N95口罩捍衛醫護生命 不為人知的發明者竟是台灣人 具有強大過濾能力的N95口罩在SARS及武肺疫情中均發揮關鍵作用，成為捍衛醫護生命的重要發明，但鮮有人知這項發明的功臣竟是台灣人！不織布同業公會今發文表示，N95口罩的發明者是一位優秀而低調的台灣工程師蔡秉燚（Peter Tsai）博士，卻被大家忘記了。而蔡秉燚不只是N95口罩的發明人，日前台灣民眾轉傳的一篇關於口罩使用及消毒的建議的Q&A，也是蔡博士所提供的。 武漢肺炎肆虐是台灣民眾對防疫武器口罩有了更多了解，而其中過濾能力更強大的N95口罩則成為醫護保護者，但外界並不知這項重要發明的發明人竟是台灣人。不織布同業公會今發文表示，N95口罩的發明者鮮為人知，但卻是一位優秀而低調的台灣工程師蔡秉燚（Peter Tsai）博士。 該篇文章表示，N95的「N」表示不防油，而「95」表示至少能過濾掉95%的流感病毒、灰塵、花粉、霧霾、以及煙塵等微小顆粒物。而與醫用外科口罩類似，N95口罩的主體結構是由表層抗濕層、中間過濾吸附層以及內層貼膚層3部分組成，原材料均為高分子材料聚丙烯。 其中表層抗濕層和內層貼膚層，大多都以紡粘不織布和熱風不織布為原料，此類不織布的纖維直徑在15到40μm，透氣性出色，但幾乎沒有過濾能力，它們作為口罩的最外和最內層，主要目的在於定型和保護中間層的熔噴布。 而中間的熔噴布就是口罩製造技術的核心，因此目前在市場上已經被炒到了30多萬元一噸。而熔噴布的過濾原理在於纖維（直徑為1到5μm）細密而錯雜地排列，可以說沒給粉塵、病毒與細菌微沫留任何進入的空檔，發揮著過濾與阻隔的核心作用。 但熔噴布的製造卻需要兩大核心技術支撐。第一，熔噴布需要用穩定又精確的熔噴不織布工藝生產，必須拉出平均直徑小於5μm的超細纖維。 第二，拉出的熔噴布還得經過靜電處理，讓纖維表面帶上大量靜電電荷，借助吸附作用來捕捉細微顆粒物，是過濾防護的關鍵。 而蔡秉燚（Peter Tsai）博士在材料方面涉獵廣泛，同時研究熔噴不織布工藝，及靜電處理，使目前能以成熟技術在高壓、高熱空氣下將聚合物牽伸成超細纖維。而在靜電處理技術方面更是有革命性貢獻，蔡秉燚利用電場使中性的空氣發生電離，產生帶相反電荷的離子和電子，然後通過電場和感應使不織布纖維帶電，便可以吸附各種穿過口罩的微小物體。 而這種方法得到的靜電不織布過濾空氣中顆粒的能力，較無靜電者強了10倍，且不會阻礙空氣流通；這種技術也成了N95口罩的基礎。 該篇文章也說，蔡秉燚做為不織布纖維領域的先鋒，目前擁有12個美國發明專利，超過20個商業產品授權，技術被工業界廣泛使用了30多年；除了用在N95和醫用口罩上，還有HVAC空氣篩檢程式等產品。 而他在田納西大學工作長達35年，去年才剛退休，去年十二月又因新發明再度拿到田大惠利獎，取名為創新者名人獎，是田大有史以來唯一第二次拿該奬的人。 而台灣民眾雖不見得認識蔡秉燚博士，卻可能已經看過他所寫的文章。日前台灣網路上有不少民眾轉傳一篇關於口罩使用及消毒的建議的Q&A，也是蔡博士所撰寫的。該篇文章說明口罩是否可加熱消毒、可用次氯酸水消毒或水洗。 該篇文章表示高品質的口罩在70度Ｃ30分鐘殺病毒的條件下，電荷消失微乎其微，可以加熱30分鐘處理數次。次氯酸鈉（漂白水，非次氯酸）如無界面活性劑、不會在口罩表面散開，就不會使口罩的靜電消失。是否可水洗清潔，則要視口罩本身材質而定，一般而言靜電不會消失，但也不能一蓋而論，僅限使用合格材料口罩。

台灣口罩到底比中國好在哪？熔噴布廠商透露測試數字，讓人驚呼：原來，差這麼多 前陣子美國熔斷斷了又斷，比小孩動不動切八斷的速度還快，但今天不講熔斷，想跟大家聊聊熔噴不織布和製造熔噴不織布的大廠 - 敏成。以下為參訪重點筆記： 1.講製造幾片口罩、厚的、薄的，還不如講原理 一進到敏成股份有限公司，董事長古思明就把工程師拉了出來「告訴他們，為什麼台灣的口罩那麼厲害！」 原來，口罩中間的熔噴不織布和上面的「靜電駐極」技術，就是最大功臣。 一般來說技術較差的口罩公司想做的是薄膜口罩（靠密度擋髒東西），舉例來說，靠密度就好比平時騎車戴的布口罩，或美國衛福部最近教大家自製的口罩，只要那塊布上面的孔洞比鼻孔小，就能幫你擋到東西。 要做孔洞密到不行的口罩很容易，問題是密度大＝壓損大，壓損大＝不好呼吸，戴久了會頭暈，醫療法規也有規定壓損要低於一定數值。又病毒一隻大概是50奈米，口罩的孔洞大概是2,000奈米。 「你用網球拍可不可以撈到沙子？可以，但可以撈到多少？」 2.口罩上有千千萬萬個小捕手抓病毒 「想像口罩上有千千萬萬個小捕手，每一個都能抓住一隻病毒，也只能抓住一隻病毒」董事長這麼一說，神比喻讓文組廢物的我，腦袋馬上有了畫面。 