Con la diffusione del COVID-19 nel mondo, la domanda delle persone di mascherine e impianti di disinfezione è in aumento, ma la capacità di produzione di queste cose è limitata. Anche se spendono un prezzo alto, è difficile acquistare abbastanza mascherine. La disinfezione e il riutilizzo è un metodo molto efficace. Introduciamo oggi come utilizzare le lampade di disinfezione a raggi ultravioletti per disinfettare le mascherine. Ci sono molte lampade UV che puoi trovare sul mercato che possono o meno essere il prodotto di una campagna condotta da un'agenzia come The Marketing Heaven . Tuttavia, tutto ciò che devi fare durante la ricerca della migliore lampada per te stesso è leggere le specifiche e verificare se esiste un certificato di qualità.

Oggi risolveremo i seguenti problemi:

per quanto tempo la maschera può essere utilizzata in circostanze normali?

come utilizzare la mascherina in modo sicuro ed efficace ripetutamente durante questo periodo?

come fare la disinfezione ultravioletta alle maschere N95?

Come scegliere la giusta lampada di disinfezione a raggi ultravioletti?

Innanzitutto, dobbiamo capire per quanto tempo la maschera può essere utilizzata in circostanze normali:

Maschera chirurgica medica:

• Il parere ufficiale è di 2-4 ore
• Nel periodo successivo, vista la scarsità della mascherina, il suggerimento del medico è che si possa estendere a 6-8 ore. Se la maschera non è danneggiata o contaminata e la striscia nasale è ancora disponibile, può essere estesa correttamente [3]

Mascherina n95:

• Secondo uno studio cinese sulle maschere protettive mediche, la relazione tra l'efficienza di filtrazione e il tempo di utilizzo delle maschere N95 è la seguente:

Nota: Il tempo (d) nella tabella è calcolato in base a 8 ore al giorno

• Si può notare che dopo tre giorni di utilizzo (per un totale di 24 ore di utilizzo), l'efficienza di filtrazione è intorno al 94,7%, che soddisfa ancora i requisiti della norma europea EN149: 2001-FFP2.
• Quindi per la gente comune, va bene indossare 24 ore in totale e poi utilizzarlo per altre 24 ore, l'efficienza di filtrazione può ancora raggiungere più del 90% e l'efficienza di filtrazione della nuova maschera chirurgica medica è solo del 30% +.

Conoscendo il tempo di utilizzo effettivo della maschera, la prossima cosa da risolvere è come utilizzare la maschera in modo sicuro ed efficace ripetutamente durante questo periodo, che include due aspetti:

1. Uso sicuro delle maschere:

Non entrerò nei dettagli qui. Ci sono già molte scienze popolari su Internet. Qui credo valga la pena ricordare che c'è un articolo che sottolinea che “solo indossare la mascherina + una buona igiene delle mani” può essere efficace allo stesso tempo, altrimenti sarà controproducente, “Ad esempio, le persone non si lavano loro mani prima di indossare una maschera e la maschera è stata contaminata dalle loro mani prima di indossarla. Non si adattano dopo averla indossata e toccano sempre l'esterno della maschera con le mani e non si lavano le mani dopo aver rimosso la maschera. Toccando un cellulare o altri luoghi, come la maniglia di una porta di casa, la mascherina diventa fonte di inquinamento. “[5]

2. Disinfezione delle mascherine:

Per quanto riguarda lo schema di disinfezione delle maschere, ci sono due fattori da considerare: l'effetto di disinfezione e l'impatto sulla filtrabilità delle maschere. Ciò di cui abbiamo bisogno è trovare la premessa per eliminare i virus e ridurre al minimo la perdita di efficienza di filtrazione. Dopo aver consultato, i quattro programmi di disinfezione attualmente disponibili sono:

1. Cottura ad alta temperatura
2. Spruzzo di alcol
3. Asciugatura termica
4. UV

Secondo i risultati di molteplici studi e prove sperimentali [6], [7] e [8], la cottura ad alta temperatura e l'irrorazione con alcool dei quattro schemi hanno un impatto maggiore sull'efficienza di filtrazione (ridotta di circa 10-30 %). I fattori meno influenti sono l'essiccazione termica e la luce ultravioletta . Dopo questi due trattamenti l'efficienza di filtrazione può ancora mantenersi almeno al 90% .

