1、口罩種類

以產(chǎn)品的預(yù)期用途和適用范圍為依據(jù)，一般分為醫(yī)用防護(hù)口罩、醫(yī)用外科口罩和一次性使用醫(yī)用口罩。

醫(yī)用防護(hù)口罩：由一種或多種對(duì)病***溶膠、含病毒液體等具有隔離作用的面料加工而成的口罩。在呼吸氣流下仍對(duì)病***溶膠、含病毒液體等具有屏障作用，且摘下時(shí)，口罩的外表面不與人體接觸。戴在醫(yī)療機(jī)構(gòu)與病毒物料接觸的人員面部，用于防止來自患者的病毒向醫(yī)務(wù)人員傳播。屬于Ⅱ類醫(yī)療器械。應(yīng)符合GB 19083-2010《醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求》。

醫(yī)用外科口罩：通常由面罩、定形件、束帶等組件加工而成，一般由非織造布材料制造而成。通過過濾起到隔離作用。用于戴在手術(shù)室醫(yī)務(wù)人員口鼻部位，以防止皮屑、呼吸道微生物傳播到開放的手術(shù)創(chuàng)面，并阻止手術(shù)病人的體液向醫(yī)務(wù)人員傳播，起到雙向生物防護(hù)的作用。屬于Ⅱ類醫(yī)療器械。應(yīng)符合YY 0469-2011《醫(yī)用外科口罩》

一次性使用醫(yī)用口罩：應(yīng)符合YY/T 0969-2013《一次性使用醫(yī)用口罩》要求。

2、口罩結(jié)構(gòu)

口罩結(jié)構(gòu)做成幾層，在口罩的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32610中并沒有規(guī)定，如果是醫(yī)療用口罩，***少應(yīng)該是3層，即我們說的***S（2層S層和1層M層），目前國內(nèi)***的層數(shù)是5層，即***MMS（2層S層和3層M層）。3層***S結(jié)構(gòu)，示意圖如下：這里面的S表示紡粘層（Spunbond），其纖維直徑比較粗，在20微米（μm）左右，2層S紡粘層主要作用是***整個(gè)無紡布結(jié)構(gòu)，對(duì)阻隔并沒有太大的作用。

口罩里面*重要的是阻隔層或則熔噴層M（Meltblown），熔噴層的纖維直徑比較細(xì)，在2微米（μm）左右，所以只有紡粘層直徑的十分之一，這個(gè)對(duì)防止**、血液滲透其***關(guān)重要的作用。

如果S紡粘層過多，口罩就比較硬，而熔噴層M過多，則呼吸比較困難，所以從口罩呼吸的難易程度可以判斷口罩的隔絕效果，呼吸越困難，則阻隔效果更好，但是，如果M層變?yōu)楸∧ぃ突旧喜荒芎粑耍《臼亲韪袅耍艘部觳恍辛耍裕@也是一個(gè)技術(shù)問題。

為了更能說明問題，我們將紡粘層S纖維，熔噴層M纖維和頭發(fā)做一個(gè)對(duì)比圖如下,頭發(fā)直徑的1/3，接近紡粘層纖維，而頭發(fā)直徑的1/30，和熔噴層M纖維直徑接近了，當(dāng)然，研發(fā)人員還在開發(fā)更細(xì)的纖維，來保證更好的**阻隔性。

前面提到，M層越細(xì)，就越能阻擋**等微小顆粒的進(jìn)入，比如N95，就是指在正常情況下，能阻擋95%的微小顆粒（0.3微米），按照醫(yī)用防護(hù)口罩國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19083要求，在氣體流量為85L/min情況下，口罩對(duì)非油性顆粒過濾效率符合下表要求：

M層：熔噴層材料要求：高流動(dòng)性。從上面的解釋來說，N95實(shí)際上就是用聚丙烯無紡布***MMS制作成的能過濾95%微細(xì)顆粒的5層口罩。***我們從材料角度來看看分別對(duì)S紡粘層和M熔噴層都有哪些要求：

