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        兒童口罩核心材料-高效低阻熔噴布

        作者:時間:2020-07-24 次瀏覽

        口罩的核心過濾材料是熔噴法非織造布,它位于口罩罩體的內外層之間。無論是它所處的位置還是所起到的作用,熔噴布都當之無愧被稱作為口罩的“心臟”。


          口罩濾材屬于空氣過濾材料的細分。自2003年非典開始,配有以熔噴技術為核心的過濾材料的口罩由于其明顯的防護作用而迅速取代了紗布口罩的主流地位。


          熔噴布的核心技術原理是超細纖維和靜電駐極,過濾機理主要依靠攔截、重力沉降、慣性碰撞、布朗運動、靜電吸附??諝庵械奈⒘kS著空氣通過濾層時,熔噴纖維所形成的立體網狀結構會阻礙氣流前進,使得氣流無數次改變運動速度和行進方向而繞過纖維前行。纖維直徑越細,由于機械原因就會加大微粒與纖維碰撞的概率,使更多的微粒滯留于纖維表面,從而起到更好的過濾效果,也就是過濾效率越高。熔噴纖維的平均纖徑在2~5微米,新的技術可以使其達到0.5~3微米,也就是通常所說的納微米級別,因此高品質的熔噴濾材特征之一是超細纖維,且排列是隨機分布的、比表面積大、空隙小、空隙率高。但是機械阻擋作用對于粒徑小于1um以下的粒子過濾效果比較差,而小顆粒物易于入肺,對人體的傷害更大,因此小顆粒物的過濾不容忽視。通過利用靜電吸附的方式提高濾料過濾效率是很好的方法。目前,實現靜電吸附最常見的的方法就是采用高壓電暈充電法對熔噴布進行靜電駐極。通常情況,沒有駐極過的產品,它的過濾效率只有30%左右,那么我們駐極之后,效率可以達到90%以上。與此同時,駐極所產生的電場的持久性、穩定性,主要取決駐極技術的水平高低。兼顧過濾效率高和阻力低本身是矛盾的,因為纖維直徑細機械過濾效果好的同時帶來的是阻力的上升,因此完成熔噴超細纖維制備技術的同時,實現長效駐極制備技術是生產優質熔噴布的關鍵,也就是高效低阻熔噴技術。


          基于高效低阻熔噴技術的發展,口罩的技術進步也愈加顯著。美國的NIOSH 42 CFR84中N95要求口罩過濾效率≥95.0%,吸氣阻力≤350Pa,呼氣阻力≤250Pa;而我國于2016年發布的GB/T 32610《日常防護型口罩技術規范》,過濾效率≥95.0%時要求吸氣阻力≤175Pa,呼氣阻力≤145Pa;2020年5月6日發布的GB/T 38880《兒童口罩技術規范》中規定過濾效率≥95.0%時,根據兒童呼吸特點,阻力采用45L/min進行測試,要求吸氣阻力及呼氣阻力均≤45Pa。由標準變遷可以看出我國口罩及熔噴制備技術的技術進步水平迅猛發展。


          兒童的代謝旺盛,其代謝水平和需氧量接近成人。由于其生理特點,兒童肺容量及潮氣量都比成人小。為適應代謝的需要,身體只有采取增加呼吸頻率來得到滿足,所以年齡愈小,呼吸頻率愈快。而且兒童的呼吸內阻本就比成人大,那么在確保具有防護效果的前提下,為使兒童佩戴口罩時享有相對的舒適性,降低吸氣阻力就是兒童口罩最重要的需求。正是高效低阻熔噴技術的發展,使得符合兒童國標的口罩可以在確保高效率的同時,透氣性能大幅度優于成人口罩,使得兒童佩戴起來呼吸感覺更加通暢。


          自1992年以來,大晉新材料一直致力于熔噴材料的研發和生產,具有雄厚的技術實力,疫情爆發以來成為第一批被國家工信部、國家發改委、國務院聯防聯控機制醫療物資保障組指定的重點防疫物資保障單位,在抗擊疫情期間全力保障口罩濾材的供應。如今,國內疫情局勢大幅緩解,大晉新材料仍全力生產高品質的熔噴材料以供國際疫情防控和國家外援需求;同時,大晉新材料正全力以赴生產兒童口罩所需的高效低阻濾材,為復課學生提供更多防護,使家長們能夠更加安心的投入工作。

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