从加工到出产,口罩难求,到底难在哪儿?

2020年,新型冠状病毒肆虐,我们听到最多的四个字恐怕就是“一罩难求”。那么口罩为什么这么难买,制造程序很复杂吗?

口罩难买,是由于当前疫情突发,加上春节停运等诸多因素,才出现的现象。国家发改委发布消息称:截至2月10日,全国口罩生产企业复工率已达到76%。算上制造和消毒的时间,相信口罩紧缺的情况不会持续太久了。根据国务院联防联控机制权威发布:截止到2月11日,全国口罩产能利用率已经达到94%;特别是一线防控急需的医用N95口罩,产能利用率已达到128%,有8个省份达到或超过100%;医用的非N95口罩的产能利用率达到了106%,有10个省份达到或超过了100%。你看,好消息越来越多。而口罩制作需要很多工序,最后在出厂时还要经过严格消毒。以最普通的医用口罩为例,这篇文章将分步告诉你。

口罩结构

以一个已经使用过的医用口罩为例(新的也可以,但我劝你别浪费),剪开后,你会发现:口罩有三层。因为按照国家的生产规定,医用口罩至少包含3层无纺布。

其实,无纺布就是非纺织的布,由定向的或随机的纤维而构成。每家都会有这个材料,最常见的就是老人家中常备的环保布袋子。

那么这3层是一样的吗?当然不是的。

制作口罩,原材料纤维全部都是聚丙烯(Polypropylene,简称PP),医用口罩一般简称SMS结构。其中纺粘层是单层,熔喷层根据过滤要求,分为单层或者多层。

“熔喷布”俗称口罩的 “心脏”,是口罩中间的过滤层,具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性,是生产口罩的重要原料。

熔喷布就长这个样子▲

从示意图上我们可以看出,内外两层纺粘层可以防护汗液和水,中间的熔喷层则可以过滤掉细菌,从而阻止病菌传播,减少疫情传染的情况发生。所以熔喷层的制作工艺与纺粘层有所不同。

我们来做个对比,口罩纺粘层S层的纤维直径大约是头发的1/3,熔喷层M纤维直径接近头发的1/30,更纤细的纤维,才能保证更好的抗菌过滤性。

为了达到国家要求,聚丙烯高熔指无纺布专用料成为口罩的最佳选择,它还可用在一次性手术衣、被单、盖布、液体吸收垫等多个医护用品中。

有报道显示,1吨高熔指纤维料可生产大约25万个病菌防护口罩。有了原材料的供应,制作口罩的工序其实并不复杂。

口罩生产流程

首先将三层无纺布原料,经过生产机叠合在一起。

卷边,把鼻夹缝合进去。

用机器让大片无纺布沿着斜面,由左到右逐渐变窄,做出“折叠结构”。

接着还有一个压片的环节,把口罩表面压平整。

口罩的单个裁断和缝边,大多是全自动无人工的处理。

然后再用无纺布,对口罩进行补边处理。

所以还需要再次裁断补边。

然后通过热压的方式,固定挂耳绳,基本就大功告成了。

当然,之后还要有“人工质检",在这里就不赘述了。

中国口罩早已经实现流水线生产,在正常情况下,一般一台机器每秒就可生产出2至3只口罩。那么为什么有原材料的情况下,市面上的口罩数量还很紧缺呢?

除了疫情突发,需求暴增,春节停工停运,原材料一时供应不上等诸多因素。还有一个重要原因,因为口罩在出厂时,必须要经过一定时间的消毒处理。据工信部官微:中国生产口罩的速度非常快,仅需0.5秒/只,但生产后的解析消毒的标准流程,需要7天到半个月。

重要环节——口罩的解析消毒

工信部在官微中指出,“医用口罩,采用环氧乙烷灭菌,灭菌之后,口罩上会有环氧乙烷残留,”环氧乙烷不但刺激呼吸道,还有致癌物,“必须通过解析方式,使残留的环氧乙烷释放,达到安全含量标准,经检测合格后,才能出厂上市。”

环氧乙烷,别名恶烷、氧化乙烯、EO、醇溶液,化学式是C2H4O,在低温下为无色液体,沸点为10.8℃,易燃易爆。在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体,气体的蒸汽压高,30℃时可达141kPa,这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。环氧乙烷有杀菌作用,对金属不腐蚀,无残留气味,可杀灭细菌(及其内孢子)、霉菌及真菌,因此可用于消毒一些不能耐受高温消毒的物品以及材料的气体杀菌,也被广泛用于消毒医疗用品诸如绷带、缝线及手术器具。

口罩批量送入消毒室,通环氧乙烷气体(下图的黄色是为了高亮,其实无色的),达到一定浓度后完成了消毒过程。之后要在消毒室里通空气和氮气去稀释和抽走环氧乙烷,如此多次,直到口罩表面的环氧乙烷残留量达标为止。

因此,只有完成7天到半个月的消毒之后,口罩才能正式上市,发挥防疫抗疫的作用。据中国石化官微2月13日最新消息,近3000吨用于口罩消毒的环氧乙烷消毒剂已经出厂;并优先排产医卫用品原料,预计2月份将生产9.5万吨,比一月份增产3万吨。

相信,不久的将来,口罩难求会得到有效缓解。

参考资料:

1)0.5秒造一个口罩,为什么你现在还是买不到?来源:中国化工公众号 2020.02.11

2)https://tech.ifeng.com/c/7tlhbOED1o4

3)https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_5872943

4)环氧乙烷 来源:百度百科

5)国务院联防联控机制就重要医用物资保障和医疗资源调配保障最新进展情况举行发布会 来源:健康中国公众号 2020.02.13

来源:中国化学会