熔噴法非織造布生產質量控制探討
時間:2022-08-06 11:52:44
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摘要:熔噴法非織造布有多種工業用途,其應用于口罩生產主要是基于其較好的過濾效率。在疫情的影響下,口罩的高需求帶動了熔噴布的高需求。本文就疫情以來熔噴法非織造布的生產現狀,從標準角度對生產質量控制進行了探討。
關鍵詞:熔噴法非織造布;過濾效率;生產質量
疫情初期,國內外均出現口罩供應緊缺的現象,后期也屢屢出現口罩質量不合格的現象,其主要原因是口罩濾芯———熔噴法非織造布(熔噴布)出現了問題。熔噴布由前期的“一布難求”到后期“高質難求”。
1熔噴法非織造布生產現狀
熔噴法非織造布具有良好的工業用途,它具有良好的氣密性、保暖性、吸油性等,所以被廣泛應用于衛生醫療、紡織保暖、過濾材料、吸油材料等領域。疫情以來,口罩的高需求帶動了熔噴布產業的大發展。我國民用口罩的生產基地主要集中在安徽桐城、湖北仙桃、山東臨沂、河南新鄉等。其中安徽省登記在冊口罩生產企業8000余家,實際投產2000余家,民用口罩占全國市場份額60%以上。然而,口罩產能的猛增也帶來口罩質量良莠不齊,口罩質量不過關的現象,主要原因是口罩濾芯材料出現了問題———過濾效率不達標。對部分企業的2020年1-6月質控數據調研發現,相當一部分不能滿足GB2626-2019《呼吸防護自吸過濾式防顆粒物呼吸器》和GB/T32610-2016《日常防護型口罩技術規范》兩個主流民用口罩標準的生產要求。調研結果如表1、表2所示。
2提高熔噴法非織造布生產質量的意義
通過對熔噴布生產企業和口罩生產企業的深入調研,發現能夠生產出符合口罩制作要求的熔噴布企業很少,低端產品產能過剩,高端產品供不應求。雖有中國石化這樣的轉產標兵,但大多數新成立的熔噴布企業,對生產工藝、產品標準(包括口罩產品標準、熔噴布產品標準)不夠了解。而熔噴布界的“老人”,他們對國內外熔噴布生產質量的研究和生產工藝的控制卻做的很好,但卻找不到統一規范口罩熔噴布檢測檢驗的方法,交易雙方無法認可和驗收,導致市場交易行為受到嚴重阻礙。同時由于行業缺乏相關的劃分熔噴布質量等級的標準體系,市場的環境已由前期的“一布難求”到如今的“高質難求”的局面。在熔噴布行業內,現行標準FZ/T64034-2014《紡粘、熔噴/紡粘(SMS)法非織造布》只對常規指標進行了要求,即將實施的標準FZ/T64078-2019《熔噴法非織造布》,對部分關鍵性能指標提出了檢測方法,而無具體技術要求規定。在實際生產及交易過程中,買賣雙方均注重功能性指標,其中包括過濾效率、阻抗、容塵量,以及布料靜電等的要求。對于質量控制比較好的企業,他們希望能有一個適合買賣雙方要求的、能夠對產品的優劣區別劃分的一個標準出臺,這個標準能把熔噴布分出等級,并規定一種統一的檢測方法。疫情以來,國外屢爆中國生產的口罩存在質量不達標的問題。這種標準不統一的現象造成的口罩質量問題嚴重影響國際、國內市場和國際貿易關系,當下制定出一個規范國內市場,同時與國際接軌的標準勢在必行。因此,目前迫切需要制定出民用口罩熔噴法非織造布產品質量分級標準,用于指導民用口罩熔噴法非織造布定等分級。制定出適用于民用口罩濾芯熔噴布關鍵性能檢測的技術參數、檢驗方法和標準樣品,用于統一規范行業內有關民用口罩熔噴布的檢測行為和準則。
3提高熔噴法非織造布生產質量的方法
