上海首款可循环使用口罩生产过程“与众不同”,背后隐藏着怎样的门道?

上海首款可循环使用口罩生产过程“与众不同”,背后隐藏着怎样的门道?

面对井喷的口罩需求,有没有一种洗一洗、煮一煮,消毒后依然可循环使用的口罩?就在日前,一款利用新型纳米材料开发的新型口罩日前在沪研制成功。这款新型口罩的防护等级达到民用KN95级别,“可重复使用”是其最大亮点。

2月24日,该款口罩的日产能已经爬升至10万只。经相关部门检测后,最快将于本周上市,并优先向复工复产复市企业供货,有望缓解当前企业口罩短缺难题。

上海首款可循环使用口罩生产过程“与众不同”,背后隐藏着怎样的门道?

利用新型纳米材料研发的可循环使用口罩在沪实现量产。

【另类生产】

解放日报·上观新闻记者在位于奉贤的上海巨臣婴童服饰股份有限公司生产车间,见到了这款全新口罩。一般的常规口罩生产线上,口罩都是一个个从机器里“吐”出来,这款口罩的制作流程更像是缝制一件缩小版的服装。

“这款口罩不需要口罩生产线,完全是在原有服装加工平台上实现生产。”上海巨臣婴童服饰股份有限公司负责人贝史伟说。简单来说,先经过自动裁床“裁切”出的一个个口罩初样,转运至加工平台,由工人利用缝纫机缝制完成,其中包括拷边、上压鼻条、耳带等环节,每一个口罩都可谓“精心打磨”。

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将口罩夹层与口罩表面的棉纱叠放并压平。

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叠放平整的口罩材料按照设计的口罩形状,在自动裁床进行裁切。

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裁切好的口罩初样将由工人在服装加工台进行缝制。

这款口罩之所以如此加工,得从口罩的材料说起。

常规的一次性医用口罩或N95口罩,都以熔喷无纺布为主体材料,通过超声波工艺,将两层厚的无纺布进行“焊接”而成。这类口罩的防护原理是利用熔喷无纺布的静电效应,捕集微细尘埃和病毒。但巨臣这款新型口罩的防护功能,利用的并非“静电吸附”原理,而是夹在口罩中间的滤芯材料——纳米纤维微孔薄膜。它的厚不超过3微米,但具有防水、透气和对颗粒物高度的初始过滤性能,且环保、抗腐蚀、能耐受130℃的蒸汽。同时,新款口罩外部面料使用的是全棉材质,透气性、柔软度、舒适度优于一次性医用口罩的无纺布材料,长时间佩戴,嘴部也不会有潮湿不适之感。

“无纺布耐具有天然的耐高温特性,可以利用机器机型超声波焊接,但纳米薄膜和棉纱不能经受这样的‘考验’。”贝史伟说。正是这款口罩与常规口罩绝然不同的材料,决定了其生产工艺的巨大差异。

不过,这也是巨臣能在短时间内,利用原有服装产线迅速生产出“另类”口罩的原因。

【跨界创新】

这样一次“突发奇想”的创新,源自市区两级经信部门的“指引”。

为保障口罩供应,自疫情发生以来,市经信委自上到下全天候在一线督战协调,不断挖掘企业的潜能,全力化解口罩供应瓶颈。市经信委主任吴金城说,除了想方设法提升现有口罩厂产能,上海也一直探索口罩的创新性生产,尤其是推动企业用新材料、新技术研发新型口罩。

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市区两级经信委部门上门指导企业生产,帮助企业解决各类问题。

当初,在排摸全市口罩等防疫物资产能时,市区两级经信部门同时收到了两份申请:一家是巨臣的生产申请,还有一家是上海汉圃新材料公司的“原材料供应”需求。后者,就是纳米纤维微孔薄膜的生产者。政府部门正是凭借掌握的两家企业诉求,才有了如今这次大胆的跨界创新。

巨臣,是一家具有25年婴童服装生产历史的服饰企业。但在2003年非典时期,曾发明了一款由头套、口罩、防护眼镜“三合一”的“面部隔离防护罩”专利产品,非典结束后一直未投产。“这款防护罩主要原料为无纺布,最初诉求是希望政府帮助企业协调无纺布原料,启动这款产品的生产。”贝史伟说。

