澎湃新聞
澎湃新聞記者 張若婷
“我賣了四年口罩，不如那四天賣得多。”剛剛經歷了“過山車”一樣的一個月，小為口罩投資人石女士十分感慨。
自2016年10月開始，由於看準“熔體微分靜電紡絲納米纖維”這種技術的發展前景，石芳決定投資這家原本是北京化工大學學生創業項目的企業，創立了自主研發納米重複可洗技術的“小為口罩”。沒想到，累計投資了約750萬元在人工、技術二次開發、生產上，口罩銷量仍然慘淡。
2019年年底，石女士決定裁掉所有員工，解散公司。今年1月16日，公司財務清算完畢，20餘名員工中的大多數拿了賠償金，離開位於北京市大興區亦莊的工廠，回家過年。彼時，工廠倉庫裡還有約16萬隻積壓的沒賣出去的口罩。
直到新冠肺炎疫情的突然暴發。
四天清理了四年的庫存
“我眼睜睜看著線上需求量上漲到一天9000單，根本打包不過來。”到了1月22日，通宵沒睡打包發貨的石女士“崩潰”了，想到把口罩捐贈給醫療機構。
然而一番溝通之後，由於這些“納米纖維膜”口罩過濾標準與大家普遍認知的“N95”不同，多數機構都拒絕了石女士的捐贈。
捐不出去，但線上的需求依然火爆，石女士只得叫回了一部分已回家過年的工人，又發動一切資源召集打包人員終於在大年三十下午打包完所有快遞。
她記得，截至那天晚上七點半快遞停運，短短兩三天裡他們一共出了約2萬單貨，賣出去了5萬多隻口罩。
有口罩貨源的消息傳出去後，多家大型企業、中央企業找上門來。就這樣，2020年的春節，原本走到末路的新技術口罩企業十幾萬只的庫存幾乎全部清空。
對石女士來說，這件事到現在還像“做夢一樣”，在全國人民開始瘋搶口罩的背景下，不少瀕臨倒閉的企業起死回生，“熔噴布”、“納米纖維膜”等之前略顯生僻的名詞也開始出現在各類報道中。
疫情下意外火爆的新技術：可長期存儲，應用領域廣泛
“納米纖維膜”這一概念最近突然“火了”。
國務院總理李克強2月21日在專程到北京市海淀區一家臨時轉產的企業督戰口罩生產時，企業重點介紹了納米纖維膜，表示該材料可以替代熔噴布作為口罩濾材，並可以解決口罩多次使用的難題。總理要求藥監部門要加快審核，一旦通過，加大批量生產。
2月25日，在國務院聯防聯控機制舉辦的新聞發佈會上，國家發展改革委社會司司長歐曉理表示，目前全國口罩產能利用率已經達到110%左右，口罩的供應情況會持續改善。
歐曉理還表示，應科學按需使用口罩，減少不必要的浪費，在當前很有必要。
納米纖維膜濾材，就是有希望讓口罩重複利用、減少浪費的材料。
事實上，口罩要過濾粉塵和飛沫，主要靠其中間的過濾層。市場上“一布難求”、價格上漲的“熔噴布”就是目前大規模應用於生產的過濾層材料，其主要原料為聚丙烯，是一種纖維直徑在2微米左右的超細靜電纖維布，具有良好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性。
現有N95及醫用口罩核心濾材均採用的熔噴技術，是指依靠高速、高溫氣流噴吹聚合物熔體使其得到迅速拉伸而形成纖維。
它的過濾功能主要依靠兩個特點：一是直徑小，能夠“網住”較大顆粒的粉塵；二是表面帶有靜電，顆粒會被靜電吸附在表面，無法透過。
但“熔噴布”口罩的缺點也很明顯：洗過之後，靜電釋放就會失效，因此只能一次性使用，這也是造成當前口罩緊缺的原因之一。
作為熔噴布的有效替代品，納米纖維膜技術並非是最近才“橫空出世”的，也不僅僅適用於口罩產業。
澎湃新聞記者瞭解到，納米纖維膜與傳統熔噴布材料的過濾機理不同。熔噴布纖維表面靜電如果消失，過濾效率將明顯下降；而納米纖維主要依靠物理攔截，因此在消靜電處理後，過濾效率基本保持。
清華大學深圳國際研究生院李勃研究員團隊與材料學院伍暉副教授團隊近年來一直在合作開發納米纖維類材料，近日，他們緊急啟動了用於口罩中間過濾層材料的納米纖維膜的二次開發，目前，相關材料已經加快第三方檢測工作。
清華大學團隊開發的納米纖維過濾材料微觀相貌
李勃與伍暉告訴記者，運用納米纖維作為核心過濾材料，優點是可以長期存儲、反覆消毒使用；而缺點是氣阻一般高於熔噴材料，也就是通俗所說的可能存在“憋氣”的問題。
除了醫療領域外，這種納米纖維膜對於很多熔噴材料無法面對的淨化領域很有意義，比如高溼條件下的淨化過濾、油性顆粒為主情況下的淨化過濾，在海洋船舶領域和畜牧業領域也有較好的應用前景。
