纺织产业新观察——医用纺织品
发布时间：2021/3/17 9:49:09 点击数：
当前，国内外形势深刻变化、国际竞争日趋激烈。一方面，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，正在改变工业范式和全球产业格局；另一方面，个别发达国家推动制造业回流，“逆全球化”暗流涌动，发展中国家大力推动劳动密集型产业发展，我国工业面临“双端挤压”。变局之下往往蕴藏着变革机遇。在新的历史起点，我国纺织产业面临着新的历史任务和时代课题，需站位全球，登高望远，在变局中谋新局。纺织导报作为传递世界纺织技术发展趋势的主流媒体，尝试以关键词形式记录行业发展的脉络，希望相关从业者能管中窥豹，理性思辨，从中获得一些启发。本期的关键词是医用纺织品。
医用纺织品
2020年，来势汹汹的新冠肺炎疫情在全球范围内迅速扩散蔓延。据世界卫生组织（WHO）统计，截至欧洲中部时间12月31日16时11分（北京时间23时11分），全球新冠确诊病例累计8 147.51万例，累计死亡179.81万例。随着多国发现感染变异新冠病毒确诊病例，世界各国处于新的“危险阶段”，防疫措施不断加强。
在整个2020年内，疫情的爆发也引发了全球对医用纺织品前所未有的需求和关注。医用纺织品是指用于医学目的的纺织品，按照应用领域分为植入性纺织品、非植入性纺织品、体外装置用纺织品、卫生保健和防护类纺织品等四大类。其中，卫生保健和防护类纺织品应用广泛，在这次疫情中发挥重要作用的口罩、防护服等医用防疫物资大都属于此类别。
1、疫情对熔喷非织造布市场的影响
新冠肺炎疫情的爆发，点燃了医用纺织品的巨大需求，也带动了上游材料的消费量，如医用口罩的原材料聚丙烯、熔喷非织造布，医用防护服的原材料聚烯烃、聚四氟乙烯材料等。尤其是熔喷非织造布需求量激增，对全球熔喷非织造布市场的供求秩序造成了极大的冲击。
中国产业用纺织品行业协会纺粘法非织造布分会数据显示，2019年国内熔喷非织造布的实际产量大约为5.6万t，在2020年疫情爆发的背景下，为适应社会及民众对于个人防护产品的需求，行业内熔喷非织造布企业积极扩产、上游企业新增生产线及部分相关企业改造生产线等，在 3 月上旬就形成了熔喷非织造布日产量超过600 t的能力。
疫情爆发后，国内非织造布龙头企业快速扩大熔喷非织造布的产能，如大连瑞光、恒天嘉华、欣龙控股、大连华伦等。除上述上游相关企业新增生产线以扩大产能外，国内生产基础较好的机械制造及科技公司如比亚迪、广汽集团、三枪、爹地宝贝等，也在强大的市场需求驱动下，跨界生产口罩等医用纺织品。国外众多非织造布生产企业及机械制造商也积极投入到抗疫中，如美国DuPont（杜邦）公司于疫情发生后，将常规产品的产量增加了 3 倍，并推出“Tyvek Together”计划以满足全球对个人防护设备的需求；国际知名的非织造材料生产制造商如德国Reifenh?user（莱芬豪舍）和Oerlikon Nonwoven（欧瑞康非织造业务单元）都通过缩短熔喷非织造布生产线交货时间的手段来缓解全球供应短缺的问题。
疫情带动了熔喷非织造布市场的快速增长，基于需求的市场逻辑导致各路资本疯狂涌入，在解决了市场需求的同时，也扰乱了正常市场秩序。有不少企业使用便宜落后的生产设备，生产出的熔喷非织造布质量难以得到保障。尽管市场管理部门对哄抬物价等非理性的行为进行了打击，但是受供应链断裂产生的供不应求的影响，仍有不少不规范的设备和产品流向用户，影响了行业的健康发展。
当前，我国在熔喷技术方面已经取得了循序渐进的成果，常规非织造产品成套生产线基本实现国产化，但在核心技术和装备如纺丝箱体、纺丝组件、宽狭缝正压牵伸器等方面仍有待突破，关键设备还需从美国、德国、日本等国家引进。也是由于我国与国外的先进水平存在较大的差异，所以在疫情期间，仍有多家企业选择用更高的价格、更长的供货周期来引进国外熔喷设备。在后疫情时代，过剩的产能将导致更为剧烈的竞争，如何在竞争中脱颖而出，需要熔喷非织造布行业适应疫情防控常态化的新形势，理性寻找自身的发展道路，提升技术和产品质量。
