企业快讯
走出口罩的困惑
中华纺织网
2020/4/23
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在说这个问题之前,我们得先弄清楚一个最基本的问题,口罩一般都是些什么材质做成的?

 

目前,市面上的口罩有很多种类型,有最传统的脱脂棉纱布、布口罩,还有各种功能性纤维口罩、医用口罩、N95口罩等等无纺布类口罩,从功能上看,棉纱,布类口罩的孔隙大,主要是为了防护大颗粒粉尘,不具备医学防护功能,而无纺布类口罩的优点是,经处理可以吸附一些有毒的气体,加之拒水,又对微生物的防护功能相对突出。所以,应对此次疫情,相关专家对口罩的建议都比较统一,那就是使用无纺布普通医用外科口罩或N95口罩。

实际上,这两种口罩也不是非此即彼的关系。

所谓N95口罩,实际上是指在一定条件下,对非油性颗粒的过滤效率达到95%以上,是口罩防护中的一个等级,也是我国目前采用得最普遍的等级。除了N95以外,还有更高的N99或N100,从数字就能直观地感受到效率的差别。而医用口罩,可以达到N95水平,N95口罩也可以注册申报医用口罩,符合医用器械标准便是医用外科口罩(目前权威发布国内532家有资格生产,也就是说合规合法)

 

小泽君接下来说说口罩的材料问题了。

医用口罩或N95口罩,最主要的材料都离不开无纺布,这是区别于棉纱布(织造)的一种材料。

无纺布,顾名思义就是不需要纺织就能制造出来的布——这说了跟没说一样。但是我只要说另一个物品,你应该就不难想象出啥叫“无纺布”。

纸。

纸张和棉花的主要成分是一样的,都是纤维素,棉纤维可以纺出纱布,而纸张就好比是纤维素做成的无纺布。

具体来说,像棉纱布这样的布,它是由纤维编织出来的平面结构,有竖着的经线,还有横着的纬线。但是,纸张却是由纤维无组织地粘合在了一起,每一根纤维都具有随机的方向。撕过棉布的人都知道,只要剪开一个口子,棉布撕起来的切口是整齐的,(裁缝都懂得)。但是无纺布就不一样,撕起来和纸张没有本质区别,(无序化散碎,有没有感觉了亲)

这一点差别,就决定了无纺布相比于棉纱布在过滤性能上的巨大优势。如果一个颗粒来到了口罩的表面,棉纱布就像是北京的棋盘格局,不容易迷路,但是无纺布就像是南京的复杂道路,说不定就卡在某个角落了。

如此说来,岂不是说,我们用纸张就能当口罩了?

的确,纸张是一个不错的口罩原材料,但它有一个致命缺陷,那就是不防水。

纸张的主要成分纤维素,是一种亲水性极为优异的材料,同样的问题也出现在棉纱布口罩上。

口罩的亲水性太好,那么口腔呼出的水蒸气,便会逐渐被口罩吸收,这会带来好些个负面作用,一是皮肤的触感不舒服了,二是呼吸阻力变大了,更关键的问题是,水分会让微生物穿越口罩变得更容易。这就好比,南京的道路虽然很复杂,很容易让人找不着方向,但是如果走水路,有了秦淮河作为载体,找路就不那么难了。

所以,无纺布口罩还要解决一个核心的问题,那就是吸水性不能太好。(这点很重要,你想医院医生做手术环境复杂,假如口罩不拒水,血液等液体飞溅造成的污染影响会多可怕!所以说口罩材料拒水防液喷溅很重要,听到一些傻X老要什么亲水无纺布做口罩外材.我就晕)

借助于材料学,要想找到这种东西一点都不难,目前主流的无纺布用的就是聚丙烯(这玩意现在可不得了),一种在餐具上广泛使用的塑料。它简称PP,也叫5号塑料,这些年被人熟知,是因为它拥有很高的安全性,可以在微波炉中加热。

当这种材料用作纤维的时候,也被叫做丙纶。它具有很低的表面能,就跟荷叶的表面一样,不亲水,水蒸气凝结在表面之后,就会汇聚成滴流走。(当然这个在化纤行业不是什么强大优势)。

当无纺布工艺找到了丙纶材质,对服装.卫生,特别医用防护制品而言,可以说是掀起了一场革命。

目前,医院中常见的无菌包装、一次性外科用品、一次性病床床单等等,普遍采用的都是这种无纺布。(疫情之前可是质优价廉,量大不缺噢!实在用不了还可以做面袋子包装袋奥,估计现在一般人用不起了)。

