前言：今年注定是不平凡的一年，新冠的肆虐让2020年蒙上了一层阴影，这场席卷全世界的无声“战争”关系到我们我们每一个人，随着疫情的级别在全国各地乃至全世界不断升级，佩戴口罩成了人人都能想到的快捷有效的方式。而这其中，各种类型的口罩开始疯狂“飚戏”，甚至出现“一罩难求”的场景，该为哪种口罩类型“买单”成为了困扰我们话题，作为主角的N95和医用外科口罩，毫无疑问成为了如今我们健康的守护神，其中原由，读完此篇定会心中了解一二！

追根溯源--简析口罩发展史

1.起源：宗教在口罩的诞生中起到了“星星之火”的作用。宗教中的圣洁观念深入人心， 公元前6世纪， 当时，崇尚拜火教的波斯人认为凡人呼出的浊气是对神灵的侮辱，所以在祭祀参拜中给予面纱遮面，这也就是最初口罩的“雏形”。

波斯-纱面女子

2.发展：1 4世纪，由于黑死病的恐慌及蔓延，当时死者无数，造成了尸体遍野的局面，在处理尸体的过程中，为了一定程度上减少尸体的腐臭侵蚀, 当时人们单纯的采用麻布和棉布遮掩口鼻, 这种功能化的催生类似现在的口罩了。后来欧洲瘟疫的肆虐中，催生了现在看来极具“创意”的“鸟嘴”医生。

鸟嘴里面用棉花填充以过滤细菌和空气

3.崛起：1861年，生物大咖巴斯德认为病原菌存在空气中，医生在外科手术时应当对手术器械消毒但是一直并未成功。后来， 德国病理学家莱德奇猜测医护人员交流时呼出或喷出的体液可能携带病菌, 并导致病人伤口感染。认为医护人员应佩棉布类的防护，后来证明效果确实不错，并逐渐被更多人接受。

欧洲最早的医用防护服及口罩

口罩结构决定其功能

现在口罩的发展中由“3层或3层以上” 非织造织物构成。从内到外分为内层、过滤层和外层, 对应于S M S结构中的纺黏层、熔喷层、纺黏层。外层由纺黏非织造织物垫构成, 滤材孔径尺度较大, 可过滤较大尺寸颗粒; 核心部件过滤层由熔喷非织造织物垫构成, 可过滤尺度更小的粒子，内层关系到口罩佩戴时的舒适程度, 也由纺黏非织造织物构成, 但多采用亲和皮肤的材料, 以保证遮蔽处皮肤舒适。外层和内层共同固定过滤层。由于口罩的材质缝隙小于病毒体积, 佩戴口罩可避免口鼻处黏膜接触飞沫、体液等,对病毒起到一定的防护作用。口罩本身的静电作用还可将部分病毒吸附在其外层。同时, 口罩还有助于阻挡灰尘以及有害气体、 液体、 微生物。

SMS非织造织物结构

sms结构对物质阻隔效果

口罩的防护机理

口罩的大致防护机理为过滤吸入空气以及阻挡外界有害气体、 飞沫等接触佩戴者口鼻黏膜。气体、飞沫、 微粒等在口罩滤材中的过滤机理非常复杂, 根据其截留途径及相互作用方式, 过滤机理可分为一下几种：

1.扩散作用：极其微小的颗粒在布朗运动作用下位移到滤材表面, 由于分子引力的作用, 接触到滤料的粒子因吸附而被过滤掉

扩散作用机制

2.沉降截留作用：较大的颗粒物质随气流运动时因重力作用沉降在滤材上, 由于粒子直径大于滤料纤维间隙而被滤材的机械筛滤过滤。

沉降截留机制

3.惯性撞击截留作用: 当气流中的颗粒通过滤材的网状通道时, 质量较大的颗粒由于惯性作用, 会偏离气流方向, 撞击滤材并被截留。粒子大、 密度高、 气流速度快时过滤效果最好。

惯性撞击截留机制

4.静电作用: 较小的颗粒( 尤其是粒径<2 . 5μm的粉尘) 在靠近有静电的滤材时, 由于静电作用被吸附在滤材表面从而被过滤掉。静电作用可在不增加气流阻力的情况下提高过滤效率。

5.负离子作用: 负离子可捕捉周围带正电的粒子并与之中和后沉降从而达到过滤的目的。

静电或负离子机制

口罩对病毒的防护机理取决于病毒类型。

病毒种类繁多, 粒径差别很大。一般情况下病毒直径在几十纳米到几十微米间, 且病毒并不是独立存在的,总是依附于载体上。因此病毒的防护机理因其自身的特性而分为2大类:

1.物理拦截作用: 依靠滤材本身的特性, 通过扩散、 沉降截留、 惯性撞击截留、 静电及负离子等作用对细菌和病毒进行拦截过滤。这种拦截是一种物理作用, 并不能杀灭细菌和病毒。

2.灭菌作用: 通过在滤材中添加一些功能性抗菌物质, 当细菌、 病毒接触滤材时, 抗菌物质可破坏细菌和病毒的内部结构, 进而达到灭杀细菌的目的。

我们所讲的N95及医用外科口罩为什么在此次新冠肺炎期间受到如此的重视？它们真的能在暴露的大气中对病毒进行最大程度的阻隔吗？

医用外科及N95口罩剖析

电镜下医用外科口罩剖面图

电镜下N95剖面图

医用外科口罩和N95型口罩主要依靠中间过滤层发挥病毒防护作用。中间过滤层采用聚丙烯材料, 通过熔喷法制得的随机方向层叠的纤维膜, 纤维直径0 . 5~1 0μm, 纤维膜通过扩散、 沉降截留、 惯性撞击、 静电等作用阻隔或捕捉携带病毒的飞沫及其他气溶胶物质。医用外科口罩过滤层厚度约1 5 6μm,N 9 5型口罩的熔喷层层数更多,厚度约为5 2 1μm, 是医用外科口罩的3倍, 所以相比较而言防护性能更好。而市面上其他类型的口罩如海绵口罩、活性炭口罩等因为没有这些独特的结构均不能很好的防范病毒的侵入。

因此，综合以上原因，疫情下我们佩戴的医用外科及N95口罩，理所当然的因其结构的优化，扮演着我们健康守护神的角色。值得一提的是，在我们日常的使用中合理正确使用这些一次性资源。做到保护自己的同时也为环境减轻负担。