1、口罩種類

以產品的預期用途和適用范圍為依據，一般分為醫用防護口罩、醫用外科口罩和一次性使用醫用口罩。

醫用防護口罩：由一種或多種對病***溶膠、含病毒液體等具有隔離作用的面料加工而成的口罩。在呼吸氣流下仍對病***溶膠、含病毒液體等具有屏障作用，且摘下時，口罩的外表面不與人體接觸。戴在醫療機構與病毒物料接觸的人員面部，用于防止來自患者的病毒向醫務人員傳播。屬于Ⅱ類醫療器械。應符合GB 19083-2010《醫用防護口罩技術要求》。

醫用外科口罩：通常由面罩、定形件、束帶等組件加工而成，一般由非織造布材料制造而成。通過過濾起到隔離作用。用于戴在手術室醫務人員口鼻部位，以防止皮屑、呼吸道微生物傳播到開放的手術創面，并阻止手術病人的體液向醫務人員傳播，起到雙向生物防護的作用。屬于Ⅱ類醫療器械。應符合YY 0469-2011《醫用外科口罩》

一次性使用醫用口罩：應符合YY/T 0969-2013《一次性使用醫用口罩》要求。

2、口罩結構

口罩結構做成幾層，在口罩的國家標準GB/T 32610中并沒有規定，如果是醫療用口罩，***少應該是3層，即我們說的***S（2層S層和1層M層），目前國內***的層數是5層，即***MMS（2層S層和3層M層）。3層***S結構，示意圖如下：這里面的S表示紡粘層（Spunbond），其纖維直徑比較粗，在20微米（μm）左右，2層S紡粘層主要作用是***整個無紡布結構，對阻隔并沒有太大的作用。

口罩里面*重要的是阻隔層或則熔噴層M（Meltblown），熔噴層的纖維直徑比較細，在2微米（μm）左右，所以只有紡粘層直徑的十分之一，這個對防止**、血液滲透其***關重要的作用。

如果S紡粘層過多，口罩就比較硬，而熔噴層M過多，則呼吸比較困難，所以從口罩呼吸的難易程度可以判斷口罩的隔絕效果，呼吸越困難，則阻隔效果更好，但是，如果M層變為薄膜，就基本上不能呼吸了，病毒是阻隔了，人也快不行了，所以，這也是一個技術問題。

為了更能說明問題，我們將紡粘層S纖維，熔噴層M纖維和頭發做一個對比圖如下,頭發直徑的1/3，接近紡粘層纖維，而頭發直徑的1/30，和熔噴層M纖維直徑接近了，當然，研發人員還在開發更細的纖維，來保證更好的**阻隔性。

前面提到，M層越細，就越能阻擋**等微小顆粒的進入，比如N95，就是指在正常情況下，能阻擋95%的微小顆粒（0.3微米），按照醫用防護口罩國家標準GB/T 19083要求，在氣體流量為85L/min情況下，口罩對非油性顆粒過濾效率符合下表要求：

M層：熔噴層材料要求：高流動性。從上面的解釋來說，N95實際上就是用聚丙烯無紡布***MMS制作成的能過濾95%微細顆粒的5層口罩。***我們從材料角度來看看分別對S紡粘層和M熔噴層都有哪些要求：

推薦材料：國產材料如山東道恩降解法聚丙烯：Z-1400，Z1500，進口如巴塞爾公司的茂金屬聚丙烯HP461Y，MF650Y。

S層：紡粘層材料要求：***度。
推薦材料：熔體指數在25~60聚丙烯，比如埃克森美孚Exxon-Mobile的和上海賽科的2040都是很好的紡粘材料，如S2040。