但是,防护罩的需求和接受度远远比不上口罩,企业具备转产条件,自然应首先考虑口罩;另一方面,当前无纺布原材料稀缺,与其和传统口罩拼抢有限的无纺布,还不如创新开发新型口罩。奉贤区疫情防控物资生产驻点专员、市经信委刘波英,就给企业指了一条新路——与汉圃合作,利用新型高分子新材料开发全新的可重复使用口罩。如此,不但可以跨过无纺布短缺瓶颈,换一种方式缓解口罩紧缺,同时能为整个行业探索一条新路。

成立于2018年的汉圃,也是一家位于奉贤的高科技企业。虽然成立时间不长,但其核心团队早在多年前就在海外研发各类新材料,其中的纳米微孔薄膜在去年获得国家专利授权。权威部门检测,该材料可全面阻隔非油性及油性颗粒物,对飞沫、粉尘、气溶胶、细菌、病毒等防护效果超过99%,而且具有低呼吸阻力,可水洗并能重复使用。

汉圃负责人告诉记者表示,多年来一直想把这款新材料应用到可重复使用的口罩领域。无奈,这次疫情前,一次性口罩的日常需求本身不大,可重复使用的口罩推广更是困难重重。当政府发出征集令后,汉圃抱着试试看的心态,向政府提交了“通过政府向口罩及防护服企业供给纳米微孔薄膜”的诉求。

刘波英说,面对井喷的口罩需求,最理想的状态是解决应急需求的同时,还能够解决行业的长远发展问题。“纳米微孔薄膜比无纺布的有效使用期限长几倍,这样一款新型口罩,不用担心疫情过后的短期产能过剩问题,可以转向战略储备物资。”

【政企合力】

贝史伟清楚地记得,2月9日下午,在市区经信部门牵线下,巨臣和汉圃坐在了一起,双方一拍即合。当场,政企双方就产品的设计、生产、上市的各个环节头脑风暴。晚上,贝史伟连夜赶制了初样产品,并马不停蹄送检。经相关机构检测,该口罩对直径75纳米(0.075微米)的细小颗粒,过滤性能超过95%(也就是达到KN95口罩的标准),而新冠肺炎病原体病毒,直径大约在100纳米。

上海首款可循环使用口罩生产过程“与众不同”,背后隐藏着怎样的门道?

在强光下对口罩内的纳米微孔薄膜进行完整性检测。

值得注意的是,由于现在国家乃至国际上并没有循环使用口罩的标准。经企业自测,该口罩经受沸水、酒精、84消毒液等反复消毒处理20次后,过滤性能仍保持基本稳定。正常佩戴、薄膜不破损的情况下,过滤性能可保持200小时。但企业方面建议,重复使用次数最好不要超过10次。

目前,企业日产能在10万只左右,本周末将逐渐爬坡至30万只/天。另据透露,目前企业正委托上海市纺织纤维质量监督站进行可重复使用的性能指标测试。如果达标,产品最快将于本周推出,并首先满足目前企业复工复产的口罩需求。

虽说是政府牵线搭桥成就这次跨界合作,但背后如果没有企业家责任感的驱动,也很难实现。巨臣这条生产口罩的服装产线,近期原本有一批待交付订单,为给口罩让道,特别改变生产计划,已经把所有订单的原材料空运至缅甸的代工厂。刘波英也坦言,口罩的利润并不高,创新也需要承担风险,企业能够在此时果断转产,对企业家来说也是考验。

同时,为支持企业搞创新、扩产能,市经信委对应急物资生产企业特别设立专项技改支持。昨天(24日),由技改专项支持,巨臣科技新增添的一条口罩自动包装线已经调试完毕,本周将投入使用。同时,现在巨臣口罩的生产环节对人工的依赖性过高,公司正加紧研究,希望提升缝纫设备的自动化程度提升生产效率。这一提议,也已被市经信委采纳,将派专人现场指导企业进行自动化改造。

上海首款可循环使用口罩生产过程“与众不同”,背后隐藏着怎样的门道?

巨臣生产车间内一片繁忙,本周末的产能将逐渐爬坡至30万只/天。

栏目主编:刘锟 文字编辑:刘锟

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