Ma per le nostre famiglie normali, considerando la disponibilità di attrezzature e la comodità di funzionamento, penso che la luce ultravioletta sia migliore dell'essiccazione a caldo perché la maggior parte delle famiglie non ha un forno e non è facile acquistare e installare un forno. Anche se c'è un forno, ogni volta che l'essiccazione a 60-70 gradi per più di 30 minuti è anche soggetta a inquinamento secondario. Al contrario, l'attrezzatura per la disinfezione a raggi ultravioletti è più facile da ottenere e il funzionamento e il tempo sono molto più convenienti.

Il prossimo passo è il momento clou: come fare la disinfezione ultravioletta alle maschere N95? ( Se non sei interessato al processo di calcolo, puoi saltare alla fine dell'articolo )

Innanzitutto dobbiamo sapere che esistono tre tipi di ultravioletti (UV): UVA (onde lunghe), UVB (onde medie) e UVC (onde corte). Tra questi, l'UVC a onde corte è l'antivirus più efficace, quindi la maggior parte delle lampade di disinfezione ultravioletta sono raggi ultravioletti a lunghezza d'onda corta 254 nm.

In secondo luogo , anche se c'è luce ultravioletta a 254 nm, dobbiamo anche sapere quanto è forte l'intensità dell'irradiazione e quanto tempo è necessario per l'irradiazione per eliminare il coronavirus, altrimenti la dose non è sufficiente per uccidere il virus Il dosaggio è troppo alto e spreca risorse e tempo. Questo è molto critico. Determinare la dose antivirus efficace è la parte che richiede più tempo che consulto.

È un peccato che, anche se molti posti hanno affermato che la luce ultravioletta può distruggere il coronavirus, non ci sono praticamente indicazioni affidabili per dirci come farlo. La maggior parte delle scienze popolari su Internet non fornisce chiaramente il metodo operativo e la dose richiesta di disinfezione ultravioletta. Anche l'ultima guida antivirus pubblicata dal Centro cinese per il controllo delle malattie dice solo "I raggi UV possono inattivare il coronavirus umano" e non menziona per quanto tempo gli UV possono essere inattivati.

Se vogliamo acquistare lampade UV a piacimento, una varietà di diverse potenze e diversi tipi di strumenti antivirus UV renderà molto difficile per noi determinare l'efficacia dell'antivirus, alcuni dicono 30 secondi, alcuni dicono 15 minuti, e altri dicono 30 minuti. Senza dati affidabili, gli sforzi precedenti fatti da noi non hanno senso.

Quindi ho consultato attentamente molta letteratura e alla fine ho trovato due studi che penso possano essere usati come riferimento affidabile [1] [2], per aiutarmi a garantire che la scatola di disinfezione che preparo sia sufficiente per uccidere il virus. Questi due studi hanno rispettivamente studiato l'efficienza di inattivazione di tre tipi di virus, come Ebola (virus Ebola), MERS (Coronavirus della sindrome respiratoria del Medio Oriente), che infuriava nel 2012 e coronavirus SARS SARS nel 2003. I dati di questi due studi approssimativamente calcolò che il tempo necessario per uccidere il virus nella scatola di disinfezione che avevo preparato era di 5 minuti.

Di seguito è la base e il processo di calcolo:

Innanzitutto dobbiamo sapere che i tre parametri da considerare per la disinfezione ultravioletta sono: intensità di irraggiamento (μw/cm2), tempo di irraggiamento (s) e distanza di irraggiamento (cm), dove la distanza di irraggiamento e l'intensità sono correlate negativamente, che vale a dire, la stessa sorgente di luce ultravioletta Maggiore è la distanza, maggiore è l'intensità di irradiazione della superficie di contatto. Un altro modo per esprimere l'antidoto è utilizzare la quantità di irradiazione per unità di area (J / cm2), il che significa che finché la quantità di irradiazione per unità di area del virus si accumula in una certa misura, il virus perderà la sua attività , e la quantità di irradiazione può essere regolata regolando l'intensità dell'irradiazione e il tempo per raggiungere.

