新冠肺炎疫情全球蔓延，口罩等醫療用品成為最緊缺的物資。據報道，中國近期全力擴大口罩等防疫物資的生產，尤其是央企都開始扎堆做口罩。從軍工巨頭到石油公司，從機械龍頭到糧油企業，緊急布局醫用口罩生產線，進行醫療物資供給。


例如，作為國內最大的醫衛原料供應商，中國石化在口罩產業鏈中原本是上游聚丙烯原料生產者，為了全程保供，他們決定打通產業鏈，還全面介入口罩的原材料熔噴料、熔噴布的生產。這就相當於種麥子的開始自己磨麵粉、擀麵皮了。
很多人並不了解，為什麼生產一個小小的醫用口罩需要調動這麼多力量，以及大批量生產口罩為何這麼難。其實所有的秘密都藏在口罩本身的材料上。
在國內疫情最嚴峻的階段，制約口罩擴大產能的關鍵一度就卡在原材料上，其中，被形容為口罩的“心臟”熔噴布的供應緊張，價格飛漲。直到現時中國不少化纖公司及石油下線公司不斷增產，大幅提升熔噴布產量，這種緊張的供應局面才有所緩解。
如此重要的熔噴布，究竟有什麼樣的用途？走進口罩的原材料，可以說是了解口罩的第一步。

了解口罩的第一步：材料很關鍵

要了解口罩材料的性質，先要了解一下不同口罩所要阻止的東西：花粉、細菌還有病毒等空氣污染物。
這些污染物的大小都不相同，花粉顆粒尺寸的大小在10微米(µm)至100微米(µm)之間，細菌顆粒尺寸就要小很多，球形的細菌在0.5微米(µm)至2微米(µm)之間，棒狀的細菌長度往往在 1至10微米(µm)，直徑0.25至1微米(µm)。對於空氣污染物來說，人們熟知的PM2.5就是小於或等於2.5微米(μm)的粒子，至於病毒的尺寸更加細微，大多數在20-400納米（nm）之間。
據斯坦福大學教授崔屹介紹，目前顆粒污染的防護技術主要有等離子技術，以靜電除塵，優點是可降解，可殺死病毒和細菌，但是缺點會產生臭氧，過濾效率低，合格的口罩、防護服的過濾材料正是採取這樣的技術，在纖維里注入靜電，阻擋細菌和病毒侵入。
在普通3層平面無紡布口罩中，結構就包括外層無紡布，即防止液體飛濺及大顆粒物。中間熔噴無紡布即荷電層，利用靜電吸附作用有效阻隔微小顆粒，特別是攜帶納米級病毒的微粒或飛沫，實現對病毒等微粒有效阻隔，內層的無紡布則用於阻隔呼出的水汽。
當然，材料的生產工藝也有多種，有紡粘無紡布，熔噴無紡布，濕法和干法。其中，濕法和干法是使用纖維原料，干法是纖維原料靠摩擦力結合 ，是最早製備濾材的工藝；濕法則類似於傳統的造紙工藝，纖維原料需要長度較短且硬度較高，可以用於製造較薄的濾材（比如紙）。
紡粘無紡布和熔噴無紡布則使用樹脂材料，紡粘無紡布是將聚合物擠出、拉伸，形成連續長絲後，長絲鋪設成網，纖網再經過自身粘合、熱粘合、化學粘合或機械加固方法，使纖網變成無紡布。原料里可以加燃料或添加劑，有相對較高的物理強度。熔噴無紡布的工藝和紡粘無紡布相似，區別在於會有高壓氣體從兩側拉伸纖維，纖維直徑可以被拉伸到1~5微米，重量每平方米達到5~250克，大大低於其他材料的直徑和重量。
值得一提的是，熔噴無紡布相比紡粘無紡布，擁有更細的纖維構造，因此對微小的顆粒物捕捉性更優異。由於使用易加工性能好，耐藥性能優異的聚丙烯作為原料，熔噴無紡布的空隙率更高，比表面積更多、過濾效率更好、絕緣性能也十分優異，因此也當之無愧成為了口罩的“心臟”。而少了這一個關鍵的材料，口罩的防菌作用會大打折扣。
早前，在疫情之下各地“一罩難求”，網上曾經掀起一股自製口罩的熱潮，不少網友就買來五花八門的材料用來製作口罩，有棉紗、無紡布，甚至還有廚房用紙等，但其中銷量最好的是醫用滅菌無紡布。不少網店款“SMMMS醫用無紡布”銷量猛增，一些網友買家成捆地買回去製作口罩。但即使這一種無紡布，同樣也無法替代熔噴無紡布的作用。
醫護專業人士表示，自製口罩材料如果缺少熔噴無紡布過濾層是達不到防護目的的，而各種其他原材料的防疫效果均無科學證實，像棉紗口罩之類的更是對預防病毒感染無保護作用。

