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河阳熔喷布模具 | 口罩的“心脏”熔喷布—你知道多少?

  河阳熔喷布模具 | 口罩的“心脏”熔喷布—你知道多少?


  

  图1 口罩的结构

  

  近期,新冠肺炎疫情蔓延全球,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。

  

  听说口罩好不好,主要看熔喷布质量,那什么是熔喷布?它有什么用途?

  

  熔喷布是口罩最核心的材料,下面请听我详细介绍。

  

  熔喷布的定义和用途

  

  熔喷布是口罩最核心的材料,熔喷布主要以聚丙烯为主要原料,纤维直径可以达到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,从而使熔喷布具有很好的过滤性、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:

  

  (一)医疗卫生用布:手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片等;

  

  (二)家庭装饰用布:贴墙布、台布、床单、床罩等;

  

  (三)服装用布:衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等;

  

  (四)工业用布:过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等;

  

  (五)农业用布:作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等;

  

  (六)其它:太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。

  

  

  口罩是怎么阻挡病毒的呢?熔喷布是怎么生产出来的?

  

  主要是依靠口罩中熔喷布的机械阻挡和静电吸附作用。

  

  熔喷布的防护作用

  

 

  

  图2 SMS无纺布结构示意图

  

  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,即美高梅集团说的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、防水性能集中到一种材料上,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。

  

  

  

  图3 SMS结构阻隔过滤效果示意图

  

  其中的“S”、“M”层材料分别为:

  

  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。

  

  熔喷布的生产过程

  

  01

  

  熔喷布的制作流程

  

  

  

  图4 熔喷布的制作流程

  

  熔喷布看起来并没什么特别,但生产过程却十分复杂,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。

  

  02

  

  熔喷布的生产工艺

  

 

  

  图4 熔喷布的生产工艺

  

  熔喷布的生产工艺主要分为熔融挤出、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,带电纤维不仅能够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必须进行驻极处理。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。必须通过解析方式,使残留的环氧乙烷释放,达到安全含量标准,整个解析消毒的标准流程需要7天到半个月。

 

  什么样的熔喷布才是合格的呀?

  

  一般要取样送有资质的实验室检测,根据检测结果来判定是否合格。

  

  ●熔喷布的检测依据

  

  1.依据标准

  

  FZ/T 64034-2014 纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布

  

  2.检测项目

  

  1

  

  外观质量检测: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

  

  内在质量检测: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


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