行業(yè)資訊
一“罩”難求 的背后口罩機(jī)的原理是什么?生產(chǎn)工序又是怎樣的?
新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái),不僅僅是湖北省口罩匱乏,全國(guó)乃至全世界口罩資源也是非常緊缺,一時(shí)間“買不到口罩”成了熱門的話題,以前的口罩是大家平時(shí)生活中可有可無(wú)的東西,可現(xiàn)在口罩卻成了炙手可熱的緊缺貨,一個(gè)小小的口罩如何能擋住可怕的病毒,今天小編先跟大家梳理一下口罩生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工序!
口罩機(jī)簡(jiǎn)介
口罩機(jī)是將多層無(wú)紡布通過(guò)熱壓、折疊成型,超聲波焊接,廢料切除,耳帶鼻梁條焊接等工序制造出具有一定過(guò)濾性能的各種口罩,口罩設(shè)備不是單臺(tái)的機(jī)器,它需要多臺(tái)機(jī)器的配合完成各種不同的工序。
口罩機(jī)分類
口罩機(jī):生產(chǎn)口罩之機(jī)械,現(xiàn)市面上的口罩機(jī)有:HD-0301平面口罩機(jī)、HD-0304杯型口罩機(jī)、鴨嘴口罩機(jī)、折疊口罩機(jī)、紗布口罩機(jī)等。
平面口罩機(jī)系列根據(jù)耳帶的焊接方式和使用方法不同可以分為:內(nèi)耳帶口罩機(jī),外耳帶口罩機(jī),綁帶式口罩機(jī),生產(chǎn)這三種平面口罩都需要用到口罩本體機(jī),它是組成平面口罩不可或缺的部分。
口罩生產(chǎn)工序
口罩的整個(gè)生產(chǎn)工序還是比較多的,尤其是后續(xù)消毒環(huán)節(jié),這就是為什么0.5秒造一個(gè)口罩,這么快的生產(chǎn)效率卻依然口罩緊缺的原因了,了解口罩生產(chǎn)工序首先從口罩本身組成結(jié)構(gòu)說(shuō)起,我們剪開一個(gè)醫(yī)用口罩,可以發(fā)現(xiàn)口罩是有三層無(wú)紡布的,這也是醫(yī)用口罩國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的,否則就達(dá)不到防護(hù)的要求。
制作口罩,原材料纖維全部都是聚丙烯(Polypropylene,簡(jiǎn)稱PP),醫(yī)用口罩一般簡(jiǎn)稱SMS結(jié)構(gòu)。其中紡粘層是單層,熔噴層根據(jù)過(guò)濾要求,分為單層或者多層?!叭蹏姴肌彼追Q口罩的 “心臟”,是口罩中間的過(guò)濾層,具有很好的過(guò)濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性,是生產(chǎn)口罩的重要原料。
聚丙烯高熔指無(wú)紡布專用料成為口罩的最佳選擇,它還可用在一次性手術(shù)衣、被單、蓋布、液體吸收墊等多個(gè)醫(yī)護(hù)用品中。這些材料都來(lái)源于中石化、齊魯石化、鎮(zhèn)海煉化、茂名石化等一些化工企業(yè)。
有了原材料的供應(yīng),制作口罩的工序也就沒(méi)那么復(fù)雜了:
平面口罩生產(chǎn)工序
1)將三層無(wú)紡布原料經(jīng)過(guò)機(jī)器疊合在一起
2)卷邊,把鼻夾縫合進(jìn)去
3)將大片無(wú)紡布沿著斜面由左到右逐漸變窄做出“折疊結(jié)構(gòu)”
4)壓片:把口罩表面壓平整
5)口罩的全自動(dòng)單個(gè)裁斷和縫邊
6)再用無(wú)紡布,對(duì)口罩進(jìn)行補(bǔ)邊處理
7)再次裁斷補(bǔ)邊
8)通過(guò)熱壓的方式,固定掛耳繩
9)最后通過(guò)質(zhì)檢,殺菌消毒后包裝成品
中國(guó)口罩早已經(jīng)實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn),在正常情況下,一般一臺(tái)機(jī)器每秒就可生產(chǎn)出2至3只口罩。那么為什么有原材料的情況下,市面上的口罩?jǐn)?shù)量還很緊缺呢?因?yàn)榭谡衷诔鰪S時(shí),必須要經(jīng)過(guò)消毒。據(jù)大族激光資料:生產(chǎn)口罩的速度非???,僅需 0.6秒/只,但生產(chǎn)后的解析消毒的標(biāo)準(zhǔn)流程,需要7天到半個(gè)月。
