OPTON 的微觀世界——第1期 認識霧霾之盾

認識霧霾之盾

口罩的微觀視界

序言

冬季以來，環(huán)境問題霧霾成為人們關注的焦點。上關于霧霾以及防霧霾口罩的報道層出不窮。OPTON作為實驗室系統(tǒng)解決方案供應商，以自己的顯微視角對霧霾問題進行了分析焊條拉力實驗機的主要操作特點和研究，同時，OPTON希望能通過顯微分析技術來拓展大家對生活中微觀世界的認識。

本期主題是走進霧霾之盾口罩的微觀視界。通過電子顯微鏡對平時生活中市場上用的多有效的幾款防PM2.5口罩進行觀察分析，帶大家一起去領略電鏡下的防霧霾口罩。

一、口罩宏觀拆解

左：EPC 活性炭口罩 KN95;右上：霍尼韋爾H950V;右下：綠盾M95

以上三種口罩皆為顆粒物過濾效率高于95的口罩，EPC與其它兩款口罩不同的地方在于口罩內部加了活性炭層。

左：霍尼韋爾H950V;中：綠盾M95;右：EPC 活性炭口罩 KN95;

將口罩截面剪開可以發(fā)現(xiàn)，除了霍尼韋爾、綠盾這種經(jīng)典的口罩結構外，EPC還額外多出了及層。

一、口罩微觀視界

1. 無紡布

三種品牌外層無紡布掃描電鏡形貌

防PM2.5口罩的無紡布均采用熱軋加固的方式進行成型的，因此從左邊三幅圖可以發(fā)現(xiàn)凡是無紡布上都會有類似壓扁的致密扁坑。

其中由于無紡布制造工藝不同：在形貌上霍尼韋爾的無紡布致密、扁坑深，綠盾的無紡布疏松、扁坑大而平;EPC介于兩者之間。

2. 靜電濾棉

三種品牌靜電濾棉掃描電鏡形貌

靜電濾棉也為無紡布中的一種，在無紡布生產(chǎn)后經(jīng)過靜電處理會帶有靜電。這種靜電力會對從其內通過的氣體中的微粒物進行吸附，是防PM2.5口罩中，吸附PM2.5顆粒物的主要戰(zhàn)斗力。

從圖中右側高倍圖片可以看出：EPC的靜電濾棉致密，但是形貌不均一，有帶狀顯微及球狀纖維顆粒存在;綠盾的靜電濾棉纖維形貌均一，且濾棉也比較致密;霍尼韋爾介于兩者之間。

3. 活性炭層+加厚靜電濾棉

EPC活性炭口罩比其它兩款多出的兩層

三種品牌的口罩在各層性能相差不大的情況下，EPC多出的兩層過濾層會有更多的功能：

活性炭層不但可以吸附顆粒物，同時對空氣中的氣體也會起到一定的收集作用，從圖中右上部分可以看出在活性碳層上，纖維上有大量的活性炭存在。

加厚的靜電濾棉層與之前的靜電濾棉層形貌有很大的差別，對漏過的少量顆粒物進行再一次吸附，起到進一步的顆粒物過濾功能。

一、后記

通過顯微分析可以觀察到我們平時肉眼不可見的形貌細節(jié)，對實際生產(chǎn)與生活中的工藝控制及性能形貌學分析有很重要的意義，是反向工程中重要的技術手段之一。

除了EPC這款N95口罩外，市面上也有很多其它品牌的帶有活性炭層的PM2.51是某企業(yè)進軍石墨烯產(chǎn)業(yè)或某企業(yè)與石墨烯相干企業(yè)、研究機構合作口罩，基本都是五層結構，明顯的區(qū)別就是含有活性炭層的口罩外觀都為淺灰色，價格會比同過濾級別的口罩稍高一些。

目前口罩品牌及型號很多，筆者僅選擇上用戶采購多的幾款來進行實驗，向大家介紹顯微分析的魅力之處，具體如何評判各種款式口罩的優(yōu)劣目前還沒有比較行之有效的方法，希望后期能與大家進行進一步交流。

關于歐波同

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