通過調研和查閱相關文獻發現,影響口罩濾芯熔噴法非織造布質量的主要因素有過濾效率、壓損(空氣阻力)和容塵量等。對比相關標準,醫用口罩與微塵過濾式口罩的質量要求差異很大。同樣是檢測口罩的過濾效率,醫用口罩和微塵式過濾口罩的前處理方法、通氣量、加載量、氣流通過截面積的要求卻不同,而這些指標是直接影響過濾效率的最終結果的。同適用于微塵過濾式口罩的兩個標準GB2626和GB/T32610對同一指標的要求也是不一樣的,如:過濾效率項目,B/T32610標準對同一款口罩的鹽性、油性過濾效率有同樣的要求,而GB2626標準對同一款口罩要么檢測油性過濾效率,要么檢測鹽性過濾效率。這些差異直接影響了對熔噴法非織造布的要求差異。而現存標準并沒有將噴法非織造布的關鍵性能指標完全囊括、相同指標沒有統一檢測方法,更沒有將熔噴布產品進行分類及質量分級,從而無從指導熔噴布應用于不同口罩。在未來,需要重點制定相關標準,達到提高過濾效率的目的。調研發現國際上也缺少統一的口罩關鍵性能指標檢測方法,目前國際上通用的口罩類型主要分為醫用口罩和微塵過濾式口罩兩種。而不同的國家針對不同類型的口罩也制定出各自的檢測檢驗方法和標準。如美國醫用口罩所執行的標準是:ASTMF2100-2019,在濾效上分為BFE95、BFE98(實驗流量32L/min)。BFE98級是醫用口罩的最高等級,相比微塵過濾式口罩而言,BFE98級口罩的濾效要遠遠低于微塵過濾式口罩中的N95口罩的濾效水平,原因是醫用平面口罩所用熔噴布的濾效檢驗和微塵過濾式口罩的濾效檢驗在實驗顆粒、實驗流量、實驗對象等檢測條件方面存在不同。微塵過濾式口罩的標準主要包括:美國標準、英國標準、澳洲標準、日本標準。其中:美國標準由美國國家職業安全衛生委員會(NIOSH)制定及認證,NIOSH將口罩的標準分為三大類:N、R、P,這三類過濾效率的標準又各分三類:95(95%)、99(99%)、100(99.97%),試驗流量85L/min,因此,共存在9種口罩標準。英國工業防護口罩標準分為FFP1(>80%)、FFP2(>94%)、FFP3(>99%)三個等級,流量95L/min,全部采用DOP油發生器進行過濾效率檢測。但其還有FFP1-D、FFP2-D、FFP3-D3個分類,這3個分類是采用白云石檢測口罩的容塵量。澳洲工業防護口罩標準分為P1(>80%)、P2(94%)、P3(99%)三個等級,試驗流量85L/min,全部采用非油性的氯化鈉顆粒發生器進行過濾效率檢測。
4總結
在實際檢測中我們發現,同一款口罩鹽性(采用非油性的氯化鈉顆粒發生器)過濾效率一般是優于油性(采用DOP油發生器)過濾效率的,試驗流量越大對應的過濾效率越低,隨著加載量的增加過濾效率數值降低等。然而目前普遍強調的是過濾效率的最終值,卻未關注到檢測條件的差異,因此,勢必造成在我國檢測合格的口罩、熔噴布在其它國家并不合格。因此,未來我國有必要對熔噴法非織造布技術進行推廣,以微塵過濾式口罩的標準為基礎,保證技術的應用,以此能夠顯著提升口罩生產質量,全面提升國內產品的競爭力,保證人民健康。
參考文獻
[1]GB2626-2019《呼吸防護自吸過濾式防顆粒物呼吸器》[S].
[2]GB/T32610-2016《日常防護型口罩技術規范》[S].
[3]YY/T0969-2013《一次性使用醫用口罩》[S].
作者:陳靜 王瑋 魏偉偉 成清 戴福文 丁振華 單位:安徽省產品質量監督檢驗研究院/國家功能纖維及紡織產品質量監督檢驗中心
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