工信部在官微中指出,醫(yī)用口罩,采用環(huán)氧乙烷滅菌,滅菌之后,口罩上會(huì)有環(huán)氧乙烷殘留,必須通過(guò)解析方式,使殘留的環(huán)氧乙烷釋放,達(dá)到安全含量標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)檢測(cè)合格后,才能出廠上市。
拓展知識(shí)
口罩的分類和標(biāo)準(zhǔn)
口罩的分類
按形狀分類
口罩根據(jù)外形,分為平板式、折疊式和杯狀三種。平板式口罩便于攜帶,但密合性差;折疊口罩方便攜帶;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(shí)間長(zhǎng)的車間工人使用,佩戴麻煩。
耳戴式:佩戴方便,適合經(jīng)常戴脫。
頸戴式:用S鉤、一些軟質(zhì)材料連接件,連接耳帶轉(zhuǎn)換成頸帶式適合長(zhǎng)時(shí)間佩戴,更便于戴安全帽或穿防護(hù)服等車間工人使用。
按使用材料分類
紗布口罩:現(xiàn)在仍然有部分車間使用紗布類口罩,但其遵循的GB19084-2003標(biāo)準(zhǔn)要求較低,不符合GB2626-2019的標(biāo)準(zhǔn),只能防護(hù)大顆粒粉塵。
無(wú)紡布口罩:隨棄式防護(hù)口罩大部分為無(wú)紡布口罩,主要是以物理過(guò)濾輔以靜電吸附的過(guò)濾方式為主。
布料口罩:布料口罩只有保暖效果無(wú)過(guò)濾PM等極小顆粒的效果。
紙口罩:適用于食品、美容等行業(yè),具有透氣度好、使用方便舒適等特點(diǎn),所用紙遵循GB/T22927-2008標(biāo)準(zhǔn)。
其他材料的口罩,如生物防護(hù)過(guò)濾新材料等。
按適用范圍分類
醫(yī)用口罩:國(guó)內(nèi)分為三類,醫(yī)用普通口罩、醫(yī)用外科口罩、醫(yī)用防護(hù)口罩。
顆粒物防護(hù)口罩:工業(yè)用符合GB2626-2019標(biāo)準(zhǔn),特種勞動(dòng)防護(hù)用品安全標(biāo)志認(rèn)證 (LA認(rèn)證) ,2015年由強(qiáng)制認(rèn)證改為自愿認(rèn)證。如果用于防霧霾需要使用插片式,需符合GB/T32610-2016標(biāo)準(zhǔn)。民用符合G B/T32610-2016標(biāo)準(zhǔn)。
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(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可。
其他特殊行業(yè): 如化工等。
按防護(hù)等級(jí)
不同國(guó)家、不同行業(yè)制定了不同的標(biāo)準(zhǔn),按不同的顆粒過(guò)濾效率分為不同的防護(hù)等級(jí),將在標(biāo)準(zhǔn)部分詳細(xì)介紹。
其他
呼吸防護(hù)口罩可以分為過(guò)濾式和隔絕式,過(guò)濾式又可分為送風(fēng)過(guò)濾式和自吸過(guò)濾式,后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(fù)壓式。
核心生產(chǎn)設(shè)備分析
口罩機(jī)分類
平面口罩機(jī)(如圖 )
平面口罩機(jī)生產(chǎn)的是一次性平面的口罩也是生產(chǎn)醫(yī)用口罩的機(jī)器設(shè)備這款機(jī)器生產(chǎn)的口罩樣式簡(jiǎn)單佩戴方便平面口罩生產(chǎn)是用兩層無(wú)紡布和過(guò)濾紙制作而成,一次性三層口罩是由專業(yè)用于醫(yī)療衛(wèi)生的纖維無(wú)紡布內(nèi)兩層中間增加一層過(guò)濾起到防菌達(dá)99%以上的熔噴布經(jīng)由超聲波焊接而成,如圖所示,鼻梁條處采用環(huán)保型全塑條不含任何金屬配戴透氣舒適,過(guò)濾效果高達(dá)99%尤其適合電子類工廠。
