自2020年初新冠疫情爆發(fā)至今已有近兩年時(shí)間,我國(guó)的“新冠疫情”得到了有效控制,中國(guó)率先進(jìn)入了“后疫情時(shí)代”。同時(shí)我們必須清楚地認(rèn)識(shí)到新冠病毒未來(lái)可能將與人類(lèi)長(zhǎng)期共存,疫情防控將是一場(chǎng)曠日持久的戰(zhàn)爭(zhēng)。
2021年8月,國(guó)家衛(wèi)健委發(fā)布新版防護(hù)指南:建議家庭備用高級(jí)別口罩;國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制印發(fā)最新戴口罩指引:普通公眾6類(lèi)場(chǎng)景和情形中需佩戴口罩。
那么何為高級(jí)別口罩呢?
我們先大致了解一下國(guó)際上幾種口罩標(biāo)準(zhǔn):
KN系列是中國(guó)的,根據(jù)GB2626-2019制定標(biāo)準(zhǔn) (已替代GB2626-2006)
FFP系列是歐洲的,根據(jù)EN149標(biāo)準(zhǔn)制定
N系列是美國(guó)的,根據(jù)NOISH標(biāo)準(zhǔn)制定
DS系列是日本的,根據(jù)MOL標(biāo)準(zhǔn)制定
由此可見(jiàn),中國(guó)的KN系列的和美國(guó)的N系列基本是一致的,歐洲的FP系列測(cè)試要求最為嚴(yán)苛。同系列口罩中,數(shù)值越大,過(guò)濾性能越高;不同系列口罩的過(guò)濾性,大致可以排列為FP3>FP2=KN95=DS2=N95>N90。
值得注意的是,過(guò)濾性只是口罩的其中一項(xiàng)重要指標(biāo),衡量口罩的防護(hù)性能,還應(yīng)考量呼吸阻力和氣密性等指標(biāo)。傳統(tǒng)意義上把“95級(jí)”及以上的口罩認(rèn)定為“高級(jí)別口罩”。
傳統(tǒng)防護(hù)口罩采用熔噴布作為過(guò)濾材料,在這里有必要簡(jiǎn)單介紹一下熔噴布材料特性以及工作原理。
熔噴布的主要原材料是熔噴母料,最常用的熔噴母料是高流動(dòng)性聚丙烯PP。熔噴布的主要參數(shù)包括過(guò)濾效率和流動(dòng)阻力(在口罩使用中包括吸氣與呼氣阻力)。優(yōu)質(zhì)的熔噴布具有更高的濾效和更低的阻力。無(wú)靜電攜帶熔噴布只能起到機(jī)械阻隔的作用,受材料性能和工藝技術(shù)限制,存在纖維間隙不均勻且無(wú)法突破1μm孔徑極限的缺陷,因此對(duì)細(xì)微顆粒物(包括空氣粉塵、氣溶膠、細(xì)菌、病毒等)的過(guò)濾效率比較低。如果只是單純通過(guò)增加熔噴布克重,不僅無(wú)法根本性提升過(guò)濾效率,反而會(huì)降低間隙率,導(dǎo)致通氣阻力增加。
通過(guò)駐極工藝,給熔噴布充上靜電,利用靜電對(duì)細(xì)微顆粒物的吸附能力,提升熔噴布的過(guò)濾效率,使其成為高效空氣濾材。
目前駐極分靜電駐極和水駐極。
01
熔噴靜電駐極工藝
熔噴布達(dá)標(biāo)的重要因素之一熔噴靜電駐極的工藝是事先在PP中加入電氣石、二氧化硅、碳酸鋯等無(wú)機(jī)材料,然后在卷布前通過(guò)靜電發(fā)生器針狀電極電壓35-50kV一組或多組電暈放電的方式對(duì)熔噴材料帶上電荷,施加高壓時(shí)針尖下方的空氣產(chǎn)生電暈電離,產(chǎn)生局部擊穿放電,載流子通過(guò)電場(chǎng)的作用,而沉積到熔噴布表面,一部分載流子會(huì)深入表層被駐極母粒的陷阱捕獲,從而使熔噴布成為駐極體過(guò)濾材料。此電暈過(guò)程的電壓和相比高壓200kV左右的放電是小了一點(diǎn),相比沒(méi)那么多臭氧產(chǎn)生。充電距離和充電電壓的作用是反效的,充電距離越遠(yuǎn),材料俘獲的電荷越少。
