編者按 在來勢洶洶的新型冠狀病毒感染的肺炎疫情面前，口罩、護(hù)目鏡、防護(hù)服的原材料，消毒液、洗手液的主要成分，以及病毒基因檢測試 劑和預(yù)防類藥品等，成為了頗受關(guān)注的對象。支撐這些防護(hù)物資的原料如聚丙烯、乙醇等等，都是化工產(chǎn)品。他們名字雖然平平無奇，日常生活中也隨手可見，卻在這個最關(guān)鍵的時刻，為保衛(wèi)人民的健康安全筑起了一道道防線。本版從今日起推出《抗擊疫情的化工衛(wèi)士》系列報道，將這些阻擊疫情、護(hù)衛(wèi)人民的化工產(chǎn)品一一呈現(xiàn)。

　　新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生以來，戴口罩成為最直接有效的防控方法之一。隨著感染病例的不斷增加，大家對戴口罩的自我防護(hù)意識空前提高，國內(nèi)各大便利店、藥房等零售渠道的口罩產(chǎn)品被搶購一空，電商平臺也大多處在缺貨、下架狀態(tài)，同時國內(nèi)定點生產(chǎn)商也在加班加點生產(chǎn)，滿足群眾防護(hù)需要。

　　那么，目前常用口罩是怎樣的結(jié)構(gòu)和成分，對病毒有無阻隔效果?生產(chǎn)原料與化工有何關(guān)系，能否滿足市場需求?佩戴口罩有何講究，市面上的各類口罩應(yīng)該如何選擇呢?

　　口罩筑起重要防線

　　新型冠狀病毒主要通過咳嗽或打噴嚏飛沫傳播。鑒于這種傳播方式，大多數(shù)病例的感染途徑均與病毒載體直接接觸有關(guān)。國家衛(wèi)健委發(fā)布權(quán)威口罩使用指南中強(qiáng)調(diào)，口罩是預(yù)防呼吸道傳染病的重要防線，可以降低新型冠狀病毒感染風(fēng)險。

　　目前，我國醫(yī)用口罩主要分為三種：一是防護(hù)級別最高的N95醫(yī)用防護(hù)口罩，二是在手術(shù)室等有創(chuàng)傷操作環(huán)境常用的醫(yī)用外科口罩，三是只能一次性使用的普通級別的脫脂紗布醫(yī)用口罩。其中N95口罩可以阻擋95%的細(xì)菌，醫(yī)用外科口罩可以阻擋70%的細(xì)菌，而一次性醫(yī)用口罩只能阻擋36%的細(xì)菌，因此防范新冠狀病毒應(yīng)該選擇前兩種口罩，而且4個小時左右就要更換一次。

　　N95型口罩，是美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所(NIOSH)認(rèn)證的9種防顆粒物口罩中的一種，可用于職業(yè)性呼吸防護(hù)，包括某些微生物顆粒，如病毒、細(xì)菌、霉菌、炭疽桿菌、結(jié)核桿菌等。

　　國家YY0469-2004《醫(yī)用外科口罩技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，醫(yī)用外科口罩須達(dá)到的重要技術(shù)指標(biāo)，包括過濾效率、細(xì)菌過濾效率和呼吸阻力。過濾效率規(guī)定，在空氣流量(30±2)L/min條件下，對空氣動力學(xué)中值直徑(0.24±0.06)微米氯化鈉氣溶膠的過濾效率不低于30%;細(xì)菌過濾效率規(guī)定，對平均顆粒直徑為(3±0.3)微米的金黃色葡萄球菌氣溶膠的過濾效率不低于95%;呼吸阻力規(guī)定，在過濾效率流量條件下，吸氣阻力不超過49Pa，呼氣阻力不超過29.4Pa。

　　熔噴無紡布阻擋病毒

　　給醫(yī)用口罩帶來病毒過濾作用的主要材料就是極細(xì)密且?guī)ъo電的內(nèi)層過濾布——熔噴無紡布。從口罩用料上來看，聚丙烯高熔指無紡布專用料是目前的最佳選擇。

　　所謂無紡布（專業(yè)術(shù)語是非織造布），是相對紡織品而言的，由定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu)成。熔噴無紡布的主要材質(zhì)是五大通用合成樹脂之一的聚丙烯。熔體質(zhì)量流動速率在33~41克/分鐘的聚丙烯產(chǎn)品，即達(dá)到醫(yī)用衛(wèi)生材料聚丙烯無紡布標(biāo)準(zhǔn)。這種超細(xì)靜電纖維布，可以捕捉粉塵，含有肺炎病毒的飛沫靠近熔噴無紡布后，會被靜電吸附在無紡布表面，無法透過。這就是這種材料隔絕病菌的原理。

