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熔喷布“一布难求”,这些过滤新材料或将缓解口罩荒

艾邦高分子  · 公众号  · 化学  · 2020-03-12 18:25

正文


作为口罩过滤环节的关键材料,熔喷布堪称医用外科口罩和N95口罩的“心脏”,市场上的防护口罩主要依靠中间的熔喷无纺布起过滤作用,其过滤原理为材料纤维对颗粒物阻挡截留和静电吸附。近期,由于口罩需求暴增,熔喷布“一布难求”,价格甚至翻了十几倍。在口罩行业为熔喷布而疯狂的时候,熔喷布替代材料层出不穷,有效缓解当前供需矛盾。

一、膨化聚四氟乙烯(e-PTFE)膜


e-PTFE微孔过滤膜层是采用PTFE树脂原料经膨化拉伸后形成的薄膜,表面具有蜘蛛网式的微孔结构,与熔喷布的静电过滤原理不同,PTFE膜是物理隔离,膜上有很多微型小孔,这些微孔分布均匀,孔径比熔喷布小约100倍,孔隙率高达80%以上,透气良好,可经水洗、消毒等程序,实现可反复使用。


最近关于PTFE膜口罩的报道较多,在此我们简单给大家列一下口罩用PTFE膜生产企业:


1

中昊晨光化工研究院有限公司



中昊晨光院依托自身在含氟新材料的技术优势,成功研制出特制膨体聚四氟乙烯复合口罩,并顺利生产出货。


2

浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司



浙江格尔泰斯研发的聚四氟乙烯PTFE双向拉伸微孔薄膜经检测符合民用口罩生产要求,可替代熔喷无纺布,过滤效果达91%以上,产品呼吸阻力指标可双向达到90以下,成本也较目前熔喷布下降20%以上。目前,格尔泰斯的3条生产线中,2条已投入生产,预计全部投产可日产能达5.4万平方米,可用于生产近190万只民用口罩。


3

湖州市国龙环保科技有限公司



湖州市国龙环保科技有限公司全线投入e-PTFE口罩膜生产及复合加工生产工,企业口罩膜的日产量已超70000平米,每天可以为200多万只口罩提供原材料,且已获得由浙江省轻工业品质质量检验研究院发出的检测报告。目前,企业正在赶制来自北京、上海和江苏等多地的大量订单。

            

4

重庆再升科技股份有限公司



再升科技除了熔喷布之外,其生产的高效PTFE膜可以用作口罩材料,目前公司PTFE膜生产线有两条。


5

浙江朝晖过滤技术股份有限公司



浙江朝晖过滤技术股份有限公司宣布研发出可替代熔喷布的防疫新材料,是一种PTFE纳米膜过滤材料,已被浙江省有关部门纳入口罩材料名单,朝晖公司现计划日产量7万平方米,目前,已经接了超过40万平方米的订单,发给客户的货约10万平方米。


6

湖州森诺氟材料科技有限公司



森诺氟材料自主生产的e-PTFE微滤膜是可用于生产医用N95口罩的材料,企业每天能供给口罩生产厂家5万平米的微滤膜,能制成150万只N95口罩,目前,企业正在赶制来自四川、山东、广东和江苏等多省200万平方米的订单,预计可生产口罩6000万只。



7

上海汉圃新材料科技有限公司



上海巨臣婴童服饰股份有限公司与上海汉圃新材料科技有限公司合作采用纳米纤维微孔薄膜生产可循环使用20次的防护口罩,据推断,这种纳米微孔薄膜材料就是PTFE纳米微孔薄膜。


此外,东蒙集团、素湃科技、广州维杰、台湾美罩等都有生产PTFE微孔膜口罩。

二、纳米纤维素/活性炭颗粒复合过滤层


合锻智能联合中科大专家积极开发研制口罩机生产线和新型微纳阻隔杀菌材料,新型口罩生产材料拟使用具有高表面极性的纳米纤维素/活性炭颗粒复合过滤层替代商用聚丙烯(PP)熔喷布过滤层,加工工艺为直接喷涂干燥。高表面极性的纳米纤维素网络可通过强氢键有效吸附截留病毒及颗粒物,提升过滤效率的同时,具有工艺简单、高效、原料丰富廉价等优势,可以极大的提高口罩防护效果。

           

三、静电纺丝纳米纤维膜


河南曼博睿新材料科技有限公司利用自主研发的静电纺丝纳米纤维膜生产的医用外科口罩和防护口罩, 检测结果显示,纳米纤维膜其纤维直径只有50纳米~200纳米,孔径在30纳米~90纳米之间,兼具物理过滤和静电吸附过滤效果,解决了熔喷布电荷吸附能力会随时间和环境的变化减弱,从而导致过滤功能逐渐衰减的弊端。且价格比熔喷布更优惠,生产速度也更快。该公司纳米纤维膜每天产能500公斤,可供口罩厂生产口罩50万只。


四、抗菌新型纤维材料


乐培氏通过2项专利认证技术:新型纤维布和乐培氏抗菌一号无纺布,用以改造目前使用熔喷布的一次性医用口罩,改造升级口罩采用抗菌专利材料,不仅能抵挡细菌进入,还能杀死依附于表面的有害细菌,起到多重防护作用,过滤效果达到了95%-96%,可用于替代熔喷布。目前,乐培氏已经将该材料投入一次性口罩生产,日产量在50~100万片/天。


五、软支撑纳米纤维膜


浙江理工大学研究团队研发了替代熔喷材料的软支撑纳米纤维膜口罩新材料,该口罩新材料无需静电驻极处理,单靠物理机械截留即可过滤空气中的病毒和细菌等颗粒,更不会因高湿等应用环境的变化而影响过滤效果和持久性。经检测,这种材料制成的口罩过滤效率大于95%,吸气阻力88-91Pa(远低于标准要求≤350Pa),呼气阻力76Pa(远低于标准要求≤ 250Pa),达到了GB 2626-2006标准中KN95要求,浙江省市场监管局也推荐本材料作为替代口罩中熔喷层的理想有效材料。目前,该技术已实现产业化,本口罩新材料已在满负荷生产,已形成日产40000 平方米的能力,可以保障日产约130万只口罩。
  
软支撑纳米纤维膜的结构调控

说了这么多,我们可以看到,熔喷布的替代材料还挺多,但是,这些材料并不是近两个月月就开发出来的,而是这些材料本身就已经存在,只是因为按照平常价格的熔喷布并没有可替代产品,像PTFE膜这些并不具备竞争优势,也正是因为成本方面不占优势,所以也没有往口罩应用方面开发,但是疫情发生后,由于熔喷布紧缺,市场价格飙升,这些材料才得以涌现具备商业化价值,出现了可替代性。可能对用惯了熔喷布的企业来说,对于新材料的接受程度并不是很高,但不可否认,这些材料的出现也有效的缓解了当前口罩生产的燃眉之急。

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End


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