口罩过滤层 口罩第一层

第一层掩模

第二层掩模

第三层面具

上周，严重空气污染的橙色预警成为街头巷尾最有趣的话题。对于普通市民来说，除了减少户外活动外，应对雾霾最直接、最简单的防护手段就是佩戴防护口罩，采取个人防护措施。

但是很多市民发现，白色防护口罩戴几天就会变黑，令人震惊。雾霾颗粒是否穿透了口罩的保护层？是否有大量雾霾颗粒进入肺部？近日，记者走进北京化工大学聚合物纳米复合材料实验室，在电子显微镜下观察防护口罩上的雾霾颗粒。记者发现，防护口罩的关键在于中间层，可以阻挡纳米级烟雾颗粒。口罩虽然外观已经变黑，但中间层还没有被雾霾颗粒穿透。

实验

新口罩上有哪些雾霾颗粒

Pm2.5是指直径小于或等于2.5微米，肉眼看不见的颗粒。但是，在电子显微镜下可以清楚地观察到烟雾颗粒的真实特征，电子显微镜和能谱一体化机不仅可以观察到烟雾颗粒，而且可以快速分析其成分。北京化工大学副教授、博士生导师刘墉介绍说，用电子显微镜和能谱仪放大2000倍，可以清楚地看到防护口罩上附着的微米级雾霾颗粒。这些颗粒主要是碳酸钙、氧化铁、硫酸盐等无机盐，但非固体气溶胶需要其他方法观察。

1月6日上午，记者戴上全新的N95防护口罩，从南五环的亦庄地区出发，前往北三环的北京化工大学。实验者拆下记者戴的口罩，然后在同一位置选择口罩的内层和外层，切成手指甲大小的正方形，用专用胶带粘在电子显微镜的观察探头上，然后将探头放入盒中观察。放大2000倍，记者看到，口罩第一层的纤维直径约为17.2微米，附着其上的雾霾颗粒直径约为1.2微米。成分分析表明，颗粒中含有钙、硅、碳等元素。刘墉介绍说，钙可能来自沙土，硅可能来自灰尘。第二层掩模的纤维更致密，孔更小。测量后，第二层纤维的直径约为1微米。记者看到纤维上还有一些“漏网之鱼”。它们的尺寸更小，许多已经达到纳米水平。在第三层中，口罩纤维的直径再次变粗，到达这一层的烟雾颗粒更少。

根据刘墉的说法，防护口罩不能100%阻挡Pm2.5粒子，但它们可以阻挡大部分粒子。

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实验

口罩变黑会失效吗？

实验者拿出另一款市面上常见的全新N95口罩，测试极端环境下的防护效果。实验者将口罩绑在吸尘器的进气口上，半小时后，口罩表面出现了一个圆形的黑色区域。从肉眼看，面膜的第二层和第三层没有明显变化。根据计算，一台吸尘器抽半个小时，相当于一个人呼吸几个月甚至更久。在电子显微镜下，密集的烟雾颗粒粘附在口罩的第一层纤维上，而粘附在第二层纤维上的烟雾颗粒要少得多，到达第三层的颗粒甚至更少。据实验者称，这说明大部分雾霾粒子被口罩遮挡住了，口罩防护效果好，不用担心口罩变黑时雾霾粒子会通过。

据刘墉介绍，市场上常见的防护口罩一般由三层组成。面膜最外层是超细纤维，不能阻挡过小的颗粒，起到塑形的作用。中间层最致密，能阻挡和吸收大部分Pm2.5颗粒，第三层与皮肤接触。他说，目前市场上纳米纤维防护口罩的使用越来越普遍，他不建议人们佩戴“防毒面具”等呼吸器。他说，“防毒面具”的防护效果未必比普通防护口罩好。保护效果主要看过滤效率，关键在于检测，而不在于结构的复杂程度。对于普通市民来说，在雾霾中保护他们最简单的方法就是选择品牌大、质量有保证的口罩。

建议

防雾霾面膜三天就可以换了

3M公司的工程师告诉记者，防护口罩的本体采用过滤材料制成，防止颗粒，固定带与本体连接，可以将口罩稳定地固定在头部。根据佩戴方式的不同，固定带可以设计成头戴式、耳带式或颈带式，需要一定的松紧程度，以保证头部转动时面罩不易松动。金属鼻夹可以帮助密封鼻子。如果太软，在使用过程中很容易变松，导致泄漏。有的口罩还有只在呼气时才打开的单向呼气阀，是为了减少呼气阻力，帮助排出人体呼出的湿热空，提高舒适度。但呼气阀在吸气时的气密性必须足够好，呼气阀与罩体的连接不能泄漏，这需要通过试验来验证。根据相应的认证等级，呼吸器必须满足要求的最低过滤效率。比如符合中国国家标准KN95的口罩，对于非油性颗粒的过滤效率至少要达到95%。

防护口罩的气密性也很重要，因为佩戴口罩时，空能进入口罩的空气污染物主要来自口罩与佩戴者面部之间的渗漏。如果防护口罩不适合佩戴者的面部，就会出现明显的渗漏，而且口罩的过滤效率再高，也基本没有防护作用，气流会自动绕过阻力高的过滤材料，从阻力最低的渗漏处进入口罩，使防护失效。对于消费者来说，与其追求更高的过滤效率，不如选择一款适合自己，能达到与脸部很好贴合，具有基本保护效率的面膜。据3M工程师介绍，用过的口罩在取下时通常是潮湿的，因此存放时应保持干燥和卫生，以避免污染或口罩挤压变形。你可以把带走的口罩放在干净的纸袋里。重复使用口罩时要注意卫生，避免在取下和重新佩戴时污染口罩内表面。此外，如果鼻夹在存放过程中需要弯曲，应使用手指垫弯曲鼻夹内部，以避免鼻夹断裂或形成特别尖锐的角度。考虑到各种因素，雾霾面膜戴三天就可以更换了。

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