▲平面口罩生產(chǎn)機(jī)
引用自艾邦高分子
▲ 生產(chǎn)流程圖
引用自艾邦高分子
杯型口罩機(jī)(如圖)
杯型口罩機(jī)是生產(chǎn)各種杯型口罩的設(shè)備,杯型是將多層無(wú)紡布通過(guò)熱壓、折疊成型,超聲波切除、廢料切除,耳帶鼻梁條焊接等工序制造出具有一定過(guò)濾性能的口罩,口罩設(shè)備不是單臺(tái)的機(jī)器它需要多臺(tái)的機(jī)器配合配合完成各種不同的工序。
▲杯型口罩機(jī)
引用自sogou.com
折疊口罩機(jī)(如圖)
折疊口罩機(jī)是生產(chǎn)折疊口罩的,是將多層無(wú)紡布和熔噴布高效靜電濾材,可吸附極細(xì)粉塵。獨(dú)特設(shè)計(jì)形狀,配合優(yōu)良鼻夾和頭帶,保證與臉部良好密合。折疊式,便于攜帶。適合絕大多數(shù)臉型。
▲ 折疊口罩機(jī)
引用自.sogou.com
異型口罩機(jī)
異型口罩和其他的口罩生產(chǎn)的方式?jīng)]有什么太大的區(qū)別主要在于口罩的樣式比較特殊比如鴨嘴型口罩(如圖)、豬嘴型口罩這些都是用于高污染的行業(yè)一般我們很少見到。
▲鴨嘴型口罩機(jī)
引用自.sogou.com
口罩機(jī)價(jià)格
自動(dòng)平面:12-45萬(wàn),自動(dòng)N95:30-55萬(wàn)。
轉(zhuǎn)產(chǎn)企業(yè)名單
▲表格引用自賽柏藍(lán)
口罩核心材料及原料廠家
口罩核心材料
醫(yī)用外科口罩一般是由三層無(wú)紡布制成,如圖8所示。材料是紡粘無(wú)紡布+熔噴無(wú)紡布+紡粘無(wú)紡布(如圖),起過(guò)濾效果的主要部分是極細(xì)密且?guī)ъo電的內(nèi)層過(guò)濾布——熔噴無(wú)紡布,它的主要材質(zhì)是高熔指聚丙烯,經(jīng)過(guò)靜電駐極處理后達(dá)到所要求的過(guò)濾效率。
▲圖8:醫(yī)用口罩材料示意圖
引用自博衛(wèi)傳媒
▲圖9:醫(yī)用口罩材料結(jié)構(gòu)示意圖
引用自艾邦高分子
這里面紡粘層其纖維直徑比較粗,在20微米左右,2層S紡粘層主要作用是支撐整個(gè)無(wú)紡布結(jié)構(gòu),對(duì)阻隔并沒(méi)有太大的作用??谡掷锩孀钪匾氖亲韪魧蛹慈蹏妼?,熔噴層的纖維直徑比較細(xì),在2微米左右,所以只有紡粘層直徑的十分之一,這個(gè)對(duì)防止細(xì)菌、血液滲透起至關(guān)重要的作用,經(jīng)過(guò)靜電處理后達(dá)到所要求的過(guò)濾效率。如果S紡粘層過(guò)多,口罩就比較硬,而熔噴層M過(guò)多,則呼吸比較困難,所以從口罩呼吸的難易程度可以判斷口罩的隔絕效果,呼吸越困難,則阻隔效果更好,但是,如果M層變?yōu)楸∧?,就基本上不能呼吸了,病毒是阻隔了,人也快不行了,所以,這也是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
M層:熔噴層(如圖10)
材料要求:高流動(dòng)性。推薦材料:國(guó)產(chǎn)材料如山東道恩降解法聚丙烯:Z-1400,Z1500,進(jìn)口如巴塞爾公司的茂金屬聚丙烯HP461Y,MF650Y。主要測(cè)試項(xiàng)目如圖表5所示
▲圖表5:口罩材料主要測(cè)試項(xiàng)目
引用自第八元素塑料版
S層:紡粘層(如圖10)
材料要求:高強(qiáng)度。推薦材料:熔體指數(shù)在25~60聚丙烯,比如??松梨贓xxon-Mobile的和上海賽科的2040都是很好的紡粘材料,如S2040性能指標(biāo)如圖表6所示。
▲圖表6:S2040性能指標(biāo)表
引用自第八元素塑料版
▲圖10口罩的SMS結(jié)構(gòu)示意圖
引用自第八元素塑料版
另外,這種五元一個(gè)口罩(下圖),買不買?
