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文/李世光(台大應用力學研究所、工程科學與海洋工程系教授)
SARS剋星 奈米生醫
2003.6.29 中國時報

 N95口罩與奈米

 先來看目前市面上販售的幾種口罩,除了一般外科口罩外, N95口罩和光觸媒口罩等,均普遍為人所知。

 據美國國家職業安全衛生研究院1995年公佈的粉塵類呼吸防護標準,將口罩區分為三個系列:所有N型口罩都是用來過濾空氣中的非油性懸浮顆粒,可反覆使用,除另有標示外,通常無使用時限;P型口罩都是用來過濾空氣中的油性與非油性懸浮顆粒,無使用時限;R型口罩是用來過濾空氣中的油性與非油性懸浮顆粒,使用時限8小時。前述每系列又劃分出3種過濾等級:95%、99%、99.97%(即簡稱?95,99,100),檢驗標準以0.3微米之氯化鈉(NaCl)微粒或是DOP(dioctyl phthalate)油霧的微粒測試。

 菌的大小約在1-0.1微米、病毒的大小則大概界於100-1奈米,至於為何美國職業安全衛生研究所認證的微粒大小是以0.3微米為基準呢?這可以由其過濾機制來進行瞭解,以過濾理論而言,主要有以下幾種過濾微粒的方法:

1. 引力吸引(Gravitationl Settling)、慣性撞擎(Inertial Impaction)與攔截(Direct Interception):物理性過濾機制,主要對大於0.3微米的微粒有效。

2. 布朗運動(Brownian Diffusion):小於0.1微米的微粒會因為空氣分子的布朗運動而撞在濾層纖維上。

3. 靜電吸引(Electrotatic):濾層纖維經過特殊極化處理變成永久帶電駐極體(electret),適合捕捉中型及小型的微粒。

 前面這些分析可以知道,對大微粒具有較強過濾效率的第1個機制與對小微粒粉塵作用的第2、3個機制,過濾效率大約會在0.3微米處出現最弱值,故在檢驗濾材過濾效率時以0.3微米為標準,而一般以?越小的微粒越難被過濾的想法,則是似是而非的觀念。

 

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