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醫用外科口罩的材料與結構如何影響過濾效率

醫用外科口罩

醫用外科口罩一般是由三層無紡布制成。材料是 紡粘無紡布+熔噴無紡布+紡粘無紡布。也可以一層改用短纖改善皮膚觸感,即ES熱軋無紡布+熔噴無紡布+紡粘無紡布。口罩外層具有防飛沫設計,中層過濾,內存吸濕。熔噴布一般選用20克重的。

N95杯型口罩則由針刺棉、熔噴布、及無紡布組成,其熔噴布通常采用40克重甚至更高,再加上針刺棉的厚度,所以外觀上看起來比平面口罩更厚一些,其防護效果至少能達到95%

幾層口罩,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,至少應該是3層,即我們說的SMS(2層S層和1層M層),目前國內最高的層數是5層,即SMMMS(2層S層和3層M層),做口罩并不難,比較難的是做SMMMS布,一臺進口的無紡布設備價格都是上億元,筆者見過最貴的一臺醫療無紡布設備是5億人民幣。

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紡粘層主要作用是支撐整個無紡布結構,對阻隔并沒有太大的作用。

口罩里面最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,這個對防止細菌、血液滲透其至關重要的作用。

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,來保證更好的抗菌阻隔性。

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