電鍋、泡酒精、高溫高壓……經過消毒的口罩真的罩得住嗎?

編按:市面上外科口罩數量告急,難以取得的情況下開始有人討論是否能將口罩回收再利用。原本設計一次性使用的口罩進行消毒究竟會發生什麼事?為此,中山醫學大學生物醫學科學系有在 FB 上介紹他們的實驗內容:

 

而過去的研究文獻針對口罩消毒再使用,又有哪些討論呢?就讓我們往下看吧!

被消毒了,口罩還罩得住嗎?

回收再利用是台灣人的美德,於是在 2008、2017 年出現了兩篇針對口罩消毒再利用的研究(大誤)1,2
首先是中國醫藥大學公衛系的林子賢教授團隊,選用了不織布口罩、N95口罩註1,消毒方式是:

種類 方式 時間
(分鐘)
煮飯用的台灣電鍋(乾熱) 149-164℃,無水 3
高壓滅菌釜(濕熱) 121℃,壓力 1.06 kg/cm2 15
酒精 70% 酒精水溶液 10
異丙醇 100% 異丙醇 10
漂白劑 0.5% 次氯酸鈉水溶液 10

 

普通的不織布口罩。圖/作者買的

該團隊研究「消毒前後」的防禦力變化。換言之,想了解消毒後,口罩是否還擁有足夠的保護力、能將外來顆粒擋在口罩之外,結果如下圖(僅檢選 3 種):

上圖:台灣電鍋乾熱法。中圖:70% 酒精消毒法。下圖:0.5% 次氯酸鈉消毒法。此三種方式對口罩的抵禦外來顆粒穿透的效果影響。圖/NCBI
中文資訊為本文作者加註。
註:SARS 病毒約 160 nm;氣溶膠顆粒約 5000 nm (5μm);口沫傳染顆粒約 10000 nm (10μm)

就初步數據來看,上述五種方法都會損壞口罩的保護力,但以台灣電鍋乾熱法的損毀性較小,其他方式,如次氯酸鈉、濕熱、酒精等,都會大幅地讓口罩喪失對顆粒的阻擋能力。

酒精與加熱容易破壞 N95口罩

經濟部工業局在 2008 年發表一篇研究,將六款 N95 口罩放在五種消毒方式下,觀測其外觀和口罩捕集效率(阻擋外來顆粒)的變化,滅菌方法如下:

種類 方式 時間
(分鐘)
烘箱(乾熱) 100℃,無水 30
高溫高壓滅菌鍋(濕熱) 121℃,壓力 1 kg/cm2 15
酒精 75% 酒精水溶液,浸泡 10
紫外光 254 nm, 303 μW/cm2 0.5
電鍋蒸煮(濕熱) 96℃ 15

結果如下表:

不同滅菌方法對六款 N95 口罩的阻擋顆粒能力的影響。被標註紅色 X 記號者,為保護力明顯下降。圖/參考資料 2

由經濟部的研究可以清楚發現,酒精並不是消毒口罩的好方法,6 款N95 口罩裡,有 4 款的保護能力出現明顯的下降。而高溫高壓、濕熱消毒法也削弱了其中 1 款口罩的保護能力。

同時由外觀可以發現,高溫高壓消毒法中,部分口罩的外觀出現扭曲,可能會降低密合度、出現縫隙讓病毒、細菌趁隙而入。

高溫高壓對於口罩外觀的影響。圖/參考文獻 2

美國的實驗:微波爐與電漿的效果……

而在美國,擺出來的實驗條件就硬是讓人傻眼。美國國家職業安全衛生研究所(聯邦單位)於 2009 年刊出的研究,其中的五個實驗組分別3

  • 紫外光
  • 微波爐
  • 0.6% 次氯酸鈉水溶液
  • 環氧乙烷 (EO/ETO)(消毒醫療器械常用的氣體)
  • STERRAD®100S H2O2 低溫過氧化氫電漿滅菌系統註2

而在檢視外觀上,美國團隊發現次氯酸鈉消毒組裡,口罩仍殘留氯氣味道,刺激眼睛、呼吸道,不適合消毒口罩。

而微波爐組別的口罩,全.部.都.熔.化.掉.了,囧 rz 3。研究團隊並沒有進一步修正實驗參數,僅建議後輩們調低功率和時間。

但團隊也給出了研究建議,在五種消毒方式裡,以低溫過氧化氫電漿滅菌可能是最可靠的方式。不僅避免次氯酸鈉殘留氯氣、高溫損壞口罩零件的風險;同時低溫過氧化氫電漿消毒後,所殘留的僅是水蒸氣和氧氣,對人體和醫療器材都無害,是發展潛力最大的方式。

以低溫過氧化氫電漿滅菌可能是最可靠的方式。圖/yanalya@Freepik

綜上所論,目前現有、民眾容易取得的消毒方式,都會削弱,甚至大幅減少口罩的保護能力;更甚之可能會損毀金屬、塑膠零件,也可能會劣化橡膠的彈性,導致口罩和臉的密合度降低。因此作者們都不建議將拋棄式口罩滅菌後重複使用

畢竟,經過嚴酷的消毒程序後,不管多高級的口罩,看來都是「罩」不住的了~

註解

  • 註 1:林教授團隊尚使用了一種 double-layer electret masks 口罩,但無法查出是何種類型,故在本文不探討。
  • 註 2:該系統可能是透過高能的電磁波擊打 H2O分子,使其分裂變成高能、活潑分子,達到破壞、殺死微生物的目的。

參考文獻

  1. Tzu-Hsien Lin, Chih-Chieh Chen, Sheng-Hsiu Huang, Chung-Wen Kuo, Chane-Yu Lai, Wen-Yinn Lin (2017) Filter quality of electret masks in filtering 14.6–594 nm aerosol particles: Effects of five decontamination methods. PLoS One. DOI: 10.1371/journal.pone.0186217
  2. 于台珊,何雨芳,黃盛修,莊啟佑,陳春萬 (2008) 拋棄式防塵口罩滅菌再使用之可行性探討。勞工安全衛生研究季刊。
  3. Dennis J. Viscusi, Michael S. Bergman, Benjamin C. Eimer, Ronald E. Shaffer (2009) Evaluation of Five Decontamination Methods for Filtering Facepiece Respirators. The Annals of Occupational Hygiene. DOI: https://doi.org/10.1093/annhyg/mep070
  4. 低溫電漿滅菌法。衛生福利部疾病管制署
  5. Hydrogen Peroxide Gas Plasma. US Centers for Disease Control and Prevention

關於作者

Chiang Wei-Lun

蔣維倫。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑、三花貓。曾意外地先後收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學PanSci專欄作家、故事專欄作家、udn鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 文章作品:https://pansci.asia/archives/author/miss9 https://www.newsmarket.com.tw/blog/author/miss9ch/

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