如果你還不知道，那么我們先來(lái)簡(jiǎn)單回顧一下。
外科口罩都分為3層，外面的兩層是紡粘無(wú)紡布，中間的是熔噴棉。不管是紡粘無(wú)紡布，還是熔噴棉，都不是棉花做的，而是塑料聚丙烯（PP）做的。
北卡羅來(lái)納州立大學(xué)無(wú)紡材料研究所的副所長(zhǎng)、材料學(xué)教授 Behnam Pourdeyhimi 介紹，外科口罩的前后兩層無(wú)紡布是沒(méi)有過(guò)濾微生物的功效的，它們只能阻隔液滴，只有中間的那一層熔噴棉才具有過(guò)濾病菌的作用。
合格的N95口罩和外科口罩的夾層是熔噴棉
新冠疫情暴發(fā)后，熔噴棉的價(jià)格也是飛漲，從之前的一噸6千美金，漲到了一噸6萬(wàn)美金。
可是問(wèn)題來(lái)了，紡粘無(wú)紡布和熔噴棉的原材料都是聚丙烯，為什么只有熔噴棉才有過(guò)濾病菌的功能，而且它供不應(yīng)求呢？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這是因?yàn)獒t(yī)用熔噴棉的纖維賊細(xì)，而且制造醫(yī)用熔噴棉的機(jī)器賊貴、交貨時(shí)間也很長(zhǎng)。
先說(shuō)熔噴棉的過(guò)濾功能。
其實(shí)，纖維的過(guò)濾效率（FE）是纖維的平均直徑和填充密度決定的，纖維直徑越小，過(guò)濾效率越高。
熔噴棉成品纖維的直徑大概在0.5~10微米之間，而紡粘層纖維直徑在20微米左右。因?yàn)槔w維超細(xì)，所以熔噴棉有很大的表面積，可以吸附各種微顆粒。更厲害的是，熔噴棉還比較透氣，因此是制作口罩濾芯的好材料，而紡粘無(wú)紡布不行。
來(lái)看看這兩種無(wú)紡布的制造過(guò)程
制作紡粘無(wú)紡布時(shí)，聚丙烯熔化以后被拉成絲，然后結(jié)成網(wǎng)——
和紡粘無(wú)紡布相比，熔噴棉的技術(shù)高端多了，實(shí)際上熔噴技術(shù)用于大規(guī)模生產(chǎn)微米級(jí)纖維的技術(shù)。
熔噴棉的制造過(guò)程類(lèi)似于做棉花糖。
機(jī)器可以產(chǎn)生高速熱氣流，熱氣流將熔化的聚丙烯從開(kāi)口極小的熔噴噴頭噴出，效果和噴霧一樣——
迷霧一般的超細(xì)纖維會(huì)在滾筒或者平板上聚集起來(lái)，成為熔噴無(wú)紡布——
實(shí)際上，熔噴技術(shù)靈感來(lái)自自然界。你大概不知道，大自然也會(huì)制造熔噴材料哦。
在火山口附近常有一些長(zhǎng)相奇怪的假發(fā)，它們是火山毛（Pele’s hair），這是玄武巖巖漿被火山口的熱風(fēng)吹成的。
在工業(yè)上（比如工廠(chǎng)的煙囪），為了過(guò)濾極小的顆粒，工程師會(huì)用電場(chǎng)給微粒帶電，然后用電網(wǎng)把它們吸住。
用靜電除塵技術(shù)過(guò)濾空氣
受到這種技術(shù)的啟發(fā)，許多人都曾嘗試給塑料纖維帶電，但是沒(méi)有成功。但是蔡秉燚卻做到了，他發(fā)明了一種給塑料帶電的方法，將空氣離子化，為熔噴布帶靜電，使其變成駐極體，也就是永久帶電的材料。
這時(shí)，1層皮卡丘熔噴布不僅抵10層沒(méi)過(guò)電的，還能夠吸引直徑為100納米左右的顆粒，比如新冠病毒。
可以說(shuō)，有了蔡秉燚的技術(shù)，才有了N95口罩。世界上數(shù)十億人的生命都被這種技術(shù)保護(hù)著
看完醫(yī)用級(jí)熔噴棉的制造過(guò)程，你就明白它的技術(shù)難度了。實(shí)際上，熔噴棉制造過(guò)程中最難的部分可能就是制造制造熔噴棉的機(jī)械了。
今年3月，熔噴機(jī)械供貨商德國(guó) Reicol 公司的銷(xiāo)售總監(jiān) Markus Müller 在接受美國(guó)全國(guó)公共廣播電臺(tái)（NPR）采訪(fǎng)時(shí)表示，為了保證纖維夠細(xì)且質(zhì)量穩(wěn)定，熔噴機(jī)器需要很高的精度，不好制造，一臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn)和組裝時(shí)間至少要5-6個(gè)月，每臺(tái)機(jī)器的價(jià)格可達(dá)4百萬(wàn)美金，而市面上的許多機(jī)器的質(zhì)量參差不齊。
佛羅里達(dá)的 Hills, Inc 是世界上少數(shù)幾個(gè)能制造熔噴棉設(shè)備噴頭的廠(chǎng)家，該公司的研發(fā)經(jīng)理 Timothy Robson 也表示熔噴棉設(shè)備的技術(shù)含量很高。
雖然我國(guó)口罩年產(chǎn)量約占全球的50%，是第一大口罩生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，但根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)2月份的數(shù)據(jù)，全國(guó)熔噴無(wú)紡布產(chǎn)量不到10萬(wàn)噸/年，熔噴無(wú)紡布的缺口很大。
考慮到熔噴布制造機(jī)械的價(jià)格和機(jī)器交貨時(shí)間，小型企業(yè)是不太可能在短時(shí)期生產(chǎn)大量合格的熔噴棉的。
所以一個(gè)新的問(wèn)題來(lái)了：怎么判斷買(mǎi)到的口罩是合格的，而且是用熔噴棉做的呢？
其實(shí)方法很簡(jiǎn)單，分三步走。
首先，因?yàn)閵A心餅干的外層紡粘無(wú)紡布具有防水性，合格的醫(yī)用口罩應(yīng)該是防水的，都不防水的話(huà)還怎么過(guò)濾口腔噴射的液滴？你可以像這位大哥一樣倒一點(diǎn)水上去試試——
其次，聚丙烯不容易著火，遇熱倒是容易熔化，建筑材料燃燒性能等級(jí)為 B1，所以熔噴棉是不會(huì)燃燒的。如果用打火機(jī)烤，熔噴棉會(huì)卷起來(lái)烊掉，但是不會(huì)著火。
換句話(huà)說(shuō)，如果你買(mǎi)到的口罩的中間層用打火機(jī)烤了會(huì)著火，那就是妥妥的假貨。
第三，醫(yī)用熔噴棉帶有靜電，所以可以吸起小紙片。
當(dāng)然，如果你需要多次使用同一個(gè)口罩，N95的發(fā)明人蔡秉燚本人也有消毒的建議。
今年3月25號(hào)，蔡秉燚在田納西大學(xué)的網(wǎng)頁(yè)上表示，醫(yī)用口罩和N95口罩的靜電駐極效果很穩(wěn)定，即使用70攝氏度的熱風(fēng)為口罩消毒30分鐘，也不影響口罩的駐極體性質(zhì)。不過(guò)，酒精會(huì)把熔噴布的電荷帶走，所以不要用酒精對(duì)口罩進(jìn)行消毒。