美国食品和药物管理局(FDA)在当地时间5月7日表示,撤销部分中国制造商在美国销售N95口罩的许可,理由是这些制造商生产的口罩经测试发现,一些口罩的颗粒过滤效率没有达到最低的95%的标准,无法针对新冠病毒提供足够的防护。美国疾病控制和预防中心(CDC)将N95口罩列为重要的防护用品,这种口罩的设计目的是过滤空气中至少95%的颗粒。由此,也引发了我们对口罩产业链的思考。


 

熔喷布是口罩的“心脏”,其过滤效率直接影响口罩的防护效果。为此,要解决口罩过滤效率的问题,就必须先解决熔喷布的质量问题。熔喷布的过滤机理是机械阻隔和静电吸附,其过滤效率主要取决于纤维线细度、纤网的结构和厚度、静电驻极效果等因素,而这些影响因素又与熔喷原料、加工设备及工艺等密切相关。



就此相关问题,我们专门采访了熔喷布材料方面的专家汪洪先生,由他为读者详细解读熔喷布的原材料、生产设备和生产工艺等问题。

汪洪表示,在熔喷原料方面,主要是采用有机过氧化物降解改性后的高熔指聚丙烯原料。而有机过氧物本身是5.2类的危险化学品,在生产、储存、运输和使用过程中都有非常严格的要求;此外,由于其分解产物中含有的挥发物含量较高,且多为刺激气味较重的挥发物,因此所制得的熔喷料的味道较大,给下游熔喷布造成较大的气味问题。直至5月初,行业领先的原料生产企业采用氢调法新技术生产出了熔喷专用料,并用这种熔喷料生产出具有超洁净、低气味、高品质等特点的熔喷无纺布,其单套日产量可达200-250吨,但仍不能满足市场需求。

在设备方面,熔喷布生产设备主要包括上料机、螺杆挤出机、计量泵、熔喷模头组合件、空压机、空气加热器、接收装置、卷绕装置等,其中熔喷模头组合件是熔喷设备中最关键的部分,主要包括聚合物熔体分配系统和模头系统。聚合物熔体分配系统还可以通过结构设计来改善,而模头系统的核心部件喷丝板,其核心技术主要掌握在美、德、日三国,代表公司有JML、チッソ株式会社(Chisso)、Mende、Fiberweb、Kasen Nozzle、Reifenhauser,其中日本的Kasen Nozzle的喷丝孔直径可以做到80微米,长径比做到20,德国的Reifenhauser,则可以在5.2米的喷丝板上面做出12000个喷丝孔,而这些,以国内精密加工企业的技术是暂时无法达到的。目前市面上很多喷丝板模具用料都不是标准用料,用一些低端模具钢代替,在使用过程会出现一些肉眼看不到的细微裂痕,孔径加工毛糙,精度差,不经过抛光处理,直接上机,由此造成喷丝不均匀、韧性左,喷丝粗细不一等问题,容易产生结晶。因此,在引进符合加工要求的生产设备的同时,国家应组织相关的研究机构和重点企业开展联合攻关,提升和改进生产设备性能,以满足实际生产的需求。



在工艺方面,熔喷布生产工艺主要分为熔融挤出、熔喷工艺和驻极处理三部分,而熔喷工艺和驻极处理尤为关键。熔喷工艺直接影响纤维细度、空隙大小、孔隙率,进而影响熔喷布的机械阻隔效果;驻极处理是让熔喷布带静电,从而通过静电效应提高其过滤效果。机械阻隔效果随时间推移影响不大,目前引起熔喷布过滤效率降低的主要因素是静电衰减。据调查发现,目前市面上熔喷布生产企业大多数都是转产企业,没有熔喷布的生产经验,所生产的熔喷布由于静电衰减,在三个月甚至只经过一周后,其过滤效率从刚生产时的99%迅速下降到80%或者更低,而国内一些老牌企业或者国外知名厂家生产的熔喷布的过滤效率则可以保持在一年内下降不到1%的水平。此外,大部分转产的熔喷布生产企业所产的熔喷布过滤效率快速下降,可能也与市场上缺乏对静电衰减周期的有效评估手段有关。



为了提升我国口罩的生产质量,解决出口受阻和风险问题,我们需要从全产业链的角度去解决口罩生产的质量问题,通过政、产、学、研的共同配合,协同业内具有丰富生产经验的国内外企业共同努力,从保护国内产业发展的角度出发,淘汰落后甚至危害产业发展的产能,加强技术研发,规范生产工艺流程,对产品质量实施全流程控制,并运用NQI(国家质量基础设施)一体化管理的创新模式,针对熔喷布质量提升,迅速制定一系列指导性强、可实际应用于产品市场的标准,解决当前行业问题,打造中国制造品牌,提升国际形象。

 

责任编辑:陈云皓