面對(duì)2020年初的新型冠狀病毒疫情，全國(guó)人民心手相連，眾志成城，共克時(shí)艱。疫情期間，口罩、額溫槍等物資成了大家日常接觸的"小伙伴"。經(jīng)常會(huì)有朋友問(wèn)小編：如何判斷我買的口罩是真的假的呢？
    要準(zhǔn)確回答這個(gè)問(wèn)題其實(shí)非常困難。國(guó)標(biāo)"GB/T 32610-2016"、"GB 2626-2006"等都對(duì)口罩等呼吸防護(hù)用品有著嚴(yán)格的規(guī)定，從過(guò)濾效率、泄露效率、呼氣阻力、氣密性、死腔等指標(biāo)有著明確的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)。這類標(biāo)準(zhǔn)雖然準(zhǔn)確，卻也繁瑣，雖然能判定口罩真假，卻難判定口罩是否是"二手貨"（因?yàn)楹芏喽挚谡纸?jīng)過(guò)處理后主要指標(biāo)都與全新口罩無(wú)異）。

    我們有沒(méi)有一種實(shí)驗(yàn)手段可以在較高準(zhǔn)確率下既能實(shí)現(xiàn)快速篩查，又可以鑒別口罩是否是"二手貨"呢？

    眾所周知，口罩對(duì)于灰塵、唾沫（防護(hù)病毒也是通過(guò)防護(hù)攜帶病毒的唾沫）等的防護(hù)主要依靠其物理性質(zhì)，口罩過(guò)濾層的纖維粗細(xì)、孔徑大小和過(guò)濾層的厚度會(huì)直接影響口罩的防護(hù)能力和過(guò)濾效率。我們?nèi)绻苤苯佑^察并測(cè)試這些指標(biāo)的話是不是就能快速有效地篩選口罩了？

    除此之外，小編還分別做了高空氣污染環(huán)境下的口罩檢測(cè)以及二手煙環(huán)境下的口罩檢測(cè)，以驗(yàn)證在這些環(huán)境下做好呼吸防護(hù)的必要性。

    為了驗(yàn)證上述猜想，小編使用臺(tái)式掃描電子顯微鏡并搜集了各類口罩做了一系列對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

圖1（1）某常見(jiàn)的醫(yī)用外科口罩1；（2）某常見(jiàn)的醫(yī)用外科口罩2；（3）累計(jì)使用4小時(shí)的醫(yī)用外科口罩；（4）待鑒定的"三無(wú)"口罩；

圖2 醫(yī)用外科口罩1中間過(guò)濾層（熔噴布層）的掃描電鏡照片?？梢钥吹皆搶用芗挪贾?/span>1 - 15 um的纖維結(jié)構(gòu)。

圖3 醫(yī)用外科口罩2中間過(guò)濾層（熔噴布層）的掃描電鏡照片?？梢钥吹皆搶用芗挪贾?/span>1 - 15 um的纖維結(jié)構(gòu)。

圖4 累計(jì)使用過(guò)4小時(shí)的醫(yī)用外科口罩3的中間過(guò)濾層（熔噴布層）。纖維結(jié)構(gòu)排布和前兩種類似，同時(shí)發(fā)現(xiàn)直徑3-4 um的顆粒物。

圖5 待鑒定的"三無(wú)"口罩中間層的掃描電鏡圖。纖維非常粗大，普遍在約15 um以上，孔洞粗大。這種大的孔洞無(wú)法有效過(guò)濾污染物。

圖6 醫(yī)用口罩中間過(guò)濾層（熔噴布）截面的掃描電鏡圖。從截面看纖維排布致密，中間有一道明顯的壓印痕跡，是口罩生產(chǎn)過(guò)程中壓制導(dǎo)致的。

圖7 三無(wú)口罩中間層的截面掃描電鏡圖?？梢钥吹嚼w維排列松散，纖維粗大，孔洞也很大，無(wú)法有效過(guò)濾。

        剛剛我們看到了日常環(huán)境下佩戴4小時(shí)的醫(yī)用口罩掃描電鏡圖片，上面的顆粒非常少，這也說(shuō)明我們?nèi)粘Ｉ畹目臻g其實(shí)是比較干凈的。那如果換成高污染環(huán)境呢？我們想到模擬高污染環(huán)境和二手煙環(huán)境下的口罩進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

圖8 模擬高污染環(huán)境下佩戴過(guò)的口罩中間過(guò)濾層的掃描電鏡圖片。

        為避免污染對(duì)人身體造成傷害，我們將口罩戴到車載吸塵器上，在高污染環(huán)境下抽氣5分鐘，這時(shí)的吸氣量與人呼吸4小時(shí)相似，以此作為參考。我們可以看到口罩過(guò)濾層上密密麻麻的遍布著2 - 15 um大小的顆粒，如果沒(méi)有口罩的過(guò)濾，這些顆粒將全部被吸到肺部，并對(duì)人體造成傷害。

那吸二手煙的環(huán)境下又如何呢？

圖9 二手煙環(huán)境下佩戴過(guò)的口罩中間過(guò)濾層的掃描電鏡圖片。

        同樣，我們使用吸塵器替代了人的口鼻。在一個(gè)密閉的充滿煙味的房間中持續(xù)抽氣5分鐘這時(shí)的吸氣量與人呼吸4小時(shí)相似，以此作為參考。與高污染環(huán)境下相似，口罩的過(guò)濾層上也遍布著大大小小的顆粒，如果不戴口罩，這些顆粒將會(huì)被直接吸入肺里。所以，為了家人和身邊人的健康，還是少抽煙吧。

結(jié)論：（1）良品醫(yī)用口罩的的過(guò)濾層纖維大約1-15um，并且非常致密，可以有效隔絕污染及攜帶病毒的唾沫；

          （2）劣質(zhì)口罩過(guò)濾層纖維粗大且蓬松，對(duì)于大多數(shù)污染物沒(méi)有辦法起到過(guò)濾作用；

          （3）使用掃描電鏡對(duì)于本次試驗(yàn)樣本可以在幾分鐘內(nèi)快速分辨口罩質(zhì)量?jī)?yōu)劣，但是缺乏大量的樣本做支撐，希望有識(shí)之士可以一同參與設(shè)計(jì)和采樣，進(jìn)一步加快和優(yōu)化口罩檢測(cè)效率；

          （4）高污染環(huán)境和吸煙環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生大量污染顆粒，因此務(wù)必佩戴醫(yī)用口罩，也請(qǐng)為了家人和身邊朋友的健康減少抽煙。

參考文獻(xiàn)：

1. 國(guó)標(biāo)GB2626-2006呼吸防護(hù)用品

2. 國(guó)標(biāo)GBT_32610-2016_日常防護(hù)型口罩技術(shù)規(guī)范

3.百度百科（口罩）：

https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%A3%E7%BD%A9/3416459?fr=aladdin

        本次實(shí)驗(yàn)采用的是國(guó)內(nèi)首套完全自主研發(fā)的臺(tái)式掃描電鏡ZEM15拍攝完成：

        想了解更多實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)及研究案例可發(fā)送郵件至support@zeptools.com詳詢。歡迎訪問(wèn)公司網(wǎng)站：http://www.xlttttt.cn

ZEM臺(tái)式掃描電鏡