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怎样自制高效的医用外科口罩

qinan
2020-01-31 / 0 评论 / 0 点赞 / 78 阅读 / 3,000 字

转载 :
https://zhuanlan.zhihu.com/p/103819650

提要: 新型冠状病毒正处于爆发期,又正值过年时间,全国医用口罩基本断货。再者,为实现抗病毒效果,口罩只能一次性使用,使用成本昂贵。这里告诉大家怎么用科学方法自己制作高效的防病毒口罩。

文章发出数天来收到很多知友的私信和评论。问题集中在口罩的制作、各种无纺布材料、消毒方法以及货源上。为了方便查看,特此添加答疑部分。首先特别感谢知友 @晓得咯,在评论中帮助指出了原文中的两处不当!

关于口罩制作的问答:

  1. 缺少某种辅材,或者感觉手工不好做不出来怎么办?

答:最简单的方法是买几个或拿出几个之前用过的普通口罩,开水蒸煮消毒晾干后从边上裁一道缝,把新的熔喷无纺布过滤层添加进去,这样就可以作为新的口罩重新使用了。(注意熔喷无纺布不能沾水,不能承受高温,否则过滤性能会被破坏。)实在没有口罩的朋友请在视频网站搜索口罩制作,我相信一定有简单教程。

  1. 能够作为最重要的过滤层的材料有哪些?

答: 首先推荐 N95 熔喷无纺布。这种布料极细密的纤维结构能够很好地过滤空气中的微粒。如果经过驻极处理还会有静电吸附能力,进一步增强微粒过滤能力。

如果实在买不到熔喷布,可以采用疏水性能好但结构孔径稍大的材料,如聚酯纤维,即涤纶。它达不到熔喷布 95% 的过滤效率,但因为不吸水,多层折叠后也可以有效防护飞沫。

有知友在评论中提到 SMS 无纺布。这是一种两层纺粘无纺布夹一层熔喷无纺布的三合一材料。有优良的过滤和液体隔绝性能,常用来做医用防护服。但若要用于制作口罩,还需要有良好的透气性,不能阻碍正常呼吸。作者并没有查询到有关 SMS 无纺布呼吸压强或透气性的标准。建议朋友们谨慎购买 SMS 无纺布,诚邀行业内专业人士来答疑解惑。

  1. 原材料及制作好的口罩怎么消毒,用过的口罩是否可以消毒再利用?

答:对口罩进行消毒而后再利用是可行的。但有两点请一定注意:首先不能用酒精、开水、蒸汽或其它高温方法对熔喷无纺布或静电滤棉层等滤芯消毒,因为这些方法会破坏材料的物理结构,使滤层变型,过滤效率大幅下降;其二,使用过的口罩在消毒时一定要注意二次污染,要把口罩远离日常用品,不要用摸过口罩的手触摸嘴唇、眼睛等。

  1. 具体的消毒方法:

对于非滤芯结构,如外层无纺布,耳带、鼻夹等可用开水蒸煮、酒精浸泡等消毒。

对于熔喷无纺布过滤层,可以使用紫外线灯照射(波长 254 纳米,强度 303uw/cm^2,作用 30 秒),或 70 摄氏度烘箱作用 30 分钟。这两种方法可以在基本不破坏过滤性能的条件下杀死细菌病毒。详情请参考知乎问题:《N95 口罩能否通过喷洒酒精的方式重复使用?》下 @梁川 的回答。

  1. 哪里可以买到材料?

答:这篇文章发布在 1 月 22 日,那时在淘宝、1688 等网站上均可以查到熔喷无纺布的销售讯息,且各省市没有封城封村。

现在大部分快递不发货,大家购买前一定要问还什么时候发货。如果实在买不到,请参考第二条答疑,用一些日常可见的疏水材料作为无奈之下的替代方案。

最后,文章及作者和所有材料供应商都没有关系,文中的图片仅用于举例说明。如果有商家或朋友有供货渠道,非常欢迎私信联系我,如经验证有效,我会公布出来方便大家。

非常感谢大家花时间阅读,希望对大家有所帮助。最后祝愿这次疫情早点结束,医护、民警、工人等所有奋斗在一线的人们平安归来,天南海北的大家平平安安,武汉加油!中国加油!

