2016年11月11日 星期五 09:15:33
您的位置:首页资讯中心企业动态

禾素时代联合也良纺科——重新定义“高级别口罩”

发表时间:2021/12/3

自2020年初新冠疫情爆发至今已有近两年时间,我国的“新冠疫情”得到了有效控制,中国率先进入了“后疫情时代”。同时我们必须清楚地认识到新冠病毒未来可能将与人类长期共存,疫情防控将是一场旷日持久的战争。

2021年8月,国家卫健委发布新版防护指南:建议家庭备用高级别口罩;国务院联防联控机制印发最新戴口罩指引:普通公众6类场景和情形中需佩戴口罩。


那么何为高级别口罩呢?

我们先大致了解一下国际上几种口罩标准:

KN系列是中国的,根据GB2626-2019制定标准 (已替代GB2626-2006)

FFP系列是欧洲的,根据EN149标准制定

N系列是美国的,根据NOISH标准制定

DS系列是日本的,根据MOL标准制定



由此可见,中国的KN系列的和美国的N系列基本是一致的,欧洲的FP系列测试要求最为严苛。同系列口罩中,数值越大,过滤性能越高;不同系列口罩的过滤性,大致可以排列为FP3>FP2=KN95=DS2=N95>N90。

值得注意的是,过滤性只是口罩的其中一项重要指标,衡量口罩的防护性能,还应考量呼吸阻力和气密性等指标。传统意义上把“95级”及以上的口罩认定为“高级别口罩”。

传统防护口罩采用熔喷布作为过滤材料,在这里有必要简单介绍一下熔喷布材料特性以及工作原理。

熔喷布的主要原材料是熔喷母料,最常用的熔喷母料是高流动性聚丙烯PP。熔喷布的主要参数包括过滤效率和流动阻力(在口罩使用中包括吸气与呼气阻力)。优质的熔喷布具有更高的滤效和更低的阻力。无静电携带熔喷布只能起到机械阻隔的作用,受材料性能和工艺技术限制,存在纤维间隙不均匀且无法突破1μm孔径极限的缺陷,因此对细微颗粒物(包括空气粉尘、气溶胶、细菌、病毒等)的过滤效率比较低。如果只是单纯通过增加熔喷布克重,不仅无法根本性提升过滤效率,反而会降低间隙率,导致通气阻力增加。

通过驻极工艺,给熔喷布充上静电,利用静电对细微颗粒物的吸附能力,提升熔喷布的过滤效率,使其成为高效空气滤材。



目前驻极分静电驻极和水驻极。


熔喷静电驻极工艺

熔喷布达标的重要因素之一熔喷静电驻极的工艺是事先在PP中加入电气石、二氧化硅、碳酸锆等无机材料,然后在卷布前通过静电发生器针状电极电压35-50kV一组或多组电晕放电的方式对熔喷材料带上电荷,施加高压时针尖下方的空气产生电晕电离,产生局部击穿放电,载流子通过电场的作用,而沉积到熔喷布表面,一部分载流子会深入表层被驻极母粒的陷阱捕获,从而使熔喷布成为驻极体过滤材料。此电晕过程的电压和相比高压200kV左右的放电是小了一点,相比没那么多臭氧产生。充电距离和充电电压的作用是反效的,充电距离越远,材料俘获的电荷越少。

常温常湿条件下,PP熔喷驻极材料具有很好的电荷储存稳定性能,但是当样品在高湿环境时,由于水分子中的极性基团,大气中的异性粒子对纤维上电荷的补偿效应,而造成电荷的大量损失。电荷随着湿度增加下降,并且越来越快。因此,熔喷布在运输储存过程中,一定要防潮保存,避免接触高湿环境,否则即使是达标的熔喷布,保存不好,做出来的口罩还是难以达标,这就是许多厂商明明做出来的布当时检测是达标的,过段时间就不合格了的原因之一。


熔喷水驻极工艺

该工艺源于美国,与传统熔喷布驻极工艺区别在于:传统熔喷布使用的是电晕驻极,其表面驻极体较明显,但是过滤效果达不到峰值及储存会随着时间降低,材料表面静电衰减明显;而水驻极熔喷布是通过高压水泵将制备过得纯水高压输送到水刺装置,由扇形喷嘴对熔喷布进行喷射,二者摩擦从而产生静电;水驻极熔喷布表现情况为静电量饱和,一定程度上改良了口罩行业熔喷布驻极过滤效率,减缓了口罩储存期间滤效降低的速度。