         濾料穿透率和粒徑關系

5、口罩原材料

醫用口罩一般由以下材料構成：

主體過濾材料：如聚丙烯熔噴布，高熔指聚丙烯（PP）制成的熔噴型無紡布是醫用口罩的核心材料。

其他材料：金屬（用于鼻夾）、染色劑、彈性材料（用于口罩帶）等。

欣龍控股公司用于口罩防護材料的熔噴型無紡布技術參數如下表：該系列產品是采用熔噴法制成的一種超細纖維非織造材料，原材料采用食品級PP材料，產品纖維直徑可達到0.5μm～2μm。產品產品經過特殊的靜電駐極處理，產品具有高過濾效率低阻力的特點，佩戴方便舒適。能有效的過濾和吸附致病微生物、病毒以及極細微的粉塵，經美國Nelson實驗室、廣州GTT、國家食品藥品*****等權威機構檢測，對**過濾效率超過99%，對N95防護口罩要求的微粒過濾效率超過99%。適用于醫療防護、制藥、紡織、電子等行業各類**率防護口罩材料。

6、口罩制造技術

• 熔噴布制造技術

熔噴非織造技術是利用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物溶體細流進行牽伸，由此形成超細纖維并凝聚在凝網簾或滾筒上，并依靠自身粘合而成為非織造布。可分為雙組分熔噴技術和熔噴納米纖維技術。

• 雙組分熔噴技術

進入21世紀以來，國際上熔噴非織造布技術的發展突飛猛進。

美國Hills公司和Nordson公司較早就開發成功雙組分熔噴技術，***芯型、并列型、三角形等多種，通常纖維纖度接近2微米，熔噴噴絲組件的孔數可以達到每英寸100孔，每孔的擠出量可達到0.5g/分。

皮芯型：可使非織造布達到手感柔軟，可以做成同心、偏心、異形的產品。一般廉價材料做芯，昂貴的、具有特殊或所需性能的聚合物為外皮層，如芯為聚丙烯，外皮為尼龍使纖維具有吸濕性；芯為聚丙烯，外皮為可粘接用的低熔點聚乙烯或改性聚丙烯、改性聚酯等。對炭黑類導電纖維，則將導電芯包裹在里面。

并列型：可使非織造布具有良好的彈性，通常是由兩種不同聚合物，或不同粘度的同種聚合物做成并列型雙組份纖維，利用不同聚合物不同的熱收縮性可做成螺旋式卷曲纖維。例如3M公司開發了熔噴PET/PP雙組份纖維的非織造布，由于收縮不同，形成螺旋卷曲性，使非織造布具有極好的彈性。

末梢型：這是在三葉型、十字型和末梢復合另一種聚合物，如做抗靜電、導濕、導電纖維時可以在**上復合上導電聚合物，既可導濕、又可導電、抗靜電，而且節省了導電聚合物用量。

微細旦型：可以采用橘瓣形、條形剝離型組件，也可以是海島型組件。用兩種不相容的聚合物剝裂做成超細纖維網，甚***納米纖維網，如Kimberly-Clark研制的剝裂型雙組份纖維，就是利用兩種不相容聚合物做成的雙組份纖維在熱水中不到一秒鐘，兩種聚合物就可以完全剝離的特點做成超細纖維網。海島型的則要把海溶去，得到微細的島纖維網。

混合型：是將不同材料、不同顏色、不同纖維、不同截面形狀，甚***和皮芯并列纖維混合的既有共紡，又有雙組份纖維的纖維網，使纖維具有所需要的各種性能。這類熔噴雙組份纖維非織造布或混合纖維非織造布和一般熔噴纖維制品相比能進一步改進過濾介質的過濾性，并使過濾介質具有抗靜電性、導電性、吸濕性、增強的阻隔性等；或使纖維網的粘結性、蓬松性、透氣性提高。

雙組份熔噴纖維可以補充單一聚合物性能的不足，如聚丙烯比較便宜，但如用于醫衛材料，它卻不耐射線照射，這樣可以聚丙烯為芯，在其外層選擇適當的耐輻射聚合物包裹在外面就可以解決耐輻射的問題。從而可以使產品價格便宜，又能完成功能要求，如在醫療領域可用于呼吸系統的熱和濕的交換器，可***合適的類似天然的熱和濕度。它具有質輕、用可棄或便于**、價格便宜，還可起到除去污染物過濾器的附加作用。它可由兩種均勻混合的雙組份熔噴纖維網組成。采用皮芯型雙組份纖維，芯子為聚丙烯，皮層為尼龍。雙組份纖維亦可采用異形截面，如三葉形、多葉形，使其表面積更大，同時還可以在其表層或葉尖部分采用能提高過濾性能的聚合物。烯烴類或聚酯類熔噴法雙組份纖維網可以做成柱形液體和氣體過濾器。熔噴雙組份纖維網還可用于香煙過濾咀；利用芯吸效應做**吸墨水芯子；保液和輸液的芯吸棒等。

