N95口罩灭菌重复使用可行性方案-出家如初,成佛有余

N95口罩灭菌重复使用可行性方案

杂思 admin 12970浏览 0评论

最近武汉肺炎蔓延,佩戴医用外科口罩、医用防护口罩、民用N95口罩成为自我防护的重要手段,一般都建议口罩佩戴4小时后就必须更换。但对大部分经济情况一般的家庭,成本过高,而且最近国内口罩基本上处于脱销状态,在资源紧张的情况下,能否对使用过的口罩消毒、灭菌,延长使用时间呢?

刚好搜索到台湾行政院劳工安全卫生研究所在2003年在SAAS事件过后,为应对未来发生防疫物资不足的情况,做过类似的研究《拋棄式防塵口罩滅菌再使用之可行性探討》


在研究中,用大肠杆菌模拟病毒喷布于市售六款N95口罩上,测试干热(烘箱)、湿热(蒸锅)、高温高压灭菌、紫外光及喷洒酒精五种灭菌方法,观察重复使用可行性。

研究结果显示:五种灭菌方式在一定条件下都能完杀死口罩上的大肠杆菌,其中以70摄氏度的烘箱作用三十分钟的干热法,与作用三十秒紫外线灭菌法,对口罩的过滤效果影响最小,六款测试口罩的过滤效果,都还可维持在百分之九十五以上。

而一般人以为可以有效杀菌的酒精,因含有水分,会破坏口罩的静电作用,反而让四款测口罩过滤效率低于百分之九十五,其他如湿热法及高压高温灭菌法,也会让其中一种测试口罩过滤效率低于百分之九十五,且高温高压还会使口罩严重变形。

因此建议:
1、可采用以70摄氏度的烘箱作用三十分钟的干热法或用三十秒紫外线灭菌法对N95口罩进行消毒

2、使用酒精对口罩进行消毒,会破坏口罩的过滤效果

当然正如研究强调:一般情况下不建议重复使用N95口罩,只有在疫情紧急且防疫物质极度缺乏情况下才考虑用干热、紫外线消毒灭菌后重复使用。

 

为方便不翻墙的同学,研究报告墙内下载地址:

链接: https://pan.baidu.com/s/1fFcK20NJkMFqyNyY5Ssjfw

提取码: 9p2j

 

备注:个人非医疗专业人士,回答并不专业,仅供参考。

修改日志:

1.28:增加使用烘箱/烤箱说明

1.29:N95口罩带金属条的,不建议使用干热法

1.29:N95口罩带呼吸阀的,不建议使用干热法。

1.29:增加报告使用大肠杆菌模拟说明

2.1:增加臭氧消毒说明

2.1:增加口罩使用时长说明

2.1:增加推荐资料

2.2:增加对东华大学靳向煜教授认为N95口罩不能用紫外线消毒的说明

2.2:增加口罩使用后,放置几天后再使用的说明

2.5: 修改干热法时间说明

2.5:增加买不到口罩的替代方案

 

1、干热法的作用温度和时间以及没有烘箱/烤箱,能否用微波炉?

答:研究结果推荐的干热法是用烘箱在70摄氏度作用30分钟。报告中没有提到使用干热法对N95口罩灭菌,对金属条韧性影响。

按照《关于新型冠状病毒感染肺炎中国医学科学院专家组答疑解惑-新华网》的解答,冠状病毒对热敏感,56℃、30分钟就可以杀灭。

国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)》也提到:56℃加热30分钟,可有效灭活新型冠状病毒。

因此干热法可以采用56℃,30分钟的方案,不采用研究结果的70℃、30分钟的消毒法,避免温度过高,可能影响金属条、橡胶条、纤维的寿命。

对于有呼吸阀的N95口罩,由于呼吸阀为塑料,56℃摄氏度下,呼吸阀会变形,因此不推荐使用干热法,推荐使用紫外线法。

试验报告用的是烘箱,有人问能否用微波炉或烤箱?个人理解,如果能够设定稳定、时间,烤箱/微波炉也可以。烤箱一般都能设定温度,而大部分微波炉不能精确设定温度。具体请参考使用说明。

2、关于报告中使用大肠杆菌模拟疑问

有很多人对报告使用大肠杆菌模拟,认为是测试细菌,没有验证病毒,效果存疑。

冠状病毒本身很小,直径约80~120nm,对于这么小的病毒传播,一般都需要一个载体,例如飞沫、粉尘等,戴口罩的目的也是要阻挡这些带有病毒的载体。因此个人认为使用大肠杆菌试验,并不影响试验效果。

需要强调一下:我只是搬运了台湾劳工安全卫生研究所的试验报告,对冠状病毒的效果没有试验过,这里是为大家提供一种口罩缺乏时候备选手段。

3、关于是否可以使用臭氧消毒

有很多人问起,能否使用臭氧消毒,否则臭氧+紫外线结合的方式。

臭氧消毒确实能杀灭 冠状病毒 ,可以参考《臭氧对物体表面IBV冠状病毒的杀灭效果的研究》 。

通常的紫外线消毒有两种波段,253.7nm和185nm,台湾劳工安全卫生研究所的试验报告中使用的254nm,185nm波段就是我们常说的臭氧紫外线,与空气作用可以产生有强氧化作用的臭氧。

