中國是一個口罩產業大國，生產了全球約50%的口罩。在疫情發生之前，中國口罩最高日產為2000多萬隻。數據顯示，2015-2019年中國大陸地區口罩產業產值增長率在10%以上。2019年，中國大陸地區口罩產量超過50億隻，產值高達102.35億元。最快的口罩生產速度120-200隻/秒。
熔噴布是什麼？
剪開一個已經使用過的醫用口罩，你會發現：口罩有三層，(內層)吸溼層、(中層)核心過濾層、和(外層)阻水層。
因為按照國家的生產規定，醫用口罩至少包含3層無紡布(N95級別口罩，結構上做了優化：(中層)核心過濾過濾層層數更多了，厚度更厚了)。
S層：聚丙烯專用樹脂(中國石化)-無紡布廠-口罩廠M層：高熔融指數的聚丙烯專用樹脂(中國石化)-改性塑料廠(防疫期間，中國石化攻關生產熔噴布專用料)-熔噴無紡布廠-口罩廠。
熔噴布，俗稱口罩的「心臟」，是口罩中間的過濾層，能過濾細菌，阻止病菌傳播。熔噴布是一種以高熔融指數的聚丙烯為材料，由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向層疊而成的膜，纖維直徑範圍0.5~10微米，其纖維直徑大約有頭髮絲的三十分之一。
下圖是拍攝的熔噴布結構照片：
(飛納臺式掃描電鏡拍攝)
看到圖片你們是不是會擔憂，熔噴布空隙這麼大，是怎麼過濾環境中的病毒的呢？雖然新型冠狀病毒尺寸很小，在100納米(0.1微米)左右，但是病毒無法獨立存在，其傳播途徑主要有分泌物和打噴嚏時的飛沫，飛沫的大小在5微米左右，這是其一，第二，熔噴布本質上是一種纖維過濾器，含有病毒的飛沫靠近熔噴布後，也會被靜電吸附在表面，無法透過。
纖維過濾機理示意圖
口罩的S層和M層儘管原料都是聚丙烯專用樹脂，但熔噴布專用料與其他無紡布原料在生產工藝和性能上存在很大差異。
熔噴布▲
口罩生產的核心材料，中間層熔噴無紡布(對防止細菌、血液滲透起至關重要)，目前處於嚴重缺貨，短期內供應不上。
核心材料熔噴無紡布生產線視頻目前國內很多優秀的熔噴企業在加班加點，視頻為國內著名的熔噴無紡布生產線(SSMMS)口罩核心材料，該產品在絲徑、手感、強度、均勻度和熔噴纖維超細、均勻度、過濾性能、阻隔性能等各方面均表現不凡，可廣泛用於醫療、護理、個人衛生、工業防護、環境保護等領域。
在口罩和熔噴無紡布生產過程中，最不可或缺的核心部件是熔噴非織造布模頭。視頻來自精誠3200MM熔噴模頭的生產一線，其工作原理為：
聚丙烯PP專用料經塑化後進入熔噴模頭流道，經分配均勻後再進入噴絲板，高溫高速高壓熱氣流噴射出來形成了熔噴非織造布，也就是口罩中間層最關鍵的一層過濾材料。目前全球有能力製造並提供熔噴模頭的企業屈指可數，精密度要求較高，供貨周期較長，至少3-4個月以上。面對疫情需求，精誠承諾24小時開機，全員無休並採取各項措施，將製造周期縮短到1～2個月，以助力熔噴模頭的快速供應。
口罩的分類和標準
口罩的分類按形狀分類口罩根據外形，分為平板式、摺疊式和杯狀三種。平板式口罩便於攜帶，但密合性差；摺疊口罩方便攜帶；杯狀呼吸空間大，但不方便攜帶。
按佩戴方式分類頭戴式：適合佩戴時間長的車間工人使用，佩戴麻煩。耳戴式：佩戴方便，適合經常戴脫。頸戴式：用S鉤、一些軟質材料連接件，連接耳帶轉換成頸帶式適合長時間佩戴，更便於戴安全帽或穿防護服等車間工人使用。
按使用材料分類紗布口罩：現在仍然有部分車間使用紗布類口罩，但其遵循的GB19084-2003標準要求較低，不符合GB2626-2019的標準，只能防護大顆粒粉塵。無紡布口罩：隨棄式防護口罩大部分為無紡布口罩，主要是以物理過濾輔以靜電吸附的過濾方式為主。布料口罩：布料口罩只有保暖效果無過濾PM等極小顆粒的效果。紙口罩：適用於食品、美容等行業，具有透氣度好、使用方便舒適等特點，所用紙遵循GB/T22927-2008標準。其他材料的口罩，如生物防護過濾新材料等。
