疫情期间，口罩走俏，而扬中这个小城却因口罩陷入漩涡。
起先由于全民生产口罩的核心材料熔喷布，扬中被冠以“熔喷布之乡”，而后又因为劣质熔喷布，加上各路“倒爷”争相涌入，扬中的熔喷布市场陷入疯狂，致使政府管理部门不得不下文全面叫停熔喷布生产。
扬中，成也熔喷布，败也熔喷布。
据扬中当地人形容，3 月以来，在办公室、菜市场、超市里，所有人都在讨论熔喷布的话题，似乎全国收购熔喷布的商贩都涌进了扬中。在扬中，购买机器、原料，收购熔喷布，全部都是现金交易，不开票、不转账，有人甚至提着 250 万元去直接交易。最疯狂的时候，市场上的熔喷布“一天一个价”，甚至日涨数万元。
飞涨的价格让熔喷布生意创下惊人利润：全套生产机器加模具，成本约十五万元左右，原料聚丙烯约 1.3 万元/吨，两吨聚丙烯可生产一吨熔喷布，只要机器转起来，一周可以回本，接下来，一天可稳赚几万元。
在一本万利的诱惑下，一些小作坊开始铤而走险，做起生产劣质熔喷布的生意。劣质熔喷布从扬中等地通过“倒爷”流入到中小口罩生产商，严重破坏口罩市场秩序 ，以至于扬中市不得不喊停整顿。
那如何去识别真假口罩呢？
首先要了解外科口罩和 N95 口罩的核心就是中间的那个夹层——熔喷棉（熔喷布）是如何生产的。
外科口罩都分为 3 层，外面的两层是纺粘无纺布，中间的是熔喷棉。不管是纺粘无纺布，还是熔喷棉，都不是棉花做的，而是塑料聚丙烯（PP）做的。
▲中石化用于生产熔喷棉的聚丙烯
专家介绍，外科口罩的前后两层无纺布是没有过滤微生物的功效的，它们只能阻隔液滴，只有中间的那一层熔喷棉才具有过滤病菌的作用。
▲合格的 N95 口罩和外科口罩的夹层是熔喷棉
纺粘无纺布和熔喷棉的原材料都是聚丙烯，为什么只有熔喷棉才有过滤病菌的功能，而且它供不应求呢？
简单来说，这是因为医用熔喷棉的纤维贼细，而且制造医用熔喷棉的机器贼贵而且交货时间长。
先说熔喷棉的过滤功能。
其实，纤维的过滤效率（FE）是纤维的平均直径和填充密度决定的，纤维直径越小，过滤效率越高。
▲电子显微镜下的熔喷棉纤维 图片来源：（DOI） 10.1039/C7RA10916D
熔喷棉成品纤维的直径大概在 0.5-10 微米之间，而纺粘层纤维直径在 20 微米左右。因为纤维超细，所以熔喷棉有很大的表面积，可以吸附各种微颗粒。更厉害的是，熔喷棉还比较透气，因此是制作口罩滤芯的好材料，而纺粘无纺布不行。
来看看这两种无纺布的制造过程。
制作纺粘无纺布时，聚丙烯熔化以后被拉成丝，然后结成网——
和纺粘无纺布相比，熔喷棉的技术高端多了，实际上熔喷技术是目前唯一用于大规模生产微米级纤维的技术。
熔喷棉的制造过程类似于做棉花糖。
机器可以产生高速热气流，热气流将熔化的聚丙烯从开口极小的熔喷喷头喷出，效果和喷雾一样——
迷雾一般的超细纤维会在滚筒或者平板上聚集起来，成为熔喷无纺布——
20 世纪 50 年代，美国海军研究实验室（NRL）首次采用熔喷技术制造过滤放射性物质的纤维。现在，熔喷技术除了可以制造过滤水和气体的滤材，还被用于制造工业上的隔热材料矿棉（Mineral wool）。
▲矿棉 图片来源：wikipedia
但是，熔喷棉本身的过滤效率只有 25% 左右，N95 口罩的 95% 的过滤效率是怎么来的呢？
这就要聊一聊医用熔喷棉制造过程中很关键的一步了——静电驻极处理。
