ptfe薄膜 PTFE纳米薄膜口罩——中国复合材料学会提出防护新方向

目前，口罩已经成为人们的必需品。随着新型冠状病毒感染病例的增加，全民购买口罩变得紧张起来。从药店等零售渠道购买面膜产品空；在各大电商平台上，包括3M品牌旗舰店的部分KN95系列口罩，大部分都是在“断货”、“断货”、“下架”。

目前国内医用口罩有三种:防护等级最高的医用防护口罩、手术室等侵入性手术环境常用的医用外科口罩、普通等级的一次性医用口罩。

能防病毒的口罩主要有医用外科口罩和N95口罩。给这两种口罩带来病毒过滤功能的主要材料是极细的静电内滤布——熔喷无纺布。

图片来源:涂装讲堂

医用外科口罩一般由三层无纺布制成。材料为纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布。也可以用一层短纤维改善皮肤触感，即ES热轧无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布。面膜外层有防滴设计，中间层过滤，内记忆吸湿。熔喷布一般20克重。

N95罩杯口罩由针刺棉、熔喷布和无纺布组成。熔喷布通常重40克以上，加上针刺棉的厚度，所以在外观上看起来比平面膜更厚，保护效果至少可以达到95%。

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熔喷非织造布的主要材料是聚丙烯，它是一种超细静电纤维布，可以吸尘。当含有肺炎病毒的液滴靠近熔喷无纺布时，会静电吸附在无纺布表面，无法渗透。

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3M口罩还采用静电吸附技术过滤颗粒。3M生产口罩已经50年了。1967年，3M开始基于无纺布和静电纤维过滤棉的专有技术设计和生产防尘口罩，用于帮助采矿、冶炼和熔炉工人应对恶劣的职业环境。在中国雾霾最严重的时候，它备受追捧，一度售罄。

然而，静电吸附口罩有一个巨大的弱点。静电加入后，并不总是处于饱和状态。在生产、包装、发货、运输，再到消费者，无纺布层的静电含量会逐渐降低，静电的衰减必然导致熔喷无纺布口罩防护效率的下降。

随着佩戴时间的增加(例如1~2小时)，由于佩戴者的呼吸等人体活动，口罩会受潮，静电吸附能力减弱，隔离效果逐渐变差。鉴于病毒的微小尺寸，普通医用外科口罩无法实现长期有效的隔离和保护。因此，市场上出现了由聚四氟乙烯纳米薄膜制成的口罩。

近日，中国复合材料学会发表文章，提出了防疫新的发展方向——纳米口罩。纳米口罩因其高过滤性能而成为一种高效的医用防护口罩。

与普通医用口罩类似，纳米抗菌口罩也包括外层、中间层、内层、耳挂、鼻夹等部分。纳米掩膜的特殊之处在于，中间层由孔径较小(100-200 nm)的纳米薄膜制成，一般由聚四氟乙烯材料制成。

单轴或双轴拉伸法制备的聚四氟乙烯膜表面具有蛛网状微孔结构，三维结构发生复杂变化，如网状连接、孔洞镶嵌、通道弯曲等，因此具有优异的表面过滤功能。用该材料生产的纳米口罩具有阻隔效率高、使用寿命长、轻便透气的特点，是未来口罩发展的新方向。

但目前这种PTFE纳米薄膜口罩价格昂贵，无法完全替代传统口罩。