1、口罩种类

以产品的预期用途和适用范围为依据，一般分为医用防护口罩、医用外科口罩和一次性使用医用口罩。

医用防护口罩：由一种或多种对病***溶胶、含病毒液体等具有隔离作用的面料加工而成的口罩。在呼吸气流下仍对病***溶胶、含病毒液体等具有屏障作用，且摘下时，口罩的外表面不与人体接触。戴在医疗机构与病毒物料接触的人员面部，用于防止来自患者的病毒向医务人员传播。属于Ⅱ类医疗器械。应符合GB 19083-2010《医用防护口罩技术要求》。

医用外科口罩：通常由面罩、定形件、束带等组件加工而成，一般由非织造布材料制造而成。通过过滤起到隔离作用。用于戴在手术室医务人员口鼻部位，以防止皮屑、呼吸道微生物传播到开放的手术创面，并阻止手术病人的体液向医务人员传播，起到双向生物防护的作用。属于Ⅱ类医疗器械。应符合YY 0469-2011《医用外科口罩》

一次性使用医用口罩：应符合YY/T 0969-2013《一次性使用医用口罩》要求。

2、口罩结构

口罩结构做成几层，在口罩的国家标准GB/T 32610中并没有规定，如果是医疗用口罩，***少应该是3层，即我们说的***S（2层S层和1层M层），目前国内***的层数是5层，即***MMS（2层S层和3层M层）。3层***S结构，示意图如下：这里面的S表示纺粘层（Spunbond），其纤维直径比较粗，在20微米（μm）左右，2层S纺粘层主要作用是***整个无纺布结构，对阻隔并没有太大的作用。

口罩里面*重要的是阻隔层或则熔喷层M（Meltblown），熔喷层的纤维直径比较细，在2微米（μm）左右，所以只有纺粘层直径的十分之一，这个对防止**、血液渗透其***关重要的作用。

如果S纺粘层过多，口罩就比较硬，而熔喷层M过多，则呼吸比较困难，所以从口罩呼吸的难易程度可以判断口罩的隔绝效果，呼吸越困难，则阻隔效果更好，但是，如果M层变为薄膜，就基本上不能呼吸了，病毒是阻隔了，人也快不行了，所以，这也是一个技术问题。

为了更能说明问题，我们将纺粘层S纤维，熔喷层M纤维和头发做一个对比图如下,头发直径的1/3，接近纺粘层纤维，而头发直径的1/30，和熔喷层M纤维直径接近了，当然，研发人员还在开发更细的纤维，来保证更好的**阻隔性。

前面提到，M层越细，就越能阻挡**等微小颗粒的进入，比如N95，就是指在正常情况下，能阻挡95%的微小颗粒（0.3微米），按照医用防护口罩国家标准GB/T 19083要求，在气体流量为85L/min情况下，口罩对非油性颗粒过滤效率符合下表要求：

M层：熔喷层材料要求：高流动性。从上面的解释来说，N95实际上就是用聚丙烯无纺布***MMS制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。***我们从材料角度来看看分别对S纺粘层和M熔喷层都有哪些要求：

推荐材料：国产材料如山东道恩降解法聚丙烯：Z-1400，Z1500，进口如巴塞尔公司的茂金属聚丙烯HP461Y，MF650Y。

S层：纺粘层材料要求：***度。
推荐材料：熔体指数在25~60聚丙烯，比如埃克森美孚Exxon-Mobile的和上海赛科的2040都是很好的纺粘材料，如S2040。

