救命的N95,口罩巨头3M的中国往事

2020-04-13 网络
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[科技新闻]救命的N95,口罩巨头3M的中国往事

原标题:拯救的N95,口罩巨子3M的中国旧事

美国总统特朗普与 3M 公司在本周一杀青息争,一场因口罩而起的争论得以停息。

此前,特朗普指摘 3M 公司没有生产更多 N95 口罩,一度要征引《国防生产法》,迫使 3M 公司按需生产 N95 口罩,还宣告将制止紧缺医疗物质的出口,个中包含口罩等资本。3M 就此发出警示,3M 公司是许多国度的主要口罩供给商,限定出口有庞大人道主义代价,且限定出口有大概招致其他国度反制,反而影响 3M 生产才能。

如今,特朗普和 3M 的故事圆满结束,美国政府将来 3 个月从 3M 公司购置近 1.67 亿只口罩。依据 3M 的通告,这些口罩将主要从其在中国的工场生产。

中国事天下最大的口罩生产和出口国,年产量占环球的 50%,但就 N95 单品来说,3M 公司的产能基本与中国相称。 依据 3M 官网信息,其 N95 产能如今已“到达每一个月靠近 1 亿只,相称于年产 11 亿只口罩的范围。”而住手如今,中国医用 N95 口罩的日产能攀升至 340 万只,年产能约为 12 亿只。

图| 3M 口罩包装(泉源:3M)

3M 的 N95 口罩生产才能云云刁悍,但口罩的贩卖收入在 3M 的财报中以至都“何足道哉”。作为一家“挖矿起身”的百年老店,3M 已开发了近七万种产物,从家庭到医疗、修建、电子、武备各个范畴。

N95 口罩,让 3M 被中国人所周知,它究竟是一家怎样的公司?

N95 怎样被国人熟知

1984 年,3M 建立中国公司,率先将个人防护产物引入中国。进入中国市场的 3M 口罩主要常见于工业,比方矿产、钢铁、造船厂的工人。这一类口罩上面多数简短地标注了型号和运用正告,作风粗暴,沿用至今。3M 还为企业工人供给免费的防护培训。

N95 口罩是 3M 的拳头产物。它指的是防护级别,即在严厉的测试条件下,N95 口罩能够将氛围中的悬浮颗粒物过滤掉最少95%。

2003 年非典疫情发作前,中国几乎没有医疗专用防护品规范,更别提数据云云细化的医用口罩品级。当时,国内医用口罩普遍运用纱布材料,国度规范口罩最低的纱布层数不少于 12 层,纱布的层数就代表着口罩过滤结果的上下。

那末,纱布口罩的防护结果怎样呢?北京医疗器械质量监视磨练中心在 2003 年曾举行测定,发明 16 层一般材料口罩过滤结果为 24%,24 层一般材料口罩过滤结果是 36.8%。也就是说,这些口罩并不能有用过滤各种病毒。

恰是在非典时期,N95 口罩入手下手较多地被国内医院所采纳。只管不像在此次新冠疫情时期这么强调 N95 作为首选,但当时也有一般媒体报导了世卫构造引荐 N95 规格口罩的看法,并用 3M 公司的产物作为类型。当时的佩带要领图解,大多也用 3M 8210 这款来树模。别的,新闻节目中的医护人员也在佩带 3M 的口罩和防护服。

N95 从 2011 年摆布再一次进入群众视野。 “PM2.5 ”“雾霾”一再涌如今媒体报导中,尤其在 2013 -2014 年,前两个词与“3M 口罩”涌现了同步的搜刮岑岭,他家的口罩被“防霾”带火了。据报导,2013 年 3M 中国经由历程各种渠道贩卖的口罩代价凌驾 1 亿美圆,而昔时全部 3M 中国的贩卖额约 30 亿美圆。

图 | 2011 年摆布,“PM2.5 ”“雾霾”一再涌如今媒体报导中,尤其在 2013 -2014 年,前两个词与“3M 口罩”涌现了同步的搜刮岑岭(泉源:百度指数)

如今,N95 口罩除了工业防护和医用外,防雾霾也成为一大品类。中国人对康健的关注催化了 N95 口罩在中国的盛行。

2014 年摆布,3M 的口罩从平安与标识事业部转向了消费品事业部,这也正式标志着,它的口罩和它的通明胶带、方便贴、百洁布一样,从工业跨界成为了民用疾速消费品。

使人迷惑的是,多年以来,国内口罩产量云云之高,为何没有兴起一家足以对抗 3M 的口罩巨子呢?

