詳解,口罩的“心臟”——熔噴布的構造
    發表時間:2020-03-05 16:21:00

    當前防范疫情最缺少不了的就是口罩,造口罩少不了口罩機,那為什么有了口罩機還不能造出口罩是因為缺少了最重要的東西——口罩核心材料:熔噴布。


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    1月底,援引中國日報的報道,河南新鄉的口罩廠負責人表示,熔噴布目前一噸價格上漲了萬元。

    而就在2月23日澎湃新聞報道,浙江衢州一家服裝廠的負責人何女士表示:熔噴布是口罩的核心,現在根本沒有貨,一天一個價,每噸單價已經從原來的2萬塊漲到了20多萬塊。

    短短的一個月,很多企業都轉產口罩,熔噴布的價格盡管價格漲幅很大,但是全國熔噴布缺貨缺得厲害,沒有這么多熔噴布供應市場,現在就卡在了熔噴布環節上。

    熔噴布是什么

    剪開一個已經使用過的醫用口罩,你會發現:口罩有三層,(內層)吸濕層、(中層)核心過濾層、和(外層)阻水層。


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    因為按照國家的生產規定,醫用口罩至少包含3層無紡布(N95 級別口罩,結構上做了優化:(中層)核心過濾過濾層層數更多了,厚度更厚了)。


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    S層:聚丙烯專用樹脂(中國石化)-無紡布廠-口罩廠M層:高熔融指數的聚丙烯專用樹脂(中國石化)-改性塑料廠(防疫期間,中國石化攻關生產熔噴布專用料)-熔噴無紡布廠-口罩廠。

    熔噴布,俗稱口罩的“心臟”,是口罩中間的過濾層,能過濾細菌,阻止病菌傳播。熔噴布是一種以高熔融指數的聚丙烯為材料,由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向層疊而成的膜,纖維直徑范圍 0.5~10 微米,其纖維直徑大約有頭發絲的三十分之一。


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    下圖是拍攝的熔噴布結構照片:


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    (飛納臺式掃描電鏡拍攝)

    看到圖片你們是不是會擔憂,熔噴布空隙這么大,是怎么過濾環境中的病毒的呢?雖然新型冠狀病毒尺寸很小,在 100 納米(0.1微米)左右,但是病毒無法獨立存在,其傳播途徑主要有分泌物和打噴嚏時的飛沫,飛沫的大小在 5 微米左右,這是其一,第二,熔噴布本質上是一種纖維過濾器,含有病毒的飛沫靠近熔噴布后,也會被靜電吸附在表面,無法透過。


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    纖維過濾機理示意圖

    口罩的S層和M層盡管原料都是聚丙烯專用樹脂,但熔噴布專用料與其他無紡布原料在生產工藝和性能上存在很大差異。

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    熔噴布

     

    熔噴布怎么來的

    熔噴布專用料就是高熔融指數的聚丙烯。聚丙烯熔融指數越高,熔噴出的纖維就越細,制成的熔噴布過濾性也越好。


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    熔噴布專用料 李英豪攝

    對比了 N95 口罩和醫用外科口罩的截面圖,掃描電鏡圖片可以清晰看出,外科口罩的熔噴布厚度為 156 微米,而 N95 級口罩的熔噴布層厚度為 521 微米,是外科口罩的 3 倍 。


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    醫用外科口罩截面圖,飛納臺式掃描電鏡拍攝


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    N95 口罩截面圖,飛納臺式掃描電鏡拍攝

    據專業分析師分析,由于國內口罩尤其醫用口罩需求仍較為旺盛,熔噴無紡布短期內存在供給缺口,但由于湖北省外疫情逐漸得到控制,口罩需求預計將逐漸下降,因此短期內價格仍將維持高位,但大幅上漲概率較小,未來隨著疫情防控到位,熔噴無紡布價格預計將回落至正常水平。

    看了熔噴布的構造,就能知道為什么熔噴布能防范疫情了,同理,目前用于改善室內空氣的新風系統,主核心的部件是HEPA濾網。

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    新型冠狀病毒尺寸很小,在 100 納米(0.1微米)左右,但是病毒無法獨立存在,其傳播途徑主要有分泌物和打噴嚏時的飛沫,飛沫的大小在 5 微米左右目前應用于新風系統上的HEPA高效濾網是主要過濾主件,主要用于捕集0.5微米以下的顆粒灰塵及各種懸浮物HEPA濾網等級越高,風阻越大,纖維越細,纖維之間的空隙也越小。HEPA濾網表面面積越大,容塵量就越大。這就是為什么HEPA濾網有折疊形狀。空氣中的飛沫,粉塵,細菌等進入HEPA濾網里面時,一接觸HEPA的纖維,就再也無法離開。主要是針對0.3μm以上的顆粒過濾H11級HEPA濾網的去除率為95%以上,H12級 99.5%, H13級 99.95%。


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    艾爾斯派新風濾網都是采用H13的高效濾網,高效過濾粉塵、細菌、過敏原等0.01微米以上顆粒物凈化空氣潔凈度99.95%以上,給室內空氣還原一個健康的環境。


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