上海首款可循環使用口罩生產過程“與眾不同”,背后隱藏著怎樣的門道?
來源:上觀2020.2.25

面對井噴的口罩需求,有沒有一種洗一洗、煮一煮,消毒后依然可循環使用的口罩?就在日前,一款利用新型納米材料開發的新型口罩日前在滬研制成功。這款新型口罩的防護等級達到民用KN95級別,“可重復使用”是其最大亮點。
2月24日,該款口罩的日產能已經爬升至10萬只。經相關部門檢測后,最快將于本周上市,并優先向復工復產復市企業供貨,有望緩解當前企業口罩短缺難題。
利用新型納米材料研發的可循環使用口罩在滬實現量產。
【另類生產】
解放日報·上觀新聞記者在位于奉賢的上海巨臣嬰童服飾股份有限公司生產車間,見到了這款全新口罩。一般的常規口罩生產線上,口罩都是一個個從機器里“吐”出來,這款口罩的制作流程更像是縫制一件縮小版的服裝。
“這款口罩不需要口罩生產線,完全是在原有服裝加工平臺上實現生產。”上海巨臣嬰童服飾股份有限公司負責人貝史偉說。簡單來說,先經過自動裁床“裁切”出的一個個口罩初樣,轉運至加工平臺,由工人利用縫紉機縫制完成,其中包括拷邊、上壓鼻條、耳帶等環節,每一個口罩都可謂“精心打磨”。
將口罩夾層與口罩表面的棉紗疊放并壓平。
疊放平整的口罩材料按照設計的口罩形狀,在自動裁床進行裁切。
裁切好的口罩初樣將由工人在服裝加工臺進行縫制。
這款口罩之所以如此加工,得從口罩的材料說起。
常規的一次性醫用口罩或N95口罩,都以熔噴無紡布為主體材料,通過超聲波工藝,將兩層厚的無紡布進行“焊接”而成。這類口罩的防護原理是利用熔噴無紡布的靜電效應,捕集微細塵埃和病毒。但巨臣這款新型口罩的防護功能,利用的并非“靜電吸附”原理,而是夾在口罩中間的濾芯材料——納米纖維微孔薄膜。它的厚不超過3微米,但具有防水、透氣和對顆粒物高度的初始過濾性能,且環保、抗腐蝕、能耐受130℃的蒸汽。同時,新款口罩外部面料使用的是全棉材質,透氣性、柔軟度、舒適度優于一次性醫用口罩的無紡布材料,長時間佩戴,嘴部也不會有潮濕不適之感。
“無紡布耐具有天然的耐高溫特性,可以利用機器機型超聲波焊接,但納米薄膜和棉紗不能經受這樣的‘考驗’。”貝史偉說。正是這款口罩與常規口罩絕然不同的材料,決定了其生產工藝的巨大差異。
不過,這也是巨臣能在短時間內,利用原有服裝產線迅速生產出“另類”口罩的原因。
【跨界創新】
這樣一次“突發奇想”的創新,源自市區兩級經信部門的“指引”。
為保障口罩供應,自疫情發生以來,市經信委自上到下全天候在一線督戰協調,不斷挖掘企業的潛能,全力化解口罩供應瓶頸。市經信委主任吳金城說,除了想方設法提升現有口罩廠產能,上海也一直探索口罩的創新性生產,尤其是推動企業用新材料、新技術研發新型口罩。
市區兩級經信委部門上門指導企業生產,幫助企業解決各類問題。
當初,在排摸全市口罩等防疫物資產能時,市區兩級經信部門同時收到了兩份申請:一家是巨臣的生產申請,還有一家是上海漢圃新材料公司的“原材料供應”需求。后者,就是納米纖維微孔薄膜的生產者。政府部門正是憑借掌握的兩家企業訴求,才有了如今這次大膽的跨界創新。
巨臣,是一家具有25年嬰童服裝生產歷史的服飾企業。但在2003年非典時期,曾發明了一款由頭套、口罩、防護眼鏡“三合一”的“面部隔離防護罩”專利產品,非典結束后一直未投產。“這款防護罩主要原料為無紡布,最初訴求是希望政府幫助企業協調無紡布原料,啟動這款產品的生產。”貝史偉說。
