绥化蟹贤科技有限公司

口罩，現在已經(jīng)成為了人手必備的物品了。新型冠狀病毒感染病例的不斷增加，大家對戴口罩的意識也大幅度的“提高”。

國內各大便利店、藥房等零售渠道的口罩產(chǎn)品被搶購一空，淘寶、京東、拼多多等多個(gè)電商平臺中，包括3M品牌旗艦店內的部分KN95系列口罩、主打防霾、防粉塵、防病毒的系列口罩，大多處在“缺貨”、“無(wú)貨”、“下架”狀態(tài)，全民搶購口罩進(jìn)入緊張狀態(tài)。

目前我國醫用口罩主要分為3種：防護級別最高的醫用防護口罩、手術(shù)室等有創(chuàng )操作環(huán)境常用的醫用外科口罩和普通級別的一次性使用醫用口罩。

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那么口罩為什么能夠阻擋病毒的傳播呢？它又是什么樣的材質(zhì)呢？

我們通常說(shuō)口罩是無(wú)紡布材料，無(wú)紡布是相對紡織布來(lái)說(shuō)，就是非紡織的布，是由定向的或隨機的纖維而構成。

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具體到口罩上，其原料全部都是聚丙烯（Polypropylene，簡(jiǎn)稱(chēng)PP），醫療用口罩一般都是多層結構，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為SMS結構，示意圖見(jiàn)圖一和圖二。

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? ??從口罩用料上來(lái)看，聚丙烯高熔指無(wú)紡布專(zhuān)用料成為最佳選擇，生產(chǎn)熔體質(zhì)量流動(dòng)速率在33-41g/min的聚丙烯產(chǎn)品，達到衛材聚丙烯無(wú)紡布標準。

從纖維應用領(lǐng)域看，聚丙烯纖維專(zhuān)用料產(chǎn)品應用于非織造布、服裝面料、地毯絲、醫用手術(shù)用品、民用衛生用品等領(lǐng)域。

在醫療衛生方面，聚丙烯無(wú)紡布專(zhuān)用料生產(chǎn)的無(wú)紡布可用于一次性手術(shù)衣、被單、口罩、蓋布、液體吸收墊等，無(wú)紡布口罩是由專(zhuān)業(yè)用于醫療衛生的纖維無(wú)紡布內兩層,中間增加一層過(guò)濾防菌達99.999%的以上過(guò)濾溶?chē)姴冀?jīng)超聲波焊接而成,無(wú)紡布口罩的鼻梁處采用環(huán)保型全塑條,不含任何金屬，配帶透氣，舒適。

國內疫情逐漸擴大，各地口罩供不應求，煉化企業(yè)快速轉變生產(chǎn)計劃，確保全力保供。

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據了解，目前國內高熔指纖維生產(chǎn)企業(yè)共31家，2019年全年高熔纖維產(chǎn)量在88萬(wàn)噸左右。

1月下旬疫情驟起，1月21日東華能源率先公布全力保供高熔指纖維Y381H用于醫療口罩生產(chǎn)，上海賽科全力以赴，使命保障醫護用品原料，洛陽(yáng)石化指出如果2月初纖維料有緊急需求，將組織企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)、保障原料供應。

中石化華北因濟南煉化全月排產(chǎn)纖維料，目前暫未加大排產(chǎn)，大連有機雙線(xiàn)在產(chǎn)高熔指纖維，巨正源繼續重點(diǎn)推廣Y40L纖維料，獨山子石化隨時(shí)待命將隨時(shí)調整生產(chǎn)計劃，確保下游工廠(chǎng)需求，中國石油為全國保供優(yōu)質(zhì)衛生材料，在疫情面前，全力以赴。

關(guān)鍵時(shí)刻，使命擔當，各大煉化企業(yè)正全力跟進(jìn)高熔纖維的排產(chǎn)問(wèn)題，將繼續穩定產(chǎn)品質(zhì)量，根據市場(chǎng)需求情況，增加產(chǎn)量滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

下游生產(chǎn)企業(yè)3M中國，該工廠(chǎng)工作人員指出，目前工廠(chǎng)也沒(méi)有存貨，正加班加點(diǎn)生產(chǎn)口罩產(chǎn)品，全力對抗這一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰爭。

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有報道數據顯示，1噸高熔指纖維料可生產(chǎn)大約25萬(wàn)個(gè)病菌防護口罩，1噸透明料可生產(chǎn)約50萬(wàn)個(gè)醫用一次性注射器，疫情面前聚丙烯生產(chǎn)廠(chǎng)家正在積極行動(dòng)。

目前，新型冠狀病毒正處于爆發(fā)期，又正值過(guò)年時(shí)間，全國醫用口罩基本斷貨。再者，為實(shí)現抗病毒效果，口罩只能一次性使用，使用成本昂貴。這里告訴大家什么是防病毒醫用口罩。

一、醫用口罩抗菌原理介紹

可起到病毒防護作用的口罩主要有醫用外科口罩和N95口罩。國家YY 0469-2004《醫用外科口罩技術(shù)要求》標準規定，醫用外科口罩須達到的重要技術(shù)指標包括過(guò)濾效率、細菌過(guò)濾效率和呼吸阻力：

過(guò)濾效率：在空氣流量（30±2）L/min條件下，對空氣動(dòng)力學(xué)中值直徑（0.24±0.06）μm氯化鈉氣溶膠的過(guò)濾效率不低于30%；

