医用口罩滤材的开发及质量控制

摘 要

医用口罩滤材主要是指组成医用防护口罩的滤芯材料，也就是指超细熔喷滤料。这种滤料具有复杂的组成结构，其中纤维随机三维分布，材料中含有大量的微小空隙，这种大量微小空隙的叠加，构成了各种类型的的弯曲通道或路径，这样便大大地增加了悬浮于流体中的颗粒产生碰撞而将其滞留的概率，进而有效地过滤了空气中的微粒。从过滤原理分析超细熔喷滤料过滤颗粒主要有五种机理：拦截作用、惯性撞击作用、扩散作用、重力作用、静电吸附作用，其中在医用口罩滤材中起主要作用的是拦截作用、惯性撞击作用和静电吸附作用。

本课题介绍了医用口罩滤材的一般加工工艺流程，以PP（聚丙烯）为原料，另加驻极料，经过一定的比例混合后，通过螺杆机压机挤压熔融喷出，最后在成网帘上以自粘合的方式凝结成布。对刚形成的布进行严格的质量检测，检测主要通过两条途径来完成，分别是经验检测和仪器检测。经验检测有目测和摸布手感，目测主要是为了看布是否存在料点和漏浆，摸布是为了感觉布的柔软性，进而确定温度的高低。仪器检测主要有克重、滤效、空气阻力和强力的测定，根据检测的结果进行参数的合理调整，最后生产出复合质量要求的产品。

关键词：医用口罩滤材，熔喷，PP，TSI 8130

目 录

前 言.............................................................. 1 第1章 绪论........................................................ 2 1.1 熔喷法过滤材料............................................... 3 1.1.1 熔喷法的定义............................................. 3 1.1.2 产品品质................................................. 3 1.1.3 熔喷法过滤材料........................................... 3 1.1.4 熔喷法过滤材料与其它过滤材料的比较....................... 3 1.2 医用口罩滤材................................................. 4 1.2.1 性能要求................................................. 4 1.2.2 工艺要求................................................. 5 1.2.3 产品分类................................................. 6 1.3 对医用口罩滤材发展现状的分析与展望........................... 6 1.3.1 标准的修订............................................... 6 1.3.2 现状分析................................................. 7 1.3.3 发展前景................................................. 7 第2章 医用口罩滤材的开发.......................................... 8 2.1 原料......................................................... 8 2.1.1 原料的选择............................................... 8 2.1.2 原料的性能介绍........................................... 8 2.1.3 原料的配比............................................... 8 2.2设备 ......................................................... 8 2.2.1 熔喷设备................................................. 8 2.2.2 接受设备................................................. 8 2.2.3 静电驻极设备............................................. 8 2.3 生产工艺路线................................................. 8 2.4 技术要求..................................................... 8 2.4.1 生产要求................................................. 8

2.4.3质量要求 ................................................. 8 2.4.4检测要求 ................................................. 8 2.5 工艺参数的设定............................................... 8 2.5.1 螺杆机压机工艺参数的设定................................. 9 2.5.2 接收装置工艺参数的设定................................... 9 2.6 静电驻极..................................................... 9 2.6.1 驻极体................................................... 9 2.6.2 过滤性能与驻极体电场的相关性............................. 9 2.6.3 抗菌性能与驻极体电场的相关性............................. 9 第3章 质量控制.................................................... 9 3.1 生产过程中产品质量的分析..................................... 9 3.1.1 出现的质量问题........................................... 9 3.1.2 质量问题的分析及解决办法................................. 9 3.2 产品性能测试................................................. 9 3.2.1 滤效及空气阻力的测试..................................... 9 3.2.2 强力及伸长率的测试....................................... 9 3.3 测试结果对生产工艺的指导意义................................. 9 第4章 结语........................................................ 9 参考文献........................................................... 9 致谢............................................................... 9 诚信申明 .......................................................... 9

前 言

1 开发医用口罩滤材的必要性

流感等一些呼吸道传染病毒正严重危害人类的健康。流感因其病原变异快、传播速度快、人群普遍易感、控制难度大等原因易发生世界范围内的大流行［1］。2003 年的SARS和后来大规模爆发的甲型HIN1禽流感，相信很多人记忆犹新，预防流感的主要药理措施就是疫苗接种，然而面临一种新的流感病毒大流行时，利用现有技术从分离毒株到疫苗大批量投入生产至少要6 个月的时间［1］，降低这段时间内流感病毒的扩散速度，阻断带病毒粉尘颗粒进入呼吸道，最简单有效的也是最基本的方法就是使用医用防护口罩。而在医用防护口罩中发挥主要作用的则是医用口罩滤材，医用口罩滤材的质量好坏直接关系到医用防护口罩的防护作用，所以，医用口罩滤材的加工方法及质量控制在医用防护口罩的生产中显得尤为重要。

2 工艺流程及性能测试

本课题所述医用口罩滤材采用熔喷法来加工，是以聚丙烯为主要原料。熔喷法是将高聚物切片通过螺杆机压机使其熔融，经过滤后从喷丝模头的喷丝孔中挤出，在高速热气流的喷吹下，受到牵伸，形成极细的短纤维，这些短纤维被吸附凝聚在成网帘上[2]。由于丝条没经过冷却，因此，在凝聚成网后仍能保持较高的温度，通过纤维间相互粘结，使纤维网得以加固，进而形成熔喷法非织造布[2]。对产品进行克重、滤效、空气阻力、强力方面的的检测，根据检测结果来确定产品质量的好坏，对检测数据经过合理分析后，对生产工艺进行优化调整，进而生产出合格的产品。

3论文的结构

本论文一共分为五大部分，第一部分为前言，对产品开发的意义和方法进行了总述；第二部分为绪论，本论文所涉医用口罩滤材属于熔喷法过滤材料，首先对熔喷发过滤材料进行了描述，接着详细介绍了医用口罩滤材，最后对其发展现状作了简单描述；第三部分和第四部分是本论文的核心，即产品的开发和性能检