很大一部份缘由在于,阅历过非典和雾霾以后,3M 以至不须要本身宣扬就被消费者所熟知。

历久以来,国内民用防护口罩一向都没有国度规范,消费者认知隐约,这类状况一向延续到了 2016 年,国内才推出首个民用《PM2.5 防护口罩》整体规范。而此前,3M 一向在积极参与政府防护规范的制订,塑造了本身的权威性。

图 | 1 月 30 日凌晨,佛山警方在南海区西樵镇百东村摧毁一个涉嫌不法生产冒充品牌口罩的地下作坊,现场抓获欧某成等 6 名犯罪嫌疑人,查扣生产装备 3 台,N95 等型号口罩(制品/半制品)共 17.5 万余只及生产材料 80 余箱(泉源:大湾区时报)

但此时,消费者心中已默许把 3M 和 N95、美国规范联络在了一同。国内口罩厂家历久以来打“低价牌”,不良商家贴牌、模拟、质量差的表现已留下了呆板印象。当前我国超折半个别防护用品企业都停留在疏散的、手事情坊式的陈腐生产方式上。

3M 也因而集合供给中国市场,在超市、药店等线下渠道举行了普遍摆设,分销系统较为成熟,敏捷占据了市场份额。

固然,产线保证是 3M 一向能活泼在口罩一线的基本。3M 在美国的 30 个州都有运营,在美国以外 40 个国度设有工场。个中,3M 在中国上海有三家工场:漕河泾工场、新桥工场和金山工场。别的,中国日报报导称,绿盾维康等厂家在为 3M 代工。

N95 硬核手艺中的中国“元素”

提及 N95 口罩的劈头,实际上与中国有深挚的渊源。

清末满洲鼠疫,中国有名医学家 Lien-teh Wu(伍连德) 用纱布和几层棉布制作了第一个有过滤结果的口罩,不仅阻挠了瘟疫的舒展,更是成为现代医学的一个盛行意味。

图 | 1911 年满洲瘟疫时期的“防瘟疫口罩”中的医护人员(泉源:剑桥大学)

在以后的两次天下大战中,科学家们在伍连德的口罩基本上,发清楚明了全包裹的氛围过滤式防毒面具,但由于笨重和闷热又举行了频频改进。3M 在此历程当中积极参与矿务局和美国国度职业平安与康健研讨所制订规范的历程。终究 3M 在 1972 年获批首款一次性 N95 防尘呼吸器口罩。

历经手艺迭代,如今 N95 口罩的主体构造是由表层抗湿层、中心过滤吸附层以及内层贴肤层三部份构成,原材料均为高分子材料聚丙烯。口罩中心层的熔喷布,是 N95 核心手艺的表现。

熔喷布的纤维直径为 1-5μm,精密而庞杂地分列,能够说没给粉尘、病毒与细菌微沫留任何进入的空档,发挥着过滤与隔绝的核心作用。同时,熔喷布的纤维外表带有大批静电电荷,可经由历程静电吸附来捕获那些更细小的颗粒物。

佩带 N95 的时刻越长,过滤微粒的效力就越高。由于更多的颗粒会梗塞纤维之间的闲暇,协助过滤更多的颗粒,与此同时,运用者的呼吸会变得越发难题。这就是为何 N95 一次不能佩带凌驾八个小时的缘由。它不会住手过滤,但会增添运用者的呼吸难题。