推薦材料：國產(chǎn)材料如山東道恩降解法聚丙烯：Z-1400，Z1500，進(jìn)口如巴塞爾公司的茂金屬聚丙烯HP461Y，MF650Y。

S層：紡粘層材料要求：***度。
推薦材料：熔體指數(shù)在25~60聚丙烯，比如埃克森美孚Exxon-Mobile的和上海賽科的2040都是很好的紡粘材料，如S2040。

         濾料穿透率和粒徑關(guān)系

5、口罩原材料

醫(yī)用口罩一般由以下材料構(gòu)成：

主體過濾材料：如聚丙烯熔噴布，高熔指聚丙烯（PP）制成的熔噴型無紡布是醫(yī)用口罩的核心材料。

其他材料：金屬（用于鼻夾）、染色劑、彈性材料（用于口罩帶）等。

欣龍控股公司用于口罩防護(hù)材料的熔噴型無紡布技術(shù)參數(shù)如下表：該系列產(chǎn)品是采用熔噴法制成的一種超細(xì)纖維非織造材料，原材料采用食品級(jí)PP材料，產(chǎn)品纖維直徑可達(dá)到0.5μm～2μm。產(chǎn)品產(chǎn)品經(jīng)過特殊的靜電駐極處理，產(chǎn)品具有高過濾效率低阻力的特點(diǎn)，佩戴方便舒適。能有效的過濾和吸附致病微生物、病毒以及極細(xì)微的粉塵，經(jīng)美國Nelson實(shí)驗(yàn)室、廣州GTT、國家食品藥品*****等權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，對(duì)**過濾效率超過99%，對(duì)N95防護(hù)口罩要求的微粒過濾效率超過99%。適用于醫(yī)療防護(hù)、制藥、紡織、電子等行業(yè)各類**率防護(hù)口罩材料。

6、口罩制造技術(shù)

• 熔噴布制造技術(shù)

熔噴非織造技術(shù)是利用高速熱空氣對(duì)模頭噴絲孔擠出的聚合物溶體細(xì)流進(jìn)行牽伸，由此形成超細(xì)纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上，并依靠自身粘合而成為非織造布。可分為雙組分熔噴技術(shù)和熔噴納米纖維技術(shù)。

• 雙組分熔噴技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，國際上熔噴非織造布技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。

美國Hills公司和Nordson公司較早就開發(fā)成功雙組分熔噴技術(shù)，***芯型、并列型、三角形等多種，通常纖維纖度接近2微米，熔噴噴絲組件的孔數(shù)可以達(dá)到每英寸100孔，每孔的擠出量可達(dá)到0.5g/分。

皮芯型：可使非織造布達(dá)到手感柔軟，可以做成同心、偏心、異形的產(chǎn)品。一般廉價(jià)材料做芯，昂貴的、具有特殊或所需性能的聚合物為外皮層，如芯為聚丙烯，外皮為尼龍使纖維具有吸濕性；芯為聚丙烯，外皮為可粘接用的低熔點(diǎn)聚乙烯或改性聚丙烯、改性聚酯等。對(duì)炭黑類導(dǎo)電纖維，則將導(dǎo)電芯包裹在里面。

并列型：可使非織造布具有良好的彈性，通常是由兩種不同聚合物，或不同粘度的同種聚合物做成并列型雙組份纖維，利用不同聚合物不同的熱收縮性可做成螺旋式卷曲纖維。例如3M公司開發(fā)了熔噴PET/PP雙組份纖維的非織造布，由于收縮不同，形成螺旋卷曲性，使非織造布具有極好的彈性。

末梢型：這是在三葉型、十字型和末梢復(fù)合另一種聚合物，如做抗靜電、導(dǎo)濕、導(dǎo)電纖維時(shí)可以在**上復(fù)合上導(dǎo)電聚合物，既可導(dǎo)濕、又可導(dǎo)電、抗靜電，而且節(jié)省了導(dǎo)電聚合物用量。

