自從台灣升至三級警戒後,口罩可說是人人必備的民生用品。儘管口罩與生活如此密切,但你知道醫療用口罩是怎麼製作的嗎?為什麼一般防塵口罩不能取代醫療用口罩呢?今天就跟大家來聊聊這些吧!
醫療用口罩結構
醫療用口罩雖然看起來薄薄一層,實際上卻由3種不同布料構成,分別是聚丙烯不織布、熔噴不織布、聚丙烯或聚乙烯親膚不織布,如圖1所示[1],每層布料都有各自功能,底下為相關整理[2]:
- 聚丙烯不織布:醫療用口罩最外層,用來阻擋飛沫附著
- 熔噴不織布:醫療用口罩中層,透過靜電吸附技術來過濾微米級病原體
- 聚丙烯親膚性不織布:醫療用口罩內層,用來吸附穿戴者口沫與汗水
看到這兒,是不是相當驚訝薄薄一層口罩竟然有這麼多功能呢?
其中最關鍵的就是用來阻隔病源的熔噴不織布,雖然材質同樣為聚丙烯,但由於製造過程中使用熱風融化塑料,並使用極細噴嘴噴出絲狀塑料,使該布料由相當緻密的纖維組成(約2μm – 5μm),也因為這樣才能過濾微米級顆粒。除此之外,為了降低病原體穿過孔隙的機率,該布料還使用靜電駐極技術,透過濾材上的靜電力來吸附病原體。
醫療用口罩生產流程
了解醫療用口罩構造後,接著來看看醫療用口罩該如何製作。
既然是要製造口罩的話,製作過程中一定少不了組成口罩的元件,除了上述的3種布料外,口罩還包含兩邊繫帶與鼻樑壓條,而這些元件間的固定基本上都是使用超音波熔接技術完成。
說到這兒,什麼是超音波熔接技術呢?為什麼這種技術可以用來黏接元件?
這邊稍微解釋一下超音波熔接原理,當兩個欲熔接元件堆疊,從上方加壓的同時對元件施加超音波的話,高速振盪的超音波會使元件摩擦生熱,進而產生黏著效果,如圖2所示[3]。對於口罩而言,使用超音波熔接不僅能節省成本,還能達到輕量化的效果,可謂是一石二鳥。
知道口罩元件與相關製程技術後,我們再來看看基本的口罩製作流程,目前口罩製造基本上都是用自動化設備生產,步驟如底下所示。覺得文字描述不過癮的話,也可以看看下方影片!
主廚結語
本次簡單跟大家介紹口罩結構與製造流程,而在目前疫情尚未結束的當下,也請各位保持警戒,出門務必戴上口罩並確實遮住口鼻,才能真正保護自己也保護別人喔!
參考資料
- TESTEX,Medical Face Mask Wholesale EN14683,https://www.testextextile.com/product/medical-face-mask/
- PB, 小口罩,大學問,國家衛生研究院電子報(2020),831期
- Kyoung G. Leeet al, Ultrasonic bonding method for heterogeneous microstructures using self-balancing jig, Lab on a Chip 2015, 15, 1412-1416