口罩的核心是熔喷布，熔喷布除了机械性能好坏之分，最重要的就是静电驻极。因为没有静电驻极技术处理的熔喷材料，过滤效率最多也只有（10-40）%，没办法过滤99% 的病毒和气溶胶。而静电驻极，有一道明显的分水岭，区分了前后两个梯队：

第一梯队（水驻极静电）—高效低阻材料（高端）

同时满足高效率（99% ）和低阻力的材料是（20-35）g/㎡水驻极静电熔喷材料，这是现代先进N95口罩的主力材料。因为电场电高，所以需要堆叠的材料少，可以在材料（20-35）g/㎡时达到N95级效率，这时因为材料薄，呼吸阻力很小。最好的材料甚至可以做到20g/㎡，静电驻极体有着1.5万伏的表面电场。这种材料采用的是水驻极工艺，保证聚丙烯上的驻极体是永久性的。

第二梯队（电晕静电）—高效率高阻力材料（低端）

(45-60)g/㎡电晕热驻极静电熔喷材料，这是现在普通医疗口罩和部分低端N95口罩选择的主要材料。因为材料选用的是聚丙烯加热时外加电晕带点，形成的不是永久性静电驻极，带电量少，分布不均匀，因此做N95口罩材料时，需要堆叠更多的聚丙烯丝才能到达合格的过滤效率。所以需要的聚丙烯量堆叠量是前者的两倍还多。这就带来了两个问题：

第一、 用的是热驻极技术，带电少，电场不稳定，放置过程中会自然退电（无一例外）;

第二、堆叠了如此多的材料，呼吸阻力高。

一、不同驻极方法的寿命

水驻极—静电熔喷技术，材料的静电驻极体是永久性的，保质期基本10年；欧盟一些国家的静电熔喷战略储备材料，都是超过7年才在仓库中轮换；

热驻极—静电熔喷技术，材料的静电不稳定，非永久性的。

疫情的蔓延导致世界各国对口罩的标准也越来越高，水驻极能够实现高效低阻，但很多人认为该技术不够成熟稳定，事实上，水驻极技术已有二十多年的历史，前后经过了五代。

二、水驻极发展史

早在1996年，第一代水驻极就在中国诞生了，最初的方式可以说是最原始的方法，利用高压喷头对熔喷布进行喷射，可以获得过滤效果99%的效果，但当时技术不成熟，对布处理不够均匀，易造成基布的损伤，应用领域也不够广泛，后来不为大众所知。

第二代产品采用滚动式喷射，利用离心力将基布带电，但此方法耗能巨大，且不利于大规模生产，实用性不强。

第三代水驻极采用喷头喷射外加真空吸力，可以达到有效的驻极效果，被某些企业应用至今，但是工艺不够成熟，特点是产量不高，1.6M设备每天产量在600公斤左右。

第四代水驻极产品为近几年研发，利用组合驻极液，通过超声波技术让熔喷布带电，此方法适用性较强，可以对长短纤维及混合驻极体进行驻极，并且该超声波溅射充电装置的机械作用力较小，对厚度薄，强力低的驻极体不易产生破坏作用。但由于超声波功率有限，机械作用力度较小，导致液体对驻极体浸透不足。

第五代水驻极产品（最新一代）采用了多极喷射驻极液和施加负压的协同配合下完成，可以使基体材料快速且充分的被浸湿，能够使基体在厚度方向上充分浸润，产生更好的驻电效果。1.6M设备每天产量约为1.2吨。

驻极液需要特殊处理，同时对驻极母粒有要求，某些驻极母粒不适合水驻极带电。贵的驻极体未必都是合适水驻极的母粒。

三、水驻极带电原理及优势

水驻极在驻极方式上跟传统电晕驻电有本质区别。熔喷布经过水驻极设备，首先经历一个冷水冷却，纯水经过一定的角度、压力、流速对熔喷布进行一个喷刺，靠水与布的摩擦产生静电，再有驻极母粒中的传导材料的送输，进入电气石或者锆石内达到静电驻留。

水驻极优势就在于它的注电过程，是在一个高湿的环境中进行的，在布上留下的静电也是真正驻在布里面的电，那些布表面的静电都被水给带走。

水驻极的第二个过程，就是对熔喷布进行一个烘干锁电的过程，烘干过程用的是热风的流动，利用提高表面温度、加大表面空气流动来干燥，而这个过程呢，面临一个高温，面临一个高湿，面临一个空气的流动，这个过程实际上就是除静电设备的一个工作原理，如果不是驻在驻极母粒里面的电，将都被带走。第二个过程中又消除了一部分熔喷布表面的电，也就是虚电。

经历这两个过程，熔喷布留下的是经过电气石粉或锆石缓慢释放出来的电，而不是布表面的虚电，这个时候检测的过滤效率，已经是类似老化后的效率，没有虚电。这种电由储存介质的物理化学性质决定，不会很快掉电。

一个最简单的测试掉电方法，就是将常规电晕静电布和水驻极电晕布放在70°烘箱内，一般四个小时就会有显著变化，电晕方式驻电的布效率下降明显，而水驻极的布几乎无衰减。

最早这些高端技术掌握在外国大公司手中。在日本，最初这样的一套成熟的（熔喷＋水驻极）同步生产线售价高达300多万美元。2018年，号称N95之父的华裔科学家蔡彼得研制了一种用水力摩擦起电的带电方式，此处理可以提高熔喷布过滤效率20倍，且带电饱满，稳定。这两年，国内一些大型纺织企业引进外国技术，逐步上线水驻极设备。大厂默默生产高端熔喷布，价格昂贵，也不希望核心技术流失。新冠疫情爆发后，国内外对口罩的需求量大幅攀升，高端熔喷布依然紧俏。

早在疫情之前，FFP2的熔喷布市场价格不菲。目前，小厂FPP2熔喷布价格在（25-35）万/吨。FFP3熔喷布价格在50万/吨左右，少量大厂的高端部高达70-80万/吨。之所以价格昂贵，主要还是因为水驻极设备造价高，产能有限，日耗能大。同时，长久带电的熔喷布也作为国家战略储备物质，在大众市场上很难找到。近期国内出现了多家制造水驻极设备厂家，产品质量、产量也参差不齐，水刺过程需要工艺精湛，同时烘干锁电也要控制合理才能产出高效低阻的水驻极布。