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你的口罩能否防病毒 取决于口罩里是否有熔喷无纺布

admin 技术文章 2020-03-30 13:59:46 621 0
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熔喷无纺布

概述

熔喷无纺布主要用于过滤粉尘、微生物、雾霾等微米级颗粒物,堪称口罩的“心脏”[1]。由聚丙烯超细纤维随机分布沾结在一起,外观洁白、平整、柔软,材料纤维细度为0.3-7.0微米,纤维的随机分布提供了纤维间更多的热粘合机会,因而使熔喷气体过滤材料具有更大的比表面积,更高的孔隙率(≥75%)。经过高压驻极静电处理,具有低阻、高效、高容尘等特点。

  • 别名:熔喷布、口罩布、PP无纺布

  • 英文:Melt blowing

  • 原料:塑料 聚丙烯(PP)熔喷专用料[2]


你的口罩能否防病毒 取决于口罩里是否有熔喷无纺布  第1张
你的口罩能否防病毒 取决于口罩里是否有熔喷无纺布  第2张


熔喷无纺布是一种带静电的非织造布。熔喷,是微米和纳米纤维的常规制造方法。把高熔聚丙烯纤维料,通过高压的热空气流熔化,再通过高速空气小喷嘴,喷出直径0.3-7.0微米的超细聚丙烯短纤维,在气流引导下均匀地铺在收集装置上,利用自身余热,无规则相互交织沾结在一起。[3]


你的口罩能否防病毒 取决于口罩里是否有熔喷无纺布  第3张
电子显微镜下的熔喷无纺布纤维结构


熔喷无纺布独特的密集细旦纤维结构,增加了单位面积纤维的数量和表面积,空隙极细,这种物理结构拥有30%左右的过滤效果。还要再通过高压驻极静电处理,使纤维负带有静电吸附能力,过滤效果可提升至80%以上,从而具有很好空气过滤性。[4]


你的口罩能否防病毒 取决于口罩里是否有熔喷无纺布  第4张
图片截图自回形针视频


熔喷无纺布的过滤效果是个“微笑曲线”,小颗粒物和大颗粒物都容易被过滤。直径小于0.1微米纳米级非油性颗粒物,可通过静电吸附,过滤效果高达99%[5]。直径大于10微米的颗粒物,可通过交织纱线的物理结构吸附,即便最烂的纱布口罩,也能做到接近80%的防护率。[6]

最难过滤的,是直径在0.3微米范围的颗粒物。因此,我国对口罩的检测标准,就使用0.3微米的氯化钠颗粒物作为检测指标。厚度不足0.1毫米的熔喷无纺布,可对0.3微米的氯化钠颗粒物过滤效果大于70%。

病毒以飞沫和气溶胶状态飞沫核存在,其中82%的飞沫核,直径在0.74~2.12微米范围。因此熔喷无纺布成为口罩、HEPA滤纸等核心材料,能有效防病毒,在医疗、卫生领域发挥着不可替代的作用。


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一次性使用医用口罩为SMS结构


医用口罩一般采用SMS(纺粘-熔喷-纺粘)复合多层结构,里外的S为纺粘无纺布,英文为Spunbond;中间M为熔喷无纺布,英文为Melt blowing。

医用外科口罩和医用N95口罩的外层,需要使用做了防水处理的无纺布,主要用于隔绝患者的飞沫、血液;医用N95口罩中间是更厚些的熔喷无纺布,具有很好的过滤性,里层则是普通无纺布。

工业防尘口罩的过滤层,也多为熔喷无纺布,或以熔喷无纺布为材料的HEPA滤纸。

防毒面具的滤棉、静电棉,也使用熔喷无纺布,高端滤尘盒使用HEPA滤芯。


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对口罩来说,不是有熔喷无纺布夹层,或具有SMS结构就可有效过滤颗粒物,通常来说,要熔喷无纺布的克重在20克/平方米以上,才能有比较好的过滤效果。

熔喷无纺布克重范围一般在15-500克/平方米,口罩使用的熔喷无纺布面料轻薄。作为对比,我们夏天穿的T恤大约在150克重。不同过滤等级的口罩,熔喷无纺布的厚度都很重要。

  • 20~25克重:BFE≥95,医用外科口罩标准为BFE≥95%(防细菌)、PFE≥30%(防病毒)

  • 40~45克重:国标KN90口罩

  • 50~55克重:国标KN95、美标N95口罩

  • 75~90克重:国标KN100、美标N99口罩


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不同标准口罩过滤效果对比
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熔喷无纺布消毒处理不会明显改变纤维形貌,酒精喷雾也不一定会大幅降低口罩的过滤能力。但是!但是!但是!这也并不意味着你可以放心大胆的带着消毒过的口罩。中国疾控中心发布《口罩选择与使用技术指引》提出:口罩该省的时候省,不该省的时候不要省。要根据使用场景和防护要求灵活选择。[7]

参考

  1. ^https://www.jiemian.com/article/3974940.html

  2. ^http://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=DC9C051437BD656D949E4B9604D9BAAE

  3. ^https://zhuanlan.zhihu.com/p/105813534

  4. ^https://zhuanlan.zhihu.com/p/109819330

  5. ^http://www.whbxwg.com/14/2/20190318/159.html

  6. ^https://zhuanlan.zhihu.com/p/104711041

  7. ^https://mp.weixin.qq.com/s/ALX9kvR818bvXj7Nwu3ocg


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