【聚乙烯蠟】賽諾小編跟你說說口罩里的“秘密”
1 醫(yī)用口罩概述
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醫(yī)用口罩：是一種多采用一層或者多層非織造布符合制作而成，主要生產(chǎn)工藝包括熔噴、紡粘、熱風或者針刺等，具有抵抗液體、過濾顆粒物和細菌等效用的醫(yī)療防護用紡織品。
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醫(yī)用口罩構(gòu)成：由口罩面體和拉緊帶組成，其中口罩面體分為內(nèi)、中、外三層，內(nèi)層為親膚材質(zhì)（普通衛(wèi)生紗布或無紡布），中層為隔離過濾層（超細聚丙烯纖維熔噴材料層），外層為特殊材料抑菌層（無紡布或超薄聚丙烯熔噴材料層）。
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材料用量：普通口罩需要1g熔噴布+2g紡粘布組成；N95口罩需要3-4g熔噴布+4g紡粘布組成。
2 熔噴無紡布
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熔噴無紡布： 俗稱口罩的“心臟”，是口罩中間的過濾層，能過濾細菌，阻止病菌傳播。 熔噴布是一種以高熔融指數(shù)的聚丙烯為材料，由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向?qū)盈B而成的膜。
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熔噴布空隙： 纖維直徑范圍0.5~10微米，其纖維直徑大約有頭發(fā)絲的1/30； 而新型冠狀病毒尺寸很小，在100納米（0.1微米）左右。 1）由于病毒無法獨立存在，其傳播途徑主要有分泌物和打噴嚏時的飛沫，飛沫的大小在5微米左右； 2）熔噴布本質(zhì)上是一種纖維過濾器，含有病毒的飛沫靠近熔噴布后，也會被靜電吸附在表面，無法透過。
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口罩對比： 對比N95口罩和醫(yī)用外科口罩的截面圖，掃描電鏡圖片可以清晰看出，外科口罩的熔噴布厚度為156微米，而N95級口罩的熔噴布層厚度為521微米，是外科口罩的3倍。
3 熔噴技術(shù)原理及相關(guān)設備
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熔噴工藝： 是利用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細流進行牽伸，由此形成超細纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上，并依靠自身粘合而成為非織造布。
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工藝流程： 聚合物準備→熔融擠壓→計量泵→熔噴模頭組合件→熔體細流拉伸→冷卻→接收裝置。
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熔噴設備： 主要設備： 上料機、螺桿擠出機、計量泵、熔噴模頭組合件、空壓機、空氣加熱器、接收裝置、卷繞裝置。
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與紡粘對比： 1）纖維長度： 紡粘為長絲，熔噴為短纖維； 2）纖維強力： 紡粘纖維強力>熔噴纖維強力； 3）纖維細度： 熔噴纖維比紡粘纖維細。
4 熔噴材料——聚丙烯
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熔噴材料： 理論上講，凡是熱塑性（高溫熔融，低溫固化）聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。 聚丙烯是熔噴工藝應用最多的一種切片原料（約70%~80%），除此之外，熔噴工藝常用的聚合物切片原料還有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等。
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聚丙烯（PP）： 是丙烯加聚反應而成的聚合物，一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂，為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料。 廣泛應用于服裝、毛毯等纖維制品、醫(yī)療器械（口罩）、汽車（電池隔膜）、化工容器等生產(chǎn)，也用于食品和藥品的包裝（BOPP）。
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聚丙烯分類： 按用途可以分為扁絲(窄帶)、纖維、薄膜、擠塑、吹塑、注塑等級別。 其中，最基礎的防護衣及口罩原料都為聚丙烯樹脂生產(chǎn)； 生產(chǎn)口罩的是主要為均聚聚丙烯產(chǎn)品，熔體流動速率（簡稱MFR）為800/1200/1500/2000g/10min 。
5 口罩熔噴無紡布、BOPP薄膜、鋰電隔膜情況對比
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口罩熔噴無紡布： 所用聚丙烯材料主要為聚丙烯高熔脂無紡布專用料，采用熔噴法制備（具體情況如前述介紹）。
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BOPP薄膜： 所用聚丙烯材料主要為薄膜級PP材料。 其雙向拉伸工藝流程包括： 原料配制→熔融→塑化擠出→過濾→縱向拉伸→橫向拉伸→電暈處理→收卷→時效處理→分切→成品。 BOPP薄膜具有高光澤、阻氣性好、抗沖強度高，是一種性能優(yōu)良的高透明包裝材料。 目前疫情期間，BOPP主要用于口罩產(chǎn)品的包裝膜。
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鋰電隔膜： 干法工藝所用聚丙烯材料主要為鋰電池專用聚丙烯（聚丙烯T98F），濕法工藝主要以聚乙烯為原材料。 而干法工藝是將聚丙烯樹脂熔融、擠出制成結(jié)晶性聚合物薄膜，經(jīng)過結(jié)晶化處理、退火獲得高結(jié)晶度的結(jié)構(gòu)，隨后在高溫下進一步拉伸，將結(jié)晶界面進行剝離，最后形成多孔結(jié)構(gòu)隔膜。
鑒于：
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口罩用聚丙烯材料聚丙烯高熔脂無紡布專用料，屬于均聚聚丙烯類（纖維級高熔）產(chǎn)品，熔體流動速率為800~2000g/10min，同BOPP薄膜所用薄膜級PP材料和鋰電隔膜用鋰電池專用聚丙烯（T98F）的原材料具體細分類別不同；
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口罩用熔噴無紡布是采用熔噴法將聚丙烯熔體細流拉伸而成，同BOPP薄膜的熔融雙向拉伸和鋰電薄膜中PP材料（干法）熔融結(jié)晶單/雙向拉伸的制備工藝不同；
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口罩用熔噴無紡布孔徑30um左右，但病毒阻隔是依靠纖維層對其吸附而非孔隙隔絕，含有病毒的飛沫被靜電吸附在熔噴布表面，無法透過。 另外，BOPP薄膜因適合作為食品和藥品的包裝材料，阻氣性好； 鋰電隔膜的微孔一般在10um量級，相比而言，透氣性低。
綜上所述，研究認為BOPP薄膜、鋰電隔膜產(chǎn)品并不適合直接作為口罩材料，對原材料和生產(chǎn)工藝改進后是否適合仍需進一步了解。
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