2、疫情防控推动材料、技术的创新与应用
在给行业发展和正常运行带来巨大压力的同时，疫情也助推了医用纺织新材料、新技术的快速发展和应用。浙江理工大学联合湖州禾海材料科技有限公司等 5 家公司开发了高效低阻聚四氟乙烯（PTFE）复合纤维膜防护材料，此材料突破了传统PTFE微孔薄膜阻力高的局限，创新性发明PTFE微纳纤维膜为阻隔表层，通过复合技术开发出稳定的高效低阻PTFE复合纤维膜，广泛应用于各类防护产品，获得2020年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖 —— 科技进步奖一等奖。获得培育和推广2020年度十大类纺织创新产品的ACT溅镀抑菌防护口罩采用ACT抗菌技术，利用氩气离子撞击银铜钛，使金属材料纳米化直接溅射镀于被镀物表面。钛原子在空气中氧化后，转为二氧化钛（TiO2），当受到阳光照射后会产生光触媒反应，可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物，将其最终降解为H2O、CO2等无害的小分子物质，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体。东华大学在疫情初期迅速开展新型冠状病毒医卫防护材料应急专项行动，通过与企业的合作，先后研发出系列Rowelk®有限次使用的医用防护服，其由通过瞬时释压纺丝成形设备制备的具有高阻隔、高耐磨、高透湿的防护材料制成，部分物化指标达到杜邦“特卫强”材料的指标；开发了聚四氟乙烯纳米纤维高性能口罩滤芯膜（Hyproof），产品过滤性能高、性能稳定、可重复使用，在复工复产关键时期提供了急需物资保障。
ACT溅镀抑菌防护口罩
Rowelk®有限次使用医用防护服
国外众多机构和公司也主要围绕口罩等防疫物资的过滤性能进行了研究，纳米级过滤介质、抗菌滤材、可替代熔喷非织造布的功能性双组分纺粘非织造布、生物基熔喷纤维过滤介质以及可清洗、可重复使用的防护口罩、呼吸器产品陆续进入市场。日本Zetta公司在疫情爆发期开发了Z-Mask口罩，Z-Mask中纳米纤维的直径为0.08 ～ 0.4 μm，粗细是N95口罩纤维材料的 1/10。而且，Z-Mask纳米纤维材料利用分子间的相互作用力，可防护粒径小至0.1 μm的微粒。测试结果显示，Z-Mask口罩能阻挡近乎100%的大小与新冠病毒相当的微粒。Berry（贝里）在欧洲市场基于SynergexTM系列产品开发出一种用于口罩过滤介质的新型材料Synergex ONE，其可替代常规驻极熔喷材料。加拿大阿尔伯塔大学（University of Alberta）研究了一款无需清洗、可重复使用的口罩，其原理是：研究人员在该口罩表面上，加了氯化钠涂层也就是我们熟知的盐，在与含病毒的颗粒接触时，盐能够吸收水分；而当水分蒸发时，盐就变成锯齿状的尖峰，刺穿病毒膜并迅速将其杀死。另外，加拿大i3 BioMedical公司宣布，其研发的TrioMed Active Mask抗菌涂层能够在几分钟之内使至少99%的Covid－19的SARS－CoV－2病毒失活，能有效保护易受到病毒污染的医护人员。
Z-Mask非织造布
为了防止疫情的传播，口罩等产品几乎是以数十亿为单位的数量被大规模地生产出来，疫情引发了全球性的塑料消费，遗弃的口罩不仅造成了环境的污染，其携带的病毒、细菌等也威胁着人类的健康。在新冠疫情的大环境下如何开发可降解的医用纺织品，成为了众多科研人员关注的新课题。