微細(xì)旦型：可以采用橘瓣形、條形剝離型組件，也可以是海島型組件。用兩種不相容的聚合物剝裂做成超細(xì)纖維網(wǎng)，甚***納米纖維網(wǎng)，如Kimberly-Clark研制的剝裂型雙組份纖維，就是利用兩種不相容聚合物做成的雙組份纖維在熱水中不到一秒鐘，兩種聚合物就可以完全剝離的特點(diǎn)做成超細(xì)纖維網(wǎng)。海島型的則要把海溶去，得到微細(xì)的島纖維網(wǎng)。

混合型：是將不同材料、不同顏色、不同纖維、不同截面形狀，甚***和皮芯并列纖維混合的既有共紡，又有雙組份纖維的纖維網(wǎng)，使纖維具有所需要的各種性能。這類熔噴雙組份纖維非織造布或混合纖維非織造布和一般熔噴纖維制品相比能進(jìn)一步改進(jìn)過濾介質(zhì)的過濾性，并使過濾介質(zhì)具有抗靜電性、導(dǎo)電性、吸濕性、增強(qiáng)的阻隔性等；或使纖維網(wǎng)的粘結(jié)性、蓬松性、透氣性提高。

雙組份熔噴纖維可以補(bǔ)充單一聚合物性能的不足，如聚丙烯比較便宜，但如用于醫(yī)衛(wèi)材料，它卻不耐射線照射，這樣可以聚丙烯為芯，在其外層選擇適當(dāng)?shù)哪洼椛渚酆衔锇谕饷婢涂梢越鉀Q耐輻射的問題。從而可以使產(chǎn)品價(jià)格便宜，又能完成功能要求，如在醫(yī)療領(lǐng)域可用于呼吸系統(tǒng)的熱和濕的交換器，可***合適的類似天然的熱和濕度。它具有質(zhì)輕、用可棄或便于**、價(jià)格便宜，還可起到除去污染物過濾器的附加作用。它可由兩種均勻混合的雙組份熔噴纖維網(wǎng)組成。采用皮芯型雙組份纖維，芯子為聚丙烯，皮層為尼龍。雙組份纖維亦可采用異形截面，如三葉形、多葉形，使其表面積更大，同時(shí)還可以在其表層或葉尖部分采用能提高過濾性能的聚合物。烯烴類或聚酯類熔噴法雙組份纖維網(wǎng)可以做成柱形液體和氣體過濾器。熔噴雙組份纖維網(wǎng)還可用于香煙過濾咀；利用芯吸效應(yīng)做**吸墨水芯子；保液和輸液的芯吸棒等。

• 熔噴納米纖維

過去開發(fā)熔噴纖維都基于Exxon的***技術(shù)，但*近幾年國際上多家公司已突破Exxon技術(shù)向更細(xì)的納米級(jí)纖維發(fā)展。

Hills公司對(duì)納米熔噴纖維作過很深的研究，據(jù)稱已可達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的階段。其它一些企業(yè)例如NonwovenTechnologies(NTI)公司也開發(fā)了可生產(chǎn)的納米熔噴纖維的工藝、技術(shù)，并已取得了***。

為了紡制納米纖維，噴絲孔比普通的熔噴設(shè)備上的噴絲孔要細(xì)得多，NTI可采用細(xì)小到0.0635毫米(即63.5微米)或0.0025英時(shí)，模塊結(jié)構(gòu)的噴絲板可組合成3米以上的總寬度。這樣紡出的熔噴纖維直徑大約為500納米。*細(xì)的單纖直徑可達(dá)200納米。

紡制納米纖維的熔噴設(shè)備由于噴孔小，如不采取措施，產(chǎn)量必然大大降低，因此NTI采取加大噴絲孔的孔數(shù)，每個(gè)噴絲板有3排甚***更多排的噴絲孔。將很多單元組件(根據(jù)幅寬而定)組合在一起，在紡絲時(shí)產(chǎn)量便可大幅提高。實(shí)際情況是當(dāng)采用63.5微米孔眼時(shí)，單排每米噴絲板的孔眼數(shù)為2880個(gè)，如采用三排，則每米噴絲板的孔眼數(shù)可達(dá)到8640孔，這樣其產(chǎn)量就可與紡制普通熔噴纖維相當(dāng)。