一、医用口罩抗菌原理介绍

可起到病毒防护作用的口罩主要有医用外科口罩和 N95 口罩。国家 YY 0469-2004《医用外科口罩技术要求》标准规定,医用外科口罩须达到的重要技术指标包括过滤效率、细菌过滤效率(BFE)和呼吸阻力

  1. 过滤效率:在空气流量(30±2)L/min 条件下,对空气动力学中值直径(0.24±0.06)μm 氯化钠气溶胶的过滤效率不低于 30%;
  2. 细菌过滤效率:在规定条件下,对平均颗粒直径为(3±0.3)μm 的金黄色葡萄球菌气溶胶的过滤效率不低于 95%;
  3. 呼吸阻力:在过滤效率流量条件下,吸气阻力不超过 49Pa,呼气阻力不超过 29.4Pa。

这其中保证细菌过滤效果的标准就是第二条,金黄色葡萄球菌细菌气溶胶(3 微米级)的过滤效率不低于 95%。 新型冠状病毒 冠状病毒(图例来自于 twitter)是一种具有包膜的、不分节段的单股正链 RNA 病毒,颗粒呈圆形或椭圆形,直径约 60-140nm(0.06~0.14 微米)。 虽然医用外科口罩对于 0.3 微米级的微粒过滤效率只有 30%,但由于病毒、细菌等病原在空气中不能孤立存在,必须依附于尘埃、飞沫等微团,因此也可以提供有效的病毒防护。

执行标准为 GB19083-2010 的**医用防护口罩**其过滤效率是医用口罩中最严格的,1 级和 N95 一样,2 级和 N99 一样,3 级和 N100 一样。(表示对空气中直径为 3 微米的气溶胶过滤效率分别不低于 95%、99% 以及 99.97%,此处感谢知友 @晓得咯的更正建议)

因此 N95 口罩虽然不是医用口罩,但是其微粒过滤效率满足不小于 95% 的标准,且能更好地贴合人体面部,所以也能起到很好的病毒预防作用。

给这两种口罩带来病毒过滤作用的主要材料就是极细密且带静电的内层过滤布——熔喷无纺布

熔喷无纺布主要材质是聚丙烯,是一种超细静电纤维布,可以捕捉粉尘。含有肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后,会被静电吸附在无纺布表面,无法透过。这就是这种材料隔绝病菌的原理。粉尘被超细静电纤维捕捉住后,极不易因清洗而脱离,且水洗亦会被破坏静电的吸尘能力。因此这种口罩只能一次性使用。适合平面口罩熔喷过滤级别有:普通级、BFE95(滤效 95%)、BFE99(滤效 99%)、VFE95(滤效 99%)、PFE95(滤效 99%)、KN90(滤效 90%)。

二、医用外科口罩的制作

医用外科口罩一般是由三层无纺布制成。材料是纺粘无纺布 + 熔喷无纺布 + 纺粘无纺布。也可以一层改用短纤改善皮肤触感,即 ES 热轧无纺布 + 熔喷无纺布 + 纺粘无纺布。口罩外层具有防飞沫设计,中层过滤,内存吸湿。熔喷布一般选用 20 克重的。

而 N95 杯型口罩则由针刺棉、熔喷布、及无纺布组成,其熔喷布通常采用 40 克重甚至更高,再加上针刺棉的厚度,所以外观上看起来比平面口罩更厚一些,其防护效果至少能达到 95%。

材质剖析

原材料购买:

  1. 最重要的 N95 熔喷无纺布在淘宝网即有购买渠道,单价 68 元一筒;

N95熔喷无纺布

  1. 外层材料建议选用针刺棉,可以避免成品口罩过于憋闷不利呼吸。针刺棉又叫涤纶针刺毡 该产品具有普通毡类滤布特有的孔隙度高、透气性好、集尘效率高、使用寿命长等优点。淘宝即可购买;

针刺棉

  1. 内层材料建议选用热轧无纺布或医用纱布,可以提高舒适性;

热轧无纺布

  1. 如需进一步提高贴合性。可以购买整形用鼻夹板粘在口罩内层。使用时将其浸泡在七八十度的热水中,待柔软后取出贴合在鼻子上定型即可;

整形用鼻夹板

  1. 耳带,普通布带即可;

  2. 使用强力胶或针线将口罩三层材料沿边缘粘合或缝制在一起,并将耳带固定在口罩两边。

强力胶

具体的制作需要发挥大家的一点手工能力,希望这篇文章能对大家有一点点帮助。自己动手,丰衣足食!同时,作者始终认为,危机时期最重要的是保持冷静,不要恐慌。做好平时防护,讲求个人卫生,提高自身抵抗力。我们有强大的社会组织能力,以及认真、专业且不怕牺牲的医护人员,一定能将传染控制住。

谢谢大家阅读。如有疏漏,欢迎指正!

特殊时期 , 请大家做好防护呦 .
普通人使用合格的外科手术口罩和 n95 kn95 kf94 都是可以有效过滤病毒的 .
Post: 20200201

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