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一般的民用口罩分三代。 第一代:纱布口罩。利用纱布材料制作,孔径大,只能拦截空气中的大颗粒物,无法阻挡PM2.5;防护效果差,且舒适度较差,属于过时产品; 第二代:熔喷无纺布口罩。利用无纺布材料制作,孔径大小能拦截空气中大颗粒物,利用静电效应还能吸附PM2.5;是目前主流口罩; 第三代:薄膜口罩。用先进的薄膜材料制成,孔径小,利用物理原理过滤空气中PM2.5等颗粒物,体现着未来口罩主流发展方向。 第一代,我们就不细说了,本身就是棉织物,组织比较稀疏,透气效果好,只能过滤大颗粒物,无法阻挡细小的颗粒物,尤其是PM2.5类的. 普及【PM2.5】:细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。 第二代口罩,这个就是经过这次疫情之后,让大多数人都熟知的口罩产品,纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布的组合。检验标准除日本标准(0.06-0.1微米)以外均以0.3微米的粒径做测试,欧盟标准的检测流量为95L/min,美国标准为85L/min。我国国标用悬浮粒径<5微米的90%以上,<2微米的70%以上,流量值为42.5L/min。在滤料的检测认证上则采取了“最坏个案”的思想,即在实验室做检测实验时的条件设立为最恶劣条件。如做效率实验时所用的氨化钠盐或DOP油雾的粉尘粒径为0.3微米的气体动力学计算直径,它代表了极细小的且最易穿透滤料的颗粒的大小、代表了从事强体力劳动时的呼吸量,实验前还要对滤料进行高温高湿的预处理,代表了恶劣的工作环境,所有这些的目的是检验在如此苛刻的条件下,如果滤料能通过检测而达到相应的效率水平,那么在实际应用中定能更有效地保护工人的健康了。 第三代口罩,薄膜口罩,也就是今天我们需要着重介绍的新型防护型口罩。 薄膜口罩的核心材料是PTFE纳米薄膜,薄膜纤维直径在100~200纳米之间。用该材料制成的薄膜口罩主要具有如下三个特点: 一、阻隔效率更高。主要是由于其使用的材料纤维直径小于传统材料(传统口罩所使用的无纺布材料纤维直径在1000纳米以上),能更有效阻隔空气中的PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2500纳米的颗粒物),并有效降低空气中细菌、病毒的浓度; 二、使用寿命更长。原因在于其应用物理原理隔绝空气污染物,更加耐用(传统口罩所使用的无纺布材料由于纤维直径大,需要依靠静电吸附颗粒物,而静电受环境中温度湿度等影响,在短时间内就会失效,故只能一次性使用); 三、佩戴时呼吸更轻松自由。这主要是纳米薄膜更好的透气性、防潮性决定的。 总之,薄膜口罩兼具着优良的透气性能和防护性能,体现着未来口罩主流发展方向。 薄膜口罩的阻尘效率高低,是以其对空气中的颗粒物,尤其是直径在2500纳米以下的空气颗粒物的阻隔效率为标准的。合格的薄膜口罩,不仅能有效阻隔空气中的PM2.5颗粒,还能显著降低病毒、细菌等的浓度。传统的无纺布口罩,其阻尘原理是静电吸附,拦截效果相对较差,吸附的颗粒物还容易导致透气性下降,降低佩戴的舒适度;而使用纳米级薄膜材料的薄膜口罩,纤维直径小,阻尘效率更高,从物理层面可实现对PM2.5防护。 传统的无纺布口罩纤维直径在1000纳米以上,其过滤效率需要依靠静电效应,对颗粒物进行吸附,而静电效应由于易受环境中温度湿度的影响而失效,使得传统无纺布口罩使用时间较短。而使用纳米级薄膜材料的薄膜口罩,其纤维直径小,可从物理层面对PM2.5等颗粒物进行阻隔,故其使用时间也长。 普及【纳米及纳米技术】:纳米(nm),是nanometre的译名,即为毫微米,是长度的度量单位,国际单位制符号为nm。1纳米=10的负9次方米,长度单位如同厘米、分米和米一样,是长度的度量单位。1纳米相当于4倍原子大小,比单个细菌的长度还要小的多。国际通用名称为nanometer,简写nm。 纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。 口罩的佩戴舒适程度,主要是由口罩的透气性、透湿性决定的。薄膜口罩凭借其高孔洞均一分布率的材料特性,具有着更高的透气率;再加上薄膜材料防潮透湿的特性,能带给使用者更舒适的呼吸体验。 【PTFE膜】 PTFE膜是采用聚四氟乙烯分散树脂,经预混、挤压、压延、双向拉伸等特殊工艺生产的微孔性薄膜。PTFE膜按用途可分为服装膜、空气过滤膜、空气净化膜。PTFE膜具有原纤维状微孔结构,孔隙率85%以上,每平方厘米有14亿个微孔,孔径范围0.02μm-15μm。 1. PTFE微孔薄膜表面形态是具有蜘蛛网状的微孔结构。微纤维之间形成孔隙,微纤维排列方向与拉伸方向基本平行;纤维束的连接处即为结点,它是由许多微纤维纠缠相连形成。 2. PTFE膜属于非对称性膜,膜的正反面微孔尺寸有差异。 3.膜的截面微孔尺寸比其表面的微孔尺寸大,纵横向微孔尺寸也有差别,纵向微孔大于横向。 4.膜的截面是一种网络结构,在孔的三维结构上有网状连通、孔镶套、孔道弯曲等非常复杂的变化,可能有多个微孔组成一个通道,也有可能一个微孔与多个通道相连。 1. PTFE服装膜 利用聚四氟乙烯塑料树脂的成孔特性,采用双向拉伸方法制成的微孔薄膜。该膜表面每平方厘米能达到十多亿个微孔,每个微孔直径(0.1μm-0.5μm)比水分子直径(20μm-100μm)小几百倍,比水蒸气分子(0.0003μm-0.0004μm)大上万倍,使水蒸气能通过,而水滴不能通过,利用这种微孔结构可达到优秀的防水透湿功能;另外因为该孔极度细小和纵向不规格的弯曲排列,使风不能透过,从而又具有防风性和保暖性等特点。经与其他面料复合后,广泛应用于军队服装,医用服装,休闲服装,消防、防毒、浸水作业等特种防护服,户外运动服装,鞋、帽、手套等辅料以及睡袋、帐篷、雨具等材料。 2. PTFE空气过滤膜 利用聚四氟乙烯微孔膜独特的节点原纤性、表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、无毒等特性,可用于大气除尘、空气净化等。该膜所制成的产品过滤效率高,可达99.99%,近于零排放;运行阻力低,过滤速度快;使用寿命长,可重复使用,从而降低运行费用。主要用于化工、钢铁、冶金、炭黑、发电、水泥、垃圾焚烧等各种工业熔炉的烟气过滤。聚四氟乙烯过滤膜,该膜孔径可控制在0.2~15μm之间,空隙率可达85%以上。 3. PTFE空气净化膜 空气净化膜是以聚四氟乙烯为原料,经过膨化拉伸后形成一种具有微孔性的薄膜,将此薄膜用特殊工艺覆合在各种织物和基材上,成为新型过滤材料,该膜孔径小(0.05~0.45μm),分布均匀,孔隙率大,在保持空气流通的同时,可以过滤包括细菌在内的所有尘埃颗粒,达到净化且通风的目的,它广泛应用于制药、生化、微电子和实验室耗材等领域。 (来源:纺织面料知识)
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