按適用範圍分類醫用口罩：國內分為三類，醫用普通口罩、醫用外科口罩、醫用防護口罩。顆粒物防護口罩：工業用符合GB2626-2019標準，特種勞動防護用品安全標誌認證(LA認證)，2015年由強制認證改為自願認證。如果用於防霧霾需要使用插片式，需符合GB/T32610-2016標準。民用符合G B/T32610-2016標準。保暖布口罩：保暖用口罩，適合冬天佩戴，只需要符合織物類的相關標準即可。其他特殊行業:如化工等。
按防護等級不同國家、不同行業制定了不同的標準，按不同的顆粒過濾效率分為不同的防護等級，將在標準部分詳細介紹。
其他呼吸防護口罩可以分為過濾式和隔絕式，過濾式又可分為送風過濾式和自吸過濾式，後者可以分為半口罩和全口罩；隔絕式可分為供氣式和攜氣式，兩者又分別包括正壓式和負壓式。
口罩的技術標準
中國
不同類型的口罩遵循不同的標準，不同口罩適用範圍各不相同。中國口罩的幾個主要標準為GB2626-2019呼吸防護自吸過濾式防顆粒物呼吸器、GB/T32610-2016日常防護型口罩技術規範、YY/T0969-2013一次性使用醫用口罩、YY0469-2011醫用外科口罩、GB19083-2010醫用防護口罩技術要求，以下詳細介紹各主要標準。
GB 2626-2019
該標準第一版為1981年發布(GB2626-1981)，1992、2006、2019年分別進行過三次更新，2019版改為「呼吸防護自吸過濾式防顆粒物呼吸器」，不帶「用品」二字。其中GB2626-2019版於2019-12-31發布，2020-07-01實施，標準規定了自吸過濾式防顆粒物呼吸器的分類和標記、技術要求、檢測方法和標識。該標準由國家安全生產監督管理局提出，全國個體防護裝備標準化技術委員會(SAC/TC112)歸口。相對於2006版，在遵循科學性、規範性、協調性、時效性等基本原則的基礎上，根據科學進步和產品發展的趨勢，在不降低防護能力的前提下調整呼吸阻力指標，完善檢測方法，優化半口罩的下方視野，提高產品的舒適性。適用範圍見圖6。
該標準過濾元件按過濾性能分為兩類(KN和KP)，KN類只適用於過濾非油性顆粒物，包括KN90(≥90%)，KN95(≥95%)，KN100(≥99.97%)三個級別。KP類適用於過濾油性和非油性顆粒物的過濾元件，包括KP90(≥90%)，KP95(≥95%)，KP100(≥99.97%)三個級別。KN和KP後的數字，指過濾效率水平，數字越高過濾效果越好。KN口罩未對合成血液穿透、表面抗溼性進行測試，因此，這類口罩短時間使用可以阻擋病毒，但不能用於接觸可能有噴濺患者或長時間接觸患者。
GB/T 32610-2016
日常防護型口罩技術規範，為民用口罩標準，該標準由中國紡織工業聯合會提出，全國紡織品標準化技術委員會(SAC/TC209)歸口。適用範圍見圖6。
根據過濾效率分為:Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級，對應的過濾效率:鹽性介質分別為≥99%、≥95%、≥90%；油性介質分別為≥99%、≥95%、≥80%。口罩的防護效果由高到低分為A、B、C、D級，各級口罩適用的環境空氣質量分別為嚴重汙染、嚴重及以下汙染、重度及以下汙染、中度及以下汙染。各級口罩在相對應的空氣汙染環境下應能降低吸入的顆粒物(PM)濃度至≤75μg/m(空氣品質指數類別良及以上)。當口罩防護效果級別為A級，過濾效率應達到Ⅱ級及以上；當口罩防護效果級別為B、C、D級，過濾效率應達到Ⅲ級及以上。
