实验探究酒精对口罩结构的影响
时间：2021-02-09 10:00:59 来源：达达文档网 本文已影响 人 
孙文英
网上流传一则检测口罩防水性的实验视频，证明用75%的酒精消毒后，口罩不能重复使用。
该实验的基本过程如下：先用口罩盛放适量清水，口罩不漏水，说明口罩具有良好的防水性;再往口罩表面喷洒75%的酒精，发现口罩立刻漏水。
实验结果是：酒精会破坏口罩外层的防水结构，加速口罩中间层失效，所以不能用75%的酒精消毒口罩，口罩也不可重复使用。
事实真的如此吗？
口罩的结构分为三层，外层是加软无纺布，为防水层，可隔离飞沫等可见物;中间层是熔喷无纺布，为过滤层，可通过静电吸附隔离细菌、病毒等;内层是亲肤无纺布，为吸湿层，起到再次隔离并吸附呼出口沫的作用。水能否渗透口罩不仅与口罩所用材料的结构有关，还与水的表面张力大小有关。
喷洒酒精后的口罩漏水，是因为酒精破坏了口罩外层的防水结构，还是因为酒精改变了水的表面张力大小？酒精会改变中间层熔喷布的静电吸附性吗？
于是，我们以某品牌一次性医用口罩（以下简称口罩）为研究对象，对口罩外层的防水性和中间层的吸附性进行了探究。
一、实验思路
1.基于水能否渗透口罩不仅与口罩所用材料的结构有关，还与水的表面张力大小有关，通过检测无处理口罩、喷水口罩、喷75%酒精后的湿润口罩和喷75%酒精后的干燥口罩的防水性，判断75%的酒精能否破坏口罩的防水性。
2.基于口罩中间层熔喷无纺布对携带病毒、细菌等微粒或飞沫起到重要防护作用，静电的变化直接影响口罩的吸附、过滤效果，通过观察无处理口罩、喷75%酒精后的干燥口罩、连续使用两天后的口罩中间层的静电吸附现象，初步判断75%的酒精能否改变口罩的静电吸附性，并预测口罩的有效使用天数。
二、实验过程
1.探究口罩的防水性
实驗1：将口罩的蓝色面（外层无纺布）朝上，向口罩中倒入适量水，如图1，观察一段时间，发现口罩不漏水，口罩的白色面（内层无纺布）不湿润，说明口罩具有良好的防水性。
实验2：向实验1中的口罩白色面轻轻喷少量水，如图2，观察现象;继续喷少量水，观察现象;用吸水纸擦拭口罩的白色面，再观察一段时间。
在口罩的白色面喷少量水时，无明显现象;继续喷少量水时，其表面有小水珠出现;用吸水纸擦拭后，口罩的白色面不再出现小水珠，说明口罩不漏水。
实验3：另取一个口罩，将口罩的蓝色面朝上，往口罩中倒入适量水，向白色面轻轻喷少量75%的酒精，观察现象;继续喷少量75%的酒精，观察现象。
喷少量75%的酒精时，口罩的白色面很快出现水珠;继续喷少量75%的酒精时，水珠快速汇聚，水成线状流出，如图3，说明喷75%酒精后的湿润口罩漏水。
实验4：将实验3口罩内的水倒掉，悬挂于通风处晾干。将晾干后的口罩蓝色面朝上，盛放适量的水，观察现象。如图4，口罩的白色面无明显现象，说明喷75%的酒精的口罩干燥后不漏水。
2.探究口罩的吸附性
实验5：另取一个与上述实验相同规格、未使用过的口罩，用带绝缘手柄的剪刀剪取一小块中间层熔喷无纺布，轻触金属杯杯壁后松开剪刀，熔喷无纺布被吸附在杯壁上，如图5，说明中间层熔喷无纺布具有静电吸附能力。
实验6：将实验4中喷有75%的酒精的口罩再次悬挂于通风处晾干，用带绝缘手柄的剪刀剪取一小块中间层熔喷无纺布，轻触同一个金属杯杯壁后松开剪刀，熔喷无纺布被吸附在杯壁上，如图6。这说明，喷75%的酒精干燥后的口罩中间层熔喷无纺布仍具有静电吸附能力。
实验7：另取一个与上述实验相同规格的口罩正常使用1天后，用75%的酒精消毒，悬挂于通风处晾干，第二天继续正常使用1天后，再用带绝缘手柄的剪刀剪取一小块中间层熔喷无纺布，轻触同一个金属杯杯壁后松开剪刀，熔喷无纺布仍被吸附在杯壁上，如图7。这说明，正常使用2天后的口罩中间层熔喷无纺布仍具有静电吸附能力。
三、实验结论
一般情况下，水的表面张力较大，水滴会尽量缩小自身表面积，不会浸润口罩，宏观表现为口罩不漏水。酒精是表面活性剂，表面张力很小，向口罩表面喷洒酒精后，口罩内的水变成了酒精溶液，其表面张力较小，从而浸润口罩，宏观表现为口罩漏水。
由此可见，口罩外层结构并没有被酒精破坏，只是因为酒精降低了水的表面张力，从而使口罩漏水。用75%酒精消毒的口罩经晾干后，口罩外层无纺布仍具有防水性。
口罩对颗粒物的过滤主要有惯性沉积、截留沉积、扩散沉积和静电沉积。颗粒物较大时，截留沉积和惯性沉积效果较好;颗粒物较小时，扩散沉积和静电沉积效果较好。其中，阻挡病毒主要依靠中间层熔喷布的静电吸附作用，当含有病毒的飞沫靠近熔喷布时，会被静电吸附在表面，使其无法透过。
用75%的酒精消毒的口罩晾干后，中间层熔喷布的静电吸附能力依然存在，仍具有吸附过滤性。
综上所述，酒精不会破坏口罩的结构，用75%的酒精消毒后的口罩晾干后，仍具有一定的防护性能。
在非医疗机构、非疫区等多数生活场景下，可用75%的酒精对口罩消毒，重复使用一至两天。但去医疗机构或疫区、人流密集的地方时，建议按照标准使用。
需要特别说明的是：在条件允许的前提下，不建议重复使用一次性使用医用口罩！
