口罩机静电器维修方法让失效的口罩浴电重生

疫情当前，口罩紧缺。如何在保证安全的情况下，让每一只口罩尽可能发挥最大效能？

近日，宁波籍中国工程院院士、北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室主任陈建峰，给宁波市科协主席陈文辉发了一条微信，希望其团队的最新科研成果——口罩荷电再生技术能够在家乡推广，以缓解口罩短缺之急。

这个仅靠普通家用电吹风机、电风扇、电子点火器就能让“失效”的口罩“浴电重生”的技术，究竟是怎么一回事呢？

技术原理

口罩过滤的原理，主要是利用静电吸附以及纤维排列后对超细颗粒和飞沫的阻隔，口罩中间的荷电层对于携带病毒细菌等微粒或飞沫防护起到重要作用。

以医用外科口罩（普通3层平面无纺布口罩）为例，结构包括外层无纺布，防止液体飞溅及大颗粒物；中层静电熔喷无纺布，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，实现对病毒等微粒的有效阻隔；内层无纺布，用于阻隔呼出的水汽。

口罩用了一段时间为啥就得废弃？主要原因就在于口罩中层静电过滤作用的失效。因此，口罩可重复使用的关键技术问题就是如何在不破坏口罩材料及微观结构的情况下，重新将外界电荷转移至中层无纺布。

技术效果

研究人员发现，采用便携式静电发生器（如家用电器）对普通一次性医用平面无纺布口罩进行二次荷电处理，使其再生静电效应而达到可重复使用的现象。

那么，这种人工“充电”的口罩是否可以达到和出厂口罩同样的防护效果?

团队研究人员对一次性防尘口罩、一次性医用口罩、一次性医用外科口罩、国外进口KF94口罩等4类广泛使用的普通口罩，进行了荷电再生重复使用实验研究，结果显示：

一次性医用口罩、一次性医用外科口罩和国外进口KF94口罩再生后，口罩重要指标（0.1微米微粒过滤效率，即阻隔率）与新口罩相当（衰减约0.5-1.5%）；

一次性医用外科口罩荷电再生循环10次后，其过滤效率与新口罩相当（衰减约0.5%）；

一次性防尘口罩再生后，其过滤效率较新口罩提升50%。

目前试验测试表明，该技术方案对水洗后的口罩进行二次荷电处理，可恢复其大部分的原有带电量，保持良好的静电拦截微粒能力。

这就是说，当前疫情应急时期，口罩重复使用是可行的，可缓解当前市场需求与供给的矛盾。

具体步骤

1.热水灭毒。将用过的一次性医用无纺布口罩置于大于56℃热水中浸泡30分钟（参考《新型冠状病毒肺炎防控方案（第四版）》56℃30分钟可有效灭活病毒），通常沸水与室温水（按20℃算）1∶1混合后约为60度，为提高灭毒杀菌效果，可适当提高沸水比例。

2.荷电再生。将口罩从水中取出，甩掉表面液滴，平放在干燥的绝缘材质表面（如桌布、床单等），用电吹风机吹烘约10分钟吹干并荷电，或用普通电风扇吹口罩约15分钟，或用普通家用电子点火器对口罩进行全面覆盖的“电击”，通过口罩内部纤维的摩擦或外部放电等，使口罩材料重新荷电。

3.纸屑检验。在绝缘桌面上洒一些碎纸屑，将荷电后的口罩平放并使外层接近碎纸屑，距离约1毫米但并未接触时，可观察到口罩对碎纸屑的静电吸附现象，认为口罩荷电成功，可以再使用；如静电吸附现象不明显，则延长电吹风吹烘口罩的时间，再次通过“纸屑吸附”检验荷电情况，至荷电成功，可以再使用。

适用人员

研究人员特别强调，再生口罩作为非常时期应急之用，适用于较低风险暴露人员重复使用。不推荐用于密切接触患者的人群、医护人员及实验室工作人员。

王元卓 洪阳

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