常溫常濕條件下,PP熔噴駐極材料具有很好的電荷儲(chǔ)存穩(wěn)定性能,但是當(dāng)樣品在高濕環(huán)境時(shí),由于水分子中的極性基團(tuán),大氣中的異性粒子對(duì)纖維上電荷的補(bǔ)償效應(yīng),而造成電荷的大量損失。電荷隨著濕度增加下降,并且越來(lái)越快。因此,熔噴布在運(yùn)輸儲(chǔ)存過(guò)程中,一定要防潮保存,避免接觸高濕環(huán)境,否則即使是達(dá)標(biāo)的熔噴布,保存不好,做出來(lái)的口罩還是難以達(dá)標(biāo),這就是許多廠商明明做出來(lái)的布當(dāng)時(shí)檢測(cè)是達(dá)標(biāo)的,過(guò)段時(shí)間就不合格了的原因之一。
02
熔噴水駐極工藝
該工藝源于美國(guó),與傳統(tǒng)熔噴布駐極工藝區(qū)別在于:傳統(tǒng)熔噴布使用的是電暈駐極,其表面駐極體較明顯,但是過(guò)濾效果達(dá)不到峰值及儲(chǔ)存會(huì)隨著時(shí)間降低,材料表面靜電衰減明顯;而水駐極熔噴布是通過(guò)高壓水泵將制備過(guò)得純水高壓輸送到水刺裝置,由扇形噴嘴對(duì)熔噴布進(jìn)行噴射,二者摩擦從而產(chǎn)生靜電;水駐極熔噴布表現(xiàn)情況為靜電量飽和,一定程度上改良了口罩行業(yè)熔噴布駐極過(guò)濾效率,減緩了口罩儲(chǔ)存期間濾效降低的速度。
然而不管是哪一種駐極方式,最終帶來(lái)的只是量化上的差異。基于靜電吸附原理材料的口罩,最終都無(wú)法逃脫“一次性”的命運(yùn)。事實(shí)上,“一次性”口罩的防護(hù)性能從它誕生那一刻開(kāi)始就在不斷衰減,并且衰減的速度和程度是不可計(jì)量的。不同的儲(chǔ)存環(huán)境和儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng),以及不同的使用環(huán)境和佩戴時(shí)長(zhǎng),都可能導(dǎo)致口罩的防護(hù)性能會(huì)有截然不同的變化差異。
禾素時(shí)代聯(lián)合也良紡科推出的復(fù)用式納米防護(hù)口罩,基于機(jī)械碰撞阻隔原理,采用創(chuàng)新科技材料,正在改寫(xiě)傳統(tǒng)“高級(jí)別口罩”的定義。
禾素時(shí)代和也良紡科堅(jiān)信:材料創(chuàng)新才是口罩行業(yè)發(fā)展變革的驅(qū)動(dòng)力。兩家公司聯(lián)合研發(fā)基于機(jī)械碰撞阻隔原理的口罩過(guò)濾材料,成功研制出多個(gè)系列的復(fù)用式納米防護(hù)口罩,并逐步推向市場(chǎng)。
復(fù)用式納米防護(hù)口罩的主材料為納米防護(hù)面料,它采用PTFE納米微多孔過(guò)濾膜作為核心過(guò)濾元件,將其與舒適親膚的功能性針織面料通過(guò)先進(jìn)工藝復(fù)合,形成穩(wěn)固的“三夾板”或“五夾板”結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)防護(hù)、舒適、時(shí)尚的有機(jī)整合。
PTFE,學(xué)名聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene),俗稱(chēng)“塑料王”,是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物。白色、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒,俗稱(chēng)“塑料王”。具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。耐高溫,使用工作溫度達(dá)250℃。耐低溫,低溫下具有良好的機(jī)械韌性,即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長(zhǎng)率。無(wú)毒害,具有生理惰性,作為人工血管和臟器長(zhǎng)期植入體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng)。