加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）生物研究所的研究人员研发出一款可降解“Can-Mask”口罩，此口罩的框架利用植物纤维、木质纤维制成，可有效避免口罩对环境的污染。国内济南圣泉集团股份有限公司用食品级、高透气量的天然纤维素复合滤纸代替口罩内外层非织造布，用熔喷非织造布或纳米纤维膜作为高效过滤元件，生产出一款兼具高过滤性和可降解性的一次性使用医用口罩。随着研究人员对口罩等医用产品的持续关注，未来更多兼具高防护性与环保性的产品将会不断面世。
3、疫情促使医用纺织品标准体系进一步完善
2020年COVID－19的全球性爆发，促使国内医用纺织品标准体系得到进一步的完善。我国在已有的GB 19082 — 2009《医用一次性防护服技术要求》、GB 19083 — 2010《医用防护口罩技术要求》等医用纺织品的标准基础上，对其进行了规范细化和补充完善。
GB 2626 — 2019《呼吸防护 自吸过滤式防颗粒物呼吸器》于2019年12月31日发布，2020年 7 月 1 日强制实施，与GB 2626 — 2006相比，其在呼吸阻力方面进行了分级细化，在呼吸阀气密性、视野、阻燃要求等方面进行了优化。为规范民用口罩产品标准，2020年 3 月，中国纺织工业联合会与中国产业用纺织品行业协会联合发布了T/CNTAC 55 — 2020、T/CNITA 09104 — 2020《民用卫生口罩》团体标准。该标准围绕口罩材料及佩戴安全性、阻隔功能、佩戴舒适性等设定指标，并对儿童口罩进行详细分类和规定，适用于复工复产后普通民众大量使用的阻隔型口罩。2020年 4 月，国内首个《可重复使用医用防护服》团体标准发布，明确了它的要求、试验方法、标志、使用说明、包装和贮存等内容，为可重复使用医用防护服的合理使用提供了指导，为抗击疫情提供了专业技术支持。2020年 5 月市场监管总局（标准委）正式发布GB/T 38880 — 2020《儿童口罩技术规范》推荐性国家标准，此标准规定了 6 ～ 14岁儿童用口罩的基本要求、外观质量及测试方法。为应对普通防护服标准的缺失，由广州检验检测认证集团有限公司联合30家国内知名企业和技术机构起草的T/GDBX 026 —2020《一次性使用普通防护服》团体标准于 5 月26日正式发布实施。该标准对一次性使用普通防护服的术语和定义、要求、试验方法、使用说明、包装、运输和贮存进行了规定，适用于以非织造布为主要面料，在日常环境中与他人密切接触时提供适当阻隔和防护作用的服装产品，为促进一次性使用普通防护服高质量市场供给提供了技术支撑。
4、疫情背后的思考
一是从行业可持续发展的角度来说，一次性医用口罩等医用产品的环保处理应引起关注。据统计，截至2020年 4 月底，我国一次性医用口罩日均产量已达 2 亿只，每只约重 5 g，即每天面临约1 000 t废弃一次性医用口罩的处理问题。综合考量当前常用的 4 种回收处理方法，即高温焚烧法、填埋降解法、机械回收法和化学回收法，尚无特别经济环保的回收处理方式。一次性医用口罩的主体材料为聚丙烯（PP），材料本身所具有的化学稳定性和物理特性成为将其转化为新产品所面临的巨大挑战。研究显示，将废弃的一次性医用口罩通过化学方法有选择性转换为产品种类单一的相关化学品、燃料和高附加值的相关材料，是实现其增值利用的根本途径。在开发废弃一次性医用口罩的再利用价值时，需进一步研究探索口罩相关材料分解、重构和再次功能化的机制，研发新型选择性绿色催化剂、降解剂，以及原位协同检测技术等，设计合成新一代可化学循环的口罩材料，并制定相应的新型口罩标准。