由于高密度孔的薄型噴絲板價(jià)格昂貴，且很易碎裂(在***強(qiáng)下受熱裂開)，因此各公司都開發(fā)了粘結(jié)新技術(shù)以增強(qiáng)噴絲板的牢度，使之不因***強(qiáng)的情況下滲漏。

納米熔噴纖維可以用作過濾介質(zhì)，可以顯著提高過濾效率。也有資料顯示：由于納米級(jí)熔噴非織造布中的纖維更細(xì)，可以采用更輕克重的熔噴布與紡粘復(fù)合，仍可承受同樣水頭的壓力，而其制成的***S類產(chǎn)品可以減少熔噴纖維所占的比重。

• 熔噴非織造布生產(chǎn)設(shè)備

以Reifenhause公司的 MB2400 全自動(dòng)熔噴生產(chǎn)線為例：整套熔噴設(shè)備由主機(jī)、加熱系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。主機(jī)主要由喂入系統(tǒng)、螺桿擠出機(jī)、過濾裝置、計(jì)量泵、熔噴模頭組合件、接收裝置和卷取機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)聚酯及聚酰胺等熔噴非織造材料時(shí)， 還需要進(jìn)行切片干燥、預(yù)結(jié)晶。

1. 喂料系統(tǒng)

喂料系統(tǒng)采用德國 AZOGMOHCO 公司的 P-320-38G型***料箱計(jì)量混料系統(tǒng)。喂料系統(tǒng)由 3 個(gè)料桶組成：1 個(gè)主料桶、2 輔料桶，主料桶加入聚合物切片，兩個(gè)輔料桶分別加入色母粒和功能母粒，且通過 PLC/SBBL 自動(dòng)控制主料、色母粒及抗靜電劑的比例和喂入量。

實(shí)行定時(shí)定量喂料，滿足擠出量的要求通過PLC/SBBL 控制系統(tǒng)自動(dòng)控制切片、色母粒和功能母粒的比例；每一料桶有一料位水平指示儀， 顯示計(jì)量桶中料的高度，由程序監(jiān)控。混合作用定量加入的粒料在混合計(jì)量桶內(nèi)進(jìn)一步混合，桶內(nèi)有一個(gè)螺旋攪拌器，通過攪拌使各種粒料混合均勻， 再通過喂入管喂入螺桿擠壓機(jī)。

2.螺桿擠壓機(jī)

在螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料端，聚合物切片要與穩(wěn)定劑、 增白劑等添加劑及色母粒等必須的原料，經(jīng)過充分?jǐn)嚢杌旌虾筮M(jìn)入螺桿擠出機(jī)，加熱成熔體。采用 RH801 單螺桿擠壓機(jī)。

3.過濾裝置 (濾網(wǎng))

采用雙活塞過濾裝置，可保證生產(chǎn)中在線更換濾網(wǎng)。

濾網(wǎng)采用的是復(fù)合濾網(wǎng)，共由 5 層組成，表面層目數(shù)較低，中間層目數(shù)較高，濾網(wǎng)的更換周期取決于使用原料的含雜情況。如果出現(xiàn)壓力達(dá)到設(shè)定值、 擠出量**、螺桿擠壓機(jī)動(dòng)力消耗增大等情況，應(yīng)及時(shí)更換濾網(wǎng)。

4.計(jì)量泵

作用是**計(jì)量，連續(xù)輸送高聚物熔體到紡絲模頭， 并產(chǎn)生預(yù)定的壓力， 以保證熔體能克服組件和噴絲頭的阻力從噴絲頭噴出，形成熔體細(xì)流。計(jì)量泵由1對(duì)**嚙合的齒輪、 3 塊泵板、 2 個(gè)輪軸和 1 幅聯(lián)軸器組成。

5.熔噴模頭組合件

模頭組合件（紡絲組件）是熔噴生產(chǎn)線中*關(guān)鍵的設(shè)備， 它由聚合物熔體分配系統(tǒng)、模頭系統(tǒng)、拉伸熱空氣管路通道 (熱氣流噴嘴和刀型閥 )以及加熱保溫元件等組成。

6.接收裝置 (成網(wǎng)系統(tǒng) )