         滤料穿透率和粒径关系

5、口罩原材料

医用口罩一般由以下材料构成：

主体过滤材料：如聚丙烯熔喷布，高熔指聚丙烯（PP）制成的熔喷型无纺布是医用口罩的核心材料。

其他材料：金属（用于鼻夹）、染色剂、弹性材料（用于口罩带）等。

欣龙控股公司用于口罩防护材料的熔喷型无纺布技术参数如下表：该系列产品是采用熔喷法制成的一种超细纤维非织造材料，原材料采用食品级PP材料，产品纤维直径可达到0.5μm～2μm。产品产品经过特殊的静电驻极处理，产品具有高过滤效率低阻力的特点，佩戴方便舒适。能有效的过滤和吸附致病微生物、病毒以及极细微的粉尘，经美国Nelson实验室、广州GTT、国家食品药品*****等权威机构检测，对**过滤效率超过99%，对N95防护口罩要求的微粒过滤效率超过99%。适用于医疗防护、制药、纺织、电子等行业各类**率防护口罩材料。

6、口罩制造技术

• 熔喷布制造技术

熔喷非织造技术是利用高速热空气对模头喷丝孔挤出的聚合物溶体细流进行牵伸，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。可分为双组分熔喷技术和熔喷纳米纤维技术。

• 双组分熔喷技术

进入21世纪以来，国际上熔喷非织造布技术的发展突飞猛进。

美国Hills公司和Nordson公司较早就开发成功双组分熔喷技术，***芯型、并列型、三角形等多种，通常纤维纤度接近2微米，熔喷喷丝组件的孔数可以达到每英寸100孔，每孔的挤出量可达到0.5g/分。

皮芯型：可使非织造布达到手感柔软，可以做成同心、偏心、异形的产品。一般廉价材料做芯，昂贵的、具有特殊或所需性能的聚合物为外皮层，如芯为聚丙烯，外皮为尼龙使纤维具有吸湿性；芯为聚丙烯，外皮为可粘接用的低熔点聚乙烯或改性聚丙烯、改性聚酯等。对炭黑类导电纤维，则将导电芯包裹在里面。

并列型：可使非织造布具有良好的弹性，通常是由两种不同聚合物，或不同粘度的同种聚合物做成并列型双组份纤维，利用不同聚合物不同的热收缩性可做成螺旋式卷曲纤维。例如3M公司开发了熔喷PET/PP双组份纤维的非织造布，由于收缩不同，形成螺旋卷曲性，使非织造布具有极好的弹性。

末梢型：这是在三叶型、十字型和末梢复合另一种聚合物，如做抗静电、导湿、导电纤维时可以在**上复合上导电聚合物，既可导湿、又可导电、抗静电，而且节省了导电聚合物用量。

微细旦型：可以采用橘瓣形、条形剥离型组件，也可以是海岛型组件。用两种不相容的聚合物剥裂做成超细纤维网，甚***纳米纤维网，如Kimberly-Clark研制的剥裂型双组份纤维，就是利用两种不相容聚合物做成的双组份纤维在热水中不到一秒钟，两种聚合物就可以完全剥离的特点做成超细纤维网。海岛型的则要把海溶去，得到微细的岛纤维网。

混合型：是将不同材料、不同颜色、不同纤维、不同截面形状，甚***和皮芯并列纤维混合的既有共纺，又有双组份纤维的纤维网，使纤维具有所需要的各种性能。这类熔喷双组份纤维非织造布或混合纤维非织造布和一般熔喷纤维制品相比能进一步改进过滤介质的过滤性，并使过滤介质具有抗静电性、导电性、吸湿性、增强的阻隔性等；或使纤维网的粘结性、蓬松性、透气性提高。

双组份熔喷纤维可以补充单一聚合物性能的不足，如聚丙烯比较便宜，但如用于医卫材料，它却不耐射线照射，这样可以聚丙烯为芯，在其外层选择适当的耐辐射聚合物包裹在外面就可以解决耐辐射的问题。从而可以使产品价格便宜，又能完成功能要求，如在医疗领域可用于呼吸系统的热和湿的交换器，可***合适的类似天然的热和湿度。它具有质轻、用可弃或便于**、价格便宜，还可起到除去污染物过滤器的附加作用。它可由两种均匀混合的双组份熔喷纤维网组成。采用皮芯型双组份纤维，芯子为聚丙烯，皮层为尼龙。双组份纤维亦可采用异形截面，如三叶形、多叶形，使其表面积更大，同时还可以在其表层或叶尖部分采用能提高过滤性能的聚合物。烯烃类或聚酯类熔喷法双组份纤维网可以做成柱形液体和气体过滤器。熔喷双组份纤维网还可用于香烟过滤咀；利用芯吸效应做**吸墨水芯子；保液和输液的芯吸棒等。

