口罩過濾原理@ Boavista 資訊 | ptfe薄膜病毒
文長,請耐心的看,謝謝。我每學期都會教到過濾,分別是針對廢水處理和空污防制。課堂上講過濾,自然一定會提到口罩一事,因為口罩也是一種過濾設備,只不過是用在人體而已。我還在中科院時,有次同事去聽一位生技公司總經理的演講,回來後問我:那個總經理說病毒的大小比N95口罩孔隙度小了一個級數,所以N95口罩根本就防不了SARS病毒,這句話對不對?我回答:這個總經理只懂一半,把這一半拿出來說,最後的結果當然是錯的!對於防塵或是防病毒,口罩有效與否,很多醫師和專家講法眾說紛紜,有些混亂,現在我就針對過濾的原理做一說明...
文長,請耐心的看,謝謝。
我每學期都會教到過濾,分別是針對廢水處理和空污防制。課堂上講過濾,自然一定會提到口罩一事,因為口罩也是一種過濾設備,只不過是用在人體而已。
我還在中科院時,有次同事去聽一位生技公司總經理的演講,回來後問我:那個總經理說病毒的大小比N95口罩孔隙度小了一個級數,所以N95口罩根本就防不了SARS病毒,這句話對不對?我回答:這個總經理只懂一半,把這一半拿出來說,最後的結果當然是錯的!
對於防塵或是防病毒,口罩有效與否,很多醫師和專家講法眾說紛紜,有些混亂,現在我就針對過濾的原理做一說明。
以下要進入正題了。這裡要說的是很少人談到但是非常重要的過濾機制,當瞭解了過濾機制之後,才好去判斷過濾效果的好與壞。
濾材的過濾機制大致上分成三種:絕對過濾absolute filtration (或稱,表面過濾surface filtration )、深層過濾(depth filtration )、和濾餅過濾(cake filtration ) 。
絕對過濾:是能過的就過,不能過的就被攔截下來,如水泥工篩砂子那樣。和許多人的看法一樣,上述總經理所持的理由就是這種機制。這是錯的,因為絕對過濾這種機制在實際的生活中應用的很少,在工業上只有在製造超純水或是廢水全回收時會用到(使用MF、UF、NF、RO等薄膜技術)。至於口罩,有種奈米口罩是用NF薄膜做的,其孔隙度小於病毒,是可以用絕對過濾的機制來阻擋病毒的,而且其材質是PTFE,可耐任何化學品並具撥水性。
深層過濾:不具完全的攔截功能,而是微細顆粒進入口罩深層藉由沈降、吸附、阻擋等機制去除顆粒,至於吸附是指顆粒碰到濾材本體有相互的吸引力而被吸住。此一機制就像沙窗網線所累積的灰塵一般。如果用絕對過濾的概念來看沙窗,那麼,沙窗會是永保如新。放眼我們所見的濾材,在新的時候幾乎都是深層過濾的機制,只不過,濾材的層數越多,微細顆粒碰觸到濾材本體的機會就會越大,過濾的效果就會越好。這就是為什麼很緻密的N95口罩能夠防病毒的原因。當然,如果口罩內具有靜電濾層是會加強捕捉效果的。
濾餅過濾:無論是絕對過濾或是深層過濾,使用了以後,顆粒都會堆疊在濾材上而形成一層濾餅,由於濾餅是大小顆粒交錯的堆疊,所以其孔隙度也不斷...