YY/T 0969-2013
該標準為一次性使用醫用口罩的行業標準，於2013-10-21發布，2014-10-01實施。普通醫用口罩符合此標準，適用於醫護人員一般防護，僅用於普通醫療環境佩戴使用(見圖6)。普通級的醫用口罩名稱較多，醫用護理、一次性醫用都屬於此類。名稱上沒有「防護」、「外科」字樣的醫用口罩，均是普通級別的醫用口罩。該級別口罩的核心指標包括細菌過濾效率、通氣阻力，不要求對血液具有阻隔作用，也無密合性要求，見圖表3。
YY 0469-2011
醫用外科口罩(YY0469-2011)為醫用外科口罩的行業標準，於2011-12-31發布，2013-06-01號實施。醫用外科口罩行業標準第一版(YY0469-2004)已被2011版所替代。適用於臨床醫務人員在有創操作等過程中佩戴的一次性口罩(見圖6)，是手術室等有體液、血液飛濺風險環境常用的醫用口罩，外包裝上必須明確標示為醫用外科口罩。該類型口罩的核心指標包括細菌過濾效率、顆粒過濾效率、合成血液穿透阻力、通氣阻力(見表3)，沒有像醫用防護口罩標準那樣對面部密合度提出嚴格要求，對細菌的過濾效率≥95%，對顆粒的過濾效率有限(≥30%)。
GB 19083-2010
GB19083-2010醫用防護口罩技術要求於2010-09-02發布，2011-08-01實施，第一版為GB19083-2003，在全國抗擊SARS的大形勢下制定，2003年4月29日緊急發布並實施，在SARS前沒有醫用防護口罩。該標準適用於醫療工作環境下，過濾空氣中的顆粒物，阻隔飛沫、血液、體液、分泌物等，包括各種傳染性病毒等(見圖6)。該類型口罩的核心指標包括顆粒過濾效率、合成血液穿透阻力、通氣阻力、表面抗溼性、密合性良好、總適合因數(見表3)。醫用防護口罩與佩戴者面部具有良好的貼合性，依據非油性顆粒過濾效率，醫用防護口罩分為1級(≥95%)、2級(≥99%)、3級(≥99.97%)。醫用防護口罩規定口罩對非油性顆粒的過濾效率≥95%，符合N95或FFP2及以上等級。
我國醫用口罩的防護能力由高至低依次是醫用防護口罩、醫用外科口罩、普通醫用口罩。
▲圖6 中國口罩主要標準及適用範圍
引用自《中國感染控制雜誌》
美國
美國NIOSH標準對口罩的濾網材質和過濾效率進行了分級，該標準在全世界的認可度是高的。按口罩中間層的濾網材質分為三種:N、R、P系列，根據過濾效率每一種又可分為三個級別(見表4)。N用於可防護非油性懸浮微粒，通常非油性顆粒物指煤塵、水泥塵、酸霧、微生物等，說話或咳嗽產生的飛沫不是油性的。目前肆虐的霧霾汙染中，懸浮顆粒也多是非油性的。油性顆粒物指油煙、油霧、瀝青煙等，如炒菜產生的油煙是油性顆粒物。R、P用於可防護非油性及含油性懸浮微粒，相比於R系列，P系列使用的時間相對較長，具體使用時間根據不同製造商的標註。N95口罩就是N系列中過濾效率≥95%的一類口罩，並經佩戴者臉龐緊密度測試時，確保在密貼臉部邊緣狀況下，空氣能透過口罩進出，符合此測試的才頒發N95認證號碼。防「非典」特殊時期，WHO臨時推薦醫務人員使用美國NIOSH認證的N95口罩。N95口罩不等於醫用防護口罩，醫用防護口罩規定口罩的過濾效果要達到N95要求，且具有表面抗溼性和血液阻隔能力。
ASTMF2100標準是一個醫用標準，該標準將口罩分為三個等級:低防護(Level1)、中防護(Level2)和高防護(Level3)。級別越高，防護性能越好。Level1和Level2口罩通常叫procedure mask；Level3口罩可在手術室內使用，也叫surgical mask。接觸病毒的機會特別大時，應選擇級別更高的防護。