號(hào)稱日本的醫(yī)院特殊行業(yè)專用,過(guò)濾度高達(dá)99%,信不信?
都別信。今天來(lái)聊聊口罩。
先回答上圖的BFE>99%是個(gè)啥?
BFE99%是針對(duì)空氣中0.3微米左右粒徑大小的顆粒物,對(duì)口罩進(jìn)行的生物過(guò)濾效率測(cè)試。能達(dá)到BFE99%的口罩是可以防住PM2.5的。一句話,防霧霾用的。
口罩的材質(zhì)
市面上常見的口罩,根據(jù)材質(zhì)可以分為三類:
1.醫(yī)用外科口罩,可以阻擋70%的細(xì)菌
2.醫(yī)用防護(hù)口罩(N95口罩),可以阻擋95%的細(xì)菌
3.普通棉紗口罩,只能阻擋36%的細(xì)菌
為什么不能用棉紗口罩
棉紗口罩防塵可以,對(duì)于病毒隔離是無(wú)效,為什么呢?
紗布口罩的結(jié)構(gòu)與人面部的密合性很差,許多對(duì)我們危害極大的細(xì)小微粒都會(huì)通過(guò)口罩與面部的縫隙進(jìn)入呼吸道到肺部,它的濾料一般多是一些機(jī)械織物,這種濾料要達(dá)到高的阻塵效率,唯一的方法就是增加厚度,而增加厚度的負(fù)面作用就是讓使用者感到呼吸阻力很大,感覺(jué)不舒適。所以,口罩不能捂到足夠嚴(yán)實(shí)、或者不夠厚,就達(dá)不到過(guò)濾的效果。
要不要加幾塊錢差價(jià),買活性炭款的
活性炭,是一種黑色粉狀,粒狀或丸狀的無(wú)定形具有多孔的碳,主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯。具有較大的表面積(500~1000米2/克),有很強(qiáng)的吸附性能,能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態(tài)固體;對(duì)于氣體、液體,吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。
活性炭口罩可有效阻隔空氣中的苯、氨、甲醛、異味、惡臭等有害氣體,保障人體健康,比一般的普通口罩有更強(qiáng)大的吸附性,對(duì)于有害的氣體、液體的過(guò)濾作用是普通口罩的30倍。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),活性炭款的口罩,用于吸附甲醛的有毒氣體,并不能阻擋病毒。
什么時(shí)候用醫(yī)用口罩,什么時(shí)候用N95
如果是去公共場(chǎng)所、不與病人接觸,佩戴醫(yī)用外科口罩足以,不必過(guò)度防護(hù),但如果會(huì)接觸病人,則要佩戴防生物的N95口罩。普通醫(yī)用外科口罩即可擋住絕大部分?jǐn)y帶病毒的飛沫,一般情況下佩戴這種口罩就可以起到防護(hù)作用。N95口罩可隔離更小的微粒,而且與面部貼合更緊密,不容易從周邊漏氣,但價(jià)格較高,佩戴時(shí)憋氣感覺(jué)更明顯。美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)針對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)規(guī)定,暴露在結(jié)核病菌下的醫(yī)務(wù)人員必須佩戴N95標(biāo)準(zhǔn)以上的口罩。
來(lái)源:節(jié)選自機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
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