但是,防護罩的需求和接受度遠遠比不上口罩,企業具備轉產條件,自然應首先考慮口罩;另一方面,當前無紡布原材料稀缺,與其和傳統口罩拼搶有限的無紡布,還不如創新開發新型口罩。奉賢區疫情防控物資生產駐點專員、市經信委劉波英,就給企業指了一條新路——與漢圃合作,利用新型高分子新材料開發全新的可重復使用口罩。如此,不但可以跨過無紡布短缺瓶頸,換一種方式緩解口罩緊缺,同時能為整個行業探索一條新路。
成立于2018年的漢圃,也是一家位于奉賢的高科技企業。雖然成立時間不長,但其核心團隊早在多年前就在海外研發各類新材料,其中的納米微孔薄膜在去年獲得國家專利授權。權威部門檢測,該材料可全面阻隔非油性及油性顆粒物,對飛沫、粉塵、氣溶膠、細菌、病毒等防護效果超過99%,而且具有低呼吸阻力,可水洗并能重復使用。
漢圃負責人告訴記者表示,多年來一直想把這款新材料應用到可重復使用的口罩領域。無奈,這次疫情前,一次性口罩的日常需求本身不大,可重復使用的口罩推廣更是困難重重。當政府發出征集令后,漢圃抱著試試看的心態,向政府提交了“通過政府向口罩及防護服企業供給納米微孔薄膜”的訴求。
劉波英說,面對井噴的口罩需求,最理想的狀態是解決應急需求的同時,還能夠解決行業的長遠發展問題。“納米微孔薄膜比無紡布的有效使用期限長幾倍,這樣一款新型口罩,不用擔心疫情過后的短期產能過剩問題,可以轉向戰略儲備物資。”
【政企合力】
貝史偉清楚地記得,2月9日下午,在市區經信部門牽線下,巨臣和漢圃坐在了一起,雙方一拍即合。當場,政企雙方就產品的設計、生產、上市的各個環節頭腦風暴。晚上,貝史偉連夜趕制了初樣產品,并馬不停蹄送檢。經相關機構檢測,該口罩對直徑75納米(0.075微米)的細小顆粒,過濾性能超過95%(也就是達到KN95口罩的標準),而新冠肺炎病原體病毒,直徑大約在100納米。
在強光下對口罩內的納米微孔薄膜進行完整性檢測。
值得注意的是,由于現在國家乃至國際上并沒有循環使用口罩的標準。經企業自測,該口罩經受沸水、酒精、84消毒液等反復消毒處理20次后,過濾性能仍保持基本穩定。正常佩戴、薄膜不破損的情況下,過濾性能可保持200小時。但企業方面建議,重復使用次數最好不要超過10次。
目前,企業日產能在10萬只左右,本周末將逐漸爬坡至30萬只/天。另據透露,目前企業正委托上海市紡織纖維質量監督站進行可重復使用的性能指標測試。如果達標,產品最快將于本周推出,并首先滿足目前企業復工復產的口罩需求。
雖說是政府牽線搭橋成就這次跨界合作,但背后如果沒有企業家責任感的驅動,也很難實現。巨臣這條生產口罩的服裝產線,近期原本有一批待交付訂單,為給口罩讓道,特別改變生產計劃,已經把所有訂單的原材料空運至緬甸的代工廠。劉波英也坦言,口罩的利潤并不高,創新也需要承擔風險,企業能夠在此時果斷轉產,對企業家來說也是考驗。
同時,為支持企業搞創新、擴產能,市經信委對應急物資生產企業特別設立專項技改支持。昨天(24日),由技改專項支持,巨臣科技新增添的一條口罩自動包裝線已經調試完畢,本周將投入使用。同時,現在巨臣口罩的生產環節對人工的依賴性過高,公司正加緊研究,希望提升縫紉設備的自動化程度提升生產效率。這一提議,也已被市經信委采納,將派專人現場指導企業進行自動化改造。
巨臣生產車間內一片繁忙,本周末的產能將逐漸爬坡至30萬只/天。
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