急缺的口罩是个化工品!

来源:润滑油学社 2020-02-10 11:19

慧正资讯:年也过了,咱们继续!

相信这个新年各位应该都很有感触,突如其来的新冠病毒给了我们史上最长的春节假期,可以光明正大的宅在家里为国家作贡献。

今天的主角是口罩,网络上说:“猪肉没想到被口罩打败了,口罩也没想到,它居然成了年货”。这不是一句玩笑话,网络电商平台上、药店等零售地点都是一罩难求,进入了全民抢购的紧张状态。国家还处理了多起坐地涨价的口罩销售商,很多企业发起海外团购;还有一些企业把口罩当作捐赠的紧俏物资;咱们战斗在一线的医院首当其冲,医疗类口罩缺口近半个月一直很巨大,咱们今天就看看,口罩的背后是什么样的产业链。

医用防护口罩,可起到病毒防护作用。主要包括医用外科口罩和N95口罩。国标要求如下:

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这其中保证细菌过滤效果的标准就是第一条,金黄色葡萄球菌细菌气溶胶过滤效率不低于95%,这就是N95概念的由来。因此,N95口罩虽然不是医用口罩,但也能满足过滤效率95%的标准,也能起到很好的病毒隔离作用。

口罩的主要构成:

常规的医用外科口罩一般是由三层无纺布制成。材料是纺粘无纺布(S)+熔喷无纺布(M)+纺粘无纺布(S)

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上下两个两层S纺粘层主要作用是支撑整个无纺布结构,对阻隔病毒并没有太大的作用。口罩里面最重要的是阻隔层或叫做熔喷层M(Meltblown)层,也就是上图中的中层,这一层主要是熔喷无纺布。

N95的主体构造也如此,所不同的是层数比较多,主要是为了过滤效率,是用SMMMS(2层S层和3层M层)制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。所以,N95比较厚,也重。

那我们生产就完了呀,不就是无纺布吗?还那么费劲吗?已经缺货半个多月了。

别急,看看这种无纺布是什么做的。

一般来说,内层是普通的无纺布;外层是做了防水处理的无纺布,主要用于隔一般的大物品;中间的熔喷无纺布过滤层用的就不是简单的无纺布了,而是通过化学工艺生产的特殊材料。

经过这些天的普及,相信也大家都知道了,就是聚丙烯,也就是PP(PolyPropylene),是啥东西呢?典型的化工原料,请注意,化工原料。聚丙烯是由丙烯加聚反应而成的聚合物,一般是白色蜡状材料,外观透明且轻,如下图。国内中石化、中石油等很多石化的企业都可以做这个,PP和我们的生活密切相关,比如生活中的瓶子、塑料袋、塑料水壶等等都是PP做的。同时,由于下游产业的需求,PP在聚合过程中有不同的方式方法,可以得到不同特性的聚丙烯产品。这个产业属于石油化工行业。

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第二步,把PP变成聚丙烯纤维(专业名词叫丙纶-化学纤维的一种),这东西的生产可以算是物理过程,但这个领域更多地被大家认为是合成纤维产业,当然也可以算作纺织业。丙纶也是化工成品,完全可以在市场上买得到。

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有了这个原材料,下一步就可以生产熔喷无纺布了,经过高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成,熔喷材料是靠自身纤维热熔而成,然后喷在接受装置上,融喷纤维的随机和隔层交叉排列,形成了熔喷材料多弯曲通道结构(大家想想柴油车DPF构造),这样颗粒物才能被纤维滞留。这里有两个关键字,1个是熔,1个是喷。大家结合下图自行理解。希望看到这里的各位能明白,虽然说它是无纺布,但它其实完全和大家惯常理解的布没有任何关系,只是长得像布而已,这东西完全是化工品。

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成品样子,图片来源海南澄迈欣龙控股公司

医用口罩的过滤方式包括布朗扩散、截留、惯性碰撞、重力沉降和静电吸附(基本上都是胶体化学的内容)。前四种都是物理因素,都是熔喷法无纺布自然具有的特性,过滤性约为35%;但还达不到医用口罩要求,我们要让纤维带上电荷,也就是驻极处理,用静电捕获新冠的气溶胶。

