请百度搜索安徽盒子健康科技关键词找到我们!

热点推荐词:

企业商讯

口罩的前世今生

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020-11-13     浏览次数:    

  在新冠疫情的大背景下,出门佩戴口罩已经成为2020年全球大部分人的共识。尽管中国已经度过了疫情最危险的时期,甚至可以暂时跟口罩告一段落,但是自2020年10月份以来,欧美地区的疫情还是不可避免地再一次爆发了,感染和住院人数已经不亚于年初的第一波疫情大爆发。

  新冠病毒仍在席卷全球大部分地区(人均感染数,颜色越深感染人数越多)

  但是在各国经济压力的情况下,封国、封城等强硬措施已经难以再次实施,除了一定程度上的外出禁令外,口罩似乎成为了各国抗疫的过程中最大的助手和伙伴。一改3、4月份欧美对口罩否定的态度,在国际各大卫生组织、专家和政府的推动下,很多国家和地区都推行了一定程度的“口罩令”,即在公共场所必须佩戴口罩。

  美国多个州执行口罩令(红色部分:全州口罩令,公共场合需要带口罩;紫色:一定程度的口罩佩戴要求;灰色:没有口罩佩戴要求)

  大部分国家和地区都制定了一定程度上的口罩令(红色:全国范围口罩佩戴;土色:部分地区口罩佩戴;蓝色:推荐佩戴口罩,不强制要求)


  但是这不是第一次,也不是最后一次口罩充当人类的救星。早在19世纪80年代,新一代的外科医生已对细菌及其对人体的影响有了大概的认识,这就意味着在手术时,要保持手、工具甚至人们呼吸过程的卫生。同时在这段时间,在和德国微生物学家Flugge的研究中,波兰外科医生米库里兹(Mikulicz)发现呼吸的微粒中包含了可以感染伤口的细菌。在1897年,米库里兹医生便在外科手术中佩戴起了简易的口罩,他是这么描述这口罩的:“固定在帽子上的两根绳子挂着一块纱布,这块纱布覆盖着脸,盖住鼻子、嘴巴和胡子。”


波兰外科医生米库里兹(Jan Mikulicz-Radecki)


  但是,对于普通老百姓来说,口罩的最早的广泛使用始于中国东北的一场鼠疫。1910年冬天,毕业于英国剑桥大学、时任天津陆军医学院副校长的伍连德奉命调查一种在哈尔滨附近爆发的瘟疫。这种疾病致死率极高,高达99.9%,最终导致大概6万人的死亡。在对一位日本患病妇女的尸体解剖后,伍连德断定该疾病通过空气传播的特性,并根据其在西方所见的口罩发明了用纱布和棉花制成的“伍式口罩”。这种口罩非常结实,可以牢固地包裹在人脸上,同时还增加了几层布来过滤吸入物。当时有一位名叫梅斯尼(Gerald Mesny)的法国医生对于鼠疫空气传播的理论不以为然,拒绝佩戴口罩,并对伍连德进行了羞辱。在一次医院探望病患的两天后,梅斯尼染上鼠疫去世。凭借精巧的口罩设计和一系列的防疫、封锁和隔离措施,1911年4月,这场鼠疫得到了控制,伍连德取得了抗疫的成功。