ASTM認證需要口罩在細菌過濾效率、顆粒過濾效率、合成血液穿透阻力和壓力差四個方面都達到相關標準，見表3。Level1能阻擋95%的細菌微粒，即使只達到低防護標準，就已經足夠保護一般社區使用者；Level2與Level3(中至高防護標準)則需要口罩阻擋至少98%細菌和微粒，壓力差方面則只需低於49.0Pa/cm，較低防護標準寬鬆一點，因為較難在達到更佳防護力的同時維持透氣性。中、高防護標準主要的區別在於高防護(Level3)標準對於阻擋液體能力的要求更高。醫用N95口罩需要既滿足FDA Surgical Masks-Premarket Notification Submissions Guidance forIndustry and FDA Staff標準，同時也要滿足NIOSH對於N95口罩的要求，對合成血液穿透和表面抗溼性等進行了測試，而FDA該標準基本上遵循ASTMF2100標準。
歐洲
歐盟對於口罩歐洲統一(Conformite Europeenne，CE)認證的標準包括BSEN140、BSEN14387、BSEN143、BSEN149、BSEN136，其中BSEN149使用多，為可防護微粒的過濾式半口罩，根據測試的粒子穿透率分為P1(FFP1)，P2(FFP2)，P3(FFP3)三個等級，FFP1低過濾效果≥80%，FFP2低過濾效果≥94%，FFP3低過濾效果≥97%。FFP2口罩與上文提到的醫用防護口罩、KN95口罩、N95口罩過濾效率十分接近。
醫療口罩必須遵循BSEN14683標準(Medical face masks-Requirement sand test methods)，可以分為三個等級:低標準TypeⅠ、然後是TypeⅡ和TypeⅡR。見表3。上一個版本是BSEN14683∶2014，已被新版BSEN14683∶2019所取代。2019年版主要的變化之一是壓力差，TypeⅠ、TypeⅡ、TypeⅡR壓力差分別由2014年版的29.4、29.4、49.0Pa/cm，上升至40、40、60Pa/cm。
澳洲
AS/NZS1716∶2012是澳大利亞和紐西蘭的呼吸保護裝置標準，該標準規定了防顆粒口罩製造過程中必須使用的程序和材料，以及確定的測試和性能結果，以確保其使用安全。
該標準分為三類，P1:低過濾效果≥80%；P2:低過濾效果≥94%；P3:低過濾效果≥99%。澳洲的醫用口罩標準為AS4381∶2015，依據核心指標分為Level1、Level2、Level3，見圖表3。
▲圖表3：中國、美國、歐洲、澳洲醫用口罩核心指標
引用自《中國感染控制雜誌》
▲圖表4：美國NIOSH標準對顆粒物防護口罩的分類
引用自《中國感染控制雜誌》
日本
日本JIS T8151∶2018標準是呼吸保護裝置的標準，也是日本厚生勞動省(MHLW)驗證標準，常見的隨棄型鹽性顆粒過濾規格如下，
DS1:低過濾效果≥80%；DS2:低過濾效果≥99%；DS3:低過濾效果≥99.9%。口罩的等級見圖7。
▲圖表7：日本口罩等級分類
引用自《中國感染控制雜誌》
韓國
韓國的口罩標準KF (Korean filter)系列，KF系列標準是由韓國的食品藥品管理部門(Ministry of Food and Drug Safety，MFDS)發布的韓國主流口罩標準(Regulations on the Approval，Notification，and Evaluation of Quasi-Drugs)。
KF系列分為KF80、KF94、KF99。
KF80:≥80% (僅鹽性介質)；KF94:≥94%(油性和鹽性介質)；KF99:≥99% (油性和鹽性介質)。
資料來源|流程工業、網絡本文由染者無疆整理編輯