所谓的口罩的驻极处理就是静电吸附,通过带电纤维的库仑力实现对新冠病毒飞沫(气溶胶)的捕获,实现95%的过滤性,才能有效防病毒。原理大家也能懂(不懂的话,想一下清净剂和分散剂的原理)。

干完这些,基本上熔喷无纺布就Ok了,最后一步是运到口罩厂,把各种布叠在一起用自动化机器弄成口罩,现在都是完全自动化生产工艺,我国干这种东西那基本上是手拿把掐,啥问题都没有。口罩的最后工艺是环氧乙烷的杀毒,环氧乙烷也是化工品。

咱们说了这么多,似乎关键还没有说,那么咱们就看看,症结也许在哪里?

我国的PP供应是否充足?,PP是大宗化工品,PP不仅仅用于生产纤维,国内聚丙烯产品主要用于生产编织制品、薄膜制品、注塑制品和纺织制品等。其中,编织袋、打包袋等编织制品是国内聚丙烯最大的消费领域。金联创数据显示,2019年,国内聚丙烯产能2549万吨,产量为2096.3万吨。其中,高熔纤维产量为88万吨,占总量的4.2%,远远大于口罩产能所需量。公开数据显示,1吨高熔纤维料可生产约25万个病菌防护口罩。以此计算,目前每天用于生产病菌防护口罩的高熔纤维约为80吨左右,一年的用量在2.8万吨。所以,从总量上说PP的供应完全不是问题。

针对PP的生产,我们看到,大部分的国有企业都在开足马力,全力供应PP,可以说,这显示了全体化工企业的担当,当然也是责任。还不涨价。有趣的是,如果大家关注大宗货品的话,你会看到,PP在2月3日的价格还下跌了6%。以下是国内生产医药PP的企业名单以及产品牌号:

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当然,最关键的是:本次口罩需求的集中爆发也是市场无法预测的,供应链的企业都承受了巨大的压力,而且又加上春节期间的人工放假,很多综合原因造成了需求的紧张。我国在各种原材料都不缺少的条件下,并不缺少核心原料,我们只是缺少一点时间而已。

其次,从全产业链来看,当下主要的症结可能还是在于中游的熔喷无纺布的生产以及物流运输的难度(请对比考虑当下的市场菜价)。中国乃至全球最大的无纺布生产基地“仙桃市”也在疫区,物流障碍、运输难度,这也严重影响了整体的无纺布的市场供应,从而导致最终口罩的市场短缺。但,相信在全行业的支持下,对于我国这种制造狂魔来说,这事,真的可以算是毛毛雨。化工人要做的,就是全力以赴保证PP供应,剩下的就是别出门,在家里战斗!

最后,我想起一个老梗,一直以来,很多大众消费者对化工、化学品存在很大误解和偏见,长期戴着有色眼镜来看待化工品,认为只有纯天然的东西才是好的,化工的东西都不行,甚至叫嚷着,完全不用化工品。在今天这个时候,我就想问问这些人,你们如何看待,作为基础化工原料聚丙烯对当下中国的贡献,也请你们出门走两步,就用植物纤维口罩或者不戴。

事实足够证明,化工产品和我们的生活息息相关,科学对待,就算平常最不起眼的口罩,关键时刻,可以救命。

最后是广告,文中提到的石化化工企业、PP制造与合成、丙纶的生产、熔喷无纺布的生产,都需要大量的工业设备,如造粒机、挤出机、化纤生产的生头、熔喷装置等等,他们都需要一些常规的工业润滑油产品;同时,在PP行业、纤维行业,还会应用到各种工艺油品,如食品级白油、纺丝油剂等,愿你们加速生产口罩,润滑油产业永远是你们坚实的后盾。

愿,万家团圆,天佑中华!

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