然而不管是哪一种驻极方式,最终带来的只是量化上的差异。基于静电吸附原理材料的口罩,最终都无法逃脱“一次性”的命运。事实上,“一次性”口罩的防护性能从它诞生那一刻开始就在不断衰减,并且衰减的速度和程度是不可计量的。不同的储存环境和储存时长,以及不同的使用环境和佩戴时长,都可能导致口罩的防护性能会有截然不同的变化差异。

禾素时代联合也良纺科推出的复用式纳米防护口罩,基于机械碰撞阻隔原理,采用创新科技材料,正在改写传统“高级别口罩”的定义。

禾素时代和也良纺科坚信:材料创新才是口罩行业发展变革的驱动力。两家公司联合研发基于机械碰撞阻隔原理的口罩过滤材料,成功研制出多个系列的复用式纳米防护口罩,并逐步推向市场。




复用式纳米防护口罩的主材料为纳米防护面料,它采用PTFE纳米微多孔过滤膜作为核心过滤元件,将其与舒适亲肤的功能性针织面料通过先进工艺复合,形成稳固的“三夹板”或“五夹板”结构,实现防护、舒适、时尚的有机整合。



PTFE,学名聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene),俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。白色、无臭、无味、无毒,俗称“塑料王”。具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。耐高温,使用工作温度达250℃。耐低温,低温下具有良好的机械韧性,即使温度下降到-196℃,也可保持5%的伸长率。无毒害,具有生理惰性,作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。




通过颗粒物大小对比图和PTFE纳米微多孔过滤膜微观图,我们不难发现,PTFE纳米微多孔过滤膜可以高效阻隔过滤空气中的污染源颗粒物。鉴于PTFE膜的高度稳定性,其高效过滤性能是稳定且持久的,把针织面料复合在PTFE膜的两侧,不仅能对其起到保护作用,又能保证整体复合材料的透气性。内外侧针织面料的材质和结构可以是多变的,得益于丰富多彩的面料印染及后整理工艺,为YLion® 复用式纳米防护口罩开启了舒适、时尚及多功能端口。可以通过赋予内外侧针织面料不同的色彩和功能(如防水、抗菌、防晒、凉感等),实现整体口罩集高效防护、高度舒适、高分颜值于一身。

口罩内层采用禾素时代的禾合®锦纶面料,具有长效抗菌祛异味的功能,其抗菌的秘密在于禾素时代将生物基可降解抗菌材料 PHBV ,创新性融入锦纶纤维中,赋予锦纶有效破坏有害菌的细胞壁、病毒的胞膜结构,导致细菌、病毒失去活性而死亡的能力,从而具有抗菌祛异味的功能。

(PHBV由天安集团与中国科学院微生物研究所共同研发,相关技术课题被列为国家高技术研究发展863计划、《中国生物基纤维及其原料科技与产业发展(30年)路线图》、国家发展改革委修订发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》纺织产业鼓励类,目前已被禾素时代广泛应用于多款产品。)



YLion® 复用式纳米防护口罩可消毒、可水洗、可重复用。打破了防护口罩的“一次性”常规,节约能源消耗,降低单次使用成本,具有良好的环保性和性价比。一枚YLion® 复用式纳米防护口罩的建议累计使用时长为240小时,相当于60枚一次性防护口罩的使用寿命。



11月29日,世界卫生组织发出警告称,新冠变异病毒奥密克戎毒株在全球范围造成感染病例激增的风险“非常高”,并可能给部分地区带来“严重后果”。“新冠疫情”压力再次升级,引发各国担忧,以色列和日本更是于11月30日宣布“封国”。欧洲首例“奥密克戎毒株”的感染病例后,医疗抗病毒药品、防护功能性产品,将成为资本市场偏重的新赛道;同时作为抗疫基础物资的高级别口罩,迫切需要被重新定义。

禾素时代和也良纺科一致认为:新时代、新环境下的高级别口罩必须有着高效、稳定、持久的防护性能; 必须具有良好的舒适度、时尚性及性价比,使更多的民众愿意佩戴,乐于佩戴,并且承受得起;必须肩负节能环保的使命。两家公司开拓创新、务实奋进,用技术和产品,将“高级别口罩”重新定义为:高能、舒适、时尚、环保的多功能口罩


(来源:禾素时代)