口罩的熔噴技術,終於看懂了!

醫用口罩的關鍵,是中間那層「熔噴不織布」。它的製作原理類似棉花糖:先熔化再噴出來。(沒錯,所謂熔噴,就是先熔再噴)
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  • 2021-01-13 (更新:2021-01-14)
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 醫用口罩的關鍵,是中間那層「熔噴不織布」。它的製作原理類似棉花糖:先熔化再噴出來。(沒錯,所謂熔噴,就是先熔再噴

 來看棉花糖的做法:把糖粒倒進機器裡,先加熱熔化成糖漿,然後如同洗衣機的脫水──利用高速旋轉產生的「離心力」,咻~把糖漿甩出來。因為糖本身的黏滯性,糖漿從細小的孔洞甩出來,就變成了糖絲。

把糖粒想像成塑膠粒(無誤,口罩的原料就是塑膠),塑膠粒熔化後,藉由很高速的氣流,把細絲般的纖維從噴嘴吹送出來,然後壓一下,就是不織布了。

   這樣噴出來的不織布,孔洞可以非常細小,不過要對付病毒這種小玩意還不行,好比拿孔洞很大的漁網去撈捕小蝦米,效果只有35%。

加上靜電,把病菌吸住

既然孔隙無法有效「撈捕」病毒,能不能改用「手抓」?科學家想到:利用靜電,直接把病毒吸住。

有玩過靜電遊戲嗎?拿塑膠墊板或尺在衣服上反覆摩擦,產生靜電後,就能吸起小紙屑。不織布的材料是塑膠,跟墊板一樣容易產生靜電,只要在噴嘴處加一個電場,讓不織布帶著靜電。

這下太美妙了!路過的灰塵、細菌和病毒通通一把抓,阻隔效果超過90%。當然,靜電必須吸得夠牢,才不會在我們呼吸時又把病菌吸進體內。

很細的纖維、很鬆的排列

 如果防堵病菌密密實實,卻讓人喘不過氣來,那可不是好口罩。口罩用的熔噴技術,最高境界是做到:很細的纖維、很鬆的排列。

前面說的「靜電」,不只吸附病菌、灰塵而已,還能讓纖維彼此推開,排列得很膨鬆。這是因為纖維帶著相同電荷,「同性相斥」的結果,使得薄薄一層不織布,既能過濾病菌,又能讓空氣流通。

熔噴不織布的品質,優劣不等。有些過濾效果不夠好,為了達到檢驗標準,多疊了幾層,影響了透氣性。所以,口罩不能只看厚薄,能有效過濾又讓人呼吸順暢,才是好口罩。

 

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