用于口罩时,因为丙纶的特性,并不需要太厚的构造,就可以防住水分的渗透,细菌与病毒的传播大幅降低。这就好比,秦淮河的码头都被控制了,走水路的想法也就不现实了。

但是,这显然还不够安全,万一有一些运气好的微生物,它们跟着一些干颗粒飘荡,没在南京城里迷路,怎么办呢?沒关系,第一关闯过还有第二第三关。

实际上,无纺布的加工过程中还有一个重要的工艺。

我们知道,棉布是很好的抗静电材料,电荷并不能在棉布的表面长期积累,但是很多化纤却不同,我们穿着这些衣服,冬天经常要遭受静电的暴击。

丙纶也不抗静电,但这反而成了一个优点。通过一些改性加工,丙纶可以制成具有永久静电作用材质(驻极体),而这些静电作用,就可以吸附一些极小的颗粒,包括病毒。

对于病毒而言,改性丙纶的静电作用就是主动将其吸住隔离了想乱窜就没机会了。这就是现在被大家不为熟知又相当强手金贵的熔喷了也叫口罩蕊。

所以,对于医用口罩来说,病毒和细菌传染问题,起关键的是熔喷层.内外纺粘层.不见得越厚越好。
接下来再续除熔喷以外的其他滤材!(非主要功能层)
       N95口罩的结构一般都具有4层以上的结构,ABCD层,(当然还有5层的,这个因厂和产品而异,小泽君坦言,关于材料的选择,不要听信误导性的推荐,哪有什必须使用什么什么某某材料热风棉之说,无非是诱导性的推广,反正站在材料上讲,医用标准的核心熔喷层首位标准不可更改,内外层的纺粘无纺布,中间还有一层或者二层滤材。都承担着其他的意义)滤材可选的材料很多,这主要取决于纤维的直径,和无刺激性,满足相应意义便好。无纺类的口罩肯定首选有熔点的材料,当时最好与纺粘熔点相近的最好,否则老口罩厂懂得工艺调整新瓜操作就有难度了。                                  

超细的聚丙烯纤维就是一种滤材,还有聚酯纤维的滤材,它也是现在家用空气净化器常用的一种材料。

聚酯纤维,简称PET,它还有个更为人所知的名字,叫做涤纶。它同时也是1号塑料,可以用来加工矿泉水瓶。有人说他有毒,胡说八道,天天喝咋没中毒昵!(当然还有很多都行,原则是无毒可热熔,有助于工艺效率提升的新材料均可)。                                                           

 下一个问题,口罩的可重复利用那点事!

知道了这些,其实也就不难知晓,如果一定要重复利用口罩,我们应该怎么处置了。

首先,虽说一次性口罩的基本设计是用完即丢,但它的性能其实是过剩的。比如说N95,按照标准而言,它用于阻挡非油性颗粒(包括病毒和细菌)是没有时限的,只要结构不被破坏,一直用下去也不应该出现问题。

但是,我们在使用过一次之后,总归会有病菌污染的担忧,总不能真的晾一晾就用吧?

很多人知道无纺布的主要材质就是微波炉专用塑料后,立即想到的就是用微波炉加热灭菌。

但是真这么做了,就不难发现,口罩很容易发生解体。

丙纶的确能够抗高温,但是制作口罩的其他原料,比如聚酯纤维,ES纤维等却可能在高温的作用下熔化。

所以,采用高温杀菌的方案在灭毒方面都是没有问题的,却不能保证口罩的完整性,皮没化,蕊化了明白波。

如果你真好奇想试试,一定要用这种方法,能够定温的烤箱是优选,温度不宜超过70℃,或者用手持式的加热设备,比如挂烫机,只对局部进行加热。当然了,这其中也有隐患,就是如果真的沾染了病毒,有可能会把病毒吹到其他地方。

采用医用酒精消毒也是个办法,但也有很多需要注意的地方。

我们在生活中不难发现,不管是1号还是5号塑料,用来装酒,并没有什么问题,所以不管是涤纶还是丙纶,75%的医用酒精,不会把二纶它们怎么样。

但是,这绝对不是把口罩直接扔到酒精里消毒的依据。还是同样的理由,制作口罩的其他原材料可能会被酒精腐蚀,这同样会破坏口罩的完整性。

正确的做法是喷洒酒精。前面说过,丙纶是不吸水的,但实际上,对于75%的酒精,它也很难吸收(无纺布也常用于湿巾的加工,为了能够在湿巾中贮存酒精,需要专门进行表面改性)。用酒精进行喷洒时,可以发现,酒精也会汇聚成滴慢慢流下,这样的话,既能够起到消毒的目的,也不会破坏口罩本身。

还有一种常见的做法,是采用紫外线杀灭病毒细菌。现在很多家庭都配备了紫外消毒柜,过去都是用来给婴儿奶瓶消毒的,现在正好拿来消毒口罩。

紫外线的杀毒效率很高,再加上紫外灯会同时激发臭氧,又会进一步渗透到纤维内部,双管齐下。

不过,这种灭毒方法也有个隐患。紫外光的能量较高,它除了会激发氧气变成臭氧,也会让氧气和口罩的成分之间发生化学反应。这种化学反应,一来是让纤维的老化加速,二来是会改变口罩的静电特性。前面讲过,静电作用是口罩发挥功能的重要原理。尽管从宏观来看,紫外消毒之后,口罩没什么变化,过滤效果仍然很强,但它的使用寿命是大打折扣的。

其实,如果心理上没有顾忌的话,用过的口罩可以去找专门的垃圾桶了。

反复利用一次性用品,这是应对特殊时期的一种非常规办法,但是,为了打赢这场疫病之战,我们还是要理性地面对每一个困难,切不可胡乱操作,误了自己。

个人心得外加东拼西凑的文字分享大家,不妥之处多多谅解,未尽事宜共同补充,愿疫君早日滚开!

 


 

 

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