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【紡織新資訊系列】口罩及生產線淺談

2020-09-14

本會日前舉辦平面口罩物料種類及製作過程專題講座,並安排參觀由中大實業有限公司主持之本地工廠生產線。本報將介紹內容節錄,供會員跟進研究。目前坊間有人提倡使用多次重用口罩,熔噴式無紡布不耐濕度容易使靜電失效,中大實業職員亦介紹了相關替代材料「聚四氟乙烯覆膜過濾材料」,是一種透氣又能過濾的「神奇薄膜」,可更有效的過濾病毒與粉塵。會上並介紹由聖東尼無縫圓筒針織機製造的可重用針織口罩,過濾能力比N95口罩更強,會員可聯繫本報查詢相關資訊。

良好的熔噴布:靜電是關鍵

是次參觀由中大實業主持之熔噴設備外貌生產線,令會員可以了解生產所需設備,包括:自動化原料投入、原料乾燥機、擠壓機、換網器、計量泵、模頭、分配板、噴絲板、成網裝置及捲繞裝置。良好的熔噴布必須充分處理靜電,否則可能會令不織布破損。中大實業職員亦介紹了口罩的標準包括「三防」(BFE、PFE、VFE,分別阻擋3微米、0.1微米,包含病毒之飛沫或粒子)、「預計壓降」(影響是否透氣)及世界各國醫用口罩標準。

要製作防範冠狀病毒的口罩,台灣地區的供應鏈完整程度高,由各層結構甚至耳繩生產都齊備,非常值得業界參考。醫用口罩結構包括紡黏不織布(防潑水)、熔噴不織布(吸附病菌與有害物質)、水針不織布(吸水)、熱壓不織布。熔噴布是口罩最核心的材料(MFI:>1000克/10分鐘),熔噴布主要以聚丙烯為主要原料,纖維直徑可以達到1至5微米。空隙多,結構蓬鬆,抗褶皺能力好,具有獨特的毛細結構的超細纖維,增加單位面積纖維的數量和分子量,從而使熔噴布具有很好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性。可用於空氣、液體過濾材料、隔離材料、吸納材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等領域。

熔噴布如何捕獲氣溶膠?

熔噴材料是靠自身纖維熱熔鑄而成,厚度更厚。熔噴法生產的無紡布,纖維隨機和隔層交叉隔開,形成了熔噴材料多彎曲通道結構,這樣顆粒物(新冠病毒氣溶膠)才會與纖維產生碰撞而被滯留。熔噴布前側面都是物理因素,就是熔噴法生產的無紡布自然具有的特性,過濾性大約35%;這是達不到醫用口罩要求的,需要對材料進行駐極處理,讓纖維帶上電荷,用靜電捕獲新冠狀病毒所在的氣溶膠。原理就是讓過濾材料表面更開闊,對微粒的捕獲能力更強,而堆積密度增加,對顆粒的吸附和。靜電吸附就是通過荷電纖維的庫侖力實現對新冠狀病毒飛沫(氣溶膠)的捕獲。極化效應更強,所以,過濾層的熔噴無紡布過濾材料,必須要經過駐極處理,才能在不改變呼吸干擾的應對下,實現95%的過濾性,才能有效地防病毒。

口罩的種類有很多,以物理、特性分類,應付不同要求,坊間使用較多的有N95口罩、外科口罩、普通醫用口罩、棉布口罩等。結構方面,以一般醫用口罩為例,分為外層(防止液體飛濺)、中層(作為屏障阻擋病菌)及內層(貼面部、吸收佩戴者釋放出的濕氣和水分)。

辨別口罩過濾功能

如何鑑別口罩過濾效能?通常比較可靠的口罩在防範MPPS(0.3微米)的粒子達到90%以上的過濾率,這種大小的粒子會容易影響到人類的呼吸道氣管,形成呼吸系統疾病,需要用口罩來防止進入人體。而另外,MPPS粒子亦比較容易在空氣中存留傳播,甚至停留超過一個半小時(相比之下100微米粒子則只能存留5.8秒)。冠狀病毒大小大約為0.1微米,比起一般細菌(0.5微米)、PM2.5粒子(2.5微米)、頭髮(7微米)都要小,所以非常難阻隔。 ■香港紡織商會 蘇文華

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