二是跳出基本防护功能的医用纺织品来看整个行业的发展。目前，我国生产的医用纺织产品主要集中在普通医用防护纺织品和保健卫生用品领域，在高端产品领域如外科植入性纺织品及体外过滤用纺织品方面，大都需要从国外进口，国产化率极低。行业企业需要不断提升产品品质和技术含量，研究和开发更加人体友好的医用纺织材料，使医用纺织品的性能呈现出多样化、高端化的发展趋势，从中低端向高附加值的高端产品转型升级。（来源：纺织导报）
医用纺织品
2020年，来势汹汹的新冠肺炎疫情在全球范围内迅速扩散蔓延。据世界卫生组织（WHO）统计，截至欧洲中部时间12月31日16时11分（北京时间23时11分），全球新冠确诊病例累计8 147.51万例，累计死亡179.81万例。随着多国发现感染变异新冠病毒确诊病例，世界各国处于新的“危险阶段”，防疫措施不断加强。
在整个2020年内，疫情的爆发也引发了全球对医用纺织品前所未有的需求和关注。医用纺织品是指用于医学目的的纺织品，按照应用领域分为植入性纺织品、非植入性纺织品、体外装置用纺织品、卫生保健和防护类纺织品等四大类。其中，卫生保健和防护类纺织品应用广泛，在这次疫情中发挥重要作用的口罩、防护服等医用防疫物资大都属于此类别。
1、疫情对熔喷非织造布市场的影响
新冠肺炎疫情的爆发，点燃了医用纺织品的巨大需求，也带动了上游材料的消费量，如医用口罩的原材料聚丙烯、熔喷非织造布，医用防护服的原材料聚烯烃、聚四氟乙烯材料等。尤其是熔喷非织造布需求量激增，对全球熔喷非织造布市场的供求秩序造成了极大的冲击。
中国产业用纺织品行业协会纺粘法非织造布分会数据显示，2019年国内熔喷非织造布的实际产量大约为5.6万t，在2020年疫情爆发的背景下，为适应社会及民众对于个人防护产品的需求，行业内熔喷非织造布企业积极扩产、上游企业新增生产线及部分相关企业改造生产线等，在 3 月上旬就形成了熔喷非织造布日产量超过600 t的能力。
疫情爆发后，国内非织造布龙头企业快速扩大熔喷非织造布的产能，如大连瑞光、恒天嘉华、欣龙控股、大连华伦等。除上述上游相关企业新增生产线以扩大产能外，国内生产基础较好的机械制造及科技公司如比亚迪、广汽集团、三枪、爹地宝贝等，也在强大的市场需求驱动下，跨界生产口罩等医用纺织品。国外众多非织造布生产企业及机械制造商也积极投入到抗疫中，如美国DuPont（杜邦）公司于疫情发生后，将常规产品的产量增加了 3 倍，并推出“Tyvek Together”计划以满足全球对个人防护设备的需求；国际知名的非织造材料生产制造商如德国Reifenh?user（莱芬豪舍）和Oerlikon Nonwoven（欧瑞康非织造业务单元）都通过缩短熔喷非织造布生产线交货时间的手段来缓解全球供应短缺的问题。
疫情带动了熔喷非织造布市场的快速增长，基于需求的市场逻辑导致各路资本疯狂涌入，在解决了市场需求的同时，也扰乱了正常市场秩序。有不少企业使用便宜落后的生产设备，生产出的熔喷非织造布质量难以得到保障。尽管市场管理部门对哄抬物价等非理性的行为进行了打击，但是受供应链断裂产生的供不应求的影响，仍有不少不规范的设备和产品流向用户，影响了行业的健康发展。
当前，我国在熔喷技术方面已经取得了循序渐进的成果，常规非织造产品成套生产线基本实现国产化，但在核心技术和装备如纺丝箱体、纺丝组件、宽狭缝正压牵伸器等方面仍有待突破，关键设备还需从美国、德国、日本等国家引进。也是由于我国与国外的先进水平存在较大的差异，所以在疫情期间，仍有多家企业选择用更高的价格、更长的供货周期来引进国外熔喷设备。在后疫情时代，过剩的产能将导致更为剧烈的竞争，如何在竞争中脱颖而出，需要熔喷非织造布行业适应疫情防控常态化的新形势，理性寻找自身的发展道路，提升技术和产品质量。
2、疫情防控推动材料、技术的创新与应用
