陳 靜,成 清,沈 妍,陳 蕾,丁振華
[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(安徽),安徽 合肥 230051]
過濾用聚丙烯熔噴法非織造布(簡稱熔噴布)作為口罩的“芯片”,有效阻擋了細菌、病毒的傳播,防止了顆粒物的吸入,保護了人們的生命健康安全。但有一些新上線的熔噴布企業對所用原料、設備、生產工藝等了解不夠,生產的熔噴布過濾效率不高,質量不能滿足口罩生產的需要。
目前,我國有兩項熔噴布相關行業標準—FZ/T 64034[1]和FZ/T 64078[2]。前者適用于以丙綸為主要原料、以熱軋粘合方式加固的SMS產品;后者適用于以熔噴法生產的非織造布,最終用途不限于口罩,標準僅對幅寬、單位面積質量等提出要求,過濾效率、呼吸阻力等關鍵指標的標準值規定由供需合同約定。由于現有相關標準對熔噴布過濾效率等關鍵性能指標無具體要求,市場上的熔噴布質量良莠不齊,嚴重影響了口罩的質量。因此,制定口罩過濾用聚丙烯熔噴法非織造布技術規范具有重大意義。
本標準創新性地給出了口罩用熔噴布的代號及牌號表示方法,方便了下游用戶的選材使用,對規范口罩用熔噴布市場具有重要意義??谡钟萌蹏姴寂铺柸鐖D1所示。

圖1 口罩用聚丙烯法熔噴布的牌號
長期以來,口罩用熔噴布沒有統一的牌號標識方法,每個企業采用各自企業標準規定的牌號或技術協議約定的牌號進行生產銷售。本標準根據企業生產實際和市場上已大量流通使用的相關牌號,經過統計梳理,按照科學合理、簡明準確、無歧義的原則,給出了口罩用熔噴布牌號表示方法,明確規定熔噴布類型、分切寬度(幅寬)、克重、過濾效率等級和制造商標記需明示于牌號,示例:表示XX公司生產的防護型口罩用熔噴布,其分切寬度是260 mm、單位面積質量是25.0 g/m2、過濾效率等級是KN90&KP80的標記為F-260-25-KN90&KP80/XX。
此外,本標準從實際使用需求及相關標準[3-8]要求對口罩用熔噴布的過濾效率等級進行了分類規定。防護型口罩用熔噴布分為KN系列(過濾鹽性顆粒物)、KP系列(過濾油性顆粒物)、KNKP系列(過濾鹽性和油性顆粒物),共10個等級;衛生型口罩用熔噴布分3個等級;其他型口罩用熔噴布過濾效率等級以過濾介質加實際數值表示其代號,過濾介質分為鹽性顆粒物、油性顆粒物和細菌,代號分別為KN、KP、B。其中,防護型口罩、衛生型口罩等級的規定主要依據現行口罩標準進行歸類。
基于國內主要口罩用熔噴布生產企業實際供貨情況,本標準對口罩用熔噴布作出了如表1所示的規定。與現行FZ/T 64078[2]標準相比,首次提出了對布面外觀、異色纖維的要求,而對同批色差未提出要求??谡钟萌蹏姴级嗤ㄟ^靜電駐極提高其過濾效率,而折疊會對靜電造成損失,進而降低過濾效率。因此,本項目要求布面外觀均勻、平整、無明顯折痕和死折、切面整齊。熔噴布應用于口罩后,基本是放置在中間層,因此,色差對熔噴布應用于口罩并沒有外觀影響,故刪此要求。然而,異色纖維的存在反映了聚丙烯專用料把關不嚴及生產車間環境差的問題,故對異色纖維提出了要求。

表1 外觀質量要求(部分表格)
本研究對市面上流通的11批熔噴法非織造布按照FZ/T 64078[2]、GB/T 32610[3]和YY 0469[4]標準進行了相關項目的測試,結果如表2所示。
由表2可知,市面上流通的口罩用熔噴布單位面積質量多為25.0 g/m2和50.0 g/m2左右。同時,對熔噴布生產企業進行調研得知,沒有單位面積質量超過100.0 g/m2的應用于口罩的熔噴法非織造布,故本標準規定的單位面積質量上限為100.0 g/m2。與現行FZ/T64078[2]標準相比,該項目將單位面積質量由原來的15檔調為3檔,見表3。

表2 單位面積質量、過濾效率、斷裂伸長率測試結果

表3 基本項技術要求(部分表格)
從過濾效率來看,如果單層應用于口罩,除4#和7#兩批次熔噴布樣品不能滿足任何現行國家標準、行業標準[3-8],其他9批次均有可適用的標準。從斷裂伸長率看,這9批次的樣品如果按照FZ/T 64078[2]標準進行判定(斷裂伸長率要求不低于20.00%),僅有2組合格,合格率為22.20%。事實上,應用于口罩的熔噴布對斷裂伸長率要求并不高,通過實驗發現,斷裂伸長率橫向不低于15.00%、縱向不低于10.00%即可滿足日常拉扯條件下不破裂的要求,故本標準將斷裂伸長率調整為橫向不低于15.00%、縱向不低于10.00%,按此要求,這9批次的合格率將提升為77.80%。
該標準專用于口罩,故對微生物和異味提出了要求。
熔噴布應用于口罩最關鍵的兩個指標就是過濾效率和呼吸阻力(又稱透氣率、濾材阻力等),二者呈正相關,即高過濾效率勢必面臨高阻力,而實際使用是要求高效低阻的,即滿足防護效果和舒適度的雙要求。因此,本項目對這兩個指標同時提出了要求。本標準根據實際使用需求及相關標準[3-8]要求,將防護型口罩用熔噴布和衛生型口罩用熔噴布依據過濾效率分為13個等級,其專項技術要求為過濾效率和濾材阻力(表4)。其他型口罩用熔噴布的專項技術要求由供需合同決定,同時還對這13個等級熔噴布適用的口罩類型進行了推薦(表5)。

表4 專項技術要求

表5 不同等級熔噴布適用口罩類型推薦
本標準切實從口罩用熔噴布市場需求出發,突出市場性、先進性和實用性,對口罩用熔噴布牌號進行了規定,基本囊括了國內外所有口罩用熔噴布產品的要求,并結合過濾效率、濾材阻力等情況,對口罩用熔噴布進行了系統性分級,同時還對每個等級熔噴布適用的口罩類型進行了推薦,為口罩用熔噴布產業鏈首創,對國內外口罩企業的原材料采購具有實際指導意義,對規范口罩用熔噴布市場秩序具有重要價值。同時,根據應用于口罩后的實際情況,對外觀質量、基本項技術要求和專項技術要求進行了規定,填補了標準空白,解決了一直以來熔噴布口罩專用原材料標準缺失的問題,將進一步推動我國口罩用熔噴布的生產和使用。