許國(guó)軍

投資總監(jiān)，與本基金負(fù)責(zé)新材料、新能源和環(huán)保方向的投資。

2月27日，鐘南山院士在廣州市政府新聞辦舉行的通氣會(huì)上表示，預(yù)計(jì)我國(guó)新冠肺炎疫情在四月底可基本控制。這對(duì)于飽受新型肺炎影響的中國(guó)人民來(lái)說(shuō)，真是一個(gè)大好消息。進(jìn)入3月以來(lái)的第一個(gè)星期就看到每天新增的由上個(gè)月的千例下降到現(xiàn)在的百例。

疫情期間一罩難求，口罩的缺口，困擾著全國(guó)人民，尤其是疫情嚴(yán)重的湖北省。那么為什么我們買不到口罩呢？事實(shí)上，中國(guó)是一個(gè)口罩產(chǎn)業(yè)大國(guó)，生產(chǎn)了全球約50%的口罩。在疫情發(fā)生之前，中國(guó)口罩最高日產(chǎn)為2000多萬(wàn)只。所以當(dāng)14億中國(guó)人都需要口罩的時(shí)候，這時(shí)候口罩就顯得杯水車薪了。

今天， 就給大家講解一下，生產(chǎn)一個(gè)口罩需要哪些原材料。如果您對(duì)任何新材料領(lǐng)域有興趣，在創(chuàng)業(yè)途中，或有興趣投資，歡迎與我們聯(lián)系。

01

口罩都知道

本視頻由明照資本投資者關(guān)系總監(jiān)-何悅錄制。

02

口罩材料

根據(jù)用途，口罩一般可分為普通紗布口罩、醫(yī)用口罩、日用防護(hù)型口罩和工業(yè)防塵口罩四大類。

但是不論是什么類型，結(jié)構(gòu)上口罩基本上可以分為三層，內(nèi)層和外層的無(wú)紡布和中間的過(guò)濾層熔噴布。我們以一次性醫(yī)用口罩為例，生產(chǎn)口罩的材料一共有5個(gè)：

• 外層深色無(wú)紡布（藍(lán)色或者綠色）阻擋外部大飛沫顆粒物

• 中間層過(guò)濾層熔噴布起過(guò)濾作用

• 內(nèi)層淺色無(wú)紡布吸濕作用

• 鼻梁條

• 松緊耳帶

所以不論是我們見(jiàn)到的3M的口罩，各種N95的口罩，基本上跟厚薄沒(méi)有關(guān)系，有關(guān)系的就是這中間層起到過(guò)濾作用的熔噴無(wú)紡布。其中核心主體是紡粘層（Spunbond）-熔噴層（Meltbond）-紡粘層（Spunbond） 構(gòu)成的類漢堡包結(jié)構(gòu)，紡粘層、熔噴層均由聚丙烯纖維生產(chǎn)的無(wú)紡布構(gòu)成。最內(nèi)層是紡粘無(wú)紡布；中間過(guò)濾層使用駐極處理的聚丙烯熔噴無(wú)紡布，是口罩的核心；最外層是進(jìn)行了防水處理的無(wú)紡布，主要用于隔絕噴出的飛沫。

醫(yī)用口罩至少為三層結(jié)構(gòu)，即SMS（1層紡粘層 Spunbond+1層熔噴層Meltbond+1層紡粘層Spunbond），市面上銷售的最多為五層， 即 SMMMS（1層紡粘層Spunbond+3層熔噴層Meltbond+1層紡粘層Spunbond）。這種熔噴層無(wú)紡布是用打火機(jī)燒不著的，前段時(shí)間有報(bào)道市面上賣的假的口罩，就是不良商家用衛(wèi)生紙?zhí)畛渲虚g層。大家可以將自己手里買過(guò)的口罩拿來(lái)拆解一下，用打火機(jī)點(diǎn)燃中間層試試。

這種熔噴無(wú)紡布就是高熔融指數(shù)的聚丙烯。聚丙烯熔融指數(shù)越高，熔噴出的纖維就越細(xì)，制成的熔噴布過(guò)濾性也越好。目前在材料端困擾企業(yè)的，也就是中間層過(guò)濾層熔噴布。因?yàn)楣に嚿弦绕胀o(wú)紡布難，一時(shí)半會(huì)產(chǎn)能也上不來(lái)，在需求激增強(qiáng)刺激下市場(chǎng)上熔噴布價(jià)格已經(jīng)由2萬(wàn)元/噸漲到30多萬(wàn)元/噸。