In entrambi gli studi, la dose di radiazioni ultraviolette necessaria per uccidere il virus era:

Nel primo studio, l'intensità di irradiazione della lampada ultravioletta UVC utilizzata da Duan et al. Era 90μw / cm2 e la distanza di irradiazione era di 80 cm. L'esperimento ha mostrato che l'attività del virus SARS a diversi tempi di irradiazione era

Si può notare che il virus SARS non è in grado di rilevare l'infettività dopo 60 minuti . Infine, la quantità di esposizione richiesta dai ricercatori per inattivare il virus SARS è di circa 162000 μw · s/cm2. Ricorda questi dati chiave, che verranno utilizzati in seguito.

Nel secondo studio, Erikmann et al. Ha studiato l'efficienza di inattivazione dei raggi ultravioletti contro il virus Ebola e il virus MERS. Hanno mostrato direttamente i risultati sperimentali con la quantità di esposizione:

Nota: Log RF maggiore di 4.5 e 3.7 significa che l'infettività del virus non è stata rilevata

Si può notare che quando l'esposizione raggiunge 0,15 J/cm2, entrambi i virus perdono la loro infettività. Inoltre, un nuovo studio pubblicato dall'autore di questo studio quest'anno ha anche concluso che la radiazione ultravioletta con un'esposizione di 0,1-0,15 J / cm2 è sufficiente per rendere infettivo il virus della SARS [3]

Ok, ora sappiamo che l'esposizione di 162000μw · s/cm2 e 0,15J/cm2 può uccidere il coronavirus. Per confronto, abbiamo convertito la seconda unità di dati:

0,15J / cm2 = 150000μw · s / cm2

Quindi siamo sicuri che:

“Quando l'esposizione raggiunge 162000μw · s/cm2, il COVID-19 può essere ucciso”

Con questi dati chiave, possiamo calcolare il tempo di irradiazione più breve per la disinfezione, poiché la maggior parte delle lampade ultraviolette è contrassegnata con l'intensità di irradiazione (l'unità è μw / cm2). Per tua comodità, viene convertito in minuti:

162000μw · s / cm2 = 2700μw · min / cm2

Pertanto, la formula che dobbiamo conoscere di più è:

Minuti minimi di disinfezione = 2700 / intensità di irraggiamento quando chiuso

Supponendo che l'intensità di irradiazione sia 500μw/cm2 nelle immediate vicinanze, il tempo di irradiazione più breve è 2700/500 = 5,4 minuti. Quando sappiamo come operare per ottenere l'effetto di disinfezione, la frase "la luce ultravioletta può essere disinfettata" ha un valore pratico.

Come scegliere la giusta lampada di disinfezione a raggi ultravioletti?

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Riferimenti:

[1] Duan, S., Zhao, X., Wen, R., Huang, J., Pi, G., Zhang, S., . . . Dong, X. (2003). Stabilità del coronavirus SARS nei campioni umani e nell'ambiente e la sua sensibilità al riscaldamento e all'irradiazione UV. Scienze biomediche e ambientali: BES, 16(3), 246-255.

[2] Eickmann, M., Gravemann, U., Handke, W., Tolksdorf, F., Reichenberg, S., Müller, T., & Seltsam, A. (2018). Inattivazione del virus Ebola e del coronavirus della sindrome respiratoria mediorientale nei concentrati piastrinici e nel plasma rispettivamente mediante luce ultravioletta C e blu di metilene più luce visibile. Trasfusione, 58(9), 2202-2207.

[3] Eickmann, M., Gravemann, U., Handke, W., Tolksdorf, F., Reichenberg, S., Müller, TH, & Seltsam, A. (2020). Inattivazione di tre virus emergenti - sindrome respiratoria acuta grave coronavirus, virus della febbre emorragica di Crimea-Congo e virus Nipah - nei concentrati piastrinici mediante luce ultravioletta C e nel plasma mediante blu di metilene più luce visibile. Vox Sanguini.