認識霧霾之盾
——口罩的微觀視界
序言
冬季以來，環境問題—“霧霾”成為人們關注的焦點。網上關于“霧霾”以及“防霧霾”口罩的報道層出不窮。OPTON作為實驗室系統解決方案供應商，以自己的顯微視角對“霧霾”問題進行了分析和研究，同時，OPTON希望能通過顯微分析技術來拓展大家對生活中微觀世界的認識。
本期主題是走進“霧霾之盾—口罩”的微觀視界。通過電子顯微鏡對“平時生活中市場上用的最多最有效的幾款防PM2.5口罩進行觀察分析，帶大家一起去領略電鏡下的防霧霾口罩。
一、口罩宏觀拆解
左：EPC 活性炭口罩 KN95;右上：霍尼韋爾H950V;右下：綠盾M95
以上三種口罩皆為顆粒物過濾效率高于95%的口罩，EPC與其它兩款口罩不同的地方在于口罩內部加了活性炭層。
左：霍尼韋爾H950V;中：綠盾M95;右：EPC 活性炭口罩 KN95;
將口罩截面剪開可以發現，除了霍尼韋爾、綠盾【無紡布-靜電濾棉-無紡布】這種經典的口罩結構外，EPC還額外多出了【活性炭層】及【加厚靜電濾棉】層。
二、口罩微觀視界
1. 無紡布
三種品牌最外層無紡布掃描電鏡形貌(左邊為低倍、右邊為高倍)
防PM2.5口罩的無紡布均采用熱軋加固的方式進行成型的，因此從左邊三幅圖可以發現凡是無紡布上都會有類似壓扁的致密“扁坑”。
其中由于無紡布制造工藝不同：在形貌上霍尼韋爾的無紡布最致密、“扁坑”最深，綠盾的無紡布最疏松、“扁坑”最大而平;EPC介于兩者之間。
2. 靜電濾棉
三種品牌靜電濾棉掃描電鏡形貌(左邊為低倍、右邊為高倍)
靜電濾棉也為無紡布中的一種，在無紡布生產后經過靜電處理會帶有靜電。這種靜電力會對從其內通過的氣體中的微粒物進行吸附，是防PM2.5口罩中，吸附PM2.5顆粒物的主要戰斗力。
從圖中右側高倍圖片可以看出：EPC的靜電濾棉最致密，但是形貌不均一，有帶狀顯微及球狀纖維顆粒存在;綠盾的靜電濾棉纖維形貌最均一，且濾棉也比較致密;霍尼韋爾介于兩者之間。
3. 活性炭層+加厚靜電濾棉
EPC活性炭口罩比其它兩款多出的兩層(右上：活性碳層;右下：加厚靜電濾棉層)
三種品牌的口罩在各層性能相差不大的情況下，EPC多出的兩層過濾層會有更多的功能：
活性炭層不但可以吸附顆粒物，同時對空氣中的氣體也會起到一定的收集作用，從圖中右上部分可以看出在活性碳層上，纖維上有大量的活性炭存在。
加厚的靜電濾棉層與之前的靜電濾棉層形貌有很大的差別，對漏過的少量顆粒物進行再一次吸附，起到進一步的顆粒物過濾功能。
一、后記
通過顯微分析可以觀察到我們平時肉眼不可見的形貌細節，對實際生產與生活中的工藝控制及性能形貌學分析有很重要的意義，是反向工程中重要的技術手段之一。
除了EPC這款N95口罩外，市面上也有很多其它品牌的帶有活性炭層的PM2.5口罩，基本都是五層結構，最明顯的區別就是含有活性炭層的口罩外觀都為淺灰色，價格會比同過濾級別的口罩稍高一些。
目前口罩品牌及型號很多，筆者僅選擇網上用戶采購最多的幾款來進行實驗，向大家介紹顯微分析的魅力之處，具體如何評判各種款式口罩的優劣目前還沒有比較行之有效的方法，希望后期能與大家進行進一步交流。
關于歐波同
歐波同有限公司，是的微納米技術服務供應商，是一家以外資企業作為投資背景的高新技術企業，總部位于英國，分別在北京、上海、遼寧、山東、河南、陜西等地設有分公司和辦事處。作為蔡司電子顯微鏡在中國地區最重要的戰略合作伙伴，公司秉承“打造國內最具影響力的儀器銷售品牌”的經營理念，與蔡司品牌強強聯合，正在為數以萬計的中國用戶提供高品質的產品與國際尖端技術服務。未來，我們將一如既往致力于中國微納米技術的創新與發展，與中國廣大客戶一起攜手共同描繪中國高端微納米科技振興輝煌的廣闊藍圖!
