KN95及一次性口罩多次消毒后过滤效率测试对比

疫情当前，口罩紧缺，虽然不推荐，但是没得选，很多人只能重复使用有限的几个口罩。之前做过高温跟酒精消毒口罩的对比测试，当时条件所限实验设计并不严谨。这次重新设计“重金”投入多个口罩，经过6次高温烘烤，4次酒精浸泡，并上专业设备验证，终于可以有信心下结论了。

注意口罩的复用是针对当前的新冠肺炎的特殊情况下的特殊选择，在阅读文章之前您应当认同如下广泛传播并被确认过是正确的结论：

1，新冠病毒主要对大众的威胁是飞沫传播，普通民众没有去高污染的场所，不考虑对气溶胶的防护

2，高温56度半小时，75%酒精等都能有效杀灭病毒

如上结论如果有不认同的，后面的测试也不用看了，对您没有参考意义。

1决定了N95跟普通一次性口罩对于普通民众日常防护效能是差不多的，所以口罩也不用做适配性测试，只要测试滤材过滤效率即可。其实主要原因是适配性测试需要专业设备测试很麻烦：），N95口罩经过几天高强度使用再加上各种消毒折腾之后密闭性一定是会降低的，边上的泄漏率会变成影响整体过滤效率的主要原因，即使滤材过滤效率达标，整体过滤效率也很低的，另外比如一次性口罩，虽然滤材的过滤效率达到了90%,但是由于造型的原因，因为边上泄漏率太高，所以最后整体过滤效率大约就只有30%了。当然如上过滤效率是针对气溶胶这种无缝不入的污染物的，飞沫传播不一样，飞沫主要是直射，离传染源一段距离后就衰减沉降，这时候只需要考虑口罩滤材的直接过滤效率即可。

大家时间都有限，先放个人的主观结论，后面有兴趣的再仔细研究：

1，高温消毒是可行的。80度高温基本不影响口罩过滤效率。100度以上高温会轻微影响口罩过滤效率，而且对口罩结构有影响

2，酒精消毒对口罩的过滤效率影响比高温要大很多，特别是对正规的普通一次性口罩，其效率影响特别大。KN95耐受性好一点。差一点的一次性口罩是因为已经降到快接近物理过滤的上限了降无可降

综上如果给我一个选择的话，我会选择把用过的口罩用一次性袋子装好，夹子夹好，丢进80度的烤箱消毒45分钟，确保新冠病毒彻底杀灭。虽然文章上说56度30分钟即可，高一点还是保险一点的嘛，反正对口罩的影响微乎其微：）而且天知道烤箱的温控到底有多准呢！另外之前有日本媒体提到新冠病毒在无纺布上的存活时间是小于8小时的，所以每次戴完挂载阳台通风处，有条件晒晒太阳，放一晚上应该也能用。

额外地再碎碎念一下，虽然KN95的标准里对呼吸阻力要求较低，但是实际上正规KN95口罩的阻力与普通口罩无异，大约就在70-90pa左右，远低于有些口罩宣称的更严格的F95的标准，反而那些宣传F95标准的口罩其呼吸阻力都在100多贴近上限。这里主要是指那种用净化器滤芯来做口罩的货。

还有很多网上用是否漏水来测试口罩有没有过滤效率是没有意义的。后面也设计了个小实验，一个没有过滤效率的假口罩，新的也能兜水，倒上酒精之后再盛水就漏了。但是如果晾一天，第二天再倒水上去，还是不漏的 不漏的 不漏的！所以看兜水是没有意义的。

口罩高温消毒后过滤效率

1，第一次烘烤设定温度100度，45分钟

2，第2,3,4,5次烘烤设定温度80度，45分钟。其中第2次烘烤之后拿去TSI 8130上做过效率测试

3，第6次烘烤设定温度100度，45分钟

图上数字是自测效率根据TSI8130的结果拟合曲线调整过，所以绝对值偏差在5%之内都算正常。从图上可以看出100度高温对口罩的过滤效率影响还是有点的，实际上那个出口的口罩可能做工用料的原因，经过100度烘烤之后鼻梁条就变形了无法使用了，另外两款整体形状稳定不影响