納米纖維材料製備的方法有多種，李勃和伍暉的團隊採用的是氣紡法納米纖維，而北京化工大學機電工程學院楊衛民教授團隊則長期研究的是熔體微分靜電紡絲納米纖維技術。
“靜電紡絲納米纖維這項技術國際上早就有了，但有一定的侷限。”楊衛民在接受澎湃新聞記者採訪時表示。
楊衛民團隊研發的熔體微分靜電紡絲納米纖維，是指在10萬伏高壓靜電場噴射而成的納米級長纖維，無需化學溶劑，綠色環保。
楊衛民團隊研發的納米纖維口罩技術方案原理簡圖
楊衛民團隊研發的納米纖維膜口罩可以反覆水洗使用的原因有二：一是過濾原理不是靠靜電吸附病毒顆粒，而是靠上千層的納米長纖維，一層一層構成“迷宮”，通過物理阻攔病毒顆粒。二是採用的不是短纖維，而是納米級長纖維，可洗重複使用。
“納米纖維膜和熔噴布相比，就像羊絨和羊毛的關係。”楊衛民總結道。
自2016年起，楊衛民團隊與前述的“小為口罩”合作，開始量產納米重複可洗口罩，然而銷量卻並不樂觀。楊衛民和李勃、伍暉團隊也對記者坦承，從目前的規模來看，納米纖維膜在口罩生產的應用上的確成本要更高，技術上也還需要改進，比如李勃稱，他們研發的材料使用在高標號的kn95及以上的口罩，氣阻還需要進一步降低。
未來何在？成本仍較高，或可培養自主品牌
最近，越來越多高校和企業團隊加入了納米纖維膜技術的研發。
2月25日，據央廣網報道，廣東工業大學聯手多個研究團隊，研發出了納米纖維靜電紡絲批量生產設備以及醫用口罩納米纖維濾膜，生產線每日可產30萬個濾膜材料。
近日，文匯報報道稱，上海一家企業使用自主知識產權的納米纖維微孔薄膜材料，開發出了可循環使用、可多次消毒、同時過濾級別達到了N95的防護口罩，目前已投入到批量生產。
2月27日，這款由上海巨臣嬰童服飾股份有限公司與上海漢圃新材料科技有限公司共同開發的口罩已開啟團購渠道，試用體驗價為每隻15元。由於當前產能有限，上海市企業服務雲決定，每家企業訂購數量限定為100只（一箱），僅限企業自用。
有分析師認為，在本次疫情的口罩剛需背景下，消費者對勞動保護、個人防護方面用品認識的深入、醫用口罩的高性價比等因素會使醫用口罩市場得到快速發展。
當前，新型濾材的戰略安全價值和市場價值凸顯出來。尤其是可重複使用的口罩產品，可以有效減緩物資短缺的壓力和減少醫療危廢的產生。
“比如說現在用我們的材料做成同樣的口罩，所用的濾層材料質量可以是原來熔噴的1/10，如果再可以重複使用十次，那就相當於所用的濾材質量是原來一次性口罩的1/100。”李勃、伍暉團隊表示。
團隊認為，疫情結束後，考慮到在正常情況下熔噴材料的成本更有優勢，這一技術的市場優勢可能在於滿足國家長期存儲的戰略物資儲備需求，以及在可水洗、可反覆使用口罩領域的差異化應用。
楊衛民表示，成本與生產規模關係很大，如果能像熔噴布那樣上萬噸大量生產，納米纖維膜口罩的生產成本將大大降低。
但多位材料領域專家受訪時同樣表示，納米纖維膜目前在產業化方面還沒有太多積累。疫情突發，防護物質短缺，使口罩成為全社會焦點，這很大程度上放大了過濾材料的意義。
納米纖維膜技術是否是受疫情催發的“曇花一現”？
在市場和技術之外，品牌和標準同樣是重要的考慮因素。李勃認為，這一市場目前主要被美國3M（明尼蘇達礦務及製造業公司）等個別廠家佔領，當前階段是個機會，可以在這方面培養中國的自主品牌。
在石女士和楊衛民看來，大眾對於口罩領域的國內和國際技術標準也存在認知鴻溝。
拿楊衛民團隊研發的口罩來看，產品已經通過新國標A級檢測，符合 GB/T32610-2016《日常防護型口罩技術規範》，能有效阻擋病毒細菌。
記者梳理後發現，GB/T32610-2016標準由全國紡織品標準化技術委員會制定，在這一標準下防護級別為A，或過濾級別為二級以上，則口罩質量近似於KN95/N95口罩。
國內的KN95標準與美國N95標準相同，即非油性顆粒物過濾效率達到95%以上，防洩漏、防鹽，可以防大多數空氣汙染。
好在隨著疫情的發展，新技術口罩大眾認知的空白正在一點點被填補，大眾及政府對這一新技術的關注也給了這類中小企業新的希望。
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