生产口罩到底有多难,为什么美国都搞不定?
现在,口罩成了大家特别熟悉的东西。不仅如此,口罩这个看上去很简单的小玩意儿,居然成了国际上的“战略性物资”,引发各种政治纠纷,简直比粮食、石油还重要。
如果不是真实发生了,谁会相信,美国、德国这样的大国强国,居然会受困于口罩供应不足,甚至不顾体面地出手抢夺。吃相之难看,实在让人瞠目结舌、叹为观止。真是活久见。
疫情爆发初期,中国的口罩供应也一度紧张。众多企业赶紧新设和扩大口罩生产。到3月初,中国口罩日产量突破了一亿,不但满足了国内需求,还向世界各国出口了好几十亿个。
常见的口罩主要有三种:棉布纱布口罩、一次性医用外科口罩、医用N95口罩。
我用的是一次性的医用外科口罩,就是那种一面浅蓝色一面白色的长方形口罩。一边一个松紧带。看上去很简单,好像是小作坊级别的产品。
有一次,我要换用新口罩,扔掉旧口罩时,多看了几眼。这一看,有了新发现。细看之下,这个小小的一次性口罩,可不是看上去的那么简单。
这种一次性口罩有好几层。下面这个口罩局部图中,可以看到很多规整的小方块。这是把几层封装在一起的工艺。这肯定是机器加工出来的。手工可做不出这种效果。上网查了一下,这种封装的工艺,名叫“热压胶合”。
再看两条松紧带和口罩连接处。
很明显也是机器加工而成,既坚固又美观。正常使用,完全不会脱开、崩断。
翻过来看,更清楚。也上网查了一下,这个工艺叫做“点焊”。
我特意数了数上面第二行的那串连接点,分布在两边,两边都是10个,很准确。
这一系列产品细节充分表明,口罩虽小,却是大工业的产物。小作坊也能生产出来,但不可能采用这些工艺。
比如,有的地方生产口罩,用的是类似缝纫机的设备,像这样:
用缝纫机当然也能把口罩封装起来,但线缝和热压胶合、点焊相比,无论是准确性,还是生产速度,都相差很远。
而且,大工业机器生产口罩,是在密闭的无尘无菌车间里。人工用缝纫机生产,当然不可能无尘无菌。就算操作工人戴上口罩手套,也就只能算是凑合。当然,他们也可以设一个消毒环节,听说用的是家用消毒柜。
看得兴起,我干脆把口罩拆开,看看里面是什么样子。
热压胶合工艺确实很厉害,薄薄的口罩,想要撕开,居然找不到下手的地方,只好用蛮力了。先把折叠层打开,成了这个样子:
然后从破口处仔细撕,终于撕开了,其中的夹鼻条也取出来。
拆开后的第一个想法是:我这口罩是不是假的啊?怎么只有两层啊?传说中的熔喷布在哪里?
再仔细看,看出来了,不是假的。有熔喷布,和白色的那一层粘连得很紧密,仿佛只有一层。
继续拆。想把熔喷布完整撕下来,几乎不可能。我耐心有限,连拉带扯地就给撕下来了。右边那片白色的,就是大名鼎鼎的熔喷布。
先看了看夹鼻条。戴过这种口罩的人都知道,夹鼻条很重要,戴口罩的时候戴上口罩以后,捏一捏,口罩就能和鼻梁紧密贴合。没有这个,口罩戴起来就松松垮垮的,密封性会差很多。
看来看去,也看不出这个夹鼻条是什么材料做的,好像是某种塑料,很轻便但很有韧性,弯来弯去也折不断。这个东西虽小,但必是正经化工厂的产品。小作坊恐怕弄不出来。
接下来看看熔喷布。
熔喷布很轻薄,摸了摸,手感有点怪,略有点粗糙。果然不是一般的布。
熔喷布叫做“布”,其实和纺织出来的布大不一样。纺织出来的布有经线纬线,里面的纹路横平竖直。
热熔布是“无纺布”的一种。原材料是聚丙烯,从石油中提炼而得。
把聚丙烯用高温熔化了,然后用专门的机器喷射成极细极细的丝,直径只有几微米,甚至不到1微米,这些喷出来的细丝纵横交错,就成了类似布一样的膜。因为先是熔,后是喷,所以叫熔喷布。
放大看,熔喷布的结构是这样的,随机分布,不像纺织布那样横平竖直的。
冠状病毒主要靠飞沫传播。飞沫的大小是5微米左右。熔喷布就是一种纤维过滤器,含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,会被拦阻,或者被静电吸附在表面,总之是很难透过。这是熔喷布口罩能阻挡病毒的原理。
知道了什么是熔喷布,也就知道了,这个东西啊,如果没有专用的高温熔化聚丙烯、喷出微米级别纤维细丝的机器设备,就完全不可能生产出来。当然,要是没有原料聚丙烯,就更没戏了。
实际上,中国在疫情刚爆发时,口罩产能主要受限于熔喷布产量。好在中国的石化工业足够强大,聚丙烯原材料不成问题。相关化工企业日夜赶工,改进工艺,短时间内大幅增加熔喷布产量,这才满足了口罩生产的需要。
这里有一个重要的知识点。
我曾经在出版社工作,和印制部的人去过印刷厂。和工厂的人聊天中学到了,衡量一家工厂的生产能力和技术水平,看的不是产品,看的是设备。
如果要印刷一种色彩丰富、精度要求很高的图书,出版社的人不会听印刷厂的人拍胸脯表决心,而要问你们厂里有没有那种高级印刷机,甚至要问到机器的具体型号。没有那种印刷机,你再表决心说自己能生产,也没人相信你。
也就是说,对工业生产来说,装备和设备是最重要的。比如熔喷布,有了那种设备,开动起来,熔喷布就能哗哗哗地生产出来。没有那种设备,你急死也弄不出熔喷布来。
口罩呢,好一点,没有专用的高级设备也能凑合着生产出来。没有热压胶合,就踩缝纫机呗。没有点焊设备,就用线缝或者用胶水粘呗。可是,虽然能生产出来,不说质量,就说速度和效率,可差得太远了。靠工人踩缝纫机,是断断不可能每天生产上亿口罩的。
真正想要大规模、快速地生产出口罩,先要大量制造专用的口罩生产设备。这些设备可不是像口罩那样的小玩意儿,而是庞然大物。能短时间内制造出大量这种庞然大物,这是超强工业制造能力的表现。这样的国家,在全世界并不多。
美国德国虽然也是强大的工业国家,但和中国相比,在工业门类齐全和快速扩大生产的能力上,看来已经有了差距。这正是他们无法像中国这样快速扩大口罩产量的原因所在。
其实,这倒也不意外。实际上,目前中国的工业总产值,不但名列世界第一,而且是超过后面美日德三国总和,遥遥领先。中国工业,不仅规模庞大,而且门类齐全,是全世界唯一一个具备所有工业门类的国家。
一个小小的口罩,看似简单,背后却是庞大的工业体系作为支撑。而这正是所谓的“硬实力”。