「口罩要好捕手就要多，要持久，手套也要握得緊不能掉球」N95 的效果可以維持那麼久就是上面的捕手很多，體質也很好。 3.熔噴不織布的「熔噴」很厲害 熔噴從字面上大概可以猜到意思，把塑膠顆粒熔化，像棉花糖一樣噴絲成網，餘熱會讓東西黏在一起，最終成布。這時候布的物理性已經可以擋掉花粉等大粒子。 有些人會質疑台灣產線僅1.6米推進，中國已經做到4.8米推進，為什麼我們老說自己的東西比中國好？ 「你要品質掛帥，還是量好看？比起速度，我更在乎良率...」古思明博士說：不要戴義和團式的口罩，口罩是科學的東西，跟未知敵人奮戰時可不能隨便。 聽完解釋我才知道，原來大產線雖然產量大，卻容易因為大面積造成滾動不均勻，而中國的熔噴不織布品質參差不齊的原因就在這。 「全世界輸出最多熔噴布的國家是中國和俄羅斯，但他們的品質都沒台灣好。」台灣一線口罩大廠的熔噴不織布都是台灣製的，光是敏成一天就有能力提供700萬片的材料，台灣至少還有康那香、恆大在做熔噴不織布。 「口罩不能只追求『台灣製造』，如果今天用的是境外的熔噴不織布，肯定會造成防疫缺口。」 聽完冒了身冷汗，原來口罩不是只有組裝那麼簡單，好希望陳超明立委此時此刻也在旁邊一起聽。 4.什麼是「靜電駐極」？ 「熔噴不織布是技術，但加上『靜電駐極』又更厲害。」 空氣濾材主要是靠「靜電駐極」技術，PP（聚丙烯）本身就容易被極化，原本過濾效果30-35% （物理） 的口罩加上靜電後過濾效果，就可以提升到95-99.99%（效能）。而經過測試，台產的口罩即使放了5年效能也只降低 1%。 前面提到過網球拍撈沙子的例子，說明口罩雖然擋的了細菌卻擋不了病毒，但加上靜電後病毒會因為體積過小會被極化，進而改變軌道。 靜電的另一個作用是抓緊病毒（好比捕手抓緊手中的球）。在我們用網球拍撈沙子時，第一次可能會撈到許多沙，但只要稍微抖動，球拍上的沙就會掉光。我們戴著口罩時會呼吸，口罩也會起伏，如果沒有靠凡得瓦力（Van der Waals force，指分子間的正負電荷吸引力），即便口罩替我們擋到了病毒，也會在我們一呼一吸間又把病毒吸到身體裡。 5.東西好還能便宜，是政策和業界的團結 台灣現在走的是穩價穩量政策，政府早在2月初就把業者找去談徵收，甚至在1月就派人去查了產能。這些布如果賣去中國可以賣一樣的數字，單位改成人民幣，甚至還能收現金，但是大家還是都把東西留在台灣了。 一開始想說台灣拚死拚活，了不起做出200萬片口罩，沒想到做工具機的人一下子就做出了60台組裝機器。 政府、業界，在所有人的努力下，我們見證了一次又一次的奇蹟。 6.廠商謙虛，只道感謝老天 「也要感謝老天啦！」跟瀧澤的老大一樣，我發現敏成的老大也謙虛地不得了，什麼功勞都感謝老天。 「去年底聽說美國跟中國流感，想說反正明年也要採購不如提早把原料買來放著，誰知道我們把料準備好後，過完農曆年就爆炸了。」 「去年想說讓工廠機器休息一下，做了大保養，誰知保養完剛好就被政府找來做事，保養完的機器跑起來特別順，都不用休息。」 其實我自己覺得無論是瀧澤還是敏成，能有這番成就真的都不是老天的功勞。若不是這些公司平時就有關注國際消息、未雨綢繆，這次政府再怎麼急得逼人民，恐怕也逼不出今日的口罩國家隊替我們當後盾。 7.不做口罩前，他們在做什麼？ 「不做口罩時你們在幹嘛？」太好奇，我忍不住問了心底非常好奇的失禮問題。 「隔音棉：我們提供阻隔層讓材料不利於溫度或聲音傳導，這技術可以用在跑車上。」 「保溫棉：做塑膠棉花，混合彈性纖維、保溫纖維。」 「空調濾材：很多工廠需要控制到無塵等級。」 「吸液棉：半導體強酸強鹼翻倒都可以吸，可以調整物理親和性。」 原來，我們不只把做戰機的公司叫去做口罩機，還把那麼厲害的敏成找來做口罩原料... 8.廠商給政府的真心話：火種要留著 「我想告訴政府，防疫鏈要留起來，招標方式要改，火種要留著，畢竟下次什麼時候會再爆，誰也說不準。」最終古思明博士用這句話作結。 在這次武漢肺炎疫情肆虐下，全世界各個國家一個接著一個爆炸，澳洲、歐洲、東南亞各國...好多人跟我們要產線、要材料都被我們拒絕。但這次除了大家的努力外，也有運氣的成份在，要怎麼記取教訓，是全民都要好好思考的。 訪問最後我偷偷問了國內和國外口罩的測試報告，發現中國製的有90%效能的，卻也有大量僅10%、20%、40%效能的。連沒有「靜電駐極」薄膜口罩的30%都不如。 這是發文3週前的訪問，3週後的今天看著世界各國因中國製的口罩鬧得人仰馬翻，好慶幸我們有自己的國家隊，在幾週內一次補足原先90％靠國外進口的口罩需求！