理强度。熔喷无纺布的工艺和纺粘无纺布相似，区别在于会有高压气体从两侧拉伸纤维，纤维直径可以被拉伸到1~5微米，重量每平方米达到5~250克，大大低于其他材料的直径和重量。

值得一提的是，熔喷无纺布相比纺粘无纺布，拥有更细的纤维构造，因此对微小的颗粒物捕捉性更优异。由于使用易加工性能好，耐药性能优异的聚丙烯作为原料，熔喷无纺布的空隙率更高，比表面积更多、过滤效率更好、绝缘性能也十分优异，因此也当之无愧成为了口罩的“心脏”。而少了这一个关键的材料，口罩的防菌作用会大打折扣。

早前，在疫情之下各地“一罩难求”，网上曾经掀起一股自制口罩的热潮，不少网友就买来五花八门的材料用来制作口罩，有棉纱、无纺布，甚至还有厨房用纸等，但其中销量最好的是医用灭菌无纺布。不少网店款“SMMMS医用无纺布”销量猛增，一些网友买家成捆地买回去制作口罩。但即使这一种无纺布，同样也无法替代熔喷无纺布的作用。

医护专业人士表示，自制口罩材料如果缺少熔喷无纺布过滤层是达不到防护目的的，而各种其他原材料的防疫效果均无科学证实，像棉纱口罩之类的更是对预防病毒感染无保护作用。

医用口罩都有哪些标准？

根据材料和使用途径的不同，口罩的种类也分为许多种，有医用口罩，普通纺布口罩、工业防尘口罩和日用防尘口罩。以医用口罩为例，其中又可分出医用一次性口罩，医用外科口罩，医用防护口罩 ，分别有不用的标准。最主要的标准就是是BFE（细菌过滤效率,Bacterial Filtration Efficiency）和PFE（微粒子过滤效率Particle Filtration Efficiency）两大参数，都能有效预防飞沫/病毒。

医用一次性口罩防护的颗粒大小为3µm的细菌气溶胶（气溶胶指悬浮在气体中的颗粒，例如空气中的小液滴）、过滤效率为BFE≥95%，医用外科口罩除了能防护3µm的细菌气溶胶，还有0.3µm的NaCI气溶胶，BFE≥95%，PFE≥30%，医用防护口罩的标准则分为三级，PFE≥95%的是一级，被称为N95，PFE≥99%的是二级，也被称为N99，PFE≥99.97%的是三级，被称为N100。

回到日常生活中，对照我们平时使用的标注着不同字母的口罩，例如N95，N90等，就可以将后面的数字与这些分类的级别联系起来。口罩种类标识上的数值越大，防护等级越高，呼吸阻力也大，因此对病毒的阻断能力也更强。

除了数字代表有能力过滤微粒的百分比，这个N也有讲究，根据NIOSH（美国国家职业安全卫生研究所）空气过滤评级标准，“N”、“R”、“P”字母表示对油性颗粒的抵挡能力，“N”即不适用于油性颗粒，“R”有一定抵挡能力，“P”则是为对油性颗粒有强抵挡能力。

因此，在工业口罩的标准中， 雾防非油性颗粒物系列的呼吸器就以KN为标记，防油性颗粒物系列的呼吸器就以KP为标记。

在其他国家和地区，对口罩也有不同的标准，欧盟口罩标准由欧洲标准化委员会颁布，日本口罩标准是由厚生劳动省颁布，韩国的口罩标准由食品药品管理部门颁布，这三地区的标准和中国类似，只有N系列和P系列。

由于各国的标准不同，也有人整理出了不同标准口罩之间的防护级别换算。欧盟的FFP可以同时过滤非油性及含油性颗粒，而美、中的N和KN则只能有效过滤非油性颗粒。所以，它们防护效果公式大致是：FFP3>FFP2=N95=KN95>KN90。这也可以成为在日常选购口罩时的一个小贴士。

口罩可以重复使用？

目前，在全球范围内，口罩仍处于一片难求的状态，让越来越多人都想问“口罩可不可以重复使用？”网上也传言“用酒精帮口罩消毒”、“口罩拿去蒸”后，就可以重复使用的作法，但根据斯坦福大学教授崔屹的研究表明，用酒精浸润口罩，会使得口罩过滤效率下降至56.33%，尤其是静电棉效率由初始的78.01%下降至29.24%，方法并不可行。

换句话说，为什么口罩用了一段时间就得废弃？主要原因就在于口罩中层静电过滤作用的失效。

另一种高温蒸汽处理的办法也有类似实验，高温蒸汽10分钟后，材料的过滤效率有所下降，虽然并不像酒精消毒那样明显，但也有观点认为，虽然病毒怕高温，但用水气去蒸，飞沫还是在口罩上，反而容易长细菌。

内陆民间也有人采取消毒杀菌清洁处理后，用电吹风机、电风扇、电子点火器等对口罩进行吹干荷电处理，对口罩可重新荷电而产生静电效用，但是，有研究人员强调，这种再生口罩只能用作非常时期的应急之用，尤其是医护人员及实验室工作人员应谨慎采用。

实际上，戴口罩防病毒，也有着不少讲究，关于如何合理地使用医用外科口罩，更是包含着不少科学原理。而只有更透彻地了解口罩背后隐藏的科学秘密，才能更好地做好自我防护，阻断病毒的传播。