臭氧消毒确实能杀灭 冠状病毒 ,可以参考《臭氧对物体表面IBV冠状病毒的杀灭效果的研究》 。

但个人不推荐臭氧消毒,臭氧消毒后对口罩聚合物的寿命、防护效果有较大影响。

Reusable Elastomeric Respirators in Health Care: Considerations for Routine and Surge Use (2019) 这本书中提到了美国CDC对臭氧消毒的一些建议,不推荐使用紫外线+臭氧 对聚合物消毒。

这本书强烈推荐,个人认为挺实用。

4、关于口罩使用时间

有很多人问起,口罩使用时间后需要更换,虽然大部分资料都推荐使用4小时后需要更换,但美国CDC及厂商似乎都没有对口罩标准使用时长进行推荐,确实也是:离开使用环境谈使用时长没有太多意义。以下两篇文档可供参考。

医用防护口罩防护效率及佩戴时间的研究

一次性医用防护口罩不同佩戴时间的细菌学评价

5、关于东华大学靳向煜教授认为N95口罩不能用紫外灯、紫外消毒柜消毒说明

在《水煮、喷酒精、照紫外线……防病毒口罩能否再利用?》中东华大学非织造材料与工程系靳向煜教授认为:

根据《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)》,病毒对紫外线敏感,是否可以使用紫外灯、紫外消毒柜等对口罩消毒,实现再利用呢?
靳向煜:不能。聚丙烯熔喷材料是一种热塑性高分子材料,耐老化性差对紫外线非常敏感。接受紫外线照射后,结构会发生破坏即氧化降解,过滤性能大幅下降。
课题组曾经做过实验,如果对N95级别的口罩进行水蒸、水洗、紫外灯消毒,它的过滤效率将由95%快速降低到60%以下,和普通的纱布口罩、棉布口罩差不多。

由于靳向煜教授的说话与台湾行政院劳工安全卫生研究所的研究报告似乎有冲突。

找到另外一份报告:Effects of Ultraviolet Germicidal Irradiation (UVGI) on N95 Respirator Filtration Performance and Structural Integrity ,报告支持使用紫外线对N95口罩消毒杀菌。具体剂量、强度可以参考报告。

我自己做过用紫外灯对N95口罩消毒,但没条件做检测,呼吸阻力感觉相对于消毒前没太多差异。从我自己角度来说,台湾及上述报告有完整的试验数据,我倾向于相信。

再次强调一下:答主不是专业人士,答案只供参考。

 

6、关于增加口罩使用后,放置几天后再使用的说明

由于冠状病毒再自然环境中都有存活时效,因此有很多人推荐在使用口罩后,可以放置上3-6天,然后再重复使用。

应该说此种说话有一定道理,尤其是对普通大众,没有紫外线消毒设备、也没有太多的口罩情况下,不失为一种解决方案。

只不过放置时间多长合适?

按照高福院士的说法《新型冠状病毒在自然环境存活不到半小时》,李兰娟院士的“新型冠状病毒在干燥的环境当中存活时间只有48小时”,感觉都不靠谱。

说实话对中国砖家们的研究报告没有信心。

找到一篇国外的研究报告《Effects of Air Temperature and Relative Humidity on Coronavirus Survival on Surfaces

也就是说:4摄氏度下,冠状病毒可以存活5-28天。温度越高,活性越低。

回到刚才那个问题:放多久呢?

说实话,离开具体温度、湿度谈推荐放置时间,没有标准答案。正如离开口罩具体使用环境,推荐标准使用时长,也无标准答案。

如果没有紫外线/烘箱这样的消毒设备,为了节约口罩使用,个人不科学的建议:在口罩使用后,可以放在通风、干燥、向阳的环境下放置尽量长的时间,几个口罩轮换使用。

安全起见,建议还是配合紫外线消毒、干热法这样的消毒方案。

注意:以上两篇报告都是针对2003年的冠状病毒,并非针对此次武汉肺炎冠状病毒,只不过存活时间应该差不多。

 

7、买不到口罩的替代方案

目前各种电商网站基本上N95、医用口罩都处于脱销状态,短期应该很难解决供给问题。

除了通过各种群里面的代购、团购外,有几种可行的替代方案,供大家参考。

方案1:防毒面具

像3M的 3000、6000系列,在1688、淘宝上还有一些销售。除3M的,其他一些厂商的防毒面具也可以考虑。

关于3M防毒面具,以下文章可供参考

techritual.com/2019/08/

techritual.com/2020/01/

方案2:电动口罩

老爸评测–最近非常热门的电动口罩,你会尝试吗?

以上评测结果仅供大家参考,简单浏览了以下评测结果较好的某几个品牌的店铺评价,似乎评价并不好。

 

8、推荐资料

最近查资料,有几篇个人比较权威的关于口罩重复使用的权威资料,推荐给感兴趣的同学。

美国CDC官方指南:

Recommended Guidance for Extended Use and Limited Reuse of N95 Filtering Facepiece Respirators in Healthcare Settings

Reusable Elastomeric Respirators in Health Care: Considerations for Routine and Surge Use (2019)

Ask the expert: N95 respirator reuse

 

 

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