图 | 蔡秉燚(左)和刘朝宇(右)在田纳西大学试验室合影(泉源:电子科技大学)

华裔工程师蔡秉燚(Peter Tsai)和电子科技大学校友刘朝宇对 N95 口罩的手艺提拔有主要贡献。在田纳西大学纺织系的蔡秉燚,与当时研讨等离子体的刘朝宇合营展开了一个项目,这个科研项目就是为 3M 研制呼吸机及过滤材料,将静电吸附的道理运用到纺织物上。

为此,要处置惩罚两个主要问题,一个是在常温常压下电离氛围,一个是把电离以后的等离子体历久储存在无纺布等织物上。

,科技前沿,

他们运用电场使中性的氛围发作电离,发生带相反电荷的离子和电子,然后经由历程电场和感到使非织造纤维带上电。 1993-1994 年,他们在“稳态辉光放电等离子体”研讨方面获得主要愿望,并合营申请了数个美国专利。

图 | 刘朝宇的美国专利(泉源:电子科技大学)

刘朝宇完成了前者以后毕业离校,蔡秉燚完成了把“稳态辉光放电等离子体”迁移到口罩上的产业化运用事情。

蔡秉燚此前一向都在研讨和完美外科口罩和 N95 呼吸机内的过滤织物,如今已花了 30 多年时刻开发新的无纺布、超细纤维织物手艺。他不停尝试优化熔喷工艺,使人们能够直接运用一套成熟的要领,在高压、高热氛围下将聚合物拉伸成超细纤维。

依托他的新要领所获得的带电非织造布,比拟不带电的织物,过滤氛围中颗粒的才能强了 10 倍,而且还不会障碍氛围流通。这类手艺,成了 N95 口罩的手艺基石。

厥后,随着美国制作业尤其是纺织产业向中国转移,相干手艺也流传到了中国。现任美国弗吉尼亚州纽波特纽斯市美中友爱协会主席的刘朝宇屡次和蔡秉燚来中国交换。

图 | 田纳西大学材料中心 N95 口罩症结材料上电试验装配(泉源:电子科技大学)

直到 1990 年代,随着耐药性结核病入手下手盛行,医疗临床入手下手对防护口罩有更高的需求。2003 年,“非典”迸发。江浙一带成为 N95 口罩的主要产区,在打败“非典”中起到了主要作用。时期,蔡秉燚担负了多家口罩企业的手艺指导。

2009 年至 2010 年,在刘朝宇的邀请和牵线下,蔡秉燚访问了电子科技大学和成都纺织高级专科学校(西南地区唯一的一所纺织学校),并到成都纺专洽商协作,洽商的一个项目就是愿望在成都纺专建立一条 N95 口罩的教授教养生产线,日常平凡用来教授教养和科研,到了须要口罩的时刻,能够随时生产制品投放市场。惋惜,该项目终因资金问题停顿。

从这些故事线可看到,N95 口罩在应对多种危急中生长了百余年,这类演化将一向延续到 COVID-19 大盛行以后。

阅历两次天下大战的“科技杂货铺”

在中国人的第一印象中, 3M 首先是一家凶猛的口罩工场,轻微相识的人晓得这是一个采矿公司起身、厥后跑偏了的“胶产物”制作商,另有一些人说 3M“除了天主,什么都敢造”,3M 给本身的官方定义是:科技,改善生活(Science.Applied to Life.)

3M 的汗青要从 1902 年提及,5 个年青人在明尼苏达州开了一家采矿公司,想开采刚玉来做砂纸。当时起名叫“Minnesota Mining and Manufacturing Co”,也就是如今的“3M”。

图 | 1900 年代的 3M 办公室(泉源:3M)

不料他们挖到的矿石不是刚玉,而是矿物钙长石,这类岩石制作的砂纸很不抱负,致使贩卖疲软。因而公司在三年以后迁居,从其他渠道购置磨料矿物来制作砂纸。1914 年,第一款 Three-M-ite 磨砂布降生。研磨产物部门成为 3M 最早的产物部门。

