防疫大作戰背後的熔噴不織布
隨著新型冠狀病毒肺炎（Covid-19，武漢肺炎）疫情擴散，民眾戴口罩是預防新型冠狀病毒的重要方法。一般醫用口罩和外科口罩的材質，皆為三層結構平面口罩（如圖一所示），外層是具有疏水效果的PP紡黏不織布，可阻隔飛沫；內層則為吸水材質的ES複合纖維不織布，可以提高口罩配戴者的舒適度。其中，最重要的中間層為熔噴不織布（Melt-Blown Non-Woven，簡稱MB），提供高性能聚丙烯熔噴濾材作為其核心之靜電過濾層，能長時間達到過濾含有細菌或病毒的飛沫之效果。
圖一 平面口罩三層結構
熔噴是一種使工程塑料變成不織布纖維網的工藝，通過以高速熱風分散熔融態塑料來製造超細纖維不織布產品，例如有過濾材、防護服、吸油基布、擦拭材、衛生用品、尿布等，一般普遍使用原料為聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯及尼龍等。熔噴不織布可用作口罩過濾層是透過電暈靜電充電，藉由電場將感應電荷嵌入不織布中，使得不織布纖維帶電以形成駐極體，從而通過自身靜電吸引提高過濾效率且不會增加空氣阻力，此技術已被工業界廣泛使用超過二十多年，如HVAC過濾器（空氣濾效等級H10~H11（EN1822））和醫用口罩等產品。但隨著社會的進步與經濟發展，環境空氣汙染與環保節能逐步受到重視，對於濾材性能的要求越來越高。因此聚丙烯熔噴濾材為了再提高濾效，透過一種水摩擦帶電技術將電荷施加在不織布上，該法是利用帶有離子的高壓水霧浸透不織布，此技術可使電暈靜電聚丙烯熔噴濾材在不增加壓損的情況下，提升1個濾效等級達到空氣濾效等級H12~H13（EN1822），其濾效比較請參見圖二紡織所熔噴不織布高效靜電濾材技術實驗結果。
圖二 紡織所熔噴不織布高效靜電濾材技術實驗結果
另外，冠狀病毒（COIVD-19）的飛沫傳染，可能和病毒氣溶膠化（Aerosolized）有很大的關係，氣溶膠化指的是當人咳嗽、打噴嚏甚至說話和呼吸時，都會製造氣溶膠（Aerosol），病毒可能是單獨或混在唾液裡被排出體外，當唾液裡的液體因外界的相對濕度較低而蒸發時，剩下的就是病毒或是有病毒附在上面的氣溶膠了，病毒和有病毒的氣溶膠的粒徑可能都很小，可以傳播的危險半徑大大的增加。氣溶膠（油性或水性）對靜電過濾層效率有較大的影響，和固態懸浮微粒（PM2.5）比起來，口罩效率會衰退的比較快，因為當油性和水性氣溶膠被捕捉在靜電過濾層纖維表面時，促使靜電駐極電荷達到去極化，口罩去靜電後的熔噴層就會大幅度降低過濾效能，所以如果工作在有高濃度油性/水性氣溶膠環境中，如醫院、廚房等，其口罩更換頻率便需提高。