在给行业发展和正常运行带来巨大压力的同时，疫情也助推了医用纺织新材料、新技术的快速发展和应用。浙江理工大学联合湖州禾海材料科技有限公司等 5 家公司开发了高效低阻聚四氟乙烯（PTFE）复合纤维膜防护材料，此材料突破了传统PTFE微孔薄膜阻力高的局限，创新性发明PTFE微纳纤维膜为阻隔表层，通过复合技术开发出稳定的高效低阻PTFE复合纤维膜，广泛应用于各类防护产品，获得2020年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖 —— 科技进步奖一等奖。获得培育和推广2020年度十大类纺织创新产品的ACT溅镀抑菌防护口罩采用ACT抗菌技术，利用氩气离子撞击银铜钛，使金属材料纳米化直接溅射镀于被镀物表面。钛原子在空气中氧化后，转为二氧化钛（TiO2），当受到阳光照射后会产生光触媒反应，可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物，将其最终降解为H2O、CO2等无害的小分子物质，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体。东华大学在疫情初期迅速开展新型冠状病毒医卫防护材料应急专项行动，通过与企业的合作，先后研发出系列Rowelk®有限次使用的医用防护服，其由通过瞬时释压纺丝成形设备制备的具有高阻隔、高耐磨、高透湿的防护材料制成，部分物化指标达到杜邦“特卫强”材料的指标；开发了聚四氟乙烯纳米纤维高性能口罩滤芯膜（Hyproof），产品过滤性能高、性能稳定、可重复使用，在复工复产关键时期提供了急需物资保障。
ACT溅镀抑菌防护口罩
Rowelk®有限次使用医用防护服
国外众多机构和公司也主要围绕口罩等防疫物资的过滤性能进行了研究，纳米级过滤介质、抗菌滤材、可替代熔喷非织造布的功能性双组分纺粘非织造布、生物基熔喷纤维过滤介质以及可清洗、可重复使用的防护口罩、呼吸器产品陆续进入市场。日本Zetta公司在疫情爆发期开发了Z-Mask口罩，Z-Mask中纳米纤维的直径为0.08 ～ 0.4 μm，粗细是N95口罩纤维材料的 1/10。而且，Z-Mask纳米纤维材料利用分子间的相互作用力，可防护粒径小至0.1 μm的微粒。测试结果显示，Z-Mask口罩能阻挡近乎100%的大小与新冠病毒相当的微粒。Berry（贝里）在欧洲市场基于SynergexTM系列产品开发出一种用于口罩过滤介质的新型材料Synergex ONE，其可替代常规驻极熔喷材料。加拿大阿尔伯塔大学（University of Alberta）研究了一款无需清洗、可重复使用的口罩，其原理是：研究人员在该口罩表面上，加了氯化钠涂层也就是我们熟知的盐，在与含病毒的颗粒接触时，盐能够吸收水分；而当水分蒸发时，盐就变成锯齿状的尖峰，刺穿病毒膜并迅速将其杀死。另外，加拿大i3 BioMedical公司宣布，其研发的TrioMed Active Mask抗菌涂层能够在几分钟之内使至少99%的Covid－19的SARS－CoV－2病毒失活，能有效保护易受到病毒污染的医护人员。
Z-Mask非织造布
为了防止疫情的传播，口罩等产品几乎是以数十亿为单位的数量被大规模地生产出来，疫情引发了全球性的塑料消费，遗弃的口罩不仅造成了环境的污染，其携带的病毒、细菌等也威胁着人类的健康。在新冠疫情的大环境下如何开发可降解的医用纺织品，成为了众多科研人员关注的新课题。
加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）生物研究所的研究人员研发出一款可降解“Can-Mask”口罩，此口罩的框架利用植物纤维、木质纤维制成，可有效避免口罩对环境的污染。国内济南圣泉集团股份有限公司用食品级、高透气量的天然纤维素复合滤纸代替口罩内外层非织造布，用熔喷非织造布或纳米纤维膜作为高效过滤元件，生产出一款兼具高过滤性和可降解性的一次性使用医用口罩。随着研究人员对口罩等医用产品的持续关注，未来更多兼具高防护性与环保性的产品将会不断面世。
