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关于口罩知识

发布时间:2020/2/24 12:37:25 浏览次数:1107
关于口罩知识

在新型冠状病毒疫情期间,口罩已经成为了人手必备的物品了。春节前甚至出现“一罩难求”的现象。 

在此次疫情发生之前,可能很多人都不知道口罩的正确戴法,疫情发生期间,我们的医护人员通过各大平台向我们大众宣传戴口罩的正确方法,在此向冲在前线的医护人员致敬! 

 

目前医用口罩主要分为3种:防护级别高的医用防护口罩、手术室等有创操作环境常用的医用外科口罩和普通级别的一次性使用医用口罩。 

 


那么口罩为什么能够阻挡病毒的传播呢?它又是什么样的材质呢?
我们通常说口罩是无纺布材料,无纺布是相对纺织布来说,就是非纺织的布,是由定向的或随机的纤维而构成。

具体到口罩上,其原料全部都是聚丙烯(Polypropylene,简称PP),医疗用口罩一般都是多层结构,一般简称为SMS结构,示意图见图一。

     从纤维应用领域看,聚丙烯纤维专用料产品应用于非织造布、服装面料、地毯丝、医用手术用品、民用卫生用品等领域。
      在医疗卫生方面,聚丙烯无纺布专用料生产的无纺布可用于一次性手术衣、被单、口罩、盖布、液体吸收垫等,无纺布口罩是由专业用于医疗卫生的纤维无纺布内两层,中间增加一层过滤防菌达99.999%的以上过滤溶喷布经超声波焊接而成,无纺布口罩的鼻梁处采用环保型全塑条,不含任何金属,配带透气,舒适


据了解,目前国内高熔指纤维生产企业共31家,2019年全年高熔纤维产量在88万吨左右。关键时刻,使命担当,各大炼化企业正全力跟进高熔纤维的排产问题,将继续稳定产品质量,根据市场需求情况,增加产量满足市场需求,全力对抗这一场没有硝烟的战争。


有报道数据显示,1吨高熔指纤维料可生产大约25万个病菌防护口罩,1吨透明料可生产约50万个医用一次性注射器


这里说说什么是防病毒医用口罩。

一、医用口罩抗菌原理介绍

可起到病毒防护作用的口罩主要有医用外科口罩和N95口罩。YY 0469-2004《医用外科口罩技术要求》标准规定,医用外科口罩须达到的重要技术指标包括过滤效率、细菌过滤效率和呼吸阻力:

过滤效率:在空气流量(30±2L/min条件下,对空气动力学中值直径(0.24±0.06μm氯化钠气溶胶的过滤效率不低于30%

细菌过滤效率:在规定条件下,对平均颗粒直径为(3±0.3μm的金黄色葡萄球菌气溶胶的过滤效率不低于95%

呼吸阻力:在过滤效率流量条件下,吸气阻力不超过49Pa,呼气阻力不超过29.4Pa

这其中保证细菌过滤效果的标准就是第二条,金黄色葡萄球菌细菌气溶胶过滤效率不低于95%,这也就是N95概念的由来。因此N95口罩虽然不是医用口罩,但是满足过滤效率满足95%的标准,且能更好地贴合人体面部,所以也能起到很好的病毒预防作用。

而给这两种口罩带来病毒过滤作用的主要材料就是细密且带静电的内层过滤布——熔喷无纺布。

 

  熔喷无纺布主要材质是聚丙烯,是一种细静电纤维布,可以捕捉粉尘。含有肺炎病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后,会被静电吸附在无纺布表面,无法透过。

这就是这种材料隔绝病菌的原理。粉尘被细静电纤维捕捉住后,不易因清洗而脱离,且水洗亦会被破坏静电的吸尘能力。因此这种口罩只能一次性使用。适合平面口罩熔喷过滤级别有:普通级、BFE95(滤效95%)、BFE99(滤效99%)、VFE95(滤效99%)、PFE95(滤效99%)、KN90(滤效90%)。

二、医用外科口罩

医用外科口罩一般是由三层无纺布制成。材料是纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布。也可以一层改用短纤改善皮肤触感,即ES热轧无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布。口罩外层具有防飞沫设计,中层过滤,内存吸湿。熔喷布一般选用20克重的。

N95杯型口罩则由针刺棉、熔喷布、及无纺布组成,其熔喷布通常采用40克重甚至更高,再加上针刺棉的厚度,所以外观上看起来比平面口罩更厚一些,其防护效果至少能达到95%

 

 

几层口罩,在口罩的国家标准GB/T 32610中并没有规定,如果是医疗用口罩,至少应该是3层,即我们说的SMS2S层和1M层),目前国内有层数是5层,即SMMMS2S层和3M层)。

 

这里面的S表示纺粘层(Spunbond),其纤维直径比较粗,在20微米(μm)左右,2S纺粘层主要作用是支撑整个无纺布结构,对阻隔并没有太大的作用。

    口罩里面重要的是阻隔层或则熔喷层MMeltblown),熔喷层的纤维直径比较细,在2微米(μm)左右,所以只有纺粘层直径的十分之一,这个对防止细菌、血液渗透起重要的作用。

        如果S纺粘层过多,口罩就比较硬,而熔喷层M过多,则呼吸比较困难,所以从口罩呼吸的难易程度可以判断口罩的隔绝效果,呼吸越困难,则阻隔效果更好,但是,如果M层变为薄膜,就基本上不能呼吸了。

为了更能说明问题,我们将纺粘层S纤维,熔喷层M纤维和头发做一个对比图如下,头发直径的1/3,接近纺粘层纤维,而头发直径的1/30,和熔喷层M纤维直径接近了,当然,研发人员还在开发更细的纤维,来保证更好的抗菌阻隔性。

 

前面提到,M层越细,就越能阻挡细菌等微小颗粒的进入,比如N95,就是指在正常情况下,能阻挡95%的微小颗粒(0.3微米),按照医用防护口罩国家标准GB/T 19083要求,在气体流量为85L/min情况下,口罩对非油性颗粒过滤效率符合下表要求:

 

从上面的解释来说,N95实际上就是用聚丙烯无纺布SMMMS制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。

 

最后我们从材料角度来看看分别对S纺粘层和M熔喷层都有哪些要求:

 M层:熔喷层

材料要求:高流动性。 

 

 

                                                   S层:纺粘层
材料要求:高强度 

 

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