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疫情之中,被热捧的熔喷布是什么?它是喷出来的?

疫情之中,被热捧的熔喷布是什么?它是喷出来的?

2021-02-04

目前,全球累计确诊新冠肺炎病例已经超过1.0196亿,累计死亡病例已经超过219.6万,单日新增确诊超过58万,单日新增最高突破90万。冬季又迎来新一轮疫情,现在美欧已经再次成为疫情重灾区,部分地区疫情已经开始失控,当地医疗系统正在超负荷运行。

 

近日,国际劳工组织(ILO)在最新版的监测报告《新冠病毒与全球工作》中指出,全球劳动力市场在2020年新冠疫情大流行的环境中遭遇了前所未有的破坏。工作时间损失占总时间的8.8%,这相当于2.55亿个全职工作岗位流失。这大约是2009年全球金融危机期间劳动力市场损失的4倍。

 

工作时间的重大损失使得全球劳动力收入与2019年相比下降8.3%,相当于3.7万亿美元,约占2019年全球国内生产总值(GDP)的4.4%

 

许多国家和民众寄希望于新冠疫苗,希望疫苗能缓解疫情危机。然而近日,英国疫苗工厂遭炸弹威胁,位于雷克瑟姆工业园区的疫苗工厂附近已经设置了警戒区,英国拆弹小组已经抵达现场。目前并未出现人员伤亡,遭遇炸弹威胁的工厂疫苗产能达到每年3亿剂。

 

欧美正在上演疫苗“争夺战”,发达国家不顾疫情危机企图垄断疫苗市场。白宫下令限制疫苗出口,欧美新冠疫苗疑似要涨价了。还有外国媒体透露,在法国和德国的支持下,欧美决定不再对外出售新冠疫苗。这对许多没有能力研制疫苗的国家来说是个噩耗。

 

如今疫苗如此短缺,疫苗似乎已经成了有钱人的专属。普通民众的最佳防疫办法依然只能是戴口罩。怎样的口罩能有效隔菌?口罩的质量取决于熔喷布的质量。

 

熔喷布就是口罩的心脏,在疫情之初,熔喷布曾一布难求,多次大幅涨价,一度成为口罩生产的瓶颈。许多口罩厂家就是因为无法生产熔喷布而断供口罩。如此大牌的熔喷布到底是什么?

 

 

什么是熔喷布?

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15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。

 

熔喷布用途广泛,可以应用于以下领域:

1.医疗卫生用布:手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片等;

2.家庭装饰用布:贴墙布、台布、床单、床罩等;

3.服装用布:衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等;

4.工业用布:过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等;

5.农业用布:作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等;

6.其它:太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。

 

熔喷布如何起到防护作用?

可以起到防疫作用的口罩基本都是无纺布材料,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纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布,即SMS(2S层和1M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

 

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,2S纺粘层支撑整个无纺布结构。

 

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,是一种以高熔融指数的聚丙烯为材料,由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜,纤维直径范围 0.5~10 微米,其纤维直径大约有头发丝的三十分之一。

 

(头发、纺粘纤维、熔喷纤维的直径对比)

 

(熔喷布的结构)

 

熔喷布空隙这么大,是怎么过滤环境中的病毒的呢?虽然新型冠状病毒尺寸很小,在 100 纳米(0.1微米)左右,但是病毒无法独立存在,其传播途径主要有分泌物和打喷嚏时的飞沫,飞沫的大小在 5 微米左右,其次,熔喷布本质上是一种纤维过滤器,含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,也会被静电吸附在表面,无法透过。

 

纤维过滤机理示意图

 

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。

 

 

如何生产熔喷布?

熔喷布生产过程十分复杂,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,大体流程如下:

 

具体生产工艺主要分为熔融挤出、熔喷工艺以及驻极处理三步

 

 

熔喷布真的是喷出来的?

口罩的S层和M层尽管原料都是聚丙烯专用树脂,但熔喷布专用料与其他无纺布原料在生产工艺和性能上存在很大差异。可以说M层熔喷布是喷出来的。

 

熔喷布是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并收集在凝网帘或滚筒上,同时自身粘合而成为熔喷非织造布。Suntech智能熔喷机以“精工智造”标准助力熔喷布生产。

 

这个过程类似于制作棉花糖。将融化的糖浆倒入棉花糖机的器皿中,糖浆会因为高速旋转被拉伸成细细的糖丝,这些糖丝遇到较冷的空气迅速冷凝固化,凝聚在一起,就形成了固体的絮状棉花糖。

 

熔喷布的制作,使用的机器更复杂,使用的原料也更苛刻它用的是熔融态的聚合物(比如聚丙烯),聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂,为无色半透明的热塑性轻质通用塑料,具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能;基于这个性能,熔喷布原料能在高压的作用下从具有很多细小喷口的模具中喷出来。所以,熔喷布真的是喷出来

 

熔喷布专用料就是高熔融指数的聚丙烯。聚丙烯熔融指数越高,熔喷出的纤维就越细,制成的熔喷布过滤性也越好。

 

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。

 

Suntech智能口罩机采用UV杀菌消毒,无需解析,产出的口罩直接可以使用,省时省力,同时配置在线检验功能,自动剔除不合格口罩,大幅提高生产效率。

 

熔喷布检验

目前熔喷布检测的重点一般包括外观质量,内在质量以及微生物指标检测这三个步骤。熔喷布在口罩中主要起过滤病毒的效果,但是如何保证口罩熔喷布聚丙烯专用料的质量是广大商家关心的问题。其关键指标分子量分布可作为质控手段为熔喷料生产工艺的优化和产品质量控制提供技术参考。国家标准GB/T 30923-2014对熔喷料的分子量分布提出了明确的要求,熔喷料的加工方式,要求熔喷料的分子量分布越窄越好、越均匀越好。

 

Suntech智能熔喷机喷丝板采用日本领先技术,使用德国德玛吉数控加工中心和意大利菲迪亚龙门五轴高速铣,加流体抛光而成。喷丝板孔径可达0.25mm,空中拉丝1-4μm,喷丝细而均匀,足以保证熔喷布的过滤性和透气性。

 

Suntech50年技术沉淀和设计经验,研发制造口罩机、熔喷机,智能口罩机一台设备涵盖口罩生产全过程,最高生产速度可达160/分钟,熔喷机采用先进技术,喷丝细密而均匀,保证熔喷布产出质量,欢迎详询。

 

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