3、疫情促使医用纺织品标准体系进一步完善
2020年COVID－19的全球性爆发，促使国内医用纺织品标准体系得到进一步的完善。我国在已有的GB 19082 — 2009《医用一次性防护服技术要求》、GB 19083 — 2010《医用防护口罩技术要求》等医用纺织品的标准基础上，对其进行了规范细化和补充完善。
GB 2626 — 2019《呼吸防护 自吸过滤式防颗粒物呼吸器》于2019年12月31日发布，2020年 7 月 1 日强制实施，与GB 2626 — 2006相比，其在呼吸阻力方面进行了分级细化，在呼吸阀气密性、视野、阻燃要求等方面进行了优化。为规范民用口罩产品标准，2020年 3 月，中国纺织工业联合会与中国产业用纺织品行业协会联合发布了T/CNTAC 55 — 2020、T/CNITA 09104 — 2020《民用卫生口罩》团体标准。该标准围绕口罩材料及佩戴安全性、阻隔功能、佩戴舒适性等设定指标，并对儿童口罩进行详细分类和规定，适用于复工复产后普通民众大量使用的阻隔型口罩。2020年 4 月，国内首个《可重复使用医用防护服》团体标准发布，明确了它的要求、试验方法、标志、使用说明、包装和贮存等内容，为可重复使用医用防护服的合理使用提供了指导，为抗击疫情提供了专业技术支持。2020年 5 月市场监管总局（标准委）正式发布GB/T 38880 — 2020《儿童口罩技术规范》推荐性国家标准，此标准规定了 6 ～ 14岁儿童用口罩的基本要求、外观质量及测试方法。为应对普通防护服标准的缺失，由广州检验检测认证集团有限公司联合30家国内知名企业和技术机构起草的T/GDBX 026 —2020《一次性使用普通防护服》团体标准于 5 月26日正式发布实施。该标准对一次性使用普通防护服的术语和定义、要求、试验方法、使用说明、包装、运输和贮存进行了规定，适用于以非织造布为主要面料，在日常环境中与他人密切接触时提供适当阻隔和防护作用的服装产品，为促进一次性使用普通防护服高质量市场供给提供了技术支撑。
4、疫情背后的思考
一是从行业可持续发展的角度来说，一次性医用口罩等医用产品的环保处理应引起关注。据统计，截至2020年 4 月底，我国一次性医用口罩日均产量已达 2 亿只，每只约重 5 g，即每天面临约1 000 t废弃一次性医用口罩的处理问题。综合考量当前常用的 4 种回收处理方法，即高温焚烧法、填埋降解法、机械回收法和化学回收法，尚无特别经济环保的回收处理方式。一次性医用口罩的主体材料为聚丙烯（PP），材料本身所具有的化学稳定性和物理特性成为将其转化为新产品所面临的巨大挑战。研究显示，将废弃的一次性医用口罩通过化学方法有选择性转换为产品种类单一的相关化学品、燃料和高附加值的相关材料，是实现其增值利用的根本途径。在开发废弃一次性医用口罩的再利用价值时，需进一步研究探索口罩相关材料分解、重构和再次功能化的机制，研发新型选择性绿色催化剂、降解剂，以及原位协同检测技术等，设计合成新一代可化学循环的口罩材料，并制定相应的新型口罩标准。
二是跳出基本防护功能的医用纺织品来看整个行业的发展。目前，我国生产的医用纺织产品主要集中在普通医用防护纺织品和保健卫生用品领域，在高端产品领域如外科植入性纺织品及体外过滤用纺织品方面，大都需要从国外进口，国产化率极低。行业企业需要不断提升产品品质和技术含量，研究和开发更加人体友好的医用纺织材料，使医用纺织品的性能呈现出多样化、高端化的发展趋势，从中低端向高附加值的高端产品转型升级。（来源：纺织导报）
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