　　目前的醫(yī)用口罩一般都是三層結(jié)構(gòu)，簡稱為SMS結(jié)構(gòu)。外層為無紡布或超薄聚丙烯熔噴材料層，具有防飛沫設(shè)計;中層為超細(xì)聚丙烯纖維熔噴材料層，有阻隔過濾作用;內(nèi)層為普通衛(wèi)生紗布或無紡布，可以吸濕。三層中最重要的是阻隔層，也就是熔噴層，這層高熔纖維直徑比較細(xì)，在2微米左右，對防止細(xì)菌、血液滲透其至關(guān)重要的作用。一般帶有細(xì)菌的懸浮顆粒、液體和血液都無法傳過中間的熔噴層，而氣體和水蒸氣則能通過三層結(jié)構(gòu)。

　　不管是防塵還是醫(yī)用口罩，都是靠靜電吸附來達(dá)到過濾功能的。由于粉塵被超細(xì)靜電纖維捕捉住后，極不易因清洗而脫離，且水洗亦會被破壞靜電的吸塵能力，因此這種口罩只能一次性使用。但是，拿酒精噴涂，在起到一定殺菌效果的同時，應(yīng)該還可以延長使用壽命。

　　聚丙烯纖維當(dāng)立首功

　　無紡布生產(chǎn)用纖維主要是丙綸、滌綸，還有錦綸、粘膠纖維、腈綸、乙綸、氯綸。而醫(yī)用無紡布產(chǎn)品是利用化學(xué)纖維包括聚酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、碳纖維和玻璃纖維制成的醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品。與傳統(tǒng)的純棉機(jī)織醫(yī)用紡織品相比，醫(yī)用非織造織物具有對細(xì)菌、塵埃過濾性高、手術(shù)感染率低、消毒滅菌方便、易于與其他材料復(fù)合等特點。醫(yī)用非織造產(chǎn)品作為用即棄的一次性用品，不僅使用便利，安全衛(wèi)生，還能有效地防止細(xì)菌感染和醫(yī)原性交叉感染。

　　聚丙烯樹脂是五大通用合成樹脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS)之一，以丙烯為原料，乙烯為共聚單體通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得。中國工業(yè)化的丙烯生產(chǎn)路線主要有石化路線(蒸汽裂解、催化裂化)、煤化工(CTO、MTO、MTP)和丙烷脫氫(PDH)。其中丙烷脫氫的原材料就是丙烷;丙烯是煉油和天然氣加工的副產(chǎn)品。在煉油過程中，乙烯、丙烯等化合物可以由裂化相對分子質(zhì)量較大的烴而產(chǎn)生。

　　根據(jù)卓創(chuàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，聚丙烯纖維占聚丙烯下游需求的10%左右，2019年國內(nèi)聚丙烯纖維料產(chǎn)量約170萬噸左右，同比增長7.5%。其中高熔指(35左右)95萬噸，同比增長15.8%;中熔(25左右)77萬噸，和去年基本持平。

　　卓創(chuàng)資訊分析師寧曉琴表示，聚丙烯纖維料的下游應(yīng)用領(lǐng)域非常較為廣泛，其中無紡布占比70%。無紡布的應(yīng)用分為兩個部分：包材(包裝用)和衛(wèi)材(醫(yī)療、衛(wèi)生用品)，高熔纖維主要用在衛(wèi)材領(lǐng)域。而衛(wèi)材領(lǐng)域涉及產(chǎn)品比較多，不僅有口罩，還有尿布、衛(wèi)生巾、醫(yī)療繃帶、襯布等。

　　石油路線產(chǎn)品仍占主導(dǎo)

獨山子石化生產(chǎn)的口罩用料聚丙烯S2040下線。(李秦 攝)

　　有數(shù)據(jù)顯示，1噸高熔指聚丙烯纖維料可生產(chǎn)大約25萬只防護(hù)口罩或5000套防護(hù)服，2018年全國生產(chǎn)了各類口罩45.4億只，口罩用材僅占高熔纖維料供應(yīng)的3%左右。

　　據(jù)了解，目前國內(nèi)高熔指纖維生產(chǎn)企業(yè)共31家，主要集中在中石化和中石油。其中，中石化高熔占比26%，中石油高熔占比37%。煤化工及地方企業(yè)高熔纖維產(chǎn)量基數(shù)雖不高，但增幅亦比較明顯。

　　從具體數(shù)據(jù)來看，大連有機(jī)H39S-2、上海賽科S2040、獨山子石化S2040、洛陽石化Y35、濟(jì)南煉廠Y35、鎮(zhèn)海煉化H30S、東華Y381H占據(jù)高熔纖維主力供應(yīng)企業(yè)。