通過(guò)顆粒物大小對(duì)比圖和PTFE納米微多孔過(guò)濾膜微觀圖,我們不難發(fā)現(xiàn),PTFE納米微多孔過(guò)濾膜可以高效阻隔過(guò)濾空氣中的污染源顆粒物。鑒于PTFE膜的高度穩(wěn)定性,其高效過(guò)濾性能是穩(wěn)定且持久的,把針織面料復(fù)合在PTFE膜的兩側(cè),不僅能對(duì)其起到保護(hù)作用,又能保證整體復(fù)合材料的透氣性。內(nèi)外側(cè)針織面料的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)可以是多變的,得益于豐富多彩的面料印染及后整理工藝,為YLion® 復(fù)用式納米防護(hù)口罩開(kāi)啟了舒適、時(shí)尚及多功能端口?梢酝ㄟ^(guò)賦予內(nèi)外側(cè)針織面料不同的色彩和功能(如防水、抗菌、防曬、涼感等),實(shí)現(xiàn)整體口罩集高效防護(hù)、高度舒適、高分顏值于一身。
口罩內(nèi)層采用禾素時(shí)代的禾合®錦綸面料,具有長(zhǎng)效抗菌祛異味的功能,其抗菌的秘密在于禾素時(shí)代將生物基可降解抗菌材料 PHBV ,創(chuàng)新性融入錦綸纖維中,賦予錦綸有效破壞有害菌的細(xì)胞壁、病毒的胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細(xì)菌、病毒失去活性而死亡的能力,從而具有抗菌祛異味的功能。
。≒HBV由天安集團(tuán)與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所共同研發(fā),相關(guān)技術(shù)課題被列為國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展863計(jì)劃、《中國(guó)生物基纖維及其原料科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展(30年)路線(xiàn)圖》、國(guó)家發(fā)展改革委修訂發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》紡織產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)類(lèi),目前已被禾素時(shí)代廣泛應(yīng)用于多款產(chǎn)品。)
YLion® 復(fù)用式納米防護(hù)口罩可消毒、可水洗、可重復(fù)用。打破了防護(hù)口罩的“一次性”常規(guī),節(jié)約能源消耗,降低單次使用成本,具有良好的環(huán)保性和性?xún)r(jià)比。一枚YLion® 復(fù)用式納米防護(hù)口罩的建議累計(jì)使用時(shí)長(zhǎng)為240小時(shí),相當(dāng)于60枚一次性防護(hù)口罩的使用壽命。
11月29日,世界衛(wèi)生組織發(fā)出警告稱(chēng),新冠變異病毒奧密克戎毒株在全球范圍造成感染病例激增的風(fēng)險(xiǎn)“非常高”,并可能給部分地區(qū)帶來(lái)“嚴(yán)重后果”。“新冠疫情”壓力再次升級(jí),引發(fā)各國(guó)擔(dān)憂(yōu),以色列和日本更是于11月30日宣布“封國(guó)”。歐洲首例“奧密克戎毒株”的感染病例后,醫(yī)療抗病毒藥品、防護(hù)功能性產(chǎn)品,將成為資本市場(chǎng)偏重的新賽道;同時(shí)作為抗疫基礎(chǔ)物資的高級(jí)別口罩,迫切需要被重新定義。
禾素時(shí)代和也良紡科一致認(rèn)為:新時(shí)代、新環(huán)境下的高級(jí)別口罩必須有著高效、穩(wěn)定、持久的防護(hù)性能; 必須具有良好的舒適度、時(shí)尚性及性?xún)r(jià)比,使更多的民眾愿意佩戴,樂(lè)于佩戴,并且承受得起;必須肩負(fù)節(jié)能環(huán)保的使命。兩家公司開(kāi)拓創(chuàng)新、務(wù)實(shí)奮進(jìn),用技術(shù)和產(chǎn)品,將“高級(jí)別口罩”重新定義為:高能、舒適、時(shí)尚、環(huán)保的多功能口罩。