口罩是什么材料做成的-无纺布熔喷料

N95口罩是什么材料做成的？

孙洲渝

我们通常说口罩是无纺布材料，无纺布是相对纺织布来说，就是非纺织的布，是由定向的或随机的纤维而构成。具体到口罩上，其原料全部都是聚丙烯（Pol ypropylene ，简称PP ），医疗用口罩一般都是多层结构，一般简称为SMS 结构，示意图见图一和图二。而我们经常说的几层口罩，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，至少应该是3层，即我们说的SMS （2层S 层和1层M 层），目前国内最高的层数是5层，即SMMMS （2层S 层和3层M 层），做口罩并不难，比较难的是做SMMMS 布，一台进口的无纺布设备价格都是上亿元，笔者见过最贵的一台医疗无纺布设备是5亿人民币。

图1：SMS

无纺布结构示意图

图2：SMS 结构对各种物质阻隔效果示意

纺粘层：单层熔喷层：单层或多层纺粘层：单层

液体

带有细菌的悬浮颗粒液体、血液气体、水蒸气

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 纺粘层主要作用是支撑整个无纺布结构，对阻隔并没有太大的作用。口罩里面最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，这个对防止细菌、血液渗透其至关重要的作用，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。

图2：纺粘纤维和熔喷纤维对比

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，来保证更好的抗菌阻隔

性。

图3：头发、纺粘纤维、熔喷纤维直径对比

前面提到，M 层越细，就越能阻挡细菌等微小颗粒的进入，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纺粘纤维

熔喷纤维

效率符合下表要求：

过滤效率等级

等级过滤效率（%）

1级≥95

2级≥99

3级≥99.97

表1：医用防护口罩过滤等级

从上面的解释来说，N95实际上就是用聚丙烯无纺布SMMMS制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。最后我们从材料角度来看看分别对S纺粘层和M 熔喷层都有那些要求。

M层：熔喷层

材料要求：高流动性

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

测试项目测试标准ASTM巴塞尔M461Y巴塞尔M650Y

熔融指数230℃,2.16kg

D1238L13001800 (g/10min)

密度(g/㎤)D15050.910.91

S层：纺粘层

材料要求：高强度

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性能指标如下：

上海赛科纺粘料S2040性能表2020年原创