是这样的，我们刚才说过口罩的过滤效率和直径和填充密度有关。但是，如果织得太密，口罩就不透气，戴的人就很难受。
如果不做静电驻极处理，能让人感觉不会憋死的熔喷布的过滤效率就只有 25%。
怎样才能在保证过滤效率的同时提高透气性呢？
1995年， 田纳西大学的工程学家蔡秉燚（Peter P. Tsai）用想到了工业过滤中使用的静电除尘技术（electrostatic precipitation）。
在工业上（比如工厂的烟囱），为了过滤极小的颗粒，工程师会用电场给微粒带电，然后用电网把它们吸住。
▲用静电除尘技术过滤空气
受到这种技术的启发，许多人都曾尝试给塑料纤维带电，但是没有成功。但是蔡秉燚却做到了，他发明了一种给塑料带电的方法，将空气离子化，为熔喷布带静电，使其变成驻极体，也就是永久带电的材料。
带电后1 层熔喷布不仅抵10层 没过电的，还能够吸引直径为100 纳米左右的颗粒，比如新冠病毒。
可以说，有了蔡秉燚的技术，才有了 N95 口罩。世界上数十亿人的生命都被这种技术保护着。
▲高压电线圈的电晕放电 图片来源：wikipedia
看完医用级熔喷棉的制造过程，你就明白它的技术难度了。实际上，熔喷棉制造过程中最难的部分可能就是制造制造熔喷棉的机械了。
今年3月，熔喷机械供货商德国 Reicol 公司的销售总监 Markus Müller 在接受美国全国公共广播电台（NPR）采访时表示，为了保证纤维够细且质量稳定，熔喷机器需要很高的精度，不好制造，一台机器的生产和组装时间至少要 5-6 个月，每台机器的价格可达 4 百万美金，而市面上的许多机器的质量参差不齐。
▲埃克森美孚生产的熔喷喷头 图片来源：Advances in Technical Nonwovens
虽然我国口罩年产量约占全球的 50%，是第一大口罩生产国和出口国，但根据中国产业用纺织品行业协会 2 月份的数据，全国熔喷无纺布产量不到 10 万吨/年，熔喷无纺布的缺口很大。
考虑到熔喷布制造机械的价格和机器交货时间，小型企业是不太可能在短时期生产大量合格的熔喷棉的。
所以一个新的问题来了：怎么判断买到的口罩是合格的，而且是用熔喷棉做的呢？
其实方法很简单，分三步走。
首先，因为夹心饼干的外层纺粘无纺布具有防水性，合格的医用口罩应该是防水的，都不防水的话还怎么过滤口腔喷射的液滴？你可以像这位大哥一样倒一点水上去试试——
其次，聚丙烯不容易着火，遇热倒是容易熔化，建筑材料燃烧性能等级为 B1，所以熔喷棉是不会燃烧的。如果用打火机烤，熔喷棉会卷起来烊掉，但是不会着火。
换句话说，如果你买到的口罩的中间层用打火机烤了会着火，那就是妥妥的假货。
第三，医用熔喷棉带有静电，所以可以吸起小纸片 。
当然，如果你需要多次使用同一个口罩，N95 的发明人蔡秉燚本人也有消毒的建议。
今年 3 月 25 号，蔡秉燚在田纳西大学的网页上表示，医用口罩和 N95 口罩的静电驻极效果很稳定，即使用 70 摄氏度的热风为口罩消毒 30 分钟，也不影响口罩的驻极体性质。不过，酒精会把熔喷布的电荷带走，所以不要用酒精对口罩进行消毒。
▲蔡秉燚对医用口罩的再使用消毒建议 图片来源：
utrf.tennessee.edu/information-faqs-performance-protection-sterilization-of-masks-against-covid-19
本文根据《财经》、《万物》综合整理