经6次烘烤之后，结果如下：

1，KN95 3M 9501 过滤效率下降 13%

2，出口一次性口罩（比较差的） 过滤效率下降 14%

3，居委会发的比较好的一次性口罩 过滤效率下降 20%

如上下降效率最大的贡献是2次100度高温烘烤，实际中间几次80烘烤对效率的影响是很小的。第二次烘烤之后这些样品统一都拿到TSI 8130上测过过滤效率，KN95 3M9501还有97%的过滤效率，所有样品过滤阻力都没有增加，毕竟我们现在主要是为了防病毒，外面停工停学了空气质量好得不得了，不会有颗粒物过多导致口罩堵塞阻力加大的情况发生。

口罩酒精消毒后过滤效率

1，第一次只做了KN95口罩，75%酒精大量喷雾，喷到湿透 。挂阳台上自然晾干第二天测试

2，第二次做了KN95与居委会发的普通一次性口罩，这次酒精不太够了，KN95喷多一点，一次性口罩只在中间喷了一点就没了，挂阳台上自然晾干。之后拿去TSI 8130上做了效率测试

3，第三次，新买的75%酒精终于到货了！新加入了一个出口的口罩，这次不吝啬了，直接倒酒精泡，泡完晾干等第二天再测

4，第四次，过几天后再泡一次，重复

图上数字是自测效率根据TSI8130的结果拟合曲线调整过，所以绝对值偏差在5%之内都算正常。从图上可以看出酒精对口罩的过滤效率影响还是很大的

经多次酒精消毒之后，结果如下：

1，KN95 3M 9501 2次喷洒2次浸泡 过滤效率下降 20%

2，出口一次性口罩（比价差的）2次浸泡 过滤效率下降 22%

3，第二次居委会发的一次性口罩 1次喷洒2次浸泡 过滤效率下降 49%

这里可以看到KN95对酒精的抵抗力也是要强很多的，但是最终还是下降了将近20%。这个比较差的一次性口罩为什么也才下降22%呢，是因为总体过滤效率已经下降到30%左右了，基本上接近纯物理过滤了，已经降无可降。这里影响最大的依然还是普通一次性口罩，看来一次性不是浪得虚名的。所以有条件复用的还是挑好点的防护口罩复用吧。这次测试的一次性口罩是第二批居委会发的口罩，这个口罩造型比较时尚，整体跟防护口罩有点像，但是用料非常薄，刚拿到新的时候过滤效率就没有第一次发的黄色的口罩要高，经过酒精一折腾，效率下降太明显。比较遗憾的是手头没有相对比较好的正规的一次性普通医用口罩来测酒精，我相信结果可能会好那么一点点吧。

下面是一个额外的实验小插曲

有关网上流行的口罩兜水测试，喷酒精测试：

实验验证是没有任何意义的，既不能验证口罩真假，也不能证明酒精有没有使口罩失效。

我挑了一个确定没有任何过滤效率的一次性口罩，这个是佳绿的，在TSI8130上测试确认过滤效率是0，看起来做工还行的，就是表面摸起来有点丝绸的感觉。用视频里流行的方法去盛水，不漏。喷过酒精后，马上盛水，是漏的。但是如果晾一天，等酒精挥发完了之后再次盛水，又不漏了。这就是做个好玩，实际没有任何意义。