• 熔噴納米纖維

過去開發熔噴纖維都基于Exxon的***技術，但*近幾年國際上多家公司已突破Exxon技術向更細的納米級纖維發展。

Hills公司對納米熔噴纖維作過很深的研究，據稱已可達到產業化的階段。其它一些企業例如NonwovenTechnologies(NTI)公司也開發了可生產的納米熔噴纖維的工藝、技術，并已取得了***。

為了紡制納米纖維，噴絲孔比普通的熔噴設備上的噴絲孔要細得多，NTI可采用細小到0.0635毫米(即63.5微米)或0.0025英時，模塊結構的噴絲板可組合成3米以上的總寬度。這樣紡出的熔噴纖維直徑大約為500納米。*細的單纖直徑可達200納米。

紡制納米纖維的熔噴設備由于噴孔小，如不采取措施，產量必然大大降低，因此NTI采取加大噴絲孔的孔數，每個噴絲板有3排甚***更多排的噴絲孔。將很多單元組件(根據幅寬而定)組合在一起，在紡絲時產量便可大幅提高。實際情況是當采用63.5微米孔眼時，單排每米噴絲板的孔眼數為2880個，如采用三排，則每米噴絲板的孔眼數可達到8640孔，這樣其產量就可與紡制普通熔噴纖維相當。

由于高密度孔的薄型噴絲板價格昂貴，且很易碎裂(在***強下受熱裂開)，因此各公司都開發了粘結新技術以增強噴絲板的牢度，使之不因***強的情況下滲漏。

納米熔噴纖維可以用作過濾介質，可以顯著提高過濾效率。也有資料顯示：由于納米級熔噴非織造布中的纖維更細，可以采用更輕克重的熔噴布與紡粘復合，仍可承受同樣水頭的壓力，而其制成的***S類產品可以減少熔噴纖維所占的比重。

• 熔噴非織造布生產設備

以Reifenhause公司的 MB2400 全自動熔噴生產線為例：整套熔噴設備由主機、加熱系統、潤滑系統、液壓系統、冷卻系統、電氣控制系統等。主機主要由喂入系統、螺桿擠出機、過濾裝置、計量泵、熔噴模頭組合件、接收裝置和卷取機構。生產聚酯及聚酰胺等熔噴非織造材料時， 還需要進行切片干燥、預結晶。

1. 喂料系統

喂料系統采用德國 AZOGMOHCO 公司的 P-320-38G型***料箱計量混料系統。喂料系統由 3 個料桶組成：1 個主料桶、2 輔料桶，主料桶加入聚合物切片，兩個輔料桶分別加入色母粒和功能母粒，且通過 PLC/SBBL 自動控制主料、色母粒及抗靜電劑的比例和喂入量。

實行定時定量喂料，滿足擠出量的要求通過PLC/SBBL 控制系統自動控制切片、色母粒和功能母粒的比例；每一料桶有一料位水平指示儀， 顯示計量桶中料的高度，由程序監控。混合作用定量加入的粒料在混合計量桶內進一步混合，桶內有一個螺旋攪拌器，通過攪拌使各種粒料混合均勻， 再通過喂入管喂入螺桿擠壓機。

2.螺桿擠壓機

在螺桿擠出機的進料端，聚合物切片要與穩定劑、 增白劑等添加劑及色母粒等必須的原料，經過充分攪拌混合后進入螺桿擠出機，加熱成熔體。采用 RH801 單螺桿擠壓機。

3.過濾裝置 (濾網)