伍连德与晚清东北大鼠疫


  在1918年席卷全球的西班牙大流感中,人类见到了第一次的大规模口罩的使用和佩戴,美国的一些城市也搬出了口罩强制佩戴令。今天的情况,并非没有历史先例。


1918年大流感中的美国西雅图

公交规定乘客必须佩戴口罩


  从最初的纱布口罩到现在的N95口罩,口罩本身的构造与设计也发生了极大的变化。简单的来说,口罩可以分为三大类:布质织物类口罩、外壳口罩和N95口罩。上述历史中的口罩大部分是用简单的纱布、棉花制成的口罩,为第一类的布质口罩。这类口罩容易制作、材料易得,但是过滤效率较差,对于较小的空气中的微粒(气溶胶)难以有好的阻隔效果。这是为什么呢?原来,对于不同大小的空气微粒的过滤,科学家们总结出了三个区间:布朗扩散区(0.01微米-0.1微米)、MPPS区(0.1微米-0.5微米)和碰撞拦截区(0.5微米以上)。其中,在布朗扩散区的空气微粒会因为布朗运动而易被口罩隔绝;在碰撞拦截区的空气微粒会因为口罩本身的绵密性而被隔绝;但是在MPPS(Most Penetrating Particle Size)区,空气微粒的大小正好不大不小,较难被不同口罩拦截。对于一般的口罩来说,0.3微米的空气微粒最难被拦截。

根据空气微粒大小不同,口罩的过滤效率也不同

在0.3微米左右过滤效率最差


  为了改进普通织物口罩过滤效率差(尤其在MPPS区)的缺点,现代的外科口罩和N95口罩用到了两大核心技术:熔喷技术和静电驻极技术。熔喷技术在1941年被发明,相较于其他无纺布制作工艺,熔喷技术织出的无纺布的纤维更细、孔隙率更大、孔径更小,达到了微米以下的级别,极大的提升了口罩的过滤效率,所以该技术被现代的口罩广泛应用。


N95口罩,中间有一层致密的熔喷布


  但是即便有了熔喷布良好的过滤特性,如果不给它增加静电,口罩的过滤效率还是不令人满意的。有研究表明,同一个N95口罩,在没有口罩静电消失的情况下,过滤效率从原来的95%下降到了40%。

在静电消失的情况下,N95口罩的过滤效率大幅下降


  那么为什么对口罩增加静电有这么大的作用呢?大家有没有做过一个实验,将一块丝绸或者毛皮通过摩擦携带静电后去接近一些细小的物品(如小纸屑),你会神奇的发现,因为静电效应,小纸屑会被隔空吸到丝绸或者毛皮上,这就是神奇的静电吸附(Electrostatic Attraction)。正是依靠静电吸附效应,大、小颗粒能被口罩带静电的熔喷布层有效的吸附、阻隔,使得口罩的过滤效率大幅提升。带静电的口罩也被称为静电驻极口罩(Electret Mask)。静电驻极口罩另一大优势是其较低的压降,较高的过滤效率并不影响人们的正常呼吸。美国3M公司最早在1980年发表的静电驻极过滤器的专利正是融合了熔喷和静电添加这两项关键技术。前面提到的外科口罩和N95口罩本质上都是含有熔喷布的静电驻极口罩,它们的主要不同便是外科口罩设计较简单,对于0.3微米颗粒的过滤效率可达到90%;而N95口罩设计更复杂,但是能保证对于0.3微米颗粒的过滤效率达到95%以上。


结构设计更复杂的N95口罩


然而即便有了熔喷布和静电添加两项利器,普通的外科口罩和N95口罩还是不推荐长时间佩戴。一是因为口罩佩戴后会有细菌等有害物质残留在口罩表面,二是因为经过长时间佩戴后,口罩不可避免地会带上异味。三则跟过滤效率有关,口罩上储存在的静电电荷在被使用的过程中会逐渐被中和并消失,而随着静电的消失,口罩的过滤效率也会大幅下降。那么口罩真的是无法复用了么?有没有什么办法让口罩重返活力?healthbox医用口罩消毒复用盒正好解决了上面提到的三大痛点。

healthbox医用口罩消毒复用盒内置了UVC紫外消毒灯可以快速消杀口罩表面残留的细菌和病毒,同时,配合VUV臭氧灯,口罩内部残存的异味分子会被臭氧快速氧化,达到去除异味的效果。最重要的是,healthbox底部有四个负离子放生探头,通过释放大量的负离子,补充口罩熔喷布层失去的静电,极大的提升了口罩的过滤效率。有了healthbox,被使用过的口罩又可以焕发新生。

返回上一步
打印此页
13810132550
浏览手机站