噴絲板水平放置，圓形收集滾筒上成網(wǎng)；噴絲板垂直放置， 水平***的成網(wǎng)簾上凝集成網(wǎng)。

7.切邊卷繞

在卷繞之前，先要將熔噴布兩邊的毛邊部分切去。

8.后整理或特殊整理

在熔噴工藝中，適當(dāng)作一些變化，就可以極大地改變成品的物理機(jī)械特性，開發(fā)新產(chǎn)品，這也可以作為熔噴非織造布工藝變化靈活的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在熱氣流中導(dǎo)入含有短纖維或木漿纖維的氣流， 使熔噴布具有更好的彈性、 吸附性、強(qiáng)力等；將帶有超吸收的聚合物粉末或活性炭粒子吹入熱氣流，提高熔噴布的吸附性或過濾效率。

(三)  熔噴技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

l模頭寬度和個(gè)數(shù)的增加

1967年，**公司制造世界***254mm寬噴頭，目前，可設(shè)計(jì)254~4318mm任何寬度的噴頭。金佰利公司的一種熔噴非織造布設(shè)備具有多個(gè)擠出機(jī)，多個(gè)模頭系統(tǒng)。其工藝各不同，所以每個(gè)模頭伸出的纖維直徑不同，故每層的纖維直徑不同，產(chǎn)品具有很高的過濾效率。

• 可旋轉(zhuǎn)的模頭

固定安裝的模頭，模頭寬度決定產(chǎn)品寬度，***了設(shè)備的利用，可旋轉(zhuǎn)模頭剛好可以解決這個(gè)問題，大大***設(shè)備的利用率。

• 雙組分設(shè)備

雙組分產(chǎn)品顯示出了更高的膨松性、彈性和抗?jié)B性，還有著制造更細(xì)纖維的可行性，因而有著很大的引用潛力。

• 紡粘/熔噴復(fù)合設(shè)備

熔噴非制造工藝特點(diǎn)是能耗大，產(chǎn)品具有超細(xì)纖維纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)、過濾阻菌吸附突出、纖維取向度較差和纖維強(qiáng)力低等特點(diǎn)。紡粘產(chǎn)品強(qiáng)力高但纖維粗，熔噴產(chǎn)品纖維細(xì)但強(qiáng)力低，兩者結(jié)合和取長補(bǔ)短滿足使用性能要求。產(chǎn)品有***S即紡粘/熔噴/紡粘，*** ***MS,******S等。復(fù)合的方法有在線復(fù)合和離線復(fù)合。在線復(fù)合利用紡粘/熔噴復(fù)合設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。離線是紡粘和熔噴產(chǎn)品異地復(fù)合。

7、產(chǎn)能

2020年2月，***副部長王江在接受采訪時(shí)表示，目前我國口罩的產(chǎn)能大約每天能達(dá)到 2000 萬，其中醫(yī)用的外科口罩產(chǎn)能是 220 萬，醫(yī)用的 N95 的產(chǎn)能大約是 60 萬，

醫(yī)用口罩生產(chǎn)不受高熔指聚丙烯（PP）產(chǎn)能的***，按制造50億只醫(yī)用口罩計(jì)算，也僅需2萬噸PP左右，僅占全國高熔指PP產(chǎn)量的2.3%。A股上市公司公司中，中國石化、中化集團(tuán)和東華能源是重要的高熔指PP生產(chǎn)商。

熔噴型無紡布產(chǎn)能可能是制約醫(yī)用口罩產(chǎn)量的主要因素，生產(chǎn)50億個(gè)醫(yī)用口罩需要10萬噸熔噴無紡布，大于當(dāng)前全國年產(chǎn)能。主要產(chǎn)能的A股上市公司：江南高纖、泰達(dá)股份、欣龍控股和再生科技。

附件：

1.醫(yī)用口罩適用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

2.2020年我國各省市醫(yī)用口罩生產(chǎn)商數(shù)量及批文數(shù)量統(tǒng)計(jì)

3.2020年我國部分醫(yī)用口罩生產(chǎn)商批文數(shù)量統(tǒng)計(jì)