醫用口罩都有哪些標準？

根據材料和使用途徑的不同，口罩的種類也分為許多種，有醫用口罩，普通紡布口罩、工業防塵口罩和日用防塵口罩。以醫用口罩為例，其中又可分出醫用一次性口罩，醫用外科口罩，醫用防護口罩 ，分別有不用的標準。最主要的標準就是是BFE（細菌過濾效率,Bacterial Filtration Efficiency）和PFE（微粒子過濾效率Particle Filtration Efficiency）兩大參數，都能有效預防飛沫/病毒。
醫用一次性口罩防護的顆粒大小為3µm的細菌氣溶膠（氣溶膠指懸浮在氣體中的顆粒，例如空氣中的小液滴）、過濾效率為BFE≥95%，醫用外科口罩除了能防護3µm的細菌氣溶膠，還有0.3µm的NaCI氣溶膠，BFE≥95%，PFE≥30%，醫用防護口罩的標準則分為三級，PFE≥95%的是一級，被稱為N95，PFE≥99%的是二級，也被稱為N99，PFE≥99.97%的是三級，被稱為N100。
回到日常生活中，對照我們平時使用的標註着不同字母的口罩，例如N95，N90等，就可以將後面的數字與這些分類的級別聯繫起來。口罩種類標識上的數值越大，防護等級越高，呼吸阻力也大，因此對病毒的阻斷能力也更強。
除了數字代表有能力過濾微粒的百分比，這個N也有講究，根據NIOSH（美國國家職業安全衛生研究所）空氣過濾評級標準，“N”、“R”、“P”字母表示對油性顆粒的抵擋能力，“N”即不適用於油性顆粒，“R”有一定抵擋能力，“P”則是為對油性顆粒有強抵擋能力。
因此，在工業口罩的標準中， 霧防非油性顆粒物系列的呼吸器就以KN為標記，防油性顆粒物系列的呼吸器就以KP為標記。
在其他國家和地區，對口罩也有不同的標準，歐盟口罩標準由歐洲標準化委員會頒布，日本口罩標準是由厚生勞動省頒布，韓國的口罩標準由食品藥品管理部門頒布，這三地區的標準和中國類似，只有N系列和P系列。
由於各國的標準不同，也有人整理出了不同標準口罩之間的防護級別換算。歐盟的FFP可以同時過濾非油性及含油性顆粒，而美、中的N和KN則只能有效過濾非油性顆粒。所以，它們防護效果公式大致是：FFP3>FFP2=N95=KN95>KN90。這也可以成為在日常選購口罩時的一個小貼士。

口罩可以重複使用？

目前，在全球範圍內，口罩仍處於一片難求的狀態，讓越來越多人都想問“口罩可不可以重複使用？”網上也傳言“用酒精幫口罩消毒”、“口罩拿去蒸”後，就可以重複使用的作法，但根據斯坦福大學教授崔屹的研究表明，用酒精浸潤口罩，會使得口罩過濾效率下降至56.33%，尤其是靜電棉效率由初始的78.01%下降至29.24%，方法並不可行。
換句話說，為什麼口罩用了一段時間就得廢棄？主要原因就在於口罩中層靜電過濾作用的失效。
另一種高溫蒸汽處理的辦法也有類似實驗，高溫蒸汽10分鐘後，材料的過濾效率有所下降，雖然並不像酒精消毒那樣明顯，但也有觀點認為，雖然病毒怕高溫，但用水氣去蒸，飛沫還是在口罩上，反而容易長細菌。
內地民間也有人採取消毒殺菌清潔處理後，用電吹風機、電風扇、電子點火器等對口罩進行吹乾荷電處理，對口罩可重新荷電而產生靜電效用，但是，有研究人員強調，這種再生口罩只能用作非常時期的應急之用，尤其是醫護人員及實驗室工作人員應謹慎採用。
實際上，戴口罩防病毒，也有着不少講究，關於如何合理地使用醫用外科口罩，更是包含着不少科學原理。而只有更透徹地了解口罩背後隱藏的科學秘密，才能更好地做好自我防護，阻斷病毒的傳播。

(Visited 307 times, 1 visits today)