这类砂纸在第一次天下大战中被普遍运用,带来了大批的营业增进。当时,3M 就建立了第一个测试产物质量的试验室。

图|工人运用的 3M 用品(泉源:3M)

须要提到的是,为了削减汽车制作历程当中的尘土,他们发清楚明了天下第一款水磨砂纸,这类砂纸沙粒间隙较小,所以磨出的碎末也比较小,合营水运用,能够随水流出。这能下降研磨历程对汽车外表的破坏,并为员工制造了一个尘土更少、更康健的事情环境。

1921年,天下上首张防水研磨砂纸 Wetordry 降生并注册专利,为工业研磨首创了一个全新的时期。随后 3M 又开发了一系列研磨范畴的高科技产物,3M 无纺布系列产物(Scotch Brite)、3M 金字塔研磨产物(Trizact)、3M 陶瓷磨料系列产物(Cubitron I, Cubitron II)等,这些研磨科技产物都给环球的外表处置惩罚手艺,包含切割、研磨、抛光行业带来了庞大的变化。

3M 并未沉浸于工业研磨立异者的定位,而是保持着对新时机的警醒。一次,3M 试验室助理 Richard Drew 去汽车修理厂测试砂纸,他发明,在双色喷漆时,运用报纸来分色分界喷涂的结果并不好,因而他入手下手测试遮盖胶带。在当时总裁 William 的支持下,Scotch 品牌胶带产物线在 1925 年摆布降生。以后还涌现了通明胶带、反光交通标志、点胶等产物。

图| 3M 旗下产物涉足范畴(泉源:3M)

这以后,3M 入手下手日趋注重产物的多样性。

二次天下大战时期,3M 产物被运用于国防。1946 年,3M 在纽约证券交易所上市,随后借助马歇尔计划入手下手规划欧洲市场。

这以后,3M 的砂纸和胶带产物一向在延续进化中。 同时,产物矩阵也从工业产物扩大到了磁带、复印机、礼物装饰带、洁净无纺布、方便贴、医用胶带、牙科矫正用粘结剂、人造草皮……1969 年,3M 的合成橡胶被用在靴子上,随着阿波罗号宇航员一同上了月球。

2002 年,“Minnesota Mining and Manufacturing Co” 正式更名为 “3M”,这一年,3M 恰好100岁。两年以后,3M 环球专利数累计打破十万,3M 中国官网声称:“天下上有 50% 的人天天直接或间接地接触到 3M 的产物”。

用科学改善生活,这或许是 3M 继 “15% 轨则”(研讨人员能够将一天中 15% 的时刻花在本身喜欢的项目上)以外的,值得激发思索的定理。

图 | 被粘贴在机翼外表的 3M 铝箔胶带(泉源:3M)

拿胶来说,3M 的胶带能够用来办公贴纸,快干胶能够粘钢管和陶瓷,VHB 胶带以至能够用来修飞机、替换铆钉和螺栓粘外墙、贴 145 磅(约 65 千克)重的钢板搭建音乐厅屋顶。只如果须要衔接和粘合的场景,3M 好像都想做出专用的产物。

单是为了测试胶的材料属性,3M 制作了浩瀚试验室,每一个试验室专注于个中某一项的机能,每一台测试装备背地都有一名资深的科学家和研讨人员。

3M 更像是一个在探究天然和科学规律的同时,科学地打磨产物的老匠人,口罩只是其浩瀚产物中不测走红的一个。

-End-

参考:

https://investors.3m.com/news/news-details/2020/3M-Reports-Fourth-Quarter-and-Full-Year-2019-Results-Implements-New-Global-Operating-Model-and-Streamlined-Structure-Provides-Full-Year-2020-Guidance/default.aspx

https://news.uestc.edu.cn/?n=UestcNews.Front.Document.ArticlePage&Id=76023

https://utrf.tennessee.edu/ut-researchers-nonwoven-fabrics-protect-the-health-of-more-than-a-billion-people/ 返回搜狐,检察更多

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