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口罩生產(chǎn)流程

那么在材料準(zhǔn)備完善以后，口罩的生產(chǎn)流程如何呢，我們以醫(yī)用口罩為例：

醫(yī)用口罩生產(chǎn)一般需經(jīng)過(guò)口罩成型、壓合、切邊、呼吸閥焊接（如有）、耳帶點(diǎn)焊、鼻梁條線貼合、呼吸閥沖孔（如有）、滅菌、 解析（EO環(huán)氧乙烷滅菌）、包裝等制造流程。其中，核心環(huán)節(jié)是口罩中間過(guò)濾層的無(wú)紡布的生產(chǎn)，即醫(yī)用高熔脂 熔噴無(wú)紡布（醫(yī)用無(wú)紡布）。

醫(yī)用高熔脂 熔噴無(wú)紡布的生產(chǎn)具體分為四個(gè)步驟：一是原油煉制成聚丙烯；二是聚丙烯融化塑形為高熔脂 聚丙烯纖維料；三是將高熔脂 聚丙烯纖維料使用熔噴產(chǎn)線加工成熔噴無(wú)紡布；四是駐極處理，讓纖維帶上電荷，對(duì)粉塵靜電吸附，捕獲細(xì)菌和病毒。

這里注意兩點(diǎn)

第一，在中間層熔噴無(wú)紡布生產(chǎn)完了以后，還需要對(duì)其加上電荷就是駐極處理，通過(guò)靜電作用捕捉病毒顆粒，從而實(shí)現(xiàn)防護(hù)的目的。

第二，口罩的生產(chǎn)完成之后，要對(duì)口罩做消毒處理，用的是一種叫做環(huán)氧乙烷的東西，這種化學(xué)物質(zhì)，對(duì)人體有害，所以在消毒完成后要解析，就是讓這些環(huán)氧乙烷散去。本來(lái)正常的工廠可以放到通風(fēng)櫥解析，但是廠家為節(jié)省成本和大批量處理，就直接放在敞開(kāi)的地方自然解析，這個(gè)周期是7-15天，這也是造成疫情發(fā)生以后，2月初生產(chǎn)的口罩，中旬才可以出廠，也是整個(gè)2月口罩難以供應(yīng)市場(chǎng)需求的重要原因。

在這種情況下，會(huì)看到缺少口罩的農(nóng)村或者城鎮(zhèn)居民，常常把用過(guò)的口罩水洗或者直接晾曬以后再次使用。很顯然， 這里要更正的是不能這么做??！

04

口罩新材早知道

口罩的這個(gè)中間層就靠靜電和自身結(jié)構(gòu)，攔截了帶有病毒顆粒。但是隨著使用時(shí)間增加，人口呼出的氣體含有大量水蒸氣，中間過(guò)濾層失去靜電，口罩的過(guò)濾效果也就大打折扣，所以被稱之為一次性口罩，也就是不能水洗和多次重復(fù)利用。

那么能不能制作出可水洗多次重復(fù)利用的口罩呢？

答案是——可以的！

清華大學(xué)國(guó)際研究生院李勃研究員團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)材料學(xué)院伍暉副教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年潛心研究，合作開(kāi)發(fā)納米纖維類材料，用氣紡方法，制備的高分子基PAN（聚乙烯晴纖維）系列、高分子基PVDF（聚偏氟乙烯）系列、陶瓷基Al2O3/ZrO2系列納米纖維基材，納米纖維直徑500nm以下，孔徑在900nm以下，目前比市場(chǎng)上基材質(zhì)量最高的3M（美國(guó)）的過(guò)濾效率在更低顆粒度（≤100nm）顯著提高，同時(shí)通過(guò)納米基材本征特性，可以實(shí)現(xiàn)抗菌效果。

制作出的這種納米纖維超細(xì)的直徑和高的纖維密度，因?yàn)椴恍枰鲴v極處理，本身又足夠細(xì)，所以可以實(shí)現(xiàn) 非靜電方式的 物理過(guò)濾方式，反而效果出眾。在重復(fù)蒸氣消毒后仍能維持高的過(guò)濾效率和低的氣阻，可以滿足民眾在口罩短缺情況下的應(yīng)急重復(fù)使用需求，實(shí)實(shí)在在的解決了一罩難求的問(wèn)題。

要想驗(yàn)證是否達(dá)到最高級(jí)別的醫(yī)用外科口罩的標(biāo)準(zhǔn)，兩位教授找到了深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，在3月5日終于做完了所有的報(bào)告認(rèn)證，好消息是，目前所有的指標(biāo)均達(dá)到醫(yī)用外科級(jí)別口罩的要求，替代3M是沒(méi)有問(wèn)題的，下圖是深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院的2月底出具的檢驗(yàn)報(bào)告。

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