• 熔喷纳米纤维

过去开发熔喷纤维都基于Exxon的***技术，但*近几年国际上多家公司已突破Exxon技术向更细的纳米级纤维发展。

Hills公司对纳米熔喷纤维作过很深的研究，据称已可达到产业化的阶段。其它一些企业例如NonwovenTechnologies(NTI)公司也开发了可生产的纳米熔喷纤维的工艺、技术，并已取得了***。

为了纺制纳米纤维，喷丝孔比普通的熔喷设备上的喷丝孔要细得多，NTI可采用细小到0.0635毫米(即63.5微米)或0.0025英时，模块结构的喷丝板可组合成3米以上的总宽度。这样纺出的熔喷纤维直径大约为500纳米。*细的单纤直径可达200纳米。

纺制纳米纤维的熔喷设备由于喷孔小，如不采取措施，产量必然大大降低，因此NTI采取加大喷丝孔的孔数，每个喷丝板有3排甚***更多排的喷丝孔。将很多单元组件(根据幅宽而定)组合在一起，在纺丝时产量便可大幅提高。实际情况是当采用63.5微米孔眼时，单排每米喷丝板的孔眼数为2880个，如采用三排，则每米喷丝板的孔眼数可达到8640孔，这样其产量就可与纺制普通熔喷纤维相当。

由于高密度孔的薄型喷丝板价格昂贵，且很易碎裂(在***强下受热裂开)，因此各公司都开发了粘结新技术以增强喷丝板的牢度，使之不因***强的情况下渗漏。

纳米熔喷纤维可以用作过滤介质，可以显著提高过滤效率。也有资料显示：由于纳米级熔喷非织造布中的纤维更细，可以采用更轻克重的熔喷布与纺粘复合，仍可承受同样水头的压力，而其制成的***S类产品可以减少熔喷纤维所占的比重。

• 熔喷非织造布生产设备

以Reifenhause公司的 MB2400 全自动熔喷生产线为例：整套熔喷设备由主机、加热系统、润滑系统、液压系统、冷却系统、电气控制系统等。主机主要由喂入系统、螺杆挤出机、过滤装置、计量泵、熔喷模头组合件、接收装置和卷取机构。生产聚酯及聚酰胺等熔喷非织造材料时， 还需要进行切片干燥、预结晶。

1. 喂料系统

喂料系统采用德国 AZOGMOHCO 公司的 P-320-38G型***料箱计量混料系统。喂料系统由 3 个料桶组成：1 个主料桶、2 辅料桶，主料桶加入聚合物切片，两个辅料桶分别加入色母粒和功能母粒，且通过 PLC/SBBL 自动控制主料、色母粒及抗静电剂的比例和喂入量。

实行定时定量喂料，满足挤出量的要求通过PLC/SBBL 控制系统自动控制切片、色母粒和功能母粒的比例；每一料桶有一料位水平指示仪， 显示计量桶中料的高度，由程序监控。混合作用定量加入的粒料在混合计量桶内进一步混合，桶内有一个螺旋搅拌器，通过搅拌使各种粒料混合均匀， 再通过喂入管喂入螺杆挤压机。

2.螺杆挤压机

在螺杆挤出机的进料端，聚合物切片要与稳定剂、 增白剂等添加剂及色母粒等必须的原料，经过充分搅拌混合后进入螺杆挤出机，加热成熔体。采用 RH801 单螺杆挤压机。

3.过滤装置 (滤网)