假的一次性口罩兜水测试

晾干第二天后再测试，又能兜住水了

更多测试数据及照片：

高温消毒测试照片

为了确保烘干温度正确，用温度表跟热成像双重确认温度

第二次80度烘干时，温控均匀，口罩套袋子夹紧

最后一次100度热风时口罩摆得比较随意，出口口罩温度最高

3M 9501 高温烘烤之后喷墨会糊掉

所以如果收到口罩上面喷墨不够清晰的基本说明该口罩经过了不恰当的存贮

酒精消毒测试照片

第二次做完第二天后拿去TSI8130上做了过滤效率实测

本次测试主要选手

1,2,3 为3个3M 9501 KN95口罩，15年产。其中1号用3天，2号高温烘烤，3号泡酒精，分别做对比

4,5 为出口的一次性口罩，较差

第一次居委会发的口罩2个，黄色，做工较好，过滤效率高，一个使用多次对比，一个高温烘烤

第二次居委会发的口罩2个，打开后立体的，用料薄，过滤效率没第一次的好。一个泡酒精一个对比。

TSI 8130上实测不同口罩的过滤效率

TSI 8130 测得过滤效率

在TSI 8130上测试的时候， 3M9501两个样品分别是烘烤了2次，或者酒精泡了2次，测下来与对照组用了3天的3M 9501是一个级别的，都是97%出头

原来用自测的方法测得假口罩还有30%效率的，在机台上测直接是0了

这图可以看到3M的KN95级别的口罩用的滤材的压降或者阻力跟普通一次性口罩在一个水平的，大约只有70-80Pa左右。网上有些口罩号称采用F95标准，说是比KN95的压降标准要严，就宣传自己的口罩呼吸阻力比别人通过KN95认证的口罩小了，实际上看检测数据他们的阻力好多都在120~130pa往上，踩着F95的 150pa的上限，那种口罩所谓呼吸阻力可以自行判断是否高了，而且好多都是儿童口罩，本来理应比正常成人口罩要更低呼吸阻力才对

这里还有个样品压降特别高，那是两个一次性口罩叠加的，虽然过滤效率提升了一点，但是压降成倍增长，最后结果是得不偿失的，所以不建议两个口罩叠起来用，阻力大了之后其实边上漏进来的会更多，最后综合过滤效率不见得有提升。

自测过滤效率与TSI8130测试效率的拟合曲线

今天污染严重点，背景浓度184000+下的拟合曲线

以上口罩多次取样未做平均

上图是同一口罩在不同背景浓度下测得的过滤效率对比实际，可见背景浓度越高越接近真值。基本上不同过滤效率的样品都是这样子的趋势。所以就这个测试来说，我还是比较期盼雾霾天的，污染越重测得越准啊 ;).可惜最近生产交通都停了，天气又好，好难碰到雾霾天啊。

两种测量方法：

标准测试设备：

TSI-8130，专业的滤料测试仪，基本上做口罩滤材的厂家都有的，测试方法也是公认符合标准的

该设备有标准的盐雾发生器，可以生成高浓度的氯化钠气溶胶，这是个人设备无法达到的，1是粒径统一，2是浓度高且稳定气溶胶类型：氯化钠 质量中值直径：0.26μm / 相当于0.3um细颗粒物气溶胶浓度：12～20mg/m3 / 日常空气中细颗粒浓度才几十几百ug，少了一个数量级

另外就是流量稳定可设定，通常测试标准在85L/分钟左右

过滤面积：整个口罩，大约100cm2

折算单位面积流量： 0.85L/min/cm2

我的测试设备：

测试设备 CEM DT-9881M

粒径通道：0.3/0.5/1.0/2.5/5.0/10um六档粒径同时计数和显示

采样流量：2.83L/min(0.1ft3) 这个泵会是个比较大的影响因数，小泵可能不能提供足够精确的流量控制，特别是滤材过滤阻力越大，实际流量会越小

计数效率：50%@0.3um；100%当粒径大于0.45um

过滤面积：1.13cm2 /12mm内径圆孔

折算单位面积流量： 2.5L/min/cm2 这里看经过滤材的流速比标准的要高，这会影响过滤效率

我的测试方法：

先测背景大气颗粒物浓度，作为分母Y

再每个口罩取多个位置测量过滤后0.3um颗粒物浓度，取平均，作为分子X

过滤效率=(Y-X)/Y%

全文完，有关高温及酒精消毒测试就此打住，后面多上点网友发的真假口罩的测试结果