細菌過(guò)濾效率：在規定條件下，對平均顆粒直徑為（3±0.3）μm的金黃色葡萄球菌氣溶膠的過(guò)濾效率不低于95%；

呼吸阻力：在過(guò)濾效率流量條件下，吸氣阻力不超過(guò)49Pa，呼氣阻力不超過(guò)29.4Pa。

這其中保證細菌過(guò)濾效果的標準就是第二條，金黃色葡萄球菌細菌氣溶膠過(guò)濾效率不低于95%，這也就是N95概念的由來(lái)。因此N95口罩雖然不是醫用口罩，但是滿(mǎn)足過(guò)濾效率滿(mǎn)足95%的標準，且能更好地貼合人體面部，所以也能起到很好的病毒預防作用。

而給這兩種口罩帶來(lái)病毒過(guò)濾作用的主要材料就是極細密且帶靜電的內層過(guò)濾布——熔噴無(wú)紡布。

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熔噴無(wú)紡布主要材質(zhì)是聚丙烯，是一種超細靜電纖維布，可以捕捉粉塵。含有肺炎病毒的飛沫靠近熔噴無(wú)紡布后，會(huì )被靜電吸附在無(wú)紡布表面，無(wú)法透過(guò)。

這就是這種材料隔絕病菌的原理。粉塵被超細靜電纖維捕捉住后，極不易因清洗而脫離，且水洗亦會(huì )被破壞靜電的吸塵能力。因此這種口罩只能一次性使用。適合平面口罩熔噴過(guò)濾級別有：普通級、BFE95（濾效95%）、BFE99（濾效99%）、VFE95（濾效99%）、PFE95（濾效99%）、KN90（濾效90%）。

二、醫用外科口罩

醫用外科口罩一般是由三層無(wú)紡布制成。材料是紡粘無(wú)紡布+熔噴無(wú)紡布+紡粘無(wú)紡布。也可以一層改用短纖改善皮膚觸感，即ES熱軋無(wú)紡布+熔噴無(wú)紡布+紡粘無(wú)紡布?？谡滞鈱泳哂蟹里w沫設計，中層過(guò)濾，內存吸濕。熔噴布一般選用20克重的。

而N95杯型口罩則由針刺棉、熔噴布、及無(wú)紡布組成，其熔噴布通常采用40克重甚至更高，再加上針刺棉的厚度，所以外觀(guān)上看起來(lái)比平面口罩更厚一些，其防護效果至少能達到95%。

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幾層口罩，在口罩的國家標準GB/T 32610中并沒(méi)有規定，如果是醫療用口罩，至少應該是3層，即我們說(shuō)的SMS（2層S層和1層M層），目前國內最高的層數是5層，即SMMMS（2層S層和3層M層），做口罩并不難，比較難的是做SMMMS布，一臺進(jìn)口的無(wú)紡布設備價(jià)格都是上億元，筆者見(jiàn)過(guò)最貴的一臺醫療無(wú)紡布設備是5億人民幣。

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這里面的S表示紡粘層（Spunbond），其纖維直徑比較粗，在20微米（μm）左右，2層S紡粘層主要作用是支撐整個(gè)無(wú)紡布結構，對阻隔并沒(méi)有太大的作用。

口罩里面最重要的是阻隔層或則熔噴層M（Meltblown），熔噴層的纖維直徑比較細，在2微米（μm）左右，所以只有紡粘層直徑的十分之一，這個(gè)對防止細菌、血液滲透其至關(guān)重要的作用。

如果S紡粘層過(guò)多，口罩就比較硬，而熔噴層M過(guò)多，則呼吸比較困難，所以從口罩呼吸的難易程度可以判斷口罩的隔絕效果，呼吸越困難，則阻隔效果更好，但是，如果M層變?yōu)楸∧?，就基本上不能呼吸了，病毒是阻隔了，人也快不行了，所以，這也是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

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為了更能說(shuō)明問(wèn)題，我們將紡粘層S纖維，熔噴層M纖維和頭發(fā)做一個(gè)對比圖如下,頭發(fā)直徑的1/3，接近紡粘層纖維，而頭發(fā)直徑的1/30，和熔噴層M纖維直徑接近了，當然，研發(fā)人員還在開(kāi)發(fā)更細的纖維，來(lái)保證更好的抗菌阻隔性。

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前面提到，M層越細，就越能阻擋細菌等微小顆粒的進(jìn)入，比如N95，就是指在正常情況下，能阻擋95%的微小顆粒（0.3微米），按照醫用防護口罩國家標準GB/T 19083要求，在氣體流量為85L/min情況下，口罩對非油性顆粒過(guò)濾效率符合下表要求：

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表1：醫用防護口罩過(guò)濾等級

從上面的解釋來(lái)說(shuō)，N95實(shí)際上就是用聚丙烯無(wú)紡布SMMMS制作成的能過(guò)濾95%微細顆粒的5層口罩。

最后我們從材料角度來(lái)看看分別對S紡粘層和M熔噴層都有哪些要求：

M層：熔噴層

材料要求：高流動(dòng)性。

推薦材料：國產(chǎn)材料如山東道恩降解法聚丙烯：Z-1400，Z1500，進(jìn)口如巴塞爾公司的茂金屬聚丙烯HP461Y，MF650Y。

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S層：紡粘層

材料要求：高強度

推薦材料：熔體指數在25~60聚丙烯，比如?？松梨?/span>Exxon-Mobile的和上海賽科的2040都是很好的紡粘材料，如S2040性能指標如下：

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