近期, 新型冠状病毒肺炎疫情蔓延全球,口罩成为紧缺物资。防护用口罩的加工离不开口罩面料,而口罩面料中最核心的就是熔喷布。尽管目前国内已经复工复产,但处于口罩生产上游的熔喷布遭遇供应瓶颈,已成为短期内限制口罩产能增长的重要因素。
熔喷布是口罩最核心的材料,熔喷布主要以聚丙烯为主要的组成原材料,纤维直径能够达到1~5微米。空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好,具有独特毛细结构的超细纤维,能够增加单位面积纤维的数量和表面积,从而使熔喷布具有非常好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等领域。用途广泛:
目前防护病毒用的口罩基本是无纺布材料,口罩面料由以聚丙烯(PP)为原料生产出的纺粘无纺布和熔喷无纺布组成。医疗用口罩一般是由三层无纺布制成,如图1所示。材料是纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布,如图2所示,即我们说的SMS(2层S层和1层M层)结构,把纺粘无纺布(S)的强力高、纵横向强力差异小的性能和熔喷无纺布(M)的高屏蔽、防水能力集中到一种材料上,形成具有较强的防水性能、良好的透气性及高效的隔离性能的口罩。
S表示纺粘层(Spunbond),其纤维直径比较粗,在20微米(μm)左右,外层S有阻尘阻水作用,可防止飞沫进入口罩里面,内层S有吸水作用,可吸收佩戴者口鼻的水气,2层S纺粘层支撑整个无纺布结构。SMS结构阻隔过滤效果如图3所示。
中间的熔喷层M(Meltblown)是最重要的是阻隔层,是一种极细密且带静电的熔喷无纺布,纤维直径在2微米(μm)左右,粉尘、含有细菌、病毒的飞沫靠近这种熔喷无纺布后,会被静电吸附在熔喷布表面,无法透过。由于粉尘等悬浮颗粒被超细静电纤维捕捉住后,极不易因清洗而脱离,且水洗会破坏静电的吸尘能力,因此这种口罩只能一次性使用。
熔喷布看起来并没什么特别,但生产的全部过程却十分复杂,其制作流程可概括为三大环节:首先从石油中提炼石脑油,然后化学加工成聚丙烯,最后经熔喷工艺做成布状物,大体流程如图4所示。
熔喷布的生产的基本工艺大致上可以分为熔融挤出、熔喷工艺以及驻极处理三步。具体流程示意图如图5所示。这里重点说一下驻极处理。
驻极体是指具有长期储存电荷功能的电介质材料,具有高效率,低流阻,抗菌,节能等优点,在保证常规滤材的物理碰撞阻隔作用基础上,增加了静电吸附作用。驻极处理使得过滤材料纤维带有电荷,结合熔喷超细纤维材料致密的特点,因此带电纤维间形成了大量的电极,带电纤维不仅仅可以像磁铁一样吸引环境中大部分的带电微粒,同时也可将未带电的部分颗粒极化,进而吸附一些粒径较小的污染物,甚至病毒这种纳米级的物质也可进行静电吸附或电荷相斥阻隔。
医用口罩使用的熔喷布一定要进行驻极处理。无菌型医用口罩采用环氧乙烷灭菌,灭菌后,口罩上会有环氧乙烷残留,不但刺激呼吸道,还有致癌物。一定要通过解析方式,使残留的环氧乙烷释放,抵达安全含量标准,整个解析消毒的标准流程需要7天到半个月。
1,外观质量检验:布面外观、孔、杂质、异味、微孔、晶点、熔块、僵丝、未加固面积、稀网、幅宽偏差、色差、接头质量
2,内在质量检验:单位面积质量偏差率、纵向断裂强力、横向断裂强力、纵横向断裂伸长率、静水压、透气性
3,微生物指标检测:细菌菌落总数、真菌菌落总数、大肠菌群、致病性化脓菌公告