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現(xiàn)在，口罩已經(jīng)成為日常生活中的必備單品。或許我們已經(jīng)習慣了物美價廉的淺藍色長方形無紡布在病毒面前為我們搭建的防護屏障，認為小小一只口罩已經(jīng)沒有什么科技進步的空間了。
但事實并非如此，一只高科技口罩的誕生，對于你我甚至地球而言，意義重大。

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一次性醫(yī)用口罩（圖片來源：VEER圖庫）

隔離病毒的是什么布？
我們每天使用的一次性醫(yī)用防護口罩之所以能形成阻隔病毒的屏障，有賴于其中間層---熔噴布。簡而言之，熔噴布是一種塑料制品，是由石油工業(yè)產(chǎn)品聚丙烯加熱后，經(jīng)熔噴工藝制成纖維后得到的。
而熔噴工藝，是過濾產(chǎn)品生產(chǎn)中普遍使用的工業(yè)技術，可以制造出直徑為2-20微米的聚丙烯纖維。經(jīng)過后續(xù)駐極處理后，聚丙烯纖維還可以帶上電荷，當包含病毒的飛沫靠近時，它可以發(fā)揮“靜電神力”將它們吸附在表面，從而實現(xiàn)防護的效果。

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聚丙烯熔噴布的纖維結(jié)構(gòu)（圖片來源：參考文獻2）

正是這些我們?nèi)庋劭床坏降睦w維結(jié)構(gòu) ，使得熔噴布成為防護病毒的“神盾” 。因此聚丙烯在熔噴過程中形成的纖維尺寸就顯得尤為重要。
采用熔融指數(shù)更高的聚丙烯制成的熔噴布，具有直徑僅為0.1-2微米的纖維，比頭發(fā)絲還要細千倍，因此孔隙率更高，可以改善口罩的透氣性、降低過濾阻力。一方面提高對病毒的防護能力，另一方面也使得佩戴過程更加舒適。
不僅如此，更細的聚丙烯纖維意味著熔噴布的單位面積密度更低，可以降低口罩成品對不可再生的化石原料的消耗。
此外，聚丙烯十分穩(wěn)定，在海洋環(huán)境中甚至需要400年才能降解。如果可以降低口罩中熔噴布的密度，就可以減少向環(huán)境輸出塑料垃圾的總量。
所以說，將聚丙烯纖維變得更細，以“開源”和“節(jié)流”雙管齊下，可以為地球大大減負。
聚丙烯纖維怎么變細呢？
如果我們可以像大圣指揮如意金箍棒一樣，口念“變細、變細、變細”就可以得到直徑更小的聚丙烯纖維，那可真是得來全不費工夫。但我們并沒有此等神通，不過倒也不必灰心喪氣，有高科技手段助力！
在利用熔噴技術制造聚丙烯纖維時，熔融的聚合物流體會經(jīng)由噴嘴被注入高速氣體/空氣射流中。氣體射流的沖擊對聚合物流體產(chǎn)生強大的牽引力，使得纖維直徑迅速降低至遠低于噴嘴直徑的大小，而后被收集成自粘結(jié)網(wǎng)，從而生產(chǎn)微纖維。

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熔噴過程示意圖（圖片來源：參考文獻3）

熔噴設備的噴嘴可不簡單，上面分布著成百上千個孔洞，作為聚丙烯流體的出口。通過提高噴嘴上孔洞的數(shù)量以及優(yōu)化它們在噴嘴上的分布，配合特定角度的導氣槽，就可以將聚丙烯纖維的平均直徑降低至300-500納米。
除了噴嘴，或許還可以在聚丙烯上做做文章。在熔噴過程中，聚丙烯原料需要加熱從固體變成熔融態(tài)，就像黏糊糊的流體一樣。而提高溫度，可以降低聚丙烯流體的粘度，也就使得它的流動性更好，在氣流作用下受力能獲得更細的纖維。