采用雙活塞過濾裝置，可保證生產中在線更換濾網。

濾網采用的是復合濾網，共由 5 層組成，表面層目數較低，中間層目數較高，濾網的更換周期取決于使用原料的含雜情況。如果出現壓力達到設定值、 擠出量**、螺桿擠壓機動力消耗增大等情況，應及時更換濾網。

4.計量泵

作用是**計量，連續輸送高聚物熔體到紡絲模頭， 并產生預定的壓力， 以保證熔體能克服組件和噴絲頭的阻力從噴絲頭噴出，形成熔體細流。計量泵由1對**嚙合的齒輪、 3 塊泵板、 2 個輪軸和 1 幅聯軸器組成。

5.熔噴模頭組合件

模頭組合件（紡絲組件）是熔噴生產線中*關鍵的設備， 它由聚合物熔體分配系統、模頭系統、拉伸熱空氣管路通道 (熱氣流噴嘴和刀型閥 )以及加熱保溫元件等組成。

6.接收裝置 (成網系統 )

噴絲板水平放置，圓形收集滾筒上成網；噴絲板垂直放置， 水平***的成網簾上凝集成網。

7.切邊卷繞

在卷繞之前，先要將熔噴布兩邊的毛邊部分切去。

8.后整理或特殊整理

在熔噴工藝中，適當作一些變化，就可以極大地改變成品的物理機械特性，開發新產品，這也可以作為熔噴非織造布工藝變化靈活的一個優點。在熱氣流中導入含有短纖維或木漿纖維的氣流， 使熔噴布具有更好的彈性、 吸附性、強力等；將帶有超吸收的聚合物粉末或活性炭粒子吹入熱氣流，提高熔噴布的吸附性或過濾效率。

(三)  熔噴技術發展趨勢

l模頭寬度和個數的增加

1967年，**公司制造世界***254mm寬噴頭，目前，可設計254~4318mm任何寬度的噴頭。金佰利公司的一種熔噴非織造布設備具有多個擠出機，多個模頭系統。其工藝各不同，所以每個模頭伸出的纖維直徑不同，故每層的纖維直徑不同，產品具有很高的過濾效率。

• 可旋轉的模頭

固定安裝的模頭，模頭寬度決定產品寬度，***了設備的利用，可旋轉模頭剛好可以解決這個問題，大大***設備的利用率。

• 雙組分設備

雙組分產品顯示出了更高的膨松性、彈性和抗滲性，還有著制造更細纖維的可行性，因而有著很大的引用潛力。

• 紡粘/熔噴復合設備

熔噴非制造工藝特點是能耗大，產品具有超細纖維纖網結構、過濾阻菌吸附突出、纖維取向度較差和纖維強力低等特點。紡粘產品強力高但纖維粗，熔噴產品纖維細但強力低，兩者結合和取長補短滿足使用性能要求。產品有***S即紡粘/熔噴/紡粘，*** ***MS,******S等。復合的方法有在線復合和離線復合。在線復合利用紡粘/熔噴復合設備進行生產。離線是紡粘和熔噴產品異地復合。

7、產能

2020年2月，***副部長王江在接受采訪時表示，目前我國口罩的產能大約每天能達到 2000 萬，其中醫用的外科口罩產能是 220 萬，醫用的 N95 的產能大約是 60 萬，

醫用口罩生產不受高熔指聚丙烯（PP）產能的***，按制造50億只醫用口罩計算，也僅需2萬噸PP左右，僅占全國高熔指PP產量的2.3%。A股上市公司公司中，中國石化、中化集團和東華能源是重要的高熔指PP生產商。

熔噴型無紡布產能可能是制約醫用口罩產量的主要因素，生產50億個醫用口罩需要10萬噸熔噴無紡布，大于當前全國年產能。主要產能的A股上市公司：江南高纖、泰達股份、欣龍控股和再生科技。

附件：

1.醫用口罩適用的相關標準

2.2020年我國各省市醫用口罩生產商數量及批文數量統計

3.2020年我國部分醫用口罩生產商批文數量統計