戴口罩是个好习惯，防风，防尘，防霾，防病，防花粉过敏……现在越来越多人习惯戴口罩，口罩功能越来越强大，也越来越漂亮。戴个性黑口罩，保护隐私还显瘦，有明星的风范。
口罩曾经是身份的象征，公元前6世纪，波斯人的拜火教认为世俗的气息是不洁的，在进行宗教仪式时，通常用布包着脸，波斯教古墓的石雕中，祭师就戴着“口罩”。
能与卫生搭上点关系的口罩可能出现在中国的元代，给皇帝送御膳就需要把嘴巴捂起来，于是戴上口罩。
1861年，巴斯德用实验有力地证明了空气中有细菌存在，按照现在规范术语是气溶胶传播。把口鼻遮起来那是最自然可以想到的事了，自此口罩兴旺发达了。
传统口罩是用全棉纱布做的，有8层到48层不同规格，层数多的用40支密而薄的纱布。纱布口罩设计灵活，款式多，佩戴舒服，可以清洗，有不少好处。这样的口罩用了100多年了，现在还是最受欢迎的。不是非常时期戴个蓝色的外科口罩在大马路上走，那是太有个性了。
现在我们越来越认识到，把嘴巴鼻子罩起来实在太重要了。这段时间，大家养成戴口罩习惯的同时，也了解了不少的口罩名称。不同类型的口罩，有哪些区别呢？
标准的医用外科口罩分三层，外层有阻水作用，可防止飞沫进入口罩里面；中层有过滤作用，可阻隔>95%的细菌，对于非油性颗粒物，应不小于30%。
疫情当头，N95型口罩一罩难求。N95型口罩结合静电电荷微纤维滤材技术,对空气动力学直径大于0.3µm的颗粒的过滤效率达到95%以上，这一点比标准外科口罩好多了，其实还有N100，设计可有效滤除某些非油性颗粒物，过滤效率≥99.97%。
N95型口罩大多数的产品实际上是防护面罩Health Care Particulate Respirator（符合 GB2626），有的还带气阀 ,但并不是外科口罩Surgical Mask。它主要用于某些颗粒物的呼吸防护，如打磨、清扫和处理矿物、面粉及某些其它物料等过程产生的粉尘，还适用于因喷洒而产生的液体或非油性的不产生有害性挥发气体的颗粒物，帮助降低某些可吸入微生物颗粒物（如霉菌、炭疽杆菌、结核杆菌等）的暴露水平。
但空气细菌和真菌孢子的空气动力学直径主要在0.7-10µm之间变化，也在N95型口罩的防护范围内。
当然也有符合N95的医用防护面罩（符合GB19083），要有抗血液透过性和表面抗湿性，主要用于隔离病房，发热门诊等。
CDC的新冠防治指南（《新型冠状病毒感染的肺炎——公众预防指南：口罩使用临时指南》）中给出了详细的口罩使用指引，点击“阅读原文”即可跳转。
了解了口罩，我们来看看与口罩生产相关的产业链。中国口罩产业很成熟，要搞清楚口罩生态链，先分析一下口罩的结构：
口罩主要是三层结构，包括无纺布表层，过滤基层和透气里层。而从材料看，则是纺粘无纺布（ES热轧无纺布）+熔喷无纺布+纺粘无纺布，所以口罩完全是由3层无纺布构成的。
图片来自稳健医疗
现在医用外科口罩的无纺布，以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到0.5-10微米，这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷无纺布 具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。
放大了250倍的口罩
而今，越来越多高科技应用到了口罩制作中。
我们先从口罩的生产说起：
口罩在自动化生产线上效率非常高，从无纺布到口罩，平均只需要半秒钟。这半秒钟就是一个口罩机从包括进料，复合，焊耳线，机械折叠，切片……全过程。
图片来自汇通自动化官网
图片来自公众号：INOVANCE汇川技术
《战“疫” | 用汇川style守护白衣天使》
驱动口罩生产线高速运转的是工业伺服驱动器。一台典型的口罩机，通常需要用到3个伺服系统，分布在主轴，封边轴，焊耳轴。伺服驱动器的常用功率范围从0.2kW到15kW，其运行响应非常快，要承受高达300%的过载，要实现精确的速度和位置控制，快和准是伺服控制的核心，尤其是在高倍过载的情况下，也是力量的象征。伺服驱动器内部最强劲的心脏，正是我们的Easy系列IGBT模块或者CIPOS™ Mini DCB IPM这两位小伙伴。他们具有体积小，散热好，功率密度高的特点。
口罩使用的的关键原材料，无纺布的生产过程，又有哪些奥妙：
无纺布是口罩的原材料，它是一种非织造布，主要采用聚丙烯来加工，将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。它质地柔软，具有防水，透气，无毒，抗菌的特点，天然适合做口罩。
无纺布的工艺生产线又分为纺粘非织造布，纺熔非织造布，熔喷非织造布生产线。以纺熔非织造布生产线为例，其生产速度最高可达700米/分，相当于时速42公里的汽车在飞驰。
图片来自昌隆官网
驱动非织造布生产线需要更大功率的变频器，这属于工业变频器范畴。
工业变频器的典型功率范围很广，从0.75kW起，到500kW，适合用在功率较大的生产设备中，其主要用于电机调速，而不是精确控制，对转速和转矩控制平稳度的要求高于精度要求，其过载通常为110%或者150%。在工业变频器中出力的支柱则是我们的EconoPIM™和 62mm IGBT等不同封装的模块。不同的封装，适合不同的功率设计，电流可以从50A到600A，也可以并联，支持更大功率的设计。
追本溯源，我们再来看看用于无纺布生产的原料聚丙烯的生产过程：
聚丙烯是一种用途非常广泛的塑料材料，是一种无色、无臭、无毒、半透明热塑性合成树脂。其主要来自于丙烯合成，而丙烯主要来自于黑色的石油。
原来，我们看到的口罩，不论是白色、黑色、蓝色或者粉色，都来自于黑黑的石油。
石油钻井平台，磕头机，油气输送管道，都离不开大功率变频器。大功率变频器的功率从500千瓦起到数千千瓦。而油气输送管道用的高压变频器功率需要高达20-30MW。他们是靠EconoDUAL™ 3和PrimePACK™两位小伙伴实现功率变换的，堪称小伙伴中的大力士！
从石油到口罩整个生态链非常成熟，技术的升级换代，也促进了半导体技术的进步。最新一代的IGBT7采用微沟槽技术，损耗更小，功率密度更高。可以预期采用IGBT7的生产设备，系统成本更低，更节能。
英飞凌一直致力于为产业链积极贡献科技附加值，助力客户研发出更小型紧凑、更高效可靠的变频器产品用于各行各业。
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