　　其中，獨山子石化自主研發(fā)的聚丙烯S2040具有高熔指性、力學(xué)強(qiáng)度好和分布窄等特點，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，一直獲得醫(yī)用無紡布廠的追捧。獨石化在聚丙烯S2040生產(chǎn)方面經(jīng)驗成熟，是國內(nèi)高熔纖維主力生產(chǎn)企業(yè)之一，2019年銷量達(dá)到10.4萬噸。該公司從1月23日開始，聚丙烯S2040產(chǎn)量由每小時23噸調(diào)整為26噸，日均產(chǎn)量624噸。目前，乙烯廠生產(chǎn)車間積極做好聚丙烯S2040“三劑”準(zhǔn)備和反應(yīng)器參數(shù)的調(diào)節(jié)等工作。

　　中國石化青島煉化在聚丙烯醫(yī)衛(wèi)無紡布專用料生產(chǎn)方面經(jīng)驗成熟，是國內(nèi)高熔纖維主力生產(chǎn)企業(yè)之一，其開發(fā)的無紡布專用料PPH-Y38Q、PPH-Y38QH具有高立構(gòu)規(guī)整度、窄相對分子質(zhì)量分布、低灰分、低凝膠、低魚眼數(shù)等特點，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，主要適用于制造衛(wèi)材級無紡布(醫(yī)用防護(hù)口罩、防護(hù)服等產(chǎn)品)。目前，青島煉化聚丙烯裝置無紡布專用料PPH-Y38Q產(chǎn)量由每小時21噸調(diào)整為24噸，日均產(chǎn)量近600噸。

　　此外，作為國內(nèi)市場占有率名列前茅的專業(yè)口罩濾材研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，天津泰達(dá)潔凈材料有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，在市面上的口罩無論N90/N95或其他口罩生產(chǎn)材料都是聚丙乙烯顆粒，區(qū)別就是在于生產(chǎn)難度。比如市面上缺少的N95，生產(chǎn)難度會更大，產(chǎn)能也就更低?？谡譃V材生產(chǎn)之后還要送到實驗室來保證口罩質(zhì)量。據(jù)該公司口罩濾材實驗室工作人員介紹，該公司產(chǎn)品可以達(dá)到美國95級和歐盟P1P2級別標(biāo)準(zhǔn)，同時也能滿足國標(biāo)的系列要求，生產(chǎn)的口罩濾材完全能夠達(dá)到甚至超越N95級別。特別是在全自動檢測過程中一般要求穿透率低于12%才是合格產(chǎn)品，而天津泰達(dá)潔凈公司則制定了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，8%以下才算合格產(chǎn)品。此外檢測的口罩濾材材料，阻隔率在3%上下，有害細(xì)菌的阻隔率達(dá)到97%左右，完全符合標(biāo)準(zhǔn)。除了阻隔率還要檢測拉伸強(qiáng)度，只有拉伸度夠強(qiáng)，才能方便下游生產(chǎn)企業(yè)自由使用。目前，天津泰達(dá)潔凈公司口罩濾材生產(chǎn)線的產(chǎn)能已經(jīng)全面釋放，產(chǎn)品正陸續(xù)輸送給振德醫(yī)療、廈門弓立、河南亞都等19家國內(nèi)口罩生產(chǎn)廠家。

　　聚四氟乙烯助力長效防護(hù)

　　長時間佩戴口罩時(如1~2小時)，由于佩戴者的呼吸等人體活動，口罩會受潮，其靜電吸附能力減弱，隔離效果逐漸變差。

　　納米口罩因其高效的過濾性能，已經(jīng)成為一款高效醫(yī)用防護(hù)口罩。類似于普通醫(yī)用口罩，納米防菌口罩也包含外層、中間層、內(nèi)層、耳掛、鼻夾等部分組成。納米口罩的特殊之處在于中間層采用孔徑更小(100~200納米)的納米膜構(gòu)成，一般為聚四氟乙烯(PTFE)材料。通過單向或者雙向拉伸法制備的PTFE薄膜，表面具有蜘蛛網(wǎng)式的微孔結(jié)構(gòu)，在三維結(jié)構(gòu)上具備網(wǎng)狀連通、孔鑲套、孔道彎曲等非常復(fù)雜的變化，因此具備優(yōu)異的表面過濾功能。利用該材料生產(chǎn)的納米口罩，具備阻隔效率高，使用壽命長、輕薄透氣的特點，是未來口罩發(fā)展的新方向。但目前，此種口罩價格較為昂貴，還無法完全替代傳統(tǒng)口罩。