采用双活塞过滤装置，可保证生产中在线更换滤网。

滤网采用的是复合滤网，共由 5 层组成，表面层目数较低，中间层目数较高，滤网的更换周期取决于使用原料的含杂情况。如果出现压力达到设定值、 挤出量**、螺杆挤压机动力消耗增大等情况，应及时更换滤网。

4.计量泵

作用是**计量，连续输送高聚物熔体到纺丝模头， 并产生预定的压力， 以保证熔体能克服组件和喷丝头的阻力从喷丝头喷出，形成熔体细流。计量泵由1对**啮合的齿轮、 3 块泵板、 2 个轮轴和 1 幅联轴器组成。

5.熔喷模头组合件

模头组合件（纺丝组件）是熔喷生产线中*关键的设备， 它由聚合物熔体分配系统、模头系统、拉伸热空气管路通道 (热气流喷嘴和刀型阀 )以及加热保温元件等组成。

6.接收装置 (成网系统 )

喷丝板水平放置，圆形收集滚筒上成网；喷丝板垂直放置， 水平***的成网帘上凝集成网。

7.切边卷绕

在卷绕之前，先要将熔喷布两边的毛边部分切去。

8.后整理或特殊整理

在熔喷工艺中，适当作一些变化，就可以极大地改变成品的物理机械特性，开发新产品，这也可以作为熔喷非织造布工艺变化灵活的一个优点。在热气流中导入含有短纤维或木浆纤维的气流， 使熔喷布具有更好的弹性、 吸附性、强力等；将带有超吸收的聚合物粉末或活性炭粒子吹入热气流，提高熔喷布的吸附性或过滤效率。

(三)  熔喷技术发展趋势

l模头宽度和个数的增加

1967年，**公司制造世界***254mm宽喷头，目前，可设计254~4318mm任何宽度的喷头。金佰利公司的一种熔喷非织造布设备具有多个挤出机，多个模头系统。其工艺各不同，所以每个模头伸出的纤维直径不同，故每层的纤维直径不同，产品具有很高的过滤效率。

• 可旋转的模头

固定安装的模头，模头宽度决定产品宽度，***了设备的利用，可旋转模头刚好可以解决这个问题，大大***设备的利用率。

• 双组分设备

双组分产品显示出了更高的膨松性、弹性和抗渗性，还有着制造更细纤维的可行性，因而有着很大的引用潜力。

• 纺粘/熔喷复合设备

熔喷非制造工艺特点是能耗大，产品具有超细纤维纤网结构、过滤阻菌吸附突出、纤维取向度较差和纤维强力低等特点。纺粘产品强力高但纤维粗，熔喷产品纤维细但强力低，两者结合和取长补短满足使用性能要求。产品有***S即纺粘/熔喷/纺粘，*** ***MS,******S等。复合的方法有在线复合和离线复合。在线复合利用纺粘/熔喷复合设备进行生产。离线是纺粘和熔喷产品异地复合。

7、产能

2020年2月，***副部长王江在接受采访时表示，目前我国口罩的产能大约每天能达到 2000 万，其中医用的外科口罩产能是 220 万，医用的 N95 的产能大约是 60 万，

医用口罩生产不受高熔指聚丙烯（PP）产能的***，按制造50亿只医用口罩计算，也仅需2万吨PP左右，仅占全国高熔指PP产量的2.3%。A股上市公司公司中，中国石化、中化集团和东华能源是重要的高熔指PP生产商。

熔喷型无纺布产能可能是制约医用口罩产量的主要因素，生产50亿个医用口罩需要10万吨熔喷无纺布，大于当前全国年产能。主要产能的A股上市公司：江南高纤、泰达股份、欣龙控股和再生科技。

附件：

1.医用口罩适用的相关标准

2.2020年我国各省市医用口罩生产商数量及批文数量统计

3.2020年我国部分医用口罩生产商批文数量统计