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赛诺聚乙烯蜡小编跟你说说口罩里的“秘密”

文章出处:网责任编辑:青岛赛诺作者:青岛赛诺人气:-发表时间:2020-05-18 15:23:00【

1 医用口罩概述

  • 医用口罩:是一种多采用一层或者多层非织造布符合制作而成,主要生产工艺包括熔喷、纺粘、热风或者针刺等,具有抵抗液体、过滤颗粒物和细菌等效用的医疗防护用纺织品。

     
  • 医用口罩构成:由口罩面体和拉紧带组成,其中口罩面体分为内、中、外三层,内层为亲肤材质(普通卫生纱布或无纺布),中层为隔离过滤层(超细聚丙烯纤维熔喷材料层),外层为特殊材料抑菌层(无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料层)。

  • 材料用量:普通口罩需要1g熔喷布+2g纺粘布组成;N95口罩需要3-4g熔喷布+4g纺粘布组成。

 
2 熔喷无纺布
  • 熔喷无纺布: 俗称口罩的“心脏”,是口罩中间的过滤层,能过滤细菌,阻止病菌传播。 熔喷布是一种以高熔融指数的聚丙烯为材料,由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜。
     
  • 熔喷布空隙: 纤维直径范围0.5~10微米,其纤维直径大约有头发丝的1/30; 而新型冠状病毒尺寸很小,在100纳米(0.1微米)左右。 1)由于病毒无法独立存在,其传播途径主要有分泌物和打喷嚏时的飞沫,飞沫的大小在5微米左右; 2)熔喷布本质上是一种纤维过滤器,含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,也会被静电吸附在表面,无法透过。
     
  • 口罩对比: 对比N95口罩和医用外科口罩的截面图,扫描电镜图片可以清晰看出,外科口罩的熔喷布厚度为156微米,而N95级口罩的熔喷布层厚度为521微米,是外科口罩的3倍。
     
3 熔喷技术原理及相关设备
  • 熔喷工艺: 是利用高速热空气对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并凝聚在凝网帘或滚筒上,并依靠自身粘合而成为非织造布。
     
  • 工艺流程: 聚合物准备→熔融挤压→计量泵→熔喷模头组合件→熔体细流拉伸→冷却→接收装置。
     
  • 熔喷设备: 主要设备: 上料机、螺杆挤出机、计量泵、熔喷模头组合件、空压机、空气加热器、接收装置、卷绕装置。
     
  • 与纺粘对比: 1)纤维长度: 纺粘为长丝,熔喷为短纤维; 2)纤维强力: 纺粘纤维强力>熔喷纤维强力; 3)纤维细度: 熔喷纤维比纺粘纤维细。
 
4 熔喷材料——聚丙烯
  • 熔喷材料: 理论上讲,凡是热塑性(高温熔融,低温固化)聚合物切片原料均可用于熔喷工艺。 聚丙烯是熔喷工艺应用最多的一种切片原料(约70%~80%),除此之外,熔喷工艺常用的聚合物切片原料还有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等。
  • 聚丙烯(PP): 是丙烯加聚反应而成的聚合物,一种性能优良的热塑性合成树脂,为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。 广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械(口罩)、汽车(电池隔膜)、化工容器等生产,也用于食品和药品的包装(BOPP)。
  • 聚丙烯分类: 按用途可以分为扁丝(窄带)、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等级别。 其中,最基础的防护衣及口罩原料都为聚丙烯树脂生产; 生产口罩的是主要为均聚聚丙烯产品,熔体流动速率(简称MFR)为800/1200/1500/2000g/10min 。
 
5 口罩熔喷无纺布、BOPP薄膜、锂电隔膜情况对比
  • 口罩熔喷无纺布: 所用聚丙烯材料主要为聚丙烯高熔脂无纺布专用料,采用熔喷法制备(具体情况如前述介绍)。  
  • BOPP薄膜: 所用聚丙烯材料主要为薄膜级PP材料。 其双向拉伸工艺流程包括: 原料配制→熔融→塑化挤出→过滤→纵向拉伸→横向拉伸→电晕处理→收卷→时效处理→分切→成品。 BOPP薄膜具有高光泽、阻气性好、抗冲强度高,是一种性能优良的高透明包装材料。 目前疫情期间,BOPP主要用于口罩产品的包装膜。
  • 锂电隔膜: 干法工艺所用聚丙烯材料主要为锂电池专用聚丙烯(聚丙烯T98F),湿法工艺主要以聚乙烯为原材料。 而干法工艺是将聚丙烯树脂熔融、挤出制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火获得高结晶度的结构,随后在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,最后形成多孔结构隔膜。
 
鉴于:
  • 口罩用聚丙烯材料聚丙烯高熔脂无纺布专用料,属于均聚聚丙烯类(纤维级高熔)产品,熔体流动速率为800~2000g/10min,同BOPP薄膜所用薄膜级PP材料和锂电隔膜用锂电池专用聚丙烯(T98F)的原材料具体细分类别不同;
  • 口罩用熔喷无纺布是采用熔喷法将聚丙烯熔体细流拉伸而成,同BOPP薄膜的熔融双向拉伸和锂电薄膜中PP材料(干法)熔融结晶单/双向拉伸的制备工艺不同;
  • 口罩用熔喷无纺布孔径30um左右,但病毒阻隔是依靠纤维层对其吸附而非孔隙隔绝,含有病毒的飞沫被静电吸附在熔喷布表面,无法透过。 另外,BOPP薄膜因适合作为食品和药品的包装材料,阻气性好; 锂电隔膜的微孔一般在10um量级,相比而言,透气性低。
     综上所述,研究认为BOPP薄膜、锂电隔膜产品并不适合直接作为口罩材料,对原材料和生产工艺改进后是否适合仍需进一步了解。

(本文选自SLCapital投资经理报告内容)本文转载,仅限内部学习使用,如有侵权,请告知立删赛诺化工,15年积淀, 熔喷料  品牌生产商。专注从事润滑分散体系的研发生产,包含聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EBS、硬脂酸锌等助剂的研发、生产、应用工作。咨询热线: 400-8788532。

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